本发明专利技术涉及用于使用微波发射器探测材料的传感器组件及方法。提供用于在系统(100)中使用的传感器组件(124)。该传感器组件包括至少一个探头(202)，用于探测该系统内材料(110)的存在，其中该探头包括微波发射器(206)。该微波发射器从至少一个微波信号产生至少一个电磁场(209)，其中当该材料与该电磁场相互作用时，对所述微波发射器引起加载。数据管道(204)耦合于该微波发射器，其中代表该加载的至少一个加载信号从该微波发射器反射在该数据管道内。至少一个信号处理装置(200)经由该数据管道耦合于该微波发射器。该信号处理装置配置成接收加载信号并且产生代表材料存在的电输出，其中该电输出能由操作者和/或系统使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的领域大体上涉及用于探测材料存在的系统，并且更具体地涉及用于在使用微波发射器来探測材料存在中使用的传感器组件。
技术介绍
至少ー些已知的传感器系统用于探測例如金属、液体或其他物质变化形式等材料的存在。材料的存在或材料存在的缺乏的探测可在各种应用中使用，例如控制系统。例如，这样的探測方法可与用于在各种系统(例如但不限于，制造系统、处理系统、化学系统和安全系统)中使用的应用的开关应用、水平高度探测器(level detector)和/或计数器一起使用。材料的探測可使用涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器来进行。然而，因为 这样的传感器的測量范围是有限的，可使用这样的传感器的位置大体上受到限制。此外，这些传感器的操作典型地使它们局限于只是没有复杂的设置的导电材料。如此，已知探測系统的有效性可受到限制。
技术实现思路
在一个实施例中，提供用于在系统中使用的传感器组件。该传感器组件包括至少一个探头，用于探测该系统内材料的存在，其中该探头包括微波发射器。该微波发射器从至少ー个微波信号产生至少ー个电磁场，其中当材料与该电磁场相互作用时，对该微波发射器引起加载。数据管道耦合于该微波发射器，其中代表该加载的至少ー个加载信号从微波发射器反射在数据管道内。至少ー个信号处理装置经由数据管道耦合于该微波发射器。该信号处理装置配置成接收加载信号并且产生代表材料存在的电输出，其中该电输出能由操作者和/或系统使用。在另ー个实施例中，提供用于探测材料存在的方法。至少ー个微波信号被传送至微波发射器。然后由该微波发射器基于该微波信号产生至少ー个电磁场。此外，当材料与电磁场互相作用时，对该微波发射器引起加载，其中代表该加载的至少ー个加载信号从微波发射器反射在数据管道内。该加载信号然后由至少ー个信号处理装置接收。该信号处理装置然后产生代表材料存在的电输出，其中该电输出能由操作者和/或系统使用。在再另ー个实施例中，提供用于在探測材料存在中使用的系统。该系统包括至少一个传感器组件和耦合于该传感器组件的电装置。该传感器组件包括至少ー个探头，用于探測该系统内材料的存在，其中该探头包括微波发射器。该微波发射器从至少一个微波信号产生至少ー个电磁场，其中当材料与该电磁场相互作用时，对该微波发射器引起加载。数据管道耦合于该微波发射器，其中代表该加载的至少ー个加载信号从微波发射器反射在数据管道内。至少ー个信号处理装置经由数据管道耦合于该微波发射器。该信号处理装置配置成接收加载信号并且产生代表材料存在的电输出，其中该电输出能由操作者和/或系统使用。附图说明图I是可在探測材料存在中使用的示范性探测系统的框图；图2是可与图I中示出的探测系统一起使用的示范性传感器组件的框图。图3是用于在使用图2中示出的传感器组件来探測材料存在中使用的探测系统的备选实施例的框图；图4是可实现以使用图2中示出的传感器组件来探测材料存在的示范性方法的流程图。具体实施例本文描述的示范性方法、设备和系统克服了与用于探测材料存在的已知探测系统关联的至少ー些劣势。具体地，本文描述的实施例提供传感器组件，其使用微波发射器来探测材料的存在。此外，材料存在的探测或材料存在缺乏的探测(即，未探测到)可在各种应用中使用，例如控制系统。例如，这样的探測方法可与用于在各种系统(例如但不限干，制造系统、处理系统、化学系统和/或安全系统)中使用的应用的开关应用、水平高度探測器和/或计数器一起使用。此外，与已知的涡流传感器、磁性拾音传感器和/或电容传感器(其与已知系统一起使用)相比，用于探测材料的微波发射器的使用提供更长的測量范围和更高的频率响应。图I图示可用于探测材料110的存在的示范性系统100。在示范性实施例中，材料110是液体，并且更具体地，材料110是剩余燃料。备选地，材料110可以是使系统100能够如本文描述的那样起作用的固体，例如金属、非金属物体和/或任何其他产品或物质变化形式。在示范性实施例中，材料110容纳在例如贮槽(sump)等储存器111内。此外，在示范性实施例中，系统100包括机器112。在示范性实施例中，机器112可以是燃气涡轮机引擎。尽管示范性实施例包括燃气涡轮机引擎，本专利技术不限于任何ー个特定的机器和/或系统，并且本领域内普通技术人员将意识到当前的专利技术可连同其他机器和/或系统使用。在示范性实施例中，机器112经由排放管116耦合于储存器111。应该注意，如本文使用的，术语“耦合”不限于部件之间的直接的机械和/或电连接，而还可包括多个部件之间的间接的机械和/或电连接。此外，在示范性实施例中，排放管116将材料110从机器112的燃烧室段120输送到储存器111，其中可定期对材料110抽样并且将材料传输到处置部件(未示出)，例如材料槽、废物槽和/或其他处置部件。在示范性实施例中，系统100包括监视储存器111的至少ー个传感器组件124。传感器组件124是接近度传感器组件124，其紧密地接近储存器111定位以用于在探测储存器111中材料110的存在中使用。传感器组件124包括探头(未在图I中示出)，其包括发射器(未在图I中示出)，其中该探头是包括微波发射器的微波探头。传感器组件124使用一个或多个微波信号来探测材料110的存在或探测材料110的存在的缺乏，即不存在。如本文使用的，术语“微波”指具有在大约300兆赫兹(MHz)乃至大约300千兆赫兹(GHz)之间的频率的信号或接收和/或传送具有在大约300兆赫兹(MHz)和至大约300千兆赫兹(GHz)之间的频率的信号部件。每个传感器组件124被安置在系统100内的任何相对位置。此外，在示范性实施例中，系统100包括至少ー个电装置130，其耦合于一个或多个传感器组件124。更具体地，传感器组件124经由数据管道134或经由数据管道136耦合于电装置130。备选地，传感器组件124可无线耦合于电装置130。在示范性实施例中，电装置130是诊断系统。电装置130可以是任何其他类型的电装置，例如控制系统和/或显示系统，其使系统100能够如本文描述的那样起作用。电装置130包括计算机140，其处理和/或分析由传感器组件124产生的ー个或多个信号。如本文使用的，术语“处理”指对信号的至少ー个特性进行调整、滤波、缓冲和/或更改的操作。计算机140经由键盘144接收来自操作者的命令。关联的监视器146，例如但不限于液晶显示器(LCD)和阴极射线管，使操作者能够观察从计算机140接收的数据。监视器146提供数据的图形和/或文本表示。监视器146可采用例如波形、警告、警报、关闭、图表和/或曲线图等各种形式提供信号表示。操作者供应的命令和參数由计算机140使用来提供关于从传感器组件124接收的信号的信息。更具体地，在示范性实施例中，计算机140通知操作者储存器111中的材料110何时积累到预定阈值水平高度。可在传感器组件124和/或电装置130中对该阈值水平高度编程。·在示范性实施例中，计算机140包括装置(未示出)，例如软盘驱动器、⑶-ROM驱动器、DVD驱动器、磁性光盘(MOD)驱动器或任何其他数字装置，其包括例如以太网装置等网络连接装置，用于读取来自例如软盘、CD-ROM、DVD或另ー个数字源(例如网络或因特网等)以及尚未被开发的数字部件等计本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于在系统(100)中使用的传感器组件(124)，所述传感器组件包括：至少一个探头，用于在探测所述系统内材料(110)的存在中使用，所述至少一个探头包括微波发射器(206)，其从至少一个微波信号产生至少一个电磁场(209)，其中当所述材料与所述至少一个电磁场相互作用时，对所述微波发射器引起加载；数据管道(204)，其耦合于所述微波发射器，其中代表所述加载的至少一个加载信号从所述微波发射器反射在所述数据管道内；以及至少一个信号处理装置(200)，其经由所述数据管道耦合于所述微波发射器，所述至少一个信号处理装置配置成接收所述至少一个加载信号并且产生代表所述材料存在的电输出，其中所述电输出能由操作者和系统中的至少一个使用。
【技术特征摘要】
2011.03.30 US 13/075,7341.用于在系统(100)中使用的传感器组件(124)，所述传感器组件包括 至少ー个探头，用于在探測所述系统内材料(110)的存在中使用，所述至少一个探头包括微波发射器(206),其从至少一个微波信号产生至少ー个电磁场(209),其中当所述材料与所述至少ー个电磁场相互作用吋，对所述微波发射器引起加载； 数据管道(204)，其耦合于所述微波发射器，其中代表所述加载的至少ー个加载信号从所述微波发射器反射在所述数据管道内；以及 至少ー个信号处理装置(200)，其经由所述数据管道耦合于所述微波发射器，所述至少ー个信号处理装置配置成接收所述至少ー个加载信号并且产生代表所述材料存在的电输出，其中所述电输出能由操作者和系统中的至少ー个使用。2.如权利要求I所述的传感器组件(124)，其中所述至少ー个信号处理装置(200)进ー步包括阈值探测电路(222)。3.如权利要求2所述的传感器组件(124)，其中对所述阈值探测电路(222)编程有至少ー个阈值使得代表所述材料(110)的存在的所述电输出基于所述至少ー个阈值。4.如权利要求2所述的传感器组件(124)，其进ー步包括耦合于所述阈值探测电路(222)的转换器(240)，其中所述转换器配置成将所述电输出转换成数字信号。5.如权利要求I所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·K·萨默斯，R·V·詹森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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