监测引导件通孔接触器的状况的模块和优化该模块的方法技术

技术编号:8189974 阅读:183 留言:0更新日期:2013-01-10 01:11
公开了监测引导件通孔接触器的状况的模块和优化该模块的方法。本发明专利技术涉及包括PIFA天线的用于监测引导件通孔接触器的状况的至少一个物理量特征的模块,该模块包括PIFA天线(5),该天线包含在金属腔(2)内,该金属腔转向外面并且由透明材料制成的保护罩(4)封闭,该透明材料允许电磁波通过,所述PIFA天线(5)包括包含在衬底内的辐射元件,该衬底包括不同材料的若干层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于监测包括PIFA天线的引导件通孔接触器(a guiding member viacontact)的状况的至少一个物理量特征的模块,并且也涉及用于优化监测模块的方法。该应用装置内的引导件通孔接触器表示任何引导件,其通过滑动或滚动来进行旋转或者线性的引导。这尤其需要平稳旋转或者滚柱轴承,尤其是容纳在轴承壳体内的轴承。这也需要线性引导装置,尤其是包括板块的那种线性引导装置,该板块通过滑动具有滚轴(roller)的板块在线性轨道上循环,滚轴在线性轨道上滚动。这也需要线性轴承和球形螺母。
技术介绍
在某些应用中,尤其在公共运输、能量或工业生产方面,尤其严格要求这些设施具 有可靠性和可用性。这些要求就需要监测这些设施的磨损部件,尤其是引导件通孔接触器,例如,旋转部件弓I导轴承、或交流发电机轴承、或轨道轴。然而,出现故障之前,这些轴承的潜在寿命特别长,例如,滚轴轴承可旋转数十亿次,但是在严酷的操作条件下,次数会减少。滚轴轴承发生故障可出于各种原因,尤其是材料疲劳造成粘合、磨损、裂缝、保持架破裂、腐蚀、剥落,这改变了滚道或滚动体的表面。在铁路运输领域,尤其在高速列车的情况下,通常是通过听觉方式来检测带缺陷的轴承的控制器。然后,将故障通告给维修部门,该部门安排更换。然而,控制器不能检测(驱动中的)驱动轴承。那么,提前的剥落状态可造成保持架(cage)破裂,这可造成脱轨。在这种情况下,则需要具有检测车载轴承缺陷的装置,因此,一旦检测到开始剥落,就能够安排进行维修操作。因而,解决方法包括,通过定期去除轴承以检查其状况,进行系统预防维修。然而,这种解决方法的一个主要缺点在于,由于所检查的大部分轴承本身没有缺陷,所以这种维修造成高的固定成本,并且仅仅具有相对效果。因此,连续监测轴承主要有助于设备的可靠性、可用性、可维修性以及安全性,尤其是可用性和可靠性方面。为此,现有技术中已知,与自主物理量监测和测量模块有关的系统,该模块设置在铁路运输车辆上,能够记录数据形式的物理滚动参数以及配置无线通信系统,该无线通信系统具有鞭形(Whip)天线,用于将所收集的数据发送给位于轨道侧的射频终端。然而,使用鞭形天线的一个主要缺点在于这种系统的可靠性。实际上,包含有这种鞭形天线的那种金属环境可引起配错这种天线的重大危险。此外,人们认识到,从机械的角度来看,这种天线的鲁棒性(坚固性)不足以抵抗道洛(ballast)突出造成的可能的影响。在寒冷的天气以及在雪天中,确实频繁出现的是,位于轨道侧以及陷入雪或冰内的道渣在轨道车辆之间穿过的过程中突出。众所周知,在现有技术中使用这种模块来监测具有其他类型的天线的物理量,例如,贴片天线(patch antennas)、印刷偶极天线或印刷缝隙天线。然而,这种天线对金属环境非常敏感,在该金属环境中,频繁失配会干扰其操作。此外,难以改变这些天线的尺寸,以便在铁路运输车辆内提供的自主物理量监测和测量模块中包含这些天线,这是因为,除了失配现象,直接后果是,尺寸限制一定会降低这些天线的增益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,克服上述现有技术的所有或部分缺点,尤其在于,提出允许监测引导件通孔接触器的装置,诸如,例如,通过短距离无线鲁棒通信链接,容纳在轴承壳体内的轴承。 本专利技术所提供的解决方法为,为了具有优势,必须便宜并且为非侵入式,这是因为,例如,轴承容纳在滚轴轴承壳体(滚轴轴承壳体容纳在铁路轴箱(axle box)内)内时,确实需要改进轴箱,例如,避免支付重新配准(re-registration)所需要的成本。为此,本专利技术的一个方面涉及,用于监测引导件通孔接触器的至少一个物理量特征的模块,所述模块包括PIFA天线,该天线包含在金属腔内,该金属腔转向外面并且由透明材料制成的保护罩封闭,该透明材料允许电磁波通过,所述PIFA天线包括包含在衬底内的辐射元件,该衬底包括不同的材料的若干层。根据特定的实施例-该监测模块包括部件,所述金属腔安装在该部件内;-PIFA天线固定在金属支架上,该金属支架包含在金属腔内;-PIFA天线包括接地平面,围绕辐射元件折叠该接地平面;-接地平面包括线段20、19、22、27和17;-辐射元件21通过电容器C1、C2、C3、C4和C5耦合到接地平面的不同线段19、27、22,20 和 17 ;-PIFA天线包括一电源线段24,该电源线出自连接器10的中央核心,电源线的一端进入接地平面的线段22的圆形腔28内;-使用选自如下部件中任何一个部件的那种连接器SMA(微型版本A的简称)、UMP或UFL,将供给机构连接到所述PIFA天线;-辐射元件21连接到电源线段24;-PIFA天线包括与PIFA天线并联地电连接在连接器10的中央核心和接地平面之间的可变电容器;-允许电磁波通过的透明材料制成的保护罩由选自如下族中的一个族的材料制成HDPE (高密度聚乙烯)或LDPE (低密度聚乙烯);-衬底在两层第二材料之间包括一层第一材料;-第一材料属于HDPE族,第二材料属于PTFE族;-第二材料为Arlon“注册商标” 25N ;-该天线在谐振频率为868Mhz时具有最大的增益;-该天线具有如下尺寸4mm到20mm之间的高度,即,PIFA天线的厚度;-40mm到60_之间的长度;-18mm到20mm之间的宽度。-辐射元件具有矩形表面;-所述引导件通孔接触器为容纳在轴承壳体内的轴承,以及-所述部件选自如下部件中的一个部件散热器或罩。本专利技术进一步涉及优化用于监测引导件通孔接触器的至少一个物理量特征的模 块的方法,所述方法包括如下步骤-将PIFA天线的整体包含在所述监测模块的金属腔内,该金属腔转向外面并且由透明材料制成的保护罩封闭,该透明材料允许电磁波通过,以及-配置所述PIFA天线,该天线包括接地平面,在包含在衬底内的辐射元件的周围折叠接地平面,该衬底包括不同的材料的若干层。附图说明参看附图,阅读下面的描述时,会出现本专利技术的其他特征和优点,显示了 图I为根据本专利技术的一个实施例的监测模块的剖视图;图2为金属腔的四个不同建模的视图;图3A和3B为PIFA天线的侧视图;图4为PIFA天线的顶视图;图5为根据金属腔内PIFA天线的频率的反射系数的曲线图;图6为根据金属腔内PIFA天线的频率的反射系数的两个曲线图,具有或不具有LDPE (低密度聚乙烯)制成的保护罩;以及图7为根据本专利技术的一个实施例的PIFA天线的电气视图。为了提高清晰度,相似或相同的部件在所有的图中用相同的附图标记表示。具体实施例方式本专利技术包括引导件通孔接触器的监测模块I的所有技术特征,在法国专利申请文档号FRl 155993、FRl 155994和FRl 155995中描述了该引导件通孔接触器。在本专利技术的该实施例中,所考虑的引导件通孔接触器为容纳在滚轴轴承壳体内的轴承,该壳体容纳在铁路轴箱内,但是这个特定的实施例未必具有限制特征。图I显示了引导件通孔接触器的至少一个物理量特征的监测模块1,例如,容纳在轴承壳体内的轴承,包括在法国专利申请文档号FR1155993、FRl 155994和FR1155995中描述的若干个技术构件,尤其包括用于发送轴承状况的诊断结论的单元。用于发送轴承状况的诊断结论的单元包含能够将传输天线包含在监测模块内并且通过低本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种包括PIFA天线的用于监测引导件通孔接触器的状况的至少一个物理量特征的模块,其特征在于,所述PIFA天线(5)包含在金属腔(2)内,所述金属腔转向外面并且由透明材料制成的保护罩(4)封闭,所述透明材料允许电磁波通过,所述PIFA天线(5)包括包含在衬底内的辐射元件(21),所述衬底包括不同的材料的若干层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:德尔菲娜·贝谢费特帕斯卡尔·德比奥勒
申请(专利权)人:NTNSNR轴承公司
类型:发明
国别省市:

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