接近传感器组件和检查系统技术方案

本发明专利技术涉及接近传感器组件和检查系统，公开了一种带有感测元件的接近传感器组件，其具有基件和置于该基件的一个或更多平坦表面上的天线图案。电缆基本平行于基件的平坦表面被供给且附连到基件的侧表面，使得电缆基本垂直于从感测元件发射的电磁场的方向而定向。

【技术实现步骤摘要】
接近传感器组件和检查系统
本文所公开的主题涉及接近传感器(proximity sensor)组件和检查系统。
技术介绍
接近传感器，包括涡电流传感器、磁拾传感器和电容传感器，可用于通过测量接近传感器和机器之间的距离来监测机器(例如，涡轮)的振动、移动或其它操作特性。在动态检测的示例中，接近传感器可用于在机器构件振动时通过监测机器构件相对于接近传感器的位置的任何变化来检测机器构件的振动(例如，涡轮的旋转轴的振动)的频率。在静态检测的示例中，接近传感器可用于在机器构件升温且膨胀而导致机器构件更靠近接近传感器移动时检测机器构件的膨胀，或者在机器构件冷却且收缩而导致机器构件更远离接近传感器移动时测量机器构件的收缩。接近传感器可向检查系统的其它构件提供与机器构件的操作特性有关的信息。监测、控制和检查系统显示机器构件的操作特性的图形表示，并且在存在机器构件的异常行为时提供警报或其它指示。接近传感器通常具有管状/圆柱形形状，电缆被供给穿过柱体长度的一部分且连接到该柱体中的中心位置，接近检测信号从传感器的顶表面沿与电缆平行的方向发射。这种圆柱形接近传感器的长度和接近检测信号的方向需要靠近目标物体的足够间隙以便安装接近传感器来监测该物体，防止在物体周围具有较窄间隙的区域中使用接近传感器。而且，在一些应用中，圆柱形接近传感器不能用于不能钻孔或者不能设置支架来安装接近传感器的地方。提供上文的讨论仅仅用于一般背景信息，而并不意图用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
技术实现思路
公开了一种带有感测元件的接近传感器组件，其具有基件和置于该基件的一个或更多平坦表面上的天线。电缆基本平行于基件的平坦表面被供给且附连到基件的侧表面，使得电缆基本垂直于从感测元件发射的电磁场的方向而定向。在接近传感器组件的一些公开实施例的实践中可实现的一个优点是，接近传感器组件具有短的、低的轮廓且能够插入槽、狭缝、裂缝或者在目标物体周围具有较窄间隙的其它区域内。在一个实施例中，公开了一种示例性接近传感器组件。该接近传感器组件包括:基件，其包括第一平坦表面、第二平坦表面以及侧表面，其中，第二平坦表面基本上与基件的第一平坦表面相反；天线图案，其置于基件的第一平坦表面和/或第二平坦表面上；电缆，其包括中心导体和护罩，其中，电缆连接到基件的侧表面且基本平行于基件的第一平坦表面和第二平坦表面；基件中的第一导电路径，其将电缆的中心导体连接到天线图案；以及基件中的第二导电路径，其将电缆的护罩连接到天线图案。在另一个实施例中，公开了一种用于检查物体的示例性检查系统。该检查系统包括:靠近物体定位的接近传感器，其中，接近传感器包括基件和天线图案，基件包括第一平坦表面、第二平坦表面以及侧表面，天线图案置于基件的第一平坦表面和/或第二平坦表面上，其中，第二平坦表面基本上与基件的第一平坦表面相反；信号产生和处理构件，其用于产生电驱动信号，该电驱动信号导致从接近传感器产生导向物体的电磁场；电缆，其连接信号产生和处理构件及接近传感器，其中，电缆包括中心导体和护罩，并且其中，电缆连接到基件的侧表面且基本平行于基件的第一平坦表面和第二平坦表面；基件中的第一导电路径，其将电缆的中心导体连接到天线图案；以及基件中的第二导电路径，其将电缆的护罩连接到天线图案。本专利技术的该简要描述仅仅意图提供根据一个或更多说明性实施例在本文中公开的主题的简要概述，而并不用作解释权利要求或者限定或限制本专利技术的范围的指导，本专利技术的范围仅由所附权利要求限定。提供该简要描述以介绍简化形式的说明性概念选择，这些概念在下文的详细描述中进一步描述。该简要描述并不意图确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图用作帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题并不限于解决背景中所提到的任何或所有缺点的实施方案。附图说明为了理解本专利技术的特征，可参考某些实施例做出本专利技术的详细描述，这些实施例中的一些在附图中示出。然而，应当指出，附图仅仅示出本专利技术的某些实施例且因此不应视为其范围的限制，因为本专利技术的范围涵盖其它等效的实施例。附图未必按比例绘制，重点通常放在示出本专利技术的某些实施例的特征上。在附图中，贯穿各个视图，相同标号用于指示相同部分。因此，为了进一步理解本专利技术，可参考下文的详细描述，结合附图来阅读，在附图中: 图1为示例性检查系统的图； 图2为示例性接近传感器组件的侧视截面图； 图3为图2的接近传感器组件内的感测元件的图； 图4为另一个示例性接近传感器组件的侧视截面图；以及 图5为又一个示例性接近传感器组件的侧视截面图。附图标记: 90电磁场 100检查系统 110接近传感器 114调谐腔 120电缆 126中心导体 128护罩 130基件 131感测元件 132第一平坦表面(基件) 133第一孔 134第二平坦表面(基件) 135第二孔 136侧表面(基件) 140接近传感器组件 146导电销 148导电环 156第一导电路径 158第二导电路径 160天线图案 166第一部分(天线图案) 168第二部分(天线图案) 170天线图案 176第一导电材料贴片 178第二导电材料贴片 180信号产生和处理构件 190诊断监测器 200物体。具体实施方式图1为可测量、监测和检查物体200 (例如，涡轮构件)的示例性检查系统100的图。检查系统100包括接近传感器110，接近传感器110由电缆120连接到信号产生和处理构件180，信号产生和处理构件180可连接到诊断监测器190。接近传感器110和电缆120在本文中统称为接近传感器组件140。信号产生和处理构件180向接近传感器110输出电驱动信号，其导致接近传感器110产生远离接近传感器110发出的电磁场90。在一个实施例中，电驱动信号为具有处于微波范围的频率的信号，且在本文中也被称作微波驱动信号。如本文所用的，术语“微波”指带有大约300 MHz或更大的频率的电信号，且在一个示例中从约300 MHz至约300 GHz。在一个实施例中，接近传感器110和物体200定位成彼此充分靠近，使得在接近传感器Iio与物体200之间存在电容和/或电感耦合。接近传感器110与物体200之间的紧密距离使电磁场90畸变，这影响可由接近传感器110感测的电磁场90的功率电平和/或频率和/或相位。电磁场90的功率电平和/或频率和/或相位基于接近传感器110与物体之间的距离而改变，并且由信号产生和处理构件180监测以确定在接近传感器110与物体200之间随时间推移的距离，该距离可用于确定例如物体200随时间推移的振动、位置等。在一个实施例中，诊断监测器190可为独立构件，其从信号产生和处理构件180接收表示接近传感器Iio与物体200之间的距离的信号。诊断监测器190可处理这些信号，从而产生一个或更多输出信号，输出信号可被传输到额外构件，诸如显示器、监控和数据采集(SCADA)系统等，此类额外构件可显示物体随时间推移和相对于接近传感器110位置的操作特性(例如，振动、位置等)的文本和/或图形表示。图2为示出具有接近传感器110和电缆120的示例性接近传感器组件140的侧视截面图的图。图3为图2的接近传感器组件140内的感测元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接近传感器组件，包括：基件，其包括第一平坦表面、第二平坦表面以及侧表面，其中，所述基件的第二平坦表面基本上与所述基件的第一平坦表面相反；天线图案，其置于所述基件的第一平坦表面和/或第二平坦表面上；电缆，其包括中心导体和护罩，其中，所述电缆连接到所述基件的侧表面且基本平行于所述基件的第一平坦表面和第二平坦表面；所述基件中的第一导电路径，其将所述电缆的中心导体连接到所述天线图案；以及所述基件中的第二导电路径，其将所述电缆的护罩连接到所述天线图案。

【技术特征摘要】
2011.11.11 US 13/2945151.一种接近传感器组件，包括: 基件，其包括第一平坦表面、第二平坦表面以及侧表面，其中，所述基件的第二平坦表面基本上与所述基件的第一平坦表面相反； 天线图案，其置于所述基件的第一平坦表面和/或第二平坦表面上； 电缆，其包括中心导体和护罩，其中，所述电缆连接到所述基件的侧表面且基本平行于所述基件的第一平坦表面和第二平坦表面； 所述基件中的第一导电路径，其将所述电缆的中心导体连接到所述天线图案；以及 所述基件中的第二导电路径，其将所述电缆的护罩连接到所述天线图案。2.根据权利要求1所述的接近传感器组件，其特征在于，还包括导电销，所述导电销凹入到所述基件的侧表面中，其中，所述导电销经由所述基件中的第一导电路径电连接到所述天线图案，并且其中，所述电缆的中心导体连接到所述导电销。3.根据权利要求1所述的接近传感器组件，其特征在于，还包括在所述基件的侧表面中的第一孔，所述电缆的中心导体插入所述第一孔中且经由所述基件中的第一导电路径电连接到所述天线图案。4.根据权利要求3所述的接近传感器组件，其特征在于，还包括在所述基件的第一平坦表面或第二平坦表面中的第二孔，其中，所述第二孔提供对插入所述第一孔中的中心导体的接近以将所述中心导体钎焊到所述第一导电路径。5.根据权利要求1所述的接近传感器组件，其特征在于，还包括在所述基件的侧表面上的导电环，其中，所述导电环经由所述基件中的第二导电路径电连接到所述天线图案，并且其中，所述电缆的护罩连接到所述导电环。6.根据权利要求1所述的接近传感器组件，其特征在于，所述电缆被切割为匹配所述基件的侧表面的外形的轮廓。7.根据权利要求1所述的接近传感器组件，其特征在于，所述天线图案为置于所述基件的第一平坦表面上的偶极天线，并且其中，所述第一导电路径连接到所述偶极天线的第一部分且所述第二导电路径连接到所述偶极天线的第二部分。8.根据权利要求1所述的接近传感器组件，其特征在于，所述天线图案为置于所述基件的第一平坦表面和第二平坦表面上的贴片天线，并且其中，所述第一导电路径连接到所述基件的第一平坦表面上的贴片天线的第一部分且所述第二导电路径连接到所述基件的第二平坦表面上的贴片天线的第二部分。9.根据权利要求1所述的接近传感器组件，其特征在于，还包括靠近所述基件的第二平坦表面的调谐腔。10.根据权利要求1所述的接...

【专利技术属性】
技术研发人员：BL希克曼，髙宇轩，JL怀特利，NA维勒，SL劳什，李瑢宰，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US