传感器和采用光管道的检查系统技术方案

本发明专利技术的名称为：“传感器和采用光管道的检查系统”。检查系统的实施例包括一个能够在传感器和处理部件之间传送光的管道。在一个实施例中，传感器包括响应于来自处理部件的输入而生成电磁场的元件。输入包括穿过到传感器的管道的光信号。传感器将光信号转换为电信号来操作元件。在一个示例中，传感器生成也穿过到诊断部件的管道的多个光信号；其中光信号被处理，以在一个示例中确定对象对于传感器的接近。

【技术实现步骤摘要】
传感器和采用光管道的检查系统
技术介绍
本文公开的主题涉及检查系统，并且，更具体地，涉及使用光来操作传感器的检查系统的实施例。机器在操作期间可呈现异常行为(例如，过度的振动)。检查系统能够测量这一异常行为，以提供该异常行为的警报或其它指示。例如，这些检查系统可采用接近该机器的一个或多个传感器来确定该机器的振动的量、运动或其它工作特性。传感器提供信号给检查系统的其它部件，其能够处理该信号，并且在一个示例中显示数据的图形表示。许多检查系统使用电缆(例如，铜线缆、同轴线缆等)将传感器耦合到操作传感器和/或接收与处理来自传感器的信号的部件。然而，由电缆传输的信号容易遭受噪声、干扰和能够使信号降级和失真的其它外界影响。此外，当电缆的长度增加时，这些问题变得益加明显。仅提供上面的讨论以用于一般性的背景信息，并无意于将其用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。
技术实现思路
公开了一种接近检查系统，其中，该接近检查系统包括能够在传感器和信号处理与控制部件之间传送光信号的管道。可以在该检查系统的一些公开的实施例的实践中实现的一个优点是，失真以及在传统的电缆中发现的其它问题的减少、从而增加了在传感器和诊断部件之间的可能的隔离距离。本专利技术的这一简要说明意在于仅提供根据一个或多个说明性实施例的本文所公开主题的概述，并不作为解释权利要求的指导或用来限定或限制本专利技术的范围，本专利技术的范围仅由所附的权利要求限定。提供这一简要的描述来以简化的形式介绍概念的说明性选择，其在下面的详细描述中进一步描述。这一简要描述并无意于标识权利要求的主题的主要特征或基本特征，也无意于用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。要求保护的主题不限于解决了在背景中指出的任何或所有缺点的实现。附图说明为使得成为其中能理解本专利技术的特征的方式，本专利技术的详细描述可以通过参考某些实施例进行，实施例的一些在附图中示出。然而，应当说明的是，附图仅示出了本专利技术的某些实施例，并且因而不被认为是限制其范围，因为本专利技术的范围包含了其它同样有效的实施例。附图不一定按比例绘制，一般是强调示出本专利技术的某些实施例的特征。在附图中，在多种视图中的相同的标号被用来指示相同的部分。因此，为进一步理解本专利技术，可参考以下的详细描述，结合附图进行阅读，在附图中: 图1是检查系统的示范性实施例的示意图；以及 图2是检查系统的另一示范性实施例的示意图。具体实施例方式图1示出了能够测量、监测和检查对象102的检查系统100示范性的实施例。检查系统100包括能够生成电磁场106的传感器104和带有控制部件110和处理部件112的诊断部件108。检查系统100还包括给传感器104供电(例如，+5V DC)的电源114和诸如显示器116和/或计算装置118的一个或多个外围装置。检查系统100能够是网络系统120的一部分，它包括网络122和一个或多个外部服务器124。检查系统100还包括将传感器104耦合到信号处理和控制部件126的第一数据管道125。在一个不例中，传感器104和信号处理和控制部件126可以被认为是传感器组件。检查系统100还包括第二数据管道127来将信号处理和控制部件126耦合到诊断部件108。第一数据管道125能够传送光和/或光信号到传感器104以及信号处理和控制部件126。在本不例中，光信号标识为驱动光信号128和接收光信号130。检查系统100的实施例将电信号转换为光信号(例如,驱动光信号128和接收光信号130)，反之亦然。光信号有助于在传感器104和信号处理和控制部件126之间的通信。使用光作为通信介质允许在传感器104和信号处理和控制部件126之间的更大的分离。光较小遭受噪声和电磁干扰并且通常不受噪声和电磁干扰的影响。这些问题能够使穿过传统的电缆(例如，铜线缆)的信号失真。通过有效地消除失真，检查系统100的实施例允许传感器104从信号处理和控制部件126分离开至少约8230毫米(27英尺)和更大，允许第一数据管道125的长度比等效的电缆的长度更大。此外，使用光信号的无失真允许使用较高频率的装置(例如，传感器104)，它们提供了更准确和更有效的测量，并且在近场区域中进行测量是特别有用的。传感器104能够代替已知的润电流传感器、磁拾波式(magnetic pickup)传感器和电容传感器。传感器104的示例能够测量对于对象102的接近和/或距离。其它的示例能够在任何数量的应用中找到用处。某些应用可能需要静态检测，其中例如传感器104检测对象102的接近以测量例如对象102的膨胀和/或收缩。其它应用可采用传感器104进行动态检测，其中传感器104测量对象102的接近以检测运动，例如旋转轮机轴的振动。第一数据管道125能够包括带有能够传送光的一个或多个元件的光纤和/或光纤线缆。检查系统100的实施例能够采用任意数目的光纤线缆，例如，用于驱动光信号128的光纤线缆，以及分离地，用于接收光信号130的光纤线缆。在一个实施例中，第一数据管道125包括能够在传感器104和传感器信号处理和控制部件126之间传送多个不同的光信号的单个光纤线缆。电力线缆能够与光纤线缆一起(或作为其一部分)在相同空间延伸以将电力从电源114传送到传感器104。诊断部件108的示例能够是接收表示工业环境中的装备的操作状态的信号的独立部件。这些信号能够表示在工业环境中的装备和资产的诸如温度、速度、振动、位置等的多种操作状况。诊断部件108能够处理这些信号，在一个示例中生成被传送到诸如显示器、监督控制和数据采集(SCADA)系统等附加部件的一个或多个输出信号。在一个实施例中，控制部件110生成能够控制多种工厂资产的操作和功能的、处于可变的频率和状态的电信号。例如，控制部件110可以改变用于控制调节进入轮机的蒸汽量的阀的DC电压的电平。控制部件110的示例包括振荡器、继电器和电压输出。处理部件112处理电信号，并且，在一个示例中，能够比较两个电信号以确定它们之间的差别。比较的结果被表达为经处理的信号和/或其它电输出。显示器116和计算装置118能够将经处理的信号显示为数据的图形表示和/或由通过经处理的信号编码的信息。装置的示例能够包括示波器或相关的测试仪器。其它示例还能够提供图形用户界面(⑶I)或其它显示器，终端用户能够通过图形用户界面(⑶I)或其它显示器与诊断部件108以及网络系统120的其它部分接口。在一个实施例中，终端用户能够诸如通过挑选和/或选择例如数据的采样率、采样时间周期、可变频率、可变电压等不同的设定来操纵经处理的信号。传感器信号处理和控制部件126能够生成驱动光信号128。传感器104使用驱动光信号128生成电驱动信号(未不出),这会导致形成电磁场106。当对象102干扰电磁场106时，在电磁场106中感应出失真，该失真被传感器104感测。在一个实施例中，传感器104能够生成光的不同波长的接收光信号130。不同的波长将接收光信号130与驱动光信号128区别开。接收光信号130表示失真，该失真在对象102干扰电磁场106时由阻抗不匹配而创建。图2示出了以电磁场206监测对象202的检查系统200的另一个实施例。检查系统200包括第一数据管道225和第二数据管道227。检查系统200还包括被耦合到电信号振荡器23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器组件，包括：传感器；耦合到所述传感器的光数据管道；和耦合到所述光数据管道的传感器信号处理和控制部件；其中，所述传感器和所述传感器信号处理和控制部件经由所述光数据管道交换光信号；其中，所述传感器包括：能够生成电驱动信号的光检测器，以及定向耦合器，所述定向耦合器指引所述电驱动信号到能够响应于所述电驱动信号生成电磁场的元件以及到光源；其中，所述光源能够响应于所述电驱动信号在所述元件中的反射来生成逆向反射的光信号，以及能够生成具有基于所述电驱动信号的特性的特性的前向反射的信号，并且其中，所述传感器信号处理和控制部件包括光检测器，所述光检测器能够将所述逆向反射的光信号转换为能够标识对象对于所述传感器的接近的逆向反射的处理信号。

【技术特征摘要】
2011.12.13 US 13/3247951.一种传感器组件，包括: 传感器； 耦合到所述传感器的光数据管道；和 耦合到所述光数据管道的传感器信号处理和控制部件； 其中，所述传感器和所述传感器信号处理和控制部件经由所述光数据管道交换光信号; 其中，所述传感器包括:能够生成电驱动信号的光检测器，以及定向耦合器，所述定向耦合器指引所述电驱动信号到能够响应于所述电驱动信号生成电磁场的元件以及到光源； 其中，所述光源能够响应于所述电驱动信号在所述元件中的反射来生成逆向反射的光信号，以及能够生成具有基于所述电驱动信号的特性的特性的前向反射的信号，并且 其中，所述传感器信号处理和控制部件包括光检测器，所述光检测器能够将所述逆向反射的光信号转换为能够标识对象对于所述传感器的接近的逆向反射的处理信号。2.根据权利要求1所述的传感器组件，其中，所述特性包括所述电驱动信号的频率、相位和振幅。3.根据权利要求2所述的传感器组件，其中，所述光源包括能够生成所述前向反射的光信号的第一发光二极管和能够生成所述逆向反射的光信号的第二发光二极管。4.根据权利要求1所述的传感器组件，其中，所述光检测器包括光电二极管。5.根据权利要求1所述的传感器组件，还包括耦合到所述光数据管道的滤光器，其中，所述滤光器能够将所述逆向反射的光信号和所述前向反射的光信号指引到一对光电二极管。6.—种检查系统,包括: 耦合到传感器信号处理和控制部件的光数据管道； 耦合到所述光数据管道的传感器，所述传感器包括能够响应于来自所述传感器信号处理和控制部件的光驱动信号生成电磁场的兀件， 其中，所述传感器生成穿过所述光管道的多个光信号，并且 其中，所述传感器信号处理和控制部件能够从所述光信号生成标识对象对于所述传感器的接近的一个或多个处理信号。7.根据权利要求6所述的检查系统，还包括电信号振荡器，其中，所述电信号振荡器生成处于能够引起所述电磁场的频率的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：BL谢克曼，NA韦勒，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：