[发明专利]用于测量机器运转状况的系统和方法

说明书

本发明公开一种用于测量机器运转状况的系统和方法。所述系统包括传感器、一个或多个处理器、发送器以及电容控制结构。所述传感器被配置成接触流体并且测量所述流体的特性；所述一个或多个处理器操作地连接到所述传感器，并且所述一个或多个处理器配置成产生代表由所述传感器测量的所述流体的特性的一个或多个数据信号。所述发送器操作地连接到所述一个或多个处理器。所述发送器配置成无线发送所述一个或多个数据信号至远程读取器。所述电容控制结构配置成减小所述传感器的传感器电容和/或从一个或多个处理器隔离所述传感器的传感器电容。

相关申请案的交叉引用

本申请案为申请号为14/421,245，申请日期为2015年2月15日的美国专利申请案的部分接续案(Continuation-In-Part；简称CIP)，14/421,245申请案对应申请号为PCT/US2013/055983的PCT申请案的美国国家阶段，PCT/US2013/055983要求2012年8月22日提交的第61/692,230号美国临时专利申请案的权益，美国申请案14/421,245、美国临时申请案61/692,230以及PCT申请案PCT/US2013/055983以全文引用的方式并入本发明中。

技术领域

本说明书描述的主题的一个或多个实施例大体涉及测量技术，更具体地涉及用于测量机器运转状况的系统和方法。

背景技术

一些工业机器(例如，机车、卡车、运土设备、风车等)包括在环境内运转而使得它们忍受热应力、扭转应力、冲击或振动中的一种或多种的组件(例如，机器传动系(drivetrains))。可期望监控组件的情况，以使得在承受严重损坏或永久损坏之前可对组件进行替换或修理。

有时候，由流体润滑剂来提供润滑和冷却，以便增强机器的性能和/或增加机器的操作寿命。在一个具体实例中，可用齿轮系或传动系来完成来自牵引电动机或其他机械动力提供者的速度控制。齿轮系可包括至少两个彼此接合的齿轮。例如，第一齿轮(如小齿轮)的齿可在齿轮啮合处接合更大齿轮的齿。齿轮可由润滑剂(例如，油)润滑，以便减少齿轮之间的摩擦，并且促进在操作期间产生的热的耗散。为了让齿轮被适当润滑，指定量的润滑剂可用于由齿轮使用。

齿轮系可包括包围齿轮系的一个或多个零件的齿轮箱。齿轮箱具有用于保持润滑剂的储液器。齿轮中的至少一个可移动通过储液器，以便润滑齿轮并因此润滑齿轮啮合。齿轮中的至少一个可连接至从齿轮箱伸出的轴。为防止从储液器或齿轮箱泄露，将轴与齿轮箱之间的接口密封。在一个具体实施例中，齿轮系可包括连接到轴的U形管(Utube)，并且具有用于润滑油的储液器(reservoir for grease)。

密封接口可能暴露于苛刻的条件。例如，齿轮系可能经常暴露于大的温差、潮湿环境、干燥环境、粗糙的灰尘或尘垢和/或复杂的振动状态。这些条件可造成密封接口的失效，从而导致润滑剂泄露。当可用于齿轮的润滑剂供应不足时，机器可容易发生齿轮系或滚动元件轴承损坏，从而导致锁定的轮轴状态。

除具有足够量的润滑剂之外，可期望润滑剂在操作期间具有足够的质量。例如，在储液器中的润滑剂可变成由水、金属颗粒和非金属颗粒污染的。被污染的流体可导致机器的零件受损或性能降低。此外，润滑剂可由于重复的热循环和粘性循环而老化，导致诸如粘性的流体性能损失。

检查机器流体的常规方法包括流体的视觉检查(例如，量油尺)或直接连线至系统的传感器。然而，这些方法可能是不实用的和/或可能具有有限的能力。例如，由于一些机器的配置，可能难以视觉检查流体。另外，硬连线的传感器可不适合用于频繁移动和/或暴露于苛刻条件的机器。