[发明专利]用于旋转机械的反向检测

说明书

本发明提供了一种旋转感测系统及其使用方法。该系统可包括与控制器(116)通信的单个接近传感器(114)。该接近传感器(114)可包括具有大致平面的感测面(120f)的传感器头(120)和容纳在传感器头(120)内的感测元件(122)。该感测元件(122)可被配置为响应于接收到驱动电流而产生磁场(124)。该传感器(114)还可被配置为响应于旋转通过所产生的磁场(124)的目标(104)的预定特征而输出信号(302、402、608)，并且信号(302、402、608)可包括具有在非零峰值振幅之前出现的第一脉冲部分和在非零峰值振幅之后出现的第二脉冲部分的脉冲(306、406、612)。该控制器(116)可被配置为接收信号(302、402、608)，检测脉冲的第一部分与第二部分之间的非对称性，并且基于所检测到的对称性来确定目标的旋转方向。

背景技术

传感器可用于多种行业以监测装备。例如，传感器可用于通过输出可用于确定旋转速度的信号来监测旋转机器部件(例如，轴、齿轮、凸轮等)。可将所测量的旋转速度与目标进行比较以识别异常操作条件，诸如超速(旋转速度大于目标最大速度)和欠速(旋转速度小于目标最小速度)。

测量旋转速度的两个或更多个传感器也可用于测量旋转方向。测量旋转机器部件的旋转方向可能是有益的，因为在与预期旋转方向相反的旋转方向上操作旋转机器部件可导致对机器的损坏。

发明内容

一般来讲，提供了使用传感器(诸如接近传感器)来检测旋转部件的旋转方向的系统和方法。

在一个实施方案中，提供了一种感测系统，并且该感测系统可包括传感器和与传感器电通信的控制器。该传感器可包括传感器头和容纳在传感器头内的线圈。该传感器头可具有大致平面的感测面，并且线圈可被配置为响应于驱动电流而产生磁场。该传感器还可被配置为响应于旋转通过所产生的磁场的目标的预定特征而输出信号。该信号可包括脉冲，该脉冲具有在非零峰值振幅之前出现的第一部分和在非零峰值振幅之后出现的第二部分。该控制器可被配置为接收信号，检测脉冲的第一部分与脉冲的第二部分之间的非对称性，并且基于所检测到的非对称性来确定目标围绕旋转轴线的旋转方向。

该感测系统可包括单个传感器或多个传感器，并且传感器可具有多种配置。在一个实施方案中，该传感器可为接近传感器。当感测系统包括多个传感器时，控制器可被配置为接收由每个传感器输出的信号，并且独立于其他信号来对于每个信号确定目标的旋转方向。

在另一个实施方案中，该系统可包括目标。该传感器相对于目标定位，使得感测面的第一法线相对于目标的外表面的第二法线以非零角度取向，第二法线旋转地偏离目标特征。

在另一个实施方案中，非零角度的量值可在约8°至约16°的范围内。在某些示例性实施方案中，非零角度的量值可为约12°。在另外的实施方案中，非零角度的量值可采用其他值而不受限制。

在另一个实施方案中，系统可包括目标，并且目标特征可关于等分线基本上对称。

在另一个实施方案中，控制器可被配置为确定第一脉冲部分的第一斜率和第二脉冲部分的第二斜率，并且基于第一斜率和第二斜率的相对量值来确定旋转方向。

在其他方面，该系统可包括目标，并且目标特征可从目标的外表面突出。控制器可被配置为当第一斜率的量值大于第二斜率的量值时将旋转方向确定为第一旋转方向，并且当第一斜率的量值小于第二斜率的量值时将旋转方向确定为与第一旋转方向相反的第二旋转方向。

在另一个实施方案中，该系统可包括目标，并且目标特征可从目标的主体的外表面凹入。控制器可被配置为当第一斜率的量值小于第二斜率的量值时将旋转方向确定为第一方向，并且当第一斜率的量值大于第二斜率的量值时将旋转方向确定为与第一旋转方向相反的第二旋转方向。