BR102012028386A2 - Sistema de diagnóstico e ferramenta de diagnóstico - Google Patents

Abstract

Sistema de diagnóstico e ferramenta de diagnóstico trata-se de um sistema de diagnóstico e ferramenta de diagnóstico para determinar uma saúde da operação de um aparelho eletromecânico, mecânico ou elétrico. Onde o sistema de diagnóstico e a ferramenta de diagnóstico determinam uma saúde operacionai com base na radiação emitida pelo aparelho e onde os perfis de radiação para o aparelho possam ser estabelecidos para determinar uma saúde do aparelho.

Description

"SISTEMA DE DIAGNÓSTICO E FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO" Antecedentes da Invenção Aparelhos eletromecânicos, mecânicos ou elétricos podem ser usados em uma variedade de produtos que inclui veículos, equipamentos, etc. Um problema com a atual instrumentação em tais aparelhos é que existem limitações para o número de sensores que podem ser montados e instrumentados fisicamente para uso no monitoramento ou análise da saúde do aparelho. Complexidades adicionais tal como peso, cabeamento, conectores, montagem de hardware, etc. podem limitar o número de sensores que podem coletar os dados a respeito do aparelho. Adicionalmente, a correlação dos dados a partir do número de sensores pode ser incômoda.

Breve Descrição da Invenção Em uma realização, um sistema de diagnóstico, para determinar uma saúde da operação de um aparelho eletromecânico, mecânico ou elétrico, inclui um envoltório para envolver pelo menos parcialmente o aparelho, uma antena localizada no envoltório e emite pelo menos um sinal de emissão indicativo de que pelo menos alguma radiação emitida pelo aparelho durante a operação, um processador que recebe o sinal de emissão e converte o sinal de emissão em uma forma legível para humano, e um visor para exibir a forma legível para humano.

Em outra realização, uma ferramenta de diagnóstico para diagnóstico de radiação inclui um envoltório para envolver pelo menos parcialmente um aparelho que tem pelo menos uma fonte de emissão de radiação e uma antena fornecida no envoltório e que emite pelo menos um sinal de emissão indicativo de radiação emitida pelo aparelho durante a operação.

Breve Descrição dos Desenhos Nos desenhos: A Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma aeronave que tem uma variedade de aparelhos que inclui motores a jato. A Figura 2 é uma ilustração esquemática de um sistema de diagnóstico de acordo com uma realização da invenção que inclui um motor a jato da Figura 1. A Figura 3 é uma ilustração esquemática de uma ferramenta de diagnóstico em camadas de acordo com uma realização da invenção. A Figura 4 é uma ilustração esquemática de uma ferramenta de diagnóstico em camadas de acordo com outra realização da invenção. A Figura 5 é uma ilustração esquemática de uma porção do sistema de diagnóstico da Figura 2 e bancos de dados exemplificativos para auxiliar na análise das informações do diagnóstico.

Descrição das Realizações da Invenção Uma breve visão geral de um aparelho específico em um ajuste específico irá se mostrar útil. A Figura 1 ilustra esquematicamente uma porção de uma aeronave 10 que fornece um ambiente para uma realização da presente revelação. Um ou mais motores a jato ou de propulsão 12 acoplados a uma fuselagem 14, uma cabine 16 posicionada na fuselagem 14, e conjunto de asas 18 que se estendem para fora a partir da fuselagem 14 podem ser incluídos na aeronave 10. Adicionalmente, uma pluralidade de sistemas 20 que possibilita a operação apropriada da aeronave 10 pode ser incluída e pode ser acoplada de modo operável através de uma rede de comunicação 22 a um computador de controle de voo 24. Pode ser desejado durante o ciclo de vida de um aparelho, tal como um motor a jato 12, determinar as informações a respeito do motor a jato 12 que inclui, por meio de exemplo não limitante, uma saúde do motor a jato 12. A Figura 2 ilustra um sistema de diagnóstico 30 adequado para determinar a saúde, ambos o diagnóstico e o prognóstico, de qualquer aparelho, que inclui, por meio de exemplo não limitante, um motor a jato 12, que pode ter uma ou mais fontes de radiação. O motor a jato 12 pode ser uma fonte de porções de radiação de espectro total, especialmente fontes a partir de interferência eletromecânica gerada pelo componente de permutação ou rotação no aparelho, que pode criar, entre outras coisas, radiação eletromagnética. O sistema 30 tem uma ferramenta de diagnóstico32, um módulo de sinal 34, um processador 36, e um visor 38 de acordo com uma realização da invenção. O restante da descrição irá se focar no aparelho específico que é um dos motores a jato 12; entretanto, será entendido que os conceitos inventivos podem ser aplicados a qualquer aparelho eletromecânico, mecânico ou elétrico adequado que possa ser usado em qualquer ambiente correspondente. O sistema de diagnóstico 30 é ilustrado meramente para propósitos exemplificativos e pode representar um sistema típico para um aparelho de rotação tal como um motor a jato 12. Será entendido que a configuração do sistema de diagnóstico 30 pode ser modificada para uso com aparelhos alternativos. A ferramenta de diagnóstico 32 pode inclui um envoltório ou cobertor de diagnóstico 40, que pode ser envolvida em torno do motor a jato 12 e que tem um ou mais sensores para detectar os dados de saúde do motor a jato 12. É contemplado que o envoltório 40 pode incluir um chapa, que pode envolver pelo menos parcialmente o aparelho e que os sensores podem incluir um conjunto de antena 42, que pode incluir uma ou mais antenas para receber porções selecionadas por usuário da radiação de espectro total a partir do aparelho. A chapa do envoltório 40 pode ser flexível, rígida ou uma combinação de flexível e rígida. O conjunto de antena 42 pode ser localizado, ou incluído, no envoltório 40. O formato do envoltório 40 pode definir um cilindro com uma linha de centro 44 ao longo do que o motor a jato 12 pode ser inserido. Na realização ilustrada, o envoltório 40 tem formato cilíndrico tal que o mesmo pode circunscrever o motor a jato 12, o que permite que as zonas circunferenciais tenham conjuntos de antena 42 similares para identificar áreas de radiação circunferencial não similares ou similares. É contemplado que o envoltório 40 pode, alternativamente, envolver totalmente o motor a jato 12 e que o envoltório 40 pode ser configurado em um formato que define um interior de tamanho para receber o motor a jato 12. Embora ilustrado como um cilindro para conveniência da descrição, o envoltório pode ser configurado em uma variedade de diferentes formatos. O envoltório pode seguir os contornos do motor a jato, e todo ou parte do envoltório pode estar em contato com o motor a jato.

Embora o conjunto de antena 42 tenha sido ilustrado em uma configuração de cilindro, pode ser entendido que esta configuração pode ser impraticável para algumas aplicações devido a uma variedade de obstruções mecânicas. Assim, é contemplado que o conjunto de antena 42 pode ser dividido em zonas identificáveis, e que tais zonas podem fornecer resultados equivalentes. Independente do número de zonas, será entendido que cada uma dessas zonas pode ter a mesma distância radial a partir de uma linha de centro 44 do motor a jato 12. Em casos onde isso também é impraticável, o módulo de sinal 34 e/ou processador 36 pode corrigir quaisquer perdas de força de sinal devido à variação de distância. O conjunto de antena 42 pode ser configurado para emitir pelo menos um sinal de emissão indicativo de pelo menos alguma porção de uma radiação de espectro total que pode ser emitida pelo motor a jato 12 durante a operação. O conjunto de antena 42 é somente mostrado em uma porção do envoltório 40 para propósitos de clareza e pode tomar qualquer formato geométrico com base nos requerimentos da radiação desejada de ser recebida. É contemplado que o conjunto de antena 42 pode ser projetado e sintonizado para receber um sinal que tem uma frequência emitida pelo motor a jato 12.

Por exemplo, o conjunto de antena 42 pode ser projetado e sintonizado à mesma frequência como uma fonte de emissão conhecida no motor a jato 12.

Também é contemplado que o conjunto de antena 42 pode ser configurado para receber frequências múltiplas e que o conjunto de antena 42 pode ser projetado para receber múltiplos sinais de diferentes frequências emitidas pelo motor a jato 12 com a habilidade de sintonizar seletivamente à largura de banda da frequência ou frequência desejada através do uso do módulo de sinal 34. É contemplado que o conjunto de antena 42 pode incluir uma antena fractal. Tais conjuntos de antena 42 fractais podem ser muito compactos e podem ser considerados de banda múltipla ou de banda larga tal que os mesmos podem ser configurados para receber frequências múltiplas em porções desejadas do espectro de radiação total que inclui a radiação eletromagnética. O conjunto de antena 42 pode incluir múltiplos conjuntos de antenas fractais que correspondem em ambas à localização do envoltório 40 e a frequência para uma fonte de emissão conhecida a partir do motor a jato 12.

Independentemente do tipo de conjunto de antena 42, é contemplado que o conjunto de antena 42 pode incluir um arranjo de antena de múltiplos conjuntos de antena 42, que podem ser configurados em uma variedade de meios ou combinações de meios. Por exemplo, cada uma das antenas que é configurada para receber uma ou mais frequências; as mesmas podem ser configuradas para receber as mesmas, similares ou diferentes, frequências; as antenas podem ser localizadas em diferentes localizações em torno do envoltório, tal como adjacente a uma porção selecionada por usuário da fonte de radiação de espectro total, que emite em uma frequência que corresponde a uma ou mais frequências que a antena é configurada para receber.

Independentemente do tipo do conjunto de antena 42, a antena pode ser acoplada de modo operável ao módulo de sinal 34 e pode emitir pelo menos um sinal de emissão indicativo de pelo menos alguma porção da radiação de espectro total emitida pelo motor a jato 12 ao módulo de sinal 34. O módulo de sinal 34 pode ser configurado para fornecer filtragem específica do sinal de emissão enviado a partir do conjunto de antena 42. O módulo de sinal 34 pode ser configurado para fornecer filtragem específica aos sinais de entrada da estação específica ou da zona de sistema específica do conjunto de antena 42. O módulo de sinal 34 pode incluir qualquer módulo adequado para fornecer precisão personalizada e filtragem para as frequências procuradas. É contemplado que tal módulo de sinal 34 pode ser capaz de programar as frequências de entalhe ou de corte do filtro. O módulo de sinal 34 também pode incluir um dispositivo de memória (não mostrado) para armazenar ambos os sinais de emissão filtrados e não filtrados. O processador 36 pode receber o sinal de emissão a partir de tal dispositivo de memória. O processador 36 pode ser configurado para receber o sinal de emissão e converte o sinal de emissão em uma forma legível para humano. O processador 36 pode ser acoplado de modo operável ao visor 38, que pode ser configurado para exibir a forma legível para humano. Embora o processador 36 e o visor 38 tenham sido ilustrados como incluídos em um computador do tipo laptop, qualquer processador 36 e visor 38 adequados podem ser usados e o processador 36 e o visor 38 podem estar em aparelhos separados fisicamente. É contemplado que o visor 38 pode ser configurado para exibir a forma legível para humano do sinal de emissão. Tal forma legível para humano do sinal de emissão 50 é ilustrada esquematicamente na Figura 2 e pode tomar qualquer forma adequada. O visor 38 pode ser capaz de exibição em tempo real e armazenamento de dados, embora isso pode não ser exigido para a operação do sistema, tal processamento de dados em tempo real iria auxiliar na notificação do operador de anomalias através de representação gráfica dos dados. Isso pode ser especialmente importante durante um estágio de desenvolvimento para o motor a jato 12.

Conforme ilustrado na Figura 3, o envoltório 40 pode ser formado de múltiplas camadas. Por exemplo, o envoltório 40 pode incluir uma camada laminada 60, tal como película de poliéster. Um processo de impressão flexível pode ser usado para imprimir o conjunto de antena 42 em tal camada laminada 60. Nesta maneira, o envoltório 40 pode incluir uma chapa de multicamadas, com o conjunto de antena 42 fornecido em uma camada para definir uma camada de antena 62. Os projetos de antena na camada de antena 62 podem ser facilmente atualizados ou alterados com base no tamanho físico do aparelho pretendido e largura de banda desejada. Dependente da aplicação, qualquer antena ou combinação de conjuntos de antena 42 podem facilmente ser adaptadas à camada laminada 60 do envoltório 40, testadas e aplicadas. Laminados adicionais podem ser adicionados ao envoltório 40 para criar uma proteção a partir de sinais externos indesejados, isolada a partir de temperaturas extremas e para criar barreiras de som de frequência audível. Por meio de exemplo não limitante, uma camada de proteção elétrica 64 pode ser incluída adjacente à camada de antena 62. Por meio de exemplo não limitante adicional, uma primeira camada protetora 66 pode ser incluída adjacente a uma da camadas de antena 62 e da camada de proteção elétrica 64. Adicionalmente, uma segunda camada protetora 68 pode ser incluída adjacente à outra da camada de antena 62 e da camada de proteção elétrica 64. É contemplado que as primeira e segunda camadas protetoras 66 e 68 podem incluir uma película de poliéster e que a camada de proteção elétrica 64 pode incluir uma película condutiva ou uma chapa de alumínio. A Figura 4 ilustra um envoltório 40 alternativo para criar uma ferramenta de diagnóstico alternativa. O envoltório 40 alternativo ilustrado inclui uma formação ondulada assim como um conjunto de antena 42 alternativo. Mais especificamente, não somente as camadas de película de poliéster 61, a camada de proteção elétricas 65 e uma camada isolante 67 são incluídas para fazer o envoltório de multicamada 40, o conjunto de antena 42 também inclui múltiplas camadas. Mais especificamente, o conjunto de antena 42 é ilustrado como formado por múltiplas camadas de antenas 63 espaçadas entre si por uma camada de película de poliéster 61. Tal conjunto de antena 42 pode ser considerado como um conjunto de antena piezo, que pode ser capacitivo em projeto e pode detectar a radiação em frequências mais baixas a partir dos projetos indutivos descritos acima. Para o propósito desta descrição, o conjunto de antena 42 pode ser ou indutivo ou capacitivo e não é limitado a qualquer geometria tal que os mesmos possam variar a partir de antenas tradicionais até projetos fractais.

Independentemente de o conjunto de antena 42 ser um projeto indutivo ou capacitivo, geralmente, durante a operação, a ferramenta de diagnóstico 32 do sistema de diagnóstico 30 pode receber emissões eletromecânicas a partir do motor a jato 12. Tais emissões podem ser filtradas ou, de outro modo, condicionadas pelo módulo de sinal 34 e podem ser gravadas ou exibidas. Por exemplo, a localização dependente das informações de frequência pode ser exibida em uma forma legível para humano que inclui o meio estatístico, desvio padrão, mínimo e máximo dos dados amostrados. Os sinais de emissão podem ser enviados ao processador 36 para avaliação e comparação em um ponto na vida do motor a jato ou por toda a vida do motor a jato 12. É contemplado que o processamento estatístico dos dados pode ser feito ou no processador 36 ou em outro processador. Tal processamento pode permitir que aplicações de prognóstico, diagnóstico, e tendências de motor a motor, frota a frota, e oficina a oficina sejam aplicadas. É contemplado que tal software pós-processamento e a conversão do sinal de emissão em uma forma legível para humano e o visor do mesmo pode ser dispensável com instrução.

Exemplos de quando o sistema de diagnóstico pode ser usado inclui, por exemplo, durante a produção para estabelecer uma linha de base ou planta para pelo menos uma porção de um perfil de radiação de espectro total de cada motor a jato 12. O sistema de diagnóstico 30 também pode ser usado para estabelecer uma perfil de radiação de exame em um ou mais tempos posteriores durante o ciclo de vida dos motores a jato 12. A linha de base e os perfis de exame podem ser comparados entre si em uma variedade de meios para uma variedade de benefícios de diagnóstico e prognóstico.

Também é contemplado que as porções do sistema de diagnóstico 30 podem ser integrais ao motor a jato 12 e podem ser conectados em pelo restante do sistema de diagnóstico 30 para inspeções periódicas. Adicionalmente, uma versão em serviço do sistema de diagnóstico 30 pode ser fornecida e tal versão em serviço pode comparar perfis em tempo real e transmitir relatórios de falha através de um sistema sem fio (não mostrado) de modo que um mantenedor da aeronave 10 possa ser notificado ao alterar as tendências antes do dano ao motor a jato 12 piorar.

Assim, de acordo com uma realização da invenção, o sistema de diagnóstico 30 descrito acima pode ser usado para implantar um método de variâncias de manufatura de diagnóstico em tais motores a jato 12. Tal método pode incluir um conjunto de antena 42 na forma de um arranjo de antena. Uma realização de tal método pode incluir a) envolver pelo menos parcialmente o motor a jato 12 no conjunto de antena 42 após a manufatura e anterior ao motor a jato 12 ser colocado em serviço, b) estabelecer um perfil de linha de base para o motor a jato 12 por detectar a radiação recebida a partir do conjunto de antena 42 enquanto o motor a jato 12 estiver operante, c) salvar o perfil de linha de base para o motor a jato 12, d) repetir a até c para múltiplos motores a jato 12 para formar um armação de perfis de linha de base para os múltiplos motores a jato 12, e e) comparar a armação de perfis de linha de base para determinar uma diferença indicativa de uma variância na manufatura dos motores a jato 12. Sendo que o efeito técnica é que as anomalias ou diferenças nos motores a jato 12 possam ser determinadas com base nas diferenças. É contemplado que operar o motor a jato 12 pode incluir operar o motor a jato 12 de acordo com o protocolo de teste. É contemplado que múltiplos motores a jato 12 podem compartilhar pelo menos um componente em comum. Os múltiplos motores a jato 12 podem até mesmo ser o mesmo tipo de motor a jato. Comparar a armação de perfis de linha de base pode incluir comparar pelo menos uma subarmação dos perfis de linha de base. É contemplado que comparar a armação de perfis de linha de base pode incluir comparar todos os perfis de linha de base. Pelo menos uma diferença identificada pode ser comparada a um valor de referência indicativo de uma variância de manufatura. É contemplado que tal variância de manufatura pode ser indicativa de uma alteração no processo de manufatura ou um defeito de manufatura.

Dessa maneira, o sistema de diagnóstico 30 pode endereçar a variação de manufatura com base em comparar os perfis de linha de base através de múltiplos motores a jato 12. Alterações ou tendências nos perfis de linha de base comparados podem ser usadas para encontrar anomalias de produção que afetam o motor a jato durante o teste. Tendências que conduzem a um sistema rejeitado que é testado pode indicar questões de produção. Comparar os dados que conduzem a um sistema rejeitado que é testado pode isolar a causa principal para a alteração. O sistema de diagnóstico 30 descrito acima pode também ser usado para implantar um método de diagnosticar uma saúde do motor a jato 12. Tal método pode incluir um conjunto de antena 42 na forma de um arranjo de antena. Uma realização de tal método pode incluir envolver pelo menos parcialmente o motor a jato 12 No conjunto de antena 42, estabelecer um perfil de linha de base pela detecção da radiação recebida a partir do conjunto de antena 42 em um primeiro tempo e gravar o perfil de linha de base, estabelecer um perfil de exame pela detecção da radiação recebida a partir do conjunto de antena em um segundo tempo, subsequente ao primeiro tempo, e comparar o perfil de exame ao perfil de linha de base para determinar uma diferença indicativa da saúde do motor a jato 12. O perfil de linha de base pode ser estabelecido durante um estado saudável conhecido do motor a jato 12. Por meio de exemplo não limitante, o estado saudável conhecido pode incluir uma conclusão da manufatura do motor a jato 12. É contemplado que o perfil de exame pode ser estabelecido algum tempo mais tarde. Isso pode incluir, por meio de exemplos não limitantes, pelo menos em um de um estado não saudável de operação do motor a jato 12, em intervalos regulares, e como parte de um programa de manutenção regular. Comparar o perfil de exame ao perfil de linha de base pode incluir identificar as diferenças na radiação entre o exame e os perfis de linha de base. É contemplado que as diferenças identificadas podem ser comparadas para valores de referência indicativos de uma falha do motor a jato 12. A título de exemplo não limitante, pode-se presumir que um motor a jato 12 foi enviado a uma oficina de revisão após 7000 ciclos de uso. Procedimentos de oficina normais impõem que o motor seja desmontado, inspecionado para partes danificadas ou gastas, e que essas partes devem ser substituídas, e o motor remontado. Como parte de uma checagem de qualidade final, e antes do motor ser retornado ao serviço, uma rotina de teste pode ser executada que passa o motor pelos mesmo procedimento de teste que foi executado originalmente durante a execução de produção do motor. Idealmente, a comparação do perfil de linha de base original do motor comparado a aquele do perfil de exame seria idêntico. Se esses não condisserem, há uma indicação de que alguma coisa foi alterada a partir do motor original ao motor servido. Nesse ponto, diversos cursos de ação podem ser tomados que inclui comparar o perfil de exame com aos valores estatísticos em toda a frota anterior para ver se o motor a jato está dentro dos limites estatísticos, comparar o perfil de exame com outros motores com assinaturas similares, e comparar os procedimentos de manutenção e/ou resultados dos motores a jato que não mostraram alterações significativas a partir do perfil de linha de base.

As realizações descritas acima também podem ser usadas para implantar um método de prognosticar um problema de saúde em um motor a jato 12. Tal método pode incluir um conjunto de antena 42 na forma de um arranjo de antena. Uma realização de tal método pode incluir a) envolver pelo menos parcialmente o motor a jato 12 no conjunto de antena 42, b) estabelecer um perfil para o motor a jato 12 pela detecção da radiação recebida a partir do conjunto de antena enquanto o motor a jato 12 está em operação, c) salvar o perfil para o motor a jato 12, d) repetir a até c através de múltiplos motores a jato 12 em múltiplos tempos para formar uma armação de perfis históricos para os múltiplos motores a jato 12, e e) identificar pelo menos uma anomalia na armação de perfis históricos que seja indicativa de uma falha futura. É contemplado que estabelecer um perfil pode ser limitado a estabelecer uma porção definida por usuário da radiação de espectro total. Por meio de exemplo não limitante, um perfil eletromagnético para o motor a jato 12 pode ser estabelecido. É contemplado que múltiplos motores a jato 12 compartilham pelo menos um componente em comum. Os múltiplos motores a jato 12 podem até mesmo ser o mesmo tipo de motor a jato 12. Também é contemplado que uma falha pode ser identificada no motor a jato 12 e que a falha pode ser associada com a anomalia identificada. A falha identificada pode ser usada para identificar a anomalia associada. O método também pode incluir analisar os perfis históricos (linha de base e perfis de exame) de cada um dos outros motores a jato 12 para a anomalia. Quando a anomalia for detectada no perfil histórico, um alerta de uma falha potencial pode ser enviado para fora. Os perfis podem incluir perfis de linha de base que são gravados mediante a conclusão da manufatura do motor a jato 12 e antes do motor a jato 12 ser colocado em serviço. Os perfis incluem perfis de exame que são gravados após o perfil de linha de base correspondente. É contemplado que os perfis podem ser armazenados em uma mídia de armazenamento pesquisável por computador onde os mesmos são acessíveis e podem ser analisados em uma variedade de meios para propósitos de diagnósticos e prognósticos de saúde. Por meio de exemplo não limitante, a Figura 5 ilustra que os perfis (linha de base, exame, etc.) podem ser armazenados em um banco de dados de perfil 70, que pode ser pesquisável por computador. Um banco de dados de manutenção 72 pode ser acoplado de modo operável com o banco de dados de perfil 70 e pode incluir dados ou informações adicionais relacionados aos motores a jato, sua manutenção, sua utilização de serviço, etc. Os dados no banco de dados de manutenção 72 podem ser ligados aos perfis no banco de dados de perfil 70 de modo que as informações sobre um perfil possam ser ligadas com informações relacionadas ao motor a jato que criou o perfil. A ligação das informações no banco de dados de perfil 70 e no banco de dados de manutenção 72 pode permitir que inferências sejam desenhadas entre reparos, utilização de serviço do motor a jato, e outras informações de voo relacionadas ao motor a jato e alterações nos perfis.

Será entendido que o banco de dados de perfil 70 e o banco de dados de manutenção 72 podem ser qualquer tipo adequado de bancos de dados, que inclui um único banco de dados que tem múltiplas armações de dados, múltiplos bancos de dados discretos ligados em conjunto, ou até mesmo uma simples tabela de dados. Independente dos tipos de bancos de dados, o banco de dados de perfil 70 e o banco de dados de manutenção 72 podem ser fornecidos em um meio de armazenamento em um computador (não mostrado) ou podem ser fornecidos em um meio legível por computador, tal como um servidor de banco de dados. É contemplado que o banco de dados de perfil 70 e o banco de dados de manutenção 72 podem ser fornecidos no mesmo computador ou servidor de banco de dados (mostrado esquematicamente como 74). Alternativamente, o banco de dados de perfil 70 e o banco de dados de manutenção 72 podem ser localizados em computadores separados ou servidores de banco de dados separados.

As informações no banco de dados de perfil 70 e no banco de dados de manutenção 72 podem ser analisadas em uma variedade de meios para propósitos de diagnósticos e prognósticos de saúde. No caso onde o banco de dados de perfil 70 e o banco de dados de manutenção 72 são armazenados em um computador, um processador no próprio computador pode ser usado para tais propósitos de diagnóstico e prognóstico e pode comunicar os resultados da análise por meio de um visor ou pode transmitir os resultados a um local ou usuário remoto. Alternativamente, um computador separado pode acessar o banco de dados de perfil 70 e o banco de dados de manutenção 72. Por meio de exemplo não limitante, o processador 36 é ilustrado como acoplado de modo operável ao banco de dados de perfil 70 e ao banco de dados de manutenção 72 e pode analisar os dados nos mesmos e comunicar os resultados de tal análise no visor 38. Adicionalmente, um computador remoto que tem um processador 76 e um visor 78 pode ser acoplado de modo operável ao banco de dados de perfil 70 e ao banco de dados de manutenção 72 e pode analisar os dados nos mesmos e comunicar os resultados de tal análise a um usuário remoto. Será entendido que os computadores podem acessar o banco de dados de perfil 70 e o banco de dados de manutenção 72 por meio de uma rede de comunicação ou rede de computador que acopla ao banco de dados de perfil 70 e ao banco de dados de manutenção 72 com o computador de análise. Por meio de exemplo não limitante, tal rede de computador pode ser uma rede de área local ou uma rede mais ampla tal como a Internet. Também é contemplado que tal acoplamento pode ser feito de modo sem fio ou por meio de uma conexão com fio.

Durante a análise dos dados no banco de dados de perfil 70 e no banco de dados de manutenção 72, os dados podem ser filtrados em qualquer maneira adequada que inclui em uma base motor por motor, base frota por frota, etc. Uma análise pode ser feita para fazer comparações que inclui comparações entre modelos de produção, comparações entre dados a partir de sistemas em serviço para dados de produção originais, e comparações entre sistemas em serviço para identificar falhas futuras potenciais. Tais comparações podem incluir, por meio de exemplos não limitantes, comparações em toda a frota, comparações na contagem de ciclo, e comparações pré e pós manutenção. O efeito técnico é que as informações a partir do sistema de diagnóstico relacionadas à saúde do motor a jato inteiro podem ser comparadas em uma variedade de meios e podem ser correlacionadas com uma variedade de outras informações relacionadas ao motor tal que várias análises possam acontecer.

Embora as realizações acima sejam descritas a respeito do conjunto de antena que inclui um arranjo de antena, Será entendido que um único ou múltiplos conjuntos de antena podem ser usados. Também será entendido que o conjunto de antena pode ter propriedades indutivas e/ou capacitivas. Adicionalmente, detectar qualquer porção da radiação de espectro total pode incluir receber a porção da radiação de espectro total a partir de uma antena de multifrequência que forma o conjunto de antena 42. Adicionalmente, por meio de exemplo não iimitante, a antena de muitifrequência pode incluir uma antena fractal. É contemplado que em todos dos métodos descritos acima o motor a jato 12 pode ser envolvido totalmente no conjunto de antena 42.

Adicionalmente, o conjunto de antena42 pode ser projetado e sintonizado para pelo menos alguma porção das frequências de espectro total emitidas pelo motor a jato 12. É contemplado que o conjunto de antena pode ser sintonizado seletivamente para cada porção do motor a jato 12. O conjunto de antena pode ser sintonizado em uma variedade de meios que inclui que uma antena configurada para receber as frequências conhecidas pode ser selecionada. Sintonizar o conjunto de antena também pode incluir localizar uma antena selecionada adjacente ao motor a jato 12 onde a frequência conhecida é emitida.

Embora as realizações descritas acima tenham se focado no sistema de diagnóstico 30 e seus usos a respeito de um motor a jato 12, será entendido que o sistema de diagnóstico 30 descrito acima pode ser configurado para diagnosticar qualquer aparelho eletromecânico, elétrico ou mecânico. Em tais casos, o tamanho e formato do envoltório podem ser facilmente adaptados para o aparelho que é testado ou monitorado. Por exemplo, em aparelhos maiores algumas frequências podem tender a serem mais baixas e as antenas 42 correspondentes podem ser maiores. O envoltório pode ser facilmente adaptado para sistemas irregulares e/ou assimétricos. Adicionalmente, para aparelhos que movem fluidos tais como motores de combustão interna, turbo-maquinaria etc. a não ser que condições de ambiente controlado sejam mantidas em um teste de produção para sistemas afetados pela pressão e temperatura, pode ser entendido que os dados coletados para aquele aparelho podem ser corrigidos para pressão e temperatura onde aplicáveis. Para sistemas que são imunes à variação de temperatura e pressão tal como um aparelho mecânico que não move um fluido, correção de dados para variações de temperatura e pressão pode não ser aplicada.

As realizações descritas acima fornecem uma variedade de benefícios que inclui uma redução no tempo e esforço necessário para validar a saúde de um aparelho, que por sua vez pode reduzir custos de manutenção em andamento. O sistema de diagnóstico 30 pode ser especificamente personalizado para relações físicas conhecidas do aparelho, e pode ser substituído por uma armação, de outro modo, massiva, opressiva e incômoda de sensores individuais. O conjunto de antena pode incorporar escala de magnitude de sensores em frações do peso de um seguimento de sensor típico. Adicionalmente, haverá uma redução de cabos associados a partir de tais múltiplos sensores, uma redução de conectores de cabos, e uma redução de hardware de roteamento associado. Essas reduções podem constituir uma economia operacional substancial para sistemas de peso crítico que inclui aplicações aeronáuticas. Adicionalmente, a redução nos itens mencionados acima também pode resultar em uma redução na quantidade de operações de maquinagem exigidas tal como perfuração, derivação, suportes, e fixadores, que também pode resultar em uma economia de custo. As realizações descritas acima também podem fornecer benefícios de confiança, pois questões de confiança podem ser minimizadas devido à redução de sensores, cabos, e tipos de cabos, conectores de cabo complexos, e hardware de roteamento associado. Adicionalmente, que o sistema pode usar um único módulo de condicionamento pode simplificar esquemas de fiação de entrada. As realizações descritas acima também podem fornecer diagnósticos mais confiáveis como as mesmas possam alcançar uma representação do aparelho inteiro em oposição aos seguimentos de sensores típicos que possam ter somente uma única localização discreta isolada.

Esta descrição por escrito usa exemplos para revelar a invenção, que inclui o melhor modo, e também para habilitar que qualquer pessoa versada na técnica pratique a invenção, que inciui fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram a aqueles versados na técnica. Tais outros exemplos são pretendidos para estarem dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não diferem a partir da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais a partir das linguagens literais das reivindicações.

Claims (45)

1. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, para determinar uma saúde operacional de um aparelho eletromecânico, mecânico ou elétrico, que compreende: um envoltório para envolver pelo menos parcialmente o aparelho; uma antena localizada no envoltório e que emite pelo menos um sinal de emissão indicativo de pelo menos alguma porção de radiação emitida pelo aparelho durante a operação; um processador que recebe o sinal de emissão e converte o sinal de emissão em uma forma legível para humano; e um visor para exibir a forma legível para humano.

2. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 1, em que o envoltório compreende uma chapa flexível que pode ser envolvida em torno de pelo menos uma porção do aparelho.

3. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 2, em que a chapa flexível envolve totalmente o aparelho.

4. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 2, em que a antena compreende uma antena fractal configurada para receber frequências múltiplas.

5. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 4, em que as frequências múltiplas são selecionadas de acordo com as frequências emitidas pelo aparelho.

6. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 4, em que existem múltiplas antenas fractais que são correspondentes na localização tanto do envoltório quanto da frequência a uma fonte de emissão conhecida a partir do aparelho.

7. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 4, em que o envoltório é configurado para sobrepor um aparelho sob a forma de um motor a jato.

8. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 7, em que o envoltório é configurado para circunscrever substancialmente o motor a jato.

9. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 8, em que a antena é sintonizada a uma mesma frequência como uma fonte de emissão no motor a jato.

10. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 1, em que a antena compreende um arranjo de antena de múltiplas antenas.

11. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 10, em que pelo menos algumas das múltiplas antenas são configuradas para receber diferentes frequências.

12. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 11, em que as frequências diferentes correspondem às frequências de emissões a partir do aparelho.

13. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 12, em que as antenas são localizadas no envoltório tal que, uma vez que o envoltório envolve o aparelho, as antenas são posicionadas em relação ao aparelho que corresponde a uma fonte de emissão que corresponde à frequência que a antena é configurada para receber.

14. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 13, em que pelo menos algumas das múltiplas antenas são antenas fractais.

15. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 1, em que a antena é configurada para receber múltiplas frequências.

16. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 15, em que as múltiplas frequências são selecionadas para corresponderem às frequências emitidas pelo aparelho.

17. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 16, em que a antena compreende uma antena fractal.

18. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 17, que compreende, adicionalmente, antenas fractais múltiplas.

19. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 18, em que as antenas fractais são localizadas no envoltório tal que, quando o envoltório envolve o aparelho, as antenas estão localizadas em relação ao aparelho tal que as antenas sejam adjacentes a uma fonte de emissão no aparelho que corresponde a uma frequência que as antenas possam receber.

20. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 1, que compreende, adicionalmente, um dispositivo de memória acoplado de modo operável ao processador em que o sinal de emissão é armazenado.

21. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 1, em que a porção de radiação emitida pelo aparelho é pelo menos alguma porção da radiação eletromagnética emitida pelo aparelho.

22. SISTEMA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 1, em que a antena é uma antena piezo que tem propriedades capacitivas.

23. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, para pelo menos uma porção de um diagnóstico de radiação de espectro total, que compreende: um envoltório para envolver pelo menos parcialmente um aparelho que tem pelo menos uma fonte de emissão de radiação; e uma antena fornecida no envoltório e que emite pelo menos um sinal de emissão indicativo da radiação emitida pelo aparelho durante a operação.

24. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 23, em que o envoltório compreende uma chapa flexível que pode ser envolvida em torno de pelo menos uma porção do aparelho.

25. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 24, em que a chapa flexível é dimensionada para envolver totalmente o aparelho.

26. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 25, em que a chapa flexível é dimensionada para envolver totalmente um motor a jato que forma o aparelho.

27. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 23, em que o envoltório é configurado em um formato que define um interior dimensionado para receber o aparelho.

28. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 27, em que o formato define uma linha de centro ao longo da qual o aparelho pode ser inserido.

29. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 23, em que o envoltório compreende uma chapa de multicamadas com a antena fornecida em uma camada para definir uma camada de antena.

30. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 29, em que a chapa de multicamadas compreende adicionalmente uma camada de proteção elétrica adjacente à camada de antena.

31. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 30, em que a chapa de multicamadas compreende adicionalmente uma primeira camada protetora adjacente a uma dentre a camada de antena e a camada de proteção elétrica.

32. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 31, em que a chapa de multicamadas compreende adicionalmente uma segunda camada protetora adjacente à outra dentre a camada de antena e a camada de proteção elétrica.

33. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 32, em que as primeira e segunda camadas compreendem uma película de poliéster, e a camada de proteção elétrica compreende pelo menos uma dentre uma película condutiva e uma chapa de alumínio.

34. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 23, em que a antena é sintonizada para receber um sinal que tem uma frequência emitida pelo aparelho.

35. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 34, em que a antena é sintonizada para receber múltiplos sinais de diferentes frequências emitidas pelo aparelho.

36. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 23, em que a antena compreende um arranjo de antena de antenas múltiplas.

37. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 36, em que pelo menos algumas das múltiplas antenas são configuradas para receber frequências diferentes.

38. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 37, em que as frequências diferentes correspondem às frequências de emissões do aparelho.

39. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 38, em que as antenas são localizadas no envoltório tal que, uma vez que o envoltório envolve o aparelho, as antenas são posicionadas em relação ao aparelho que corresponde a uma fonte de emissão que corresponde à frequência em que a antena é configurada para receber.

40. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 39, em que pelo menos algumas das múltiplas antenas são antenas fractais.

41. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 23, em que a antena é configurada para receber múltiplas frequências.

42. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 41, em que as múltiplas frequências são selecionadas para corresponder às frequências emitidas pelo aparelho.

43. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 42, em que a antena compreende uma antena fractal.

44. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 43, que compreende, adicionalmente, antenas fractais múltiplas.

45. FERRAMENTA DE DIAGNÓSTICO, de acordo com a reivindicação 44, em que as antenas fractais são localizadas no envoltório tal que, quando o envoltório envolve o aparelho, as antenas são localizadas em relação ao aparelho tal que as antenas são adjacentes a uma fonte de emissão no aparelho que corresponde a uma frequência que a antena pode receber.