BR102012029684A2 - Método para diagnosticar variações de fabricação em um aparelho elétrico, mecânico ou eletromecânico - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA DIAGNOSTICAR VARIAÇÕES DE FABRICAÇÃO EM UM APARELHO ELÉTRICO, MECÂNICO OU ELETROMECÂNICO. Trata-se de um método para diagnóstico de variações de fabricação de um aparelho elétrico, mecânico ou eletromecânico tal como um motor a jato (12) com base na radiação emitida pelo aparelho (12) em que o método inclui estabelecer perfil de linha de base para vários aparelhos (12) a fim de formar um grupo de perfis de linha de base para os múltiplos aparelhos (12) e comparar o grupo de perfis de linha de base para determinar uma diferença indicativa de uma variação na fabricação dos aparelhos (12).

Description

“MÉTODO PARA DIAGNOSTICAR VARIAÇÕES DE FABRICAÇÃO EM UM APARELHO ELÉTRICO, MECÂNICO OU ELETROMECÂNICO” Antecedentes da Invenção

Aparelhos elétricos, mecânicos ou eletromecânicos podem ser 5 usados em uma variedade de produtos que inclui veículos, utensílios, etc. Um problema com a atual instrumentação em tais aparelhos é que existem limitações ao número de sensores que podem ser fisicamente montados e instrumentados para uso no monitoramento ou análise da integridade do aparelho. Complexidade adicional tal como peso, cablagem, conectores, 10 equipamento de montagem, etc. pode limitar o número de sensores que podem coletar dados em relação ao aparelho. Adicionalmente, a correlação dos dados a partir do número de sensores pode ser inconveniente.

Breve Descricão da Invenção Em uma realização, um método de diagnóstico de variações de fabricação em um aparelho elétrico, mecânico ou eletromecânico com base na radiação emitida pelo aparelho, inclui a) pelo menos parcialmente envolver o aparelho em um conjunto de antenas após fabricação e antes de o aparelho ser colocado em serviço, b) estabelecer um perfil de linha de base para o aparelho através da detecção da radiação recebida do conjunto de antenas enquanto o aparelho está em operação, c) salvar o perfil de linha de base para o aparelho, d) repetir de a) a c) para os múltiplos aparelhos a fim de formar um grupo de perfis de linha de base para os múltiplos aparelhos e e) comparar o grupo de perfis de linha de base para determinar uma diferença indicativa de uma variação na fabricação dos aparelhos.

Breve descricão dos desenhos

Nos desenhos:

A Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma aeronave que tem uma variedade de aparelhos, incluindo motores a jato. A Figura 2 é uma ilustração esquemática de um sistema de diagnóstico de acordo com uma realização da invenção, incluindo 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 parte do sistema de diagnóstico da Figura 2 e bases de dados exemplares para auxiliar na análise da informação diagnostica.

Descricão de realizações da invenção

Uma visão geral breve de um aparelho específico em um cenário específico será de utilidade. A Figura 1 ilustra esquematicamente uma parte de uma aeronave 10 e fornece um ambiente para uma realização da presente 15 descrição. Um ou mais motores a jato ou a propulsão 12 unidos a uma fuselagem 14, uma cabine de pilotagem 16 posicionada na fuselagem 14, e conjuntos de asa 18 que se estendem para fora da fuselagem 14 podem ser incluídos na aeronave 10. Além disso, uma pluralidade de sistemas 20 que permitem uma operação adequada da aeronave 10 pode ser incluída e pode 20 ser unida de maneira 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, como um motor a jato 12, determinar informações referentes ao motor a jato 12, incluindo a título de exemplo não limitador de uma integridade do motor a jato 12.

A Figura 2 ilustra um sistema de diagnóstico 30 adequado para

determinar a integridade, tanto diagnóstico e quanto prognóstico, de qualquer aparelho, incluindo a título de exemplo não limitador um motor a jato 12, que pode ter uma ou mais fontes de radiação. O motor a jato 12 pode ser uma fonte de partes do espectro total de radiação, especialmente fontes de interferência eletromecânica geradas por componentes giratórios ou recíprocos no aparelho, que podem criar, entre outras coisas, radiação eletromagnética. O sistema 30 tem uma ferramenta de diagnóstico 32, um módulo de sinal 34, um 5 processador 36, e uma tela 38, de acordo com uma realização da invenção. O resto da descrição vai focar aparelho específico, sendo que o mesmo é um dos motores a jato 12; no entanto, observa-se que os conceitos inventivos possam ser aplicados a qualquer aparelho eletromecânico, mecânico ou elétrico adequado, que poderá ser utilizado em qualquer ambiente correspondente. O 10 sistema de diagnóstico 30 é ilustrado meramente para propósitos exemplares e pode representar um sistema típico para um aparelho giratório, como um motor a jato 12. Será entendido que a configuração do sistema de diagnóstico 30 pode ser modificada para o uso com aparelhos alternativos.

A ferramenta de diagnóstico 32 pode incluir um cobertor ou invólucro de diagnóstico 40, que pode estar enrolado ao redor do motor a jato 12 e que tem um ou mais sensores para detectar dados de integridade do motor a jato 12. Contempla-se que o invólucro 40 pode incluir uma folha, que pode, pelo menos parcialmente, envolver o aparelho e que os sensores podem incluir um conjunto de antenas 42, que pode incluir uma ou mais antenas para receber partes de espectro total de radiação do aparelho selecionada pelo usuário. A folha do invólucro 40 pode ser flexível, rígida, ou uma combinação de flexibilidade e rigidez. O conjunto de antenas 42 pode ser localizado sobre o invólucro 40 ou incluída nele. O formato do invólucro 40 pode definir um cilindro com uma linha central 44 ao longo da qual o motor a jato 12 pode ser inserido. Na realização ilustrada, o invólucro 40 tem um formato cilíndrico tal que o mesmo pode circunscrever o motor a jato 12, o que permite que zonas circunferenciais tenham conjuntos de antena 42 para identificar áreas de radiação circunferencial similar ou dissimilar. Observa-se que o invólucro 40 pode envolver alternativa e completamente o motor a jato 12 e que o invólucro 40 pode ser configurado em um formato que define um interior de um tamanho para receber o motor a jato 12. Apesar de ilustrado como um cilindro para a conveniência da descrição, o invólucro pode ser configurado em uma variedade 5 de formatos diferentes. O invólucro pode seguir os contornos do motor a jato e todo ou parte do invólucro pode entrar em contato com o motor a jato.

Apesar de o conjunto de antenas 42 ter sido ilustrado em uma configuração cilíndrica, pode ser entendido que essa configuração pode ser não prática para algumas aplicações devido a uma variedade de obstruções 10 mecânicas. Assim, observa-se que o conjunto de antenas 42 pode ser separado em zonas identificáveis e que tais zonas podem fornecer resultados equivalentes. Não obstante o número de zonas, será compreendido que cada uma dessas zonas pode estar à mesma distância de uma linha central 44 do motor a jato 12. Em casos em que isso também é não prático, o módulo de 15 sinal 34 e/ou o processador 36 pode corrigir por qualquer perda de forca de sinal devido â variação de distância.

O conjunto de antenas 42 pode ser configurado para enviar pelo menos um sinal emissor indicativo de pelo menos uma parte de um espectro total de radiação que pode ser emitida pelo motor a jato 12 durante a operação. 20 O conjunto de antenas 42 aparece apenas em uma parte do invólucro 40 para propósitos de clareza e pode tomar qualquer formato geométrico com base nos requerimentos da radiação desejada a ser recebida. Observa-se que o conjunto de antenas 42 pode ser projetado e ajustado para receber um sinal com uma frequência emitida pelo motor a jato 12. Por exemplo, o conjunto de antenas 42 25 pode ser projetado e ajustado à mesma frequência que uma fonte de emissão no motor a jato 12.

Observa-se também que o conjunto de antenas 42 pode ser configurado para receber múltiplas frequências e que o conjunto de antenas 42 pode ser projetado para receber múltiplos sinais de frequências diferentes emitidas pelo motor a jato 12 com a habilidade de se ajustar seletivamente à frequência desejada ou à largura de banda de frequência através do uso do módulo de sinal 34. Observa-se que o conjunto de antenas 42 pode incluir uma 5 antena fractal. Tais conjuntos de antenas fractais 42 podem ser muito compactos e podem ser considerados multifaixas ou faixa ampla tal que os mesmos podem ser configurados para receber frequências múltiplas nas partes desejadas do espectro de radiação total, incluindo radiação eletromagnética. O conjunto de antenas 42 pode incluir múltiplos conjuntos de antenas fractais que 10 é compatível tanto com o local no invólucro 40 quanto com a frequência de uma fonte de emissão conhecida do motor a jato 12.

Não obstante o tipo de conjunto de antenas 42, observa-se que o conjunto de antenas 42 pode incluir um agrupamento de antenas de múltiplos conjuntos de antena 42, que podem ser configurados em uma variedade de 15 maneiras ou combinação de maneiras. Por exemplo, cada uma das antenas é configurada para receber uma ou mais frequências, as mesmas podem ser configuradas para receber a mesma frequência, similares ou diferentes; as antenas podem ser localizadas em diferentes locais ao redor do invólucro, tais como adjacente à fonte de parte do espectro total de radiação selecionada pelo 20 usuário que emite em uma frequência que corresponde a uma ou mais frequências que a antena está configurada para receber.

Não obstante o tipo do conjunto de antenas 42, a antena pode ser unida de maneira operável ao módulo de sinal 34 e pode enviar pelo menos um sinal de emissão indicativo de pelo menos alguma parte do espectro total de 25 radiação emitida pelo motor a jato 12 ao módulo de sinal 34. O módulo de sinal 34 pode ser configurado para fornecer uma filtragem específica do sinal de emissão enviado do conjunto de antenas 42. O módulo de sinal 34 pode ser configurado para fornecer uma filtragem específica sinais de entrada específicos de estação ou zona de sistema do conjunto de antenas 42. O módulo de sinal 34 pode incluir qualquer módulo adequado para fornecer filtragem e exatidão sob medida para as frequências procuradas. Observa-se que tal módulo de sinal 34 pode ser capaz de programar filtrar frequências de 5 corte ou rejeita-faixa. O módulo de sinal 34 pode incluir também um dispositivo de memória (não é mostrado) para armazenar tanto os sinais de emissão filtrados como os não filtrados. O processador 36 pode receber o sinal de emissão de tal dispositivo de memória. O processador 36 pode ser configurado para receber o sinal de emissão e converter o sinal de emissão para uma forma 10 legível para os humanos. O processador 36 pode ser unido de forma operável à tela 38, que pode ser configurada para exibir a forma legível para humanos. Apesar de o processador 36 e a tela 38 terem sido ilustrados como incluídos em um computador portável, qualquer processador 36 e a tela 38 adequados podem ser utilizados e o processador 36 e a tela 38 podem estar em aparelhos 15 fisicamente separados aparelhos. Observa-se que a tela 38 pode ser configurada para exibir a forma legível para humanos do sinal de emissão. Tal forma legível para humanos do sinal de emissão 50 é ilustrado esquematicamente na Figura 2 e pode ter qualquer formato adequado. A tela 38 pode ser capaz de exibir em tempo real e armazenar dados, apesar de isso 20 não ser requerido para a operação de sistema, tal processamento de dados em tempo real auxiliaria na notificação de anormalidades do operador através da representação gráfica dos dados. Isso pode ser especialmente importante durante um estágio de desenvolvimento para o motor a jato 12.

Como ilustrado na Figura 3, o invólucro 40 pode ser formado de camadas múltiplas. Por exemplo, o invólucro 40 pode incluir uma camada laminada 60, como filme poliéster. Um processo de impressão flexível pode ser utilizado para imprimir o conjunto de antenas 42 em tal camada laminada 60. Dessa maneira, o invólucro 40 pode incluir uma folha de múltiplas camadas, com o conjunto de antenas 42 fornecido em uma camada para definir uma camada de antena 62. Projetos de antena em uma camada de antena 62 podem ser facilmente atualizados ou mudados com base no tamanho físico do aparelho pretendido e a largura de banda desejada. Dependendo da aplicação, 5 qualquer antena ou combinação de conjuntos de antena 42 pode ser facilmente adaptada à camada laminada 60 do invólucro 40, testada e aplicada. Lâminas adicionais podem ser adicionadas ao invólucro 40 para criar uma proteção de sinais externos indesejáveis, isolamento de temperaturas extremas, e criar barreiras de som de frequência audível. A título de exemplo não limitador, uma 10 camada protetora elétrica 64 pode ser incluída adjacente uma camada de antena 62. Um exemplo adicional com o objetivo de não limitar, uma primeira camada protetora 66 pode ser incluída adjacente uma das camadas de antena 62 e uma das camadas protetoras elétricas 64. Além disso, uma segunda camada protetora 68 pode ser incluída adjacente outra de uma camada de 15 antena 62 e a camada protetora elétrica 64. Observa-se que as primeira e segunda camadas protetoras 66 e 68 podem incluir um filme poliéster e que a camada protetora elétrica 64 pode incluir um filme condutivo ou uma folha de alumínio.

A Figura 4 ilustra um invólucro alternativo 40 para criar uma 20 ferramenta de diagnóstico alternativa. O invólucro alternativo ilustrado 40 inclui uma formação corrugada assim como um conjunto de antenas alternativa 42. Mais especificamente, não são só as camadas de filme poliéster 61, camadas protetoras elétricas 65, e uma camada isolante 67 incluídas para fazer o invólucro de múltiplas camadas 40, o conjunto de antenas 42 também inclui 25 camadas múltiplas. Mais especificamente, o conjunto de antenas 42 é ilustrado como sendo formado por múltiplas camadas de antena 63 espaçadas umas das outras por uma camada de filme poliéster 61. Tal conjunto de antenas 42 pode ser pensado como um conjunto de antenas piezo, que pode ser capacitivo no projeto e pode detectar radiação em frequências mais baixas dos projetos indutivos descritos acima. Para o propósito dessa descrição, o conjunto de antenas 42 pode ser ou indutivo ou capacitivo, e não há limitação a qualquer geometria de forma que as mesmas possam variar das antenas tradicionais para projetos de fractais.

Não obstante se o conjunto de antenas 42 seja um projeto indutivo ou capacitivo; geralmente, durante uma operação, a ferramenta de diagnóstico 32 do sistema de diagnóstico 30 pode receber emissões eletromecânicas do motor a jato 12. Tais emissões podem ser filtradas ou 10 condicionadas de outra forma pelo módulo de sinal 34 e podem ser gravadas ou exibidas. Por exemplo, as informações de frequência dependente de local podem ser exibidas em uma forma legível para humanos, incluindo o desvio médio, mínimo, máximo e padrão dos dados de amostra. Os sinais de emissão podem ser enviados ao processador 36 para avaliação e comparação em 15 algum momento na vida do motor a jato ou por toda vida do motor a jato 12. Observa-se que o processamento de dados estatístico pode ser feito ou no processador 36 ou em outro processador. Tal processamento pode permitir que aplicações de motor-a-motor, frota-a-frota, e tendências de oficina-a-oficina, diagnóstico, e prognóstico sejam aplicadas. Observa-se que tal programa de 20 pós-processamento e a conversão do sinal de emissão em uma forma legível para humanos e a exibição do mesmo pode ser expansível com o aprendizado.

Exemplos de quando o sistema de diagnóstico pode ser utilizado incluem, por exemplo, durante a produção para estabelecer uma linha de base ou planta para pelo menos uma parte de um perfil de espectro total de radiação 25 de cada motor a jato 12. O sistema de diagnóstico 30 pode também ser utilizado para estabelecer um perfil de verificação de radiação uma ou mais vezes durante o ciclo de vida dos motores a jato 12. Os perfis de linha de base e de verificação podem ser comparados um ao outra em uma variedade de maneiras para uma variedade de benefícios de diagnóstico e prognóstico.

Observa-se também que as partes do sistema de diagnóstico 30 pode ser integral para o motor a jato 12 e pode ser plugado no resto do sistema de diagnóstico 30 para inspeções periódicas. Além disso, uma versão em uso 5 do sistema de diagnóstico 30 pode ser fornecida e tal versão em uso pode comparar perfis de tempo real e transmitir relatórios de falhas através de um sistema sem fio (não é mostrado) de tal forma que um mantenedor da aeronave 10 possa ser notificado por tendências de mudanças antes que o dano ao motor a jato 12 piore.

Assim, de acordo com uma realização da invenção, o sistema de

diagnóstico 30 descrito acima pode ser utilizado para implantar um método de diagnosticar variâncias de fabricação em tais motores a jato 12. Tal método pode incluir um conjunto de antenas 42 na forma de um agrupamento de antenas. Uma realização de tal método pode incluir a) envolver pelo menos 15 parcialmente o motor a jato 12 no conjunto de antenas 42 depois da fabricação e antes de o motor a jato 12 for colocado em uso, b) estabelecer um perfil de linha de base para o motor a jato 12 ao detectar radiação recebida do conjunto de antenas 42 enquanto o motor a jato 12 estiver em operação, c) salvar o perfil de linha de base para o motor a jato 12, d) repetir a a c para múltiplos 20 motores a jato 12 para formar um grupo de perfis de linha de base para múltiplos motores a jato 12, e e) comparar o grupo de perfis de linha de base para determinar a diferença indicativa de uma variação na fabricação dos motores a jato 12. O efeito técnico é que anomalias ou diferenças nos motores a jato 12 podem ser determinadas com base nas diferenças.

Observa-se que a operação do motor a jato 12 pode incluir operar

o motor a jato 12 de acordo com um protocolo de teste. Observa-se que múltiplos motores a jato 12 podem compartilhar pelo menos um componente em comum. Os múltiplos motores a jato 12 podem ate ser o mesmo tipo de motor a jato. A comparação do grupo de perfis de linha de base pode incluir comparar pelo menos um subgrupo de perfis de linha de base. Observa-se que comparar o grupo de perfis de linha de base pode incluir comparar todos os perfis de linha de base. Pelo menos uma diferença identificada pode ser 5 comparada a um valor de referencia indicativo de uma variância de fabricação. Observa-se que tal variância de fabricação pode ser indicativa de uma mudança no processo de fabricação ou uma falha de fabricação.

Dessa maneira, o sistema de diagnóstico 30 pode tratar a variação de fabricação com base na comparação dos perfis de linha de base 10 entre múltiplos motores a jato 12. Mudanças ou tendências nos perfis de linha de base comparados podem ser utilizadas na procura de anomalias de produção que afetam o motor a jato durante o teste. Tendências que levam a um sistema rejeitado sendo testado pode indicar problemas de produção. Comparar dados que levam a um sistema rejeitado sendo testado pode isolar a 15 causa da mudança.

O sistema de diagnóstico 30 descrito acima pode ser utilizado também para implantar um método de diagnóstico de integridade do motor a jato 12. Tal método pode incluir um conjunto de antenas 42 na forma de um agrupamento de antenas. Uma realização de tal método pode incluir envolver 20 pelo menos parcialmente o motor a jato 12 em um conjunto de antenas 42, estabelecendo um perfil de linha de base ao detectar a radiação recebida do conjunto de antenas 42 em uma primeira vez e ao gravar o perfil de linha de base, estabelecendo um perfil de verificação ao detectar a radiação recebida do conjunto de antenas em uma segunda vez, subsequente à primeira vez, e 25 ao comparar o perfil de verificação ao perfil de linha de base para determinar a diferença indicativa da integridade do motor a jato 12. O perfil de linha de base pode ser estabelecido durante um estado de integridade conhecido do motor a jato 12. A título de exemplo não limitador, o estado de integridade conhecido pode incluir a conclusão da fabricação do motor a jato 12.

Observa-se que o perfil de verificação pode ser estabelecido algum tempo depois. Isso pode incluir, a título de exemplo não limitador, pelo menos um dos estados de baixa integridade de operação do motor a jato 12, 5 em intervalos regulares, e como parte de uma programação de manutenção regular. A comparação do perfil de verificação ao perfil de linha de base pode incluir identificar diferenças na radiação entre os perfis de verificação e de linha de base. Observa-se que as diferenças identificadas podem ser comparadas a valores de referencia indicativos de uma falha do motor a jato 12.

A título de exemplo não limitador, pode-se presumir que um motor

a jato 12 tenha sido enviado a uma oficina de reparação depois de 7000 ciclos de uso. Procedimentos de oficinas normais dita que o motor seja desmontado, inspecionado por partes gastas ou danificadas, e que essas partes sejam substituídas, e o motor seja montado novamente. Como parte de uma 15 verificação de qualidade final e antes que o motor retorne ao uso, uma rotina de teste pode ser executada que coloque o motor em ciclos dos mesmos procedimentos de testes que eram executados originalmente durante a execução da produção do motor. Idealmente, as comparações do perfil de linha de base original do motor comparadas às comparações do perfil de verificação 20 seriam idênticas. Se essas não forem iguais, é uma indicação de que algo mudou do motor original ou motor utilizado. Nessa altura, vários modos de ação podem ocorrer, incluindo comparar o perfil de verificação com valores estatísticos anteriores de toda frota para checar se o motor a jato está dentro de limites estatísticos, comparar o perfil de verificação com outros motores com 25 assinaturas similares, e comparar procedimentos de manutenção e/ou resultados de motores a jato que não mostraram mudanças significantes do perfil de linha de base.

As realizações descritas acima podem ser utilizadas também para implantar um método de prognosticar um problema de integridade em um motor a jato 12. Tal método pode incluir um conjunto de antenas 42 na forma de um agrupamento de antenas. Uma realização de tal método pode incluir a) envolver pelo menos parcialmente o motor a jato 12 no conjunto de antenas 42, 5 b) estabelecer um perfil para o motor a jato 12 ao detectar a radiação recebida do conjunto de antenas enquanto o motor a jato 12 esteja operando, c) salvar o perfil para o motor a jato 12, d) repetir a a c em vários motores a jato 12 múltiplas vezes para formar um grupo de perfis históricos para os múltiplos motores a jato 12, e e) identificar pelo menos uma anomalia no grupo de perfis 10 históricos que seja indicativo de uma falha no futuro. Observa-se que estabelecer um perfil pode ser limitado a estabelecer uma parte do espectro total de radiação definida pelo usuário. A título de exemplo não limitador, um perfil eletromagnético para o motor a jato 12 pode ser estabelecido.

Observa-se que múltiplos motores a jato 12 armazenam pelo menos um componente comum. Os múltiplos motores a jato 12 podem até ser do mesmo tipo de motor a jato 12. Observa-se também que uma falha pode ser identificada no motor a jato 12 e que a falha pode ser associada à anomalia identificada. A falha identificada pode ser utilizada para identificar a anomalia associada. O método pode incluir também analisar os perfis históricos (perfis de linha de base e de verificação) de cada um dos outros motores a jato 12 pela anomalia. Quando a anomalia é detectada no perfil histórico, um alerta de uma falha potencial pode ser enviado. Os perfis podem incluir perfis de linha de base que são gravados após a conclusão da fabricação do motor a jato 12 e antes de o motor a jato 12 ser colocado em uso. Os perfis incluem perfis de verificação que são gravados depois do perfil de linha de base correspondente.

Observa-se que os perfis podem ser armazenados em uma mídia de armazenamento pesquisável no computador onde os mesmos são acessíveis e podem ser analisados em uma variedade de maneiras para diagnósticos de integridade e propósitos prognósticos. A título de exemplo não limitador, a Figura 5 ilustra que os perfis (linha de base, de verificação, etc.) podem ser armazenados em uma base de dados de perfis 70, que podem ser pesquisáveis no computador. Uma base de dados de manutenção 72 pode ser 5 unida de forma operável à base de dados de perfis 70 e pode incluir dados adicionais ou informações relacionadas aos motores a jato, sua manutenção, sua utilização de serviço, etc. Os dados na base de dados de manutenção 72 podem ser ligados aos perfis na base de dados de perfis70 de tal forma que informações sobre um perfil pode ser ligada às informações relacionadas ao 10 motor a jato que criaram o perfil. A ligação das informações na base de dados de perfis 70 e a base de dados de manutenção 72 pode permitir que inferências sejam feitas entre os reparos, utilização do serviço do motor a jato, e outras informações de voo relacionadas ao motor a jato e às mudanças nos perfis.

Será compreendido que a base de dados 70 do perfil e a base de

dados 72 de manutenção podem ser qualquer tipo de base de dados adequada, incluindo uma única base de dados que tem grupos múltiplos de dados, múltiplas bases de dados distintas ligadas umas às outras, ou simplesmente uma tabela de dados. Não obstante os tipos de bases de dados, 20 a base de dados de perfis 70 e a base de dados de manutenção 72 podem ser fornecidas em um meio de armazenamento em um computador (não é mostrado) ou podem ser fornecidas em um meio legível, como um servidor de base de dados. Observa-se que a base de dados de perfis 70 e a base de dados de manutenção 72 podem ser fornecidas no mesmo computador ou em 25 um servidor de base de dados (mostrado esquematicamente como 74). Alternativamente, a base de dados de perfis 70 e a base de dados de manutenção 72 podem ser localizadas em computadores separados ou em servidores de base de dados separados. As informações na base de dados de perfis 70 e na base de dados de manutenção 72 podem ser analisadas em uma variedade de maneiras para propósitos de diagnósticos e prognósticos de integridade. No caso em que a base de dados de perfis 70 e a base de dados de manutenção 5 72 são armazenadas em um computador, um processador no próprio computador pode ser utilizado para tais propósitos de diagnóstico e prognóstico e pode comunicar os resultados da análise via uma tela ou pode transmitir os resultados para um usuário local ou remoto. Alternativamente, um computador separado pode acessar a base de dados de perfis 70 e a base de dados de 10 manutenção 72. A título de exemplo não limitador, o processador 36 é ilustrado como sendo unido de forma operável à base de dados de perfis 70 e à base de dados de manutenção 72 e pode analisar os dados presentes ali e comunicar os resultados de tal análise na tela 38. Além disso, um computador remoto com um processador 76 e uma tela 78 pode ser unido de forma operável à base de 15 dados de perfis 70 e à base de dados de manutenção 72 e pode analisar os dados ali presentes e comunicar os resultados de tal análise a um usuário remoto. Será compreendido que os computadores podem acessar a base de dados de perfis 70 e a base de dados de manutenção 72 via uma rede de comunicação ou uma rede de computador que une a base de dados de perfis 20 70 e a base de dados de manutenção 72 ao computador que faz a análise. A título de exemplo não limitador, tal rede de computador pode ser uma rede de área local ou uma rede maior, como a internet. Observa-se também que tal união pode ser feita sem fio ou via uma conexão com fios.

Durante a análise dos dados na base de dados de perfis 70 e na base de dados de manutenção 72, os dados podem ser filtrados de qualquer maneira adequada, incluindo em uma base de motor-a-motor, uma base de frota-a-frota, etc. uma análise pode ser feita para fazer comparações, incluindo comparações entre modelos de produção, comparações entre dados dos sistemas em uso para identificar falhas futuras potenciais. Tais comparações podem incluir, a título de exemplo não limitador, comparações de frota total, comparações de contagem de ciclos, e comparações de pré- e pós- manutenção. O efeito técnico é que as informações do sistema de diagnóstico 5 relacionado à integridade de todo o motor a jato pode ser comparado em uma variedade de maneiras e pode ser correlacionado a uma variedade de outras informações relacionadas ao motor, de tal forma que várias análises podem ocorrer.

Embora as realizações acima sejam descritas com respeito ao 10 conjunto de antenas, incluindo um agrupamento de antenas, será compreendido que um único ou múltiplos conjuntos de antena podem ser utilizados. Será compreendido também que o conjunto de antenas pode ter propriedades indutivas e/ou capacitivas. Além disso, detectar qualquer parte do espectro total de radiação pode incluir receber uma parte do espectro total de 15 radiação de uma antena de múltiplas frequências, formando o conjunto de antenas 42. Além disso, a título de exemplo não limitador, a antena de múltiplas frequências pode incluir uma antena fractal. Observa-se que em todos os métodos descritos acima que o motor a jato 12 pode ser totalmente envolvido no conjunto de antenas 42.

Além disso, o conjunto de antenas 42 pode ser projetado e

ajustado pelo menos uma parte das frequências de espectro total emitidas pelo motor a jato 12. Observa-se que o conjunto de antenas pode ser ajustado seletivamente para cada parte do motor a jato 12. O conjunto de antenas pode ser ajustada em uma variedade de maneiras, incluindo que uma antena 25 configurada para receber frequências conhecidas pode ser selecionada. Ajustar o conjunto de antenas pode incluir também localizar uma antena selecionada adjacente o motor a jato 12 de onde a frequência conhecida é emitida.

Embora as realizações descritas acima tenham focado no sistema de diagnóstico 30 e em seus usos com respeito a um motor a jato 12, será compreendido que o sistema de diagnóstico 30 descrito acima pode ser configurado para diagnosticar qualquer aparelho eletrônico, mecânico ou eletromecânico. Nesses casos, o tamanho e formato do invólucro pode ser 5 facilmente adaptado ao aparelho testado ou monitorado. Por exemplo, em aparelhos maiores, algumas frequências podem tender a ser mais baixas e as antenas correspondentes 42 podem ser maiores. O invólucro pode ser facilmente adaptado para sistemas irregulares ou assimétricos. Além disso, para aparelhos que estão movimentando fluidos como motores de combustão 10 interna, turbo maquinas etc., a não ser que condições de ambiente controlado possam ser mantidas em um teste de produção para sistemas afetados por pressão e temperatura, pode ser compreendido que os dados coletados para que o aparelho possa ser corrigido possam ser corrigidos por pressão e temperatura onde aplicável. Para sistemas que são imunes à variação de 15 pressão e temperatura, como um aparelho mecânico que não movimenta um fluido, correção de dados para variação de temperatura e pressão pode não ser aplicada.

As realizações descritas acima fornecem uma variedade de benefícios, incluindo uma redução no tempo e esforço necessários para validar 20 a integridade de um aparelho, que, por sua vez, pode reduzir os custos contínuos de manutenção. O sistema de diagnóstico 30 pode ser especificamente feito sob medida para relacionamentos físicos conhecidos do aparelho, e pode ser substituído por um grupo massivo, inconveniente e esmagador de sensores individuais. O conjunto de antenas pode incorporar 25 uma escalada de magnitude de sensores em frações do peso de um conjunto típico de sensor. Além disso, haverá uma redução de cabos associados a partir dos sensores múltiplos citados, uma redução de conectores de cabos, e uma redução de equipamentos de roteamento associados. Essas reduções podem atingir uma economia operacional substancial para sistemas críticos de peso, incluindo aplicações aeronáuticas. Além disso, a redução nos itens mencionados acima pode resultar também em uma redução na quantidade de operações de máquina requeridas como perfuração, rosqueamento, apoio, e 5 parafusos, o que pode resultar também em economia de gastos. As realizações descritas acima podem fornecer também benefícios de confiança, porque problemas de confiança podem ser minimizados devido à redução em sensores, cabos, e tipos de cabos, conectores de cabo complexos, equipamento de roteamento associado. Além disso, que o sistema possa 10 utilizar um único módulo de condicionamento único pode simplificar esquemas de fios de entrada. As realizações descritas acima podem fornecer também diagnósticos mais confiáveis conforme os mesmos alcancem uma representação de todo aparelho, diferente de conjuntos típicos de sensores que podem ter somente um único local distinto isolado.

Esta descrição escrita utiliza exemplos para descrever a invenção,

incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer pessoa versada na técnica coloque a invenção em prática, incluindo produzir e utilizar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas 20 reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram àqueles versados na técnica. Tais outros exemplos destinam-se a estar dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais 25 das reivindicações.

Claims (18)

1. MÉTODO PARA DIAGNOSTICAR VARIAÇÕES DE FABRICAÇÃO EM UM APARELHO ELÉTRICO, MECÂNICO OU ELETROMECÂNICO, com base em radiação emitida pelo aparelho, sendo que o método compreende: a) pelo menos, parcialmente envolver o aparelho em um conjunto de antenas após a fabricação e antes de o aparelho ser colocado em serviço; b) estabelecer um perfil de linha de base para o aparelho através da detecção da radiação recebida do conjunto de antenas enquanto o aparelho está em operação; c) salvar o perfil de linha de base para o aparelho; d) repetir de a) a c) para os múltiplos aparelhos a fim de formar um grupo de perfis de linha de base para os múltiplos aparelhos; e e) comparar o grupo de perfis de linha de base para determinar uma diferença indicativa de uma variação na fabricação dos aparelhos.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o aparelho é totalmente envolvido no conjunto de antenas.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, que adicionalmente compreende ajustar o conjunto de antenas para, pelo menos, algumas frequências de radiação emitidas pelo aparelho.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, em que o ajuste do conjunto de antenas compreende ajustar o conjunto de antenas a frequências conhecidas para serem indicativas de uma integridade do aparelho.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, em que o ajuste do conjunto de antenas compreende selecionar uma antena configurada para receber as frequências conhecidas.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, em que o ajuste do conjunto de antenas compreende localizar uma antena selecionada adjacente ao aparelho em que a frequência conhecida é emitida.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que os múltiplos aparelhos compartilham pelo menos um componente comum.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, em que os múltiplos aparelhos são o mesmo aparelho.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, em que os múltiplos aparelhos são motores a jato.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a detecção da radiação recebida do conjunto de antenas compreende receber a radiação recebida de uma antena de múltiplas frequências, formando o conjunto de antenas.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, em que a antena de múltiplas frequências compreende uma antena fractal.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a comparação do grupo de perfis de linha de base compreende comparar pelo menos um subgrupo dos perfis de linha de base.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, em que a comparação do grupo de perfis de linha de base compreende comparar todos os perfis de linha de base.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, que adicionalmente compreende comparar pelo menos uma diferença identificada a um valor de referência indicativo de uma variação de fabricação.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que a variação de fabricação é indicativa de pelo menos uma dentre uma mudança no processo de fabricação e uma falha de fabricação.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a operação do aparelho compreende operar o aparelho de acordo com um protocolo de teste.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a radiação recebida do conjunto de antenas é radiação eletromagnética.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o conjunto de antenas é um conjunto de antenas piezo que tem propriedades capacitivas.