CN104685901A - 发动机零部件物理和/或模拟参数监测专用系统 - Google Patents

发动机零部件物理和/或模拟参数监测专用系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104685901A
CN104685901A CN201380051327.5A CN201380051327A CN104685901A CN 104685901 A CN104685901 A CN 104685901A CN 201380051327 A CN201380051327 A CN 201380051327A CN 104685901 A CN104685901 A CN 104685901A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
frequency
transducer
enging cabin
enging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380051327.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104685901B (zh
Inventor
帕斯卡尔·富阿什
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Control Survey Regulates Co
Original Assignee
Control Survey Regulates Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Control Survey Regulates Co filed Critical Control Survey Regulates Co
Publication of CN104685901A publication Critical patent/CN104685901A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104685901B publication Critical patent/CN104685901B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/05—Testing internal-combustion engines by combined monitoring of two or more different engine parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/22—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects
    • G01K11/26—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of resonant frequencies
    • G01K11/265—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of resonant frequencies using surface acoustic wave [SAW]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2481—Wireless probes, e.g. with transponders or radio links
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2205/00—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种与发动机部件相关的物理参数和/或模拟参数监测系统；所述系统包括至少一台电子控制设备(30a)，配置用来采用至少一根天线(20a)来进行询问，以及一个位于所述部件上的表面声波传感器；其特征在于：所述发动机(M)被分为若干发动机舱；每个发动机舱(Ma，…，Mf)包括若干移动部件或者固定部件，其物理参数和/或模拟参数应予以监测；需监测的这些部件中每个部件均配备有表面声波传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)；这些传感器每个均具有其自身各自的共振频率；天线(20a，…，20f)安装在每个发动机舱(Ma，…，Mf)内；每根天线单独或者成对与电子控制设备(30a，…30f，30ab，…30ef)相连；每根天线(20a，…，20f)均由电子控制设备(30a，…30f，30ab，…30ef)进行控制；天线相互连接，以便于能同时发射接近传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)共振频率的各种不同的频率；传感器位于所述天线的发动机舱(Ma，…，Mf)内，能同时与各种传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)进行通信。

Description

发动机零部件物理和/或模拟参数监测专用系统
技术领域
本发明涉及一种专门用于监测发动机零部件的物理和/或模拟参数的系统。
本发明涉及到发动机移动机械零部件和/或难以接近部件的变化参数测量和控制技术，特别是用于内燃交流发动机的监督和安全。
背景技术
较为重要的是，需保证对发动机的机构和部件的整体性以及其运行情况的重要参数进行控制。就此，常规的做法是，直接在这些元件上进行测量。在诸如温度、压力或者应力等之类的要素发生异常变化的情况下，则可以在发生附带事故前以及发动机停止运行以前让系统暂停运行。举个例子来说，比如零部件润滑不足或者温度过高的情况。依据设备的使用情况，可能会产生较为严重的健康后果或者经济后果。如经证实异常参数为一大优势，则可以让系统自动提前暂停运行。此类装置的有效性在很大程度上取决于其快速程度。
技术背景将对能实施此类控制的若干系统进行说明。
比如，依据专利文献EP 0.051.035(MR)可知悉，发动机内部移动部件的温度检测装置，通过发射机/接收机来运行；发射机/接收机由两个固定线圈组成。此发射机/接收机通过在预设频率下谐振的磁路来发出信号。该信号可被放置在移动部件上的传感器(由一个移动线圈组成)形成)检测到，并与热敏电阻相连；该热敏电阻在零件温度的作用下，会影响所述传感器的灵敏度；所述传感器则可以以较为重要的方式来检测由发射机/接收机发送的信号。谐振信号可被发射机/接收机测量出来，并由电子装置以温度单位来予以阐述。
在该装置中，有几个方面需要引起注意。首先，由热敏电阻依据非线性变化情况来确定传感器的回复情况；该非线性变化是由该元件的质量和进度而产生的；在较大的变化范围内，可能导致测量结果出错。此外，发射机/接收机会通过流动的波来产生磁场。或者磁场没有完全被传感器检测到，从而导致由发射机/接收机发射和接收的波出现部分损失。因此，测量的精确度取决于系统的线圈质量，以及取决于是否工厂内的每台传感器能进行较为枯燥乏味的校准操作。其次，该发射机/接收机和传感器之间的最大阅读距离不过2mm左右，该距离较小，从而导致某些运动部件出现诸如相对于同量级运行间隙而言的相关问题。这些问题还无法以满足用户预期的方式予以解答。
依据WO 00/62029(SENSIT)专利文献还可了解的是，一个系统基于使用表面声波(为Surface Acoustic Wave或者SAW的英语词缩写)过滤器，用于通过驻波天线来发送电磁波，并在由压电晶体或者陶瓷组成的装置中将其转换为机械波。所述波被削弱，并在通过电极重新转换为电气信号以前进行传播。反馈信号被重新配置，通过过滤器产生模拟-反馈脉冲。该工艺基于延迟线路原理。反射波的延迟情况取决于温度。在如图1所示的该系统内，单独的电子控制设备3通过天线2进行询问；若干表面声波传感器1布置在发动机的每个发动机舱内需要进行温度测量的部件上。通过数字总线5，可将信息从电子控制设备3传输到监控设备6内。
该系统具有若干缺点。首先，这是一个系统，通过相同的单独电子控制设备3来对每台表面声波传感器1进行询问。就此，可以使用多路复用天线2的方法来询问具有相同顺序的每台传感器1。但是，该方法具有一定的局限性，因为它大大增加了传感器1进行每项询问操作的等待时间。实际上，在该系统内，单独的控制设备3可连续对传感器1进行询问，并首先通过与天线2相连的同轴电缆来发送信号。这些天线和表面声波传感器1进行通信。反馈信号则按照相反路径发出。电子控制设备3接收到的多个信号的接收和处理操作，增加了分析的持续时间。此外，发动机的金属环境会导致这些信号产生一部分损耗，因而降低了测量的效率。此外，表面声波传感器1的询问流程要求，每个传感器配备一根天线2，专门在发动机舱内使用。对于所有天线2而言，天线2及其表面声波传感器1之间的每次通信均只能采用单独的相同频率进行。使用该单独频率要求对每台传感器1依次进行询问，从而避免干扰相邻传感器的反馈信息。
和先前工艺中所述的其他已知系统相比，该系统的一个优点在于在，表面声波传感器1和天线2之间的阅读距离最大，该距离范围可达5cm。但是，该距离仍然不足以让用户摆脱发动机内所安装设施的束缚。此外，系统需要的是，控制设备3尽量通过同轴电缆4与天线2相连，并对发动机外部的空间和电缆布线情况提出严格的要求。
文件专利EP 2422900(SMS CONCAST)和US 6239723(西门子)中公开了，一种能对表面声波传感器进行询问的系统，系统分别布置在模具内和电气柜内。这些表面声波传感器布置在固定、不移动且易于拿取的部件上，以及其要求没有发动机要求那么严格的环境中。
面对这样的情况，本项发明的主要目的在于克服上述缺点，尤其需要提高难以拿取移动部件的测量能力。
本项发明的另一个目的在于，获得比依据先前工艺的系统更为快速和精确的分析结果，避免出现前述WO 00/62029号专利文件(SENSIT)中所记录的多路复用法所规定的相关要求。
本项发明的目的还在于，建议一种监测系统，较之前述WO 00/62029号专利文件(SENSIT)中所述系统而言，减少了在空间和电缆布线方面的要求。
本项发明的目的还在于，提高与发动机罩金属环境相关问题的性能。
发明内容
本项发明所建议的解决方案为一种与发动机部件相关的物理参数和/或模拟参数监测系统；所述系统包括至少一台电子控制设备，配置用来采用至少一根天线进行询问，以及一个位于所述部件上的表面声波传感器(或表面声波传感器)。
该系统的显著特征在于：
-发动机被分为若干发动机舱；每个发动机舱包括若干移动部件，其物理参数和/或模拟参数应予以监测；
-需监测的这些部件中每个部件均配备有表面声波传感器；这些部分每个均具有其自身各自的共振频率；
-天线安装在每个发动机舱内；每根天线单独或者成对与电子控制设备相连；
-每根天线均由电子控制设备进行控制；天线相互连接，以便于能同时发射接近传感器共振频率的各种不同频率；传感器位于所述天线的发动机舱内，能同时与各种传感器进行通信。
在每个发动机舱内，一根单独的天线用来保持同时对所安装的所有传感器进行询问。这样，测量能力不仅增加了十倍，而且参数的分析变得比采用前述WO 00/62029号专利文件(SENSIT)中所述特殊先前工艺系统获得的分析速度更快，结果也更准确。
本项发明所述的其他显著特征已在下文中列出；这些特征中的每一项均应予以单独考虑或者组合考虑，其显著特征定义如下：
-安装在发动机舱内的天线，能够在预设频带上发送频率；所述频带与布置在其他发动机舱内的天线所发送的频带有所不同。
-布置在同一发动机舱内的表面声波传感器可以在不同的频带内返回频率；所述频带与布置在相邻发动机舱内的表面声波传感器返回的频带有所不同。
-布置在同一发动机舱内的表面声波传感器，每台均可在窄频带内发送频率；所述频带定义的间隔为2MHz。
-每台电子控制设备均可与一根单独的天线相连；所述单独的天线自身与两根天线相连；每根天线均安装在专门发动机舱内。
-每台表面声波传感器优选地包括其自有的一根天线。
-每台声表面波传感器优选地安装在移动部件上，但是也可以安装在固定部件上。
-传感器优选地布置在不同的发动机舱内，以便于位于发动机舱内的传感器不和位于其他发动机舱内的天线进行通信。
-电子控制设备可以分别安装在发动机舱外部或内部。
-电子控制设备可以采用数字通信电缆连接在一起；至少一台所述设备与监控设备相连，以便于所有所述控制设备均可与所述监控设备进行通信。
-电子控制设备可以通过数字总线来与监控设备进行通信。
-每根天线均可使用ISM频率来与相关传感器进行通信。
-每根天线均可使用433至445MHz的ISM频率或者866至899MHz的ISM频率。
-每根天线均可使用423至435MHz的ISM频率或者846至870MHz的ISM频率来与相关的传感器进行通信。
-所用的每根天线均优选“四分之一波”天线或者平面倒F(PIFA)天线。
本项发明此外还设计到一种与发动机部件相关的物理参数和/或模拟参数监测流程，采用至少一根天线来进行询问；一台声波传感器，位于所述部件表面。该流程的显著特征在于其包括如下步骤：
-把发动机分成若干发动机舱；每个发动机舱包括若干部件，其物理参数和/或模拟参数应予以监测；
-需监测的这些部件中每个部件均配备有表面声波传感器；这些传感器每台均具有其自身各自的共振频率；
-在每个发动机舱内安装一根天线；
-每根天线单独或者成对与电子控制设备相连；
-对每台传感器进行询问，同时从每根天线发送若干接近于传感器共振频率的不同频率；传感器位于所述天线的发动机舱内，能同时与各种传感器进行通信。
附图说明
本项发明的其他优点和特征将在对优先实施方式进行描述的内容中出现；该描述内容中将以参考和非限制性的方式给出参考附图，其中涉及到：
-前述图1阐述了采用先前工艺的已知监测系统，尤其是前述WO 00/62029专利文件中所述的系统(SENSIT)；
-图2阐述了符合本项发明要求且布置在发动机其中一间发动机舱内的监测系统；
-图3为系统在依据本项发明所述的热发动机的不同发动机舱内的布置图示情况；其汽缸呈“线型”布置方式；
-图4为系统在依据本项发明所述的热发动机的不同发动机舱内的布置图示情况；其汽缸呈“V型”布置方式；
-图5为系统在依据本项发明所述的热发动机的不同发动机舱内的另一布置方式图示情况；其汽缸呈“V型”布置方式。
具体实施方式
如图2所示，本项发明的标的系统至少包括一台电子控制设备30a，30b，30c。每台这些设备均集成有一台或多台处理器或者微型处理器，以及一个存储区；在该存储区内可以存放包括指令在内的信息方案；当设备采用所述处理器或者微型处理器进行操作时，能够实现下述功能和步骤，尤其是鞥获得各种传感器所发送的各种数据，和/或将控制信息传输至与之相连的天线20a，20b，20c。
如图2所述，发动机M包括若干发动机舱Ma、Mb、Mc。现在将对系统在发动机舱Ma内的布置情况进行说明；电子控制设备30a与单独的天线20a相连。所述天线直接集成入或者置于装置外壳30a内；在此情况下，可以以有线连接或者无线连接的方式，通过业内知名的通信协议(无线电波、wifi、蓝牙等等)来实现通信。所用的天线20a，举个例子来说，可以是“四分之一波”天线或平面倒F天线(PIFA为Planar Inverted-F Antenna的英语词缩写)。
而在先前工艺所述的系统内，每根天线通常与单独的表面声波传感器相连；本项发明现在建议采用天线20a来与若干表面声波传感器101，102，103进行通信。图2中阐述了一个实施例：三台表面声波传感器101，102，103布置在发动机舱Ma内。但是可以考虑小于(举个例子来说两台表面声波传感器)或者大于传感器的数量。表面声波传感器101，102，103位于发动机部件内，所述部件通常为移动部件；应对其物理参数和/或模拟参数进行监测。如图2所述，表面声波传感器101，102，103位于柴油机型热发动机汽缸C内。第一台传感器101定位在活塞P上；第二台传感器102位于连杆B上；第三台传感器103位于曲轴V上。每台表面声波传感器101，102，103均包括一根“移动”天线-因为其布置在发动机移动部件上-该部件为发动机自有部件。这些“移动”天线配置用来接收天线20a所发送的信号，以便于所述天线20a能在相应位置发出反馈信号。
表面声波传感器101，102，103具有与自身频率不同的共振频率。装置30a中集成有一台发射器，可以同时往天线20a上发送若干询问电磁信号；每个所述信号均具有接近于表面声波传感器101，102，103共振频率的频率。天线20a配置用来发送不同的频率回路(每台表面声波传感器一个回路)。被天线20a收到随后发送的信号将被传输至表面声波传感器101，102，103的“移动”天内，然后转换为表面声波，从而传播到所述表面声波传感器所用基质所在的表面。这些表面声波的形状，尤其是其波长，将根据部件的物理参数和/或模拟参数(温度、压力、应力、变形、空间位置等等)来修改其波长长度；表面声波传感器101，102，103布置在所述部件上。这些参数尤其会对每台表面声波传感器101，102，103的共振频率产生影响。这些传感器重新以自有的共振频率向天线20a发送反馈信号；所述信号钟包括与需监测参数相关的信息。换言之，表面声波传感器101，102，103的反馈信号会随着需监测参数的频率变化而变化，这比基于延迟线路的原理更加具有优势。天线20a所收到的信号随后将往设备30a内传输；所述设备内集成有相应的接收器，配置用来根据实际的接收来提取想要的信息。因此，设备30a可以通过单独的天线20a来对不同的表面声波传感器101，102，103进行询问。
依据本项发明所述的优势特征，天线20a采用ISM频率来与传感器101，102，103进行通信。ISM频带(工业、科学和医疗的缩写词)为应用于工业、科学、医疗、家用或类似用途的频带，无需向主管部门[]申请便可进行使用。对于欧盟国家而言，ISM频带已在标准EN 55011中予以定义；在美国，已在联邦通信委员会刊物(FCC)第18部分中予以定义。使用ISM频带时，在对发动机内的表面声波传感器101，102，103进行定位后以及确定其几何特征后，允许的阅读距离可达100cm。使用ISM低频或者类似频率，即433至445MHz范围内的频率，能够以最佳的性能来解决发动机外壳机械环境中出现的反射问题、衍射问题以及电磁波吸收问题。但是也可以使用专业人士约定的其他类型的频率，尤其是ISM频率或者与之接近的频率，即866至890MHz。这些较高的ISM频率能够缩小天线的尺寸，以便于能够将本发明的标的监测系统安装在较小的发动机内。
天线20a同样可以使用十分接近于ISM频率的其他频率。实际上，发动机舱Ma，Mb，Mc受“法拉第笼”效应的影响，某些表面声波传感器可以具有略超出ISM频带的频率(比如0.5至10MHz的频率)。为便于和相关传感器101，102，103进行通信，举个例子来说，天线20a可以使用与低频ISM接近的频率，423至435MHz，或者与高频ISM接近的频率，846至870MHz。
图3、图4和图5给出了本项发明所述系统的使用示例，以便于能测量诸如柴油型发动机M内或者奥托型气体发动机的轴承温度和曲柄销温度。可以理解为，诸如压力、应力、变形或者空间位置之类的其他参数均可进行监测。如图3所述，发动机汽缸呈“线型”布置，而如图4和图5所述，应呈“V”型配置。
每根天线20a，…20f单独或者成对与电子控制设备30a，30f相连。在如图3、图4和图5所述的示例中，发动机M被分为若干发动机舱。每个发动机舱Ma，…，Mf包括：一台与一根单独天线20a，20f(参见图3和图4)或者两根天线(参见图5)相连的电子设备30a，30f；每根天线与布置在发动机舱内部件上的表面声波传感器101a，102a，103a，…，101f，102f，103f进行通信；在所述发动机舱内，部件的物理参数和/或模拟参数均应予以监测。在所述“线型”机器配置模式下(参见图3)，举个例子来说，可以将表面声波温度传感器101a，101f布置在活塞上，将表面声波温度传感器102a，102f布置在连杆上，将表面声波温度传感器103a，103f布置在曲轴轴承上。在所述“V型”机器配置模式下(参见图4和图5)，举个例子来说，可以将表面声波温度传感器101a，101f和表面声波温度传感器102a，102f分别布置在两个面对面放置的汽缸连杆上，将表面声波温度传感器103a，....103f布置在曲轴轴承上。需要监测的每个部件，则均应配置传感器101a，102a，103a，101f，102f，103f。图3、图4和图5阐述了一种实施例；在所述实施例中将三个表面声波传感器分别布置在发送机舱内。但是可以考虑小于(举个例子来说，两台表面声波传感器)或者大于传感器的数量。
传感器101a，102a，103a，…，101f，102f分别布置在不同的发动机舱Ma，…Mf内，以便于位于发动机舱内的传感器不会与天线进行通信；所述天线与布置在其他发动机舱内的电子控制设备相连，尤其是与布置在相邻发动机舱内的电子设备相连。实际上，这些传感器101a，102a，103a，101f，102f按照其共振频率布置在不同的发动机舱Ma，....Mf内。为优化测量质量，每根天线20a，…20f均应安装在发动机舱Ma，…Mf内。换言之，天线20a，…20f应安装在每个发动机舱Ma，…Mf内。设备30a，…30f可以分别安装在发动机舱Ma，…Mf外部或内部。
每根天线20a，…20f均优选地只询问位于发动机舱Ma，…Mf内的表面声波传感器101a，102a，103a，…，101f，102f。因为与自身的发动机舱所用频率不同的缘故，每根天线20a，…20f均对相邻发动机舱状态不灵敏。因此不会对安装在其他发动机舱内的其他天线产生任何干扰风险，尤其是不会对直接相邻发动机舱产生任何干扰。更确切地说，在图3、图4和图5所述的实施例中，每台设备30a，…30f均与自有的一根自有的单独天线20a，…20f相连。每台设备(比如30c)均可通过其天线(比如20c)，同时与位于其发动机舱(比如Mc)内的所有传感器(比如101c，102c，103c)进行通信。
在图5所示的实施例中，每台设备30ab、30cd、30ef均与两根天线20a-20b，20c-20d，20e-20f相连；每根天线均安装在专用的发动机舱Ma，…Mf内。每台设备(比如30ab)均可通过与之相连的成对天线(比如20a-20b)来与位于发动机舱内的所有传感器(比如101a，102a，103a和101b，102b，103b)相连；在所述设备内，集成有所述天线(比如Ma和Mb)。
为避免发动机M内不同天线20a，…20f所发送的信号间出现各种有害的干扰，可给予每根天线一个特殊通行带，举个例子来说，可以在配备三台表面声波传感器101a，102a，103a，…，101f，102f，103f的同一发动机舱Ma，…Mf内发送三个不同的频率回路。更为特别的是，参照图3和图4所述的实施例，天线，比如20a，与布置在发动机舱Ma内的设备30a相连，在预设的频带(比如433至439MHz)内发送频率；所述频带与天线20b的发送频带(比如439至445MHz)有所不同；所述天线与布置在另一发动机舱Mb内的设备30b相连。设备30a无法与传感器101b，102b，103b进行通信；所述传感器位于相邻发动机舱Mb内。
在如图5所示的实施例中，天线，比如20a和20b，成对与设备30ab相连；所述设备分别布置在发动机舱Ma和发动机舱Mb内，发送在预设频带范围内的每种频率。设备30ab控制这些天线，以便于天线20a的发送频带与天线20b的发送频带有所不同。这样，设备30ab便能与分别布置在发动机舱Ma和发动机舱Mb内的传感器101a，102a，103a以及传感器101b，102b，103b进行通信。但是，设备30ab无法与传感器101c，102c，103c进行通信；所述传感器位于相邻发动机舱Mc内。
优选地，得益于预设的不同频率“2xn”，天线20a，…20f能与“n”台布置在每个发动机舱内的表面声波传感器进行通信。
优选地，设备30a，…30f，30ab，…30ef采用数字通信电缆4来相互进行连接。且至少这些设备中的一台设备(比如30f或者30ef)能与监控设备6相连，以便于所有所述设备均能与该监控设备进行通信。举个例子来说，监控设备6为一台电脑，能对不同设备30a，…30f，30ab，…30ef所收到的各种信息进行显示和/或处理和/或分析。设备30a，…30f，30ab，…30ef，同样能通过数字总线来与监控设备进行通信；所述总线可在诸如CANopen、SAE J1939、Modbus等之类的通信协议下运行。因为，一方面，本项发明所述的系统在一个发动机舱内包括一根单独的天线，另一方面，电子控制设备采用数字通信电缆或者数字总线来进行相互连接或者与监控设备进行连接；所述系统降低了电缆布线方面的要求，优化了发动机舱的内部和外部所需的空间。
布置在同一发动机舱内的表面声波传感器101a，102a，103a，…，101f，102f，103f可以在频带范围内发送频率；所述频带与布置在相邻发动机舱内的表面声波传感器所发送的频带有所不同。因此，需要避免在直接相邻发动机舱内以及在物理临近的发动机舱内的表面声波传感器的反馈信号间出现各种有害干扰的情况。就此，可给予每台表面声波传感器101a，102a，103a，…，101f，102f，103f一个特殊通行带，举个例子来说，可以在配备三台表面声波传感器的同一发动机舱Ma，…Mf内往每根天线20a，…20f内反馈发送三个不同的窄带。为优化设施运行所需的能量，给予每台表面声波传感器的特殊通行带优选窄带，举个例子来说，在2MHz内的间隔(或者增量)为窄带。更确切地说，在图3和图4所述的实施例中，传感器101a，102a，103a和天线20a进行通信；所述天线与设备30a相连；所述设备布置在发动机舱Ma内，反馈发送在预设频带内的频率；举个例子来说，比如433至435MHz、435至437MHz以及437至439MHz范围内的频率。这些频带与传感器101b，102b，103b可以往天线20b内反馈发送频率的频带(举个例子来说，439至441MHz，441至443MHz以及443至445MHz)有所不同；所述天线与布置在相邻发送机舱Mb内的设备30b相连。因此，设备30b不会被位于发动机舱Mb内的传感器101b，102b，103b干扰。在此配置模式下，只需要一根安装在发动机舱Ma，…Mf内的天线20a，20f，便能够在预设频带上发送频率；所述频带与布置在其他发动机舱内的天线所发送的频带有所不同。实际上，所有这些天线中的每根天线20a，…20f均可同时发送若干不同频率，所述频率涵盖所有传感器101a，102a，103a，101f，102f的所有共振频率，其中包括但不仅限于与位于专用发动机舱内的共振频率接近的频率。所有这些天线20a，…20f均为相同规格，按照能发送相同宽带频谱的方式来设计其尺寸。设备30a，…30f配置用来读取传感器的各种反馈频率。
本项发明中的前述实施例可按照其实际特征来予以选择。但是，无法以详尽方式列出本项发明所涉及的所有实施例。尤其是，在不脱离本项发明所涵盖范围的情况下，前述的所有步骤或者方法均可采用内相当的步骤或者方法来予以替代。

Claims (19)

1.与发动机部件相关的物理参数和/或模拟参数监测系统；所述系统包括至少一台电子控制设备(30a)，配置用来采用至少一根天线(20a)来进行询问，以及一个位于所述部件上的表面声波传感器；
其特征在于：
发动机(M)被分为若干发动机舱；每个发动机舱(Ma，…，Mf)包括若干移动部件或者固定部件，其物理参数和/或模拟参数应予以监测；
需监测的这些部件中每个部件均配备有表面声波传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)；这些传感器每台均具有其自身各自的共振频率；
天线(20a，…，20f)安装在每个发动机舱(Ma，…，Mf)内；每根天线单独或者成对与电子控制设备(30a，…30f，30ab，…30ef)相连；
每根天线(20a，…，20f)均由电子控制设备(30a，…30f，30ab，…30ef)进行控制；天线相互连接，以便于能同时发射接近传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)共振频率的各种不同频率；传感器位于所述天线的发动机舱(Ma，…，Mf)内，能同时与各种传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)进行通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述天线(20a，…20f)安装在发动机舱(Ma，…，Mf)内，能在预设的频带范围内发送频率；预设频带和布置在另一发动机舱内的天线发送频带有所不同。
3.依据前述权利要求其中之一所述的系统，其中，布置在相同发动机舱(Ma，…，Mf)内的表面声波传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)会反馈发送与布置在其他相邻发动机舱内的表面声波传感器反馈发送的不同频带内的频率。
4.依据前述权利要求其中之一所述的系统，其中，布置在相同发动机舱(Ma，…，Mf)内的表面声波传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)会发送在2MHz的间隔内所定义的窄频带内的每个频率。
5.依据权利要求1至4其中之一所述的系统，其中，每台电子控制设备(30a，30f)均与各自的一根单独天线(20a，…20f)相连。
6.依据权利要求1至4其中之一所述的系统，其中，每台电子控制设备(30ab，…30ef)均与两根天线(20a，…20f)相连；这些天线中的每根天线均安装在其专用的发动机舱(Ma，…，Mf)内。
7.依据前述权利要求其中之一所述的系统，其中，每台表面声波传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)均包括一根其自有的天线。
8.依据前述权利要求其中之一所述的系统，其中，每台表面声波传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)均安装在移动部件上。
9.依据权利要求1所述的系统，其中，传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)布置在不同的发动机舱(Ma，…，Mf)内，以便于位于发动机舱内的传感器不和安装在其他发动机舱内的天线(20a，…20f)进行通信。
10.依据权利要求1至9其中之一所述的系统，其中，每台电子控制设备(30a，…30f，30ab，…30ef)均安装在发动机舱(Ma，…，Mf)外或发动机舱内。
11.依据权利要求1至9其中之一所述的系统，其中，每台电子控制设备(30a，…30f，30ab，…30ef)通过数字通信电缆(4)来进行相互连接；至少每台所述设备均与监控设备(6)相连，以便于所有所述设备均能与所述监控设备进行通信。
12.依据权利要求1至9其中之一所述的系统，其中，电子控制设备(30a，…30f，30ab，…30ef)通过数字总线来与监控设备(6)进行通信。
13.依据前述权利要求其中之一所述的系统，其中，每根天线(20a，…20f)均使用ISM频率来与相关的传感器(101a，102a，103a…，101f，102f)进行通信。
14.依据权利要求13所述的系统，其中，每根天线(20a，…20f)均使用433至445MHz的ISM频率。
15.依据权利要求13所述的系统，其中，每根天线(20a，…20f)均使用866至890MHz的ISM频率。
16.依据前述权利要求1至12其中之一所述的系统，其中，每根天线(20a，…20f)均使用423至435MHz的频率来与相关的传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f)进行通信。
17.依据前述权利要求1至12其中之一所述的系统，其中，每根天线(20a，…20f)均使用846至870MHz的频率来与相关的传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f)进行通信。
18.依据前述权利要求其中之一所述的系统，其中，所用的每根天线(20a，…20f)均为“四分之一波”天线或平面倒F(PIFA)天线。
19.与发动机部件相关的物理参数和/或模拟参数监测流程，采用至少一根天线(20a)来进行询问；一台声波传感器，位于所述部件表面；
其特征在于，其包括如下步骤：
把发动机(M)分成若干发动机舱；每个发动机舱(Ma，…，Mf)包括若干部件，其物理参数和/或模拟参数应予以监测；
需监测的这些部件中每个部件均配备有表面声波传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)；这些传感器每个均具有其自身各自的共振频率；
在每个发动机舱(Ma，…，Mf)内布置一根天线(20a，…20f)；
每根天线(20a，…20f)可单独或者成对与电子控制设备(30a，…30f，30ab，…30ef)相连；
对每台传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)进行询问，同时从每根天线(20a，…20f)发送与传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)共振频率接近的若干不同频率；所述传感器位于所述天线的发动机舱(Ma，…，Mf)内，以便于能同时与所有这些传感器(101a，102a，103a，…，101f，102f，103f)进行通信。
CN201380051327.5A 2012-10-10 2013-10-09 发动机零部件物理和/或模拟参数监测专用系统 Expired - Fee Related CN104685901B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1202706 2012-10-10
FR1202706A FR2996599B1 (fr) 2012-10-10 2012-10-10 Systeme dedie a la surveillance des parametres physiques et/ou analogiques des pieces d'un moteur
PCT/FR2013/052409 WO2014057219A1 (fr) 2012-10-10 2013-10-09 Systeme dedie a la surveillance des parametres physiques et/ou analogiques des pieces d'un moteur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104685901A true CN104685901A (zh) 2015-06-03
CN104685901B CN104685901B (zh) 2019-01-01

Family

ID=47424954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380051327.5A Expired - Fee Related CN104685901B (zh) 2012-10-10 2013-10-09 发动机零部件物理和/或模拟参数监测专用系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9766161B2 (zh)
EP (1) EP2907321B1 (zh)
CN (1) CN104685901B (zh)
DK (1) DK2907321T3 (zh)
FR (1) FR2996599B1 (zh)
PL (1) PL2907321T3 (zh)
WO (1) WO2014057219A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105806625A (zh) * 2016-03-21 2016-07-27 中北大学 发动机内不同核心部件的联合测试方法和装置
CN111121988A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 适用于v型发动机连杆轴瓦的测温装置及测温方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10616977B2 (en) * 2015-12-18 2020-04-07 Signify Holding B.V. Lighting strip
US10838053B2 (en) 2018-07-03 2020-11-17 General Electric Company System and method of measuring blade clearance in a turbine engine
CN113027608B (zh) * 2021-04-06 2022-03-01 华中科技大学 一种内燃机活塞顶面瞬态温度遥测系统及其安装方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1349608A (zh) * 1999-03-26 2002-05-15 森斯伊特公司 用于检测触摸不到的或移动的部件内温度的装置和系统
US7911324B2 (en) * 2001-02-16 2011-03-22 Automotive Technologies International, Inc. Method and system for obtaining information about RFID-equipped objects
WO2011124636A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Pirelli Tyre S.P.A. A tyre sensor device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0051035A1 (fr) 1980-08-22 1982-05-05 Controle Mesure Regulation - Cmr (S.A.) Dispositif de contrôle de température (ou d'autre paramètre physique binaire) de pièces à mouvement périodique
EP0878041B1 (de) 1996-01-31 1999-10-27 Siemens Aktiengesellschaft Gekapselte anlage
DE10325667A1 (de) * 2003-06-06 2005-03-03 Fag Kugelfischer Ag & Co. Ohg Messsystem mit wenigstens zwei SAW-oder BAW-Sensoren und Verfahren zum Betreiben desselben
US7089099B2 (en) * 2004-07-30 2006-08-08 Automotive Technologies International, Inc. Sensor assemblies
EP2422900A1 (en) * 2010-08-26 2012-02-29 SMS Concast AG Arrangement for measuring physical parameters in continuous casting moulds

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1349608A (zh) * 1999-03-26 2002-05-15 森斯伊特公司 用于检测触摸不到的或移动的部件内温度的装置和系统
US7911324B2 (en) * 2001-02-16 2011-03-22 Automotive Technologies International, Inc. Method and system for obtaining information about RFID-equipped objects
WO2011124636A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Pirelli Tyre S.P.A. A tyre sensor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105806625A (zh) * 2016-03-21 2016-07-27 中北大学 发动机内不同核心部件的联合测试方法和装置
CN111121988A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 适用于v型发动机连杆轴瓦的测温装置及测温方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104685901B (zh) 2019-01-01
EP2907321B1 (fr) 2016-12-07
US20150241305A1 (en) 2015-08-27
US9766161B2 (en) 2017-09-19
FR2996599A1 (fr) 2014-04-11
WO2014057219A1 (fr) 2014-04-17
EP2907321A1 (fr) 2015-08-19
DK2907321T3 (en) 2017-03-13
FR2996599B1 (fr) 2018-08-10
PL2907321T3 (pl) 2017-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104685901A (zh) 发动机零部件物理和/或模拟参数监测专用系统
EP2849284B1 (en) Integrated antenna transceiver for sensor and data transmission on rotating shafts
US10709009B2 (en) Electrical circuit and method for producing an electrical circuit
CN105469584B (zh) 用于过程设备无线适配器的改善的形状因素和电磁干扰保护
CN101858942B (zh) 一种车用无钥匙门禁系统的低频标定系统和方法
EP3805709B1 (en) Rotor assembly sensor system with interference isolation
KR20170119650A (ko) 패시브 액세스 제어를 위한 방법
KR20180090777A (ko) 차량 엔진 제어 유닛을 튜닝하기 위한 시스템 및 방법
CN104677410A (zh) 传感器和测量装置
JP2008249706A (ja) マイクロ波位置検知システムおよびマイクロ波を使用して位置を検知する方法
CN101629835B (zh) 测试组件以及用于获取测量数据的方法
KR20160125460A (ko) 자가-동력형 감지 및 송신 디바이스 및 자가-동력형 감지 및 송신 디바이스를 제조하기 위한 방법
CN109477883A (zh) 用于检测移动终端设备相对于车辆的相对位置的方法和系统
KR20200141474A (ko) 레이더 시스템용 레이더 센서 헤드
CN209311883U (zh) 一种具有数据无线联网传输功能的发动机电子控制系统
CN112470162A (zh) 使用射频识别验证涡轮喷气发动机零件的包含集成天线的系统
Halla-aho et al. Counterweight measurements device development
CN105117552B (zh) 一种基于comsol软件的声表面波温度传感器谐振腔体设计方法
KR100923160B1 (ko) 무인 원격 비행체를 이용한 전자파 강도 측정장치 및 그방법
US20120206305A1 (en) Testing of Automobile Mounted Antennas
CN110301066A (zh) 天线，尤其是移动电话天线
WO2018189704A1 (en) Rocker arm arrangement for an internal combustion engine
GB2575847A (en) A compact telematics device for a vehicle
CN115950314A (zh) 基于高可靠通信协议的液体运载火箭试车台测控系统
JPH10288556A (ja) ピストンの温度計測装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190101

Termination date: 20211009

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee