DE102023210471A1

DE102023210471A1 - Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung und verfahren zum betrieb einer rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102023210471A1
Application number: DE102023210471.7A
Authority: DE
Inventors: Renxiang Chen; Zhichao Hong
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2022-11-18
Filing date: 2023-10-24
Publication date: 2024-05-23
Also published as: CN118057667A; US20240167504A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung. Die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung umfasst: ein Gehäuse, das einen ersten Aufnahmeraum und einen zweiten Aufnahmeraum umfasst, wobei der zweite Aufnahmeraum an einem Ende des Gehäuses angeordnet und von dem ersten Aufnahmeraum durch eine Trennwand des Gehäuses getrennt ist; eine Sensoranordnung, die in dem ersten Aufnahmeraum angeordnet ist; eine Antennenleiterplatte mit einer darauf installierten Antenne, wobei die Antenne dazu ausgebildet ist, mit der Sensoranordnung zu kommunizieren, und in dem zweiten Aufnahmeraum angeordnet ist; und eine Abdeckung, die die Antennenleiterplatte in dem zweiten Aufnahmeraum abdichtet, wobei der erste Aufnahmeraum mit einem explosionssicheren Medium gefüllt ist, das die Sensoranordnung vollständig umgibt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung.
HINTERGRUND
Lager sind wichtige Komponenten in mechanischen Vorrichtungen, die hauptsächlich dazu verwendet werden, rotierende Maschinen zu stützen, den Reibungskoeffizienten während ihrer Bewegung zu verringern und ihre Rotationsgenauigkeit zu gewährleisten. Die Überwachung des Gesundheitszustands von Lagern in industriellen Vorrichtungen ist ein wichtiges Mittel, um den normalen Betrieb von industriellen Vorrichtungen zu gewährleisten. Im Allgemeinen können Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtungen, insbesondere Lagerüberwachungsvorrichtungen, zur Messung von Geschwindigkeit, Beschleunigung, Temperatur, Schwingung usw. von Lagern verwendet werden, und die aus der Messung erhaltenen Signale werden zur Analyse und Diagnose an digitale Cloud-Plattformen übertragen. Wenn ein anormaler Diagnosealarm auftritt, wird der Kunde zur Reparatur oder Wartung benachrichtigt.
In einigen bekannten Systemen kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung Signale über drahtgebundene Mittel übertragen, was die Installation von Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtungen erschwert und Unannehmlichkeiten für Industrieanlagen mit sich bringt. In anderen bekannten Systemen kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung Bluetooth mit geringem Stromverbrauch für die Signalübertragung verwenden, aber solche Systeme erfordern die Installation zusätzlicher Gateways oder Router, um Daten in die Cloud hochzuladen, was nicht förderlich für die Installation und Kostenkontrolle ist. In noch anderen bekannten Systemen kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung die RFID-Technologie verwenden, um eine drahtlose Übertragung mit kurzer Reichweite zu erreichen, aber solche Systeme übertragen weniger Daten und können nicht die erforderliche Datenmenge für die Fehlerdiagnose unterstützen und können nicht für die Kommunikation über große Entfernungen verwendet werden, was es unmöglich macht, Vorrichtungszustände aus der Ferne zu überwachen.
Es gibt verschiedene Faktoren, die die Antennenleistung, insbesondere die Übertragungseffizienz, in der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung beeinflussen, wie z. B. Metalle und Leiter in Leiterplatten, ein explosionssicheres Medium wie AB-Kleber, die Position des Antennenabstands usw. Insbesondere das explosionssichere Medium, das verwendet wird, um die Nc-Dichtungsexplosionsschutz-Zertifizierungsanforderungen der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung zu erfüllen, hat einen erheblichen Einfluss auf die Übertragungseffizienz. Die oben genannten verschiedenen Faktoren führen zu dem Problem, dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung, die drahtlose Fernkommunikationstechnologie verwendet, nicht sowohl die Anforderungen an die Übertragungseffizienz als auch an die Nc-Dichtungsexplosionsschutzzertifizierung erfüllen kann. Um die Anforderungen an die Übertragungseffizienz zu erfüllen, muss sichergestellt werden, dass die Antenne nicht vom explosionssicheren Medium, wie z. B. AB-Kleber, umhüllt wird und einen ausreichenden Abstand zur PCBA-Hauptplatine des Sensors einhält, weshalb die Antenne in der Regel oben angeordnet wird. Das Schema des Anordnens der Antenne an der Oberseite erfüllt jedoch in der Regel nicht die Anforderungen der Explosionsschutz-Zertifizierung.
ZUSAMMENFASSUNG
Daher ist es das Ziel der vorliegenden Offenbarung, eine Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung bereitzustellen. Die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung hat eine Antenne, die nicht von einem explosionssicheren Medium umschlossen ist und sich in einem Raum befindet, der von einer Sensoranordnung und zugehörigen Schaltkreisen getrennt ist, wodurch sie einen hohen Übertragungswirkungsgrad hat und die Anforderungen des Nc-Dichtungsexplosionsschutzniveaus erfüllt. Die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung verwendet außerdem eine drahtlose Schmalband-Kommunikationstechnologie, so dass eine drahtlose Übertragung über große Entfernungen ohne Gateway möglich ist. Darüber hinaus hat die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung eine hohe Überwachungsempfindlichkeit, eine gute Wasserdichtigkeit und Temperaturbeständigkeit und damit eine höhere Zuverlässigkeit. Darüber hinaus nutzt das Verfahren zum Betrieb der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung eine Kombination aus Nahfeldkommunikation (NFC) und Bluetooth-Kommunikationstechnologie mit drahtloser Schmalbandkommunikationstechnologie.
Das obige Ziel wird durch die unten beschriebene Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung und das Verfahren zum Betrieb der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung erreicht.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung bereit, die umfasst: ein Gehäuse, das einen ersten Aufnahmeraum und einen zweiten Aufnahmeraum umfasst, wobei der zweite Aufnahmeraum an einem Ende des Gehäuses angeordnet und von dem ersten Aufnahmeraum durch eine Trennwand des Gehäuses getrennt ist; eine Sensoranordnung, die in dem ersten Aufnahmeraum angeordnet ist; eine Antennenleiterplatte mit einer darauf installierten Antenne, wobei die Antenne dazu ausgebildet ist, mit der Sensoranordnung zu kommunizieren, und in dem zweiten Aufnahmeraum angeordnet ist; und eine Abdeckung, die die Antennenleiterplatte in dem zweiten Aufnahmeraum abdichtet, wobei der erste Aufnahmeraum mit einem explosionssicheren Medium gefüllt ist, das die Sensoranordnung vollständig umgibt.
In einer Ausführungsform umfasst die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung weiter ein Klebeteil, das die Antennenleiterplatte an der Trennwand des Gehäuses festklebt.
In einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine abgestufte Auskragung an einer Innenwand an seinem Ende, und die Auskragung erstreckt sich entlang des Umfangs der Innenwand.
In einer Ausführungsform umfasst die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung weiterhin ein Dichtmittel, das zwischen der Abdeckung und der Auskragung entlang des Umfangs der Antennenleiterplatte eingefüllt ist.
In einer Ausführungsform ist die Antennenleiterplatte in einem bestimmten Abstand von einer innersten Wand der Auskragung angeordnet, um einen ersten Spalt zur Aufnahme des Dichtmittels in einer Querrichtung zu bilden.
In einer Ausführungsform ist das Klebeteil in einem bestimmten Abstand von einer umfänglichen Kante der Antennenleiterplatte angeordnet, um einen zweiten Spalt zur Aufnahme des Dichtmittels in einer Querrichtung zu bilden.
In einer Ausführungsform ist eine erste Öffnung auf der Antennenleiterplatte vorgesehen, und eine zweite Öffnung, die zumindest teilweise mit der ersten Öffnung ausgerichtet ist, ist auf der Trennwand des Gehäuses vorgesehen, wobei das explosionssichere Medium in den ersten Aufnahmeraum durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung eingefüllt ist.
In einer Ausführungsform ist eine erste Auslassöffnung auch auf der Antennenleiterplatte vorgesehen, und eine zweite Auslassöffnung, die zumindest teilweise mit der ersten Auslassöffnung ausgerichtet ist, ist auf der Trennwand des Gehäuses vorgesehen.
In einer Ausführungsform umfasst die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ferner eine erste Leiterplatte und eine zweite Leiterplatte, die in dem ersten Aufnahmeraum angeordnet und voneinander beabstandet sind, wobei die Sensoranordnung auf der ersten Leiterplatte angeordnet ist und ein Nahfeldkommunikationsmodul und ein Bluetooth-Modul auf der zweiten Leiterplatte angeordnet sind.
In einer Ausführungsform ist die Antenne eine NB-IOT-Antenne, und andere NB-IOT-Modulanordnungen, die mit der NB-IOT-Antenne zusammenarbeiten, und eine Funkfrequenzschnittstelle zur Verbindung mit der Antenne sind ebenfalls auf der ersten Leiterplatte vorgesehen.
In einer Ausführungsform umfasst die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ferner eine zwischen der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte angeordnete Leistungsanordnung.
In einer Ausführungsform ist die zweite Leiterplatte angrenzend an eine Innenfläche einer flachen Seitenwand des Gehäuses angeordnet.
In einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse ein Metallunterteil, und die erste Leiterplatte und die zweite Leiterplatte sind jeweils an dem Metallunterteil durch Gewindeverbindungselemente befestigt.
In einer Ausführungsform sind ein Anzeigelicht und ein Lichtleiterelement an der Oberseite der ersten Leiterplatte in der Nähe der Trennwand des Gehäuses angeordnet, und das von dem Anzeigelicht emittierte Licht wird durch die Führung des Lichtleiterelements zur Außenseite der Oberseite des Gehäuses abgestrahlt.
In einer Ausführungsform ist ein erstes Loch auf der Antennenleiterplatte vorgesehen, ein zweites Loch, das mit dem ersten Loch ausgerichtet ist, ist auf der Trennwand des Gehäuses vorgesehen, und das Lichtleiterelement läuft durch das erste Loch und das zweite Loch.
Die vorliegende Offenbarung stellt weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung bereit, und das Verfahren wird mit der oben erwähnten Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung durchgeführt und umfasst die folgenden Schritte: Bringen einer mobilen Kommunikationsvorrichtung in die Nähe der flachen Seitenwand des Gehäuses der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung; Aktivieren der Sensoranordnung durch eine Kommunikationsverbindung zwischen einem Nahfeld-Kommunikationsmodul der mobilen Kommunikationsvorrichtung und dem Nahfeld-Kommunikationsmodul der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung; und Einstellen der Sensoranordnung durch eine Kommunikationsverbindung zwischen einem Bluetooth-Modul der mobilen Kommunikationsvorrichtung und dem Bluetooth-Modul der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt: die Sensoranordnung lädt die gesammelten Daten über die Antenne in eine Cloud hoch.
Die vorteilhaften Auswirkungen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden beschrieben.
In der oben erwähnten Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ist die Antenne nicht durch das explosionssichere Medium eingekapselt und befindet sich in einem Raum, der von der Sensoranordnung und den zugehörigen Schaltungen getrennt ist. Daher hat die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung einen hohen Übertragungswirkungsgrad und kann die Anforderungen des Nc-Dichtungsexplosionsschutzniveaus erfüllen. Darüber hinaus wird das explosionssichere Medium verwendet, um die Sensoranordnung einzukapseln, so dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung eine hohe Überwachungsempfindlichkeit und eine gute Temperaturbeständigkeit aufweist. Durch die Verwendung des Dichtmittels und der oben erwähnten Spalte hat die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung eine verbesserte Wasserdichtigkeit und damit eine hohe Zuverlässigkeit.
Insbesondere kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung einen durchschnittlichen Übertragungswirkungsgrad von mehr als 30 % erreichen, was die Anforderungen einer ausreichend langen Übertragungsabdeckung erfüllen und den Stromverbrauch der Kommunikation reduzieren kann, wodurch die Lebensdauer des Sensors verlängert wird. Basierend auf der obigen Übertragungseffizienz kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung eine drahtlose Schmalband-Kommunikationstechnologie, wie z. B. Schmalbandinternet der Dinge (NB-IOT), verwenden, um eine drahtlose Fernübertragung zu erreichen, wodurch die Funktion der Fernkommunikation und des Hochladens von Daten in die Cloud erreicht wird, ohne sich auf ein Gateway zu verlassen.
Darüber hinaus kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung mit einer 2-Zonen-Explosionsschutzeinstufung der vorliegenden Offenbarung in Bereichen mit Gasexplosionsgefahr und Bereichen mit Staubexplosionsgefahr verwendet werden, wodurch die Explosionsschutzanforderungen der Kunden erfüllt werden.
Darüber hinaus nutzt das Verfahren zum Betrieb der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung eine Kombination von NFC- und Bluetooth-Kommunikationstechnologien mit drahtloser Schmalband-Kommunikationstechnologie, die nicht nur die Aktivierung der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung erleichtert, sondern auch eine flexible Einstellung verschiedener Parameter der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ermöglicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die technischen Lösungen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung deutlicher zu machen, werden die begleitenden Zeichnungen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im folgenden Text kurz vorgestellt. Darunter dienen die begleitenden Zeichnungen lediglich der Veranschaulichung einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, statt alle Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf diese zu beschränken. In den Zeichnungen:

1 zeigt sehr schematisch eine schematische Darstellung einer bekannten Lagerüberwachungsvorrichtung;
2 zeigt sehr schematisch eine schematische Darstellung einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 zeigt schematisch einen Teil einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 zeigt schematisch eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 zeigt schematisch eine schematische Darstellung einer Antennenleiterplatte, auf der eine Antenne installiert ist, und ein Klebeteil der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 zeigt eine äußere schematische Darstellung einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
7 zeigt eine innere schematische Darstellung einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Um die Gegenstände der technischen Lösungen, die technischen Lösungen und die Vorteile der vorliegenden Offenbarung klarer zu machen, wird im Folgenden eine klare und vollständige Beschreibung der technischen Lösungen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen der spezifischen Ausführungsformen bereitgestellt. Die gleichen Bezugszeichen in den begleitenden Zeichnungen stellen die gleichen Komponenten dar. Es sollte beachtet werden, dass die beschriebenen Ausführungsformen ein Teil der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind statt alle von ihnen. Ausgehend von den beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung fallen alle anderen Ausführungsformen, die von einem Fachmann ohne schöpferische Arbeit erhalten werden, in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
Sofern nicht anders definiert, haben die hierin verwendeten technischen oder wissenschaftlichen Begriffe die übliche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Offenbarung gehört, verstanden wird. Die Verwendung von „erstens“, „zweitens“ und ähnlichen Begriffen in der Beschreibung und den Ansprüchen dieser Patentanmeldung geben keine bestimmte Reihenfolge, Menge oder Bedeutung an, sondern dienen lediglich der Unterscheidung verschiedener Komponenten. In ähnlicher Weise geben ähnliche Wörter wie „eines“, „ein“ oder „eine“ nicht unbedingt quantitative Beschränkungen an. Wörter wie „einschließlich“, „umfassend“ oder „habend“ bedeuten, dass die Komponenten oder Objekte, die vor den Wörtern erscheinen, die nach den Wörtern aufgeführten Komponenten oder Objekte und deren Äquivalente umfassen, ohne andere Komponenten oder Objekte auszuschließen. Wörter wie „verbinden“ oder „koppeln“ sind nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten physischen oder mechanischen Verbindungen oder Kopplungen beschränkt, sondern können deren äquivalente Verbindungen oder Kopplungen umfassen, unabhängig davon, ob sie direkt oder indirekt sind. Die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“ usw. werden nur zur Darstellung relativer Positionsbeziehungen verwendet. Wenn sich die absolute Position des beschriebenen Objekts ändert, kann sich auch die relative Positionsbeziehung entsprechend ändern.
Im Folgenden werden die verschiedenen Implementierungen der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die 1-7 im Detail beschrieben.
1 zeigt eine bekannte Lagerüberwachungsvorrichtung, die ein Gehäuse 1', eine in dem Gehäuse 1' angeordnete Antenne 2' und eine Sensoranordnung 3' umfasst. Darüber hinaus ist das Gehäuse 1' mit einem explosionssicheren Medium, wie z.B. AB-Kleber, gefüllt, um die Antenne 2' und die Sensoranordnung 3' vollständig zu umschließen. Die Sensoranordnung 3' umfasst verschiedene Sensoren und eine Hauptplatine, auf der die Sensoren installiert sind, und ist daher schematisch als Platine dargestellt. Die Antenne 2' kann auch auf der Hauptplatine installiert werden. Bei der in 1 gezeigten Lagerüberwachungsvorrichtung ist der Wirkungsgrad der Antenne 2' aufgrund der Einwirkung des explosionssicheren Mediums auf die Antenne 2' relativ gering. Darüber hinaus ist die Antenne 2' in der in 1 gezeigten Lagerüberwachungsvorrichtung parallel zur Hauptplatine angeordnet und befindet sich in der Nähe der Hauptplatine, was die Übertragungseffizienz weiter beeinträchtigt. Daher kann die Lagerüberwachungsvorrichtung in 1 nicht für die drahtlose Übertragung über große Entfernungen verwendet werden.
2 zeigt eine sehr schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, und die spezifische Struktur der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung kann sich von der in 2 gezeigten unterscheiden. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ein Gehäuse 1, eine Antennenleiterplatte 2 mit einer darauf installierten Antenne und eine Sensoranordnung 3. Bei der Antenne handelt es sich um eine NB-IOT-Antenne, die eine Signalübertragung über große Entfernungen bei geringem Stromverbrauch ermöglicht. Die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann insbesondere eine Lagerüberwachungsvorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit, Beschleunigung, Temperatur, Schwingung usw. von Lagern sein. Natürlich ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Messung von Lagern beschränkt, sondern kann auch verwendet werden, um Parameter anderer Rotationsvorrichtungen zu messen.
Das Gehäuse 1 umfasst einen ersten Aufnahmeraum 4 und einen zweiten Aufnahmeraum 5, der sich an einem Ende des Gehäuses 1 befindet und vom ersten Aufnahmeraum 4 durch eine Trennwand 6 des Gehäuses 1 getrennt ist. Das Gehäuse 1 kann zum Beispiel überwiegend aus Kunststoff hergestellt sein und ein Metallunterteil haben. Das Gehäuse 1 kann eine annähernd zylindrische Form haben, während die Antennenleiterplatte 2 eine Form haben kann, die dem kreisförmigen Querschnitt des Gehäuses 1 entspricht, wie z.B. eine annähernd kreisförmige plattenförmige Komponente, wie in 5 gezeigt, und eine Dicke von etwa 1 mm haben kann.
Die Sensoranordnung 3 ist in dem ersten Aufnahmeraum 4 angeordnet, der mit dem explosionssicheren Medium gefüllt ist, das die Sensoranordnung 3 vollständig umgibt. Das explosionssichere Medium kann Explosionen verhindern, die durch die Reaktion von Lichtbögen und Funken verursacht werden, die während des Betriebs der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung mit externen Gasen entstehen können. Bei dem explosionssicheren Medium kann es sich um einen AB-Klebstoff handeln, wie z. B. ein gießbares Zweikomponenten-Gießharz auf Polyurethanbasis, das sich aus der Füllkomponente A und dem Isocyanathärter B (MDI) zusammensetzt. Die Sensoranordnung 3 kann auf oder als Teil der Hauptplatine, d.h. z.B. der PCBA-Platte, angeordnet sein. Die Hauptplatine umfasst Temperatur- und Schwerkraftbeschleunigungssensorchips, Batterie- und Stromversorgungsvorrichtungen für das Sensorsystem sowie verschiedene elektronische Komponenten, aber ist nicht darauf beschränkt. Die Sensoranordnung 3 kann Sensorchips zur Erfassung von Geschwindigkeit, Beschleunigung, Temperatur usw. des zu überwachenden Lagers umfassen. Die oben genannten Sensoren können zum Beispiel piezoelektrische oder MEMS-Sensoren sein. Das vom Sensor erfasste Signal kann von einem Mikrocontroller MCU verarbeitet und berechnet werden, nachdem es den Signalverarbeitungsschaltkreis (z. B. Verstärker, Filter) auf der PCBA-Platine durchlaufen hat, und dann durch das NB-IOT-Modul über die Antenne an eine Fernsteuerungsvorrichtung in der Cloud übertragen werden. Die erfassten Daten können über die NB-IOT-Antenne an die Cloud übertragen werden, und dann kann an den in der Cloud gespeicherten Daten eine Fehlerdiagnose durchgeführt werden, bevor der Benutzer benachrichtigt wird, um die Vorrichtung zu warten. Die Daten können zum Beispiel Signale umfassen, die Temperatur- oder Schwingungsdaten darstellen, sowie Alarmsignale, die Temperatur oder Schwingungen darstellen.
Wie in 2 gezeigt, ist die Antennenleiterplatte 2 bzw. die Antenne im Wesentlichen senkrecht zur Sensoranordnung 3 angeordnet, wodurch weiter die Auswirkungen auf die Übertragungsrate vermieden werden, die durch die parallel zur Hauptplatine angeordnete Antenne verursacht werden.
Um eine Signalübertragung mit der Sensoranordnung 3 zu erreichen, ist die auf der Antennenleiterplatte 2 installierte Antenne dazu ausgebildet, mit der Sensoranordnung 3 zu kommunizieren, z. B. mit einer drahtgebundenen HF-Verbindung, und befindet sich in dem zweiten Aufnahmeraum 5. Insbesondere kann die Sensoranordnung 3 oder die Hauptplatine, die sich in dem ersten Aufnahmeraum 4 befindet, mit der Antenne, die sich in dem zweiten Aufnahmeraum 5 befindet, über Kabel elektrisch verbunden sein.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung weiterhin eine Abdeckung 7, die die Antennenleiterplatte 2 im zweiten Aufnahmeraum 5 abdichtet. Bei der Abdeckung 7 kann es sich um eine transparente Kunststoffabdeckung handeln, wie z. B. eine Kunststofffolie oder -platte aus PC- oder PET-Material. Durch die Verwendung der Kunststoffabdeckung zum Einkapseln der Antenne kann der zusätzliche Einfluss externer Strukturen (wie der Abdeckung) auf die Übertragungseffizienz der Antenne reduziert werden. Natürlich kann die Abdeckung 7 auch aus undurchsichtigem Material hergestellt werden, das die IP69K, explosionssichere Abdichtungsanforderungen, erfüllt, und das Erscheinungsbild stimmt mit dem Gehäuse überein, z. B. haben die beiden die gleiche Farbe. Daher hat die Abdeckung auch eine dekorative Wirkung, was die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ästhetisch ansprechender macht.
In einer Ausführungsform umfasst die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ferner ein Klebeteil 9, das die Antennenleiterplatte 2 an der Trennwand 6 des Gehäuses 1 festklebt. Die Trennwand 6 kann eine obere Wand des Gehäuses 1 sein. Das Klebeteil 9 kann ein doppelseitiges Klebeband sein oder durch Klebstoff gebildet werden. Wenn das doppelseitige Klebeband als das Klebeteil 9 verwendet wird, kann es gemäß der spezifischen Form der Antennenleiterplatte 2 und des Gehäuses 1 zugeschnitten werden. Zusätzlich kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung auch ein weiteres Klebeteil zum Kleben der Abdeckung 7 an die Antennenleiterplatte 2 umfassen.
Darüber hinaus umfasst das Gehäuse 1 an einer Innenwand an seinem Ende eine abgestufte Auskragung 10, und die Auskragung erstreckt sich entlang des Umfangs der Innenwand. Die Auskragung 10 bildet mit der Trennwand 6 den zweiten Aufnahmeraum 5, und die Abdeckung 7 verschließt den zweiten Aufnahmeraum 5. Die Auskragung 10 kann z. B. einstückig mit dem Gehäuse 1 gebildet sein. Natürlich kann die Auskragung 10 auch eine separate Komponente sein.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung weiterhin ein Dichtmittel 8, das zwischen der Abdeckung 7 und der Auskragung 10 entlang des Umfangs der Antennenleiterplatte 2 eingefüllt ist. 3 zeigt das Dichtmittel 8 nur schematisch auf einer Seite der Antennenleiterplatte 2. Der größte Teil des Dichtmittels 8 ist zwischen den Stufen der Auskragung 10 und der Abdeckung 7 eingefüllt. Auf diese Weise kann eine gute Abdichtung der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung erreicht werden. Zum Beispiel ist das Dichtmittel 8 ein wasserfester Klebstoff, der dafür sorgt, dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung auch eine verbesserte wasserdichte Leistung hat.
Wie in der vergrößerten Darstellung von 4 gezeigt, ist die Antennenleiterplatte 2 in einem bestimmten Abstand von einer innersten Wand der Auskragung 10 angeordnet, wie in 4 mit d1 dargestellt, um einen ersten Spalt zur Aufnahme des Dichtmittels 8 in einer Querrichtung zu bilden. Zum Beispiel beträgt dl etwa 0,2 mm. Die hier erwähnte innerste Wand ist die innerste Seitenwand der Auskragung 10. Darüber hinaus ist das Klebeteil 9 in einem bestimmten Abstand von einer umfänglichen Kante der Antennenleiterplatte 2 angeordnet, um einen zweiten Spalt zur Aufnahme des Dichtmittels 8 in Querrichtung zu bilden. Die Querrichtung ist die in 4 dargestellte horizontale Richtung. Indem die zusätzlichen Spalte bereitgestellt werden, kann das Dichtmittel 8 von oberhalb der Stufe der Auskragung durch den Raum zwischen der umfänglichen Kante der Antennenleiterplatte und der innersten Wand der Auskragung 10 in das Unterteil der Antennenleiterplatte 2 fließen, wodurch eine bessere Dichtungs- und Abdichtungswirkung erzielt wird.
Darüber hinaus ist die Breite der Stufe der Auskragung 10 in 4 mit d2 angegeben, die etwa 0,8 mm beträgt. Die Summe der Dicken der Antennenleiterplatte 2, der Abdeckung 7 und des Klebeteils 9 (optional einschließlich der Dicke anderer Klebeteile) kann durch h1 dargestellt werden, was ungefähr 1,9 mm beträgt. Die Gesamtdicke der Antennenleiterplatte 2 und des Klebeteils 9 kann etwa 1,05 mm betragen. Das Volumen des zweiten Aufnahmeraums 5 der vorliegenden Offenbarung ist relativ klein, was zu einer geringeren Größe der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung und somit zu einem geringeren Volumenbedarf für die Anwendungsumgebung führt. Es sollte beachtet werden, dass die obigen Abmessungen nur zur Veranschaulichung dienen und die hier offenbart Ausführungsformen nicht einschränken.
Mit Bezug auf 3 ist eine erste Öffnung 11 auf der Antennenleiterplatte 2 vorgesehen, und eine zweite Öffnung 14, die zumindest teilweise mit der ersten Öffnung 11 ausgerichtet ist, ist auf der Trennwand 6 des Gehäuses 1 vorgesehen. Durch die erste Öffnung 11 und die zweite Öffnung 14 kann das oben erwähnte explosionssichere Medium in den ersten Aufnahmeraum 4 eingefüllt werden. Darüber hinaus ist an der Antennenleiterplatte 2 auch eine erste Auslassöffnung 12 vorgesehen und an der Trennwand 6 des Gehäuses 1 ist eine zweite Auslassöffnung 15 vorgesehen, die zumindest teilweise mit der ersten Auslassöffnung 12 ausgerichtet ist. Die Auslassöffnungen sind vorgesehen, um die Luft im ersten Aufnahmeraum 4 beim Befüllen des explosionssicheren Mediums abzuführen. Wie in 5 gezeigt, sind, wenn es sich bei dem Klebeteil 9 um ein doppelseitiges Klebeband handelt, auch eine dritte Öffnung 16 und eine dritte Auslassöffnung 17 an dem Klebeteil 9 vorgesehen. Die dritte Öffnung 16 ist zumindest teilweise mit der ersten Öffnung 11 und der zweiten Öffnung 14 ausgerichtet, und die dritte Auslassöffnung 17 ist zumindest teilweise mit der ersten Auslassöffnung 12 und der zweiten Auslassöffnung 15 ausgerichtet. Die Mengen der ersten Öffnung 11, der zweiten Öffnung 14 und der dritten Öffnung 16 können jeweils zwei betragen, wobei natürlich auch andere Mengen möglich sind. Darüber hinaus ist die Antennenleiterplatte 2 auch mit einem ersten Loch 13 für ein Anzeigelicht, wie z. B. ein LED-Licht, versehen, ein zweites Loch, das mit dem ersten Loch 13 ausgerichtet ist, ist an der Trennwand 6 des Gehäuses 1 vorgesehen, und ein drittes Loch 18, das mit den beiden vorgenannten ausgerichtet ist, ist an dem Klebeteil 9 vorgesehen. Das LED-Licht wird verwendet, um den Gesundheitszustand des Lagers anzuzeigen. Das LED-Licht kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, je nach angelegter Spannung rotes, grünes oder andersfarbiges Licht auszustrahlen, um verschiedene Zustände des Lagers anzuzeigen. Darüber hinaus kann die Antennenleiterplatte 2 auch mit einer Lötstelle 19 zum Anschweißen von Kabeln versehen sein.
Das oben beschriebene Anordnungsverfahren der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung kann folgende Schritte umfassen: Installieren der Sensorkomponente 3 in den ersten Aufnahmeraum 4 des Gehäuses 1; Verbinden der Sensoranordnung 3 mit der Antennenleiterplatte 2, auf der eine Antenne installiert ist; Installieren der Antennenleiterplatte 2 in dem zweiten Aufnahmeraum 5 des Gehäuses 1; Befüllen des ersten Aufnahmeraums 4 mit dem explosionssicheren Medium; Aufbringen des Dichtmittels 8; und Installieren der Abdeckung 7 auf dem Gehäuse 1. Das Verbinden der Sensorkomponente 3 mit der Antennenleiterplatte 2 umfasst insbesondere die Entnahme des Kabels für die Kommunikationsverbindung zwischen den beiden aus dem ersten Aufnahmeraum 4 und dessen Verlöten auf der Antennenleiterplatte 2. Das Installieren der Antennenleiterplatte 2 in dem zweiten Aufnahmeraum 5 des Gehäuses 1 umfasst das Verwenden des Klebeteils 9, um die Antennenleiterplatte 2 an der Trennwand 6 des Gehäuses 1 festzukleben. Das Befüllen des ersten Aufnahmeraums 4 mit dem explosionssicheren Medium umfasst das Einfüllen des explosionssicheren Mediums in den ersten Aufnahmeraum 4 durch die Öffnungen an der Antennenleiterplatte 2, der Trennwand 6 des Gehäuses 1 und dem Klebeteil 9. Der Schritt des Auftragens des Dichtmittels 8 umfasst das Auftragen des Dichtmittels 8 auf der umfänglichen Kante der Antennenleiterplatte 2, und das Dichtmittel 8 fließt in die oben erwähnten ersten und zweiten Spalte.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weiterhin eine erste Leiterplatte 20 und eine zweite Leiterplatte 21 umfassen, die in einem ersten Aufnahmeraum 4 angeordnet und voneinander beabstandet sind. 7 zeigt schematisch eine seitliche Ansicht der vorgenannten Leiterplatten, und auf der Vorderseite der Leiterplatten sind verschiedene, in der Figur nicht dargestellte elektrische Module angeordnet. Insbesondere ist die Sensoranordnung 3 auf der ersten Leiterplatte 20 installiert, und auf der zweiten Leiterplatte 21 sind ein Nahfeldkommunikationsmodul (NFC) und ein Bluetooth-Modul angeordnet. Diese beiden Module können in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sein, wobei das NFC-Modul über dem Bluetooth-Modul angeordnet ist. Zusätzlich zu der Sensoranordnung 3 kann die erste Leiterplatte 20 auch mit Signalverarbeitungsschaltungen, MCU-Komponenten usw. versehen sein. Die oben genannten NFC-Module können NFC-Schaltungen, NFC-Chips, NFC-Antennen usw. umfassen. Das auf der zweiten Leiterplatte 21 vorgesehene Bluetooth-Modul kann nur eine Bluetooth-Antenne umfassen, und seine Steuerungskomponenten können auf der ersten Leiterplatte 20 vorgesehen sein. Insbesondere kann die auf der ersten Leiterplatte 20 installierte MCU-Komponente mit einem Bluetooth-Sendeempfänger versehen sein, der mit der Bluetooth-Antenne verbunden ist. Der Bluetooth-Sendeempfänger kann eine Bluetooth-RF-Schnittstelle sein. Die erste Leiterplatte 20 und die zweite Leiterplatte 21 können über Steckverbinder miteinander verbunden sein, um Signale zu übertragen und Strom bereitzustellen. Die Verbindung zwischen der oben erwähnte Bluetooth-RF-Schnittstelle und der Bluetooth-Antenne kann ebenfalls über die Steckverbinder erreicht werden. Zusätzlich zur elektrischen Verbindung zwischen zwei Leiterplatten können die Steckverbinder auch zur Befestigung der Leiterplatten verwendet werden.
Die im zweiten Aufnahmeraum 5 angeordnete Antenne kann eine NB-IOT-Antenne sein, und auf der ersten Leiterplatte 20 sind auch andere NB-IOT-Modulanordnungen vorgesehen, die mit der NB-IOT-Antenne zusammenarbeiten. Die erste Leiterplatte 20 ist auch mit der Sensoranordnung 3, wie oben beschrieben, und dergleichen versehen. Darüber hinaus kann auf der ersten Leiterplatte 20 auch eine Funkfrequenzschnittstelle vorgesehen sein, wobei ein Ende mit dem Kabel der NB-IOT-Antenne verbunden ist und das andere Ende direkt in die Funkfrequenzschnittstelle eingesteckt ist.
Die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung umfasst auch eine Stromversorgungsanordnung 23, die zwischen der ersten Leiterplatte 20 und der zweiten Leiterplatte 21 angeordnet ist. Die Anordnung 23 kann eine Batterie und einen darunter angeordneten und mit der Batterie verbundenen Kondensator, beispielsweise einen Superkondensator, umfassen. Die Stromversorgungsanordnung 23 ist elektrisch mit der ersten Leiterplatte 20 verbunden, versorgt verschiedene darauf angeordnete elektronische Komponenten mit Strom, und versorgt verschiedene elektronische Komponenten oder Module auf der zweiten Leiterplatte 21 über Steckverbinder zwischen der ersten Leiterplatte 20 und der zweiten Leiterplatte 21 mit Strom.
In Anbetracht der Tatsache, dass das Nahfeld-Kommunikationsmodul eine Kommunikation mit kurzer Reichweite erfordert, ist die zweite Leiterplatte 21 angrenzend an eine Innenfläche einer flachen Seitenwand 26 des Gehäuses angeordnet. Wie in 6 dargestellt, hat das Gehäuse 1 eine annähernd zylindrische Form und eine flache Seitenwand 26, die gegenüber der entsprechenden zylindrischen Form zurückversetzt ist. Die flache Seitenwand 26 ist an die zweite Leiterplatte 21 angepasst, um den Abstand zwischen der zweiten Leiterplatte 21 und der Innenfläche der flachen Seitenwand 26 zu minimieren, um eine gute Nahfeldsignalübertragung zu erreichen.
Die erste Leiterplatte 20 und die zweite Leiterplatte 21 sind jeweils mit Hilfe von Gewindeverbindungselementen 25 am Metallunterteil 24 des Gehäuses 1 befestigt. So kann beispielsweise die Schwingung des Lagers über das Metallunterteil 24 und die Gewindeverbindungselemente 25 sequenziell auf die Sensoranordnung, insbesondere den Schwingungssensor, auf der ersten Leiterplatte 20 übertragen werden. Bei dieser Art der Schwingungsübertragung kann die Sensoranordnung, nachdem sie vollständig von dem explosionssicheren Medium umgeben ist, immer noch eine gute Übertragung der Schwingungen von der Außenseite der Überwachungsvorrichtung auf den Sensor im Inneren der Überwachungsvorrichtung erreichen, wodurch eine empfindlichere Schwingungserfassung erzielt wird.
Ein Anzeigelicht 27 und ein Lichtleiterelement 28 sind an der Oberseite der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung angeordnet, insbesondere an der Oberseite der ersten Leiterplatte 20 in der Nähe der Trennwand 6 des Gehäuses 1. Das von dem Anzeigelicht 27 abgestrahlte Licht wird durch die Führung des Lichtleitelements 28 nach außen auf die Oberseite des Gehäuses 1 abgestrahlt. In 7 ist das Anzeigelicht 27 unter Berücksichtigung des Einbauraums so eingestellt, dass es sein Licht quer zur Erstreckungsrichtung des Gehäuses 1 abgibt. Daher ist das Lichtleiterelement 28 vorgesehen, um das Licht so zu leiten, dass es von der Oberseite des Gehäuses 1 ausstrahlt. Das Lichtleiterelement 28 ist ein üblicher Lichtleiter, der Reflexion und Brechung nutzt. Das Lichtleiterelement 28 ist so angeordnet, dass es durch das erste Loch 13, das auf der Antennenleiterplatte 2 vorgesehen ist, und das zweite Loch, das auf der Trennwand 6 des Gehäuses vorgesehen ist, hindurchgeht und natürlich auch durch das dritte Loch 18, das auf dem Klebeteil 9 vorgesehen ist, hindurchgeht. Wenn die Abdeckung 7 eine transparente Kunststoffabdeckung ist, besteht keine Notwendigkeit, zusätzliche Löcher an der Abdeckung 7 für die Lichtemission bereitzustellen. Wenn das Aussehen der Abdeckung 7 mit dem des Gehäuses übereinstimmt und hauptsächlich aus undurchsichtigem Kunststoff hergestellt ist, wie in 6 gezeigt, ist die Abdeckung 7 in dem Bereich, der dem Anzeigelicht 27 entspricht, aus transparentem Material hergestellt und hat einen transparenten Bereich. Das durch das Lichtleiterelement 28 geführte Licht wird von diesem transparenten Bereich zur Außenseite der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung übertragen.
Bei dem Verfahren zum Betrieb der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung, das in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, wird das Verfahren mit der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung wie oben beschrieben durchgeführt und umfasst die folgenden Schritte: Bringen einer mobilen Kommunikationsvorrichtung nahe an die flache Seitenwand des Gehäuses der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung; Aktivieren der Sensoranordnung durch eine Kommunikationsverbindung zwischen einem Nahfeld-Kommunikationsmodul der mobilen Kommunikationsvorrichtung und dem Nahfeld-Kommunikationsmodul der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung; Einstellen der Sensoranordnung durch eine Kommunikationsverbindung zwischen einem Bluetooth-Modul der mobilen Kommunikationsvorrichtung und dem Bluetooth-Modul der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung. Das Verfahren kann weiterhin den folgenden Schritt umfassen: die Sensoranordnung lädt die gesammelten Daten über eine Antenne in die Cloud hoch, wobei die Ausführung automatisch erfolgen kann und der Zeitraum durch den oben erwähnten Schritt der Einstellung der Sensoranordnung festgelegt werden kann. Es sollte verstanden werden, dass die vorliegende Offenbarung die Ausführungsreihenfolge der oben genannten Verfahrensschritte nicht einschränkt, zum Beispiel können die Schritte des Hochladens von Daten und der Einstellung der Sensoranordnung gleichzeitig ausgeführt werden. Bei der mobilen Kommunikationsvorrichtung kann es sich um ein Mobiltelefon handeln, und der Bediener kann die nachfolgenden Aktivierungs- und Einstellungsvorgänge über die App auf dem Telefon durchführen. Natürlich kann es sich bei der mobilen Kommunikationsvorrichtung auch um andere Vorrichtungen wie Tablets handeln, sofern sie ein Nahfeldkommunikationsmodul und ein Bluetooth-Modul hat. Der Schritt des Bringens der mobilen Vorrichtung nahe an die flache Seitenwand 26 des Gehäuses der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ermöglicht es dem Nahfeldkommunikationsmodul der mobilen Vorrichtung, sich dem NFC-Modul auf der zweiten Leiterplatte zu nähern, wodurch die Kommunikationsverbindung zwischen den beiden erreicht wird. Der Schritt der Einstellung der Sensoranordnung durch die Kommunikationsverbindung mit dem Bluetooth-Modul kann auch vom Bediener über die App auf dem Telefon vorgenommen werden. Die spezifischen Einstellungen können Sensorkonfigurationsparameter umfassen, wie z. B. den Erfassungsmodus, die Konfiguration für das Hochladen von Informationen, die Aufwachzeit und den Alarmschwellenwert. Beispielsweise können Sensoren so eingestellt werden, dass sie in einem bestimmten Zeitraum (z. B. alle 8 Stunden) aufgeweckt werden, um Schwingungen und/oder Temperaturen zu erfassen, und die Ergebnisse der Kantenverarbeitungsdiagnose oder verarbeiteter Inhalt (je nach spezifischer Konfiguration) können in die Cloud hochgeladen werden. Natürlich können diese Konfigurationsparameter auch in der Cloud ausgebildet werden. In einigen Beispielen können die Cloud und die mobile Kommunikationsvorrichtung synchronisiert werden.
In der oben erwähnten Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ist die Antenne nicht durch das explosionssichere Medium eingekapselt und befindet sich in einem Raum, der von der Sensoranordnung und den zugehörigen Schaltungen getrennt ist. Daher hat die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung einen hohen Übertragungswirkungsgrad und kann die Anforderungen des Nc-Dichtungsexplosionsschutzniveaus erfüllen. Darüber hinaus wird das explosionssichere Medium verwendet, um die Sensoranordnung einzukapseln, so dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung eine hohe Überwachungsempfindlichkeit und eine gute Temperaturbeständigkeit aufweist. Die Verwendung des oben erwähnten Dichtmittels und der Spalte ermöglicht es der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung, eine verbesserte Wasserdichtigkeitsleistung und damit eine hohe Zuverlässigkeit zu haben.
Insbesondere kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung einen durchschnittlichen Übertragungswirkungsgrad von mehr als 30 % erreichen, was die Anforderungen einer ausreichend langen Übertragungsabdeckung erfüllen und den Stromverbrauch der Kommunikation reduzieren kann, wodurch die Lebensdauer des Sensors verlängert wird. Basierend auf der oben genannten Übertragungseffizienz kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung eine drahtlose Schmalband-Kommunikationstechnologie, wie z. B. das Schmalband-Internet der Dinge (NB-IOT), verwenden, um eine drahtlose Übertragung über weite Entfernungen zu erreichen, wodurch die Funktion der Kommunikation über weite Entfernungen und das Hochladen von Daten in die Cloud erreicht wird, ohne sich auf ein Gateway zu verlassen. Insbesondere können über die drahtlose Weitbereichskommunikationstechnologie wie NB-IOT Diagnosedaten in die Cloud hochgeladen werden, die Alarmdaten von Rotationsvorrichtungen, Spektrum-Rohdaten (für manuelle oder intelligente Diagnose) und so weiter umfassen.
Darüber hinaus kann die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung mit einer 2-Zonen-Explosionsschutzeinstufung der vorliegenden Offenbarung in Bereichen mit Gasexplosionsgefahr und in Bereichen mit Staubexplosionsgefahr verwendet werden, was von bestehenden Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtungen, die auf NB-IOT oder anderer drahtloser Weitverkehrsnetzkommunikation basieren, nicht erreicht werden kann. Die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung hat die Ex nC IIC T4 Gc-Zertifizierung in gasexplosionsgefährdeten Bereichen gemäß den nationalen Normen GB 3836.1-2021 und GB 3836.8-2021 und die Ex tc IIIC T135°C Dc-Zertifizierung in staubexplosionsgefährdeten Bereichen gemäß den nationalen Normen GB 3836.1-2021 und GB 3836.8-2021 bestanden. Die oben genannten Zertifizierungen können nicht von bestehenden Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtungen erreicht werden, die auf drahtloser Kommunikation über ein Weitverkehrsnetz wie NB-IOT basieren und die 2-Zonen-Zertifizierung für Explosionsschutz bestanden haben.
Darüber hinaus nutzt das Verfahren zum Betrieb der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung eine Kombination von NFC- und Bluetooth-Kommunikationstechnologien mit drahtloser Schmalband-Kommunikationstechnologie, die nicht nur die Aktivierung der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung erleichtert, sondern auch eine flexible Einstellung verschiedener Parameter der Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung ermöglicht.
Die oben erwähnten technischen Merkmale sind nicht auf Kombinationen mit anderen Merkmalen, die bereits offenbart wurden, beschränkt. Der Fachmann kann auch andere technische Merkmale gemäß dem Gegenstand der Erfindung kombinieren, um den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung zu erreichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

GB 383612021 [0056]
GB 383682021 [0056]

Claims

Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung umfasst: ein Gehäuse (1), das einen ersten Aufnahmeraum (4) und einen zweiten Aufnahmeraum (5) umfasst, wobei der zweite Aufnahmeraum an einem Ende des Gehäuses angeordnet und vom ersten Aufnahmeraum durch eine Trennwand (6) des Gehäuses getrennt ist; eine Sensoranordnung (3), die in dem ersten Aufnahmeraum (4) angeordnet ist; eine Antennenleiterplatte (2) mit einer darauf installierten Antenne, wobei die Antenne dazu ausgebildet ist, mit der Sensoranordnung zu kommunizieren, und in dem zweiten Aufnahmeraum (5) angeordnet ist; und eine Abdeckung (7), die die Antennenleiterplatte (2) in dem zweiten Aufnahmeraum (5) abdichtet, wobei der erste Aufnahmeraum (4) mit einem explosionssicheren Medium gefüllt ist, das die Sensoranordnung (3) vollständig umgibt.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung weiterhin ein Klebeteil (9) umfasst, das die Antennenleiterplatte (2) an der Trennwand (6) des Gehäuses festklebt.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) an einer Innenwand an seinem Ende eine abgestufte Auskragung (10) umfasst, die sich entlang des Umfangs der Innenwand erstreckt.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung weiterhin ein Dichtmittel (8) umfasst, das zwischen der Abdeckung (7) und der Auskragung (10) entlang des Umfangs der Antennenleiterplatte (2) eingefüllt ist.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenleiterplatte (2) in einem bestimmten Abstand von einer innersten Wand der Auskragung (10) angeordnet ist, um einen ersten Spalt zur Aufnahme des Dichtmittels (8) in einer Querrichtung zu bilden.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeteil (9) in einem bestimmten Abstand von einer umfänglichen Kante der Antennenleiterplatte (10) angeordnet ist, um einen zweiten Spalt zur Aufnahme des Dichtmittels (8) in einer Querrichtung zu bilden.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Öffnung (11) auf der Antennenleiterplatte (2) vorgesehen ist und eine zweite Öffnung (14), die zumindest teilweise mit der ersten Öffnung ausgerichtet ist, auf der Trennwand (6) des Gehäuses vorgesehen ist, wobei das explosionssichere Medium durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung in den ersten Aufnahmeraum (4) eingefüllt ist.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Auslassöffnung (12) auch auf der Antennenleiterplatte (2) vorgesehen ist und eine zweite Auslassöffnung (15), die zumindest teilweise mit der ersten Auslassöffnung ausgerichtet ist, an der Trennwand (6) des Gehäuses vorgesehen ist.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung weiterhin eine erste Leiterplatte (20) und eine zweite Leiterplatte (21) umfasst, die in dem ersten Aufnahmeraum (4) angeordnet und voneinander beabstandet sind, wobei die Sensoranordnung (3) auf der ersten Leiterplatte (20) angeordnet ist und ein Nahfeld-Kommunikationsmodul und ein Bluetooth-Modul auf der zweiten Leiterplatte (21) angeordnet sind.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne eine NB-IOT-Antenne ist und andere NB-IOT-Modulanordnungen, die mit der NB-IOT-Antenne zusammenarbeiten, und eine Funkfrequenzschnittstelle zur Verbindung mit der Antenne ebenfalls auf der ersten Leiterplatte (20) vorgesehen sind.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung weiterhin eine Leistungsanordnung (23) umfasst, die zwischen der ersten Leiterplatte (20) und der zweiten Leiterplatte (21) angeordnet ist.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leiterplatte (21) angrenzend an eine Innenfläche einer flachen Seitenwand (26) des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Metallunterteil (24) umfasst und die erste Leiterplatte (20) und die zweite Leiterplatte (21) jeweils durch Gewindebefestigungsmittel (25) am Metallunterteil (24) befestigt sind.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigelicht (27) und ein Lichtleiterelement (28) an der Oberseite der ersten Leiterplatte (20) in der Nähe der Trennwand (6) des Gehäuses (1) angeordnet sind, und dass das von dem Anzeigelicht (27) emittierte Licht durch die Führung des Lichtleiterelements (28) zur Außenseite der Oberseite des Gehäuses (1) hin abgestrahlt wird.
Rotationsvorrichtungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Loch (13) auf der Antennenleiterplatte (2) vorgesehen ist, ein zweites Loch, das mit dem ersten Loch (13) ausgerichtet ist, auf der Trennwand (6) des Gehäuses vorgesehen ist, und das Lichtleiterelement (28) durch das erste Loch und das zweite Loch hindurchgeht.