センサ組立体およびセンサに対する機械構成部品の近接度を測定する方法
【課題】近接度応答の線形範囲を拡大する。
【解決手段】マイクロ波センサ組立体１１０は、あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのピンクノイズ系マイクロ波信号を生成するための信号処理デバイス２００と、前記信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブ２０２と、を含む。プローブは、少なくとも１つのピンクノイズ系マイクロ波信号から電磁場２２４を生成するように構成された放射源２０６を含み、放射源２０６から前記信号処理デバイスに負荷信号が反射するように物体が前記電磁場内に配置されたとき、前記放射源は離調する。
【解決手段】マイクロ波センサ組立体１１０は、あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのピンクノイズ系マイクロ波信号を生成するための信号処理デバイス２００と、前記信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブ２０２と、を含む。プローブは、少なくとも１つのピンクノイズ系マイクロ波信号から電磁場２２４を生成するように構成された放射源２０６を含み、放射源２０６から前記信号処理デバイスに負荷信号が反射するように物体が前記電磁場内に配置されたとき、前記放射源は離調する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力システム全般に関し、より具体的にはセンサ組立体、および、センサを基準とした機械構成部品の近接度を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られている機械では、動作中に振動および／または他の異常な挙動を示すことがある。１つまたは複数のセンサを使用し、このような挙動を測定および／またはモニタし、例えば、機械の駆動軸で生じている振動の量、機械の駆動軸の回転速度、および／または、運転中の機械もしくはモータのいかなる他の動作上の特徴を決定することができる。このようなセンサは複数のモニタを含む機械モニタシステムにしばしば結合される。このモニタシステムは１個または複数のセンサから信号を受信し、少なくとも１つの処理ステップを信号に対して実行し、かつ、ユーザに対して測定値を表示する診断プラットフォームに修正信号を送信する。
【０００３】
少なくとも一部の知られている機械は、機械の構成部品の振動および／または位置を測定するために渦電流センサを使用している。しかし、知られている渦電流センサはその利用に制限を伴うことがある。なぜなら、このセンサの検出範囲が渦電流感知素子の幅の約半分であるからである。他の知られている機械は、機械の構成部品の振動および／または位置を測定するために光学センサを使用している。しかし、知られている光学センサは汚れによって不具合を生じて不正確な測定値を提供することがあり、そのため、産業環境に適さないことがある。さらに、知られている光学センサは、液状媒体および／または微粒子を含む媒体を介しての機械の構成部品の振動および／または位置の検出には適さないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２１１３３４号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態はマイクロ波センサ組立体を提供し、この組立体は、あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を生成するための信号処理デバイスと、この信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブと、を含む。このプローブは、この少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成するように構成された放射源を含み、負荷信号が放射源から信号処理デバイスに反射するように電磁場内に物体が配置されたとき、この放射源は離調する。
【０００６】
他の実施形態は電力システムを提供し、このシステムは、少なくとも１つの構成部品を含む機械と、この少なくとも１つの構成部品に近接して配置されたマイクロ波センサ組立体と、を含む。マイクロ波センサ組立体は、あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を生成するための信号処理デバイスと、この信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブと、を含む。このプローブは、この少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成するように構成された放射源を含み、負荷信号が放射源から信号処理デバイスに反射するように電磁場内に物体が配置されたとき、この放射源は離調する。
【０００７】
さらに他の実施形態は放射源に対する機械構成部品の近接度を測定する方法を提供する。この方法は、あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を放射源に送信する段階と、この少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成する段階と、を含む。電磁場の乱れを示す負荷信号が生成され、この負荷信号に基づき放射源に対する機械構成部品の近接度を算出する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な電力システムのブロック図。
【図２】図１に示す電力システムとともに使用可能な例示的センサ組立体のブロック図。
【図３】図２に示すセンサ組立体とともに使用可能な例示的マイクロ波信号のグラフ。
【図４】図３に示すマイクロ波信号の例示的電力分布のグラフ。
【図５】図２に示すセンサ組立体の例示的近接度応答のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、機械１０２を含む例示的な電力システム１００を示す。例示的実施形態において、機械１０２は風力タービン、水力発電タービン、ガスタービン、または、圧縮機であってよいが、それらのみには限定されない。代替として、機械１０２は電力システムで使用している任意の他の機械であってもよい。例示的実施形態では、発電機などの負荷１０６に結合された駆動軸１０４を機械１０２が回転させる。
【００１０】
例示的実施形態において、駆動軸１０４は、機械１０２および／または負荷１０６内に収納された（図示しない）１つまたは複数の軸受によって少なくとも部分的に支持されている。代替として、または、加えて、これらの軸受はギヤボックスなどの分離支持構造体１０８内に、もしくは、本明細書に説明している通りに電力システム１００が機能することを可能にする任意の他の構造体または構成部品内にも収納可能である。
【００１１】
この例示的実施形態において、電力システム１００は、機械１０２、駆動軸１０４、負荷１０６、および／または、本明細書に説明している通りに電力システム１００が機能することを可能にする電力システム１００のいずれか他の構成部品の少なくとも１つの動作状態を測定および／またはモニタする少なくとも１つのセンサ組立体１１０を含む。より具体的には、この例示的実施形態では、センサ組立体１１０が、駆動軸１０４とセンサ組立体１１０との間で規定された（図１には示していない）距離を測定および／またはモニタするために、駆動軸１０４に対して非常に近接して配置された近接センサ組立体１１０となっている。さらに、例示的実施形態では、センサ組立体１１０が、センサ組立体１１０について電力システム１００の構成部品の近接度を測定するためにマイクロ波信号を使用する。本明細書で使用しているように、用語「マイクロ波」は、約３００メガヘルツ（ＭＨｚ）と約３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）との間の１つまたは複数の周波数を有する信号を受信および／送信する信号または成分を指す。代替として、センサ組立体１１０は、電力システム１００のいずれか他の構成部品を測定および／もしくはモニタすることが可能であり、かつ／または、本明細書に説明している通りに電力システム１００が機能することを可能にする任意の他のセンサもしくはトランスデューサ組立体であってもよい。例示的実施形態において、各センサ組立体１１０は電力システム１００内のいずれの場所にも配置されている。さらに、例示的実施形態において、少なくとも１つのセンサ組立体１１０は、センサ組立体１１０によって生成された１つまたは複数の信号の処理および／または解析で使用するための診断システム１１２に結合される。
【００１２】
動作中、例示的実施形態では、機械１０２の動作が、駆動軸１０４などの電力システム１００の１つまたは複数の構成部品に、少なくとも１つのセンサ組立体１１０に関して位置を変更させることがある。例えば、各構成部品に対して振動が誘発されることがあり、かつ／または、各構成部品は電力システム１００内の動作温度が変化するに従って膨張または収縮することがある。例示的実施形態において、センサ組立体１１０は、各センサ組立体１１０を基準として構成部品の近接度および／または位置を測定および／またはモニタし、かつ、構成部品の測定された近接度および／または位置を示す信号（以下、「近接度測定値信号」と称する）を、処理および／または解析するために診断システム１１２に送信する。
【００１３】
図２は（図１に示した）電力システム１００とともに使用可能な例示的センサ組立体１１０の概略図である。例示的実施形態において、センサ組立体１１０は、信号処理デバイス２００と、データ用ダクト２０４を介して信号処理デバイス２００に結合されたプローブ２０２と、を含む。さらに、例示的実施形態において、プローブ２０２は、プローブ筐体２０８に結合され、かつ／または、その内部に配置された放射源２０６を含む。より具体的には、例示的実施形態では、プローブ２０２がマイクロ波放射源を含むマイクロ波プローブ２０２となっている。このため、例示的実施形態では、放射源２０６がマイクロ波周波数範囲内の少なくとも１つの共鳴周波数を有している。
【００１４】
例示的実施形態において、信号処理デバイス２００は、送信電力検出器２１２と、受信電力検出器２１４と、信号調整デバイス２１６と、に結合された指向性結合デバイス２１０を含む。さらに、例示的実施形態において、信号状態調整デバイス２１６は信号ジェネレータ２１８と、減算器２２０と、線形化器２２２と、を含む。放射源２０６を介してマイクロ波信号が放射すると、放射源２０６は電磁場２２４を放射する。
【００１５】
動作中、例示的実施形態において、信号ジェネレータ２１８は、放射源２０６の共鳴周波数と等しいか、または、ほぼ等しいマイクロ波周波数を有する少なくとも１つの電気信号（以下、「マイクロ波信号」と称する）を生成する。信号ジェネレータ２１８は指向性結合デバイス２１０にマイクロ波信号を送信する。指向性結合デバイス２１０は、送信電力検出器２１２と、放射源２０６と、にマイクロ波信号を送信する。放射源２０６を介してマイクロ波信号が送られると、放射源２０６から、かつ、プローブ筐体２０８の外に電磁場２２４が放射される。（図１に示した）機械１０２および／または電力システム１００の駆動軸１０４または他の構成部品などの物体が電磁場２２４に進入し、かつ／または、電磁場２２４内での相対位置を変えた場合、その物体と電磁場２２４との間には電磁結合が起きることがある。より具体的には、電磁場２２４内の物体の存在によって、および／または、その物体の動きによって電磁場２２４は乱されることがある。これは、例えば、電磁場２２４の少なくとも一部を、電流および／または電荷として物体に誘電的、および／または容量的に結合させることが可能な物体内で誘導される誘導効果および／または容量効果によるものである。このような場合、放射源２０６は離調され（すなわち、放射源２０６の共鳴周波数が低下および／または変更され）、放射源２０６に負荷が誘導される。放射源２０６に誘導された負荷は、データ用ダクト２０４を介して指向性結合デバイス２１０に送信されるマイクロ波信号（以下、「離調負荷信号」と称する）の反射を引き起こす。例示的実施形態において、離調負荷信号は、マイクロ波信号の電力の振幅および／または位相より小さな電力の振幅および／または異なった位相を有する。さらに、例示的実施形態において、離調負荷信号の電力の振幅は物体の放射源２０６に対する近接度に左右される。指向性結合デバイス２１０は離調負荷信号を受信電力検出器２１４に送信する。
【００１６】
例示的実施形態において、受信電力検出器２１４は、離調負荷信号に基づく、かつ／または、この信号に含まれている電力量を決定し、離調負荷信号の電力を示す信号を信号状態調整デバイス２１６に送信する。さらに、送信電力検出器２１２は、マイクロ波信号に基づく、かつ／または、この信号に含まれている電力量を決定し、マイクロ波信号の電力を示す信号を信号状態調整デバイス２１６に送信する。例示的実施形態において、減算器２２０はマイクロ波信号の電力および離調負荷信号の電力を受信し、かつ、マイクロ波信号の電力と離調負荷信号の電力との間の差を算出する。減算器２２０は算出した差を示す信号（以下、「電力差信号」と称する）を線形化器２２２に送信する。例示的実施形態において、電力差信号の振幅は、電磁場２２４内の駆動軸１０４などの物体とプローブ２０２および／または放射源２０６との間で規定された距離２２６（すなわち、距離２２６は物体の近接度として知られている）に、逆比例、指数比例、および／または、対数比例などに限定しない比例関係にある。例えば、放射源２０６の幾何形状などの放射源２０６の特徴によっては、電力差信号の振幅が物体の近接度に関して少なくとも部分的に非線形な関係を示すことがある。
【００１７】
例示的実施形態において、線形化器２２２は、電力差信号を、物体の近接度と近接度測定値信号の振幅との間のほぼ線形的な関係を示す電圧出力信号（すなわち、「近接度測定値信号」）に変換する。さらに、例示的実施形態において、線形化器２２２は近接度測定値信号を、診断システム１１２内での処理および／または解析に適した換算係数とともに（図１に示した）診断システム１１２に送信する。例示的実施形態において、近接度測定信号はミリメートル当たりの電圧の換算係数を有する。代替として、近接度測定値信号は、本明細書に説明する通りに診断システム１１２および／または電力システム１００が機能することを可能にする任意の他の換算係数も有することが可能である。
【００１８】
図３は（図２に示した）信号ジェネレータ２１８によって生成することができる例示的マイクロ波信号３００のグラフである。図４はマイクロ波信号３００の例示的電力分布４００のグラフである。より具体的には、電力分布４００は（図４の横軸に示した）特定の周波数４０４のマイクロ波信号３００に含まれている（図４の縦軸に示した）電力量４０２を示している。例示的実施形態において、信号ジェネレータ２１８は少なくとも１つの周波数パターンを含むマイクロ波信号３００を生成する。より具体的には、例示的実施形態において、信号ジェネレータ２１８はピンクノイズ信号、または、ピンクノイズ信号を含むマイクロ波信号３００を生成する。代替として、信号ジェネレータ２１８は、規定の振幅および／もしくは周波数パターンを有するいずれの信号も、または、この振幅および／もしくはパターンを含むマイクロ波信号３００を生成する。本明細書で使用するように、用語「ピンクノイズ」は規定の周波数帯４０６内の周波数に逆比例する周波数帯４０６にわたって電力分布４００を有する信号を指す。さらに、ピンクノイズ信号は、２のべき乗で互いに関連する、かつ／または、比例するオクターブ、オクターブの部分、および／もしくは、同じ周波数帯４０６の間でほぼ等しい電力分布４００を有する。
【００１９】
例示的実施形態において、マイクロ波信号３００は１つまたは複数の規定の周波数帯４０６内の複数の周波数を含む。このような周波数帯４０６は第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数帯４１２を含むことが可能である。より具体的には、例示的実施形態において、第２の周波数帯４１０は、２のべき乗で第１の周波数帯４０８に比例している。例えば、第１の周波数帯４０８は約１ギガヘルツ（ＧＨｚ）と約２ＧＨｚの間の周波数を含むことが可能であり、第２の周波数帯４１０は約２ＧＨｚと約４ＧＨｚの間の周波数を含むことが可能である。さらに、第３の周波数帯４１２は約４ＧＨｚと約８ＧＨｚの間の周波数を含むことが可能である。このため、例示的実施形態において、マイクロ波信号３００の電力分布４００は第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数帯４１２にわたってほぼ等しい。一実施形態において、マイクロ波信号３００は約３ＧＨｚと約５ＧＨｚの間の中央周波数を有することが可能であり、第１の周波数帯４０８と、第２の周波数帯４１０と、および／または、第３の周波数帯４１２と、を含む帯域幅を有することが可能である。例えば、そのような実施形態において、マイクロ波信号３００の帯域幅は、約１００キロヘルツ（ＫＨｚ）と約１メガヘルツ（ＭＨｚ）の間とすることが可能である。代替として、マイクロ波信号３００、第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数４１２は、本明細書に説明している通りに（図１に示した）センサ組立体１１０が機能することを可能にするいずれの周波数および／または周波数範囲も含むことが可能である。
【００２０】
図５は、センサ組立体１１０が（図３に示した）マイクロ波信号３００によって駆動される際に生成することができる（図１に示した）センサ組立体１１０の例示的近接度応答５００のグラフである。例示的実施形態において、近接度応答５００は、図２を参照して上記に説明したように放射源２０６に誘導された（図示しない）負荷を示している。さらに、例示的実施形態において、近接度応答５００は、電磁場２２４内の物体の（横軸に示す）距離２２６が放射源２０６に関して変化すると（両方とも図２に示した）放射源２０６に誘導される（図示しない）離調負荷信号の電力の（縦軸に示す）大きさ５０２を示している。
【００２１】
例示的実施形態において、放射源２０６がマイクロ波信号３００の（全て図４に示した）第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数帯４１２内の複数の周波数を受信し、かつ／または、これらの周波数によって駆動されたときセンサ組立体１１０はほぼ線形の近接度応答５００の生成を促進する。さらに、例示的実施形態において、単一の周波数のみを含む（図示しない）マイクロ波信号によって放射源２０６が駆動される際、近接度応答５００はセンサ組立体１１０の近接度応答５０４よりもさらに線形性が強い。本明細書で使用しているように、用語「線形」は、放射源２０６からの物体の距離２２６と離調負荷信号の電力の大きさ５０２との間などのように２つの量の間のほぼ比例する関係を指す。さらに、例示的実施形態において、放射源２０６は、第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数帯４１２にわたってなどのように、ある範囲の周波数にわたってセンサ組立体１１０がほぼ線形の近接度応答５００を生成することを促進するように調整されている。さらに、ピンクノイズ系マイクロ波信号３００で放射源２０６を駆動することは、センサ組立体１１０の検出範囲（すなわち、近接度応答５００がほぼ線形のままであり続けることを可能にする物体と放射源２０６の間の最大距離２２６）の拡大を促進する。
【００２２】
さらに、ピンクノイズ系マイクロ波信号３００を放射源２０６に供給することは、センサ組立体１１０の調整を促進可能である。例えば、マイクロ波信号３００は、最適な近接度応答５００を供給するように放射源２０６および／またはセンサ組立体１１０を調整することを促進するためにセンサ組立体１１０の動作中に複数の周波数および／または周波数帯４０６を介してシフトまたは「掃引」可能である。さらに、最大検出範囲、周波数安定性、および／または、任意の他の所望の特徴などの近接度応答５００の１つまたは複数の所望の特徴を提供する１つまたは複数の周波数および／または周波数帯４０６を選択することによって、近接度応答５００は最適化可能である。
【００２３】
上述した実施形態は、機械の構成部品の近接度の測定で使用するための効率的かつ費用対効果の大きいセンサ組立体を提供する。このセンサ組立体は、電磁場を生成させるためにピンクノイズ系マイクロ波信号を使用して放射源を駆動する。機械の構成部品などの物体を電磁場内に配置すると、物体は電磁場の乱れを引き起こす。この乱れは放射源を離調させ、放射源に誘導された負荷を示す負荷信号が生成されるか、または、この信号がマイクロ波信号からデータ用ダクトを介して信号処理デバイスに反射する。センサ組立体は負荷信号に基づき物体の近接度を算出する。単一の周波数のみを使用して放射源を駆動すると知られているセンサに対して、本明細書に説明したセンサ組立体は、最適化された放射源を、１つまたは複数の周波数パターンを含むピンクノイズ系マイクロ波信号を使用して駆動する。マイクロ波信号は、放射源および／またはセンサ組立体の調整を促進し、かつ、放射源からのほぼ線形の近接度応答信号の生成を促進する。このため、ピンクノイズ系マイクロ波信号は、物体と放射源の間の距離が変化する間、ほぼ線形の安定かつ確実な近接度測定を容易にする。
【００２４】
センサ組立体および放射源に対する機械構成部品の近接度を測定する方法の例示的実施形態を上記に詳細に説明した。センサ組立体および方法は、本明細書に説明した具体的な実施形態には限定しないが、むしろ、センサ組立体の各構成部品および／または方法の各ステップは、本明細書に説明した他の構成部品および／またはステップから独立かつ分離して使用可能である。例えば、センサ組立体は他の測定のシステムおよび方法と組み合わせても使用可能であり、かつ、本明細書に説明した電力システムのみを伴った実施に限定もしない。むしろ、例示的実施形態は、多くの他の測定および／またはモニタの用途に関して実施および利用が可能である。
【００２５】
本発明の様々な実施形態の具体的な特徴は、一部の図面に示され、他の図面に示されていないことがあるが、これは便宜的なものである。本発明の原理によれば、一図面のどの特徴も、任意の他の図面のどの特徴とも組み合わせて参照および／または特許請求可能である。
【００２６】
本書では、最良の形態を含めて本発明を開示するために、また任意のデバイスまたはシステムを作成および使用すること、ならびに、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、当業者による本発明の実施を可能にするためにも、例を使用している。本発明の特許性のある範囲は特許請求の範囲によって規定されており、かつ、当業者が考えつく他の例も含むことが可能である。そのような他の例が特許請求の範囲の文字通りの文言と異ならない構造要素を有する場合、または、特許請求の範囲の文字通りの文言とほとんど差のない均等な構造要素を含む場合、そのような他の例は特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００２７】
１００ 電力システム
１０２ 機械
１０４ 駆動軸
１０６ 負荷
１０８ 支持構造体
１１０ センサ組立体
１１２ 診断システム
２００ 信号処理デバイス
２０２ プローブ
２０４ データ用ダクト
２０６ 放射源
２０８ プローブ筐体
２１０ 指向性結合デバイス
２１２ 送信電力検出器
２１４ 受信電力検出器
２１６ 信号状態調整デバイス
２１８ 信号ジェネレータ
２２０ 減算器
２２２ 線形化器
２２４ 電磁場
２２６ 距離
３００ マイクロ波信号
４００ 電力分布
４０２ 電力
４０４ 周波数
４０６ 周波数帯
４０８ 第１の周波数帯
４１０ 第２の周波数帯
４１２ 第３の周波数
５００ 近接度応答
５０２ 大きさ
５０４ 近接度応答
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力システム全般に関し、より具体的にはセンサ組立体、および、センサを基準とした機械構成部品の近接度を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られている機械では、動作中に振動および／または他の異常な挙動を示すことがある。１つまたは複数のセンサを使用し、このような挙動を測定および／またはモニタし、例えば、機械の駆動軸で生じている振動の量、機械の駆動軸の回転速度、および／または、運転中の機械もしくはモータのいかなる他の動作上の特徴を決定することができる。このようなセンサは複数のモニタを含む機械モニタシステムにしばしば結合される。このモニタシステムは１個または複数のセンサから信号を受信し、少なくとも１つの処理ステップを信号に対して実行し、かつ、ユーザに対して測定値を表示する診断プラットフォームに修正信号を送信する。
【０００３】
少なくとも一部の知られている機械は、機械の構成部品の振動および／または位置を測定するために渦電流センサを使用している。しかし、知られている渦電流センサはその利用に制限を伴うことがある。なぜなら、このセンサの検出範囲が渦電流感知素子の幅の約半分であるからである。他の知られている機械は、機械の構成部品の振動および／または位置を測定するために光学センサを使用している。しかし、知られている光学センサは汚れによって不具合を生じて不正確な測定値を提供することがあり、そのため、産業環境に適さないことがある。さらに、知られている光学センサは、液状媒体および／または微粒子を含む媒体を介しての機械の構成部品の振動および／または位置の検出には適さないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２１１３３４号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態はマイクロ波センサ組立体を提供し、この組立体は、あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を生成するための信号処理デバイスと、この信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブと、を含む。このプローブは、この少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成するように構成された放射源を含み、負荷信号が放射源から信号処理デバイスに反射するように電磁場内に物体が配置されたとき、この放射源は離調する。
【０００６】
他の実施形態は電力システムを提供し、このシステムは、少なくとも１つの構成部品を含む機械と、この少なくとも１つの構成部品に近接して配置されたマイクロ波センサ組立体と、を含む。マイクロ波センサ組立体は、あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を生成するための信号処理デバイスと、この信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブと、を含む。このプローブは、この少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成するように構成された放射源を含み、負荷信号が放射源から信号処理デバイスに反射するように電磁場内に物体が配置されたとき、この放射源は離調する。
【０００７】
さらに他の実施形態は放射源に対する機械構成部品の近接度を測定する方法を提供する。この方法は、あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を放射源に送信する段階と、この少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成する段階と、を含む。電磁場の乱れを示す負荷信号が生成され、この負荷信号に基づき放射源に対する機械構成部品の近接度を算出する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な電力システムのブロック図。
【図２】図１に示す電力システムとともに使用可能な例示的センサ組立体のブロック図。
【図３】図２に示すセンサ組立体とともに使用可能な例示的マイクロ波信号のグラフ。
【図４】図３に示すマイクロ波信号の例示的電力分布のグラフ。
【図５】図２に示すセンサ組立体の例示的近接度応答のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、機械１０２を含む例示的な電力システム１００を示す。例示的実施形態において、機械１０２は風力タービン、水力発電タービン、ガスタービン、または、圧縮機であってよいが、それらのみには限定されない。代替として、機械１０２は電力システムで使用している任意の他の機械であってもよい。例示的実施形態では、発電機などの負荷１０６に結合された駆動軸１０４を機械１０２が回転させる。
【００１０】
例示的実施形態において、駆動軸１０４は、機械１０２および／または負荷１０６内に収納された（図示しない）１つまたは複数の軸受によって少なくとも部分的に支持されている。代替として、または、加えて、これらの軸受はギヤボックスなどの分離支持構造体１０８内に、もしくは、本明細書に説明している通りに電力システム１００が機能することを可能にする任意の他の構造体または構成部品内にも収納可能である。
【００１１】
この例示的実施形態において、電力システム１００は、機械１０２、駆動軸１０４、負荷１０６、および／または、本明細書に説明している通りに電力システム１００が機能することを可能にする電力システム１００のいずれか他の構成部品の少なくとも１つの動作状態を測定および／またはモニタする少なくとも１つのセンサ組立体１１０を含む。より具体的には、この例示的実施形態では、センサ組立体１１０が、駆動軸１０４とセンサ組立体１１０との間で規定された（図１には示していない）距離を測定および／またはモニタするために、駆動軸１０４に対して非常に近接して配置された近接センサ組立体１１０となっている。さらに、例示的実施形態では、センサ組立体１１０が、センサ組立体１１０について電力システム１００の構成部品の近接度を測定するためにマイクロ波信号を使用する。本明細書で使用しているように、用語「マイクロ波」は、約３００メガヘルツ（ＭＨｚ）と約３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）との間の１つまたは複数の周波数を有する信号を受信および／送信する信号または成分を指す。代替として、センサ組立体１１０は、電力システム１００のいずれか他の構成部品を測定および／もしくはモニタすることが可能であり、かつ／または、本明細書に説明している通りに電力システム１００が機能することを可能にする任意の他のセンサもしくはトランスデューサ組立体であってもよい。例示的実施形態において、各センサ組立体１１０は電力システム１００内のいずれの場所にも配置されている。さらに、例示的実施形態において、少なくとも１つのセンサ組立体１１０は、センサ組立体１１０によって生成された１つまたは複数の信号の処理および／または解析で使用するための診断システム１１２に結合される。
【００１２】
動作中、例示的実施形態では、機械１０２の動作が、駆動軸１０４などの電力システム１００の１つまたは複数の構成部品に、少なくとも１つのセンサ組立体１１０に関して位置を変更させることがある。例えば、各構成部品に対して振動が誘発されることがあり、かつ／または、各構成部品は電力システム１００内の動作温度が変化するに従って膨張または収縮することがある。例示的実施形態において、センサ組立体１１０は、各センサ組立体１１０を基準として構成部品の近接度および／または位置を測定および／またはモニタし、かつ、構成部品の測定された近接度および／または位置を示す信号（以下、「近接度測定値信号」と称する）を、処理および／または解析するために診断システム１１２に送信する。
【００１３】
図２は（図１に示した）電力システム１００とともに使用可能な例示的センサ組立体１１０の概略図である。例示的実施形態において、センサ組立体１１０は、信号処理デバイス２００と、データ用ダクト２０４を介して信号処理デバイス２００に結合されたプローブ２０２と、を含む。さらに、例示的実施形態において、プローブ２０２は、プローブ筐体２０８に結合され、かつ／または、その内部に配置された放射源２０６を含む。より具体的には、例示的実施形態では、プローブ２０２がマイクロ波放射源を含むマイクロ波プローブ２０２となっている。このため、例示的実施形態では、放射源２０６がマイクロ波周波数範囲内の少なくとも１つの共鳴周波数を有している。
【００１４】
例示的実施形態において、信号処理デバイス２００は、送信電力検出器２１２と、受信電力検出器２１４と、信号調整デバイス２１６と、に結合された指向性結合デバイス２１０を含む。さらに、例示的実施形態において、信号状態調整デバイス２１６は信号ジェネレータ２１８と、減算器２２０と、線形化器２２２と、を含む。放射源２０６を介してマイクロ波信号が放射すると、放射源２０６は電磁場２２４を放射する。
【００１５】
動作中、例示的実施形態において、信号ジェネレータ２１８は、放射源２０６の共鳴周波数と等しいか、または、ほぼ等しいマイクロ波周波数を有する少なくとも１つの電気信号（以下、「マイクロ波信号」と称する）を生成する。信号ジェネレータ２１８は指向性結合デバイス２１０にマイクロ波信号を送信する。指向性結合デバイス２１０は、送信電力検出器２１２と、放射源２０６と、にマイクロ波信号を送信する。放射源２０６を介してマイクロ波信号が送られると、放射源２０６から、かつ、プローブ筐体２０８の外に電磁場２２４が放射される。（図１に示した）機械１０２および／または電力システム１００の駆動軸１０４または他の構成部品などの物体が電磁場２２４に進入し、かつ／または、電磁場２２４内での相対位置を変えた場合、その物体と電磁場２２４との間には電磁結合が起きることがある。より具体的には、電磁場２２４内の物体の存在によって、および／または、その物体の動きによって電磁場２２４は乱されることがある。これは、例えば、電磁場２２４の少なくとも一部を、電流および／または電荷として物体に誘電的、および／または容量的に結合させることが可能な物体内で誘導される誘導効果および／または容量効果によるものである。このような場合、放射源２０６は離調され（すなわち、放射源２０６の共鳴周波数が低下および／または変更され）、放射源２０６に負荷が誘導される。放射源２０６に誘導された負荷は、データ用ダクト２０４を介して指向性結合デバイス２１０に送信されるマイクロ波信号（以下、「離調負荷信号」と称する）の反射を引き起こす。例示的実施形態において、離調負荷信号は、マイクロ波信号の電力の振幅および／または位相より小さな電力の振幅および／または異なった位相を有する。さらに、例示的実施形態において、離調負荷信号の電力の振幅は物体の放射源２０６に対する近接度に左右される。指向性結合デバイス２１０は離調負荷信号を受信電力検出器２１４に送信する。
【００１６】
例示的実施形態において、受信電力検出器２１４は、離調負荷信号に基づく、かつ／または、この信号に含まれている電力量を決定し、離調負荷信号の電力を示す信号を信号状態調整デバイス２１６に送信する。さらに、送信電力検出器２１２は、マイクロ波信号に基づく、かつ／または、この信号に含まれている電力量を決定し、マイクロ波信号の電力を示す信号を信号状態調整デバイス２１６に送信する。例示的実施形態において、減算器２２０はマイクロ波信号の電力および離調負荷信号の電力を受信し、かつ、マイクロ波信号の電力と離調負荷信号の電力との間の差を算出する。減算器２２０は算出した差を示す信号（以下、「電力差信号」と称する）を線形化器２２２に送信する。例示的実施形態において、電力差信号の振幅は、電磁場２２４内の駆動軸１０４などの物体とプローブ２０２および／または放射源２０６との間で規定された距離２２６（すなわち、距離２２６は物体の近接度として知られている）に、逆比例、指数比例、および／または、対数比例などに限定しない比例関係にある。例えば、放射源２０６の幾何形状などの放射源２０６の特徴によっては、電力差信号の振幅が物体の近接度に関して少なくとも部分的に非線形な関係を示すことがある。
【００１７】
例示的実施形態において、線形化器２２２は、電力差信号を、物体の近接度と近接度測定値信号の振幅との間のほぼ線形的な関係を示す電圧出力信号（すなわち、「近接度測定値信号」）に変換する。さらに、例示的実施形態において、線形化器２２２は近接度測定値信号を、診断システム１１２内での処理および／または解析に適した換算係数とともに（図１に示した）診断システム１１２に送信する。例示的実施形態において、近接度測定信号はミリメートル当たりの電圧の換算係数を有する。代替として、近接度測定値信号は、本明細書に説明する通りに診断システム１１２および／または電力システム１００が機能することを可能にする任意の他の換算係数も有することが可能である。
【００１８】
図３は（図２に示した）信号ジェネレータ２１８によって生成することができる例示的マイクロ波信号３００のグラフである。図４はマイクロ波信号３００の例示的電力分布４００のグラフである。より具体的には、電力分布４００は（図４の横軸に示した）特定の周波数４０４のマイクロ波信号３００に含まれている（図４の縦軸に示した）電力量４０２を示している。例示的実施形態において、信号ジェネレータ２１８は少なくとも１つの周波数パターンを含むマイクロ波信号３００を生成する。より具体的には、例示的実施形態において、信号ジェネレータ２１８はピンクノイズ信号、または、ピンクノイズ信号を含むマイクロ波信号３００を生成する。代替として、信号ジェネレータ２１８は、規定の振幅および／もしくは周波数パターンを有するいずれの信号も、または、この振幅および／もしくはパターンを含むマイクロ波信号３００を生成する。本明細書で使用するように、用語「ピンクノイズ」は規定の周波数帯４０６内の周波数に逆比例する周波数帯４０６にわたって電力分布４００を有する信号を指す。さらに、ピンクノイズ信号は、２のべき乗で互いに関連する、かつ／または、比例するオクターブ、オクターブの部分、および／もしくは、同じ周波数帯４０６の間でほぼ等しい電力分布４００を有する。
【００１９】
例示的実施形態において、マイクロ波信号３００は１つまたは複数の規定の周波数帯４０６内の複数の周波数を含む。このような周波数帯４０６は第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数帯４１２を含むことが可能である。より具体的には、例示的実施形態において、第２の周波数帯４１０は、２のべき乗で第１の周波数帯４０８に比例している。例えば、第１の周波数帯４０８は約１ギガヘルツ（ＧＨｚ）と約２ＧＨｚの間の周波数を含むことが可能であり、第２の周波数帯４１０は約２ＧＨｚと約４ＧＨｚの間の周波数を含むことが可能である。さらに、第３の周波数帯４１２は約４ＧＨｚと約８ＧＨｚの間の周波数を含むことが可能である。このため、例示的実施形態において、マイクロ波信号３００の電力分布４００は第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数帯４１２にわたってほぼ等しい。一実施形態において、マイクロ波信号３００は約３ＧＨｚと約５ＧＨｚの間の中央周波数を有することが可能であり、第１の周波数帯４０８と、第２の周波数帯４１０と、および／または、第３の周波数帯４１２と、を含む帯域幅を有することが可能である。例えば、そのような実施形態において、マイクロ波信号３００の帯域幅は、約１００キロヘルツ（ＫＨｚ）と約１メガヘルツ（ＭＨｚ）の間とすることが可能である。代替として、マイクロ波信号３００、第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数４１２は、本明細書に説明している通りに（図１に示した）センサ組立体１１０が機能することを可能にするいずれの周波数および／または周波数範囲も含むことが可能である。
【００２０】
図５は、センサ組立体１１０が（図３に示した）マイクロ波信号３００によって駆動される際に生成することができる（図１に示した）センサ組立体１１０の例示的近接度応答５００のグラフである。例示的実施形態において、近接度応答５００は、図２を参照して上記に説明したように放射源２０６に誘導された（図示しない）負荷を示している。さらに、例示的実施形態において、近接度応答５００は、電磁場２２４内の物体の（横軸に示す）距離２２６が放射源２０６に関して変化すると（両方とも図２に示した）放射源２０６に誘導される（図示しない）離調負荷信号の電力の（縦軸に示す）大きさ５０２を示している。
【００２１】
例示的実施形態において、放射源２０６がマイクロ波信号３００の（全て図４に示した）第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数帯４１２内の複数の周波数を受信し、かつ／または、これらの周波数によって駆動されたときセンサ組立体１１０はほぼ線形の近接度応答５００の生成を促進する。さらに、例示的実施形態において、単一の周波数のみを含む（図示しない）マイクロ波信号によって放射源２０６が駆動される際、近接度応答５００はセンサ組立体１１０の近接度応答５０４よりもさらに線形性が強い。本明細書で使用しているように、用語「線形」は、放射源２０６からの物体の距離２２６と離調負荷信号の電力の大きさ５０２との間などのように２つの量の間のほぼ比例する関係を指す。さらに、例示的実施形態において、放射源２０６は、第１の周波数帯４０８、第２の周波数帯４１０、および／または、第３の周波数帯４１２にわたってなどのように、ある範囲の周波数にわたってセンサ組立体１１０がほぼ線形の近接度応答５００を生成することを促進するように調整されている。さらに、ピンクノイズ系マイクロ波信号３００で放射源２０６を駆動することは、センサ組立体１１０の検出範囲（すなわち、近接度応答５００がほぼ線形のままであり続けることを可能にする物体と放射源２０６の間の最大距離２２６）の拡大を促進する。
【００２２】
さらに、ピンクノイズ系マイクロ波信号３００を放射源２０６に供給することは、センサ組立体１１０の調整を促進可能である。例えば、マイクロ波信号３００は、最適な近接度応答５００を供給するように放射源２０６および／またはセンサ組立体１１０を調整することを促進するためにセンサ組立体１１０の動作中に複数の周波数および／または周波数帯４０６を介してシフトまたは「掃引」可能である。さらに、最大検出範囲、周波数安定性、および／または、任意の他の所望の特徴などの近接度応答５００の１つまたは複数の所望の特徴を提供する１つまたは複数の周波数および／または周波数帯４０６を選択することによって、近接度応答５００は最適化可能である。
【００２３】
上述した実施形態は、機械の構成部品の近接度の測定で使用するための効率的かつ費用対効果の大きいセンサ組立体を提供する。このセンサ組立体は、電磁場を生成させるためにピンクノイズ系マイクロ波信号を使用して放射源を駆動する。機械の構成部品などの物体を電磁場内に配置すると、物体は電磁場の乱れを引き起こす。この乱れは放射源を離調させ、放射源に誘導された負荷を示す負荷信号が生成されるか、または、この信号がマイクロ波信号からデータ用ダクトを介して信号処理デバイスに反射する。センサ組立体は負荷信号に基づき物体の近接度を算出する。単一の周波数のみを使用して放射源を駆動すると知られているセンサに対して、本明細書に説明したセンサ組立体は、最適化された放射源を、１つまたは複数の周波数パターンを含むピンクノイズ系マイクロ波信号を使用して駆動する。マイクロ波信号は、放射源および／またはセンサ組立体の調整を促進し、かつ、放射源からのほぼ線形の近接度応答信号の生成を促進する。このため、ピンクノイズ系マイクロ波信号は、物体と放射源の間の距離が変化する間、ほぼ線形の安定かつ確実な近接度測定を容易にする。
【００２４】
センサ組立体および放射源に対する機械構成部品の近接度を測定する方法の例示的実施形態を上記に詳細に説明した。センサ組立体および方法は、本明細書に説明した具体的な実施形態には限定しないが、むしろ、センサ組立体の各構成部品および／または方法の各ステップは、本明細書に説明した他の構成部品および／またはステップから独立かつ分離して使用可能である。例えば、センサ組立体は他の測定のシステムおよび方法と組み合わせても使用可能であり、かつ、本明細書に説明した電力システムのみを伴った実施に限定もしない。むしろ、例示的実施形態は、多くの他の測定および／またはモニタの用途に関して実施および利用が可能である。
【００２５】
本発明の様々な実施形態の具体的な特徴は、一部の図面に示され、他の図面に示されていないことがあるが、これは便宜的なものである。本発明の原理によれば、一図面のどの特徴も、任意の他の図面のどの特徴とも組み合わせて参照および／または特許請求可能である。
【００２６】
本書では、最良の形態を含めて本発明を開示するために、また任意のデバイスまたはシステムを作成および使用すること、ならびに、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、当業者による本発明の実施を可能にするためにも、例を使用している。本発明の特許性のある範囲は特許請求の範囲によって規定されており、かつ、当業者が考えつく他の例も含むことが可能である。そのような他の例が特許請求の範囲の文字通りの文言と異ならない構造要素を有する場合、または、特許請求の範囲の文字通りの文言とほとんど差のない均等な構造要素を含む場合、そのような他の例は特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００２７】
１００ 電力システム
１０２ 機械
１０４ 駆動軸
１０６ 負荷
１０８ 支持構造体
１１０ センサ組立体
１１２ 診断システム
２００ 信号処理デバイス
２０２ プローブ
２０４ データ用ダクト
２０６ 放射源
２０８ プローブ筐体
２１０ 指向性結合デバイス
２１２ 送信電力検出器
２１４ 受信電力検出器
２１６ 信号状態調整デバイス
２１８ 信号ジェネレータ
２２０ 減算器
２２２ 線形化器
２２４ 電磁場
２２６ 距離
３００ マイクロ波信号
４００ 電力分布
４０２ 電力
４０４ 周波数
４０６ 周波数帯
４０８ 第１の周波数帯
４１０ 第２の周波数帯
４１２ 第３の周波数
５００ 近接度応答
５０２ 大きさ
５０４ 近接度応答
【特許請求の範囲】
【請求項１】
あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を生成するための信号処理デバイス（２００）と、
前記信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブ（２０２）であって、前記少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成するように構成された放射源（２０６）を備え、前記放射源が、前記放射源から前記信号処理デバイスに負荷信号が反射するように物体が前記電磁場内に配置されたとき離調する、少なくとも１つのプローブ（２０２）と
を備えたマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項２】
前記信号処理デバイス（２００）が、
前記少なくとも１つのマイクロ波信号に含まれる電力の量を算出し、
前記負荷信号に含まれる電力の量を算出し、かつ、
前記マイクロ波信号電力と前記負荷信号電力との間の差に基づき、物体の前記放射源への近接度を算出するように構成された請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項３】
前記信号処理デバイスが、あるパターンの周波数の電力分布に比例する前記パターンの周波数を含むマイクロ波信号を生成する請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項４】
前記信号処理デバイス（２００）が、あるパターンの周波数の電力分布に逆比例する前記パターンの周波数を含むマイクロ波信号を生成する請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項５】
前記信号処理デバイス（２００）が、複数の周波数帯内のあるパターンの周波数を含むマイクロ波信号を生成し、
前記複数の周波数帯の第１の周波数帯の電力分布が、前記複数の周波数帯の第２の周波数帯の電力分布とほぼ等しい請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項６】
前記信号処理デバイス（２００）が、前記第１の周波数帯の周波数範囲が前記第２の周波数帯の周波数範囲に比例するように前記マイクロ波信号を生成する請求項５記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項７】
前記放射源（２０６）が、前記放射源が前記マイクロ波信号によって駆動されたとき物体の前記放射源（２０６）までの距離に対してほぼ線形の出力を生成するように構成された請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項８】
前記放射源（２０６）が、前記放射源が前記マイクロ波信号によって駆動されたとき物体の前記放射源までの距離に対してほぼ線形の出力を生成するようにさらに構成され、前記マイクロ波信号が、前記周波数の電力スペクトル密度に逆比例するあるパターンの周波数を含む請求項７記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項９】
少なくとも１つの構成部品（１０４）を備えた機械（１０２）と、
前記少なくとも１つの構成部品に近接して配置されたマイクロ波センサ組立体（１１０）とを備え、前記マイクロ波センサ組立体（１１０）が、
あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を生成するための信号処理デバイス（２００）と、
前記信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブ（２０２）であり、前記少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成するように構成された放射源（２０６）を備え、前記放射源が、負荷信号が前記放射源から前記信号処理デバイスに反射するように物体が電磁場内に配置されたとき離調する、少なくとも１つのプローブ（２０２）と
を備えた、電力システム（１００）。
【請求項１０】
前記信号処理デバイス（２００）が、
前記少なくとも１つのマイクロ波信号に含まれる電力の量を算出し、
前記負荷信号に含まれる電力の量を算出し、かつ、
前記マイクロ波信号電力と前記負荷信号電力との間の差に基づき、前記少なくとも１つの構成部品（１０４）の前記放射源への近接度を算出するように構成された請求項９記載の電力システム（１００）。
【請求項１】
あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を生成するための信号処理デバイス（２００）と、
前記信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブ（２０２）であって、前記少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成するように構成された放射源（２０６）を備え、前記放射源が、前記放射源から前記信号処理デバイスに負荷信号が反射するように物体が前記電磁場内に配置されたとき離調する、少なくとも１つのプローブ（２０２）と
を備えたマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項２】
前記信号処理デバイス（２００）が、
前記少なくとも１つのマイクロ波信号に含まれる電力の量を算出し、
前記負荷信号に含まれる電力の量を算出し、かつ、
前記マイクロ波信号電力と前記負荷信号電力との間の差に基づき、物体の前記放射源への近接度を算出するように構成された請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項３】
前記信号処理デバイスが、あるパターンの周波数の電力分布に比例する前記パターンの周波数を含むマイクロ波信号を生成する請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項４】
前記信号処理デバイス（２００）が、あるパターンの周波数の電力分布に逆比例する前記パターンの周波数を含むマイクロ波信号を生成する請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項５】
前記信号処理デバイス（２００）が、複数の周波数帯内のあるパターンの周波数を含むマイクロ波信号を生成し、
前記複数の周波数帯の第１の周波数帯の電力分布が、前記複数の周波数帯の第２の周波数帯の電力分布とほぼ等しい請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項６】
前記信号処理デバイス（２００）が、前記第１の周波数帯の周波数範囲が前記第２の周波数帯の周波数範囲に比例するように前記マイクロ波信号を生成する請求項５記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項７】
前記放射源（２０６）が、前記放射源が前記マイクロ波信号によって駆動されたとき物体の前記放射源（２０６）までの距離に対してほぼ線形の出力を生成するように構成された請求項１記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項８】
前記放射源（２０６）が、前記放射源が前記マイクロ波信号によって駆動されたとき物体の前記放射源までの距離に対してほぼ線形の出力を生成するようにさらに構成され、前記マイクロ波信号が、前記周波数の電力スペクトル密度に逆比例するあるパターンの周波数を含む請求項７記載のマイクロ波センサ組立体（１１０）。
【請求項９】
少なくとも１つの構成部品（１０４）を備えた機械（１０２）と、
前記少なくとも１つの構成部品に近接して配置されたマイクロ波センサ組立体（１１０）とを備え、前記マイクロ波センサ組立体（１１０）が、
あるパターンの周波数を含む少なくとも１つのマイクロ波信号を生成するための信号処理デバイス（２００）と、
前記信号処理デバイスに結合された少なくとも１つのプローブ（２０２）であり、前記少なくとも１つのマイクロ波信号から電磁場を生成するように構成された放射源（２０６）を備え、前記放射源が、負荷信号が前記放射源から前記信号処理デバイスに反射するように物体が電磁場内に配置されたとき離調する、少なくとも１つのプローブ（２０２）と
を備えた、電力システム（１００）。
【請求項１０】
前記信号処理デバイス（２００）が、
前記少なくとも１つのマイクロ波信号に含まれる電力の量を算出し、
前記負荷信号に含まれる電力の量を算出し、かつ、
前記マイクロ波信号電力と前記負荷信号電力との間の差に基づき、前記少なくとも１つの構成部品（１０４）の前記放射源への近接度を算出するように構成された請求項９記載の電力システム（１００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１２９４４（Ｐ２０１２−１１２９４４Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２５２１４１（Ｐ２０１１−２５２１４１）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２１４１（Ｐ２０１１−２５２１４１）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]