機械の動作を監視する際に使用するための監視システムおよび監視システムをレトロフィットする方法
【課題】安全上の懸念を引き起こすことがありかつ／または１つもしくは複数の規制基準に違反し得る電磁放射を絶縁しまたは低減すること。
【解決手段】少なくとも１つの監視モジュール（１４４）を含む監視システム（１００）内で使用するためのハウジング（１０８）を提供する。このハウジングは、内部空洞（１１４）の境界を定める外殻（２０４）であって、その外殻には少なくとも１つの開口（１３６）が画定され、その少なくとも１つの開口は内部空洞と流体連通する、外殻（２０４）と、その少なくとも１つの開口（２１８）の外周（３０６）を取り巻いて外殻に結合された少なくとも１つのガスケット（３０４）であって、少なくとも１つの監視モジュールがハウジング内に配置されたとき、内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける、少なくとも１つのガスケット（３０４）とを含む。
【解決手段】少なくとも１つの監視モジュール（１４４）を含む監視システム（１００）内で使用するためのハウジング（１０８）を提供する。このハウジングは、内部空洞（１１４）の境界を定める外殻（２０４）であって、その外殻には少なくとも１つの開口（１３６）が画定され、その少なくとも１つの開口は内部空洞と流体連通する、外殻（２０４）と、その少なくとも１つの開口（２１８）の外周（３０６）を取り巻いて外殻に結合された少なくとも１つのガスケット（３０４）であって、少なくとも１つの監視モジュールがハウジング内に配置されたとき、内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける、少なくとも１つのガスケット（３０４）とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に監視システムに関し、より具体的には、機械の動作を監視する際に使用するための監視システム、および監視システムをレトロフィットする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の機械は、動作中に振動や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てそのような挙動を測定しかつ／または監視し、例えばモータ駆動シャフトに現れる振動の量、モータ駆動シャフトの回転速度、および／または動作中の機械もしくはモータの他の任意の好適な動作上の特性を決定することができる。しばしば、センサは、複数のモニタを含む監視システムに結合される。監視システムは１つまたは複数のセンサから測定値を表す信号を受け取り、それらの信号に対して少なくとも１つの処理ステップを実行し、次いで修正された信号を診断プラットフォームに伝送し、その診断プラットフォームは少なくとも１つのモニタによりそれらの測定値をユーザに向けて表示する。
【０００３】
少なくとも一部の既知の監視システムは、１つまたは複数のモニタにセンサを結合するために使用するシステムバックプレーン内に少なくとも１つの電気バスを含む。二次バックプレーンをシステムバックプレーンに結合して、監視システムとともに高速モニタを使用できるようにすることができる。高速モニタおよび／または二次バックプレーンは、互いに１つまたは複数の高速信号を伝送し合うことができる。しかし、そうした高速信号の伝送中に、安全上の懸念を引き起こすことがありかつ／または１つもしくは複数の規制基準に違反し得る電磁放射が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５１１９７０号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、少なくとも１つの監視モジュールを有する監視システム内で使用するためのハウジングが提供され、このハウジングは内部空洞の境界を定める外殻を含む。外殻には少なくとも１つの開口が画定され、その少なくとも１つの開口は内部空洞と流体連通する。このハウジングは、少なくとも１つの開口の外周を取り巻いて外殻に結合された少なくとも１つのガスケットを含む。その少なくとも１つのガスケットは、少なくとも１つの監視モジュールがハウジング内に配置されたとき、内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける。
【０００６】
別の実施形態では、機械の動作を監視する際に使用するための監視システムが提供され、この監視システムは少なくとも１つの監視モジュールと、内部空洞の境界を定める外殻を含む第１のハウジングとを含む。外殻には少なくとも１つの開口が画定され、その少なくとも１つの開口は内部空洞と流体連通する。少なくとも１つのガスケットが、少なくとも１つの開口の外周を取り巻いて外殻に結合される。その少なくとも１つのガスケットは、少なくとも１つの監視モジュールが第１のハウジング内に配置されたとき、内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける。
【０００７】
さらに別の実施形態では、監視システムをレトロフィットする方法が提供される。この方法は、少なくとも１つのレガシー監視モジュールが配置されている第１のハウジングを用意するステップと、第１のハウジングからその少なくとも１つのレガシー監視モジュールを取り除くステップと、第１のハウジングの中に第２のハウジングを少なくとも部分的に挿入するステップとを含む。第２のハウジングは、内部空洞の境界を定める外殻を含み、その外殻は、内部空洞と流体連通する少なくとも１つの開口を画定する後部と、その後部に結合された少なくとも１つのガスケットとを含み、その少なくとも１つのガスケットは内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける。第２のハウジングの中に、少なくとも１つのアップグレードされた監視モジュールが挿入される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】機械の動作を監視するために使用することができる例示的監視システムの側断面図である。
【図２】図１に示す監視システムとともに使用することができる例示的ハウジングの全体図である。
【図３】図２に示すハウジングの一部分についての分解図である。
【図４】図２に示すハウジングの一部分についての正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、機械（不図示）の動作を監視するために使用することができる例示的監視システム１００の側断面図である。この例示的実施形態では、監視システム１００は、１つまたは複数のトランスデューサ１０２もしくは他のセンサを使用し、１つまたは複数の機械の、１つまたは複数の動作状態を監視し、検知し、かつ／または測定する。より具体的には、この例示的実施形態ではトランスデューサ１０２が、トランスデューサ１０２から信号を受け取るシステムバックプレーン１０４に結合される。その信号は、機械および／または機械の１つもしくは複数のコンポーネントの測定された動作状態を示す。さらにこの例示的実施形態では、監視システム１００は、システムバックプレーン１０４に結合された電力供給部１０６から電力を得る。あるいは監視システム１００は、システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする任意の好適な電源から電力を得ることができる。この例示的実施形態では、システムバックプレーン１０４は、複数の導線（不図示）を含む監視システムバス（図１には不図示）を含む。本明細書で使用するとき、用語「結合」は、コンポーネント間の直接的な機械的接続および／または電気的接続に限定されず、コンポーネント間の間接的な機械的接続および／または電気的接続も含むことができる。
【００１０】
システムバックプレーン１０４は、メインハウジング１０８の中に位置する。この例示的実施形態においてシステムバックプレーン１０４は、メインハウジング１０８の後部１１０の近くにまたは後部１１０に隣接して位置する。メインハウジング１０８の前部１１２は、外部環境に開かれている。メインハウジング１０８は、その中に境界が定められる主空洞１１４を含み、その主空洞１１４は前部１１２と流体連通する。
【００１１】
この例示的実施形態では、監視システム１００は、システムバックプレーン１０４に結合された複数のインターフェイスボード１１６を含む。より具体的には、この例示的実施形態では、インターフェイスボード１１６が前部１１２を通してシステムバックプレーン１０４に結合される。あるいはインターフェイスボード１１６は、監視システム１００内の任意の位置においてシステムバックプレーン１０４に結合することができる。さらにこの例示的実施形態では、インターフェイスボード１１６は、少なくともシステムインターフェイスボード１１８と、少なくとも１つのモニタインターフェイスボード１２０とを含む。図１には、モニタインターフェイスボード１２０を２つしか図示しないが、図１は例示的であり、本発明をどのようにも限定するものではないことに留意されたい。
【００１２】
システムインターフェイスボード１１８は、システムインターフェイス入力コネクタ１２２を介してシステムバックプレーン１０４に結合される。さらにこの例示的実施形態では、モニタインターフェイスボード１２０は、モニタインターフェイス入力コネクタ１２４を介してシステムバックプレーン１０４に結合される。監視システム１００は、システムバックプレーン１０４に電気的に結合する中間バックプレーン１２６を含む。この例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６は、インターフェイスボード１１６を経由してシステムバックプレーン１０４に結合される。より具体的には、この例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６はインターフェイスボード１１６に直接結合し、インターフェイスボード１１６はシステムバックプレーン１０４に直接結合する。
【００１３】
この例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６は、電磁シールドされた中間ハウジング１３２に結合される。中間ハウジング１３２は、中間バックプレーン１２６および／または中間ハウジング１３２内の任意の好適なコンポーネントにより生じる電磁放射が、ハウジング１３２から外部環境に漏れるのを絶縁しまたは低減するのを助ける。さらに中間ハウジング１３２は、中間バックプレーン１２６および／または中間ハウジング１３２内の任意の好適なコンポーネントが、外部環境からなど、中間ハウジング１３２外部の発生源から受ける電磁放射量を低減するのを助ける。この例示的実施形態では、ハウジング１３２は、前面開口１３６と少なくとも１つの後面開口１３８とを含む。ハウジング１３２の中に境界が定められる中間空洞１４０は、前面開口１３６および後面開口１３８と流体連通する。一実施形態では、中間バックプレーン１２６が、後面開口１３８に隣接して中間空洞１４０内で結合される。インターフェイスボード１１６は、中間バックプレーン１２６に結合されたとき、後面開口１３８を通り少なくとも部分的に延びる。あるいは中間バックプレーン１２６および／またはインターフェイスボード１１６は、監視システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする、中間ハウジング１３２および／またはメインハウジング１０８内の任意の適切な位置にあってよい。
【００１４】
監視システム１００は、トランスデューサ１０２からの少なくとも１つの信号を処理する少なくとも１つのトランスデューサ監視モジュール１４２を含む。本明細書で使用するとき、用語「処理」は、信号の少なくとも１つの特性を操作し、調節し、フィルタし、バッファし、かつ／または変更することを指す。この例示的実施形態では、監視システム１００は、システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする任意の数のトランスデューサ監視モジュール１４２を含む。監視モジュール１４２は中間バックプレーン１２６に結合され、少なくとも部分的に中間ハウジング１３２の中にある。そのためこの例示的実施形態では、トランスデューサ１０２からの信号が、システムバックプレーン１０４、インターフェイスボード１１６、および中間バックプレーン１２６を介してトランスデューサ監視モジュール１４２に伝送される。さらに、それぞれに異なるトランスデューサ監視モジュール１４２間で少なくとも１つの信号を伝送することができる。
【００１５】
この例示的実施形態では、監視システム１００は、中間バックプレーン１２６に結合され、少なくとも部分的に中間ハウジング１３２の中にあるシステム監視モジュール１４４も含む。この例示的実施形態では、システム監視モジュール１４４は、トランスデューサ監視モジュール１４２および／または監視システム１００の他のコンポーネントから伝送されるデータおよび／またはステータス信号を受け取る。システム監視モジュール１４４は、そのデータおよび／またはステータス信号を処理しかつ／もしくは解析し、それらの信号をユーザに向けて表示しまたは出力するために、コンピュータシステムなどの遠隔システム（不図示）に伝送する。
【００１６】
組み立て時に、システムバックプレーン１０４がハウジング後部１１０に結合される。次いで、インターフェイスボード１１６が、システムインターフェイス入力コネクタ１２２およびモニタインターフェイス入力コネクタ１２４を使用してシステムバックプレーン１０４に結合される。中間バックプレーン１２６が後面開口１３８に隣接して中間ハウジング１３２内で結合され、ハウジング１３２がハウジング前部１１２を通して挿入されて、中間バックプレーン１２６がインターフェイスボード１１６に結合することを可能にする。より具体的には、中間バックプレーン１２６は、システムインターフェイス出力コネクタ１２８およびモニタインターフェイス出力コネクタ１３０に結合される。トランスデューサ監視モジュール１４２およびシステム監視モジュール１４４は、ハウジング前面開口１３６を通して挿入され、中間バックプレーン１２６に結合される。一実施形態では、トランスデューサ監視モジュール１４２および／またはシステム監視モジュール１４４の少なくとも一部分が、ハウジング前面開口１３６からそうした環境へと外向きに延びる。代替的実施形態では、監視システム１００の任意のコンポーネントは、システム１００が本明細書に記載するように動作することを可能にする任意の適切な位置にあってよい。そのためこの例示的実施形態では、監視システム１００が完全に組み立てられると、トランスデューサ監視モジュール１４２、システム監視モジュール１４４、システムバックプレーン１０４、中間バックプレーン１２６、中間ハウジング１３２、およびインターフェイスボード１１６が、少なくとも部分的にメインハウジング１０８の中に位置する。
【００１７】
図２は、ハウジング１３２の全体図であり、図３は、ハウジング１３２の一部分についての分解図である。この例示的実施形態では、中間ハウジング１３２は、（図１に示す）メインハウジング１０８内に位置し、メインハウジング１０８に結合される。より具体的には、この例示的実施形態では、中間ハウジング１３２は、中間ハウジング１３２をメインハウジング１０８に結合することを可能にする（図２に示す）複数のフランジ２００および少なくとも１つの縁部２０２を含む。例えば、フランジ２００および／または縁部２０２は、ねじ、ボルト、リベット、および／または監視システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の好適な締結機構により、メインハウジング１０８に結合することができる。
【００１８】
この例示的実施形態では、中間ハウジング１３２は、（図１に示す）中間空洞１４０の境界を少なくとも部分的に定める外殻２０４を含む。外殻２０４は、中間空洞１４０内で生じる電磁放射からおよび／または中間ハウジング１３２外部の電磁放射から、中間ハウジング１３２を実質的にシールドしまたは絶縁する。より具体的には、この例示的実施形態では、外殻２０４はニッケルめっき鋼から作られる。あるいは外殻２０４は、中間空洞１４０内の１つまたは複数のコンポーネントにより生じる電磁放射が外部環境に漏れるのを実質的に防ぎ、かつ／または中間空洞１４０外部の電磁放射が空洞１４０に入るのを実質的に防ぐ、任意の適切な材料で作ることができる。本明細書で使用するとき、用語「絶縁」および「シールド」は、電磁放射がある構造に入りかつ／またはその構造から出るのを実質的に防ぐように、その構造を電磁放射の１つまたは複数の波長から保護することを指す。
【００１９】
さらにこの例示的実施形態では、孔２０６が中間空洞１４０と流体連通するように、外殻２０４の上部２０８の至る所に複数の通気孔２０６が広がる。より具体的には、この例示的実施形態では、通気孔２０６が上部２０８の外面２０７から内面２０９へと延びる。それに加え、またあるいは、通気孔２０６は中間ハウジング１３２のどの部分に広がってもよい。通気孔２０６は、（いずれも図１に示す）トランスデューサ監視モジュール１４２、システム監視モジュール１４４などの監視モジュール（図２には不図示）および／または中間空洞１４０内に位置する任意のコンポーネントにより生じることがある熱を除去するのを助ける。より具体的には、この例示的実施形態では、通気孔２０６が一連の並び２１０で配置され、そのためトランスデューサ監視モジュール１４２および／またはシステム監視モジュール１４４が中間空洞１４０内に配置されたとき、通気孔２０６が、各モジュール１４２および／または１４４に画定される複数の通気孔（不図示）と実質的に位置合わせされる。あるいは通気孔２０６は、上部２０８および／または外殻２０４の範囲内で、任意の配置により位置付けられる。この例示的実施形態では、通気孔２０６の大きさは、電磁放射が中間空洞１４０から外部環境に漏れるのを実質的に防ぎ、かつ／または電磁放射が外部環境から中間空洞１４０に入るのを実質的に防ぐように決められる。さらに、通気孔２０６の大きさは、中間空洞１４０内の１つまたは複数のコンポーネントの冷却を助けるのに十分な通気を実現するように決められる。この例示的実施形態では、通気孔２０６は、約１１．８インチ（ｉｎ）未満の直径を有する。特定の実施形態では、通気孔２０６は、約４．９ｉｎの直径を有する。あるいは通気孔２０６は、約１９．６ｉｎ未満の直径または任意の適切な大きさを有することができる。
【００２０】
この例示的実施形態では、中間ハウジング１３２は、外殻２０４の後部２１２内に画定される複数の後面開口１３８を含む。中間バックプレーン１２６は、中間空洞１４０内にかつ後部２１２のすぐ近くに位置する。インターフェイスボード１１６は、中間ハウジング１３２の外にかつ後部２１２のすぐ近くに位置する。さらにこの例示的実施形態では、各インターフェイスボード１１６が、少なくとも１つの高密度コネクタ（不図示）および／または中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意のコネクタを介し、それぞれの後面開口１３８を経由して中間バックプレーン１２６に結合される。
【００２１】
この例示的実施形態では、少なくとも１つの後部ガスケット２１４が、各後面開口１３８の周囲２１６を取り巻いて外殻２０４に結合されて、中間バックプレーン１２６および／または中間ハウジング１３２内の任意の好適なコンポーネントにより生じる電磁放射が、外部環境に漏れるのを絶縁しまたは低減するのを助ける。さらに各後部ガスケット２１４は、中間バックプレーン１２６および／または中間ハウジング１３２が外部環境から受ける電磁放射量を低減するのを助ける。より具体的には、高密度コネクタが後面開口１３８を通して挿入されるとき、各後部ガスケット２１４は周囲２１６との間に位置し、後部ガスケット２１４が後面開口１３８を実質的に封じ込め、密閉するように各高密度コネクタが挿入される。さらにこの例示的実施形態では、後部ガスケット２１４は、金属材料および／またはニッケルめっきベリリウム銅などの金属合金から作られる。あるいは、後部ガスケット２１４は、中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の材料、合金、化合物、および／または合成物から作られてもよい。
【００２２】
図３に示すように、この例示的実施形態では、各後部ガスケット２１４が、インターフェイスボード１１６の高密度コネクタ（不図示）を受け入れる形状にされた内部開口２１８を画定する。さらに各後部ガスケット２１４は、各後部ガスケット２１４をそれぞれの後面開口１３８内で着脱可能に結合することを可能にする少なくとも１つの変形可能フランジ２２０を含む。あるいは後部ガスケット２１４は、１つまたは複数のクリップ、ねじ、ボルト、ピンにより、接着剤により、溶接により、および／または中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の機構によってなど、任意の好適な結合機構（不図示）により後面開口１３８内で結合される。
【００２３】
この例示的実施形態では、後部ガスケット２１４が後面開口１３８内で結合されたとき、各後部ガスケット２１４の少なくとも一部分２２２が後面開口１３８から延び、後面開口１３８を取り囲む後部２１２の領域と重なる。さらに、後部ガスケット２１４の重なった部分２２２は、（いずれも図１に示す）システムインターフェイス出力コネクタ１２８やモニタインターフェイス出力コネクタ１３０など、インターフェイスボード１１６のコネクタ２２６を取り囲む導電パッド２２４に実質的に適合するように形作られる。
【００２４】
組み立て時に、後部ガスケット２１４は、後面開口１３８を通して少なくとも部分的に挿入され、かつ／または後面開口１３８内で結合される。インターフェイスボード１１６に結合された高密度コネクタ（不図示）が、後面開口１３８および後部ガスケット内部開口２１８を通して挿入され、中間バックプレーン１２６に結合される。さらに、後部ガスケット２１４が後面開口１３８を実質的に密閉するように、インターフェイスボード１１６の少なくとも一部分が、後部ガスケット２１４に接触して配置されかつ／または後部ガスケット２１４に結合される。より具体的には、後面開口１３８を電磁的に密閉するのを助けるために、導電パッド２２４が後部ガスケット２１４の重なった部分２２２に接触して配置されかつ／または重なった部分２２２に結合される。
【００２５】
図４は、中間ハウジング１３２の前部３００の正面図である。（いずれも図１に示す）トランスデューサ監視モジュール１４２および／またはシステム監視モジュール１４４など、複数の監視モジュール３０２が中間ハウジング１３２の中に位置する。図４には監視モジュール３０２を５つ図示するが、（図１に示す）監視システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にするように、中間空洞１４０内および／または中間ハウジング１３２内には任意の数の監視モジュール３０２があってよい。さらにこの例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６、監視モジュール３０２、および／または中間ハウジング１３２内の他の任意のコンポーネントにより生じる電磁放射が外部環境に漏れるのを絶縁しまたは低減するのを助けるために、少なくとも１つのガスケット３０４が前部３００に結合される。加えて、ガスケット３０４は、中間バックプレーン１２６、監視モジュール３０２、および／または中間ハウジング１３２が外部環境から受ける電磁放射量を低減するのを助ける。この例示的実施形態では、ガスケット３０４は、金属材料および／またはニッケルめっきベリリウム銅などの金属合金から作られる。あるいは、前部ガスケット３０４は、中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の材料、合金、化合物、および／または合成物から作られてもよい。
【００２６】
さらにこの例示的実施形態では、前部ガスケット３０４は、外殻２０４の外周３０６を取り巻いて前部３００に結合される。そのため、監視モジュール３０２が中間空洞１４０の中に位置するとき、前部ガスケット３０４は、監視モジュール３０２が実質的に封じ込まれるように、周囲３０６と監視モジュール３０２との間に位置する。ガスケット３０４は、前部３００を電磁的に密閉するのを助ける。この例示的実施形態では、前部ガスケット３０４が、（図３に示す）フランジ２２０と実質的に同様の変形可能フランジ（不図示）により外周３０６に着脱可能に結合される。あるいは、前部ガスケット３０４は、１つまたは複数のクリップ、ねじ、ボルト、ピンにより、接着剤により、溶接により、および／または中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の機構など、任意の好適な締結機構により外周３０６に結合することができる。
【００２７】
この例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６および／または監視モジュール３０２が互いに少なくとも１つの高速信号を伝送し合う。本明細書で使用するとき、用語「高速」は、システムバックプレーン１０４内で伝送される信号よりも高い周波数を有する交流信号を指す。例えば一実施形態では、高速信号は約１００キロヘルツ以上の周波数を有する。さらにこの例示的実施形態では、外殻２０４、後部ガスケット２１４、前部ガスケット３０４、および／または中間ハウジング１３２の他の任意のコンポーネントを含む中間ハウジング１３２が、中間空洞１４０および／または中間空洞１４０内の少なくとも１つのコンポーネントを、中間ハウジング１３２内で伝送される信号に関連する電磁放射からおよび／または外部環境から受ける電磁放射から実質的に絶縁する。
【００２８】
本明細書に記載するように、中間ハウジング１３２は、電磁シールドされた外殻２０４、少なくとも１つの電磁シールドされた後部ガスケット２１４、および少なくとも１つの電磁シールドされた前部ガスケット３０４を含む。外殻２０４およびガスケット２１４／３０４は、中間空洞１４０内の１つまたは複数のコンポーネントにより生じる電磁放射が外部環境に漏れるのを減らしかつ／またはなくすのを助ける。そのため、適用安全規格および／または適用規制基準に準拠しながら、中間バックプレーン１２６および／または少なくとも１つのインターフェイスボード１１６を中間ハウジング１３２に結合し、かつ／または中間ハウジング１３２内で結合することができる。
【００２９】
さらにこの例示的実施形態では、監視システムとともに１つまたは複数のレガシー監視モジュールではなく、１つまたは複数のアップグレードされた監視モジュールを使用できるように、監視システム１００などの監視システムをレトロフィットし、またはアップグレードすることができる。本明細書で使用するとき、用語「レガシー」は、実質的に旧式で時代遅れな監視モジュールおよび／もしくは別のコンポーネント、ならびに／またはレガシーコンポーネントよりも新しく、かつ／もしくはレガシーコンポーネントよりもロバストな機能および／または更新された機能を有する１つもしくは複数のコンポーネントで置換可能な、監視モジュールおよび／または別のコンポーネントを指す。本明細書で使用するとき、用語「アップグレードされた」は、レガシーコンポーネントよりも実質的に新しい監視モジュールおよび／もしくは別のコンポーネント、ならびに／またはレガシーコンポーネントよりもロバストな機能および／もしくは更新された機能を有する、監視モジュールおよび／または別のコンポーネントを指す。例えば一実施形態では、アップグレードされた監視モジュールは、レガシー監視モジュールによって処理される１つまたは複数の信号よりも速度が速い１つまたは複数の信号を処理する。さらに、アップグレードされた監視モジュールは、より小型および／または大型のものとすることができ、すなわちレガシー監視モジュールよりも小さいまたは大きいフォームファクタを有することができる。
【００３０】
より具体的には、監視システム１００などの監視システムをレトロフィットする方法は、少なくとも１つのレガシー監視モジュールが配置されている第１のハウジングを用意するステップを含む。第１のハウジングから各レガシー監視モジュールが取り除かれ、第１のハウジングの中に第２のハウジングが少なくとも部分的に挿入される。この例示的実施形態では、第２のハウジングは内部空洞の境界を定める外殻を含み、その外殻は、内部空洞と流体連通する少なくとも１つの開口を画定する後部を含む。第２のハウジングは、その後部に結合された少なくとも１つのガスケットも含む。そのガスケットは、内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける。その後、第２のハウジングの中に少なくとも１つのアップグレードされた監視モジュールが挿入される。
【００３１】
さらにこの例示的実施形態では、第１のハウジングが第１のバックプレーンを含み、第２のハウジングが第２のバックプレーンを含む。第２のハウジングは、第１のバックプレーンに結合される。より具体的には、この例示的実施形態では、少なくとも１つのインターフェイスボードが第１のバックプレーンに結合され、そのインターフェイスボードに第２のバックプレーンが結合される。さらにこの例示的実施形態では、後部に画定される開口の周囲にガスケットが結合され、そのガスケットが開口を実質的に密閉するように、第２のバックプレーンが開口を通してインターフェイスボードに結合される。
【００３２】
この例示的実施形態では、少なくとも１つのアップグレードされた監視モジュールが、内部空洞の中になど、第２のハウジングの中に挿入され、第２のバックプレーンに結合される。より具体的には、外殻は、内部空洞と流体連通する前面開口を画定する前部を含む。アップグレードされた監視モジュールが前面開口を通して挿入されるとき、ガスケットが前面開口を実質的に密閉するように、少なくとも１つのガスケットが前部の外周に結合される。
【００３３】
上記に記載した監視システムは、効率的かつ費用効果の高い電磁シールドされたハウジングを使用する。中間ハウジングは、中間空洞からの電磁放出を低減するのを助ける外殻を含む。その外殻は、中間ハウジングが外部環境から受ける電磁放射量を低減するのも助ける。その外殻の後部は、インターフェイスボードのデータコネクタを受け入れるように大きさが決められた少なくとも１つの開口を含む。インターフェイスボードのデータコネクタが開口を通して挿入された後、少なくとも１つのガスケットが後面開口を密閉するのを助ける。外殻の前部は、少なくとも１つの監視モジュールを受け入れる少なくとも１つの開口を含む。監視モジュールがハウジング内に配置されたとき、前面開口を密閉するのを助けるために少なくとも１つのガスケットが前部に結合される。中間ハウジングを含まない既知の監視システムとは対照的に、本明細書に記載した中間ハウジングおよびガスケットは、中間バックプレーンおよび監視モジュールにより生じる電磁放射量が外部環境に漏れるのを減らしかつ／または防ぐのを助ける。
【００３４】
監視システム、監視システム内で使用するための中間ハウジング、および監視システムをレトロフィットする方法の例示的実施形態を上記に詳述した。このシステム、中間ハウジング、および方法は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されず、むしろこのシステムおよび／または中間ハウジングのコンポーネント、および／またはこの方法のステップを、本明細書に記載した他のコンポーネントおよび／またはステップとは独立にかつ別個に利用することができる。例えばこの中間ハウジングは、他の測定システムおよび方法と組み合わせて使用することもでき、本明細書に記載した監視システムを使った実施法だけに限定されることはない。むしろ例示的実施形態は、他の多くの電力系統応用に関連して実装し、利用することができる。
【００３５】
本発明の様々な実施形態の特定の特徴を一部の図面に示し、他の図面には示さないことがあるが、それは便宜上のものに過ぎない。本発明の原理によれば、ある図面のどんな特徴も他の任意の図面のどんな特徴とも組み合わせて参照しかつ／または特許請求できる。
【００３６】
本書は、最良の形態を含む本発明を開示するために、さらに任意の装置またはシステムを作成／使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、当業者が本発明を実施できるようにするために複数の例を使用する。特許性のある本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義し、当業者なら思いつく他の例を含むことができる。そうした他の例が特許請求の範囲の文言と相違ない構造的要素を有する場合、またはそうした他の例が、特許請求の範囲の文言との相違がごくわずかな等価の構造的要素を含む場合、そうした他の例も特許請求の範囲に含まれることを意図する。
【符号の説明】
【００３７】
１００ 監視システム
１０２ トランスデューサ
１０４ システムバックプレーン
１０６ 電力供給部
１０８ メインハウジング
１１０ ハウジング後部
１１２ 前部
１１４ 主空洞
１１６ インターフェイスボード
１１８ システムインターフェイスボード
１２０ モニタインターフェイスボード
１２２ システムインターフェイス入力コネクタ
１２４ モニタインターフェイス入力コネクタ
１２６ 中間バックプレーン
１２８ システムインターフェイス出力コネクタ
１３０ モニタインターフェイス出力コネクタ
１３２ 中間ハウジング
１３６ ハウジング前面開口
１３８ 後面開口
１４０ 中間空洞
１４２ トランスデューサ監視モジュール
１４４ システム監視モジュール
２００ フランジ
２０２ 縁部
２０４ 外殻
２０６ 通気孔
２０７ 外面
２０８ 上部
２０９ 内面
２１０ 並び
２１２ 後部
２１４ 後部ガスケット
２１６ 周囲
２１８ 後部ガスケット内部開口
２２０ 変形可能フランジ
２２２ 一部分
２２４ 導電パッド
２２６ コネクタ
３００ 電磁的に密閉する前部
３０２ 監視モジュール
３０４ ガスケット
３０６ 外周
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に監視システムに関し、より具体的には、機械の動作を監視する際に使用するための監視システム、および監視システムをレトロフィットする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の機械は、動作中に振動や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てそのような挙動を測定しかつ／または監視し、例えばモータ駆動シャフトに現れる振動の量、モータ駆動シャフトの回転速度、および／または動作中の機械もしくはモータの他の任意の好適な動作上の特性を決定することができる。しばしば、センサは、複数のモニタを含む監視システムに結合される。監視システムは１つまたは複数のセンサから測定値を表す信号を受け取り、それらの信号に対して少なくとも１つの処理ステップを実行し、次いで修正された信号を診断プラットフォームに伝送し、その診断プラットフォームは少なくとも１つのモニタによりそれらの測定値をユーザに向けて表示する。
【０００３】
少なくとも一部の既知の監視システムは、１つまたは複数のモニタにセンサを結合するために使用するシステムバックプレーン内に少なくとも１つの電気バスを含む。二次バックプレーンをシステムバックプレーンに結合して、監視システムとともに高速モニタを使用できるようにすることができる。高速モニタおよび／または二次バックプレーンは、互いに１つまたは複数の高速信号を伝送し合うことができる。しかし、そうした高速信号の伝送中に、安全上の懸念を引き起こすことがありかつ／または１つもしくは複数の規制基準に違反し得る電磁放射が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５１１９７０号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、少なくとも１つの監視モジュールを有する監視システム内で使用するためのハウジングが提供され、このハウジングは内部空洞の境界を定める外殻を含む。外殻には少なくとも１つの開口が画定され、その少なくとも１つの開口は内部空洞と流体連通する。このハウジングは、少なくとも１つの開口の外周を取り巻いて外殻に結合された少なくとも１つのガスケットを含む。その少なくとも１つのガスケットは、少なくとも１つの監視モジュールがハウジング内に配置されたとき、内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける。
【０００６】
別の実施形態では、機械の動作を監視する際に使用するための監視システムが提供され、この監視システムは少なくとも１つの監視モジュールと、内部空洞の境界を定める外殻を含む第１のハウジングとを含む。外殻には少なくとも１つの開口が画定され、その少なくとも１つの開口は内部空洞と流体連通する。少なくとも１つのガスケットが、少なくとも１つの開口の外周を取り巻いて外殻に結合される。その少なくとも１つのガスケットは、少なくとも１つの監視モジュールが第１のハウジング内に配置されたとき、内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける。
【０００７】
さらに別の実施形態では、監視システムをレトロフィットする方法が提供される。この方法は、少なくとも１つのレガシー監視モジュールが配置されている第１のハウジングを用意するステップと、第１のハウジングからその少なくとも１つのレガシー監視モジュールを取り除くステップと、第１のハウジングの中に第２のハウジングを少なくとも部分的に挿入するステップとを含む。第２のハウジングは、内部空洞の境界を定める外殻を含み、その外殻は、内部空洞と流体連通する少なくとも１つの開口を画定する後部と、その後部に結合された少なくとも１つのガスケットとを含み、その少なくとも１つのガスケットは内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける。第２のハウジングの中に、少なくとも１つのアップグレードされた監視モジュールが挿入される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】機械の動作を監視するために使用することができる例示的監視システムの側断面図である。
【図２】図１に示す監視システムとともに使用することができる例示的ハウジングの全体図である。
【図３】図２に示すハウジングの一部分についての分解図である。
【図４】図２に示すハウジングの一部分についての正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、機械（不図示）の動作を監視するために使用することができる例示的監視システム１００の側断面図である。この例示的実施形態では、監視システム１００は、１つまたは複数のトランスデューサ１０２もしくは他のセンサを使用し、１つまたは複数の機械の、１つまたは複数の動作状態を監視し、検知し、かつ／または測定する。より具体的には、この例示的実施形態ではトランスデューサ１０２が、トランスデューサ１０２から信号を受け取るシステムバックプレーン１０４に結合される。その信号は、機械および／または機械の１つもしくは複数のコンポーネントの測定された動作状態を示す。さらにこの例示的実施形態では、監視システム１００は、システムバックプレーン１０４に結合された電力供給部１０６から電力を得る。あるいは監視システム１００は、システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする任意の好適な電源から電力を得ることができる。この例示的実施形態では、システムバックプレーン１０４は、複数の導線（不図示）を含む監視システムバス（図１には不図示）を含む。本明細書で使用するとき、用語「結合」は、コンポーネント間の直接的な機械的接続および／または電気的接続に限定されず、コンポーネント間の間接的な機械的接続および／または電気的接続も含むことができる。
【００１０】
システムバックプレーン１０４は、メインハウジング１０８の中に位置する。この例示的実施形態においてシステムバックプレーン１０４は、メインハウジング１０８の後部１１０の近くにまたは後部１１０に隣接して位置する。メインハウジング１０８の前部１１２は、外部環境に開かれている。メインハウジング１０８は、その中に境界が定められる主空洞１１４を含み、その主空洞１１４は前部１１２と流体連通する。
【００１１】
この例示的実施形態では、監視システム１００は、システムバックプレーン１０４に結合された複数のインターフェイスボード１１６を含む。より具体的には、この例示的実施形態では、インターフェイスボード１１６が前部１１２を通してシステムバックプレーン１０４に結合される。あるいはインターフェイスボード１１６は、監視システム１００内の任意の位置においてシステムバックプレーン１０４に結合することができる。さらにこの例示的実施形態では、インターフェイスボード１１６は、少なくともシステムインターフェイスボード１１８と、少なくとも１つのモニタインターフェイスボード１２０とを含む。図１には、モニタインターフェイスボード１２０を２つしか図示しないが、図１は例示的であり、本発明をどのようにも限定するものではないことに留意されたい。
【００１２】
システムインターフェイスボード１１８は、システムインターフェイス入力コネクタ１２２を介してシステムバックプレーン１０４に結合される。さらにこの例示的実施形態では、モニタインターフェイスボード１２０は、モニタインターフェイス入力コネクタ１２４を介してシステムバックプレーン１０４に結合される。監視システム１００は、システムバックプレーン１０４に電気的に結合する中間バックプレーン１２６を含む。この例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６は、インターフェイスボード１１６を経由してシステムバックプレーン１０４に結合される。より具体的には、この例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６はインターフェイスボード１１６に直接結合し、インターフェイスボード１１６はシステムバックプレーン１０４に直接結合する。
【００１３】
この例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６は、電磁シールドされた中間ハウジング１３２に結合される。中間ハウジング１３２は、中間バックプレーン１２６および／または中間ハウジング１３２内の任意の好適なコンポーネントにより生じる電磁放射が、ハウジング１３２から外部環境に漏れるのを絶縁しまたは低減するのを助ける。さらに中間ハウジング１３２は、中間バックプレーン１２６および／または中間ハウジング１３２内の任意の好適なコンポーネントが、外部環境からなど、中間ハウジング１３２外部の発生源から受ける電磁放射量を低減するのを助ける。この例示的実施形態では、ハウジング１３２は、前面開口１３６と少なくとも１つの後面開口１３８とを含む。ハウジング１３２の中に境界が定められる中間空洞１４０は、前面開口１３６および後面開口１３８と流体連通する。一実施形態では、中間バックプレーン１２６が、後面開口１３８に隣接して中間空洞１４０内で結合される。インターフェイスボード１１６は、中間バックプレーン１２６に結合されたとき、後面開口１３８を通り少なくとも部分的に延びる。あるいは中間バックプレーン１２６および／またはインターフェイスボード１１６は、監視システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする、中間ハウジング１３２および／またはメインハウジング１０８内の任意の適切な位置にあってよい。
【００１４】
監視システム１００は、トランスデューサ１０２からの少なくとも１つの信号を処理する少なくとも１つのトランスデューサ監視モジュール１４２を含む。本明細書で使用するとき、用語「処理」は、信号の少なくとも１つの特性を操作し、調節し、フィルタし、バッファし、かつ／または変更することを指す。この例示的実施形態では、監視システム１００は、システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする任意の数のトランスデューサ監視モジュール１４２を含む。監視モジュール１４２は中間バックプレーン１２６に結合され、少なくとも部分的に中間ハウジング１３２の中にある。そのためこの例示的実施形態では、トランスデューサ１０２からの信号が、システムバックプレーン１０４、インターフェイスボード１１６、および中間バックプレーン１２６を介してトランスデューサ監視モジュール１４２に伝送される。さらに、それぞれに異なるトランスデューサ監視モジュール１４２間で少なくとも１つの信号を伝送することができる。
【００１５】
この例示的実施形態では、監視システム１００は、中間バックプレーン１２６に結合され、少なくとも部分的に中間ハウジング１３２の中にあるシステム監視モジュール１４４も含む。この例示的実施形態では、システム監視モジュール１４４は、トランスデューサ監視モジュール１４２および／または監視システム１００の他のコンポーネントから伝送されるデータおよび／またはステータス信号を受け取る。システム監視モジュール１４４は、そのデータおよび／またはステータス信号を処理しかつ／もしくは解析し、それらの信号をユーザに向けて表示しまたは出力するために、コンピュータシステムなどの遠隔システム（不図示）に伝送する。
【００１６】
組み立て時に、システムバックプレーン１０４がハウジング後部１１０に結合される。次いで、インターフェイスボード１１６が、システムインターフェイス入力コネクタ１２２およびモニタインターフェイス入力コネクタ１２４を使用してシステムバックプレーン１０４に結合される。中間バックプレーン１２６が後面開口１３８に隣接して中間ハウジング１３２内で結合され、ハウジング１３２がハウジング前部１１２を通して挿入されて、中間バックプレーン１２６がインターフェイスボード１１６に結合することを可能にする。より具体的には、中間バックプレーン１２６は、システムインターフェイス出力コネクタ１２８およびモニタインターフェイス出力コネクタ１３０に結合される。トランスデューサ監視モジュール１４２およびシステム監視モジュール１４４は、ハウジング前面開口１３６を通して挿入され、中間バックプレーン１２６に結合される。一実施形態では、トランスデューサ監視モジュール１４２および／またはシステム監視モジュール１４４の少なくとも一部分が、ハウジング前面開口１３６からそうした環境へと外向きに延びる。代替的実施形態では、監視システム１００の任意のコンポーネントは、システム１００が本明細書に記載するように動作することを可能にする任意の適切な位置にあってよい。そのためこの例示的実施形態では、監視システム１００が完全に組み立てられると、トランスデューサ監視モジュール１４２、システム監視モジュール１４４、システムバックプレーン１０４、中間バックプレーン１２６、中間ハウジング１３２、およびインターフェイスボード１１６が、少なくとも部分的にメインハウジング１０８の中に位置する。
【００１７】
図２は、ハウジング１３２の全体図であり、図３は、ハウジング１３２の一部分についての分解図である。この例示的実施形態では、中間ハウジング１３２は、（図１に示す）メインハウジング１０８内に位置し、メインハウジング１０８に結合される。より具体的には、この例示的実施形態では、中間ハウジング１３２は、中間ハウジング１３２をメインハウジング１０８に結合することを可能にする（図２に示す）複数のフランジ２００および少なくとも１つの縁部２０２を含む。例えば、フランジ２００および／または縁部２０２は、ねじ、ボルト、リベット、および／または監視システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の好適な締結機構により、メインハウジング１０８に結合することができる。
【００１８】
この例示的実施形態では、中間ハウジング１３２は、（図１に示す）中間空洞１４０の境界を少なくとも部分的に定める外殻２０４を含む。外殻２０４は、中間空洞１４０内で生じる電磁放射からおよび／または中間ハウジング１３２外部の電磁放射から、中間ハウジング１３２を実質的にシールドしまたは絶縁する。より具体的には、この例示的実施形態では、外殻２０４はニッケルめっき鋼から作られる。あるいは外殻２０４は、中間空洞１４０内の１つまたは複数のコンポーネントにより生じる電磁放射が外部環境に漏れるのを実質的に防ぎ、かつ／または中間空洞１４０外部の電磁放射が空洞１４０に入るのを実質的に防ぐ、任意の適切な材料で作ることができる。本明細書で使用するとき、用語「絶縁」および「シールド」は、電磁放射がある構造に入りかつ／またはその構造から出るのを実質的に防ぐように、その構造を電磁放射の１つまたは複数の波長から保護することを指す。
【００１９】
さらにこの例示的実施形態では、孔２０６が中間空洞１４０と流体連通するように、外殻２０４の上部２０８の至る所に複数の通気孔２０６が広がる。より具体的には、この例示的実施形態では、通気孔２０６が上部２０８の外面２０７から内面２０９へと延びる。それに加え、またあるいは、通気孔２０６は中間ハウジング１３２のどの部分に広がってもよい。通気孔２０６は、（いずれも図１に示す）トランスデューサ監視モジュール１４２、システム監視モジュール１４４などの監視モジュール（図２には不図示）および／または中間空洞１４０内に位置する任意のコンポーネントにより生じることがある熱を除去するのを助ける。より具体的には、この例示的実施形態では、通気孔２０６が一連の並び２１０で配置され、そのためトランスデューサ監視モジュール１４２および／またはシステム監視モジュール１４４が中間空洞１４０内に配置されたとき、通気孔２０６が、各モジュール１４２および／または１４４に画定される複数の通気孔（不図示）と実質的に位置合わせされる。あるいは通気孔２０６は、上部２０８および／または外殻２０４の範囲内で、任意の配置により位置付けられる。この例示的実施形態では、通気孔２０６の大きさは、電磁放射が中間空洞１４０から外部環境に漏れるのを実質的に防ぎ、かつ／または電磁放射が外部環境から中間空洞１４０に入るのを実質的に防ぐように決められる。さらに、通気孔２０６の大きさは、中間空洞１４０内の１つまたは複数のコンポーネントの冷却を助けるのに十分な通気を実現するように決められる。この例示的実施形態では、通気孔２０６は、約１１．８インチ（ｉｎ）未満の直径を有する。特定の実施形態では、通気孔２０６は、約４．９ｉｎの直径を有する。あるいは通気孔２０６は、約１９．６ｉｎ未満の直径または任意の適切な大きさを有することができる。
【００２０】
この例示的実施形態では、中間ハウジング１３２は、外殻２０４の後部２１２内に画定される複数の後面開口１３８を含む。中間バックプレーン１２６は、中間空洞１４０内にかつ後部２１２のすぐ近くに位置する。インターフェイスボード１１６は、中間ハウジング１３２の外にかつ後部２１２のすぐ近くに位置する。さらにこの例示的実施形態では、各インターフェイスボード１１６が、少なくとも１つの高密度コネクタ（不図示）および／または中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意のコネクタを介し、それぞれの後面開口１３８を経由して中間バックプレーン１２６に結合される。
【００２１】
この例示的実施形態では、少なくとも１つの後部ガスケット２１４が、各後面開口１３８の周囲２１６を取り巻いて外殻２０４に結合されて、中間バックプレーン１２６および／または中間ハウジング１３２内の任意の好適なコンポーネントにより生じる電磁放射が、外部環境に漏れるのを絶縁しまたは低減するのを助ける。さらに各後部ガスケット２１４は、中間バックプレーン１２６および／または中間ハウジング１３２が外部環境から受ける電磁放射量を低減するのを助ける。より具体的には、高密度コネクタが後面開口１３８を通して挿入されるとき、各後部ガスケット２１４は周囲２１６との間に位置し、後部ガスケット２１４が後面開口１３８を実質的に封じ込め、密閉するように各高密度コネクタが挿入される。さらにこの例示的実施形態では、後部ガスケット２１４は、金属材料および／またはニッケルめっきベリリウム銅などの金属合金から作られる。あるいは、後部ガスケット２１４は、中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の材料、合金、化合物、および／または合成物から作られてもよい。
【００２２】
図３に示すように、この例示的実施形態では、各後部ガスケット２１４が、インターフェイスボード１１６の高密度コネクタ（不図示）を受け入れる形状にされた内部開口２１８を画定する。さらに各後部ガスケット２１４は、各後部ガスケット２１４をそれぞれの後面開口１３８内で着脱可能に結合することを可能にする少なくとも１つの変形可能フランジ２２０を含む。あるいは後部ガスケット２１４は、１つまたは複数のクリップ、ねじ、ボルト、ピンにより、接着剤により、溶接により、および／または中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の機構によってなど、任意の好適な結合機構（不図示）により後面開口１３８内で結合される。
【００２３】
この例示的実施形態では、後部ガスケット２１４が後面開口１３８内で結合されたとき、各後部ガスケット２１４の少なくとも一部分２２２が後面開口１３８から延び、後面開口１３８を取り囲む後部２１２の領域と重なる。さらに、後部ガスケット２１４の重なった部分２２２は、（いずれも図１に示す）システムインターフェイス出力コネクタ１２８やモニタインターフェイス出力コネクタ１３０など、インターフェイスボード１１６のコネクタ２２６を取り囲む導電パッド２２４に実質的に適合するように形作られる。
【００２４】
組み立て時に、後部ガスケット２１４は、後面開口１３８を通して少なくとも部分的に挿入され、かつ／または後面開口１３８内で結合される。インターフェイスボード１１６に結合された高密度コネクタ（不図示）が、後面開口１３８および後部ガスケット内部開口２１８を通して挿入され、中間バックプレーン１２６に結合される。さらに、後部ガスケット２１４が後面開口１３８を実質的に密閉するように、インターフェイスボード１１６の少なくとも一部分が、後部ガスケット２１４に接触して配置されかつ／または後部ガスケット２１４に結合される。より具体的には、後面開口１３８を電磁的に密閉するのを助けるために、導電パッド２２４が後部ガスケット２１４の重なった部分２２２に接触して配置されかつ／または重なった部分２２２に結合される。
【００２５】
図４は、中間ハウジング１３２の前部３００の正面図である。（いずれも図１に示す）トランスデューサ監視モジュール１４２および／またはシステム監視モジュール１４４など、複数の監視モジュール３０２が中間ハウジング１３２の中に位置する。図４には監視モジュール３０２を５つ図示するが、（図１に示す）監視システム１００が本明細書に記載するように機能することを可能にするように、中間空洞１４０内および／または中間ハウジング１３２内には任意の数の監視モジュール３０２があってよい。さらにこの例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６、監視モジュール３０２、および／または中間ハウジング１３２内の他の任意のコンポーネントにより生じる電磁放射が外部環境に漏れるのを絶縁しまたは低減するのを助けるために、少なくとも１つのガスケット３０４が前部３００に結合される。加えて、ガスケット３０４は、中間バックプレーン１２６、監視モジュール３０２、および／または中間ハウジング１３２が外部環境から受ける電磁放射量を低減するのを助ける。この例示的実施形態では、ガスケット３０４は、金属材料および／またはニッケルめっきベリリウム銅などの金属合金から作られる。あるいは、前部ガスケット３０４は、中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の材料、合金、化合物、および／または合成物から作られてもよい。
【００２６】
さらにこの例示的実施形態では、前部ガスケット３０４は、外殻２０４の外周３０６を取り巻いて前部３００に結合される。そのため、監視モジュール３０２が中間空洞１４０の中に位置するとき、前部ガスケット３０４は、監視モジュール３０２が実質的に封じ込まれるように、周囲３０６と監視モジュール３０２との間に位置する。ガスケット３０４は、前部３００を電磁的に密閉するのを助ける。この例示的実施形態では、前部ガスケット３０４が、（図３に示す）フランジ２２０と実質的に同様の変形可能フランジ（不図示）により外周３０６に着脱可能に結合される。あるいは、前部ガスケット３０４は、１つまたは複数のクリップ、ねじ、ボルト、ピンにより、接着剤により、溶接により、および／または中間ハウジング１３２が本明細書に記載するように機能することを可能にする他の任意の機構など、任意の好適な締結機構により外周３０６に結合することができる。
【００２７】
この例示的実施形態では、中間バックプレーン１２６および／または監視モジュール３０２が互いに少なくとも１つの高速信号を伝送し合う。本明細書で使用するとき、用語「高速」は、システムバックプレーン１０４内で伝送される信号よりも高い周波数を有する交流信号を指す。例えば一実施形態では、高速信号は約１００キロヘルツ以上の周波数を有する。さらにこの例示的実施形態では、外殻２０４、後部ガスケット２１４、前部ガスケット３０４、および／または中間ハウジング１３２の他の任意のコンポーネントを含む中間ハウジング１３２が、中間空洞１４０および／または中間空洞１４０内の少なくとも１つのコンポーネントを、中間ハウジング１３２内で伝送される信号に関連する電磁放射からおよび／または外部環境から受ける電磁放射から実質的に絶縁する。
【００２８】
本明細書に記載するように、中間ハウジング１３２は、電磁シールドされた外殻２０４、少なくとも１つの電磁シールドされた後部ガスケット２１４、および少なくとも１つの電磁シールドされた前部ガスケット３０４を含む。外殻２０４およびガスケット２１４／３０４は、中間空洞１４０内の１つまたは複数のコンポーネントにより生じる電磁放射が外部環境に漏れるのを減らしかつ／またはなくすのを助ける。そのため、適用安全規格および／または適用規制基準に準拠しながら、中間バックプレーン１２６および／または少なくとも１つのインターフェイスボード１１６を中間ハウジング１３２に結合し、かつ／または中間ハウジング１３２内で結合することができる。
【００２９】
さらにこの例示的実施形態では、監視システムとともに１つまたは複数のレガシー監視モジュールではなく、１つまたは複数のアップグレードされた監視モジュールを使用できるように、監視システム１００などの監視システムをレトロフィットし、またはアップグレードすることができる。本明細書で使用するとき、用語「レガシー」は、実質的に旧式で時代遅れな監視モジュールおよび／もしくは別のコンポーネント、ならびに／またはレガシーコンポーネントよりも新しく、かつ／もしくはレガシーコンポーネントよりもロバストな機能および／または更新された機能を有する１つもしくは複数のコンポーネントで置換可能な、監視モジュールおよび／または別のコンポーネントを指す。本明細書で使用するとき、用語「アップグレードされた」は、レガシーコンポーネントよりも実質的に新しい監視モジュールおよび／もしくは別のコンポーネント、ならびに／またはレガシーコンポーネントよりもロバストな機能および／もしくは更新された機能を有する、監視モジュールおよび／または別のコンポーネントを指す。例えば一実施形態では、アップグレードされた監視モジュールは、レガシー監視モジュールによって処理される１つまたは複数の信号よりも速度が速い１つまたは複数の信号を処理する。さらに、アップグレードされた監視モジュールは、より小型および／または大型のものとすることができ、すなわちレガシー監視モジュールよりも小さいまたは大きいフォームファクタを有することができる。
【００３０】
より具体的には、監視システム１００などの監視システムをレトロフィットする方法は、少なくとも１つのレガシー監視モジュールが配置されている第１のハウジングを用意するステップを含む。第１のハウジングから各レガシー監視モジュールが取り除かれ、第１のハウジングの中に第２のハウジングが少なくとも部分的に挿入される。この例示的実施形態では、第２のハウジングは内部空洞の境界を定める外殻を含み、その外殻は、内部空洞と流体連通する少なくとも１つの開口を画定する後部を含む。第２のハウジングは、その後部に結合された少なくとも１つのガスケットも含む。そのガスケットは、内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける。その後、第２のハウジングの中に少なくとも１つのアップグレードされた監視モジュールが挿入される。
【００３１】
さらにこの例示的実施形態では、第１のハウジングが第１のバックプレーンを含み、第２のハウジングが第２のバックプレーンを含む。第２のハウジングは、第１のバックプレーンに結合される。より具体的には、この例示的実施形態では、少なくとも１つのインターフェイスボードが第１のバックプレーンに結合され、そのインターフェイスボードに第２のバックプレーンが結合される。さらにこの例示的実施形態では、後部に画定される開口の周囲にガスケットが結合され、そのガスケットが開口を実質的に密閉するように、第２のバックプレーンが開口を通してインターフェイスボードに結合される。
【００３２】
この例示的実施形態では、少なくとも１つのアップグレードされた監視モジュールが、内部空洞の中になど、第２のハウジングの中に挿入され、第２のバックプレーンに結合される。より具体的には、外殻は、内部空洞と流体連通する前面開口を画定する前部を含む。アップグレードされた監視モジュールが前面開口を通して挿入されるとき、ガスケットが前面開口を実質的に密閉するように、少なくとも１つのガスケットが前部の外周に結合される。
【００３３】
上記に記載した監視システムは、効率的かつ費用効果の高い電磁シールドされたハウジングを使用する。中間ハウジングは、中間空洞からの電磁放出を低減するのを助ける外殻を含む。その外殻は、中間ハウジングが外部環境から受ける電磁放射量を低減するのも助ける。その外殻の後部は、インターフェイスボードのデータコネクタを受け入れるように大きさが決められた少なくとも１つの開口を含む。インターフェイスボードのデータコネクタが開口を通して挿入された後、少なくとも１つのガスケットが後面開口を密閉するのを助ける。外殻の前部は、少なくとも１つの監視モジュールを受け入れる少なくとも１つの開口を含む。監視モジュールがハウジング内に配置されたとき、前面開口を密閉するのを助けるために少なくとも１つのガスケットが前部に結合される。中間ハウジングを含まない既知の監視システムとは対照的に、本明細書に記載した中間ハウジングおよびガスケットは、中間バックプレーンおよび監視モジュールにより生じる電磁放射量が外部環境に漏れるのを減らしかつ／または防ぐのを助ける。
【００３４】
監視システム、監視システム内で使用するための中間ハウジング、および監視システムをレトロフィットする方法の例示的実施形態を上記に詳述した。このシステム、中間ハウジング、および方法は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されず、むしろこのシステムおよび／または中間ハウジングのコンポーネント、および／またはこの方法のステップを、本明細書に記載した他のコンポーネントおよび／またはステップとは独立にかつ別個に利用することができる。例えばこの中間ハウジングは、他の測定システムおよび方法と組み合わせて使用することもでき、本明細書に記載した監視システムを使った実施法だけに限定されることはない。むしろ例示的実施形態は、他の多くの電力系統応用に関連して実装し、利用することができる。
【００３５】
本発明の様々な実施形態の特定の特徴を一部の図面に示し、他の図面には示さないことがあるが、それは便宜上のものに過ぎない。本発明の原理によれば、ある図面のどんな特徴も他の任意の図面のどんな特徴とも組み合わせて参照しかつ／または特許請求できる。
【００３６】
本書は、最良の形態を含む本発明を開示するために、さらに任意の装置またはシステムを作成／使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、当業者が本発明を実施できるようにするために複数の例を使用する。特許性のある本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義し、当業者なら思いつく他の例を含むことができる。そうした他の例が特許請求の範囲の文言と相違ない構造的要素を有する場合、またはそうした他の例が、特許請求の範囲の文言との相違がごくわずかな等価の構造的要素を含む場合、そうした他の例も特許請求の範囲に含まれることを意図する。
【符号の説明】
【００３７】
１００ 監視システム
１０２ トランスデューサ
１０４ システムバックプレーン
１０６ 電力供給部
１０８ メインハウジング
１１０ ハウジング後部
１１２ 前部
１１４ 主空洞
１１６ インターフェイスボード
１１８ システムインターフェイスボード
１２０ モニタインターフェイスボード
１２２ システムインターフェイス入力コネクタ
１２４ モニタインターフェイス入力コネクタ
１２６ 中間バックプレーン
１２８ システムインターフェイス出力コネクタ
１３０ モニタインターフェイス出力コネクタ
１３２ 中間ハウジング
１３６ ハウジング前面開口
１３８ 後面開口
１４０ 中間空洞
１４２ トランスデューサ監視モジュール
１４４ システム監視モジュール
２００ フランジ
２０２ 縁部
２０４ 外殻
２０６ 通気孔
２０７ 外面
２０８ 上部
２０９ 内面
２１０ 並び
２１２ 後部
２１４ 後部ガスケット
２１６ 周囲
２１８ 後部ガスケット内部開口
２２０ 変形可能フランジ
２２２ 一部分
２２４ 導電パッド
２２６ コネクタ
３００ 電磁的に密閉する前部
３０２ 監視モジュール
３０４ ガスケット
３０６ 外周
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの監視モジュール（１４４）を含む監視システム（１００）内で使用するためのハウジング（１０８）であって、
内部空洞（１１４）の境界を定める外殻（２０４）であり、少なくとも１つの開口（１３６）が画定されており、前記少なくとも１つの開口が前記内部空洞と流体連通する、外殻（２０４）と、
前記少なくとも１つの開口（２１８）の外周（３０６）を取り巻いて前記外殻に結合された少なくとも１つのガスケット（３０４）であり、前記少なくとも１つの監視モジュールが前記ハウジング内に配置されたとき、前記内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける、少なくとも１つのガスケット（３０４）と
を備える、ハウジング（１０８）。
【請求項２】
前記外殻（２０４）が、ニッケルめっき鋼材から実質的に作られる、請求項１記載のハウジング（１０８）。
【請求項３】
貫通して延びる複数の通気孔（２０６）をさらに備える、請求項１記載のハウジング（１０８）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの開口（１３６）が、前記外殻（２０４）の前部（１１２）に画定され、前記少なくとも１つの前面開口の大きさが、前記開口を通して前記少なくとも１つの監視モジュール（１４４）を受け入れるように決められる、請求項１記載のハウジング（１０８）。
【請求項５】
前記少なくとも１つのガスケット（３０４）が、前記内部空洞（１１４）内に前記少なくとも１つの監視モジュールが配置されたとき、前記前部（１１２）と前記少なくとも１つの監視モジュール（１４４）との間に位置する少なくとも１つのガスケットを含む、請求項４記載のハウジング（１０８）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの開口が、前記外殻（２０４）の後部（２１２）に画定される少なくとも１つの開口（１３８）を含み、前記少なくとも１つの開口の大きさが、少なくとも１つの高密度コネクタ（２２６）を受け入れるように決められる、請求項１記載のハウジング（１０８）。
【請求項７】
機械の動作を監視する際に使用するための監視システム（１００）であって、
少なくとも１つの監視モジュール（１４４）と、
第１のハウジング（１０８）と
を備え、前記第１のハウジング（１０８）が、
内部空洞（１１４）の境界を定める外殻（２０４）であり、少なくとも１つの開口（１３６）が画定されており、前記少なくとも１つの開口が前記内部空洞と流体連通する、外殻（２０４）と、
前記少なくとも１つの開口（２１８）の外周を取り巻いて前記外殻に結合された少なくとも１つのガスケット（３０４）であり、前記少なくとも１つの監視モジュールが第１のハウジング内に配置されたとき、前記内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける、少なくとも１つのガスケット（３０４）と
を備える、監視システム（１００）。
【請求項８】
第２のハウジング（１３２）をさらに備え、前記第１のハウジング（１０８）が前記第２のハウジング内で結合されるように構成されている、請求項７記載の監視システム（１００）。
【請求項９】
前記外殻（２０４）が、ニッケルめっき鋼材から実質的に作られる、請求項７記載の監視システム（１００）。
【請求項１０】
前記第１のハウジング（１０８）が、貫通して延びる複数の通気孔（２０６）をさらに備える、請求項７記載の監視システム（１００）。
【請求項１】
少なくとも１つの監視モジュール（１４４）を含む監視システム（１００）内で使用するためのハウジング（１０８）であって、
内部空洞（１１４）の境界を定める外殻（２０４）であり、少なくとも１つの開口（１３６）が画定されており、前記少なくとも１つの開口が前記内部空洞と流体連通する、外殻（２０４）と、
前記少なくとも１つの開口（２１８）の外周（３０６）を取り巻いて前記外殻に結合された少なくとも１つのガスケット（３０４）であり、前記少なくとも１つの監視モジュールが前記ハウジング内に配置されたとき、前記内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける、少なくとも１つのガスケット（３０４）と
を備える、ハウジング（１０８）。
【請求項２】
前記外殻（２０４）が、ニッケルめっき鋼材から実質的に作られる、請求項１記載のハウジング（１０８）。
【請求項３】
貫通して延びる複数の通気孔（２０６）をさらに備える、請求項１記載のハウジング（１０８）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの開口（１３６）が、前記外殻（２０４）の前部（１１２）に画定され、前記少なくとも１つの前面開口の大きさが、前記開口を通して前記少なくとも１つの監視モジュール（１４４）を受け入れるように決められる、請求項１記載のハウジング（１０８）。
【請求項５】
前記少なくとも１つのガスケット（３０４）が、前記内部空洞（１１４）内に前記少なくとも１つの監視モジュールが配置されたとき、前記前部（１１２）と前記少なくとも１つの監視モジュール（１４４）との間に位置する少なくとも１つのガスケットを含む、請求項４記載のハウジング（１０８）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの開口が、前記外殻（２０４）の後部（２１２）に画定される少なくとも１つの開口（１３８）を含み、前記少なくとも１つの開口の大きさが、少なくとも１つの高密度コネクタ（２２６）を受け入れるように決められる、請求項１記載のハウジング（１０８）。
【請求項７】
機械の動作を監視する際に使用するための監視システム（１００）であって、
少なくとも１つの監視モジュール（１４４）と、
第１のハウジング（１０８）と
を備え、前記第１のハウジング（１０８）が、
内部空洞（１１４）の境界を定める外殻（２０４）であり、少なくとも１つの開口（１３６）が画定されており、前記少なくとも１つの開口が前記内部空洞と流体連通する、外殻（２０４）と、
前記少なくとも１つの開口（２１８）の外周を取り巻いて前記外殻に結合された少なくとも１つのガスケット（３０４）であり、前記少なくとも１つの監視モジュールが第１のハウジング内に配置されたとき、前記内部空洞を電磁放射から絶縁するのを助ける、少なくとも１つのガスケット（３０４）と
を備える、監視システム（１００）。
【請求項８】
第２のハウジング（１３２）をさらに備え、前記第１のハウジング（１０８）が前記第２のハウジング内で結合されるように構成されている、請求項７記載の監視システム（１００）。
【請求項９】
前記外殻（２０４）が、ニッケルめっき鋼材から実質的に作られる、請求項７記載の監視システム（１００）。
【請求項１０】
前記第１のハウジング（１０８）が、貫通して延びる複数の通気孔（２０６）をさらに備える、請求項７記載の監視システム（１００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６０１１３（Ｐ２０１２−６０１１３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０２７０（Ｐ２０１１−１９０２７０）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【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３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【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）】
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