制动盘堆叠的磨损测量的制作方法
【专利摘要】本发明涉及制动盘堆叠的磨损测量。在一些实例中，一种制动器磨损测量系统包括构造成发射信号的发射器和无源地提供动力的传感器系统，该传感器系统包括控制器和构造成检测由发射器所发射信号的传感器。传感器系统的发射器和传感器被安装在制动组件上，例如发射器和传感器可构造成当制动盘堆叠发生磨损时相对于彼此运动。因此，由发射器所发射且由传感器所检测的信号的特征可作为制动盘堆叠磨损的函数而变化。制动器磨损测量还可包括处理器，该处理器构造成接收由传感器所生成的输出且基于该输出而确定制动盘堆叠组件的磨损量。
【专利说明】
制动盘堆叠的磨损测量
技术领域
[0001]本公开涉及交通工具制动系统，例如航空器制动组件。【背景技术】
[0002]航空器或另一种交通工具的制动组件由于磨损因而具有有限的使用寿命，并且可具有相关的操作费用和维护费用，这些费用是基于制动组件的实际使用以及制动组件的使用寿命被消耗的速度。由于在制动事件期间变化的外部因素和变化的摩擦力，因而随时间推移不同的制动组件会具有不同的磨损率。
【发明内容】
[0003]本文中描述了用于确定制动组件(例如航空器制动组件)的制动盘堆叠的磨损量的装置、系统和技术。在一些实例中，致动器磨损测量系统包括:构造成发射信号的发射器、 包括控制器的无源(passively)提供动力的传感器系统、和构造成检测由发射器所发射信号的传感器。在一些实例中，发射器包括磁场发射器，并且传感器包括磁场强度传感器。发射器和传感器系统的传感器被安装在制动组件上，例如发射器和传感器可构造成当制动盘堆叠发生磨损时相对于彼此运动。因此，由发射器所发射和由传感器所检测的信号的特征会作为制动盘堆叠磨损的函数而变化。制动器磨损测量还可包括处理器，该处理器构造成接收由传感器所生成的输出并且基于该输出确定制动盘堆叠组件的磨损量。磨损量(或磨损的“程度”)可以是例如制动盘堆叠的剩余使用寿命的百分率、磨损量值(例如，用长度单位进行测量)、或者磨损量的任何其它合适的量化。在一些实例中，处理器可引用将传感器输出与制动盘堆叠的磨损量联系起来的数据结构，以便确定由特定的传感器输出所表示的磨损量。
[0004]在一个实例中，本公开旨在提供一种包括制动盘堆叠和构造成发射信号的发射器的系统。该系统还包括传感器，该传感器构造成检测发射的信号、生成表示被检测信号的特征的输出，其中传感器和发射器构造成当制动盘堆叠发生磨损时相对于彼此运动。该系统还包括无源地提供动力的控制器和处理器;其中控制器可操作地联接到传感器并且构造成以无线方式接收来自远程装置的动力并接收由传感器所生成的输出，处理器构造成基于由传感器所生成的输出而确定制动盘堆叠的磨损量。控制器可构造成将表示由传感器所生成输出的信息或者基于输出所确定的制动盘堆叠的磨损量中的至少一个传输至远程装置。
[0005]在另一个实例中，本公开旨在提供一种包括由发射器发射信号并且由传感器检测由发射器所发射信号的方法。该方法包括:由传感器生成表示由发射器所发射信号的特征的输出、及由无源地提供动力的控制器以无线方式接收来自远程装置的动力。该方法还包括由无源地提供动力的控制器接收由传感器所生成的输出、和基于由传感器所生成的输出而确定制动盘堆叠的磨损量。
[0006]在另一个实例中，本公开旨在提供一种包括由发射器发射信号的装置和用传感器检测由发射器所发射信号的装置的系统。该系统包括用于由传感器生成表示由发射器所发射信号的特征的输出的装置、和用于由无源地提供动力的控制器以无线方式接收来自远程装置的动力的装置。该系统还包括:用于由无源地提供动力的控制器接收由传感器所生成输出的装置、和基于由传感器所生成的输出而确定制动盘堆叠的磨损量的装置。
[0007]本公开还旨在提供一种包括计算机可读存储介质的制品。计算机可读存储介质包含可由处理器执行的计算机可读指令。这些指令导致处理器执行本文中所描述技术中的任何部分。指令可以是例如软件指令，例如用于限定软件或计算机程序的软件指令。计算机可读介质可以是计算机可读存储介质，例如存储装置(例如，磁盘驱动器、或光盘驱动器)、存储器(例如，闪速存储器、只读存储器(R0M)、或者随机存取存储器(RAM))或者任何其它类型的易失性或非易失性存储器、或者存储指令(例如，采用计算机程序或其它可执行程序的形式)从而导致处理器执行本文中所描述技术的存储元件。计算机可读介质可以是非暂时性存储介质。
[0008]在附图和下面的详细说明中陈述了本公开的一个或多个实例的细节。基于详细说明和附图并且基于权利要求，本公开的其它特征、目的和优点将会是清楚的。【附图说明】
[0009]图1是图示说明示范性航空器制动组件和示范性磨损测量系统的示意图。
[0010]图2是图示说明示范性磨损测量系统的示意图。
[0011]图3是图示说明另一个示范性磨损测量系统的示意图。[0〇12]图4是图示说明示范性磨损测量系统的方框图。
[0013]图5是图示说明利用测量系统测量制动组件的制动盘堆叠的磨损量的示范性方法的流程图。【具体实施方式】
[0014]在本文中描述了用于确定制动组件的制动盘堆叠的磨损量的示范性装置、系统和技术。在一些实例中，制动器磨损测量系统包括:发射器、及包括控制器和传感器的无源地提供动力的传感器系统。将发射器和至少传感器系统的传感器安装在制动组件上，使得发射器和传感器可构造成当制动盘发生堆磨损时相对于彼此运动。例如，发射器或传感器中的一个可被安装在托架上并且当制动盘堆叠发生磨损时可保持静止，并且发射器或传感器中的另一个可构造成当制动盘堆叠发生磨损时随制动盘堆叠一起运动(例如，在制动盘堆叠的磨损销或压板上)。
[0015]发射器与传感器可以不经由电线而彼此电性连接。在一些实例中，当在制动盘堆叠发生磨损的情况下发射器和传感器在朝向彼此或远离彼此的方向上运动时，由发射器所发射和由传感器所检测的信号的特征会作为制动盘堆叠磨损的函数而变化。处理器可接收来自传感器组件的由传感器所检测信号的特征的表示，并且基于由传感器所检测信号的特征而确定制动盘堆叠磨损量。例如，发射器可包括发射磁场的磁体，并且不同程度的制动盘堆叠磨损会与不同的磁场特征(例如在映射表或其它数据结构中)有关，并且处理器会对所接收的磁场特征与数据结构进行比较以确定制动盘堆叠磨损。作为一个例子，磁场特征会与和磁场发射器和传感器之间的距离相对应的值有关，该距离可作为制动盘堆叠磨损量的函数而变化。处理器可以是被安装在航空器制动组件上的传感器组件的一部分，或者可以是与传感器组件分离且不电线连接到传感器组件的远程装置的一部分。
[0016]发射器、传感器系统、或者发射器和传感器系统两者可无源地提供动力。例如，在不包括电源的情况下，传感器系统可由远程装置无源地提供动力。远程装置可发射给传感器系统提供动力的能量(例如，电磁波)，并且响应于被提供动力，传感器系统可传输由传感器所检测信号的特征的表示或者基于由传感器所检测信号的特征而确定的制动盘的磨损量。同样地，在一些实例中，如果发射器需要动力，可由远程装置给发射器提供动力。在一些实例中，远程装置接收信号特征的表示并且基于所接收的表示而确定制动盘堆叠的磨损量。
[0017]在一些实例中，传感器系统的无源提供动力、以及在传感器系统与远程装置之间的无线数据通路可提供某些优点。航空器制动组件会暴露于相对不利的环境条件(例如，在机场跑道上的腐蚀性除冰液)，并且给安装在航空器制动组件上的磨损测量系统提供动力的动缆会引起挑战。例如，电线会遭遇与制动组件相同的不利环境条件，并且会相对较快地腐蚀或磨损，由此减少磨损测量系统的使用寿命。本文中所描述的磨损测量系统的无源提供动力可减小电线的数量，如果不排除全部的电线，将磨损测量系统连接到电源，因此会是更加坚固并且比有线磨损测量系统更持久。
[0018]可利用本文中所描述的装置、系统和技术在不要求技师手动地推进入磨损销中的情况下确定制动盘堆叠的磨损程度，目视检查磨损销并且作出关于磨损程度等的主观检查。相反，技师或其它用户可只需在具有远程装置的起落架的附近行走，用远程装置询问安装在航空器制动组件上各传感器系统(例如，通过利用远程装置给传感器系统提供动力)，并且读出或接收由传感器系统或远程装置所自动确定的磨损量。这样，与其它所提出系统相比，用于确定制动盘堆叠组件的磨损量的装置、系统和技术可减少用于确定磨损量的周转时间。
[0019]现有的制动盘堆叠磨损测量装置、系统和技术也可不以有意义的方式记录、采集或显示测量数据。相反，在本文中所描述的一些实例中，可将用于特定制动组件和被订购的更换部件的制动盘堆叠磨损测量值加以存储，例如由此能够确定磨损模式。更换部件的预订可有助于减小航空器(或其它交通工具)为了维修目的而不能使用的时间的量。
[0020]虽然在本文中为了便于描述而主要针对航空器制动组件，但本文中所描述的示范性制动盘堆叠磨损测量装置、系统和技术也可适用于其它交通工具的制动组件，该制动组件包括随着制动器使用而磨损的制动盘堆叠。
[0021]图1是图示说明根据本文中所描述的一个或多个实例的、包括磨损测量系统的示范性航空器制动组件的示意图。在图1中所示的实例中，航空器制动组件10包括:机轮12、致动器组件14、制动盘堆叠16、和轴18。机轮12包括轮毂20、机轮伸臂凸缘22、凸耳螺栓26、和凸耳螺母28。致动器组件14包括致动器壳体30、致动器壳体螺栓32、和多个柱塞(未标号)。利用凸耳螺栓26和凸耳螺母28将机轮伸臂凸缘22机械附着到轮毂20。在组装期间，可将充气轮胎(未图示)置于轮毂20上并且固定在相反侧的机轮伸臂凸缘22。此后，可以将凸耳螺母28紧固在凸耳螺栓26上，并且可以将充气轮胎充气。
[0022]可利用转矩管42和轴18将航空器制动组件10安装到航空器上。在图1的实例中，用多个螺栓46将转矩管42附着到轴18。转矩管42支撑致动器组件14和制动盘堆叠16的定子38。可将轴18安装在起落架(未图示)的支柱上从而将航空器制动组件10连接到航空器。在航空器的运行期间，不时地制动会是必需的，例如在着陆和滑行期间。因此，航空器制动组件10可利用致动器组件14和制动盘堆叠16来支持制动。在操作期间，致动器组件14的柱塞可在远离致动器壳体30的方向上延伸以便将制动盘堆叠16轴向挤压并抵靠压缩点48从而提供制动。
[0023]制动盘堆叠16包括交替的转子盘36和定子盘38。利用横梁键40将转子盘36安装到机轮12，具体地安装在轮毂20中。利用花键44将定子盘36安装到轴18，具体地安装在转矩管42中。在图1的实例中，制动盘堆叠16包括四个转子36和五个定子38。然而，制动盘堆叠16中可包括不同数量的转子和/或定子。此外，转子与定子的相对位置可以是反向的，例如，以便将转子盘36安装到转矩管42并且将定子盘38装到轮毂20。
[0024]分别用横梁键40和花键44将转子盘36和定子盘38安装在航空器制动组件10中。横梁键40可在轮毂20内部的附近周向地间隔。横梁键40可成型为具有相反端(例如，矩形的相反端)并且可具有机械附着到轮毂20内部的一端和机械附着到轮毂20外部的相反端。横梁键40可与轮毂20形成为整体或者可与轮毂20分离并且机械附着到轮毂20，例如以便提供转子盘36与轮毂20之间的热障。
[0025]花键44可在转矩管42的外部附近周向地间隔。花键44可与转矩管42形成为整体或者可与转矩管42分离并且机械附着到转矩管42。在一些实例中，花键44可限定在转矩管42中的横向凹槽。因此，定子盘38可包括多个径向向内设置的缺口，这些缺口构造成被插入花键中。
[0026]航空器制动组件10包括磨损测量系统，在图1中所示的实例中，该磨损测量系统包括磨损销50、发射器52、传感器系统54、和远程装置56。如参照图2更详细地描述，发射器52构造成发射信号，并且传感器系统54的传感器可构造成生成表示信号的特征(例如信号强度)的输出。传感器系统54还可包括控制器，该控制器构造成接收由传感器所生成的输出并且以无线方式将信号的特征(基于传感器输出所确定)的表示传输至远程装置56。在一些实例中，传感器系统54的控制器或者远程装置56的处理器可基于信号的特征的表示而确定制动盘堆叠16的磨损量(例如，相对于其中堆16较小被磨损的预定状态)。表示可以是例如作为信号特征的函数而变化的值或其它参数。例如，表示可以是来自传感器113的原始输出或者基于原始输出所确定的值。
[0027]在图1中所示的实例中，传感器系统54和发射器52被选择是坚固的并且适合使用于制动组件10的相对苛刻的操作环境。例如，传感器系统54和发射器52的各部件可被选择成能够在温度高达300华氏度(大约150摄氏度)的环境中以及在可遭受冰、冲击和振动的环境中操作。
[0028]如图1中所示，远程装置56构造成将电磁能量等传输给无源提供动力的传感器系统54。当被提供动力时，传感器系统54可将由传感器113所检测信号的特征的表示传输至远程装置56。这样，远程装置56可以无线方式给传感器系统54提供动力，因而传感器系统54可以不包括电源(例如，电池)并且可以不连接到电源，例如经由延续经过航空器制动组件10的电线。同样地，在一些实例中，远程装置56可以无线方式给发射器52提供动力。
[0029]图1中示出了示范性制动组件10。在其它实例中，本文中所描述的磨损测量系统可适用于具有其它构造的其它制动组件。
[0030]图2是图示说明制动盘堆叠16、示范性磨损测量系统100、制动组件10的托架110、和磨损销50的方框图。在图2中所示的实例中，磨损测量系统100包括托架110、发射器52、及包括控制器112和传感器113的传感器系统54。制动盘堆叠16包括转子36、定子38、和安装托架102。当制动盘堆叠16的单独的转子36和定子38随时间推移而磨损时，制动盘堆叠16在χ-轴方向上的尺寸会减小(在图2中为了易于描述而仅示出相互垂直的x-y轴并且不标示制动盘堆叠16在空间中的任何具体范围)。磨损销50可联接到制动盘堆叠16的任何合适部分，如压板(例如，由在最靠近托架110的端部上的定子38所限定)、转子36、或定子38，使得当制动盘堆叠16发生磨损时磨损销相对于托架110运动。
[0031]托架110可联接到航空器的任何合适部分(例如，起落架组件)并且当制动盘堆叠16发生磨损时不在X-方向上运动。
[0032]在一些实例中，发射器52和传感器系统54的至少传感器113构造成当制动器堆16发生磨损时相对于彼此运动(例如，彼此远离或者彼此靠近)。如图2中所示，在一个实例中，发射器52可机械连接到磨损销50(例如，最远离制动盘堆叠16的磨损销50的一端、或者沿磨损销50的任何其它适当位置)并且传感器系统54可机械连接到托架110。然而，在其它实例中，传感器系统54可机械连接到磨损销50并且发射器52机械连接到托架110。另外，在图2中所示的实例中，发射器52和传感器113构造成当制动盘堆叠16发生磨损时朝向彼此运动。具体地，发射器52构造成朝向固定式传感器112运动。在其它实例中，如参照图3所描述，磨损测量系统可以构造成使得发射器52和传感器113构造成当制动盘堆叠16发生磨损时在彼此远离的方向上运动。
[0033]发射器52包括构造成发射可以由传感器系统54检测的信号的任何合适装置，其中由传感器113所检测信号的特征作为发射器52与传感器113之间的相对距离的函数而变化。因此，发射器52和传感器113构造成使得由发射器52所输出且由传感器113所检测的信号的特征表不发射器52与传感器113之间的距离。例如，在一些实例中，发射器52包括发射磁场的磁体，并且传感器113可包括磁场强度传感器，例如磁强计(例如，多轴磁强计)、霍尔效应传感器等。在其它实例中，发射器52包括光发射器(例如，激光器)并且传感器113可包括光学感器。在其它实例中，发射器52包括声发射器并且传感器113可包括声传感器；由传感器113所接收信号的拍频可表示发射器52与传感器113之间的相对距离，该相对距离可表示制动盘堆叠16的磨损程度。控制器112可输出表示拍频的信号。
[0034]作为另一个实例，发射器52包括射频信号发射器(或者另一个电信号发射器)并且传感器113可包括无线电收发器。例如，传感器113可以包括被置于相互间隔的已知距离处的两个天线(例如，间隔达波长的一半)，并且系统54的控制器可以确定由传感器113的两个或多个天线所检测信号之间的相位差从而确定发射器52与传感器113之间的相对距离，该相对距离可表示制动盘堆叠16的磨损程度。控制器112、外部装置56的处理器、或者另一个处理器可以构造成接收相位差，并且基于所确定的相位差而确定发射器52与传感器113之间的相对距离。例如，控制器112、装置56的处理器、或者另一个处理器可以存储将不同的相位差与各个不同的制动盘堆叠磨损程度联系起来的信息。该信息可以由例如控制器112的储存器、装置56或另一个装置所存储。
[0035]作为另一个实例，发射器52包括电容板(可以由远程装置56向该电容板无源地提供动力)，并且控制器112可以构造成输出表示发射器52与传感器113之间的电容的信号。控制器112、外部装置56的处理器、或者另一个处理器可以构造成接收所确定的电容，并且基于所确定的电容而确定发射器52与传感器113之间的相对距离，该相对距离可表示制动盘堆叠16的磨损程度。例如，控制器112、装置56的处理器、或者另一个处理器可以存储将不同电容值与各个不同程度制动盘堆叠磨损联系起来的信息。可以利用例如控制器112的存储器、装置56、或者另一个装置来存储信息。处理器可接收由控制器112所输出的信号，基于信号的特征(例如，信号的振幅或频率)而确定电容值，将所确定的电容值与存储的信息进行比较，并且基于该比较并基于与所确定的电容值相关的磨损程度而确定制动盘堆叠磨损。
[0036]如参照图4所描述，控制器112可包括处理器和存储器。本公开中所描述的处理器以及其它处理器可包括一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或者其它等效的集成或分立逻辑电路、或者其组合。归于本文中所描述控制器和处理器的功能可由硬件装置提供，并且具体化为软件、固件、硬件或者其任意组合。
[0037]在一些实例中，控制器112可包括收发器，该收发器构造成利用任何合适的无线通信技术(例如但不限于WiF1、蓝牙、红外、或射频技术(例如，根据ISO 18000-2和ISO 14443A标准))发送并接收数据。控制器112可由外部装置56无源地提供动力。例如，可利用外部装置56(也被称为远程装置)以感应的方式给控制器112提供动力。利用无源提供动力的控制器112可减少执行对控制器112的维修的需要，因为可以无需将电线延续或者安装或更换控制器112的内部电源。同样地，更换整个控制器112会是较容易的，因为可减少或排除在控制器112与航空器之间的连接线的数量。
[0038]在一些实例中，在操作中，发射器52可构造成发射磁场(或其它信号)并且传感器113可构造成检测磁场并生成表示磁场的特征(例如，磁场的强度)的输出。传感器113可构造成将磁场的电磁能量转换成可以由控制器112读出的信号。例如，传感器113可检测由发射器52所发射的磁场并产生与由传感器113检测磁场的强度成正比的电压。
[0039]在一些实例中，发射器52可包括光发射器，例如构造成发射激光束的激光器。传感器113可构造成检测激光束并且生成表示激光束的特征的输出(例如，激光束在发射器52与传感器113之间行进所用的时间)。光发射器52和传感器113可机械连接到相反的结构(例如，托架110和磨损销50)，因此当制动器堆发生磨损时发射器52和传感器113相对于彼此运动。然而，在一些实例中，光发射器52和传感器113可机械连接到相同的结构(例如，磨损销50)，使得在光发射器52发射激光束的情况下，该激光束可被另一个结构(例如，托架110)反射并且传感器113可检测反射的激光束。传感器113可构造成输出表示发射信号的特征的信号，并且控制器112可接收由传感器113输出的信号。例如，发射器52可发射激光束，传感器113可检测激光束并且确定在发射激光束时与检测到激光束时之间所经过的时间，并且传感器113可输出表示经过时间的信号。
[0040]在一些实例中，发射器52可包括可构造成发射无线射频(例如，两个不同的频率)的两个天线。传感器113可构造成检测频率并且测量发射频率的相位或拍频。传感器113可输出表示所检测频率的信号，使得信号可由控制器112读出。
[0041]传感器113可构造成连续地检测由发射器52所输出的信号或者以规则或不规则的周期性间隔检测信号(例如，每天一次，在每次着陆之后等)。在一些实例中，传感器113可构造成一经需要而生成表示信号的特征的输出，例如当现场技师利用远程装置56进行检测并且通过以无线方式向控制器112提供动力而以无线方式询问传感器系统54。传感器113可构造成仅当制动盘堆叠16被挤压时或者仅当制动盘堆叠16不被挤压时检测由发射器52所输出的信号并且生成表示检测信号的输出。
[0042]在一些实例中，控制器112可在利用由外部装置56所发射的能量提供动力后不久接收来自传感器113的信号。例如，传感器113可检测磁场并产生电压(或者另一个合适的输出)，并且控制器112在提供动力时可立即接收来自传感器113的电压。
[0043]在一些实例中，可利用外部装置56以无线方式给发射器52和传感器113提供动力。在一些情况下，利用相同的无线电源给发射器52和传感器113提供动力可提供干涉的适应力，例如与其中发射器52无源地发射磁场的实例相比。另外，以无线方式给发射器52和传感器113两者提供动力可有助于维持发射器52与传感器113之间的校准。在一些实例中，以无线方式给发射器52和传感器113提供动力也可提供用于射频(RF)传输技术的便利，例如由发射器52所采用的调制码和标识符。
[0044]由于转子36与定子38之间的摩擦，因而制动盘堆叠16会变得磨损。当制动盘堆叠16发生磨损时，磨损销50可相对于托架110运动。传感器113或发射器52中的一个联接到磨损销108，使得当制动盘堆叠16发生磨损时传感器113或发射器52中的一个随磨损销50—起运动。这样，发射器52和传感器113可构造成相对于彼此运动(例如，发射器52可联接到磨损销108并且传感器113可联接到托架110，反之亦然)。在图2中所述的实例中，发射器52可联接到最远离制动盘堆叠16的磨损销50的底部。在本实例中，当制动盘堆叠16发生磨损时，磨损销50和发射器52在朝向托架110的方向上运动(例如，运动到图2中的左侧)。
[0045]当发射器52和传感器113相对于彼此运动由此改变发射器52与传感器113中之间的距离时(当制动组件处于静止状态或压缩状态时)，由发射器52所生成且由传感器113所检测的信号的特征(例如，磁场的强度、或者在发射激光束与检测到激光束之间经过的时间)会发生变化。因此，信号的特征可作为制动盘堆叠16的磨损量的函数而变化，并且可由控制器112或远程装置56或者两者用来确定制动盘堆叠16的磨损量。在图2中所示的实例中，当制动盘堆叠16发生磨损时发射器52朝向托架110运动，使得如果发射器52是磁体那么当制动盘堆叠16发生磨损时在传感器113处的磁场变得更强。
[0046]在其它实例中，发射器52可联接到在托架110与制动盘堆叠16之间的磨损销50。在这些实例中，当制动盘堆叠16发生磨损时，发射器52在远离托架110的方向上运动(例如，运动到图2中的左侧)，使得如果发射器52是磁体，那么当制动盘堆叠16发生磨损时在传感器113处的磁场变得较弱。
[0047]无论当制动盘堆叠16发生磨损时传感器113和发射器52是否在朝向或远离彼此的方向上运动，传感器113构造成检测由发射器52所输出的信号并且生成表示信号的特征的输出。例如，如果发射器52是磁体，那么传感器113可输出与在传感器113处的磁场强度成正比的电压。
[0048]在一些实例中，控制器112、远程装置56、或者另一个装置可基于由传感器113所生成的输出而确定制动盘堆叠16的磨损量。制动盘堆叠16的磨损量可以是表示制动盘堆叠16的磨损状态的任何合适的参数。例如，在一些实例中，制动盘堆叠16的磨损量是制动盘堆叠16已在X-轴方向上相对于预定基线被磨损量(例如，距离)的测量值。预定的基线可以由控制器112、远程装置56、或者另一个装置所存储，并且可以例如当制动盘堆叠16被安装或者任何其它之前的测量时开始测量(采用长度的尺寸)。
[0049]在一些实例中，控制器112、远程装置56、或者另一个装置可接收由传感器113所生成的输出(例如，电压)并且基于该输出而确定发射器52与传感器113之间的距离。当制动盘堆叠16发生磨损时，距离会增大或减小(基于磨损测量系统的特定构造)。由传感器113所接收信号的特征(例如，磁场的强度)可对应于发射器52与传感器113之间的距离。同样地，来自传感器113的输出(例如，电压)可与由传感器113所接收的信号(例如，磁场的强度)成正比。在一些实例中，发射器52包括磁体，并且由传感器113所接收磁场的强度可与电压水平有关。例如，控制器112、远程装置56、或者另一个装置可存储将多个不同的电压水平与各个发射器52与传感器113之间的距离联系起来的表或其它数据结构。在一些实例中，控制器112、远程装置56、或者另一个装置然后可基于由传感器113所输出的电压通过确定与数据结构中的电压相关的距离而确定发射器52与传感器113之间的距离。
[0050]作为另一个例子，制动盘堆叠16的磨损量可以是制动盘堆叠16的剩余使用寿命的百分率。例如，在发射器52包括磁体的情况下，制动盘堆叠16的剩余使用寿命的多个不同百分率可与在控制器112的存储器远程装置56或者另一个装置中的各自磁场特征有关，使得一旦磁场特征被确定，则可以确定远程装置56的控制器112或者处理器可确定与磁场特征相关的制动盘的使用寿命的百分率。
[0051]在一些实例中，控制器112可基于发射器52与传感器113之间的所确定距离而确定制动盘堆叠16的剩余使用寿命。在一些实例中，控制器112或者另一个装置(例如远程装置56)可存储将不同距离(或者，在一些实例中，由传感器113所生成的电压)与不同量的磨损联系起来的表或其它数据结构。然后，控制器112或其它装置可通过确定与由传感器113所生成输出相关的磨损量而确定磨损量(例如，如用剩余的使用寿命或已耗用使用寿命的百分率所表不)。
[0052]在其它实例中，控制器112可仅将由传感器113所生成的电压(或者其它电信号特征)输出至外部装置56，并且外部装置56的处理器可例如利用关于控制器112的任何上述技术并基于由传感器113所生成且由控制器112所传输的输出而确定制动盘堆叠16的磨损量。
[0053]图3是图示说明另一个示范性磨损测量系统150的方框图，该系统150类似于图2中所述的磨损测量系统100，但示出了发射器52、控制器112和传感器113的不同布置。并非将发射器52或传感器113中的一个机械联接到磨损销50(示于图2中)，在图3中所示的实例中，发射器52机械连接到制动盘堆叠16并且传感器112机械连接到托架110。例如，发射器52可以在制动盘堆叠38的一端连接到定子38，该堆的一端可起制动盘堆叠16的压板的作用(施加力于致动器上从而挤压制动盘堆叠16)。在其它实例中，发射器52可以机械连接到托架110并且传感器113可以机械连接到制动盘堆叠16。
[0054]当转子36和定子38被磨损时，制动盘堆叠16的表面与托架110之间的距离会增加。磨损测量系统150构造成使得当制动盘堆叠16发生磨损时并且减小在负的X-轴方向上的尺寸(仅为了便于描述，在图3中示出了相互垂直的x-y轴)时，发射器52和传感器112在彼此远离的方向上运动，而不是在朝向彼此的方向上运动，如图2中的磨损测量系统100的实例。因此，当制动盘堆叠16发生磨损时，发射器52可在远离传感器113的方向上运动，使得当制动盘堆叠16发生磨损时在传感器113处的信号的特征发生变化。例如，在发射器52包括磁体的情况下，发射器52可在远离传感器113的方向上运动，使得当制动盘堆叠16发生磨损时传感器113磁场强度减小。在其它实例中，在发射器52包括光发射器(例如，激光器)的情况下，发射器52可在远离传感器113的方向上运动，使得当制动盘堆叠16发生磨损时在发射器52发射信号(例如，激光束)的时间与由传感器113检测到信号的时间之间的时间会增大。
[0055]在一些实例中，发射器52和传感器113两者可机械连接到托架110或者制动盘堆叠16。例如，在发射器发射激光束的情况下，发射器52和传感器113可机械连接到托架110，使得激光束被制动盘堆叠16反射并且反射的激光束是由传感器113所检测。
[0056]在一些实例中，控制器112、远程装置56的处理器、或者磨损测量系统150的另一个部件可构造成利用任何上述技术并基于由传感器113生成的输出而确定制动盘堆叠16的磨损量，例如参照图2。
[0057]图4是图示说明示范性磨损测量系统200的概念性方框图，该系统200可以是图2的系统100或图3的系统150的一个实例。磨损测量系统200可包括控制器112、传感器113、发射器52、和远程装置56。
[0058]在图4中所示的实例中，控制器112包括处理器212、储存器214、收发器216、和动力接收器218。收发器216构造成支持控制器112与外部装置(例如远程装置56)之间的无线通信。在一些实例中，处理器212可将表示由传感器113所检测信号的特征的信息(例如，原始传感器输出或者参数化传感器输出)传输给远程装置56。除了或者代替传感器输出，处理器212可基于传感器113的输出而确定制动盘堆叠16的磨损量并且利用收发器将所确定的制动盘堆叠16的磨损量传输给远程装置56。处理器212也可经由收发器216接收来自远程装置56或另一个装置的其它信息，例如更新由处理器212所执行的软件以便确定制动盘堆叠16的磨损量或者作出其它确定。
[0059]动力接收器218可包括构造成接收由远程装置56所产生的感应动力的天线。另外，在一些实例中，动力接收器218可包括构造成将通过感应所接收的动力转换成有用能量从而给控制器112提供动力的其它部件，例如但不限于一个或多个电容器、一个或多个整流器、或者一个或多个DC-DC电荷栗。远程装置56可包括动力发射器，该动力发射器构造成生成并发射能量(例如，电磁波)，该能量引起在动力接收器218的天线中的电流。因此，动力接收器218使控制器112能够通过电磁感应无源地提供动力，因而控制器112不包括从电源或容纳在内部的电源延续到控制器112的电线。无源地提供动力的控制器112可使它更易于安装、操作和维护磨损测量系统200。另外，无源地提供动力且不包括内部电源的控制器112可以是相对于包括电源的控制器更加紧凑。更紧凑的设计可更加易于安装在航空器制动组件中可用的相对紧密的空间中。
[0060]在其它实例中，动力接收器218可包括有线连接，因此可利用电池或电线给控制器112提供动力。
[0061]一旦利用由远程装置56所发射的能量给控制器112提供动力，那么处理器212可控制收发器216传输由传感器113所检测信号的特征的表示。这可以是例如在给时间控制器112提供动力时的实时传感器输出。例如，处理器212可控制收发器216传输由传感器113所输出的原始电信号或者参数化信号(例如，基于由传感器113所输出的原始电信号所确定的电压水平)。这样，远程装置56可构造成通过传输能量而询问传感器系统54，该变量给控制器112提供动力并且导致控制器112传输由传感器113所检测信号的特征的表示。
[0062]在一些实例中，远程装置56可包括处理器222、存储器224、收发器226、和动力供给器228。在一些实例中，远程装置56可以是手持装置，例如移动计算装置(例如，智能手机、平板电脑等)。手持装置可允许装置56是相对地便携的，这可提高磨损测量系统200在本领域中的有用性，例如在定期的航空器维修事件期间。
[0063]收发器216构造成支持远程装置56与控制器112之间的无线通信。动力供给器228构造成生成并发射能量(例如，电磁波)，该能量给控制器112提供动力。动力供给器228可在不使用电缆或电线的情况下给控制器112提供动力，例如利用感应动力发射可被控制器112的动力接收器218所接收的电磁场。
[0064]在操作中，发射器52可发射由传感器113所检测的信号(例如，磁场)。当需要制动盘堆叠16的磨损量时，控制器112可由远程装置56无源地提供动力。例如，技师可将远程装置56定位在靠近控制器116的位置并且控制装置56发射电磁能量从而给控制器112提供动力。该能量可给控制器112的动力接收器218提供能量并且导致控制器112启动。在一些实例中，动力供给器228构造成生成具有大约8分贝-毫瓦(dBm)至大约17 dBm的动力的824百万赫兹(MHz)至约960 MHz的信号，该信号可使动力接收器218能够在暴露于信号的I秒内充电，如果将远程装置56保持在动力接收器218的I米范围内，或者在100秒内充电如，果将装置56保持在与动力接收器218距离10米处。
[0065]当被启动时，处理器212可接收由传感器113所生成的输出，其中输出作为由发射器52所发射信号的特征的函数而变化。例如，传感器113可生成表示由发射器52所发射信号的特征(例如，磁场强度)的输出(例如，电压)。当被提供动力时，控制器112可接收来自传感器113的输出，并且在一些实例中，可利用各个收发器216、226将输出的表示(例如，原始输出自身或者参数化输出，例如电压的幅值)传输给远程装置56。在一些实例中，处理器212、处理器222、或者两个处理器212、222基于由传感器113所生成的输出而确定制动盘堆叠16的磨损量。
[0066]如上所述，传感器113可生成与由传感器113所检测信号的特征(例如，磁场强度)成正比电压输出(或其它输出)，该信号自身可与发射器52与传感器113之间的距离成正比。发射器52与传感器113之间的距离可与制动盘堆叠16的磨损量成正比。
[0067]处理器222可存储从存储器224的控制器112中所接收的信息。该信息可包括例如传感器输出、所确定的制动盘堆叠16的磨损量等。另外，在其中处理器222确定制动盘堆叠
16的磨损量的实例中，处理器222可将所确定的量存储于存储器224中。如上所述，在一些实例中，制动盘堆叠的磨损量可以是磨损的任何合适的量化，例如但不限于相对于预定基线的磨损量值(例如，以长度单位测量)、制动盘堆叠16的剩余使用寿命(采用剩余磨损或幅值的百分率的形式)、或者其任意组合。
[0068]在一些实例中，处理器222可构造成基于传感器113的输出所确定的磨损量是否表示制动组件10的维修是适当的。例如，响应于确定制动盘堆叠16的磨损量小于或等于阈值(由存储器224存储)，处理器222可生成用于用户的通知。该通知可表示例如检测到特定的磨损程度(例如，小于25%的制动盘堆叠16的剩余使用寿命)。通知可以是例如视觉通知(例如，利用显示器或者其它视觉指示器而显示，例如远程装置56的光的激活)、听觉通知、或者躯体感觉通知(例如，手持装置会发生振动从而提供通知)。响应于接收到通知，用户可执行任何期望的维修，例如一个或多个转子36或定子38的更换。
[0069]在一些实例中，处理器222可将多个所确定的制动盘堆叠16的磨损量存储于存储器224中，各量是在不同时间进行测量并且将所确定的磨损量与存储器224中的特定制动组件10联系起来。在一些实例中，远程装置56也可经由收发器226或另一个通信模块将值上载到远程数据库。然后另一个装置可访问历史磨损信息，该信息可用于对制动组件10的磨损模式、特定的航空器、特定类型的航空器、特定类型的制动组件等的制动器的磨损模式进行分析。
[0070]在一些实例中，处理器222可构造成基于传感器113的输出而预测何时一个或多个转子36或定子38会需要更换。例如，基于用于特定制动组件10的历史磨损数据，处理器222可确定制动盘堆叠16的磨损率并且预测直到磨损量小于或等于预定的阈值磨损程度的着陆次数。这样，磨损测量系统200可以不仅用于获得实时制动盘堆叠16测量，但也可用于计划制动组件10维修。这可以通过允许实体(例如，维修设备)预测制动盘堆叠16何时将需要更换并且具有容易获得的部件而改善维修安排和工作流程。
[0071]存储器214和存储器222以及本文中描述的其它储存器可包括任何一个或多个易失性或非易失性介质，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPR0M)、闪速存储器等。存储器214、222可存储计算机可读指令，该指令当由各个处理器212、222执行时导致控制器112和远程装置56分别执行本文中所描述的各种功能。
[0072]图5是图示说明确定制动组件的制动盘堆叠的磨损量的示范性方法的流程图。仅为了说明的目的，将参考图4中所描述的制动组件10和磨损测量系统来描述示范性方法。然而，该方法也可适用于其它磨损测量系统。
[0073]在一些实例中，远程装置56的动力供给器228可以无线方式将动力传输给控制器112，该控制器112可经由动力接收器218(302)以无线方式接收来自远程装置56的动力。处理器222可接收来自传感器113的输出(304)，该传感器113构造成检测由发射器52所发射的信号(例如，磁场)并且生成表示检测信号的特征的输出。例如，传感器113可检测磁场并且输出与磁场强度成正比的电压。控制器112的处理器212可接收由传感器113输出的信号并且控制收发器216将表示传感器输出的信息或者确定的制动盘堆叠16磨损程度传输至远程装置56(306)。在一些实例中，处理器212接收来自传感器113的输出，基于信号(例如，电压的幅值)确定电压值，并且将电压值传输给远程装置56。
[0074]控制器112的处理器212或者远程装置56的处理器222可利用任何上述技术基于由传感器113生成的输出来确定制动盘堆叠16的磨损量。
[0075]本公开的技术可应用于多种多样的计算装置。已描述了任何部件、模块或单元并重点放在功能方面并且不一定要求用不同硬件单元来实现。本文中所描述的技术可应用于硬件、软件、固件、或者其任意组合。被描述为模块、单元或部件的任何特征可共同地应用于集成的逻辑装置或者独立地具体化为分立但共同操作的逻辑装置。在一些情况下，各种特征可具体化为集成电路装置，例如集成电路芯片或芯片组。
[0076]如上所述，本公开的技术也可应用于包括计算机可读存储介质的制品。本文中使用的术语“处理器”可指代任何的前述结构或者适合于实施本文中所描述技术的任何其它结构。另外，在一些方面，本文中所描述的功能可提供于构造成实施本公开技术的专用软件模块或硬件模块中。即使应用于软件中，但这些技术可利用硬件(如处理器)来执行软件，并且利用存储器来存储软件。在任何上述情况下，本文中所描述的装置可限定能够执行本文中所描述特定功能的一个特定机器。另外，本公开的技术可以完全地应用于一个或多个电路或逻辑元件，该电路或元件也可以被认为是处理器。
[0077]上面已描述了各种实例。这些和其它实例是在所附权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种系统，包括:制动盘堆置；构造成发射信号的发射器；传感器，所述传感器构造成检测所发射的信号并生成表示所检测信号的特征的输出， 其中，所述传感器和所述发射器构造成当所述制动盘堆叠发生磨损时相对于彼此运动;和 无源地提供动力的控制器，所述控制器可操作地联接到所述传感器并且构造成:以无线方式接收来自远程装置的动力，接收由所述传感器生成的所述输出，和处理器，所述处理器构造成基于由所述传感器生成的所述输出而确定所述制动盘堆叠 的磨损量，其中，所述控制器构造成将表示由所述传感器所生成的所述输出的信息或者表示基于 所述输出所确定的制动盘堆叠的磨损量的信息中的至少一者传输给所述远程装置。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器构造成基于由所述传感器生成的所述输 出而确定所述制动盘堆叠的剩余使用寿命的百分率，所述剩余使用寿命的百分率表示制动 器的磨损量。3.—种方法，包括:由发射器发射信号；由传感器检测由所述发射器发射的信号；由所述传感器生成表示由所述发射器所发射信号的特征的输出；由无源地提供动力的控制器以无线方式接收来自远程装置的动力；由所述无源地提供动力的控制器接收由所述传感器所生成的所述输出；和 基于由所述传感器生成的所述输出而确定制动盘堆叠的磨损量。
【文档编号】G01B17/00GK106017294SQ201610171751
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】A.F.岚金, C.蒙塔诺, P.西尔瓦
【申请人】霍尼韦尔国际公司