状态保持和自主的工业感应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本文中公开的主题涉及感应装置，且更具体而言，涉及用于提供状态保持和自主的感应装置的系统和方法。
【背景技术】
[0002]某些旋转或固定机器，诸如发电机、涡轮、电动马达等，通常可包括多个传感器，以在操作期间测量机器的不同参数。测量此种机器的操作条件的传感器可经受严苛的条件(例如高温、高压等)，且有助于此种机械的最佳操作。传感器因而需要持续的功率，且保证频繁的维护和改装。而且，虽然对应于这些机器的日常或正常操作条件的一些操作参数可受到持续监测，但某些其他参数可保证不太频繁甚至是不定时发生的监测。因而，提供装备用于长期使用的传感器可能是有用的。
【发明内容】
[0003]在下面总结与原始要求保护的发明在范围方面相当的某些实施例。这些实施例不意图限制要求保护的发明的范围，相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要总结。实际上，本发明可包含多种形式，它们可类似或不同于下面阐述的实施例。
[0004]在第一实施例中，被动传感器构造成检测燃气涡轮的一个或更多个操作参数。该被动传感器联接到燃气涡轮。该被动传感器还构造成从一个或更多个操作参数提取一部分能量以用于操作、储存该一个或更多个操作参数的值的指示、根据该一个或更多个操作参数的值从第一机械状态过渡到第二机械状态、和响应于接收询问信号(interrogat1nsignal)来提供信号。该信号包括该一个或更多个操作参数的值的指示。
[0005]在第二实施例中，系统包括涡轮系统和一个或更多个状态保持传感器，该状态保持传感器联接到涡轮系统，且构造成感应涡轮机系统的振动、应变、温度或压力。该一个或更多个状态保持传感器包括储存机构，该储存机构包括锁闭装置(latching device)，该锁闭装置构造成响应于从所感应的振动、应变、温度或压力得到的能量来保持或改变机械状态。该储存机构的机械状态包括所感应的振动、应变、温度、或压力的值的指示。该一个或更多个状态保持传感器还包括通信电路，该通信电路构造成在接收到一个或更多个询问信号时提供所感应的振动、应变、温度、或压力的值的指示。
[0006]在第三实施例中，装置包括状态保持感应装置，该状态保持感应装置构造成检测外部系统的一个或更多个物理参数、从一个或更多个物理参数提取一部分能量以用于状态保持感应装置的操作、储存一个或更多个物理参数的值的非易变指示、和根据该一个或更多个物理参数的值从第一机械状态变成第二机械状态。在检测到询问信号时，且如果状态保持装置的切换器处于第一状态，则状态保持感应装置构造成接收询问信号的第一量的能量，且反射询问信号的该第一量的能量。如果状态保持装置的切换器处于第二状态，则状态保持感应装置构造成接收询问信号的第二量的能量，且反射询问信号的第二量的能量。反射询问信号的第二量的能量包括对外部装置提供一个或更多个物理参数的值的指示。该状态保持感应装置还构造成至少部分地基于询问信号将状态保持感应装置重置到第一机械状态。
[0007]技术方案1:一种被动传感器，构造成:
[0008]检测燃气涡轮的一个或更多个操作参数，其中，电被动传感器联接到所述燃气涡轮；
[0009]从所述一个或更多个操作参数提取一部分能量以用于操作；
[0010]储存所述一个或更多个操作参数的值的指示；
[0011 ]根据所述一个或更多个操作参数的值从第一机械状态过渡到第二机械状态;和
[0012]响应于接收询问信号来提供信号，其中，所述信号包括所述一个或更多个操作参数的值的指示。
[0013]技术方案2:根据权利要求1所述的被动传感器，其中，所述被动传感器包括构造成在一段时间内检测所述一个或更多个操作参数的被动传感器。
[0014]技术方案3:根据技术方案I所述的被动传感器，其中，所述被动传感器构造成响应于所述询问信号来无线地提供信号。
[0015]技术方案4:根据技术方案I所述的传感器，其中，所述被动传感器包括锁闭装置，所述锁闭装置包括微电机系统(MEMS)或纳电机系统(NEMS )，所述微电机系统(MEMS)或纳电机系统(NEMS)构造成通过在多个机械状态之间过渡来储存所述一个或更多个操作参数的值的指示。
[0016]技术方案5:根据技术方案4所述的被动传感器，其中，所述锁闭装置构造成通过利用一个或更多个被动多稳态结构来维持第一机械状态或第二机械状态。
[0017]技术方案6:根据技术方案4所述的被动传感器，其中，所述锁闭装置包括质量弹簧系统和一个或更多个多稳态结构，且其中，储存所述一个或更多个操作参数的值的指示包括将所述质量弹簧系统的质量锁闭成所述一个或更多个多稳态结构的机械状态。
[0018]技术方案7:根据技术方案4所述的被动传感器，其中，所述锁闭装置包括嵌齿轮和联接系统，且其中，所述嵌齿轮构造成响应于由所述嵌齿轮和联接系统从所述一个或更多个操作参数接收的能量而旋转，以储存所述一个或更多个操作参数的值的指示。
[0019]技术方案8:根据技术方案I所述的被动传感器，包括电磁能量检测电路，所述电磁能量检测电路构造成作为该一个或更多个检测到的操作参数的值的指示来改变阻抗。
[0020]技术方案9:根据技术方案I所述的被动传感器，其中，所述被动传感器构造成检测以下的一个或更多个操作参数:旋转机器、同步机器、异步机器、蒸汽涡轮、水力涡轮、航空发动机、风力涡轮、压缩机、燃烧器、过渡件、涡轮机的一部分、旋转构件、静止构件、或它们的任意组合。
[0021 ]技术方案10:根据技术方案I所述的被动传感器，其中，所述一个或更多个操作参数包括温度、压力、流速、流体水平、位移、加速度、速度、转矩、间隙、应变、应力、振动、电压、电流、湿度、电磁辐射、质量、磁通量、蠕变、裂纹、发热点、设备状态、金属温度、外部系统的健康、或它们的任意组合。
[0022]技术方案11:一种系统，包括:
[0023]涡轮机系统;和
[0024]—个或更多个状态保持传感器，其联接到所述涡轮系统且构造成感应所述涡轮系统的振动、应变、温度、或压力，包括:
[0025]储存机构，其包括锁闭装置，所述锁闭装置构造成响应于从所感应的振动、应变、温度、或压力得到的能量来保持或改变机械状态，其中，所述储存机构的机械状态包括所感应的振动、应变、温度、或压力的值的指示;和
[0026]通信电路，其构造成在接收到一个或更多个询问信号时无线地提供所感应的振动、应变、温度、或压力的值的指示。
[0027]技术方案12:根据技术方案11所述的系统，其中，所述通信电路包括电被动通信电路。
[0028]技术方案13:根据技术方案11所述的系统，其中，所述锁闭装置构造成响应于所述询问信号来重置机械状态。
[0029]技术方案14:根据技术方案11所述的系统，其中，所述储存机构构造成基于所感应的振动、应变、温度、或压力来保持或变成多个机械状态中的一个，且其中，所述多个机械状态中的各个对应于所感应的振动、应变、温度、或压力的不同值。
[0030]技术方案15:根据技术方案11所述的系统，其中，所述一个或更多个状态保持传感器构造成检测篡改。
[0031]技术方案16:根据技术方案15所述的系统，其中，所述篡改包括磁干扰。
[0032]技术方案17:—种装置，包括:
[0033]状态保持感应装置，其构造成:
[0034]检测外部系统的一个或更多个物理参数；
[0035]从所述一个或更多个物理参数提取一部分能量，以用于所述状态保持感应装置的操作；
[0036]储存所述一个或更多个物理参数的值的非易变指示；
[0037]根据所述一个或更多个物理参数的值从第一机械状态变成第二机械状态;和
[0038]在检测到询问信号时:
[0039]如果状态保持装置的切换器处于第一状态:
[0040]则接收所述询问信号;和
[0041]反射所述询问信号的第一量的能量；
[0042]如果所述状态保持装置的切换器处于第二状态；
[0043]则接收所述询问信号；
[0044]反射所述询问信号的第二量的能量，其中，第二量不同于第一量，且其中，该第二量的能量对外部装置提供所述一个或更多个物理参数的值