振动监测系统的制作方法

振动监测系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了振动监测系统，涉及的振动监测和分析系统可以包括被配置成将感测的振动转换成交流电流的换能器。处理模块可以分析所述交流电流并产生被配置以传达关于交流电流的特性的信息的输出。一个或多个分析模块可以被用于比较感测的振动的波形与已知的图案，例如，以识别已知事件和/或状况。
【专利说明】
振动监测系统
技术领域
[0001]本公开涉及用于监测仪器和物理系统的装置和方法。更具体地，公开的实施例涉及监测并随后分析振动和/或声音。
【背景技术】
[0002]许多系统和部件尤其是电子设备可以容易受到基于随时间暴露于机械应力的损坏。例如，以振动、冲击等形式重复和/或长时间暴露于能量可以引起敏感部件故障或劣化。即使更耐用的部件，诸如结构支撑、面板和防护罩，也可以随时间受到负面影响。
[0003]商用和军用飞行器提出此问题的说明性实施例。飞行器具有贯穿其整个长度的系统。许多系统对飞行器的任务和/或性能是关键的。例如，飞机具有前机身中的雷达电子设备、贯穿整个机身的液压和气动系统等。军事项目甚至有更广阔的一套系统和电子设备，其中的许多是任务关键的并且其中的一些是飞行关键的。
[0004]通常，安装在飞行器上的所有系统都有资格幸免于该领域中所预期的振动水平。该资格可以通过执行振动和冲击资格测试来完成。在该测试中使用的振动水平是基于硬件重量、位置以及假定的飞行剖面的最佳预测的振动载荷。
[0005]然而，由飞行器和/或其机载系统经历的实际环境往往不同于当建立资格水平时所预期的环境。例如，飞行器可以不同于最初设想而飞行。任务参数随出现的需求而变化，并且关于飞行剖面的最初假定在整个飞行器的寿命中很少保持不变。在另一示例中，某些军用飞行器可保持超过计划服务寿命的服务。在另一个示例中，部件可以在飞行器内被到处移动以方便设计变化，或者甚至在飞行器之间被移动。在一些示例中，部件可以不同于设计团队所预期的而被安装。在其它示例中，可在最初规范中做出误差或错误的假定。
[0006]评估不同部件的寿命消耗极大精力和费用。飞机所有者需要可靠和定量的理解机载电子设备的寿命如何与飞行器的计划服务使用进行比较。
[0007]此外，振动可以用于识别与机械有关的状况和事件。当前的机械监测系统可以需要专门的传感器、布线、电源和数据采集系统。此外，一些系统通常不受监测，诸如门、盥洗室、栗等。然而，经验丰富的技工或有经验的用户通常可以检测到即将发生的故障的标志或识别与特定事件相关联的声音和振动。因此，用于通过远程地监测振动环境而检测此类事件和状况的系统或方法是期望的。

【发明内容】

[0008]本发明提供了有关振动监测和分析的系统、装置以及方法。在一些实施例中，振动指示系统可以包括被配置为响应于感测的振动而产生交流电流的换能器，所述交变电流具有至少一个分量频率;与换能器通信的处理电路，所述处理电路被配置成当分量频率落在第一频率范围内时产生第一输出；以及与处理电路通信的视觉元件的阵列，该阵列被配置成响应于处理电路的第一输出而从第一持续视觉状态改变至第二持续视觉状态。
[0009]在一些实施例中，传感器系统可以包括被配置为将振动转换成电信号的换能器；电耦合到换能器的非动力处理器模块，该处理器模块被配置成当电信号在第一频率范围内具有频率分量时产生第一输出，并且当电信号在第二频率范围内具有频率分量时产生第二输出；以及包括第一视觉指示器和第二视觉指示器的阵列，该阵列与处理器模块通信;其中第一视觉指示器被配置成响应于第一输出的第一实例而持续改变状态，并且第二视觉指示器被配置成响应于第二输出的第一实例而持续改变状态。
[0010]在一些实施例中，一种监测振动暴露的设备的方法可以包括使用耦合到被监测的设备的非动力换能器来感测振动;使用与换能器通信的电路来确定感测的振动的频率和振幅，该电路包括层叠的多个带通滤波器并仅由换能器的输出供电；以及利用无源显示器视觉地显示频率和振幅信息。
[0011]在一些实施例中，一种监测振动暴露的设备的方法可以包括使用换能器将感测的振动转换成AC电信号;使用层叠的多个带通滤波器将AC电信号分裂为多个子信号，使得每个子信号对应于相应的分量频率范围；整流每个子信号以产生具有对应于相应子信号的强度的振幅的相应DC电压；以及更新视觉显示器，以持续地指示对应至少一个子信号的分量频率范围的信息。
[0012]在一些实施例中，一种仪器监测系统可以包括被配置为将振荡能量转换成具有波形的电信号的换能器;和与换能器和存储器存储装置通信的处理器，该处理器包括被配置为基于波形连续地生成频谱和傅立叶变换(FT)的签名模块;该处理器进一步包括与签名模块通信的比较模块，该比较模块被配置为通过将生成的频谱的特征的图案与存储在存储器存储装置中的多个已知频谱的特征图案比较来识别已知事件的发生，并且通过比较生成的FT与预期的FT来识别可能的仪器故障。
[0013]在一些实施例中，一种用于监测空间中的多个设备的方法可以包括感测由空间中的多个设备产生的振荡能量;将感测的振荡能量转换为具有波形的电信号;基于该波形连续地产生频谱和傅立叶变换(FT);通过将生成的频谱的特征的图案与多个已知频谱的特征图案比较来识别已知事件的发生;并且通过比较生成的FT与预期的FT来识别可能的仪器故障。
[0014]特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在其它实施例中被组合，其进一步的细节可以参考以下描述和附图而获知。
【附图说明】
[0015]图1是根据本公开的方面的说明性振动监测系统的示意图。
[0016]图2是具有无源电路和持久的人类可读界面的说明性振动监测系统的示意图。
[0017]图3是描绘图2的振动监测系统的说明性实施例的框图。
[0018]图4是根据本公开的方面示出适合在累积振动监测系统中使用的说明性电阻器和指示器布置的电路图。
[0019]图5根据本公开的方面描绘了适合在累积振动监测系统中使用的说明性人类可读界面。
[0020]图6是根据本公开的方面示出适合在峰值振动监测系统中使用的说明性电阻器、二极管和指示器布置的电路图。
[0021]图7根据本公开的方面描绘了适合在峰值振动监测系统中使用的说明性人类可读界面。
[0022]图8是根据本公开的方面示出适合在暴露级振动监测系统中使用的说明性电阻器、二极管、逻辑门和指示器布置的电路图。
[0023]图9根据本公开的方面描绘了适合在暴露级振动监测系统中使用的说明性人类可读界面。
[0024]图10是被配置成基于振动模式识别事件和/或故障模式的说明性振动监测系统的示意图。
[0025]图11是适合用于本公开的方面的说明性数据处理系统的各种部件的示意图。
[0026]图12是图10的系统的说明性实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0027]振动监测系统的各种实施例在以下被描述并在关联的附图中被示出。除非另有说明，振动监测系统和/或其各种组件可以但不要求为包括本文所描述、图示和/或并入的结构、部件、功能和/或变体中的至少一个。此外，结合本教导，本文所描述、图示和/或并入的过程步骤、结构、部件、功能和/或变体可以但不要求为被包括在其他类似监测系统中。各种实施例的以下描述本质上仅是示范性的，并且不以任何方式意在限制本公开、其应用或用途。此外，如下所描述的由实施例提供的优点本质上是说明性的，并且不是所有的实施例提供了相同的优点或相同程度的优点。
[0028]图1示出振动监测系统，并且通常以10表示。振动监测系统10通常可以包括振动传感器12。振动传感器12可以包括被配置为在压力和电能之间转换的任何适合的(一个或多个)换能器。例如，振动传感器12可以包括一个或多个压电元件、麦克风、加速计、应变仪和/或类似物，或其任意组合。振动传感器12可以是无源的。换言之，振动传感器可以是无动力的或非动力的，但是振动传感器可以响应于感测的压力变化或振荡能量(例如，振动)而产生电能。压电元件可以尤其适合于用作振动传感器。例如，包括石英、陶瓷、合成陶瓷和/或合适塑料的压电晶片(例如，聚偏二氟乙烯(PVDF))可以被使用。
[0029]由振动传感器12产生的信号可以被传递到处理电路14，以用于分析。通常，该信号可以表示感测的振动，并且可以包括波形。处理电路14可以包括任何适合的电气和/或电子电路或模块和/或任何适合的计算机实现的软件模块，处理电路14被配置为确定波形中的一个或多个特性。例如，处理电路14可以确定信号的频率分量、整体信号的振幅以及频率分量的振幅、波形内的图案、信号的一个或多个方面的持续时间，和/或波形中的时变变化。处理电路14可以是模拟的、数字的或模拟和数字的组合。
[0030]根据所需的用途，由处理电路14确定的信息可以被显示或通过用户界面16以其他方式被通信而与处理电路连通。用户界面16可以包括经配置以传递(例如，显示、公布)有关感测的振动信号的信息的任何适合的结构和/或器件。例如，用户界面16可以包括无源视觉显示器，其包括视觉指示器或元件的阵列。每个元件可以对应于信号的特定频率和/或振幅。在一些示例中，可以使用图形用户界面。在一些示例中，可以使用动力界面。例如，显示屏可以显示文字、颜色、警报和/或与振动信号有关的任何其它适合的视觉通信。例如，处理电路14可以确定信号的特性匹配已知图案，并且用户可以经由显示屏上的文本消息而被警告已知图案的存在。[0031 ] 振动传感器12可以被设置在监测环境18上或监测环境18中。监测环境18可以包括由系统10监测的任何限定的空间、设备或仪器。例如，监测环境18可以包括特定的仪器部件，并且振动传感器12可以被安装到该仪器部件。在其它示例中，监测环境18可以包括包含多个设备的封闭空间(例如，房间或飞行器)，以由系统10进行监测，并且振动传感器12可以被设置在能够同时接收来自多个设备的振动能量的中心位置处。
[0032]如图1所示，振动传感器12可以设置在监测环境18上或监测环境18中，而系统10的其它部件可以设置在其他地方。例如，处理电路14和/或界面16可以与监测环境隔开。在一些示例中，所有部件都在监视环境中或监视环境上。在一些示例中，振动传感器12、处理电路14以及界面16被封装为单元。
[0033]振动监测系统的多个方面可以被实施为计算机方法、计算机系统或计算机程序产品。因此，振动监测系统的多个方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式，所有这些在本文通常可以被称作“电路”、“模块”或“系统”。此外，振动监测系统的方面可以采取以计算机可读介质(或媒介)体现的计算机程序产品的形式，所述计算机可读介质(或媒介)具有实现在其上的计算机可读程序代码/指令。
[0034]计算机可读介质的任何组合也可以被使用。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质和/或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以包括电子、磁、光、电磁、红外和/或半导体系统、装置或设备，或这些的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例可以包括以下项目:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROMS闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备和/或其任何适当的组合等。在本公开的上下文中，计算机可读存储介质可以包括任何适合的有形介质，该有形介质可包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备连接使用的程序。
[0035]计算机可读信号介质可以包括传播的数据信号，该传播的数据信号具有嵌入其中的计算机可读程序代码，例如，在基带中或作为载波的一部分。这样的传播信号可以采取各种形式中的任何形式，包括但不限于，电磁、光学和/或其任何适当组合。计算机可读信号介质可以包括任何计算机可读介质，该计算机可读介质不是计算机可读存储介质并且能够通信、传播或传输程序，以便由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备连接使用。
[0036]实现在计算机可读介质上的程序代码可以使用任何适当的介质传送，包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等和/或其任何适当组合。
[0037]用于执行振动监测系统的多个方面的操作的计算机程序代码可以以编程语言中的一种或任何组合而编写，所述编程语言包括面向对象的编程语言，诸如Java、Smalltalk、C++等，以及常规的过程编程语言，如C编程语言。该程序代码可以完全地执行在用户的计算机上、部分地执行在用户的计算机上、作为独立的软件包、部分地执行在用户的计算机上并且部分地执行在远程计算机上或完全地执行在远程计算机或服务器上。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络而被连接到用户的计算机，所述任何类型的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，和/或可作出的与外部计算机的连接(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)。
[0038]以下参考方法、装置、系统和/或计算机程序产品的流程图和/或框图描述了振动监测系统的多个方面。在流程图和/或框图中的每个框和/或框的组合可以通过计算机程序指令来实现。计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或者其他可编程数据处理装置的处理器以生产机器，使得通过计算机的处理器或其它可编程数据处理装置而执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的框或多个框中指定的功能/动作的装置。
[0039]这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，所述指令可以引导计算机、其它可编程数据处理装置和/或其他装置以特定方式运行，使得存储在计算机可读介质产品中的指令生产包括实施在流程图和/或框图的框或多个框中指定的功能/动作的指令的制造的物品。
[0040]计算机程序指令也可以被加载到计算机、其它可编程数据处理装置和/或其他设备上，以使得一系列操作步骤在设备上被执行以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图的框或多个框中指定的功能/动作的过程。
[0041]在附图中的任何流程图和/或框图意图根据振动监测系统的多个方面说明系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和/或操作。在这点上，每个框可以代表模块、区段或代码部分，其包括用于实现指定的(一个或多个)逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些实施方式中，在框中指出的功能可以以附图中指出的顺序之外的顺序发生。例如，连续示出的两个框可以实际上基本同时被执行，或者有时这些框可以以相反的顺序被执行，这取决于所涉及的功能。每个框和/或框的组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统(或专用硬件和计算机指令的组合)来实现。
[0042]示例、组件和替代
[0043]以下部分描述了示例性振动监测系统以及相关的系统和/或方法的选择的方面。这些部分中的示例旨在用于说明，而不应当被解释为限制本公开的整个范围。每个部分可以包括一个或多个不同的发明、和/或前后联系的或相关的信息、功能和/或结构。
[0044]部分1:
[0045]如图2所示，该部分描述了具有人类可读的、持续地显示的无源能量暴露指示系统20。系统20是上述的振动监测系统10的实施例。因此，类似的部件可以用相似的附图标记来
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[0046]图2是根据本公开的方面描绘无源能量暴露指示系统的示意图，并且以20表示。系统20包括与处理电路24通信的感测换能器22、以及响应于电路24的一个或多个输出的人类可读界面26。系统20可以包括基板28，该基板被配置为将系统20耦合到主机设备或系统30，例如，系统20可以耦合到被监测的电子仪器部件。
[0047]感测换能器22可以包括被配置成响应于施加的机械应力(例如，压力、振动、应变等)而产生交流电流的任何合适的换能器。例如，换能器22可以响应于感测的振动。在一些实施例中，换能器22可以包括压电元件。例如，换能器22可以包括包含石英、陶瓷、合成陶瓷和/或合适的塑料(例如，聚偏二氟乙烯(PVDF))的一个或多个压电晶片。在关于系统20所描述的实施例中，感测换能器和系统通常可以是无源的。换句话说，除了响应于感测到的振动而由换能器产生的电能外，可以不存在电源。换能器22可以与系统20的其余部件隔开，诸如被设置在远程主机上，并通过一个或多个导线或其它电传输构件可操作地连接到处理电路24。
[0048]由换能器22感测到的振动可以被转化成具有一个或多个分量频率的交流电流。交流电流被传递到处理电路24，用于分析和处理。处理电路24可以包括被配置为使用例如一个或多个带通滤波器来分离分量频率的滤波部分。处理电路24还可以包括被配置为将由每个带通滤波器产生的信号调谐到期望的输出的处理部分。处理电路24的说明性实施例在下面更详细地被描述(参见部分2)。
[0049]人类可读界面(HRI)26可以包括被配置为通过指示输出的一个或多个特性而响应于处理电路24的输出的任何合适的(一个或多个)视觉指示器。例如，当处理电路24的输出对应于感测的振动的选择的频率范围和振幅时，HRI 26的一部分可以改变状态。
[0050]HRI 26可以包括一个或多个持久的组件，使得视觉状态中的改变是永久性的和/或持续直到进一步的改变被引起。例如，HRI 26可以包括持续的视觉指示器的矩阵或阵列。例如，HRI 26可以包括视觉指示器的阵列，诸如一维或二维的直线阵列。另外地或可替代地，HRI 26可以包括视觉指示器的其他布置，例如，同心圆(例如，圆心)、设置在一个或多个弧中的点(例如，转速计)、整体的部分，改变特性的单个元件、改变形状的元件、触觉元件(例如，弹出按钮)、拼写单词或数字的元件和/或类似物，或这些的任何组合。
[0051]视觉指示器可以包括配置成持续地和/或永久地改变状态的任何合适的元件。视觉指示器可以具有离散的视觉状态，例如，二进制或开/关状态。在一些示例中，视觉指示器可以包括一系列连续的视觉状态。在一些实施例中，视觉指示器可以包括一个或多个低电压二极管(例如，发光、晶体或点接触)、包含热致变色材料的一个或多个元件等，或者其任意组合。
[0052]基板28可以包括含有或支撑系统20的其它部件的主体。例如，基板28可以包括芯片、层、片或凝胶。基板28可以包括连接机构，其用于耦连系统20到主机30。连接机构可以包括粘合剂、粘接剂、机械紧固件和/或类似物，或其任意组合。在一些实施例中，基板28可以包括用于将系统20直接附连到主机30的粘贴物。在一些实施例中，系统20可以被集成到主机30。在那些实施例中，基板28可以包括主机30的一部分，如面板或外壳。
[0053]主机30可以包括由系统20监测的任何适当的设备或系统。例如，主机30可以包括电子设备、主体面板、薄面板(例如，在机身上)、结构构件、起落架、支柱、桅杆、运输集装箱、外门和/或类似物。
[0054]部分2:
[0055]如图3所示，该部分描述了具有人类可读的、持续地显示的无源能量暴露指示系统40(例如，传感器)。系统40是如上所述的系统20的实施例。因此，类似的部件可以使用相似的附图标记来标记。
[0056]图3是示出系统40的选择的组件之间的关系的示意图。
[0057]无源能量暴露指示系统40包括具有以压电元件或晶片形式的传感器44的感测部分42。传感器44可以包括被配置为在存在振动的情况下产生交流电流46的任何合适的换能器。
[0058]感测部分42与处理电路48通信。处理电路48包括滤波部分50。滤波部50可以包括被配置为将交流电流46分离成一个或多个分量频带的任何合适的滤波部件或设备。例如，滤波部分50可以包括带通滤波器52的层叠阵列，所述带通滤波器52被配置为将交流电流46分离成低频分量54、低/中频分量56、高/中频分量58以及高频分量60。虽然关于系统40描述了四个分量频带，但是可以根据例如频率跟踪的期望的视觉显示或间隔尺寸而利用任何合适数量的频带。
[0059]滤波部分50包括整流器62-68(例如，桥式整流器)，每个整流器被构造成整流由带通滤波器52产生的分量信号。因此，在这个示例中，四个整流(S卩，直流(DC))的电信号70-76将从滤波部分50输出，每个DC信号具有对应于感测的振动内的对应频率分量的强度的振幅。换句话说，DC信号70-76中的给定一个的振幅将与交流电流46中的对应的分量频带的强度成比例。每个DC信号可以被称作子信号。
[0060]处理电路48进一步包括具有多个DC处理组(bank)80-86的DC处理部分78 AC处理组80-86中的每一个包括部件(例如，电阻器)的模拟网络，其被配置为产生对应于接收的DC信号(70-76)中的一个或多个特性的输出信号88-94。这些特性可以包括例如振幅和/或持续时间。输出信号88-94被传输到系统40的视觉显示部分96。例如，每个DC处理组可以可操作地连接到与相同分量频率范围相关联的一个或多个视觉指示器。独立的DC处理组的一个或多个输出将根据与被分析的选择的特性有关的选择的规则或评估准则而在视觉显示部分96中产生持续改变。
[0061]因此，视觉显示部分96可以包括视觉指示器阵列，其被细分成若干指示器阵列98-104。在该示例中，每个指示器阵列与分量频率范围中的一个相关联，并且被配置成接收对应的DC处理组的输出。因此，每个指示器阵列响应于感测的振动内的对应频率分量的(一个或多个)特性而改变状态。
[0062]如上所述，振动指示系统可以包括被配置为响应于感测的振动而产生交流电流的换能器，交流电流具有至少一个分量频率。处理电路可以与换能器通信，所述处理电路配置成当分量频率落在第一频率范围内时产生第一输出。视觉元件的阵列可以与处理电路通信，所述阵列被配置成响应于处理电路的第一输出而从第一持续视觉状态改变到第二持续视觉状态。
[0063]在另一个实施例中，所述系统可以被描述为包括被配置成将振动转换成电信号的换能器的传感器。非动力的处理器模块可以被电耦合到换能器，处理器模块被配置成当电信号具有在第一频率范围内的频率分量时产生第一输出，并且当电信号具有在第二频率范围内的频率分量时产生第二输出。阵列可以包括第一视觉指示器和第二视觉指示器，所述阵列与处理器模块通信。第一视觉指示器可以被配置成响应于第一输出的第一实例而持续地改变状态，并且第二视觉指示器可以被配置成响应于第二输出的第一实例而持续地改变状态。
[0064]无源振动指示系统的多个方面可以在以下描述的方法步骤中被利用。在适当情况下，可以参考在执行每个步骤中可以被使用的先前描述的部件和系统。这些参考是为了说明目的，并且不旨在限制实施该方法的任何特定步骤的可能方式。以下的描述可以不详述完整的过程。虽然该方法的各个步骤在以下被描述，但这些步骤不必要全部被执行，并且在某些情况下，可以以不同于所描述的顺序的顺序来执行。
[0065]具体地，监测振动暴露的设备的方法可以包括使用换能器将感测的振动转换为AC电信号。使用层叠的多个带通滤波器可以将AC电信号分裂成多个子信号，使得每个子信号对应于相应的分量频率范围。子信号中的每一个可以被整流以产生具有对应于相应子信号的强度的振幅的相应的DC电压。视觉显示器可以被更新以持续地指示与至少一个子信号的分量频率范围对应的信息。
[0066]使用仅由AC电信号供电的电路可以执行分裂和整流。视觉显示器可以可操作地连接到该电路。换能器、电路和视觉显示器可以作为封装被附连到待监测的设备。
[0067]更新视觉显示器可以进一步包括持续地指示对应于至少一个子信号的振幅的信息。更新视觉显示器可以进一步包括持续地指示对应于至少一个子信号的持续时间的信息。
[0068]视觉显示器可以包括视觉元件的阵列。每个视觉元件可以具有两个可能的视觉状
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[0069]与系统40(及其他)一起使用的合适的DC处理组和指示器阵列的示例在以下进一步被详细描述(参见部分3-5)。在部分3-5中描述的实施例包括被配置成产生由主机经受的振动的不同信息或不同方面的显示的特定说明性布置。
[0070]部分3:
[0071]如图4-5所示，该部分描述了适合在无源振动监测系统(如系统20和/或系统40)的“累积”版本中使用的部件和子系统。DC处理组150是以上描述的DC处理部分78和视觉显示部分96中的一个或多个部件的实施例。类似地，视觉显示部分200是如上所述的视觉显示部分96的实施例。因此，类似的部件可以使用相似的附图标记来标记。
[0072]图4是示出适合在累积振动监测系统中使用的说明性电阻器和指示器布置的电路图。DC处理组150包括被配置成接收来自滤波部分(例如，滤波部分50)的DC信号152并且产生输出能量的阵列的部件的任何适当的布置或网络。输出能量的阵列被配置为在指示器元件的连接的阵列的视觉状态中产生持续改变，所述持续改变对应于由相关联的换能器感测到的积累的振动能量。
[0073]例如，响应于一个或多个处理组接收DC信号152并且产生输出能量的阵列，视觉元件170-176可以被配置为响应于其中输出超过能量阈值的处理组150的输出能量而从第一持续视觉状态改变成第二持续视觉状态。在示例性实施例中，对应于第一输出的振幅的多个视觉元件170-176在超出每个视觉元件的相应阈值水平时可以改变到第二持续视觉状态，由此指示由换能器感测到的峰值振动水平。
[0074]第一视觉指示器的持续状态改变可以对应于输出的幅度，并且阵列可以包括第一和第二视觉指示器，其中每个视觉指示器具有两个持续视觉状态或两个能量阈值水平。在一个示例性实施例中，所述阵列可包括一组视觉指示器，所述一组视觉指示器被布置(例如，以直线对准)使得该组视觉指示器的一部分可以从第一视觉持续状态改变到第二视觉持续状态，从而提供与由换能器感测到的频带或范围相关联的峰值振动能量水平的视觉指示。以这种方式，对于多个阵列中的每个均具有一组布置的视觉指示器(例如，以直线对准)，每组视觉指示器的一部分可以从第一视觉持续状态改变到第二视觉持续状态，以提供由换能器感测到的多个分量频带中的每个的峰值振动能量水平的视觉指示。
[0075]因此，包括DC处理组150的系统被配置成显示由被监测的主机设备所经受的累积振动能量。为了实现该功能，DC处理组150包括阻性层叠的网络。在图4中所描绘的说明性示例中，四个这样的层叠(154-160)彼此平行地被组织。部件的其它合适的布置和网络可以被用于产生类似的效果。
[0076]每个阻性层叠包括一个或多个阻性元件(例如，电阻器)。在图4描述的示例中，示出的每一层叠具有单个代表性电阻器，分别称为电阻器162-168。然而，在每一层叠中可以使用更多或更少的电阻器。
[0077]在这个示例中，电阻器162-168中的每个均可以具有不同的电阻值(例如，以欧姆测量)。例如，电阻器162可以具有比电阻器164更低的电阻，电阻器164可以具有比电阻器166更低的电阻，电阻器166进而可以具有比电阻器168更低的电阻。因此，层叠154-160可以以从上到下降低的电阻的顺序而被布置。
[0078]阻性层叠154-160的每一层叠可以被连接到相应的视觉元件170-176(也称为视觉指示器和/或视觉指示器元件)。这些元件被统称为视觉元件170-176的阵列178。在本示例中，每个视觉元件被配置为逐渐并持续地改变其视觉状态。例如，视觉元件可以随着电能被转储到所述元件而从极亮改变为极暗。在所述元件接收到某累积量的电能后，可以实现转换到极暗状态。
[0079]当DC信号152被处理组150接收时，所有视觉元件170-176均经历某种程度的状态改变(例如，损坏或劣化)。然而，由于层叠中的降低的电阻值，较低的视觉元件将经受更多的能量并且比较高元件更多地改变视觉状态。由于较高的电阻值，有较少的电流流过上指示器。随后的DC信号152将对视觉元件具有类似的效果，这取决于信号强度和/或持续时间。
[0080]由于层叠的交错的电阻值，下视觉指示器(例如)在比上视觉指示器更少暴露后，将从亮前进到暗。例如，为了在视觉状态的极值之间完全转换，元件172可需要的累积输入能量的量(以DC信号152的形式)是元件170需要的累积输入能量的量的三倍。类似的关系可以存在于剩余的元件之间，其中差异由各层叠的选择的电阻值确定。交错的电阻器网络允许信号与所有视觉指示器相互作用以改变程度，产生累积暴露的指示。非常低的振幅信号持续很长一段时间将如同较短的、高强度信号使整个视觉暴露频带饱和。
[0081 ] DC处理组150和视觉元件170-176的对应阵列178与单个分量频带相关联。因此，阵列178将显示在该频带上暴露的累积量。附加的DC处理组和对应的视觉阵列可以用于显示对多个频带的影响。多个此类视觉阵列中的每个视觉阵列可以包括任何适当数目的视觉元件。同样地，任何适当数量的视觉阵列可以被包括在整体显示器中。
[0082]图5是适合在累积振动监测系统(诸如刚描述的累积振动监测系统)中使用的说明性人类可读界面或视觉显示部分200。视觉显示部分200包括十六个视觉阵列202的矩阵，每个视觉阵列都具有十四个视觉元件或指示器204。其它实施例可以包括更多或更少的阵列和/或指示器。每个视觉阵列202是上述的视觉阵列178的示例。
[0083]在图5所描绘的实施例中，每个视觉阵列202被布置为指示器204的垂直线。每个视觉阵列202与不同的分量频率范围或“桶”相关联。指示分量频率范围的标签被设置在每个垂直阵列下方的显示部分200上。例如，选择的视觉阵列206以虚线示出。选择的视觉阵列206可以表示任何给定的频率范围。在这个示例中，选择的视觉阵列206表示或对应于300Hz至IJ500HZ的范围。在该频率范围内的累积暴露通过数个改变的指示器和/或在阵列的指示器中的状态变化的程度来表示。在这个示例中，在选择的视觉阵列206中的九个指示器204已经改变状态，表明在300-500HZ范围内已经经历大约一千个周期。范围和/或周期数可以是近似的，并且可以基于DC处理框和/或带通滤波器的选择的特性。
[0084]继续参考图5，视觉显示部分200可以包括整体振动监测系统208的一部分。系统208可以基本上类似于如上所述的系统40。因此，传感器(例如，压电晶片)和处理电路可以被嵌入在基板210中。显示部分200是在基板210的表面上的面朝外的人类可读界面。在一些示例中，系统208可包括可附连到用于振动监测的主机仪器的粘贴物或标签。在系统208被附连到主机的情况下，技术人员或其他使用者能够容易地监测到主机仪器已经受的累积振动。然后，该信息可以被跟踪和/或与预期振动相比较。然后，预期的仪器寿命可以例如通过将实际累积振动与预期振动相比较而随时间被更新。例如，电子设备可以被预期以充分地运行对应于一个或多个频率下的一定数目周期的总寿命。在设计阶段，累积该数量的周期的实际时间量必须被估计。系统(如系统208)允许用户确定已由主机设备累积的总周期的实际百分比，由此使剩余寿命能够更精确并不断地被估计。
[0085]部分4:
[0086]如图6-7所示，该部分描述了适合在无源振动监测系统(诸如系统20和/或系统40)的“峰值水平”版本中使用的部件和子系统。DC处理组250是上述的DC处理部分78和视觉显示部分96的一个或多个部件的实施例。类似地，视觉显示器部分300是以上所述的视觉显示部分96的实施例。因此，类似的部件可以使用相似的附图标记来标记。
[0087]图6是示出适合在峰值振动监测系统中使用的说明性电阻器、二极管和指示器布置的电路图。DC处理组250包括被配置为接收来自滤波部分(例如，滤波部分50)的DC信号252并产生输出能量的阵列的部件的任何适当的布置或网络。输出能量的阵列被配置为产生指示器元件的连接的阵列的视觉状态的持续变化，该持续变化对应于峰值感测的振动。
[0088]因此，包括DC处理组250的系统被配置成显示由被监测的主机仪器所经历的峰值振动能量。为了实现该功能，DC处理组250包括阻性层叠的网络，每一层叠具有阈值，低于该阈值将无电流流过。在图5中所描绘的说明性示例中，四个这样的层叠(254-260)彼此平行地被组织。部件的其它合适的布置和网络可以被使用以产生类似的效果。
[0089]每个阻性层叠包括一个或多个阻性元件(例如，电阻器)。在图5所描绘的示例中，示出的每个层叠具有单个代表性电阻器，分别称为电阻器262-268。然而，在每一层叠中可以使用更多或更少的电阻器。
[0090]如在前面的示例中，电阻器262-268可以均具有不同的电阻值(例如，以欧姆测量)。例如，电阻器262可以具有比电阻器264更低的电阻，电阻器264可以具有比电阻器266更低的电阻，电阻器266进而可以具有比电阻器268更低的电阻。因此，层叠254-260可以以从上到下降低电阻的顺序而布置。
[0091]除了阻性元件并且与阻性元件串联地，每个层叠还包括齐纳(Zener)二极管或等效物。齐纳二极管270-276中的每个包括被配置成防止电流在相应的层叠中流动除非电压高于选择的阈值(例如，齐纳二极管的击穿电压)的任何部件或多个部件。因此，电流将不会在层叠254-260中的任何给定的层叠中流动，除非电压(其被相应的电阻器减小)高于阈值。
[0092]阻性层叠254-260中的每个层叠可以被连接到相应的视觉元件278-284(也称为视觉指示器和/或视觉指示器元件)。这些元件被统称为视觉元件的阵列286。在本示例中，每个视觉元件可以被配置为以二进制方式改变其视觉状态。例如，视觉元件可以每当电能被转储到元件时而从极亮改变为极暗。当元件接收了某些量的电能时，可以基本上立即实现到极暗状态的变换。电能的这个量可以大于基于视觉元件的属性的阈值量。在一些实施例中，视觉元件可以是在前面的例子中所述的渐进式。在那些实施例中，有效的二进制状态改变仍可以通过确保在视觉元件中的电压有效为零或足够高以达到完全视觉状态改变而产生。
[0093]当DC信号252由处理组250接收时，全部层叠254-260经受输入电压。由于层叠中下降的电阻值，较大的电压将呈现在低层叠的齐纳二极管处。没有电压将被传递到任何层叠的相关联的视觉元件，除非该电压大于齐纳击穿水平。因此，齐纳二极管阈值将使视觉元件处存在的信号离散化。小的输入信号将被阻止，而较大的信号将基本上畅通无阻。随后的DC信号252将对视觉元件具有类似的效果，这取决于信号强度。已经改变了状态的视觉元件将保持在“开启”或“启用”状态。如果信号高到足以影响先前未改变的视觉元件，则该元件也将改变状态。这允许视觉阵列286描述由系统感测到的振动的最大振幅。
[0094]由于层叠的交错的电阻值，相比上视觉指示器，下视觉指示器将以更小值的DC信号252改变状态。例如，元件280可以在信号等于-30分贝处改变状态，而元件278在信号等于-40分贝处改变状态。类似的关系可以在剩余的元件之间存在，其中差异由各层叠的选择的电阻值确定。
[0095]DC处理组250和视觉元件286的对应的阵列与单个分量频带相关联。因此，阵列286将显示在该频带中暴露的峰值量。附加DC处理组和对应的视觉阵列可以用于显示对多个频带的影响。多个此类视觉阵列中的每个视觉阵列可以包括任何适当数量的视觉元件。同样地，任何适当数量的视觉阵列可以被包括在整体显示器中。
[0096]图7是适合在峰值振动监测系统(诸如刚描述的峰值振动监测系统)中使用的说明性人类可读界面或视觉显示部分300。视觉显示部分300包括十六个视觉阵列302的矩阵，每个视觉阵列具有十四个视觉元件或指示器304。其它实施例可以包括更多或更少的阵列和/或指示器。每个视觉阵列302是上述的视觉阵列286的示例。
[0097]在图7所描绘的实施例中，每个视觉阵列302被布置为指示器304的垂直线。每个视觉阵列302与不同的分量频率范围或“桶”相关联。指示分量频率范围的标签被设置在每个垂直阵列下方的显示部分300上。例如，选择的视觉阵列306以虚线示出。选择的视觉阵列306可以表示任何给定的频率范围。在这个示例中，选择的视觉阵列306表示或对应于500Hz至IJ700HZ的范围。在该频率范围内的峰值暴露通过已经改变状态的阵列的多个指示器来指示。在这个示例中，在选择的视觉阵列306中的八个指示器304已经改变状态，表明在500-700Hz范围内已经经历在强度上高达约-6分贝(db)的振动。范围和/或峰值可以是近似的，并且可以基于DC处理框和/或带通滤波器的选择的特性。
[0098]继续参考图7，视觉显示部分300可以包括整体振动监测系统308的一部分。系统308可以基本上类似于以上所述的系统40。因此，传感器(例如，压电晶片)和处理电路可以被嵌入在基板310中。显示部分300是在基板310的表面上的面朝外的人类可读界面。在一些示例中，系统308可包括可附连到用于振动监测的主机仪器部件的粘贴物或标签。在系统308被附连到主机的情况下，技术人员或其他使用者能够容易地监测到主机仪器已经受的峰值振动。然后，该信息可以被跟踪和/或与振动的预期峰值水平相比较。较高的峰值振动水平可以表明可能的仪器损坏或劣化。因此，当峰值水平超过预期的或期望的限度时，主机仪器的额外的监测、测试或者替换可以被执行。
[0099]部分5:
[0100]如图8-9所示，该部分描述了适合在无源振动监视系统(诸如系统20和/或系统40)的“暴露水平”版本中使用的部件和子系统。DC处理组350是以上描述的DC处理部分78和视觉显示部分96的一个或多个部件的实施例。类似地，视觉显示部分400是以上所述的视觉显示部分96的实施例。因此，类似的部件可以使用类似的附图标记来标记。
[0101]图8是示出适合于在暴露水平监测系统中使用的说明性电阻器、二极管、逻辑门以及指示器布置的电路图。DC处理组350包括被配置为接收来自滤波部分(例如，滤波部分50)的DC信号352并产生输出能量的阵列的部件的任何适当的布置或网络。输出能量的阵列被配置为产生指示器元件的连接阵列的视觉状态中的持续改变，该持续改变对应于颗粒状暴露水平。例如，持续改变可以对应于暴露于振动的持续时间、水平和频率范围。因此，无源振动监测系统的该版本可以被称为三维系统(即，时间、水平和频率)。
[0102]包括DC处理组350的系统被配置成显示由主机仪器所经历的振动能量的三个方面。为了实现该功能，DC处理组350包括逻辑相互依赖的阻性层叠的网络，每个层叠具有阈值，低于该阈值将无电流流过。在图8中所描绘的说明性示例中，四个这样的层叠(354-360)彼此平行地被组织。部件的其它合适的布置和网络可以被使用以产生类似的效果。
[0103]每个阻性层叠包括一个或多个阻性元件(例如，电阻器)。在图8所描绘的示例中，示出的每个层叠具有单个代表性电阻器，分别称为电阻器362-368。然而，在每一层叠中可以使用更多或更少的电阻器。
[0104]如在前面的示例中，电阻器362-368可以均具有不同的电阻值(例如，以欧姆测量)。例如，电阻器362可以具有比电阻器364更低的电阻，电阻器364可以具有比电阻器366更低的电阻，电阻器366进而可以具有比电阻器368更低的电阻。因此，层叠354-360可以以从上到下降低电阻的顺序被布置。
[0105]除了阻性元件并且与阻性元件串联地，每层叠还包括齐纳二极管或等效物。齐纳二极管370-376中的每个包括被配置成防止电流在相应的层叠中流动除非电压高于选择的阈值(例如，齐纳二极管的击穿电压)的任何部件或多个部件。如在前面的示例中，电流将不会在层叠354-360中的任何给定的层叠中流动，除非电压(其被相应的电阻器减少)高于阈值。
[0106]DC处理组350还包括多个NAND门(378-382)，其中一个NAND门将每个层叠连接到在其下紧邻的一个层叠，如图8所示。每个NAND门包括具有两个输入和一个输出的任何合适的部件，该部件被配置为产生输出，除非两个输入都是“高”或“导通”。因此，超出齐纳370阈值的信号将在层叠354中产生输出，除非层叠356中的信号超过齐纳372。类似的结果存在于随后的层叠中。净效应/实际结果(net effect)是，给定导致电压超过一个以上的层叠的齐纳阈值的输入信号352，只有具有最大电阻值的层叠将产生输出。换句话说，如果信号352的强度使得全部四层叠将产生输出，则只有层叠360将这样做。同样地，如果信号352的强度使得底层叠354和356将产生输出，则只有层叠356将这样做。
[0107]阻性层叠354-360中的每一层叠可以被连接到相应的视觉元件384-390(也称为视觉指示器和/或视觉指示器元件)。这些元件被统称为视觉元件的阵列392。在该示例中，每个视觉元件被配置为逐渐并持续地改变其视觉状态。例如，视觉元件可以随着电能被转储到元件而从极亮改变为极暗。在元件接收到某累积量的电能后，可以实现到极暗状态的变换。
[0108]当DC信号352由处理组350接收时，全部层叠354-360经受输入电压。由于层叠中电阻值的下降，较大的电压将在低层叠的齐纳二极管处呈现。没有电压将被传递到任何层叠的相关联的视觉元件，除非该电压高于齐纳击穿水平。因此，齐纳二极管的阈值将离散化存在于NAND门处的信号。小的输入信号将被阻止，而较大的信号将基本上畅通无阻。如上所述，NAND门将起作用以选择性地允许仅最高信号进行到视觉阵列392。因此，一次仅影响(即，视觉上改变)视觉阵列392的一个元件。随后的DC信号352将被类似地处理，其中单个视觉元件根据信号强度和/或持续时间而受影响。这允许视觉阵列392描绘由系统监测到的振动的水平和持续时间。
[0109]DC处理组350和视觉元件392的对应的阵列与单个分量频带相关联。因此，阵列392将在该频带上以给定的水平显示暴露的累积量。附加的DC处理组和对应的视觉阵列可以被用于显示对多个频带的影响。多个此类视觉阵列中的每个视觉阵列可以包括任何适当数量的视觉元件。同样地，任何适当数量的视觉阵列可以被包括在整体显示器中。
[0110]图9是适合于在暴露水平振动监测系统(诸如刚被描述的暴露水平振动监测系统)中使用的说明性人类可读界面或视觉显示部分400。视觉显示部分400包括十六个视觉阵列402的矩阵，每个视觉阵列具有十四个视觉元件或指示器404。其它实施例可以包括更多或更少的阵列和/或指示器。每个视觉阵列402是上述视觉阵列392的示例。
[0111]在图9所描绘的实施例中，每个视觉阵列402被布置为指示器404的垂直线。每个视觉阵列402与不同的分量频率范围或“桶”相关联。指示分量频率范围的标签被设置在每个垂直阵列下方的显示部分400上。例如，选择的视觉阵列406以虚线示出。选择的视觉阵列406可以表示任何给定的频率范围。在这个示例中，选择的视觉阵列406表示或对应于10Hz到200Hz的范围。在该频率范围内的暴露水平通过在选择的视觉阵列406中的指示器中的每个的状态来指示。状态改变的强度或程度对应于累积暴露，而各元件对应于不同的水平(例如，分贝水平)。在该示例中，在阵列406中的九个指示器404已经改变状态到不同程度。例如，基于第四、第五和第六指示器从显示器的底部向上的完整视觉状态改变，-20db、-15db和-1Odb的水平已经历了至少20，000个小时。在图9中，显示器的右侧提供了说明。类似地，基于前三个指示器在显示器的底部处的视觉状态的部分变化，-40db、-30db和-25db的水平已经历约I至I，000个小时。范围、峰值和/或持续时间可以是近似的，并且可以基于DC处理框和/或带通滤波器的选择的特性。
[0112]继续参考图9，视觉显示部分400可以包括整体振动监测系统408的一部分。系统408可以基本上类似于上述的系统40。因此，传感器(例如，压电晶片)和处理电路可以被嵌入在基板410中。显示部分400是在基板410的表面上的面朝外的人类可读界面。在一些示例中，系统408可包括可附连到用于振动监测的主机仪器部件的粘贴物或标签。在系统408被附接到主机的情况下，技术人员或其他使用者能够容易地监测主机仪器已经历的持续时间和强度。然后，该信息可以被跟踪和/或与预期水平相比较。较高的峰值振动水平和/或较长的持续时间可以表明可能的仪器损坏或劣化。因此，当峰值水平和/或持续时间超过预期的或期望的限度时，主机仪器的额外的监测、测试或者替换可以被执行。类似地，仪器寿命可以基于持续时间和振动的水平来监测。
[0113]部分6:
[0114]如图10所示，该部分描述了动力型振动监测系统，通常指示为500。系统500是以上所述的系统10的示例。因此，类似的部件可以使用相似的附图标记来标记。
[0115]图10是示出振动监测系统的选择的部件的示意框图，其中所述振动监测系统被配置成基于振动图案识别事件和/或故障模式。系统500包括传感器502，其可以包括被配置为将振荡能量转换成具有波形的电信号的任何合适的换能器。例如，传感器502可以包括压电元件(基本上如上所述)、加速计、麦克风和/或类似物，或其任意组合。
[0116]传感器502的输出被传递到签名模块504，所述签名模块504包括被配置为处理并分析传感器500的电信号的任何合适的部件、模块、硬件和/或软件。例如，签名模块504可以包括模拟到数字转换器。在一些实施例中，签名模块504可以包括分析部分，所述分析部分被配置为基于对应于由传感器502产生的波形的频谱而生成一个或多个指纹。产生此类指纹的适合方法在美国专利N0.6，990，453中公开，其在此通过引用以其全部并入本文，用于所有目的。例如，一个或多个标志可以在信号的持续时间中的一个或多个间隔开的时间处被建立。在每个标志处，波形的频谱的一个或多个特性可以被确定并且被数字编码。每组数字编码的特性可以包括指纹、图案或波形的大致识别签名。另外地或替代地，处理器模块504可以生成或产生信号的傅立叶变换(FT)(例如，使用快速傅立叶变换(FFT)方法)。任何合适的方法可以被用来产生信号的频域的表示。
[0117]签名模块504将所得的波形的识别和/或描述性分析传递至比较模块506，该比较模块506与存储器存储装置508通信。比较模块506可以包括被配置为通过将指纹(S卩，生成的频谱的特征的图案)与存储在存储器存储装置508中的多个已知指纹(S卩，频谱特征图案)进行比较而识别已知事件发生的任何合适的(一个或多个)软件和/或硬件模块。可替代地或另外地，比较模块506可以被配置为通过比较产生的FT与预期的FT而识别可能的仪器故障，诸如通过使用建立的故障识别规则。
[0118]存储器存储装置508可以是本地或远程的，并且可以包括所谓的云贮存器。存储器存储装置的进一步解释通常包含在下面的内容中(见部分7)。至存储器存储装置508的输入510可以被提供，使得用户或其他系统可以将新的或修改的图案和/或规则存储在存储器存储装置508中。学习模块512可以被包括，所述学习模块512可以运行以自动地、利用用户输入或者自动地并且利用用户输入两者的组合来认识新的模式或规则。学习模块512可以例如认识存储器存储装置中不存在的图案。此类未认识的图案可以引起用户的注意，以便进一步的描述或调查。新图案和关联的识别信息可以因此被放置到存储器存储装置中。在一些实施例中，学习算法可以被用于将系统暴露于新图案的各种实例并确定可以被预期的图案变化的范围。
[0119]比较模块506的输出可以被传递到通信模块514。通信模块514可以包括被配置成将关于比较结果的信息传输给用户或接口系统的任何适当的部件。例如，通信模块514可以包括人类可读界面、图形用户界面(GUI)、警报系统、文本和/或图标显示、警报和/或类似物，或这些的任意组合。通信模块514可以包括处理能力，例如，确定与正常参数的偏差。
[0120]系统500的一个或多个模块或其他部件可以被实现为由计算机处理器执行的指令。系统500的附加的特征和实施例在以下进一步被详细描述。
[0121]部分7:
[0122]如图11所示，该示例根据本公开的方面描述数据处理系统600，其也被称为计算机。在该示例中，数据处理系统600是适合于实现振动监测系统500的方面的说明性数据处理系统。更具体地，在一些示例中，数据处理系统的实施例的设备(例如，智能手机、平板电脑、个人计算机)可以执行指令以实现签名模块504、比较模块506和/或通信模块514中的一些或全部。在该部分中描述的各种部件和系统可以存储信息，该信息由系统500(例如由比较模块506)使用。
[0123]在该说明性示例中，数据处理系统600包括通信框架602。通信框架602提供在处理器单元604、存储器606、永久性贮存器608、通信单元610、输入/输出(I/O)单元612以及显示器614之间的通信。存储器606、永久性贮存器608、通信单元610、输入/输出(I/O)单元612以及显示器614是由处理器单元604经由通信框架602可访问的资源的示例。
[0124]处理器单元604用来执行可加载到存储器606的指令。处理器单元604根据特定的实施方式可以是多个处理器、多处理器核或一些其他类型的处理器。此外，处理器单元604可以使用多个异构处理器系统来实现，所述多个异构处理器中的主处理器与次级处理器一起存在于单个芯片上。作为另一说明性示例，处理器单元604可以是包含相同类型的多个处理器的对称多处理器系统。
[0125]存储器606和永久性贮存器608是存储设备616的示例。存储装置是能够存储信息，例如，非限制性的，数据、函数形式的程序代码以及在基于暂时或永久的其它合适的信息的任何硬件。
[0126]存储设备616在这些示例中也可被称为计算机可读存储设备。在这些示例中，存储器606可以是，例如，随机存取存储器或任何其它合适的易失性或非易失性存储设备。永久性贮存器608可以采取各种形式，这取决于特定实施方式。
[0127]例如，永久性贮存器608可以包含一个或多个部件或设备。例如，永久性贮存器608可以是硬盘驱动器、快闪存储器、可重写光盘、可重写磁带或以上的一些组合。由永久性贮存器608使用的介质也可以是可移除的。例如，可移除的硬盘驱动器可以被用于永久性贮存器608 0
[0128]在这些示例中，通信单元610提供与其他数据处理系统或设备的通信。在这些示例中，通信单元610是网络接口卡。通信单元610可以通过使用物理和无线通信链路中的一种或两种来提供通信。
[0129]输入/输出(I/O)单元612允许与可连接到数据处理系统600的其它设备的数据输入和输出。例如，输入/输出(I/O)单兀612可以通过键盘、鼠标和/或一些其它合适的输入设备提供用户输入的连接。进一步，输入/输出(I/O)单元612可以发送输出到打印机。显示器614提供了一种机制以将信息显示给用户。
[0130]用于操作系统、应用程序和/或程序的指令可以位于存储设备616中，存储设备616通过通信框架602与处理器单元604通信。在这些说明性示例中，指令以函数形式存储在永久性贮存器608上。这些指令可以被加载到存储器606以便由处理器单元604执行。不同实施例的处理可以由处理器单元604使用计算机实现的指令来执行，计算机实现的指令可以位于存储器中，诸如存储器606。
[0131 ]这些指令被称为可以由处理器单元604中的处理器读取并执行的程序指令、程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码。在不同实施例中的程序代码可以实现在不同的物理或计算机可读存储介质上，诸如存储器606或永久性贮存器608。
[0132]程序代码618以函数形式位于选择性可移除的计算机可读介质620上，并且可以被加载到或传送到数据处理系统600，以由处理器单元604执行。在这些示例中，程序代码618和计算机可读介质620形成计算机程序产品622。在一个示例中，计算机可读介质620可以是计算机可读存储介质624或计算机可读信号介质626。
[0133]计算机可读存储介质624可以包括，例如，被插入或置于驱动器或其他设备的光盘或磁盘，该计算机可读存储介质624是永久性贮存器608的一部分，用于转移到存储设备，例如硬盘驱动器，其是永久性贮存器608的一部分。计算机可读存储介质624也可以采取永久性存储装置的形式，诸如硬盘驱动器、拇指驱动器或快闪存储器，其被连接到数据处理系统600。在一些情况下，计算机可读存储介质624不可以从数据处理系统600移除。
[0134]在这些示例中，计算机可读存储介质624是用于存储程序代码618的物理或有形存储设备，而不是传播或传输程序代码618的介质。计算机可读存储介质624也被称为计算机可读有形存储设备或计算机可读物理存储设备。换句话说，计算机可读存储介质624是可以由人触摸的介质。
[0135]可替代地，程序代码618可以通过使用计算机可读信号介质626而被转移到数据处理系统600。计算机可读信号介质626可以是例如包含程序代码618的传播的数据信号。例如，计算机可读信号介质626可以是电磁信号、光信号和/或任何其它适当类型的信号。这些信号可以通过通信链路例如无线通信链路、光纤电缆、同轴电缆、导线和/或任何其它适当类型的通信链路而被发送。换句话说，在说明性实施例中，通信链路和/或连接可以是实体的或无线的。
[0136]在一些说明性实施例中，程序代码618可以从另一设备或数据处理系统通过计算机可读信号介质626经由网络被下载到永久性贮存器608，以在数据处理系统600内使用。例如，存储在服务器数据处理系统中的计算机可读存储介质中的程序代码可以通过网络从服务器下载到数据处理系统600。提供程序代码618的数据处理系统可以是服务器计算机、客户端计算机或能够存储并传输程序代码618的一些其它设备。
[0137]针对数据处理系统600示出的不同部件不意味着对不同的实施例可以被实施的方式提供结构限制。不同的说明性实施例可以在数据处理系统中被实现，该数据处理系统包括除了和/或代替数据处理系统600所示的那些部件的部件。图11所示的其它部件可以根据示出的说明性示例而变化。不同的实施例可以使用能够运行程序代码的任何硬件设备或系统来实现。作为一个示例，数据处理系统600可以包括与无机部件集成的有机部件和/或可以完全由不包括人类的有机部件构成。例如，存储设备可以由有机半导体构成。
[0138]在另一个说明性示例中，处理器单元604可以采取具有被制造或被配置用于特定用途的电路的硬件单元的形式。这种类型的硬件可以执行操作而不需要将程序代码从存储设备加载到存储器中，从而被配置执行操作。
[0139]例如，当处理器单元604采取硬件单元的形式时，处理器单元604可以是电路系统、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件或经配置以执行若干操作的一些其他适当类型的硬件。对于可编程逻辑器件，该器件被配置成执行所述若干操作。该器件可以在以后的时间被重新配置或可以永久地被配置成执行所述若干操作。可编程逻辑器件的示例包括，例如，可编程逻辑阵列、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列和其他合适的硬件器件。通过这种类型的实施方式，程序代码618可以被省略，因为不同实施例的处理可以在硬件单元中实现。
[0140]在又一说明性示例中，处理器单元604可以使用在计算机和硬件单元中安置的处理器的组合来实现。处理器单元604可以具有被配置为运行程序代码618的多个硬件单元和多个处理器。在该描绘的示例中，一些处理可以在所述多个硬件单元中实现，而其他处理可以在所述多个处理器中实现。
[0141]在另一个示例中，总线系统可以被用于实现通信框架602并且可以由一个或多个总线构成，例如，系统总线或输入/输出总线。当然，总线系统可以使用任何合适类型的体系结构来实现，所述体系结构提供在附连到总线系统的不同组件或设备之间的数据传输。
[0142]此外，通信单元610可以包括传送数据、接收数据或者传送和接收数据的数个器件。例如，通信单元610可以是调制解调器或网络适配器、两个网络适配器或它们的一些组合。进一步，存储器可以是例如存储器606或高速缓冲存储器，诸如在可以存在于通信框架602中的接口和存储器控制器集线器中存在的存储器。
[0143]本文所描述的框图根据各种说明性实施例示出架构、功能以及系统、方法和计算机程序产品的可能的实施方式的操作。
[0144]部分8:
[0145]如图12所示，该部分描述了被配置为基于振动图案来识别事件和/或故障模式的振动监测系统700。系统700是以上所述的系统500的示例。因此，类似的部件可以使用相似的附图标记来标记。
[0146]图12是示出振动监测系统700的各种模块和功能的示意图。
[0147]系统700包括大致如以上关于系统500所述的振动感测换能器702。换能器702可以是单个传感器或者可以包括多个传感器。换能器702可被安装或以其他方式设置在某位置，使得来自多个器件和仪器部件的声音和/或其它振动可以在换能器处被感测。例如，飞行器可由安装在机身的中点附近的换能器来监测。在其它示例中，容纳仪器的工厂、房间或封闭的空间可以由在墙壁或天花板上或靠近墙壁或天花板放置的换能器来监测。在一些示例中，多个系统700可以被使用，每个系统具有在被监测的分离空间中设置的对应的换能器702。在一些示例中，多个换能器702可以馈送入系统700的一个分析部分。
[0148]由换能器702产生的交流电流被传递到信号调节模块704。模块704可以包括被配置成调节信号以进一步分析的任何合适的硬件和/或软件。例如，信号调节模块704可以包括模拟到数字(A/D)转换器、一个或多个放大器、一个或多个滤波器和/或类似物，或它们的任意组合。
[0149]经调节的数字信号然后被传递到对应于上述的签名和比较模块(504和506)的级。更具体地，经调节的数字信号被传递到频谱分析模块706和傅立叶变换(FT)分析模块708。
[0150]频谱分析模块706被配置为生成对应于输入信号的频谱。指纹模块710产生信号的指纹。这些指纹可以被描述为描述该信号的特征的数字编码图案。指纹也可被描述为频谱特性图案。频谱可以包括随时间的频率曲线图，其中由每个数据点的强度或颜色指示信号振幅。特性可以包括较高强度点在任何给定时间所在的位置，和/或此类较高强度随时间一致或持续地发生的位置。例如，运行在稳定状态下的离心栗可以产生相对一致的频谱。同样地，相同的离心栗在启动阶段期间可以具有独特频谱。
[0151 ]频谱分析模块706可进一步包括监测功能712，其中频谱和指纹被频繁地或连续地产生。这个功能可以包括一些缓冲数量的频谱的存储，例如，对应于选择的时间长度。这个和其它特征可以利用中央的、分布式的和/或本地存储器存储装置714。
[0152]频谱分析模块706包括事件匹配部分716。事件匹配部分716可以包括被配置为将由传感器信号生成的指纹与存储在存储器存储装置714中的已知指纹和/或图案比较的任何合适的电路、模块和/或软件。换句话说，通过使用事件匹配部分716，模块706可以基于感测的振动指纹与存储的振动图案的比较来识别已知事件的实例。例如，前面提到的离心栗经历启动阶段的实例可以由系统700识别。这样的实例可以传送给用户和/或可以维持实例的计数。其他事件可以被监测，诸如门关闭、仪器的启动和关闭、盥洗室冲洗、发动机循环等。
[0153]如在以上部分6中所述，频谱分析模块706可以包括学习部件718。学习部件718可以包括被配置为建立或修改已知图案以便由系统稍后认识的任何适当的电路、模块和/或软件。例如，用户可以经由学习部件718将已知图案加载到存储器存储装置714。另外或可替代地，学习部件718可以监测从而以已知图案建立经验变化，以便更好的认识和/或更少的误检。
[0154]FT分析模块708可以包括被构造成频繁地产生对应于输入信号的傅立叶变换的模块、电路和/或软件。该FT生成可以通过任何标准方法来实现，诸如快速傅里叶变换(FFT)算法。该FT生成可以与模块706的频谱生成并行执行。在一些实施例中，模块706和708中的一个或两个可以被使能。换句话说，每个模块可以在不同时刻、同时和/或用于不同的用途而被操作。在本描述的其余部分假定两个模块并行地同时操作。
[0155]FT分析模块708包括监测点识别模块720。监测点标识模块720可以包括被配置为识别信号的FT内的独特的频率的任何电路、模块和/或软件。例如，对应于较高振幅的频率可以被选择。例如，可以选择作为其他识别的频率的倍数的频率以用于监测。
[0156]FT分析模块708可以包括监测功能722，其可以包括被配置成保持跟踪由监测点识别模块所建立的监测点的所述系统的任何合适的部分。例如，监测功能722可以存储在存储器存储装置714中的基于时间的FT的缓冲，并且可以监测在特定频率的新的信号分量、现有的峰值的漂移、谐波等。均方根(RMS)计算可以被执行以确定信号的整体状态。RMS值的变化可以指示信号中有意义的变化。
[0157]故障规则匹配模块724可以被配置为将系统生成的FT的图案和特性与已知的规则和准则进行比较。例如，涉及机械的操作和故障模式的振动在参考文献诸如R ο n a I dL.Eshleman的“Basic Machinery Vibrat1ns:An introduct1n to machine testing，analysis，and monitoring”(1999)中被定量地描述，上述参考文献的全部通过引用并入本文以用于所有目的。
[0158]故障指示(S卩，规则)(诸如由Eshleman描述的故障指示)被存储在存储器存储装置714中并且被故障规则匹配模块724用于识别在系统中的故障或劣化的迹象。例如，马达正常可以以某转速旋转，其具有相应的频谱频率。如果观察到是正常频率的两倍的新的频率，这可以表明马达轴的错位。新的或修改的规则和变量可以通过本领域已知的任何合适的方法而被存储在存储器存储装置714中。
[0159]相应地，频谱分析模块706可以运行以识别已知事件的发生，并且FT分析模块可以运行以识别已知机械故障或劣化的指示。这些模块一起可以提供关于系统操作的有价值的信息。这样的信息可以通过报告和输出模块726传送到用户或其他系统。报告和输出模块726可以提供汇编的数据、图形显示、可听警报、文字指示器和/或类似物，或它们的任意组口 O
[0160]通常，上述的仪器监控系统(诸如系统700)可以包括被配置为将振荡能量转换成具有波形的电信号的换能器。处理器(也被称为处理器单元)可以与换能器和存储器存储装置通信，所述处理器包括被配置为基于波形而连续地生成频谱和傅立叶变换(FT)的签名模块。处理器还可以包括与签名模块通信的比较模块，比较模块被配置为通过将生成的频谱的特征的图案与存储在存储器存储装置中的多个已知的频谱特征图案比较来识别已知事件的发生，并通过比较生成的FT与预期的FT来确定可能的仪器故障。
[0161]振动监测系统的多个方面可以在以下描述的方法步骤中被利用。在适当情况下，可以参考前面描述的部件和系统，所述部件和系统可以在执行每个步骤中使用。这些参考是为了说明，并且不旨在限制实施该方法的任何特定步骤的可能方式。以下描述可以不叙述完整过程。虽然以下描述了该方法的各个步骤，但是这些步骤不一定需要全部被执行，并且在某些情况下，可以以不同于描述的顺序的顺序来执行。
[0162]用于监测空间中的多个设备的方法可以包括感测由空间中的多个设备产生的振荡能量。所感测的振荡能量可以被转化成具有波形的电信号。频谱和傅立叶变换(FT)可以基于波形而连续地产生。可以通过将生成的频谱的特征的图案与多个已知的频谱特征图案比较来识别已知事件的发生。可能的仪器故障可以通过比较生成的FT与预期的FT而被识别。
[0163]用户可以被警告已知事件的发生。
[0164]识别可能的仪器故障可以包括基于一组选择的故障规则而比较生成的FT与预期的FT。
[0165]已知事件的发生的计数可以被维持。
[0166]新的频谱特征图案可以被添加到多个已知的频谱特征图案中。
[0167]选择的实施例:
[0168]本部分描述了振动监测系统和方法的另外的方面和特征，被提供但不限于一系列段落，其中的一些或全部为了清楚和效率可以用字母数字指定。这些段落中的每段可以以任何合适的方式与一个或多个其它段落和/或本申请中别处的公开结合，其中包括通过交叉引用中的引用而并入的材料。以下段落中的一些段落明确地引用并进一步限制其他段落，提供但不限于一些合适组合中的示例。
[0169]A0.—种振动指示系统，其包括被配置成响应于感测的振动而生成交流电流的换能器，所述交流电流具有至少一个分量频率;与所述换能器通信的处理电路，所述处理电路被配置成当所述分量频率落在第一频率范围内时产生第一输出；与所述处理电路通信的视觉元件的阵列，所述阵列被配置成响应于所述处理电路的第一输出而从第一持续视觉状态改变至第二持续视觉状态。
[0170]Al.根据段落AO所述的系统，其中所述换能器包括压电传感器。
[0171]A2.根据段落AO所述的系统，所述处理电路进一步包括带通滤波器。
[0172]A3.根据段落A2所述的系统，所述处理电路进一步包括配置为衰减带通滤波器的输出的阻性层叠的网络，所述阻性层叠中的每个具有不同的有效电阻值。
[0173]A4.根据段落A3所述的系统，其中阻性层叠的所述网络包括与带通滤波器串联布置的多个并联电阻器，所述电阻器中的每个具有不同的电阻值。
[0174]A5根据段落AO所述的系统，其中所述处理电路的所述第一输出具有对应于所述交流电流的强度的振幅。
[0175]A6.根据段落A5所述的系统，其中所述第二持续视觉状态对应于所述第一输出的振幅。
[0176]A7.根据段落A5所述的系统，其中对应于所述第一输出的振幅的数个所述视觉元件改变到所述第二持续视觉状态，以指示峰值振动水平。
[0177]AS.根据段落A7所述的系统，其中所述多个视觉元件中的每个元件被配置为当所述第一输出的振幅超出相应的阈值时改变到所述第二持续视觉状态，以提供针对第一频率范围的峰值振动水平的指示。
[0178]A9.根据段落AO所述的系统，所述处理电路进一步被配置成当所述分量频率落到第二频率范围内时产生第二输出。
[0179]A10.根据段落A9所述的系统，其中所述视觉元件的阵列进一步被配置为响应于所述处理电路的第三输出而改变到第三持续视觉状态。
[0180]All.根据段落AO所述的系统，其中所述换能器、所述处理电路和所述视觉元件的阵列包括被配置为附连到监测设备的封装单元。
[0181]A12.根据段落AU所述的系统，其中所述封装单元包括被配置成被粘附到监测设备的分层的粘贴物。
[0182]B0.—种传感器，其包括被配置为将振动转换成电信号的换能器；电耦合到所述换能器的非动力处理器模块，所述处理器模块被配置成当电信号在第一频率范围内具有频率分量时产生第一输出，并且当电信号在第二频率范围内具有频率分量时产生第二输出；包括第一视觉指示器和第二视觉指示器的阵列，所述阵列与所述处理器模块通信;其中所述第一视觉指示器被配置成响应于所述第一输出的第一实例而持续地改变状态，并且所述第二视觉指示器被配置成响应于所述第二输出的第一实例而持续改变状态。
[0183]B1.根据段落BO所述的传感器，所述阵列进一步包括第三视觉指示器，其中所述第三视觉指示器被配置成响应于所述第一输出的第二个实例而持续改变状态。
[0184]B2.根据段落BO所述的传感器，其中所述第一视觉指示器的持续状态改变对应于所述第一输出的幅度。
[0185]B3.根据段落BO所述的传感器，其中所述第一和第二视觉指示器具有两个持续视觉状态。
[0186]B4.根据段落BO所述的传感器，其中所述第一和第二视觉指示器具有连续范围的持续视觉状态。
[0187]B5.根据段落B4所述的传感器，其中所述第一和第二视觉指示器包括响应于所述第一输出的电压的热致变色材料。
[0188]B6.根据段落BO所述的传感器，其中该传感器被配置为被直接安装到被监测振动的仪器部件。
[0189]C0.—种监测振动暴露的设备的方法，该方法包括:使用耦合到被监测的设备的无动力换能器来感测振动;使用与所述换能器通信的电路确定感测的振动的频率和振幅，所述电路包括层叠的多个带通滤波器并且仅由所述换能器的输出供电；利用无源显示器视觉地显示频率和振幅信息。
[0190]Cl.根据段落CO所述的方法，其中感测所述振动包括使用压电元件。
[0191]C2.根据段落CO所述的方法，其中所述电路包括与所述多个带通滤波器串联的至少一组层叠的并联的阻性子电路。
[0192]C3.根据段落CO所述的方法，其中视觉地显示所述频率和振幅信息包括持续地改变视觉指示器的阵列的状态。
[0193]C4.根据段落C3所述的方法，其中改变所述阵列的状态包括持续地改变指定为对应于所述频率信息的至少一个视觉指示器的状态。
[0194]C5.根据段落C4所述的方法，所述至少一个视觉指示器包括一定数量的视觉指示器，其中所述数量对应于振幅信息。
[0195]C6.根据段落C4所述的方法，进一步包括将所述至少一个视觉指示器改变对应于振幅信息的选择的量。
[0196]C7.根据段落CO所述的方法，其中确定所述感测的振动的所述振幅包括使所述换能器的输出的至少一部分通过整流器。
[0197]CS.根据段落CO所述的方法，进一步包括将所述换能器安装到被监测的设备。
[0198]D0.—种监测振动暴露的设备的方法，该方法包括:使用换能器将感测的振动转换成AC电信号;使用层叠的多个带通滤波器将所述AC电信号分裂为多个子信号，使得每个子信号对应于相应的分量频率范围；整流每个子信号以产生具有对应于相应子信号的强度的振幅的相应DC电压;更新视觉显示器以持续指示对应于所述子信号中的至少一个的分量频率范围的信息。
[0199]Dl.根据段落DO所述的方法，其中所述分裂和整流使用仅由所述AC电信号供电的电路来执行。
[0200]D2.根据段落Dl所述的方法，其中所述视觉显示器可操作地连接到所述电路。
[0201]D3.根据段落Dl所述的方法，进一步包括将所述换能器、所述电路和所述视觉显示器作为封装附连到被监测的设备。
[0202]D4.根据段落DO所述的方法，其中更新所述视觉显示器进一步包括持续指示对应于至少一个所述子信号的振幅的信息。
[0203]D5.根据段落D4所述的方法，其中更新所述视觉显示器进一步包括持续指示对应于所述子信号的至少一个的持续时间的信息。
[0204]D6.根据段落DO所述的方法，其中所述视觉显示器包括视觉元件的阵列。
[0205]D7.根据段落DO所述的方法，其中每个所述视觉元件具有两个可能的视觉状态。
[0206]E0.一种仪器监测系统，其包括:换能器，其被配置为将振荡能量转换成具有波形的电信号;处理器，其与所述换能器和存储器存储装置通信，所述处理器包括被配置为基于波形连续地生成频谱和傅立叶变换(FT)的签名模块;所示处理器进一步包括与所述签名模块通信的比较模块，所述比较模块被配置为通过将生成的频谱的特征的图案与存储在所述存储器存储装置中的多个已知的频谱特征图案进行比较来识别已知事件的发生，并且通过比较产生的FT与预期的FT来识别可能的仪器故障。
[0207]El.根据段落EO所述的系统，其中所述换能器被设置在具有多个振动产生设备的密闭空间中，使得所述换能器同时接收来自所述多个设备的振动压力振荡。
[0208]E2.根据段落EO所述的系统，其中所述比较模块被配置为基于选择的故障规则来比较所述FT与预期的FT。
[0209]E3.根据段落E2所述的系统，其中所述比较模块被配置为识别FT峰值，其频率基本上是预期峰值的倍数。
[0210]E4.根据段落EO所述的系统，其中所述签名模块进一步被配置成计算对应于所生成的频谱的指纹的散列索引，其中所述指纹是概括选择的波形的特征的一组值。
[0211]E5.根据段落EO所述的系统，其中所述换能器包括压电元件。
[0212]E6.根据段落EO所述的系统，进一步包括具有图形用户界面的显示器，所述显示器与所述处理器通信。
[0213]E7.根据段落E6所述的系统，其中所述处理器进一步被配置为经由所述显示器警报用户已识别的已知事件。
[0214]ES.根据段落EO所述的系统，其中所述处理器进一步配置为维持至少一个已知事件出现的计数。
[0215]E9.根据段落EO所述的系统，所述处理器进一步包括被配置为识别频谱特征的新图案、接收对应于所述新图案的事件标签的用户输入，并且将所述事件标签和新图案作为已知的频谱特征图案之一而存储在所述存储器存储装置中的学习模块。
[0216]F0.—种用于监测空间中的多个设备的方法，该方法包括:感测由空间中多个设备产生的振荡能量;将所感测的振荡能量转换为具有波形的电信号;基于所述波形，连续产生频谱和傅立叶变换(FT);通过将生成的频谱的特征的图案与多个已知的频谱特征图案比较来识别已知事件的发生;并通过比较产生的FT与期望的FT来确定可能的仪器故障。
[0217]Fl.根据段落FO所述的方法，进一步包括警报用户所述已知事件发生。
[0218]F2.根据段落FO所述的方法，其中识别可能的仪器故障包括基于一组选择的故障规则而比较生成的FT与预期的FT。
[0219]F3.根据段落FO所述的方法，进一步包括维持所述已知事件发生的计数。
[0220]F4.根据段落FO所述的方法，进一步包括将新的频谱特征图案添加到所述多个已知的频谱特征图案。
[0221]G0.—种振动水平指示传感器，其包括:压电元件，所述压电元件当暴露于动态振动时输出具有频率范围的电信号，所述电信号的振幅直接对应于所述传感器被暴露的各种振动频率的相应幅度;一组层叠的频率带通滤波器，其用于将压电输出电信号分裂为多个层叠频率波形，多个递增的较高层叠的频率波形中的每个对应于所述振动传感器被暴露的相应的多个振动频率;多个振幅感测电路，其分别接收所述多个层叠的频率波形，每个振幅感测电路将独立的电压输出施加到多个视觉指示器;多个视觉指示器对应于相应的频率波形的多个递增的较高振幅水平，所述多个视觉指示器被连接到针对相应的所述频率波形的振幅感测电路，每个视觉指示器具有阈值转换电压，当高于所述阈值转换电压时，指示器的永久视觉改变发生，作为阈值转换电压被施加的结果;其中每个振幅感测电路确定其相应的频率电流波形的振幅水平并将阈值转换电压施加到每个独立的指示器，所述指示器对应于被特定频率波形超过的振幅水平，使得顺序的多个直线对准的视觉指示器在外观上改变以指示特定振动频率的振幅水平，从而便于对该振动传感器被暴露的每个特定振动频率的峰值振幅的视觉读出。
[0222]Gl.根据段落GO所述的振动水平指示传感器，其中所述视觉指示器包括响应温度的热致变色材料，并且施加的所述阈值转换电压能够产生足以引起所述视觉指示器的所述热致变色材料的外观变化的热量。
[0223]G2.根据段落GO所述的传感器，其中所述振幅感测电路包括电流整流器和层叠的电阻器网络。
[0224]G3.根据段落GO所述的振动水平指示传感器，其中所述视觉指示器包括具有阈值转换电压的LED，高于所述阈值转换电压，所述LED经历外观上的永久视觉变化，以作为所述阈值转换电压被施加到所述LED达比预定时间周期更长的时间的结果。
[0225]结论
[0226]以上阐述的公开可以包括具有独立实用性的多个不同发明。虽然这些发明中的每个以其优选的多个形式被公开，但如本文所公开和示出的其具体实施例不被认为具有限制意义，因为许多变体是可能的。对于本公开中使用的部分标题，此类标题仅为了组织目的，不构成任何要求保护的发明的表征。多个发明的主题包括各种元件、特征、功能和/或本文所公开的属性的全部新颖和非显而易见的组合和子组合。随附的权利要求特别指出视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。在特征、功能、元件和/或属性的其它组合和子组合中实施的多个发明可以在要求本申请或相关申请的优先权的申请中被要求保护。这样的权利要求，无论是针对不同的发明或针对相同的发明，以及与原始权利要求相比范围是否更宽、更窄、相同或不同，都应被视为包括在本公开的多个发明的主题内。
【主权项】
1.一种振动指示系统(40)，其包括: 换能器(22)，其被配置成响应于感测的振动而生成交流电流(46)，所述交流电流(46)具有至少一个分量频率(54); 与所述换能器(22)通信的处理电路(48)，所述处理电路(48)被配置成当所述分量频率(54)落在第一频率范围内时产生第一输出；以及 与所述处理电路(48)通信的视觉元件(170-176，278-284，384-390)的阵列(178，202，302，402)，所述阵列(178，202，302，402)被配置为响应于所述处理电路(48)的所述第一输出而从第一持续视觉状态改变至第二持续视觉状态。2.根据权利要求1所述的系统(40)，所述处理电路(48)进一步包括带通滤波器(52)。3.根据权利要求1所述的系统(40)，所述处理电路(48)进一步包括被配置成衰减所述带通滤波器(52)的输出的阻性层叠(162-168，262-268，362-368)的网络，每个所述阻性层叠具有不同的有效电阻值。4.根据权利要求1所述的系统(40)，其中所述处理电路(48)的所述第一输出具有对应于所述交流电流(46)的强度的振幅。5.根据权利要求4所述的系统(40)，其中对应于所述第一输出的振幅的数个所述视觉元件(I 70-176，278-284，384-390)改变到所述第二持续视觉状态，以指示峰值振动水平。6.根据权利要求1所述的系统(40)，其中所述换能器(22)、所述处理电路(48)和所述视觉元件(170-176，278-284，384-390)的阵列(178，202，302，402)包括被配置为附连到被监测设备的封装单元。7.根据权利要求1所述的系统(40)，其中所述处理电路(48)包括: 电耦合到所述换能器(22，502，702)的非动力处理器模块(504)，所述处理器模块(504)被配置为当所述电信号具有在第一频率范围内的频率分量(52)时产生第一输出，并且当所述电信号具有在第二频率范围内的频率分量(52)时产生第二输出;并且 其中所述视觉元件(170-176，278-284，384-390)的阵列(178，202，302，402)包括第一视觉指示器(170)和第二视觉指示器(172)，所述阵列与所述处理器模块(504)通信； 其中所述第一视觉指示器(170)被配置成响应于所述第一输出的第一实例而持续地改变状态，并且所述第二视觉指示器(172)被配置成响应于所述第二输出的第一实例而持续地改变状态。8.根据权利要求7所述的系统(40)，所述阵列进一步包括第三视觉指示器(174)，其中所述第三视觉指示器(174)被配置成响应于所述第一输出的第二实例而持续地改变状态。9.根据权利要求7所述的系统(40)，其中所述第一视觉指示器(170)的持续状态改变对应于所述第一输出的幅度。10.根据权利要求7所述的系统(40)，其中所述第一和第二视觉指示器(170，172)包括响应于所述第一输出的电压的热致变色材料。11.根据权利要求7所述的系统(40)，其中所述换能器(22)被配置为直接安装到被监测振动的仪器部件。12.一种监测振动暴露的设备(18)的方法，所述方法包括: 使用耦合到被监测的设备(18)的非动力换能器(22，502，702)来感测振动； 使用与所述换能器(22)通信的电路(48)来确定感测的振动的频率和振幅，所述电路(48)包括层叠的多个带通滤波器(52)并且仅由所述换能器(22)的输出供电；以及 使用无源显示器(96)视觉地显示所述频率和振幅信息。13.根据权利要求12所述的方法，其中感测所述振动包括使用压电元件(22，502，702)。14.根据权利要求12所述的方法，其中视觉地显示所述频率和振幅信息包括持续地改变视觉指示器(170-176，278-284，384-390)的阵列(178，202，302，402)的状态。15.根据权利要求14所述的方法，其中改变所述阵列(178，202，302，402)的状态包括持续地改变被指定为对应于所述频率信息的至少一个视觉指示器(170-176，278-284，384-390)的状态。16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括将所述至少一个视觉指示器(170-176，278-284,384-390)改变对应于所述振幅信息的选择的量。17.根据权利要求12所述的方法，其中确定所感测的振动的所述振幅包括使所述换能器(22，502，702)的输出的至少一部分通过整流器。
【文档编号】G01H11/08GK106052845SQ201610212586
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月7日 公开号201610212586.7, CN 106052845 A, CN 106052845A, CN 201610212586, CN-A-106052845, CN106052845 A, CN106052845A, CN201610212586, CN201610212586.7
【发明人】N·S·L·史密斯, J·R·波蒂埃, C·D·芒格
【申请人】波音公司