(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受故障を診断するために複数の軸受（54,56）の振動をそれぞれ検出する複数のワイヤレス変換器（50,52）であって、各ワイヤレス変換器（50,52）は、
前記各軸受(54,56)の振動運動を監視するのに適合したハウジング(12)と、
該ハウジング(12)内に取り付けられて前記振動運動を感知し、この振動運動に応答して、前記振動運動の特性を有する電力特性信号を発生するエネルギー変換源(16)と、
前記ハウジング(12)内に取り付けられかつ前記エネルギー変換源(16)に接続されて、交流電圧信号である前記電力特性信号を整流するための整流器回路（22）と、
該整流器回路（22）に接続されたエネルギー蓄積装置(24)と、
該エネルギー蓄積装置(24)に接続されたエネルギーレベル検出器(26)と、
該エネルギーレベル検出器(26)に接続され、電力源として前記電力特性信号を受信して、前記エネルギーレベル検出器(26)からの出力を受信している間、ＲＦ信号のパルスを発生させ、アンテナ（30）から前記ＲＦ信号を送信する送信機回路（28）と、を含み、
前記エネルギー蓄積装置(24)は、少なくとも前記エネルギーレベル検出器（26）が所定のエネルギーレベルを検出するまで、整流した交流の電力特性信号を蓄積することができ、かつ、
前記エネルギー蓄積装置(24)は、コンデンサ(C5)であり、該コンデンサ(C5)のキャパシタンスは、前記各ワイヤレス変換器(50,52)のそれぞれが、独自の監視信号(TX1,TX2)を発生できるように、前記ＲＦ信号のパルス幅(40)を設定するように選択されており、
前記エネルギーレベル検出器(26)は、ヒステリシス電圧を有している電圧コンパレータ(32)を含んでいることを特徴とするワイヤレス変換器。
【請求項２】
前記ハウジング(12)は、振動運動を感知するようになっており、前記エネルギー変換源(16)は、前記電力特性信号を供給する圧電センサであることを特徴とする請求項１記載のワイヤレス変換器。
【請求項３】
前記送信機回路（28）は、前記アンテナ(30)を含みかつ前記エネルギー蓄積装置(24)と前記エネルギーレベル検出器(26)に接続されており、さらに、前記送信機回路(28)は、前記エネルギーレベル検出器(26)が所定のエネルギーレベルを検出すると作動し、それに応答して前記アンテナ(30)を通じて前記ＲＦ信号を送信することを特徴とする請求項１記載のワイヤレス変換器。
【請求項４】
前記送信機回路(28)は、トランジスタ(Q1)と、該トランジスタ(Q1)のベースに接続される共振器（34）とを備え、所望の周波数で作動することを特徴とする請求項３記載のワイヤレス変換器。
【請求項５】
前記送信機回路(28)は、無線周波のＲＦ送信機であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス変換器。
【請求項６】
前記送信機回路(28)は、この回路の作動時に、前記エネルギー蓄積装置(24)内のエネルギーが所定のエネルギーレベルよりも低くなるまで前記エネルギー蓄積装置(24)を放電させることを特徴とする請求項３記載のワイヤレス変換器。
【請求項７】
複数のモータ軸受（54,56）の振動故障を検出するための故障検出装置であって、
該故障検出装置は、複数の自己出力型ワイヤレス変換器(50,52)と、前記複数の自己出力型ワイヤレス変換器（50,52）から送信される別個の監視信号を受信して、どの自己出力型ワイヤレス変換器（50,52）が、前記別個の監視信号を発生したかを識別して、故障検出の場所を判定するための受信機（62）およびプロセッサ（64）を含んでおり、
また、前記各自己出力型ワイヤレス変換器（50,52）は、
前記各モータ軸受(54,56)の振動運動を監視するのに適合したハウジング(12)と、
該ハウジング(12)内に取り付けられて前記各モータ軸受（54,56）の振動運動を感知し、この振動運動に応答して、前記振動運動の特性を有する電力特性信号を発生するエネルギー変換源(16)と、
前記ハウジング(12)内に取り付けられかつ前記エネルギー変換源(16)に接続されて、交流電圧信号である前記電力特性信号を整流するための整流器回路（22）と、
該整流器回路（22）に接続されたエネルギー蓄積装置(24)と、
該エネルギー蓄積装置(24)に接続されたエネルギーレベル検出器(26)と、
該エネルギーレベル検出器(26)に接続され、電力源として前記電力特性信号を受信して、前記エネルギーレベル検出器(26)からの出力を受信している間、ＲＦ信号のパルスを発生させ、アンテナ（30）から前記ＲＦ信号を送信する送信機回路（28）と、を含み、
前記各自己出力型ワイヤレス変換器(50,52)は、それぞれが別個のアドレスを有する信号を送信しており、さらに、
前記エネルギー蓄積装置(24)は、少なくとも前記エネルギーレベル検出器(26)が所定のエネルギーレベルを検出するまで、整流した交流の電力特性信号を蓄積することができ、かつ、
前記エネルギー蓄積装置(24)は、コンデンサ(C5)であり、該コンデンサ(C5)のキャパシタンスは、前記複数の自己出力型ワイヤレス変換器(50,52)がそれぞれ独自の前記監視信号(TX1,TX2)を発生できるように、前記ＲＦ信号のパルス幅(40)を設定するように選択されており、
前記エネルギーレベル検出器(26)は、ヒステリシス電圧を有している電圧コンパレータ(32)を含んでいることを特徴とする故障検出装置。
【請求項８】
前記送信機回路（26）は、前記アンテナ(30)を含みかつ前記エネルギー蓄積装置(24)と前記エネルギーレベル検出器(26)に接続されており、さらに、前記送信機回路(28)は、前記エネルギーレベル検出器(26)が所定のエネルギーレベルを検出すると作動し、それに応答して前記アンテナ(30)を通じて前記ＲＦ信号を送信することを特徴とする請求項７記載の故障検出装置。
【請求項９】
複数のモータ軸受の振動故障を検出する方法であって、
監視される各モータ軸受(54,56)上に自己出力型ワイヤレス変換器(50,52)のハウジング(12)をそれぞれ取り付け、該各ハウジング(12)の少なくとも一部に接する前記各モータ軸受(54,56)から振動運動を受け入れ、前記各モータ軸受(54,56)が正常な軸受状態にあるときと、故障状態にあるときの両方に対して、前記各モータ軸受(54,56)から前記振動運動を前記各自己出力型ワイヤレス変換器(50,52)に受け入れるようにする工程と、
振動運動を感知しかつ唯一の電力発生源として動作するために前記各ハウジング（12）に配置された単一の圧電センサ（16）を用いて、この振動運動を感知した結果として、前記振動運動を電気エネルギーに変換する工程と、
変換した電気エネルギーを、少なくとも蓄積したエネルギーが所定のレベルに達するまで蓄積する工程と、
蓄積したエネルギーが前記所定のレベルに達したとき、前記各自己出力型ワイヤレス変換器(50,52)を作動させる工程と、
前記各ハウジング(12)が取り付けられている前記各モータ軸受(54,56)内に発生する振動を示すＲＦ信号を送信する工程であって、該ＲＦ信号は、前記各自己出力型ワイヤレス変換器(50,52)のそれぞれのアドレス情報に対応するパルス幅と、振動運動の大きさを表すパルス繰り返し周期を有して、前記各モータ軸受(54,56)の正常状態時と故障状態時に送信される工程と、
前記ＲＦ信号を処理して、監視されている前記各モータ軸受(54,56)が受けた振動運動の変化を判定し、前記各モータ軸受(54,56)が前記正常状態時にあるかまたは故障状態時にあるかどうかを診断するようにする工程と、を備えていることを特徴とする振動故障を検出する方法。
【請求項１０】
ＲＦ信号を送信する前記工程は、更に、前記各自己出力型ワイヤレス変換器（50,52）のそれぞれの識別を示すＲＦ信号を送信して、受信機(62)およびプロセッサ(64)がその特定ＲＦ信号を送信した前記各自己出力型ワイヤレス変換器(50,52)を識別できるように形成されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ＲＦ信号を離れた受信機(62)で受信する工程を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記各自己出力型ワイヤレス変換器（50,52）の識別の表示（70）を行う工程と、
アラーム(68)を作動して故障状態を示す工程とを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ＲＦ信号を処理する前記工程は、更に、受信した過去のＲＦ信号を現在のＲＦ信号と比較して、現在のＲＦ信号の周波数が所定の限界を超えて増大している場合には、前記各モータ軸受(54,56)における振動運動が増大しかつ予防的メンテナンスが必要であることを示すためにアラーム(68)を作動することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にワイヤレス変換器に関し、より詳細には、軸受における過度の振動等の、外部構造における物理的状態を監視するための自己出力型ワイヤレス変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日の産業環境においては、機械が１日に２４時間、１週間に７日稼動し、そのために特定の間隔でメンテナンスが実行されなければならず、また、無秩序の運転停止は回避しなければならない。部品の欠陥により、このような機械が少しでも故障したり無秩序な運転停止が起こると、作業停止時間が生じて費用がかかる結果となる。
【０００３】
このような産業における故障を分類すると、その最も大きなものの１つはモータの故障であり、モータの故障は、普通、絶縁破壊および短絡を生じさせる内部の軸受の故障、および／または電気的過熱と関連している。多くのメンテナンス人員および工場管理者は、このような用途において予防的メンテナンスのために、定期的な部品交換が必要であることを理解しており、従って、実際に交換が必要かどうかに係わらず、決定的に重要な領域におけるモータの全体を新しいモータと交換する。このようにメンテナンスを定期的に行うと、必要以上に費用がかかるのはもちろんであるが、多くのメンテナンス人員および工場管理者は、生産のピーク期間中に無秩序な運転停止が起こるリスクを負う危険を取り除くことができるならば、適正に機能しているモータを交換するための費用を支払うことをいとわない。
【０００４】
従って、このような機械を、故障よりも充分前に監視することができ、計画した作業停止時間にメンテナンスを行うと同時に完全に良好に機能している部品の交換を回避することができるようになっている、装置および方法を有することが望ましい。１時間以内に無秩序な運転停止を予測できるような装置であっても、交換が必要な部品を有効に役立てることが可能なメンテナンス人員が揃えば、秩序のある運転停止を行うことができる。
【０００５】
更に、それぞれの機械は複数のモータを有している場合もあり、それぞれのモータは監視する必要がある軸受をいくつか有している。従って、軸受に問題があるということを検出するだけでなく、どのモータ内のどの軸受を交換する必要があるかを正確に指摘することもできる装置を備えることが望ましい。
【０００６】
また、このような装置は、ワイヤレスであることが望ましく、ワイヤレスであれば、設置が容易になるだけでなく、通常遠隔地まで電線をひくことが困難でかつそこに電線をつなぐための低電圧ワイヤハーネスも有していない離れた場所において電線を使用しないでもすむ。このような装置は、さらに定期的な電池交換を考慮にせずにすむ自己出力型であることが望ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の問題を解決して、監視している機械の良好な状態についての情報を提供し、秩序のある方法で予測的すなわち予防的メンテナンスを行うことができるようにした方法および装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は各請求項に記載の構成を備えている。本発明の構成によれば、軸受故障を診断するために複数の軸受の振動をそれぞれ検出する複数のワイヤレス変換器であって、各ワイヤレス変換器は、前記各軸受の振動運動を監視するのに適合したハウジングと、該ハウジング内に取り付けられて前記振動運動を感知し、この振動運動に応答して、前記振動運動の特性を有する電力特性信号を発生するエネルギー変換源と、前記ハウジング内に取り付けられかつ前記エネルギー変換源に接続されて、交流電圧信号である前記電力特性信号を整流するための整流器回路と、該整流器回路に接続されたエネルギー蓄積装置と、該エネルギー蓄積装置に接続されたエネルギーレベル検出器と、該エネルギーレベル検出器に接続され、電力源として前記電力特性信号を受信して、前記エネルギーレベル検出器からの出力を受信している間、ＲＦ信号のパルスを発生させ、アンテナから前記ＲＦ信号を送信する送信機回路と、を含み、前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも前記エネルギーレベル検出器が所定のエネルギーレベルを検出するまで、整流した交流の電力特性信号を蓄積することができ、かつ、前記エネルギー蓄積装置は、コンデンサであり、該コンデンサのキャパシタンスは、前記各ワイヤレス変換器のそれぞれが、独自の監視信号を発生できるように、前記ＲＦ信号のパルス幅を設定するように選択されており、前記エネルギーレベル検出器は、ヒステリシス電圧を有している電圧コンパレータを含んでいることを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の構成によれば、複数のモータ軸受の振動故障を検出するための故障検出装置は、複数の自己出力型ワイヤレス変換器と、前記複数の自己出力型ワイヤレス変換器から送信される別個の監視信号を受信して、どの自己出力型ワイヤレス変換器が、前記別個の監視信号を発生したかを識別して、故障検出の場所を判定するための受信機およびプロセッサを含んでおり、また、前記各自己出力型ワイヤレス変換器は、前記各モータ軸受の振動運動を監視するのに適合したハウジングと、該ハウジング内に取り付けられて前記各モータ軸受の振動運動を感知し、この振動運動に応答して、前記振動運動の特性を有する電力特性信号を発生するエネルギー変換源と、前記ハウジング内に取り付けられかつ前記エネルギー変換源に接続されて、交流電圧信号である前記電力特性信号を整流するための整流器回路と、該整流器回路に接続されたエネルギー蓄積装置と、該エネルギー蓄積装置に接続されたエネルギーレベル検出器と、該エネルギーレベル検出器に接続され、電力源として前記電力特性信号を受信して、前記エネルギーレベル検出器からの出力を受信している間、ＲＦ信号のパルスを発生させ、アンテナから前記ＲＦ信号を送信する送信機回路と、を含み、前記各自己出力型ワイヤレス変換器は、それぞれが別個のアドレスを有する信号を送信しており、さらに、前記エネルギー蓄積装置は、少なくとも前記エネルギーレベル検出器が所定のエネルギーレベルを検出するまで、整流した交流の電力特性信号を蓄積することができ、かつ、前記エネルギー蓄積装置は、コンデンサであり、該コンデンサのキャパシタンスは、前記複数の自己出力型ワイヤレス変換器がそれぞれ独自の前記監視信号を発生できるように、前記ＲＦ信号のパルス幅を設定するように選択されており、前記エネルギーレベル検出器は、ヒステリシス電圧を有している電圧コンパレータを含んでいることを特徴とする。
【００１０】
本発明の更に別の構成によれば、モータ軸受の振動故障を検出する方法が開示される。本方法は、監視されるそれぞれの軸受上にハウジングを取り付け、自己出力型のワイヤレス変換器のハウジングの少なくとも一部に接する前記軸受から振動運動を前記ワイヤレス変換器に受け入れ、前記軸受が正常な軸受状態にあるときと、故障状態にあるときの両方に対して、前記軸受から前記振動運動を受け入れるようにする工程と、この振動運動を感知した結果として、前記振動運動の特性を有する電力を電気エネルギーに変換する工程と、監視される各モータ軸受上に自己出力型ワイヤレス変換器のハウジングをそれぞれ取り付け、該各ハウジングの少なくとも一部に接する前記各モータ軸受から振動運動を受け入れ、前記各モータ軸受が正常な軸受状態にあるときと、故障状態にあるときの両方に対して、前記各モータ軸受から前記振動運動を前記各自己出力型ワイヤレス変換器に受け入れるようにする工程と、振動運動を感知しかつ唯一の電力発生源として動作するために前記各ハウジングに配置された単一の圧電センサを用いて、この振動運動を感知した結果として、前記振動運動を電気エネルギーに変換する工程と、変換した電気エネルギーを、少なくとも蓄積したエネルギーが所定のレベルに達するまで蓄積する工程と、蓄積したエネルギーが前記所定のレベルに達したとき、前記各自己出力型ワイヤレス変換器を作動させる工程と、前記各ハウジングが取り付けられている前記各モータ軸受内に発生する振動を示すＲＦ信号を送信する工程であって、該ＲＦ信号は、前記各自己出力型ワイヤレス変換器のそれぞれのアドレス情報に対応するパルス幅と、振動運動の大きさを表すパルス繰り返し周期を有して、前記各モータ軸受の正常状態時と故障状態時に送信される工程と、前記ＲＦ信号を処理して、監視されている前記各モータ軸受が受けた振動運動の変化を判定し、前記各モータ軸受が前記正常状態時にあるかまたは故障状態時にあるかどうかを診断するようにする工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の様々な他の特徴、目的、および利点は、以下の詳細な説明および図面から明らかとなろう。図面は、本発明を実施するために最良の実施形態であると考えるものを示している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、ワイヤレス変換器１０は、監視される構造（図示せず）内に取り付けられる外部ハウジング１２、および好ましくはねじ付き肩部１４を有する。このような変換器ハウジングの例は、本発明の出願人に譲渡されている米国特許第５，２１２，４２１号および第４，６３０，４６５号に示されており、この特許は、本明細書に参考として包含される。
【００１３】
ハウジング１２は、外部構造における外部の物理的状態を監視するように適合している。このような構造の一例は軸受のハウジングであり、監視する外部の物理的状態の一例は、この軸受における振動運動である。従って本発明のワイヤレス変換器１０は、機械内の軸受の良好な状態についての情報を提供することができ、完全に故障する前にこの機械において予防的メンテナンスを行うことができるようになっている。
【００１４】
ワイヤレス変換器１０は、ハウジング１２内に取り付けられた圧電センサ等のエネルギー変換源１６を含んでおり、圧電センサが、振動運動、温度、湿度、衝撃、圧力、流量、その他の物理値等を含む外部の物理的状態を感知する。このような寄生エネルギー変換源の他のタイプには、例えば、光を集積する結果としてエネルギーを発生する太陽電池、ＲＦエネルギーを集積して動作する水晶ラジオ（crystal radio）において使用されるアンテナ、外部の物体の動きで動作する発振運動発生器、および熱エネルギーを集積して動作する熱電気発生器がある。
【００１５】
エネルギー変換源１６は、外部の物理的状態に応答して、バス１８上に送られる電力および特性信号を発生する。この電力および特性信号は、ワイヤレス変換器１０および回路２０の唯一の電力源であり、かつ外部状態の特性を含んでいる。
【００１６】
ワイヤレス変換器１０の回路２０は、その電力および特性信号が、圧電センサから得られる交流電圧信号である場合には、その電力および特性信号を整流するための整流器回路２２を含む。回路２０はまた、エネルギー蓄積装置２４およびエネルギーレベル検出器２６を含んでいる。エネルギー蓄積装置２４は、整流器回路２２を通じてエネルギー変換源１６に接続されており、エネルギーレベル検出器２６は、エネルギー蓄積装置２４に接続されている。
【００１７】
エネルギー蓄積装置２４は、整流した電力および特性信号を、少なくともエネルギーレベル検出器２６が所定のエネルギーレベルを検出するまで蓄積することができる。これについては、図２において更に説明する。図１のワイヤレス変換器１０の回路２０は更に、エネルギーレベル検出器２６とエネルギー蓄積装置２４に接続された、送信機回路２８を含む。送信機回路２８は、エネルギーレベル検出器２６が所定のエネルギーレベルを検出すると作動し、それによって次に、それに応答して送信機が作動して、アンテナ３０を通じて電磁波信号を送信する。アンテナ３０は、ワイヤレス変換器１０の外部部材として示しているが、アンテナ３０を送信機回路２８上のトレースとして組み込むことが好ましい。
【００１８】
図２において、ワイヤレス変換器１０用の回路２０を示す。交流入力１８は整流器回路２２に接続され、この整流器回路２２は、力率補正とピーク電流低減用の一組のコイルＬ１、Ｌ２を含む。電圧倍増整流器は、コンデンサＣ１、Ｃ２およびダイオードＤ１〜Ｄ４を含む。コンデンサＣ３およびＣ４はフィルタ操作を行うもので、これらはすべて公知である。
【００１９】
整流器回路２２は、エネルギー蓄積装置２４に接続されている。エネルギー蓄積装置２４はコンデンサＣ５を含み、コンデンサＣ５のキャパシタンスは、送信される監視信号のパルス幅を設定するように選択されている。このようにして、独自の監視信号を送信することによってそれぞれが特有のアドレスを有する多数のワイヤレス変換器をごく接近させて使用することができる。他の回路部品の大きさが下表に示すとおりであれば、コンデンサＣ５の大きさは、４．７μＦのベースキャパシタンスから変えることができる。
【００２０】
ワイヤレス変換器回路２０はまた、電力検出部２６を含む。電力検出部２６は、電圧コンパレータすなわち検出器３２を含む。好適な実施形態において、電圧検出器は、ヒステリシス電圧を組み込んだパナソニック製のＭＮ１３８１２Ｃで、モニタ信号がその間に送信される。最後に、ワイヤレス変換器回路２０はまた、送信機回路２８も含む。送信機回路２８の主な部品には、トランジスタＱ１、共振器３４、およびアンテナ３０が含まれる。共振器３４は、好ましくは、９１６．５ＭＨｚで共振する表面弾性波デバイス（ＳＡＷ）である。送信機回路に関する更なる詳細は、RF モノリシック社のアプリケーションノートのページＡ−１６
から得ることができる。
【００２１】
以下の部品の数値は、好適な実施形態において適正に動くと確認されたものである。
【００２２】
【表１】
0005067593.tif 000002
【００２３】
動作において、回路２０は、整流器回路２２において変換器からの交流入力１８を整流し、エネルギー蓄積装置２４内の漏洩の少ないコンデンサを充電して、そのコンデンサ電圧が、所定のしきい値、すなわち、電圧コンパレータ３２によって定まる約２．１ボルトに達する。検出器３２が所定の電圧値に達したことを感知すると、検出器の出力３３はローになり、それによってＲＦ送信機回路２８が作動する。送信機回路２８はコンデンサＣ５を急速に放電し、送信機からの出力は、短いＲＦバースト伝送である。このバーストの持続時間は、コンデンサＣ５のキャパシタンスと送信機回路２８における放電速度の関数である。異なるワイヤレス変換器ユニットにおけるコンデンサＣ５の値を変えることによって、このＲＦバーストの持続時間を、そのユニットを識別するのに用いることができる。または、送信機回路２８の放電速度を変更して、バーストの持続時間を変化させてもよい。
【００２４】
電圧検出器３２におけるヒステリシスは、約１００ｍＶに設定されていて、所定の電圧値が２．１ボルトに設定されている場合、出力３３がローになって送信機回路２８が発振を開始し、コンデンサＣ５を放電させると、コンデンサＣ５間の電圧が２．０ボルトに達するまで送信機回路２８は、送信を継続する。電圧が２．０ボルトに達すると、検出器３２の出力３３がハイになり、コンデンサＣ５に２．１ボルトになるまで充電が続けられ、このサイクルが繰り返される。検出器３２の出力３３がローの間、送信機回路２８は共振器３４の周波数で送信する。この周波数は、好適な実施形態において９１６．５ＭＨｚである。
【００２５】
図３において、何らかの特定の送信機からのＲＦ信号についてのパルス幅４０およびパルス繰り返し周期４２を定める例示的ＲＦ信号３８が示されている。ＲＦ信号ＴＸ１、ＴＸ２のパルス幅が示すように、それぞれの送信機には、変化しないパルス幅をベースにした独自のアドレスが与えられている。しかし、パルス繰り返し周期は、外部の物理的状態が変化すると変化する。例えば、振動運動を感知する場合、振動が増大すると、パルス繰り返し周期も増大する。すると、送信される信号を、離れた場所で受信した後で処理することができる。
【００２６】
図４において、本発明のワイヤレス変換器は、故障検出装置４８内に組み込まれている。故障検出装置４８は、外部構造５４、５６内にそれぞれ取り付けられた多数の自己出力型ワイヤレス変換器５０、５２を含む。外部構造は、同じ構造で異なる場所にあってもよく、同じ機械内の２つの異なる軸受あるいは、異なる機械内の２つの異なる軸受等の、全く異なる構造であってもよい。使用することが可能な異なる送信機の数は、選択した部品の精度および受信後に行う所望の処理量によってのみ限定される。したがって、それぞれの自己出力型ワイヤレス変換器５０、５２は、別個の周波数５８、６０で送信する。
【００２７】
また、故障検出装置４８は、受信機６２およびプロセッサ６４を含み、それぞれの送信機５０、５２からの別個の周波数送信信号５８、６０を受信し、どの自己出力型ワイヤレス変換器５０、５２が、それぞれ別個の周波数送信信号５８、６０を発生したかを識別して、どの送信信号が故障検出を含んでいるかどうかを判定する。好適な実施形態において、別個の周波数送信信号は、同じＲＦ周波数であるが、異なるパルス間隔で送信される。故障が検出されない場合、プロセッサ６４はクリアすなわちＯＫの表示６６を表示または照明する。しかし、プロセッサ６４が故障を発見した場合には、プロセッサ６４はアラーム６８を作動させ、どの自己出力型ワイヤレス変換器５０、５２が故障検出信号を送信しているかの表示７０を行う。プロセッサ６４および受信機６２は、バス７２を介して電力を受け取り、オプションで、中央集中表示および報告のために、バス７４上のネットワークに出力を供給する。
【００２８】
また、本発明は振動故障を検出する方法も含む。この方法は、監視される構造上にハウジングを取り付け、ハウジングの少なくとも一部に接する構造からの振動運動を受けるようにする工程と、その振動運動を受ける結果としてのハウジング内での振動力を電気エネルギーに変換する工程を含む。この方法は次に、変換したエネルギーを、少なくとも蓄積したエネルギーが所定のレベルに達するまで蓄積する工程と、次に蓄積したエネルギーが所定のレベルに達するとＲＦ送信機を作動させる工程とを含む。さらにこの方法は、ハウジングがその中に取り付けられている構造内の何らかの振動故障を示すＲＦ信号を送信する工程を含んでいる。
【００２９】
ＲＦ信号を送信する工程は更に、あるＲＦ送信機を表すＲＦ信号を送信して、受信機およびプロセッサがその特定ＲＦ信号を送信したＲＦ送信機を識別できるように規定している。この工程は、次に、ＲＦ信号を離れた場所で受信し、そして、そのＲＦ信号を処理して監視されている構造における振動運動の変化を判定することを含む。
【００３０】
本方法は、選択的に、ＲＦ送信機の識別を示す表示を行い、また、何らかの故障状態を発見したことを示すためのアラームを作動することを含んでもよい。さらに本発明における工程では、受信した過去のＲＦ信号を現在のＲＦ信号と比較することを含み、現在のＲＦ信号の周波数が所定の限界を超えて増大している場合には、アラームを作動して、構造内での許容範囲を超えて振動運動が増大しており、予防的メンテナンスが必要である、ということを示す。好適な実施形態において、比較する周波数はパルス繰り返し周期である。しかし、ＲＦ周波数を同等に変更してもよい。
【００３１】
本発明を、好適な実施形態に関して説明した。明示的に述べたものの他に、同等物、代替、および変更が可能であり、それらは添付の特許請求の範囲内であるということが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワイヤレス変換器の内部回路のブロック図を示す、ワイヤレス変換器の側断面図である。
【図２】図１に示すブロック図の一部の概略回路図である。
【図３】図２の回路が送信するＲＦ信号を示すタイミング図である。
【図４】本発明を組み込んだ故障検出装置の概略図である。
【符号の説明】
１０．ワイヤレス変換器
１２．ハウジング
１６．エネルギー変換源
２２．整流器回路
２４．エネルギー蓄積装置
２６．エネルギーレベル検出器
２８．送信機回路
３０．アンテナ
３２．電圧コンパレータ
３４．共振器
３８．ＲＦ信号
４０．パルス幅
４８．故障検出装置
５０、５２．ワイヤレス変換器
５４、５６．外部構造
６２．受信機
６４．プロセッサ
６８．アラーム
７０．表示
Ｃ５．コンデンサ
Ｑ１．トランジスタ
【図１】
0005067593.tif 000003
【図２】
0005067593.tif 000004
【図３】
0005067593.tif 000005
【図４】
0005067593.tif 000006