專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)載超聲波頻譜和圖像生成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波探測(cè)器，更具體地，尤其涉及用于在相隔甚遠(yuǎn)的位置來(lái)探測(cè)電 機(jī)軸承和/或電氣柜中電弧的狀態(tài)的便攜式超聲波探測(cè)器。
c.相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)描述
正如專(zhuān)利號(hào)為Re. 33，977 (專(zhuān)利權(quán)人為古德曼等人)的美國(guó)專(zhuān)利所公開(kāi)的，超聲波 傳感器已經(jīng)被用來(lái)探測(cè)在機(jī)械裝置中由于摩擦產(chǎn)生的超聲波能量，例如，由磨損的軸承產(chǎn) 生的超聲波能量，其內(nèi)容整體已通過(guò)引用在此并入本文中。摩擦的量越大，則所生成的超聲 波能量的強(qiáng)度就越大。給該裝置施加潤(rùn)滑劑可減少摩擦量，因而所產(chǎn)生的超聲波強(qiáng)度也隨 之下降。因此，通過(guò)測(cè)量超聲波能量提供了一種判斷潤(rùn)滑何時(shí)起作用影響到摩擦發(fā)生表面。 此外，發(fā)生故障的裝置，如軸承，可產(chǎn)生比正常的軸承更多的超聲波能量，因此，此種情況也 可以被檢測(cè)。
在過(guò)去，決定何時(shí)給軸承添加潤(rùn)滑劑，取決于距上一次添加潤(rùn)滑劑已經(jīng)過(guò)去的時(shí) 間量及所添加潤(rùn)滑劑的具體量。此信息通常會(huì)作為制造商的指導(dǎo)性建議。然而，軸承故障 的一個(gè)重要原因是不恰當(dāng)?shù)臐?rùn)滑，而不僅僅是一次添加潤(rùn)滑劑的失敗。尤其是，過(guò)量潤(rùn)滑也 可以導(dǎo)致這樣的問(wèn)題。本技術(shù)領(lǐng)域已悉知的是，通過(guò)使用整合有一潤(rùn)滑劑添加工具與一個(gè) 超聲波探測(cè)器的裝置，可幫助控制給軸承添加相應(yīng)的潤(rùn)滑劑。這樣的裝置已經(jīng)被公開(kāi)記載 于專(zhuān)利號(hào)為US 6，122，966和US 6，339，961 (專(zhuān)利權(quán)人為古德曼等人)的美國(guó)專(zhuān)利中，其內(nèi) 容整體已通過(guò)引用在此并入本文中。
電氣設(shè)備,如電氣柜中的變壓器，中的電弧也可產(chǎn)生超聲波信號(hào)，這種超聲波信號(hào) 可以被探測(cè)到。作為此種用途的例子可以在古德曼的公開(kāi)號(hào)為US2006/0209632A的美國(guó)專(zhuān) 利申請(qǐng)中找到，其內(nèi)容整體已通過(guò)引用在此并入本文中。應(yīng)用于大型設(shè)備中的馬達(dá)和電氣 柜可被放置于相距甚遠(yuǎn)的位置。
由于故障的軸承和放電電氣元件而產(chǎn)生的聲能既在可聽(tīng)范圍又在超聲頻率范圍， 一般在40千赫茲范圍內(nèi)，則在嘈雜的可聽(tīng)的工業(yè)環(huán)境中，超聲波成份是很容易被探測(cè)和定 位的。因此，工具通常用于外差或解調(diào)已探測(cè)的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成在音頻范圍內(nèi)，并且不 同的方案都可用來(lái)這樣做。
當(dāng)使用超聲波能量來(lái)探測(cè)泄漏、磨損的軸承、電弧或其他故障，則使用一個(gè)便攜 式超聲波傳感器在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上指示超聲波能量的存在及其強(qiáng)度是有用的。專(zhuān)利號(hào)為US Re. 33，977的美國(guó)專(zhuān)利(專(zhuān)利權(quán)人為古德曼等人)記載公開(kāi)了一個(gè)超聲波傳感器，該超聲波傳感器通過(guò)一個(gè)輸出儀表按照線性或?qū)?shù)的模式來(lái)顯示被探測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度，還可通過(guò)耳機(jī) 輸出音頻信號(hào)。專(zhuān)利號(hào)為US 4，987，769的美國(guó)專(zhuān)利(專(zhuān)利權(quán)人為皮考克等)記載了一種超 聲波探測(cè)器，該超聲波探測(cè)器可在十個(gè)階段對(duì)數(shù)LED顯示器上顯示所探測(cè)到的超聲波信號(hào) 的振幅。然而，皮考克所公開(kāi)的探測(cè)器并未處理所探測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生一個(gè)音頻響應(yīng)，也未在最 初的前置放大級(jí)之后進(jìn)行信號(hào)衰減。
由紐約市埃爾姆斯福德的U.E.系統(tǒng)公司制造的型號(hào)為UE 10,000的一種便 攜式裝置，在過(guò)去一直被用于探測(cè)超聲波能量。專(zhuān)利權(quán)人為古德曼等人、專(zhuān)利號(hào)為US 6，707，762，US 6，804，992和US 6，996，030的美國(guó)專(zhuān)利涉及到這個(gè)便攜式裝置，這些專(zhuān)利 內(nèi)容整體已通過(guò)引用在此并入本文中。該型號(hào)為UE 10，000的便攜式裝置探測(cè)來(lái)自磨損的 軸承的超聲波信息，并將該超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為音頻范圍。然后操作者通過(guò)耳機(jī)可聽(tīng)到這些 音頻信號(hào)，并以此作為一種檢測(cè)故障的方法。為了能更精確地確定軸承的工作狀態(tài)，這些音 頻信號(hào)可被保存并稍后下載至一外部頻譜分析儀中以進(jìn)行相應(yīng)的分析處理。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用該探測(cè)設(shè)備之后，操作者常常習(xí)慣于使用耳朵聽(tīng)到的信息來(lái)判斷 電機(jī)軸承的情況，而不是以裝置的LCD顯示器上的振幅讀數(shù)作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。然而，對(duì)于人耳 而言，是非常難以辨別代表剛剛開(kāi)始磨損軸承的輸入音頻與代表已經(jīng)嚴(yán)重磨損軸承的輸入 音頻。使用人耳來(lái)預(yù)測(cè)故障的方式是非常不可靠的，通過(guò)將信號(hào)傳遞至一外部頻譜分析儀 的方式，這種缺點(diǎn)可被克服。然而困難的是，具有待測(cè)軸承的電機(jī)分散的距離過(guò)大。因此， 等所有的電機(jī)都被調(diào)查檢測(cè)時(shí)，這個(gè)便攜式探測(cè)器可能已返回到一維修設(shè)施，且所存儲(chǔ)的 外差或音頻信號(hào)被下載到一頻譜分析儀中，則邊遠(yuǎn)處的軸承可能失效了。完全故障的軸承 可使一電機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)不能正常工作。在某些情況下，即使是在一小段時(shí)間內(nèi)，一個(gè)電機(jī) 停止運(yùn)行是非常不利的，例如，一個(gè)冷卻泵。
除了超聲波探測(cè)裝置之外，型號(hào)為UE，15000的便攜式裝置還包括一攝像頭，該攝 像頭可攝錄待測(cè)機(jī)器的圖像，這有助于定位和識(shí)別具有軸承問(wèn)題的一特定電動(dòng)機(jī)。
如果便攜式超聲波探測(cè)器具有記載能力，這將會(huì)有利于對(duì)所接收的信號(hào)執(zhí)行頻譜 分析。如此這樣將會(huì)消除讀取即將發(fā)生的軸承故障和確認(rèn)該即將發(fā)生的軸承故障之間的時(shí) 間延遲。
故障的預(yù)測(cè)不僅可以基于一個(gè)讀取數(shù)據(jù)的絕對(duì)值，也要基于讀取數(shù)據(jù)與先前讀取 數(shù)據(jù)的比較結(jié)果。例如，一個(gè)好的軸承可能產(chǎn)生一個(gè)非常大的超聲波信號(hào)，但是一個(gè)處于故 障狀態(tài)的軸承不會(huì)產(chǎn)生這樣的超聲波信號(hào)。如果在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)所探測(cè)到的軸承的超聲 波信號(hào)都保持一致，如此則可能沒(méi)有必要采取糾正措施。然而，如果隨著時(shí)間的推移，所探 測(cè)的軸承的超聲波信號(hào)也隨之不斷增加，則在今后的一個(gè)合適的時(shí)間更換該軸承將是明智 的選擇。因此，如果便攜式超聲波探測(cè)器具有機(jī)載的記錄和存儲(chǔ)裝置，這將會(huì)非常有益的， 該機(jī)載的記錄和存儲(chǔ)裝置可以用來(lái)比較來(lái)自于待測(cè)裝置，如一個(gè)軸承，當(dāng)前的音頻與先前 已記錄的音頻。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)改進(jìn)的裝置和方法，其通過(guò)使用便攜式手持型超聲波探測(cè)器來(lái)探測(cè)分 布于不同位置的發(fā)生故障的軸承、電弧變壓器和其他類(lèi)似裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中的便攜式手持型超聲波探測(cè)器配備有模擬探測(cè)器電路，該模擬探測(cè)器電路用于探測(cè)發(fā)生故障的軸承、放電電氣元件或類(lèi)似裝置產(chǎn)生的超聲波信號(hào)。這些超聲波 信號(hào)被放大和解調(diào)轉(zhuǎn)換為音頻范圍內(nèi)，在此頻譜范圍內(nèi)，操作者可通過(guò)由電纜連接到便攜 式單元的耳機(jī)以接聽(tīng)到該音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一數(shù)字頻譜分析儀位于便 攜式手持型超聲波探測(cè)器的線路板上。該頻譜分析儀執(zhí)行信號(hào)的快速傅里葉變換。因此， 該操作者不僅可以聽(tīng)到來(lái)自超聲波信號(hào)的音頻信號(hào)和觀察到音頻信號(hào)的聲級(jí)，還可以在便 攜式設(shè)備的屏幕上觀察信號(hào)的頻譜。這樣可使操作者對(duì)軸承或變壓器的狀態(tài)實(shí)時(shí)地做出非 常準(zhǔn)確的判斷，而不必單單依賴(lài)于其聽(tīng)力。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，藍(lán)牙電路將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為短距離無(wú)線信號(hào)，該無(wú) 線信號(hào)可通過(guò)操作者佩戴的耳機(jī)接聽(tīng)到。這就避免需要通過(guò)一電纜將耳機(jī)連接到便攜式單 元的狀況。
此外，在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)牙電路可結(jié)合一聲音應(yīng)答裝置，該耳機(jī)可以包括一 個(gè)麥克風(fēng)。因此，在檢測(cè)過(guò)程中，操作者可以發(fā)出口頭意見(jiàn)，該口頭意見(jiàn)從麥克風(fēng)經(jīng)由藍(lán)牙 連接傳輸至所述手持式單元的一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器中。根據(jù)該操作者的意見(jiàn)，該數(shù)據(jù)記錄器可 記錄由磨損的軸承或電弧產(chǎn)生的外差音頻信號(hào)。這些口頭意見(jiàn)可能包括操作者的聲音印 象、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境(如大雨)的信息或一些補(bǔ)救故障狀況的建議。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，該便攜式裝置可以包括一 W1-Fi電路，從而可以實(shí)現(xiàn)在更 大的范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸，這可用于轉(zhuǎn)播所述操作者的意見(jiàn)到一本地維修設(shè)施。在這 種情況下，這種意見(jiàn)可能是一個(gè)對(duì)維修隊(duì)伍所提出的立即更換故障設(shè)備的請(qǐng)求。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)之處是，利用藍(lán)牙和W1-Fi連接將所記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送至一個(gè) 基站或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。此外，藍(lán)牙和W1-Fi連接可用于連接任何無(wú)線配置的數(shù)據(jù)監(jiān)控設(shè)備，并 與該數(shù)據(jù)監(jiān)控設(shè)備交換數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)之處在于可在便攜式探測(cè)器上存儲(chǔ)先前的外差音頻信號(hào)和/ 或頻譜，其結(jié)果是，在測(cè)試電機(jī)或電器柜的位置處，因?yàn)樗雎曇艉?或頻譜與便攜式設(shè)備 上當(dāng)前的聲音和/或頻譜進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，所以可對(duì)故障情況進(jìn)行更精確地診斷。通過(guò)使用 藍(lán)牙和W1-Fi連接，即可對(duì)使用這種方式而探測(cè)到的即將發(fā)生的故障進(jìn)行集中維護(hù)操作。
在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，提供具有一相機(jī)的本發(fā)明，該相機(jī)可為待測(cè)試的設(shè)備拍照，與以 往不同的是，這張照片可以作為待測(cè)試設(shè)備的一部分文件存儲(chǔ)在便攜式超聲波探測(cè)器。該 文件可包括有聲級(jí)讀數(shù)、該音頻信號(hào)的頻譜、操作者測(cè)試時(shí)的意見(jiàn)和設(shè)備的圖像。該文件還 可以包含以前的讀數(shù)和頻譜。另外，這個(gè)圖像作為一個(gè)覆蓋圖可包含有當(dāng)前讀數(shù)。這種可 精確識(shí)別的測(cè)試結(jié)果可幫助公司減輕設(shè)備維護(hù)的責(zé)任。尤其是，如果在最后的測(cè)試時(shí)該裝 置能正常地運(yùn)行，則測(cè)試后維修公司對(duì)于故障的責(zé)任可以被減少。
照片也可以幫助故障檢測(cè)。通過(guò)將當(dāng)前的圖像與先前的圖像進(jìn)行比較，可以記錄 指出待測(cè)設(shè)備的變化。如果一個(gè)圖像作為半透明的覆蓋圖而形成在另一個(gè)圖像上面，則二 者之間的差異更容易確定。
為了提高所述相機(jī)拍攝照片的質(zhì)量，該相機(jī)可與一 LED閃光燈設(shè)置在一起。此外， 該探測(cè)器可設(shè)置一激光指示器，從而使該相機(jī)能精確瞄準(zhǔn)拍攝目標(biāo)。該激光指示器作為距 離測(cè)量裝置的一部分，其可在不同的場(chǎng)合相同距離條件下拍攝照片，而且不會(huì)有太大的困難。
典型地，當(dāng)對(duì)一個(gè)大型設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)，操作者被引導(dǎo)根據(jù)一特定的路徑進(jìn)行測(cè)試。由于圖像存儲(chǔ)于便攜式超聲波探測(cè)器內(nèi)，路徑引導(dǎo)可以為可視化的，也就是說(shuō)，操作者 的路徑可以通過(guò)一系列的照片來(lái)設(shè)置，其中，操作者根據(jù)該照片選擇下一個(gè)測(cè)試點(diǎn)。
圖像和頻譜可以顯示在所述便攜式超聲波探測(cè)器上的IXD屏幕上。該IXD屏幕可 為一觸摸屏，所以該LCD屏幕可以按照?qǐng)D形用戶界面的形式提供對(duì)系統(tǒng)操作的控制。因此， 由于觸摸屏的使用可以防止細(xì)的污物顆粒破壞所述對(duì)該系統(tǒng)的控制，所以該設(shè)備可用于多 塵的環(huán)境。
另外，除了該便攜式超聲波探測(cè)器上的顯示屏幕，這些圖像可以通過(guò)無(wú)線連接被 傳送至一個(gè)移動(dòng)設(shè)備，如1-Phone或黑莓。因此，該圖像可供遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備使用的。這種設(shè) 備可由監(jiān)管者隨身攜帶的，所以如果操作者對(duì)其中的圖像有疑問(wèn)時(shí)，該圖像可以被發(fā)送到 監(jiān)管者以實(shí)時(shí)分析該機(jī)器的狀態(tài)。
外差超聲波、圖像和頻譜可以存儲(chǔ)至可移動(dòng)介質(zhì)卡內(nèi)，如SD卡或其他可移動(dòng)介質(zhì) 類(lèi)型卡。這允許將信息容易地上傳到中央計(jì)算機(jī)或下載到便攜式手持型超聲波探測(cè)器。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括紅外溫度傳感器。經(jīng)常發(fā)生故障的軸承或放電電氣元 件具有比正常運(yùn)行的設(shè)備更高的溫度。因此，溫度可以被記錄，以協(xié)助故障預(yù)測(cè)。該溫度測(cè) 量類(lèi)似于其他測(cè)量，其可存儲(chǔ)于待測(cè)器件的文件中，并可與先前的測(cè)量進(jìn)行比較以作為一 種故障診斷方式。該紅外溫度傳感器可以為一個(gè)點(diǎn)溫計(jì)或紅外圖像傳感器。
本發(fā)明其他的特征、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例可以通過(guò)以下的詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求書(shū) 進(jìn)行陳述說(shuō)明和呈現(xiàn)出來(lái)。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明前述的摘要和下面的詳細(xì)描述是示例性 的，并且旨在不限制本發(fā)明所保護(hù)范圍的情況下提供進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。


結(jié)合參考如下的附圖，本發(fā)明的前述部分和以下的說(shuō)明部分將會(huì)被更好地理解， 其中
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的便攜式手持型超聲波探測(cè)器的側(cè)視圖2是本發(fā)明實(shí)施例的顯示出探測(cè)器和溫度傳感器的便攜式手持型超聲波探測(cè) 器的放大前視圖3是本發(fā)明實(shí)施例的顯示出攝像頭、閃光燈和激光指示器的部分便攜式手持型 超聲波探測(cè)器的放大前視圖4是本發(fā)明實(shí)施例的顯示出觸摸屏顯示器的便攜式手持型超聲波探測(cè)器的后 視圖5是本發(fā)明實(shí)施例的便攜式手持型超聲波探測(cè)器的電路方框圖6是圖5中所示的模擬前端電路的方框圖7是圖5中所示的耳機(jī)藍(lán)牙、有線局域網(wǎng)(wired LAN)和USB主機(jī)電路的方框 圖；及
圖8是圖5中所示的主中央處理器的方框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖，其中，類(lèi)似的引用標(biāo)號(hào)在幾個(gè)視圖中相應(yīng)的部分標(biāo)出。圖1是本發(fā) 明實(shí)施例的便攜式手持型超聲波探測(cè)器10的側(cè)視圖。該超聲波探測(cè)器10包括一手柄12及一附在該手柄12上端的主體14。該主體14用于容納該超聲波探測(cè)器10的電路。所述 主體14的前部開(kāi)設(shè)一殼體16，該殼體16用于容納一個(gè)或多個(gè)超聲波探測(cè)器轉(zhuǎn)能器。該主 體14的后部具有一擴(kuò)大部18，該擴(kuò)大部18裝設(shè)有一觸摸屏顯示器20。此外，所述擴(kuò)大部 18開(kāi)設(shè)有一 SD (secure digital，安全數(shù)字)存儲(chǔ)器槽22，該SD存儲(chǔ)器槽22可容置一個(gè) 或多個(gè)SD存儲(chǔ)卡。該SD存儲(chǔ)卡被用來(lái)存儲(chǔ)當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)、及它們的光譜和 照片。
如圖2所示，所述殼體16的具有一個(gè)絲網(wǎng)狀蓋體17，該蓋體17用于保護(hù)所述傳感 器。一個(gè)紅外線傳感器19設(shè)置于所述主體14的前表面，該紅外線傳感器19可用于測(cè)量電 機(jī)或待測(cè)電氣柜的溫度。溫度的上升可以是磨損的軸承或放電的電氣元件的一個(gè)標(biāo)志。
圖3是所述擴(kuò)大部18的傾斜的前表面的放大圖。該擴(kuò)大部18包括一激光指示器 24，來(lái)自于該激光指示器的激光束可用于所述紅外溫度探測(cè)器瞄準(zhǔn)。該激光束還可用于帶 有一閃光燈27的相機(jī)26貓準(zhǔn),該相機(jī)26和閃光燈27位于該擴(kuò)大部,且從該擴(kuò)大部的前表 面投射光線。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，所述激光指示器24可作為距離測(cè)量裝置，例如，在不 同的場(chǎng)合中可在與所述電機(jī)或電氣柜相同距離處實(shí)現(xiàn)超聲波或溫度測(cè)量。
圖4示出了所述觸摸屏顯示器20位于所述擴(kuò)大部18的后表面上。所述音頻信號(hào) 和/或該信號(hào)的一部分頻譜可以顯示在該顯示器屏幕上。此外，該分貝測(cè)量可隨著其他已 感測(cè)的信息，如溫度，一起顯示在該顯示器屏幕上。另外，所述相機(jī)26拍攝的圖像可作為覆 蓋圖與其他信息一起顯示在屏幕上。
所述觸摸屏顯示器20還具有操作者控制部分，該操作者控制部分作為用戶界面 的一部分顯示在所述觸摸屏顯示器20上。一個(gè)用于控制的圖像可以由中央處理器形成在 屏幕上。操作者可觸摸鄰近其中一個(gè)控制圖像的屏幕，所述CPU解釋此次觸摸操作的方向 以改變控制，例如，分貝或靈敏度或頻率范圍。除了所述觸摸屏之外，所述擴(kuò)大部18的后表 面上設(shè)置一個(gè)特殊的功能按鈕29。
所述擴(kuò)大部的后表面上還具有一個(gè)耳機(jī)插孔28，該耳機(jī)插孔28可以連接一有線 耳機(jī)。操作者可以使用這些有線耳機(jī)聽(tīng)到外差的音頻信號(hào)，并對(duì)電動(dòng)機(jī)的軸承、電氣柜中 的變壓器的放電或壓縮氣體泄漏的情況作出一個(gè)初步的預(yù)判。正如將要指出的，除了該有 線耳機(jī)之外，所述探測(cè)器還可允許操作者通過(guò)一個(gè)藍(lán)牙電路以無(wú)線的形式接聽(tīng)所述音頻信號(hào)。
圖5示出了所述主體14中用于控制探測(cè)器的電路方框圖。實(shí)際上一模擬前端電 路30、一前端CPU電路40、一藍(lán)牙電路50和一主CPU電路60堆疊在一起，并且使用總線進(jìn) 行連接，該總線可攜帶原始信號(hào)，如音頻信號(hào)WAV (waveform audio format)。
所述傳感器15接收所述軸承或放電電氣元件發(fā)出的超聲波信號(hào)，并將該超聲波 信號(hào)饋送至所述模擬前端電路30。該模擬前端電路30緩沖、放大該超聲波信號(hào)，并由該外 差電路將該放大后的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)WAV。所述前端CPU40可作為一個(gè)子處理 器進(jìn)行運(yùn)行，其載有來(lái)自所述主CPU60的具體指令(例如，所述主CPU解釋觸摸選擇，并產(chǎn)生 電壓以設(shè)置靈敏度和頻率以響應(yīng)操作者在觸摸屏上的觸摸選擇)，并還可傳遞所述WAV信號(hào) 到所述藍(lán)牙電路50。所述前端CPU40還從紅外溫度傳感器41接收傳感器信號(hào)，如，電池壽 命信號(hào)和溫度信號(hào)，并將該傳感器信號(hào)發(fā)送至主CPU60進(jìn)行分析處理。所述藍(lán)牙電路50提 供該WAV信號(hào)以傳輸?shù)綗o(wú)線耳機(jī)51，還將所述WAV信號(hào)傳遞到主CPU60。另外，所述藍(lán)牙電路提供了一個(gè)無(wú)線USB端口 52，該無(wú)線USB端口 52用于大范圍的WAV信號(hào)通信。
所述主CPU60控制該探測(cè)器的所有的功能，其通過(guò)對(duì)一部分WAV信號(hào)執(zhí)行快速傅 里葉變換，將該WAV信號(hào)轉(zhuǎn)換為一頻譜，且該主CPU60的輸出信息顯示在所述觸摸屏顯示器 20上。此外，該主CPU60控制所述激光指示器24，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SD存儲(chǔ)器22內(nèi)，或從 該SD存儲(chǔ)器22內(nèi)獲取數(shù)據(jù)。所述主CPU60控制所述相機(jī)26和閃光燈27，從該相機(jī)26接 收?qǐng)D像，并將圖像顯示在所述觸摸屏顯示器20和存儲(chǔ)在所述SD存儲(chǔ)器22內(nèi)。該主CPU60 還可控制一 W1-Fi模塊25。
圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例的便攜式手持型超聲波探測(cè)器的模擬前端電路，該模擬 前端電路與U. E.系統(tǒng)公司在專(zhuān)利號(hào)為US 6，707，762的美國(guó)專(zhuān)利中所記載的UE 10，000型 探測(cè)器的模擬前端電路相似。所述傳感器15連接于電路輸入端100。來(lái)自于該傳感器15 的超聲波信號(hào)在放大器102中進(jìn)行緩沖，并通過(guò)電壓控制放大器104進(jìn)行放大處理。該電 壓控制放大器104的設(shè)置由操作者使用觸摸屏進(jìn)行控制，并生成觸控信號(hào)。該觸控信號(hào)由 所述主CPU60轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，且其輸出設(shè)置該放大器的增益。
如在UE 10，000型探測(cè)器中，所述超聲波信號(hào)分別饋入第一外差電路106和第二 外差電路108，該第一和第二外差電路將超聲波頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)。該第一外差電路 106的音頻輸出被施加至分貝(DB)轉(zhuǎn)換器電路110，該分貝轉(zhuǎn)換器電路110生成一個(gè)在分 貝上相當(dāng)于音頻信號(hào)的振幅的直流信號(hào)。這是適用于該主CPU，該主CPU可在所述屏幕20 上顯示這些信息。
所述第二外差電路108產(chǎn)生WAV信號(hào)，該WAV信號(hào)被電路109放大之后被施加到 主CPU，用于采樣和頻譜分析。
圖7中的藍(lán)牙電路與所述主CPU的耳機(jī)連接器連接，信號(hào)發(fā)送至藍(lán)牙發(fā)送電路 120，該藍(lán)牙發(fā)送電路120包括一天線121。因此，使用藍(lán)牙協(xié)議，信號(hào)從手持式單元傳輸一 短距離到藍(lán)牙聽(tīng)筒或藍(lán)牙揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)耳機(jī)。該藍(lán)牙發(fā)送電路120還包括一有線局域網(wǎng) (local area network, LAN)電路124,該有線局域網(wǎng)電路124提供一個(gè)以太網(wǎng)(Ethernet) 連接到所述主CPU。該有線局域網(wǎng)電路124提供一個(gè)輸出信號(hào)給一局域網(wǎng)絡(luò)。另外，該有 線局域網(wǎng)電路124提供一輔助的音頻放大器126。如果需要更大范圍的線路連接，一個(gè)USB 主機(jī)128作為一個(gè)插入式的W1-Fi連接是可用的。
圖8示出了主CPU電路板。除了用于接收WAV信號(hào)的主CPU130之外，該主CPU130 與顯示器20、一實(shí)時(shí)時(shí)鐘150及兩個(gè)SD卡插槽160和162形成連接，該SD卡插槽160和 162—起構(gòu)成了圖1中所示的槽22。其中一個(gè)槽可容納一高密度SD卡，該高密度SD卡可 提供系統(tǒng)內(nèi)存，所述WAV文件可與照片圖像和頻譜信號(hào)一起存儲(chǔ)在該系統(tǒng)內(nèi)存中。所述主 CPU重建所述已采樣的WAV文件。
所述主CPU控制便攜式手持型超聲波探測(cè)器的所有功能。此外，該主CPU可對(duì)所 述WAV信號(hào)作出復(fù)雜的分析。例如，該主CPU可對(duì)所述WAV信號(hào)執(zhí)行快速傅里葉變換，并可 在屏幕上顯示所處理結(jié)果。
在操作中，該便攜式手持型超聲波檢測(cè)器10可由一操作者隨著攜帶對(duì)一大型設(shè) 備進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，以便于確保發(fā)射超聲波能量的電機(jī)軸承、變壓器線圈和類(lèi)似的設(shè)備是正 確操作使用的，且不太可能在不久的將來(lái)發(fā)生故障。通常情況下，操作者將遵循關(guān)于該設(shè)備 的設(shè)定路徑。該設(shè)定路徑可能會(huì)作為一個(gè)文本文件被包含在探測(cè)器內(nèi)。然而，本發(fā)明的一個(gè)特征是，該路徑可以被表示為一系列的照片，該照片可以在視覺(jué)上引導(dǎo)操作者從一個(gè)測(cè) 試站到另一個(gè)測(cè)試站。原始的路徑可使用內(nèi)置于探測(cè)器內(nèi)的相機(jī)26進(jìn)行構(gòu)制。因此，當(dāng)本 發(fā)明在稍后被使用時(shí)，一個(gè)可視化的路徑可由檢查員根據(jù)所述機(jī)器和連接機(jī)器路徑的當(dāng)前 和先前的圖像來(lái)確定。
當(dāng)探測(cè)器在設(shè)備產(chǎn)生超聲波信號(hào)而接通啟動(dòng)時(shí)，則該設(shè)備中的傳感器探測(cè)到這些 信號(hào)。所述模擬前端30放大該超聲波信號(hào)，并使該超聲波信號(hào)產(chǎn)生外差效果以生成音頻信 號(hào)，則操作者可通過(guò)電纜連接到便攜式單元的耳機(jī)以接聽(tīng)該音頻信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí) 施例中，所述藍(lán)牙電路50將音頻信號(hào)(WAV)轉(zhuǎn)換為可短距離傳輸?shù)臒o(wú)線信號(hào)，這些無(wú)線信 號(hào)可由操作者佩戴的無(wú)線耳機(jī)接收到。這樣便無(wú)需將耳機(jī)通過(guò)電纜連接到便攜式單元。
此外，在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)牙電路可結(jié)合一聲音應(yīng)答裝置，該耳機(jī)可以包括一 個(gè)麥克風(fēng)。因此，在檢測(cè)過(guò)程中，操作者可以發(fā)出口頭意見(jiàn)，該口頭意見(jiàn)從麥克風(fēng)經(jīng)由藍(lán)牙 連接傳輸至所述手持式單元10的一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器中。根據(jù)該操作者的意見(jiàn)，該數(shù)據(jù)記錄器 可記錄由磨損的軸承或電弧產(chǎn)生的外差音頻信號(hào)。這些口頭意見(jiàn)可能包括操作者的聲音印 象、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境(如大雨)的信息或一些補(bǔ)救故障狀況的建議。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，該便攜式裝置可以包括一 W1-Fi電路25，從而可以實(shí)現(xiàn)在 更大的范圍內(nèi)進(jìn)行信號(hào)傳輸，這可用于轉(zhuǎn)播所述操作者的意見(jiàn)到一本地維修設(shè)施。在這種 情況下，這種意見(jiàn)可能是一個(gè)對(duì)維修隊(duì)伍所提出的立即更換故障設(shè)備的請(qǐng)求。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該探測(cè)器的CPU可對(duì)便攜式手持型超聲波探測(cè)器10 的機(jī)載音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字頻譜分析，該頻譜分析由所述CPU執(zhí)行信號(hào)快速傅里葉變換而實(shí) 現(xiàn)。因此，操作者不僅可以接聽(tīng)到來(lái)自于超聲波信號(hào)的頻譜信號(hào)和觀察到其聲級(jí)，還可以在 便攜式設(shè)備上的屏幕20上觀察到信號(hào)的頻譜。這樣就可使操作者對(duì)軸承或變壓器的狀態(tài) 實(shí)時(shí)地作出非常準(zhǔn)確的判斷，而不是僅僅依賴(lài)于其聽(tīng)力。
可移動(dòng)的SD卡22用于在便攜式探測(cè)器上存儲(chǔ)記錄之前的音頻信號(hào)和/或頻譜， 這樣允許將信息輕松地上傳至中央計(jì)算機(jī)或下載信息到便攜式手持型超聲波探測(cè)器。根據(jù) 所述SD卡22的存儲(chǔ)容量的結(jié)果，在測(cè)試電機(jī)或電器柜的位置處，因?yàn)樗雎曇艉?或頻譜 可與便攜式設(shè)備上當(dāng)前的聲音和/或頻譜進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，所以可對(duì)故障情況進(jìn)行更精確地 診斷。通過(guò)使用藍(lán)牙和W1-Fi連接，即可對(duì)使用這種方式而探測(cè)到的即將發(fā)生的故障進(jìn)行 集中維護(hù)操作。
所述相機(jī)26可為待測(cè)試的設(shè)備拍照，與以往不同的是，這張照片可以作為待測(cè)試 設(shè)備的一部分文件存儲(chǔ)在便攜式超聲波探測(cè)器。該文件可包括有聲級(jí)讀數(shù)、該音頻信號(hào)的 頻譜、操作者測(cè)試時(shí)的意見(jiàn)和設(shè)備的圖像。該文件還可以包含以前的讀數(shù)和頻譜。這個(gè)圖 像作為一個(gè)覆蓋圖可包含有當(dāng)前讀數(shù)。這種可精確識(shí)別的測(cè)試結(jié)果可幫助公司減輕設(shè)備維 護(hù)的責(zé)任。尤其是，如果在最后的測(cè)試該裝置能正常地運(yùn)行，則測(cè)試后維修公司對(duì)于故障的 責(zé)任可以被減少。
為了提高所述相機(jī)26拍攝照片的質(zhì)量，該相機(jī)26可與一 LED閃光燈27設(shè)置在一 起。此外，該探測(cè)器可設(shè)置一激光指示器24，從而使該相機(jī)能精確瞄準(zhǔn)拍攝目標(biāo)(圖3)。另 外，該激光指示器24可作為距離測(cè)量裝置的一部分，其可在不同的場(chǎng)合相同的距離條件下 拍攝照片，而不會(huì)有太大的困難。
所述相機(jī)26拍攝的照片也可以幫助故障檢測(cè)。通過(guò)將當(dāng)前的圖像與先前的圖像進(jìn)行比較，可以記錄指出待測(cè)設(shè)備的變化。如果一個(gè)圖像作為半透明的覆蓋圖而形成在另 一個(gè)圖像上面，則二者之間的差異更容易確定。向用戶提供的圖像需要顧及到關(guān)于機(jī)器原 始狀態(tài)的所拍攝的基準(zhǔn)圖像。可以想象到的是，這些圖像可以組成為一個(gè)復(fù)合覆蓋圖，以便 隨著時(shí)間的過(guò)去該待分析機(jī)器產(chǎn)生可視化的時(shí)間縮放的變化。這就提供了可視化的信息， 這些信息顯示了隨著時(shí)間的推移而演示了機(jī)器和診斷測(cè)試的趨勢(shì)條件。因此，舉例來(lái)說(shuō)，隨 著時(shí)間的推移而軸承殼體不斷變色可能是一種過(guò)熱的跡象。
所述便攜式超聲波探測(cè)器上的LCD屏幕20可提供圖像和頻譜的視圖。該LCD屏幕 可為一觸摸屏，所以該LCD屏幕可以按照?qǐng)D形用戶界面的形式提供對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。因此， 由于觸摸屏的使用可以防止細(xì)的污物顆粒破壞所述對(duì)操作該系統(tǒng)的控制，所以該設(shè)備可用 于多塵的環(huán)境。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例允許這些W1-Fi和藍(lán)牙電路提供數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)揭粋€(gè)基 站計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，這使得正在被傳輸?shù)絀XD屏幕的數(shù)據(jù)被鏡像到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器或 一個(gè)用于外部檢測(cè)的遠(yuǎn)程訪問(wèn)終端。此外，手持式裝置的用戶也可以發(fā)送特定的信息和數(shù) 據(jù)集到其他的用戶，以針對(duì)適當(dāng)?shù)某绦蜻M(jìn)行確認(rèn)或選擇不同的意見(jiàn)。通過(guò)采用無(wú)線通信，用 戶也可以訪問(wèn)一個(gè)遠(yuǎn)程托管數(shù)據(jù)庫(kù)或服務(wù)器以進(jìn)行數(shù)據(jù)比較。數(shù)據(jù)的比較可以實(shí)時(shí)進(jìn)行， 并可以允許所述手持式設(shè)備的當(dāng)前讀數(shù)與相同或類(lèi)似裝置的先前讀數(shù)進(jìn)行比較?？蛇x地， 當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)記錄時(shí)間已經(jīng)發(fā)生后，該手持式裝置可用于比較先前的數(shù)據(jù)集，以隨著時(shí)間的 推移而形象化數(shù)據(jù)之間的變化或變更。此外，可以想象到的是，該手持式裝置有能力使用先 前獲得的數(shù)據(jù)來(lái)比較記錄的數(shù)據(jù)或分析模型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
W1-Fi和藍(lán)牙功能也為本發(fā)明提供了連接任何無(wú)線裝備的單機(jī)信息記錄裝置。通 過(guò)參考非限制性示例，本發(fā)明可以共享數(shù)據(jù)或控制一個(gè)光學(xué)或選通脈沖轉(zhuǎn)速計(jì)、紅外攝像 機(jī)、振動(dòng)分析儀或任何其他用于環(huán)境感測(cè)的裝置的功能。因此，由診斷工具在維護(hù)操作之前 或維護(hù)操作期間所收集的數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信從任何網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)裝置進(jìn)行訪問(wèn)。 所以，來(lái)自于這些不同外部信息源的信息可以在探測(cè)器中被合并為一個(gè)單一信息源。
可以想象的是，本發(fā)明的使用者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)一個(gè)具有數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)設(shè)備， 通過(guò)訪問(wèn)該存儲(chǔ)設(shè)備，使用者可以傳輸連續(xù)的數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)以便于遠(yuǎn)程分析或存儲(chǔ)。可以進(jìn) 步一想象的是，數(shù)據(jù)庫(kù)具有可選擇的數(shù)據(jù)入口，本發(fā)明使用者可訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)入口以上載 或調(diào)取本發(fā)明獲取的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是具有通過(guò)一自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)將本地?cái)?shù)據(jù)傳輸給PDAs(personal digital assistants,個(gè)人數(shù)字助理)、智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦或其他數(shù)據(jù)顯示和 處理平臺(tái)的能力。還可以想象的是，本發(fā)明所生成的數(shù)據(jù)可以通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)被訪問(wèn)或遠(yuǎn)程 觀測(cè)。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是，指令、展示、程序和用戶教程的表現(xiàn)取決于所要執(zhí)行的特 殊的任務(wù)。本發(fā)明能夠從內(nèi)部存儲(chǔ)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)可訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)材料，并以 上下文有關(guān)原理為基礎(chǔ)將該教學(xué)材料呈現(xiàn)給本發(fā)明的用戶。通過(guò)參考示例，本發(fā)明的用戶 可以希望獲取與音頻頻譜相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過(guò)所規(guī)定的基本原理，本發(fā)明能夠?yàn)槌绦蚝蛷氖?特定任務(wù)所必需的安全要求提供顯示在設(shè)備本身的指令。此外，本發(fā)明的指令功能能夠記 錄數(shù)據(jù)和屏幕圖像，從而為潛在用戶提供新的教學(xué)信息或例子。因此，可以設(shè)想的是，超聲 波手持設(shè)備可以作為渠道用于指引網(wǎng)絡(luò)源指令給所述診斷工具。
可以想象到的是，已獲取和傳遞至一本地或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)可以是，但其并 不限制于本公開(kāi)，音頻數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)、視覺(jué)信息、視頻數(shù)據(jù)、定向和振動(dòng)數(shù)據(jù)或 任何物理?xiàng)l件和現(xiàn)象配置用于獲取數(shù)據(jù)的機(jī)制。通過(guò)參考示例，無(wú)論是本地或網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可 以提供給手持式裝置，并用于連續(xù)地調(diào)整用戶反饋系統(tǒng)的設(shè)備，該用戶反饋系統(tǒng)的設(shè)備具 有可變的參數(shù)，如變化的溫度梯度、可變速度等等。例如，一個(gè)警報(bào)信號(hào)的節(jié)奏或韻律是可 以控制的，以便對(duì)應(yīng)于一個(gè)設(shè)備內(nèi)多變的條件進(jìn)行分析。
本發(fā)明還能夠獲取相對(duì)于特定物理現(xiàn)象的數(shù)據(jù)，并相對(duì)于數(shù)據(jù)采集和分析的總體 目標(biāo)而解釋該數(shù)據(jù)。通過(guò)參考非限制性示例，如果本發(fā)明確定了變速驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)速度的 變化，則該音頻警報(bào)信號(hào)可以隨之改變，以反映該驅(qū)動(dòng)器中不斷變化的條件。
本發(fā)明能夠合并幾種不同的輸入，并使用這些輸入來(lái)確定一個(gè)設(shè)備或結(jié)構(gòu)的總體 質(zhì)量或條件。通過(guò)參考非限制性示例，本發(fā)明能夠結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度或聲共振模式，并 根據(jù)這些數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)判斷設(shè)備是否運(yùn)行正常。例如，該手持型超聲波探測(cè)器可以用于評(píng)估蒸 汽閥水閥。逸出或通過(guò)該蒸汽閥水閥的蒸汽將產(chǎn)生超聲波信號(hào)，這些超聲波信號(hào)可以被檢 測(cè)和測(cè)量到。另外，設(shè)備上的紅外傳感器或一些其他溫度傳感器可以測(cè)量該蒸汽閥水閥的 溫度。因此，操作者可根據(jù)溫度和聲級(jí)或圖案來(lái)判定蒸汽閥水閥的好壞。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括通過(guò)無(wú)線通信裝置連接到一維護(hù)或診斷工具的能力。 該診斷工具被配置為受所述手持式裝置控制的，并用于傳輸所述手持式裝置在使用過(guò)程中 通過(guò)上述無(wú)線通信裝置所收集的數(shù)據(jù)?？梢韵氲降氖?，該診斷工具還包括對(duì)一設(shè)備或結(jié)構(gòu) 執(zhí)行修理或維護(hù)功能的裝置。例如，可以想象的是，該物理操縱器可以是適用于水、潤(rùn)滑劑、 或油脂的調(diào)劑工具，其能夠同時(shí)監(jiān)控材料分配的等級(jí)和環(huán)境中材料的實(shí)際存在量。
可以想到的是，先前所存儲(chǔ)的與物理環(huán)境有關(guān)的數(shù)據(jù)對(duì)超聲波手持式裝置是可用 的。該設(shè)備能夠提供結(jié)構(gòu)和歷史信息，并且可以具有對(duì)環(huán)境進(jìn)行測(cè)量的能力。本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例包括紅外溫度傳感器41。經(jīng)常發(fā)生故障的軸承或放電電氣元件具有比正常運(yùn) 行的設(shè)備更高的溫度。因此，溫度可以被記錄，以協(xié)助故障預(yù)測(cè)。該溫度測(cè)量類(lèi)似于其他測(cè) 量，其可存儲(chǔ)于待測(cè)器件的文件中，并可與先前的測(cè)量進(jìn)行比較以作為一種故障診斷方式。
雖然本發(fā)明的特定實(shí)施例已經(jīng)結(jié)合附圖進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是應(yīng)當(dāng)理解的是， 本發(fā)明并不限定于那些特定的實(shí)施例，各種變化和修改可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員在其中不 脫離本發(fā)明所附的權(quán)利要求的范圍或精神的情況下而實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種便攜式設(shè)備，其使用超聲波信號(hào)測(cè)試一機(jī)器和裝置的狀態(tài)，其特征在于，該便攜式設(shè)備包括一組超聲波傳感器，用于接收從所述機(jī)器和裝置發(fā)出的超聲波信號(hào)；一被耦合的外差電路以接收從所述超聲波傳感器發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為一外差音頻信號(hào)；及一數(shù)字頻譜分析儀，其為便攜式設(shè)備的組成部分，用于對(duì)外差音頻信號(hào)執(zhí)行實(shí)時(shí)快速傅里葉變換和時(shí)間序列。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該便攜式設(shè)備還包括一中央處理器，所述超聲波傳感器、外差電路和數(shù)字頻譜功能由所述中央處理器控制。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述外差電路形成一模擬前端，并輸出一數(shù)字信號(hào)至一中央處理器。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)字頻譜分析儀是一個(gè)軟件模塊，該軟件模塊用于在中央處理器中運(yùn)行。
5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該便攜式設(shè)備還包括一顯示裝置，所述中央處理器進(jìn)一步被配置為連接到所述顯示裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該便攜式設(shè)備還包括若干環(huán)境傳感器和若干雙向數(shù)據(jù)傳輸裝置，該雙向數(shù)據(jù)傳輸裝置用于傳輸信息給所述傳感器，并從該傳感器傳輸信息。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述若干雙向數(shù)據(jù)傳輸裝置可為有線或無(wú)線裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述雙向數(shù)據(jù)傳輸裝置采用藍(lán)牙、W1-F1、USB或其他可用的射頻頻率進(jìn)行通信。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述藍(lán)牙電路將該音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為可由一耳機(jī)接收到的短距離無(wú)線信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述藍(lán)牙電路還包含有語(yǔ)音回放和/或語(yǔ)音記錄功能。
11.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所環(huán)境傳感器可以是光傳輸裝置，如紅外傳感器、高溫計(jì)、激光指示器、紅外線和光學(xué)波長(zhǎng)攝像機(jī)和相干或定向能測(cè)距儀。
12.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該便攜式設(shè)備還包括一存儲(chǔ)裝置、若干環(huán)境傳感器和若干雙向數(shù)據(jù)傳輸裝置，所述若干雙向數(shù)據(jù)傳輸裝置用于傳輸信息給所述傳感器，并從該傳感器傳輸信息，所述中央處理器分析和記錄存儲(chǔ)裝置內(nèi)存儲(chǔ)的接收自環(huán)境傳感器的數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述便攜式設(shè)備還包括一存儲(chǔ)裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述存儲(chǔ)裝置是一個(gè)可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置，該可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置包括可移動(dòng)介質(zhì)存儲(chǔ)卡。
15.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)使用射頻頻率在所述設(shè)備與一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或一計(jì)算機(jī)基站之間傳輸。
16.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)音頻和/或視頻數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述顯示裝置是一觸摸屏顯示器，該觸摸屏顯示器能夠傳輸用戶輸入到所述中央處理器。
18.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述便攜式設(shè)備進(jìn)一步包括一存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)音頻和/或視頻數(shù)據(jù)，所述顯示裝置用于同步顯示來(lái)自于所述數(shù)字頻譜分析儀的數(shù)據(jù)和以參考圖像的形式所存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該便攜式設(shè)備進(jìn)一步包括一中央處理器，用于控制所述便攜式設(shè)備；一存儲(chǔ)裝置，連接至該中央處理器，用于存儲(chǔ)來(lái)自于所述頻譜分析儀的數(shù)據(jù)；一顯示裝置，連接至該中央處理器，并顯示來(lái)自于該中央處理器的信息；至少一個(gè)環(huán)境傳感器，該環(huán)境傳感器的輸出存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中；一個(gè)相機(jī)，用于生成所述待測(cè)機(jī)器的圖像，并將該圖像存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)，所述中央處理器使該顯示器顯示所述機(jī)器的圖像，和一并嵌入該圖像中的至少一個(gè)分析儀數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，該便攜式設(shè)備進(jìn)一步包括一用于存儲(chǔ)音頻和/或視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有一系列的機(jī)器圖像，該序列的機(jī)器圖像對(duì)應(yīng)于所述機(jī)器進(jìn)行測(cè)試的特定路徑，所述中央處理器使該顯示器根據(jù)所述路徑依次地顯示所述圖像。
21.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，該便攜式設(shè)備進(jìn)一步包括一用于存儲(chǔ)音頻和/或視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有一系列的程序步驟圖像，該程序步驟圖像是正確地測(cè)試所述裝置或機(jī)器的狀態(tài)所必需的，所述中央處理器使該顯示器根據(jù)所述程序步驟依次地顯示所述圖像。
22.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)路徑是一個(gè)特定的合成圖像文件。
23.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)系列的程序步驟是一個(gè)特定的合成圖像文件。
24.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該便攜式設(shè)備進(jìn)一步包括一存儲(chǔ)裝置，其中，所述中央處理器用于比較實(shí)時(shí)的數(shù)字信號(hào)分析與先前存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的數(shù)字信號(hào)分析。
全文摘要
一種通過(guò)使用超聲波信號(hào)來(lái)確定和測(cè)試一機(jī)器和裝置的狀態(tài)的便攜式設(shè)備，該便攜式設(shè)備具有多個(gè)超聲波傳感器，其用于從該機(jī)器或裝置接收超聲波信號(hào)。該便攜式設(shè)備具有一個(gè)被耦合的外差電路，該外差電路接收從所述超聲波傳感器輸出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)外差音頻信號(hào)，然后該外差音頻信號(hào)通過(guò)所述便攜式設(shè)備的一數(shù)字頻譜分析儀進(jìn)行分析。該數(shù)字頻譜分析儀對(duì)外差音頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)快速傅里葉變換。分析信號(hào)之后，該手持型設(shè)備使用各種音像提示來(lái)指引用戶，以提示所述設(shè)備中需要維修或監(jiān)測(cè)的部分。
文檔編號(hào)G01B5/28GK103038599SQ201180018875
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者馬克·A·古德曼, 威廉·畢曉普, 加里·莫爾 申請(qǐng)人:U·E·系統(tǒng)公司