用于致动器的装置的制作方法

文档序号:12245077阅读:233来源:国知局
用于致动器的装置的制作方法

本申请总体上涉及致动器支架,并且具体而言涉及具有传感器的致动器支架。



背景技术:

致动器通常用于操作诸如阀中的流动控制构件之类的设备。控制器可以用于测量致动器的特性并控制致动器的杆的位置。在某些实例中,控制器耦接至致动器以使得控制器能够控制致动器。



技术实现要素:

在某些情形下,致动器的反复的移动和/或振动会使得支架随着时间从致动器和/或控制器松开。支架与致动器之间和/或支架与控制器之间的松弛耦接会导致对致动器的不精确控制和/或对致动器、支架和/或控制器的结构性损害。鉴于这样的技术问题,本实用新型提供了一种具有传感器的致动器支架。在一个示例中,一种用于致动器的装置包括:支架,所述支架具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。所述第一侧耦接至致动器的第一表面。所述第二侧耦接至控制器。所述装置还包括第一传感器,所述第一传感器耦接至所述支架的所述第一侧。当所述支架耦接至所述致动器的所述第一表面时,所述第一传感器邻近所述第一表面以测量所述致动器的所述第一表面的特性。

在一个示例中,所述致动器的所述第一表面的所述特性指示以下各项中至少一项的特性:所述支架和所述致动器的耦接、控制器和所述支架的耦接、所述致动器的轭、轭锁紧螺母、以及所述控制器与所述致动器之间的管道。

在一个示例中,所述支架的所述第一侧限定了肋部以增加所述支架的刚性。

在一个示例中,所述第一传感器在所述肋部中的至少两个肋部之间耦接至所述支架,并且从所述肋部的外边缘凹进,以便由所述肋部中的所述至少两个肋部、所述支架的所述第一侧、以及所述致动器的所述第一表面包围所述第一传感器。

在一个示例中,所述肋部中的至少一个肋部的外边缘限定了凹槽以经由灌封固定地接收耦接至所述第一传感器的导线,所述凹槽防止所述导线在所述支架耦接至致动器时受到损害。

在一个示例中,所述支架限定了孔口,所述孔口接收在所述第一传感器与所述控制器的插孔之间延伸以操作地耦接所述第一传感器和所述控制器的导线。

在一个示例中,所述第一传感器是加速度计、声发射传感器、测力计、或应变计。

在一个示例中,所述装置还包括第二传感器,所述第二传感器耦接至所述支架的所述第一侧并且与所述第一传感器间隔开,其中,由所述第二传感器所测量的特性和由所述第一传感器所测量的特性被进行比较,以识别以下各项中的至少一项的特性:所述支架和所述致动器的耦接、控制器和所述支架的耦接、所述致动器的轭、轭锁紧螺母、以及所述控制器与所述致动器之间的管道。

在一个示例中,所述装置还包括第二传感器,所述第二传感器耦接至所述致动器的与所述第一表面不同的第二表面,所述第二传感器测量所述致动器的所述第二表面的特性。

在一个示例中,当所述支架耦接至所述控制器和所述致动器时,所述第一传感器和所述第二传感器操作地耦接至所述控制器以使得所述耦接的所述特性能够与所述第二表面的所述特性进行比较。

在另一个示例中,一种用于致动器的装置包括:支架,所述支架将控制器耦接至致动器。所述支架具有第一端、与所述第一端相对的第二端、以及从所述第一端延伸至所述第二端的第一侧。所述第一端耦接至致动器并且所述第二端耦接至控制器。所述装置还包括第一传感器,所述第一传感器在所述支架的所述第一端处耦接至所述第一侧。当所述支架耦接至所述致动器时,所述第一传感器测量所述第一端的特性。

在一个示例中,所述第一端的所述特性识别以下各项中至少一项的特性:所述支架和所述致动器的耦接、所述控制器和所述支架的耦接、所述致动器的轭、轭锁紧螺母、以及所述控制器与所述致动器之间的管道。

在一个示例中,所述支架的所述第一端限定了在所述第一侧与和所述第一侧相对的第二侧之间延伸的孔口,所述孔口接收紧固件以将所述支架的所述第一端耦接至所述致动器。

在一个示例中,所述第一传感器在邻近所述孔口处耦接至所述支架的所述第一侧。

在一个示例中,所述支架的所述第二端限定了从所述第一侧延伸至与所述第一侧相对的第二侧的孔口,所述孔口接收紧固件以在所述支架的所述第二端处将所述第二侧耦接至所述控制器。

在一个示例中,所述装置还包括第二传感器,所述第二传感器在所述支架的所述第二端处耦接至所述第一侧,当所述支架耦接至所述致动器时,所述第二传感器测量所述第二端的特性。

在一个示例中,对所述第一端的所述特性和所述第二端的所述特性的比较识别了以下各项中至少一项的特性:所述支架和所述致动器的耦接、所述控制器和所述支架的耦接、所述致动器的轭、轭锁紧螺母、以及所述控制器与所述致动器之间的管道。

在一个示例中,所述特性中的每个特性都是用于计算与所述支架相关联的加速度频谱密度的加速度,所述加速度频谱密度使得能够计算所述支架的传递率以确定所述支架和所述致动器中的至少一个的特性。

在另一个示例中,一种用于致动器的装置包括:用于将控制器耦接至致动器的表面的装置;以及用于感测特性的装置,所述用于感测的装置耦接至所述用于耦接的装置。当所述用于耦接的装置耦接至所述致动器时,所述用于感测的装置邻近所述表面以测量所述用于耦接的装置的特性。

在一个示例中,所述用于耦接的装置包括用于使得导线能够在所述用于感测的装置与所述控制器之间延伸以操作地耦接所述用于感测的装置和所述控制器的装置。

本实用新型提供的具有传感器的致动器支架能够对支架和/或致动器进行监控以检测致动器、支架、支架与致动器之间的耦接和/或控制器与致动器之间的耦接的故障和/或劣化。

附图说明

图1描绘了根据本文教导的用于将控制器耦接至致动器的示例的支架组件。

图2描绘了图1中的支架组件的支架的第一侧。

图3描绘了图2中的支架的第二侧。

图4描绘了具有传感器和图2-图3中的支架的图1中的示例的支架组件。

图5描绘了具有两个传感器和图2-图3中的支架的图1中的示例的支架组件。

图6描绘了具有耦接至致动器的传感器的图1中的示例的支架组件。

图7A-7C描绘了图1中的示例的支架组件的示例的加速度测量结果。

图8描绘了与图7A-图7C中的加速度测量结果相关联的加速度频谱密度。

图9描绘了与图8中的加速度频谱密度相关联的累积的加速度频谱。

这些附图并非是按比例缩放的。相反,为了阐明多个层和区域,层的厚度可以在附图中放大。只要有可能,将遍及附图和所附的说明书而使用相同的附图标记来指代相同的或类似的部件。

具体实施方式

控制器可以用于控制操作阀的致动器。例如,某些公知的控制器可以用于通过向致动器提供控制流体来对操作地耦接至阀的流动控制构件的致动器杆的位置进行控制。为了使得控制器能够准确地向致动器提供控制流体,某些公知的控制器经由支架耦接至致动器的轭。在某些实例中,致动器的反复的移动和/或振动会使得支架随着时间从致动器和/或控制器松开。支架与致动器之间和/或支架与控制器之间的松弛耦接会导致对致动器的不精确控制和/或对致动器、支架和/或控制器的结构性损害。例如,如果支架在延长的时间段内保持松弛地耦接至致动器,则致动器的继续振动和/或移动会导致支架和控制器从致动器分离。另外或替代地,致动器的反复移动和/或振动会损害致动器的其它部件。在某些示例中,致动器的振动可能导致轭的破裂、轭锁紧螺母的松弛和/或控制器与致动器之间的供应线管道的故障。

本文中所公开的示例的支架包括用于测量致动器的特性的传感器和/或将控制器耦接至致动器的支架。例如,传感器测量支架或致动器的特性,该特性指示支架牢固地和/或稳固地耦接至致动器的程度。为了准确测量耦接的特性,传感器被设置为紧邻支架耦接至致动器的地方。此外,由传感器测量的特性指示致动器轭、轭锁紧螺母、致动器供应线管道和/或支架和控制器的耦接的特性。在某些示例中,支架包括第二传感器。对由传感器测量的特性进行比较还实现了对致动器轭、轭锁紧螺母、致动器供应线管道、支架和控制器的耦接和/或支架和致动器的耦接的特性的识别。从而,示例的支架对支架和/或致动器进行监控以检测致动器、支架、支架与致动器之间的耦接和/或控制器与致动器之间的耦接的故障和/或劣化。

本文中所公开的示例的支架组件包括具有耦接至致动器的第一表面的第一侧和耦接至控制器的第二侧的支架。示例的支架组件的第一传感器(例如,测力计、应变计、加速度计、声发射传感器)耦接至支架的第一侧。当示例的支架组件的支架耦接至致动器的第一表面时,第一传感器邻近第一表面以测量致动器的耦接的特性(例如,应力、应变、振动的加速度、声发射)。例如,通过测量邻近耦接的支架的一部分的振动的加速度,第一传感器识别支架是否从致动器松开和/或分离。

在某些示例中,示例的支架组件中的第一传感器在由支架的第一侧限定的肋部之间耦接至支架,并从肋部的外边缘凹进以防止第一传感器受到损害。肋部中的至少一个肋部具有外边缘,该外边缘限定凹槽以接收耦接至第一传感器的导线。当支架耦接至致动器时,凹槽防止导线被挤压、被割断和/或以其它方式受损害。从而,示例的支架装置实质上降低了传感器受损害或被移出的风险。

在某些示例中,支架具有耦接至致动器的第一端和耦接至控制器的与第一端相对的第二端。在支架的第一端处耦接第一传感器并且在支架的第二端处耦接第二传感器。当控制器耦接至支架时,第二传感器测量第二端的特性。在这样的示例中,对由第一传感器和第二传感器测量到的特性进行比较以判断控制器是否从支架松开和/或分离。

在某些示例中,支架组件包括用于耦接至致动器的与第一表面不同的第二表面的另一个传感器。另一个传感器测量致动器的第二表面的特性。在某些示例中,第一传感器和另一个传感器通信地耦接至控制器以使得能够将耦接的特性和致动器的第二表面的特性进行比较。例如,通过将耦接的特性和致动器的第二表面的特性进行比较,控制器可以判断邻近致动器的第二表面的致动器部件(例如,致动器外壳的部件、隔膜板)是否是松开的和/或分离的。

图1示出了根据本文的教导的示例的支架组件100。示出的示例中的致动器102控制经过流体阀104的流体流动。例如,致动器102包括轭106、轭锁紧螺母107、杆108、管道110、和致动器外壳112。轭106耦接致动器外壳112和流体阀104。管道110将控制器114(例如,定位器)操作地耦接至由致动器外壳112限定的压力腔。杆108操作地耦接压力腔内的隔膜和流体阀104的阀塞。

在操作中,控制器114测量杆108的当前位置。基于杆108的当前位置和期望位置,控制器114经由管道110向压力腔提供控制流体(例如,加压空气)以改变压力腔内的压力。压力的改变导致隔膜(以及因此致动器102的杆108)移动。反过来,杆108使得阀塞相对于流体阀104的阀座移动,以增大和/或减小经过流体阀104的流体流动。因此,所示出的示例中的控制器114控制经过流体阀104的流体流动。

在示出的示例中,控制器114耦接至轭106以使得控制器114能够精确地控制致动器102。例如,将控制器114耦接至致动器102使得控制器114能够准确地测量杆108的位置和/或减小控制流体在控制器114与压力腔之间行进的距离。如在图1中示出的,控制器114经由示例的支架组件100的支架116耦接至致动器102。支架116的第一端118经由紧固件120耦接至轭106以形成支架116和致动器102的耦接122。所示出的示例中的控制器114耦接至支架116的与第一端118相对的第二端(例如,图2中的第二端202)。在某些示例中,支架116的第二端202不受致动器102支撑或从致动器102释放。换句话说,支架组件100形成其中第一端118固定至轭106并且第二端202是无支撑的端的悬臂。

图2描绘了支架116的第一侧204。如在图2中示出的,支架116包括第一端118和与第一端118相对的第二端202。支架116的第一端118限定了孔口206,并且支架116的第二端202限定了孔口208。支架116的孔口206、208在支架116的第一侧204与相对的第二侧(例如,图3中的第二侧302)之间延伸。

在示出的示例中,支架116的第一端118处的第一侧204耦接至轭106的表面(图1)以将支架116牢固地固定、耦接和/或紧固至致动器102(图1)。为了将支架116耦接至致动器102,所示出的示例的第一端118处的孔口206将与轭106的相对应的孔口或孔对准。紧固件120(图1)将延伸穿过支架116的相对应的孔口206并且被轭106的孔口或孔接收。在某些示例中,紧固件120是带有螺纹的并且被轭106的相对应的带螺纹的孔口或孔接收。为了确保支架116被稳固地固定、耦接和/或紧固至致动器102,带螺纹的紧固件120进行旋转直到支架116和致动器120的耦接122(图1)是牢固的。

如在图2中示出的,支架116的第一侧204限定肋部210以增大支架116的刚性。在示出的示例中,肋部210中的每个肋部的外边缘212形成支架116的第一侧204的外表面214。第一侧204的凹陷表面216在朝着第二侧302的方向上与外表面214间隔开。如在图2中示出的,肋部210相交(intersect)以形成网状图案以使得肋部210和凹陷表面216限定腔218。在某些示例中,肋部210形成相对应的腔218的多边形轮廓。例如,图2中的腔218中的某些腔具有三角形的形状或轮廓。

所示出的示例中的支架组件100包括耦接至支架116的第一侧204的传感器220。如在图2中示出的,传感器220固定至邻近支架116的第一端118的腔222(例如,腔218中的一个腔)内的凹陷表面216。传感器220经由例如粘合剂、灌封材料和/或机械紧固件耦接至凹陷表面216。在示出的示例中,传感器220设置在腔222内以防止传感器220遭受损害和/或被其它物体(例如,致动器102)移出。传感器220固定在孔口206之间以使得传感器220能够测量支架116和致动器102的耦接122的特性。

如在图2中示出的,传感器220耦接至电缆或导线226的第一端224,该电缆或导线226通信地耦接传感器220和控制器114(图1)。导线226使得传感器220能够将支架116的第一端118的所测量的特性传输至控制器114。在某些示例中,导线226包括电绝缘涂层或护套以防止导线226与支架116和/或任何其它物体短路。在示出的示例中,导线226的与第一端224相对的第二端228延伸穿过由支架116限定的开口230。开口230使得导线226的第二端228能够耦接至控制器114。如在图2中示出的,开口230在支架116的第一侧204的凹陷表面216与第二侧302之间延伸。

在示出的示例中,由第一侧204限定的肋部210中的至少一个肋部被设置在传感器220与开口230之间。如在图2中示出的,设置在传感器220与开口230之间的肋部210中的每个肋部都限定了接收导线226的凹槽232。例如,导线226经由灌封材料、粘合剂和/或机械紧固件而被凹槽232固定地接收。在其它示例中,肋部210限定了与肋部210的外边缘212间隔开的孔口,导线226通过该孔口从传感器220延伸至开口。

在某些示例中,凹槽232使得导线226能够从肋部210的外边缘212凹进。因此,凹槽232实质上降低了导线226被致动器102和/或任何其它物体损害的风险。例如,当支架116耦接至致动器102时,凹槽232防止导线226被挤压、被割断和/或以其它方式受损害。

图3示出了支架116的与图2中示出的第一侧204相对的第二侧302。在示出的示例中的第二端202处限定的孔口208使得控制器114(图1)能够在支架116的第二端202处耦接至第二侧302。第二端202处的孔口208与控制器114的相对应的孔口或孔对准。为了将控制器114牢固地和/或稳固地耦接至支架116,紧固件(例如,图4中的紧固件402)延伸穿过支架116的相对应的孔口208并且被控制器114的相对应的孔口或孔接收。在某些示例中,紧固件402是带有螺纹的并且被控制器114的相对应的带螺纹的孔口或孔接收。

图4描绘了耦接至控制器114的示例的支架组件100。在示出的示例中,控制器114经由延伸穿过支架116的孔口208(图2)的紧固件402(例如,带螺纹的紧固件)耦接至支架116的第二侧302。因此,如在图4中示出的,控制器114在支架116的第二端202处耦接至第二侧302。

在示出的示例中,传感器220在支架116的第一端118处耦接至第一侧204并且经由导线226通信地耦接至控制器114。导线226的第一端224耦接至传感器220,并且导线226的第二端228经由控制器114的端子或插孔404而耦接至控制器114。如在图4中示出的,导线226的第二端228延伸穿过支架116的开口230并且被邻近开口230的插孔404接收。在某些示例中,开口230由支架116限定,以使得当控制器114耦接至支架116时开口230与插孔404对准。

如在图4中示出的,传感器220被设置在使得支架116能够耦接至致动器102(图1)的孔口206之间的腔222中。当示出的示例中的支架116耦接至致动器102的表面时,传感器220被凹陷表面216、邻近的肋部210、以及致动器102的表面包围。因此,当支架116耦接至致动器102时,防止传感器220被致动器102和/或任何其它物体移出和/或损害。

所示出的示例中的传感器220测量支架116的紧邻支架116和致动器102的耦接122(图1)的一部分406的特性。因为部分406紧邻耦接122,因此传感器220测量到的部分406的特性基本上类似于耦接122的特性(例如,与耦接122的特性相同)。因此,当传感器220耦接至支架116的第一端118时,传感器220能够准确地测量耦接122的特性。因此,传感器220能够准确地测量指示支架116和致动器102的耦接122是否牢固和/或稳固的特性(例如,力、应变、加速度、声发射)。否则,如果传感器220实质上与耦接122分隔开,则传感器220的测量结果可能不能准确地反映耦接122的特性。在某些示例中,传感器220测量到的特性还指示致动器102的轭106是否破裂、轭锁紧螺母107是否松弛、管道110是否发生故障和/或控制器114是否牢固地耦接至支架116。

所示出的示例中的传感器220是加速度计。在某些示例中,传感器220是单轴加速度计或三轴加速度计。单轴加速度计测量物体(例如,支架116的第一端118)在一个方向上的适当的加速度(例如,重力(g-force)),并且三轴加速度计测量物体在三个垂直方向上的适当的加速度。例如,加速度计用于测量机械装置(例如,致动器102)的振动的加速度。所测量到的振动的加速度用于计算加速度频谱密度以检测旋转的机械装置的劣化和/或故障起始(initiation)。加速度频谱密度是在振动频率带宽下振动的平均幅度的平方的计算结果(例如,在频率带宽上信号的均方根g水平(g-level)的平方(grms2/Hz))。

在示出的示例中,加速度频谱密度是基于由支架116的第一端118处的部分406的传感器220所测量到的振动的加速度来计算的。因为部分406紧邻耦接122,因此控制器114对所计算的加速度频谱密度进行分析(例如,经由傅里叶变换分析、倒频谱分析、偏度和峰度分析、相位和模态分析等)以确定支架116是否牢固地和/或稳固地固定、紧固和/或耦接至致动器102。例如,当将支架116的第一端118耦接至轭106(图1)的紧固件120(图1)松弛时,控制器114识别所计算的加速度频谱密度中的谐振频率的偏移(例如,正偏移或负偏移)和/或频率幅度的改变(例如,抑制或放大)(其指示松弛的耦接)。在某些示例中,所计算的加速度频谱密度中的谐振频率的偏移和/或频率幅度的改变指示轭106破裂、轭锁紧螺母107松弛、管道110发生故障和/或控制器114从支架116分离。

尽管所示出的示例中的传感器220是加速度计,但是可以使用其它类型的传感器来识别支架116和/或致动器102的特性。在某些示例中,传感器220是测量给予支架116的部分406的力的测力计。在某些示例中,传感器220是测量支架116的部分406的应变的应变计。在某些示例中,传感器220是测量支架116的第一端118的声发射以判断支架116和/或致动器102是否在物理上发生变化的声发射传感器。例如,声发射传感器可以识别支架116是否已经以危害支架116和致动器102的耦接122的这样的方式在物理上发生变化(例如,已经沿着孔口206中的一个孔口形成破裂)。

图5描绘了包括耦接至支架116的第一端118的传感器220和耦接至第二端202的传感器502的示例的支架组件100。如在图5中示出的,控制器114在支架116的第二端202处经由紧固件402耦接至第二端302,并且传感器220在支架116的第一端118处耦接至第一侧204。导线226耦接至传感器220并且被控制器114的插孔404接收以通信地耦接传感器220和控制器114。

在示出的示例中,传感器502在支架116的第二端202处耦接至第一侧204的凹陷表面216。传感器502被设置在支架116的第二端202处的腔504内(例如,腔218中的一个腔)以防止传感器502遭受损害和/或移出。传感器502经由例如粘合剂、灌封材料和/或机械紧固件耦接至支架116。

如在图5中示出的,传感器502经由电线或导线506通信地耦接至控制器114。导线506的第一端508耦接至传感器502。导线506的与第一端508相对的第二端510延伸穿过支架116的开口230并且被控制器114的插孔512接收。如在图5中示出的,被设置在传感器502与开口230之间的肋部210中的每个肋部限定了凹槽232中的一个凹槽,这些凹槽232实质上降低了导线506被挤压、被割断和/或以其它方式受损害的风险。

为了使得传感器502的测量结果能够与传感器220的测量结果进行比较,图5中的所示出的示例中的传感器220、502中的每个传感器都是加速度计。例如,传感器220测量支架116的第一端118处的加速度,并且传感器502测量相对的第二端202处的加速度。基于所测量到的加速度,控制器114计算与支架116相关联的加速度频谱密度。在其它示例中,传感器220、502两者都是测力计、应变计、声发射传感器、或使得传感器502的测量结果能够与传感器220的测量结果进行比较的另一种类型的传感器。

因为所示出的示例中的支架116仅仅在第一端118处耦接至致动器102,因此支架116的第二端202是无支撑的。因此,支架116的振动能量是跨支架116(例如,从第一端118至第二端202)传递的。在某些示例中,根据传感器220、502的加速度测量结果计算的加速度频谱密度指示支架116的振动能量特性。例如,控制器114对加速度频谱密度进行分析(例如,经由傅里叶变换分析、倒频谱分析、偏度和峰度分析、相位和模态分析等)以计算或确定支架116的传递率,该传递率表示通过支架116传递的振动能量的比率。因此,为了确定支架116的传递率,当控制器114牢固地耦接至第二端202并且第一端118牢固地耦接至致动器102时,将传感器502、220的测量结果进行比较。

如在图5中示出的,传感器502在孔口208之间耦接至支架116以使得传感器502能够测量支架116的第二端202的一部分514的特性。因为支架116的部分514紧邻支架116和控制器114的耦接516,因此部分514的特性基本上类似于耦接516的特性(例如,与耦接516的特性相同)。此外,第一传感器220测量支架116的第一端118的部分406的特性。在某些示例中,对传感器220、502的所测量的特性进行比较识别致动器102、支架116、支架116和致动器102的耦接122和/或控制器114和支架116的耦接516的劣化和/或损害。

例如,所示出的示例中的传感器220、502使得控制器114能够判断控制器114是否牢固地和/或稳固地固定、紧固和/或耦接至支架116的第二端202。如果对传感器220、502的测量结果的比较与支架116的传递率相对应,则控制器114确定控制器114牢固地和/或稳固地耦接至支架116。相反,如果对传感器220、502的测量结果的比较确定谐振频率的偏移和/或频率幅度的改变(其指示了松弛的耦接),则控制器114确定控制器114是不牢固的和/或松弛地耦接至支架116。因此,支架组件100的传感器220、502使得控制器能够判断控制器114是否稳固地耦接至支架116。

在某些示例中,由对传感器220、502的测量到的特性的比较所确定的谐振频率的偏移和/或频率幅度的改变还指示轭106破裂、轭锁紧螺母107松弛、管道110发生故障和/或支架116与致动器102之间的耦接122松弛。例如,谐振频率偏移和/或频率幅度改变第一预定值指示控制器114和支架116的耦接516松弛,并且谐振频率偏移和/或频率幅度改变第二预定值(其与第一预定值不同)指示轭106破裂。

图6描绘了耦接至致动器102的轭106的示例的支架组件100。在示出的示例中,支架组件100包括支架116、耦接至支架116的第一端118的传感器220(图2)、以及耦接至致动器102的传感器602。在示出的示例中,传感器602耦接至致动器外壳112的下部部分606的表面604。导线608耦接在传感器602与控制器114之间(例如,经由图5中的插孔512)以通信地耦接传感器602和控制器114。

示出的示例中的传感器220、602中的每个传感器都是通信地耦接至控制器114的加速度计。因此,控制器114能够通过将在致动器外壳112的表面604处测量到的加速度与在支架116和轭106的耦接122处测量到的加速度进行比较,来计算加速度频谱密度。在其它示例中,传感器220、602两者都是测力计、应变计、声发射传感器、或另一种类型的传感器以使得传感器220、602的测量结果能够由控制器114来进行比较。

在示出的示例中,传感器220、602使得控制器114能够判断致动器外壳112的部件(例如,下部部分606或致动器外壳112的相对的上部部分610)和/或靠近致动器外壳112的表面604的另一个部件(例如,设置在致动器外壳112的腔内的隔膜)是否是不牢固的和/或松弛地固定的。例如,将传感器220的测量结果与传感器602的测量结果进行比较。如果存在偏离传感器220、602的指示致动器外壳112未受损害的测量结果的、谐振频率的偏移(例如,正偏移或负偏移)和/或频率幅度的改变(例如,抑制或放大),则传感器220、602识别致动器外壳112的部件的劣化和/或分离。在某些示例中,所计算的加速度频谱密度指示谐振频率的偏移和/或频率幅度的改变为预定值,该预定值与耦接致动器外壳112的下部部分606和上部部分610的螺栓612的松弛相关联。在这种示例中,通信地耦接至传感器220、602的控制器114确定螺栓612已经从致动器外壳112的下部部分606和/或上部部分610松开。因此,支架组件100中的传感器220、602使得控制器114能够判断致动器102的部件是否牢固地紧固。

图7A-图7C描绘了图1中的支架组件100的示例的加速度测量结果。图7A用实线描绘了加速度测量结果702,图7B用虚线描绘了加速度测量结果704,并且图7C用点线描绘了加速度测量结果706。在示出的示例中,加速度测量结果702、704、706由一段时间(例如,2秒)上的重力(G)加速度来表示。在某些示例中,从设置在支架116的第一端118处的传感器220(图2)和设置在支架116的第二端202处的传感器502(图5)获得加速度测量结果702、704、706。

在示出的示例中,图7A中的加速度测量结果702与第一时间段相关联,图7B中的加速度测量结果704与随后的第二时间段相关联,并且图7C中的加速度测量结果706与随后的第三时间段相关联。例如,图7A中的加速度测量结果702是在第一天期间获得的,图7B中的加速度测量结果704是在随后的第二天期间获得的,并且图7C中的加速度测量结果706是在随后的第三天期间获得的。

图8描绘了基于图7A-7C中的相对应的加速度测量结果702、704、706来计算的加速度频谱密度802、804、806。在图8中示出了在频率范围(例如,0-40Hz)上的支架116的加速度频谱密度802、804、806。在示出的示例中,用实线表示与第一时间段相关联的加速度频谱密度802,用虚线表示与第二时间段相关联的加速度频谱密度804,并且用点线表示与第三时间段相关联的加速度频谱密度806。

如在图8中示出的,加速度频谱密度802、804、806指示支架116的相对应的谐振频率808、810、812。谐振频率808与第一时间段相关联,谐振频率810与第二时间段相关联,并且谐振频率812与第三时间段相关联。

在示出的示例中,支架116的谐振频率808、810、812指示支架116的结构刚性从第一时间段至第三时间段减小(例如,支架116的破裂生长、支架116与致动器102之间的耦接122的松弛)。在示出的示例中,通过谐振频率808、810、812随着时间的负偏移来识别结构刚性的减小。例如,支架116的谐振频率从第一时间段期间的30Hz(例如,谐振频率808)减小至第二时间段期间的28.5Hz(例如,谐振频率810)至第三时间段期间的22.5Hz(例如,谐振频率812)。此外,所示出的示例的谐振频率808、810、812包括对结构刚性的减小的额外的和/或替代的指示。例如,相对应的谐振频率808、810、812的幅度随着时间的减小和相对应的谐振频率808、810、812的峰度的增大(例如,通过谐振频率808、810、812的峰值的拓宽(widening)来表示)表示振动能量随着时间的增加并且因此指示支架116的结构刚性随着时间的减小。

图9描绘了与图8中的加速度频谱密度802、804、806相关联的累积加速度频谱902、904、906。在图9中示出了在频率范围(例如,0-40Hz)上的累积加速度频谱902、904、906,直到累积加速度频谱902、904、906中的每个累积加速度频谱都基本上等于1.0的值。在示出的示例中,用实线表示与第一时间段相关联的累积加速度频谱902,用虚线表示与第二时间段相关联的加速度频谱密度904,并且用点线表示与第三时间段相关联的加速度频谱密度906。在示出的示例中,在较低频率下达到1.0的累积加速度频谱的曲线指示减小的结构刚性(例如,由于破裂生长、分离等)。从而,累计加速度频谱902、904、906指示支架116的结构刚性在第一时间段与第三时间段之间减小。

尽管在本文中已经描述了某些示例的装置,但本申请的覆盖范围不限于此。相反,本申请覆盖了在字面上或在等同原则下很大程度地落入所修改的权利要求的范围内的所有方法、装置和制品。

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