專利名稱：用于測(cè)量定子部件中電容的系統(tǒng)、方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力發(fā)電機(jī)，更具體地，涉及用于測(cè)量定子部件如電 力發(fā)電機(jī)的定子線棒中電容的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在大型工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)或多用途發(fā)動(dòng)機(jī)(utility motor)和發(fā)電機(jī)中，定 子繞組，亦稱電樞繞組，可包括一系列的定子繞組。各定子繞組可包 括一系列包封在一個(gè)或多個(gè)絕緣層中的導(dǎo)電線棒或定子線棒。絕緣可 限制定子線棒中的電流，并可防止繞組之間的電流電弧。此外，絕緣 可保護(hù)定子線棒免受電學(xué)上可短路線棒的雜散物影響。如果絕緣體的 絕緣特性隨著時(shí)間的推移而下降，或因來自冷卻滲漏的過多水分而衰 減，則電壓電弧可從定子線棒穿過絕緣體的絕緣特性下降區(qū)跳弧，而 造成可傷害人和/或損害裝置的電氣短路。較早檢測(cè)到此類滲漏可最小 化或防止對(duì)人和/或設(shè)備的傷害。
可以繪制定子繞組，尤其是定子線棒絕緣體的各種圖，以跟蹤和 監(jiān)控不同的物理特性，例如溫度或其它的物理特性。這些圖可幫助操 作員或試驗(yàn)人員識(shí)別定子繞組或定子線棒中的故障或缺陷。如上所 述，未能檢測(cè)到定子繞組和定子線棒中的水分可導(dǎo)致危險(xiǎn)的電氣短 路，例如"相地故障(phase to ground fault)"或"相間故障(phase to phase fault)"。
在發(fā)電機(jī)檢修期間可以生成的一種圖為"電容圖"。電容圖可包 含對(duì)各個(gè)定子線棒的電容測(cè)量值的顯示。在此實(shí)例中，各電容測(cè)量值 可沿著定子線棒在兩個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量， 一個(gè)測(cè)量值在發(fā)電機(jī)的每一端 各測(cè)量一次。典型地，已收集數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可在數(shù)據(jù)收集期間或在其之后進(jìn)行，以基于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)濾除異常型或假陰性的數(shù)據(jù)。然而，使 用常規(guī)的技術(shù)和裝置收集數(shù)據(jù)或會(huì)易于出錯(cuò)。當(dāng)使用常規(guī)探針測(cè)量電 容時(shí)，該常規(guī)探針可安裝到定子線棒上，在此探針直接接觸定子線棒。 在有些情況下，探針表面區(qū)域的變化或瑕疵可造成電容測(cè)量的噪音。 在某些其它情況下，探針和定子線棒或絕緣定子線棒表面之間的間隙 可造成電容測(cè)量的噪音。其它情況下，探針未對(duì)準(zhǔn)可造成電容測(cè)量的 噪音。在任何情況下，電容測(cè)量的噪音都會(huì)影響所收集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
因此，需要改進(jìn)的定子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。還需要用來從定子部件 收集電容數(shù)據(jù)的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。同時(shí)，需要有用于測(cè)量定子部件 中電容的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例可處理上述一些或全部需求。本發(fā)明的實(shí)施例通 常指向用于測(cè)量定子部件如定子線棒中電容的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。根
據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于測(cè)量電容的系統(tǒng)可包括可操作用來測(cè)量 物體中電容的輸出裝置。此外，該系統(tǒng)可包括至少三個(gè)觸點(diǎn)，其中， 這些觸點(diǎn)可同時(shí)安裝到待檢測(cè)物上。另外，該系統(tǒng)可包括至少一種可 操作用來安裝到待檢測(cè)物上的導(dǎo)電材料。而且，該系統(tǒng)可包括鄰近于 至少三個(gè)觸點(diǎn)中一些觸點(diǎn)和至少一種導(dǎo)電材料的可壓縮材料，其中， 該可壓縮材料可壓縮以容許觸點(diǎn)同時(shí)接觸待;險(xiǎn)測(cè)物，且該輸出裝置可 輸出與物體相關(guān)的電容測(cè)量值。
根據(jù)該實(shí)施例的實(shí)施例，用于測(cè)量電容的方法可包括提供電容測(cè) 量裝置。提供電容測(cè)量裝置可包括提供含有輸出裝置的儀器，該輸出 裝置可操作用來輸出與物體電容相關(guān)的指示。另外，提供電容測(cè)量裝 置可包括提供含有至少三個(gè)觸點(diǎn)的儀器，該觸點(diǎn)可操作以安裝到待檢 測(cè)物上。此外，提供電容測(cè)量裝置可包括提供含有至少一種導(dǎo)電材料 的儀器，該導(dǎo)電材料可操作以安裝到待檢測(cè)物上。而且，提供電容測(cè) 量裝置可包括提供含有可壓縮材料的儀器，該可壓縮材料設(shè)置成鄰近于該至少三個(gè)觸點(diǎn)中的一些觸點(diǎn)和所述至少一種導(dǎo)電材料，其中，該 可壓縮材料可壓縮以允許觸點(diǎn)中的至少 一些觸點(diǎn)同時(shí)接觸該待檢測(cè) 物。該方法還可包括將電容測(cè)量裝置定位成鄰近待檢測(cè)物。此外，該 方法可包括擠靠著待檢測(cè)物壓縮該可壓縮材料，以及觀測(cè)來自輸出裝 置的輸出，其中，觸點(diǎn)中至少一些觸點(diǎn)同時(shí)接觸待檢測(cè)物，而且該輸 出與待檢測(cè)物的電容相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了用于測(cè)量電容的系統(tǒng)。該系 統(tǒng)可包括至少一個(gè)輸出裝置，其可操作來測(cè)量待檢測(cè)物的電容。此 夕卜，該系統(tǒng)可包括第一葉片和第二葉片。各葉片可包括至少一個(gè)觸點(diǎn)， 其中，該至少一個(gè)觸點(diǎn)與該至少一個(gè)輸出裝置連通。各葉片還可以包 括可操作來安裝到待檢測(cè)物上的導(dǎo)電材料。此外，各葉片可包括鄰近 于該至少一個(gè)觸點(diǎn)的可壓縮材料和導(dǎo)電材料，其中，該可壓縮材料可 壓縮以允許該至少一個(gè)觸點(diǎn)接觸待檢測(cè)物，且該輸出裝置可輸出與有 關(guān)于各葉片的至少一個(gè)電容部件相關(guān)的電容測(cè)量值。
根據(jù)以下說明并結(jié)合下述附圖，本發(fā)明的其它實(shí)施例和方面將變 得顯而易見。


這樣概括地描述了本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖，其中，附圖無需按
比例繪制，圖中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于電容測(cè)量裝置的實(shí)例系統(tǒng)和設(shè)備 的透視圖。
圖2為圖1所示的實(shí)例系統(tǒng)和設(shè)備的側(cè)視圖，其中，該設(shè)備安裝
在實(shí)例定子部件如定子線棒上。
圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)例系統(tǒng)和設(shè)備的電路圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例示出了實(shí)例系列的用于電容測(cè)量
裝置的系統(tǒng)和設(shè)備的示意圖。部件列表
100系統(tǒng)和裝置
102觸點(diǎn)
104觸點(diǎn)
106觸點(diǎn)
108安裝裝置
110可壓縮材料
112導(dǎo)電材料
114定子線棒
116分級(jí)電容
118把手
200系統(tǒng)或電路
202觸點(diǎn)
204觸點(diǎn)
206觸點(diǎn)
208輸出裝置
210C分級(jí)或C。^電容部件
212C絕緣或C線棒電容部件
300系統(tǒng)
302定子線棒
304定子線豐奉
306葉片型裝置
308葉片型裝置
310葉片型裝置
312葉片型裝置
314輸出裝置
316處理器
318計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令320存儲(chǔ)器
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一些或全部實(shí)施例可提供以下方面中的一些或全部(1) 改進(jìn)的電容測(cè)量值和數(shù)據(jù)；(2)用于發(fā)電機(jī)電容圖的較低的水分檢測(cè)閾 值，從而有利于較早檢測(cè)到滲漏的定子線棒；(3)用于測(cè)試和分析的相 對(duì)更快的周期時(shí)間；(4)相對(duì)較低的用于檢查和測(cè)試的設(shè)備費(fèi)用；和(5) 相對(duì)較低的用于檢查和測(cè)試設(shè)備的保養(yǎng)費(fèi)用。
現(xiàn)在將在下此處參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中示出了本 發(fā)明的實(shí)例實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以許多不同的形式實(shí)施而不應(yīng)認(rèn) 為局限于此處所闡述的實(shí)例實(shí)施例；更確切地說，提供這些實(shí)施例是
同的^:字指相同的元件。
本發(fā)明的實(shí)施例，例如圖1和圖2中所示的實(shí)例系統(tǒng)和設(shè)備100， 以及圖3中所示的實(shí)例系統(tǒng)200，都可通過帶有一個(gè)或多個(gè)定子部件 或定子線棒的發(fā)電機(jī)而實(shí)施。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，此處所述實(shí) 施例可適用于各種系統(tǒng)、裝置和環(huán)境，且不限于發(fā)電機(jī)、液冷發(fā)電機(jī)、 定子部件、定子線棒、絕緣定子線棒或類似于在圖1至圖4的上下文 中所述的那些裝置的其它裝置。
圖1和圖2的實(shí)例系統(tǒng)和設(shè)備100為葉片型裝置，其可操作來測(cè) 量物體如定子部件或定子線棒中的電容。當(dāng)實(shí)例系統(tǒng)和設(shè)備100與輸 出裝置如電容表或萬用表連通時(shí)，便可獲得物體的電容測(cè)量值。圖1 為實(shí)例系統(tǒng)和設(shè)備100的透視圖，而圖2示出了圖1中的系統(tǒng)和設(shè)備 100安裝到定子部件如定子線棒上的側(cè)視圖。在所示實(shí)例中，系統(tǒng)和 設(shè)備100可包括一系列的觸點(diǎn)102、 104、 106、安裝裝置108、至少 一種可壓縮材料110以及導(dǎo)電材料112。在其它實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā) 明可使用上述部件中的 一些或全部。圖1和圖2的實(shí)例系統(tǒng)和設(shè)備100 可安裝到待檢測(cè)物上，例如圖2中所示的定子部件或定子線棒114。在其它實(shí)施例中，系統(tǒng)和設(shè)備100可安裝到在需要測(cè)量電容的各種環(huán) 境中的其它裝置上。
在所示實(shí)施例中，觸點(diǎn)102、 104、 106例如可以是一系列的壓力 開關(guān)，當(dāng)預(yù)定量的力或壓力作用在各開關(guān)時(shí)，這些開關(guān)能夠閉合。在 另一個(gè)實(shí)施例中，觸點(diǎn)102、 104、 106可以是一系列安裝在各個(gè)塊上 的壓力傳感器，其中，各個(gè)塊可安裝在傳感器和安裝裝置108之間， 且當(dāng)預(yù)定量的力或壓力作用在各傳感器上時(shí)能夠觸發(fā)這些傳感器。在 又一個(gè)實(shí)施例中，觸點(diǎn)102、 104、 106可以是一系列用于安裝在安裝 裝置108和待檢測(cè)物之間的塊。在任何情況下，觸點(diǎn)102、 104、 106 都可操作來安裝到待檢測(cè)物上，例如類似于圖2中顯示為114的定子 線棒，且當(dāng)啟動(dòng)或觸發(fā)時(shí)，觸點(diǎn)102、 104、 106可形成閉環(huán)電路。在 一個(gè)實(shí)施例中，待檢測(cè)物可以是絕緣的定子線棒。在觸點(diǎn)102、 104、 106為塊的實(shí)施例中，塊102 、 104 、 106與待檢測(cè)物的同時(shí)接觸可形 成類似的閉環(huán)電路。在任何情況下，觸點(diǎn)102、 104、 106都可操作來 與輸出裝置如圖3中的208連通。
圖3中示出了帶有開關(guān)202、204、206的實(shí)例電路200。開關(guān)202、 204、206通過實(shí)例的方式顯示為用以示范當(dāng)全部的三個(gè)觸點(diǎn)102、 104、 106都相對(duì)于待檢測(cè)物充分接近物體時(shí)，各觸點(diǎn)102、 104、 106可同 時(shí)閉合以形成閉合電路。在圖1和圖2的所示實(shí)例中，觸點(diǎn)102、 104、 106可定向成三角形共面的布置。觸點(diǎn)102、 104、 106可串聯(lián)地電連 接，并且可以與安裝裝置108緊密相聯(lián)。其它合適的觸點(diǎn)可包括但不 限于導(dǎo)電物、開關(guān)、微型開關(guān)和傳感器。在其它實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā) 明的設(shè)備可使用較少或更多數(shù)目的觸點(diǎn)。在又一個(gè)實(shí)施例中，觸點(diǎn)可 設(shè)置為其它的幾何形狀和布局。
在其它實(shí)施例中，觸點(diǎn)可構(gòu)造成或設(shè)置為用以測(cè)量不同的電特 性，例如物體在阻抗、復(fù)阻抗或其它物理特性方面的變化。在這些實(shí) 施例中，阻抗、復(fù)阻抗或其它物理特性方面的變化可用來確定所檢測(cè) 物體的情況是否已經(jīng)發(fā)生或正在發(fā)生變化。安裝裝置108可以是葉片型裝置或其它結(jié)構(gòu)，其可操作來手動(dòng)地 或以別的方式物理地安裝到待檢測(cè)物如定子部件或定子線棒上。為了 有助于由用戶或操作者安裝和/或拆卸，安裝裝置108可含有相連的把
手118。觸點(diǎn)102、 104、 106均可安裝到安裝裝置108的一側(cè)，使得 各觸點(diǎn)定向成三角形共面。
在一個(gè)實(shí)施例中，分級(jí)電容器(stepping capacitor)116可相對(duì)于把 手118定位或相反與該把手相聯(lián)。例如，分級(jí)電容器116可以電連通 觸點(diǎn)102、 104、 106,并且可成為電路的一部分。在有些情況下，分 級(jí)電容器116可以給系統(tǒng)和設(shè)備100提供固定的電容基準(zhǔn)或量度。在 這些情況下，固定的電容基準(zhǔn)或量度可以為一閾值，當(dāng)所有觸點(diǎn)102、 104、 106閉合或充分接近于所檢測(cè)物體時(shí)，可超出該閾值以使關(guān)聯(lián)的 閉合電路完整。
在圖1和圖2中所示的實(shí)施例中，可壓縮材料110可以像觸點(diǎn)102、 104、 106那樣安裝到安裝裝置108的同一側(cè)。通常，可壓縮材料110 選擇為可抵靠待檢測(cè)物壓縮的順應(yīng)式(compliant-type)材料。在所示實(shí) 例中，當(dāng)被壓縮時(shí)，可壓縮材料110可使待檢測(cè)物與系統(tǒng)和設(shè)備100 之間的空氣量最少。在一個(gè)實(shí)施例中，可壓縮材料110可相對(duì)于安裝 裝置108定向，使得可壓縮材料110的至少一部分可設(shè)置在安裝裝置 108和待檢測(cè)物如定子部件或定子線棒之間。如圖所示，可壓縮材料 110可唯一地成型或以其他方式形成為容許觸點(diǎn)102、 104、 106鄰近 可壓縮材料110，而且還容許觸點(diǎn)102、 104、 106直4妄安裝到待檢測(cè) 物上。在其它實(shí)施例中，可壓縮材料可以分割、切開或以別的方式分 配，而且可壓縮材料的各部分均可設(shè)置在安裝裝置108和待檢測(cè)物如 定子部件或定子線棒之間。適當(dāng)?shù)目蓧嚎s材料可包括但不限于，泡沫 塑料、凝膠、橡膠、硅膠、硅橡膠、彈性體、順應(yīng)性材料或彈簧。
在圖1和圖2中所示的實(shí)例中，可壓縮材料110可從安裝裝置108 的表面大致延伸1英寸(2.2cm)，而觸點(diǎn)102、 104、 106可/人安裝裝置 108的表面大致延伸0.75英寸(1.65cm)。如圖l和圖2中所示，導(dǎo)電材料112可安裝到可壓縮材料110的一部分上。在此實(shí)例中，導(dǎo)電材料112相對(duì)較薄，且基本上可設(shè)置在 可壓縮材料110和待檢測(cè)物如定子部件或定子線棒114之間。實(shí)例導(dǎo) 電材料可包括但不限于，箔、金屬材料或部分導(dǎo)電的材料。
在一個(gè)實(shí)施例中，可壓縮材料110和導(dǎo)電材料112可結(jié)合或以別 的方式一體地結(jié)合。 一體地結(jié)合，例如可限定為聯(lián)結(jié)或結(jié)合兩種材料， 使得已聯(lián)結(jié)或已結(jié)合材料仍舊保持原有未聯(lián)結(jié)或未結(jié)合材料各自至 少一部分的特性。例如，可使用硅橡膠材料和含銀成分的材料以使得 結(jié)合材料既可壓縮又是導(dǎo)電的。
在圖1和圖2的所示布局中，可壓縮材料110和導(dǎo)電材料112的 結(jié)合容許安裝裝置108適當(dāng)?shù)匕惭b到待檢測(cè)物如定子部件或定子線棒 上。特殊情況下，當(dāng)待^r測(cè)物在安裝裝置108和觸點(diǎn)102、 104、 106 要安裝的表面內(nèi)或表面上包含一個(gè)或多個(gè)凹凸不平(irregularities)時(shí)， 通過利用可壓縮材料110和導(dǎo)電材料112的結(jié)合，可降低作用到待檢 測(cè)物表面上的壓力變化。其它情況下，待檢測(cè)物與系統(tǒng)和設(shè)備IOO之 間的空氣量可減至最小以允許觸點(diǎn)102、 104、 106同時(shí)接觸待檢測(cè)物。
在一個(gè)實(shí)施例中，可壓縮材料可選擇為壓縮預(yù)定量，使得可操縱 如102、 104、 106的觸點(diǎn)從而形成閉合電路。通過這種方式，系統(tǒng)和 設(shè)備100的用戶或操作者可通過對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備100施加預(yù)定量的壓力 而將系統(tǒng)和設(shè)備100—致地安裝到待檢測(cè)物上，使得觸點(diǎn)102、 104、 106也一致地、同時(shí)地安裝到待檢測(cè)物上。
在一個(gè)實(shí)施例中，各觸點(diǎn)102、 104、 106均可包括定位在各觸點(diǎn) 102、 104、 106和安裝裝置108之間的機(jī)械限位塊。機(jī)械限位塊可一 起地或單獨(dú)地根據(jù)觸點(diǎn)102、 104、 106和/或可壓縮材料110的壓縮、 復(fù)原以及其它物理特性，相對(duì)于可壓縮材料IIO使觸點(diǎn)102、 104、 106 適當(dāng)；也定4立和定向。
在另一個(gè)實(shí)施例中，各觸點(diǎn)102、 104、 106都可與各自的指示器 如發(fā)光二極管(LED)或燈相聯(lián)。當(dāng)觸點(diǎn)102、 104、 106中的每一個(gè)都已啟動(dòng)、觸發(fā)或以別的方式容納足夠量的力或壓力時(shí)，每一個(gè)關(guān)聯(lián)的 指示器都可照亮或以別的方式向用戶指示各自的觸點(diǎn)已啟動(dòng)、觸發(fā)或 以別的方式容納有足夠量的力或壓力。在又一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)的指
示器可以與所有觸點(diǎn)102、 104、 106中的一些或全部相l(xiāng)關(guān)。當(dāng)觸點(diǎn)102、 104、 106中的一些或全部都已啟動(dòng)、觸發(fā)或以別的方式容納足夠量的 力或壓力時(shí)，關(guān)聯(lián)指示器可照亮或以別的方式向用戶指示觸點(diǎn)已啟 動(dòng)、觸發(fā)或以別的方式容納有足夠量的力或壓力。
圖3中的實(shí)例系統(tǒng)200，包括可通過圖1和圖2中所示的系統(tǒng)和 裝置100而實(shí)施的輸出裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖2中的電 氣示意圖舉例說明了可操作來測(cè)量定子部件如定子線棒中電容的系 統(tǒng)。所示系統(tǒng)200可包括一系列的開關(guān)或觸點(diǎn)202、 204、 206;和輸 出裝置208如電容表或萬用表。
觸點(diǎn)202、 204、 206例如可以是安裝在定子部件如定子線棒上的 一系列壓力開關(guān)。在其它實(shí)施例中，觸點(diǎn)202、 204、 206可以是類似 于圖1和圖2中所述的觸點(diǎn)102、 104、 106。觸點(diǎn)202、 204、 206中 的每一個(gè)觸點(diǎn)都可操作來連通至少一個(gè)輸出裝置如208。在此實(shí)例中， 觸點(diǎn)202、 204、 206可串聯(lián)地電連接，以當(dāng)全部的三個(gè)觸點(diǎn)202、 204、 206都處于閉合位置時(shí)與輸出裝置208 —起形成閉合電路。
輸出裝置208可以是測(cè)量計(jì)、電容表、萬用表、比較裝置或顯示 屏，它們可操作來輸出 一個(gè)或多個(gè)電容測(cè)量值或以別的方式比較電容 部件、電容測(cè)量值或數(shù)據(jù)。在此實(shí)例中，輸出裝置208可操作來測(cè)量 一個(gè)或多個(gè)電容部件如210、 212。 一個(gè)或多個(gè)電容部件210、 212的 測(cè)量值可以由輸出裝置212接收、獲取，或傳輸?shù)捷敵鲅b置212中， 使得可測(cè)量或比較物體如定子部件或定子線棒114的電容。來自輸出 裝置212的輸出如信號(hào)或其它類型的指示，可由用戶或操作員觀察到， 且若有必要的話可做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)或動(dòng)作。
標(biāo)示為C分級(jí)或C^的電容部件210，可與觸點(diǎn)202、 204、 206的 啟動(dòng)或閉合相關(guān)聯(lián)。標(biāo)示為C絕緣或C線棒的電容部件212,顯示為與類似于圖1中114的待檢測(cè)物如定子部件或定子線棒相關(guān)聯(lián)。當(dāng)觸點(diǎn)
202、 204、 206已閉合并且形成閉合電路時(shí)，輸出裝置208通過比4交 電容部件(C分級(jí)或C葉片)21Q和物體的電容部件(C絕緣或C線棒)212，可測(cè) 量物體如定子線棒的電容。通過這種方式，可獲得待檢測(cè)物的電容測(cè) 量值。在其它實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明可使用較少或更多個(gè)觸點(diǎn)以及其 它的電容部件。
如以上的討論，在其它實(shí)施例中，各觸點(diǎn)可操作來連通不同類型 的輸出裝置，如可測(cè)量物體在阻抗、復(fù)阻抗或其它物理特性方面變化 的裝置。在這些實(shí)施例中，阻抗、復(fù)阻抗或其它物理特性方面的變化 可用來確定所檢測(cè)物體的情況是否已經(jīng)發(fā)生或正在發(fā)生變化。
在一個(gè)實(shí)施例中，輸出裝置212可包括可操作來處理電容部件 210、 212的相關(guān)處理器、硬件或軟件。例如，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) 上的一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，可適合于提供用于電容測(cè)量值的閣值處 理和自動(dòng)記錄性能。電容分量或測(cè)量值可自動(dòng)地收集，尤其是當(dāng)系統(tǒng) 和設(shè)備100和/或觸點(diǎn)102、 104、 106已適當(dāng)?shù)囟ㄎ粫r(shí)，即，觸點(diǎn)202、 204、 206已處于形成封閉電回路的閉合位置。當(dāng)觸點(diǎn)202、 204、 206 已適當(dāng)?shù)囟ㄎ粫r(shí)，可識(shí)別對(duì)應(yīng)的電容分級(jí)變化以確認(rèn)觸點(diǎn)202、 204、 206的定位，其中該電容由輸出裝置212測(cè)量或以別的方式由其確定。 通過這種方式，可降低測(cè)量周期時(shí)間，并且單個(gè)的用戶或操作員無需 其它人員便能收集相對(duì)精確的測(cè)量值。
在實(shí)施例的一方面，閾值可限定或以別的方式設(shè)定以確定某一電 容測(cè)量值是否與所檢測(cè)物體上水分的存在相對(duì)應(yīng)。例如，預(yù)定義的閾 值可針對(duì)具體的電容測(cè)量值設(shè)定，該閾值對(duì)應(yīng)于液冷發(fā)電機(jī)的絕緣定 子線棒上是否存在水分。測(cè)量值和/或閾值的各種組合，可用來生成用 于物體如定子線棒或發(fā)電機(jī)的電容圖。
對(duì)于其它的實(shí)施例，根據(jù)與觸點(diǎn)202、 204、 206串J[關(guān)的電氣裝置 布局，輸出裝置可操作來輸出阻抗或其它物理特性的測(cè)量值。由與 輸出裝置相關(guān)的處理器、硬件或軟件對(duì)這些備選測(cè)量值的處理，可包括對(duì)應(yīng)的閾值處理和自動(dòng)記錄的能力。在一個(gè)實(shí)例中，用于測(cè)量阻抗 或復(fù)阻抗的相移測(cè)量技術(shù)可由一組計(jì)算機(jī)可讀指令實(shí)施。
系統(tǒng)200可通過一個(gè)或多個(gè)定子部件如一系列的定子線^^奉而實(shí) 施。例如，如圖4的系統(tǒng)300所示， 一系列的定子線棒302、 304可 使用對(duì)應(yīng)的一系列設(shè)備或葉片型裝置306、 308、 310、 312監(jiān)控，各 設(shè)備或葉片型裝置均類似于圖3中所示的設(shè)備200或葉片型裝置。葉 片306、 308、 310、 312中的每一個(gè)都可機(jī)能上地連接至至少一個(gè)輸 出裝置314，例如可操作來輸出電容測(cè)量值的測(cè)量計(jì)、萬用表、比較 裝置或顯示屏。由輸出裝置314釆集或以別的方式獲得的數(shù)據(jù)，可用 來生成用于一系列定子線棒302、 304或其它所;險(xiǎn)測(cè)物體的電容圖。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到為生成用于定子線棒302、 304或其它物 體的電容圖所需的裝置和技術(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)300可利用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電束或?qū)щ娋€代 替設(shè)備或葉片型裝置306、 308、 310、 312。導(dǎo)電束或?qū)щ娋€可機(jī)能上 地連接至輸出裝置314,而且電容測(cè)量值能夠以如上所述的類似方式 獲得。
在一個(gè)實(shí)施例中，與圖3中輸出裝置314相關(guān)的處理器、硬件或 軟件可操作來統(tǒng)計(jì)地分析電容測(cè)量值，以確定是否存在任何異常值或 確定預(yù)定閾值是否達(dá)到或是未達(dá)到。舉例來說，如圖3中316的處理 器可執(zhí)行存儲(chǔ)在如圖3的存儲(chǔ)器320的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)可 執(zhí)行指令318，以處理與輸出裝置314相關(guān)的輸出。計(jì)算機(jī)可讀指令 318可操作來確定或識(shí)別異常數(shù)據(jù)，以確定或識(shí)別閾值并將數(shù)據(jù)與閾 值相比較，且至少部分地基于與輸出裝置314相關(guān)的輸出而生成電容 圖。異常數(shù)據(jù)可包括但不限于，與平均值相距至少三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的數(shù) 據(jù)。閾值可包括但不限于，預(yù)定點(diǎn)或測(cè)量，且其假定為與預(yù)定情況的 存在相關(guān)或以別的方式與之有相互關(guān)系，例如水分在定子線棒或被檢 測(cè)物上的存在。舉例來說，閾值可以是在大致為三西格瑪邊界(three sigma limit)處的電容測(cè)量值。在備選布局中， 一對(duì)裝置或葉片型裝置如306和308，可用于測(cè)
量定子部件如定子線棒中的電容。舉例來說，各設(shè)備或葉片型裝置均 可用于測(cè)量該對(duì)設(shè)備或葉片型裝置之間的電容。同樣地，可使用一個(gè) 或多個(gè)導(dǎo)電束或?qū)щ娋€代替設(shè)備或葉片型裝置來測(cè)量電容。在任何情
況下，輸出裝置如314均可適合于至少部分地基于所獲得的測(cè)量值來
確定電容測(cè)量值，該獲得的測(cè)量值來自設(shè)備和葉片型裝置，或備選地 來自結(jié)合設(shè)備或葉片型裝置使用的 一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電束或?qū)щ娋€。舉例 來說，備選的用以測(cè)量物體中電容的電容測(cè)量系統(tǒng)可包括至少 一個(gè)輸 出裝置。另外，該系統(tǒng)可包括第一葉片和第二葉片。各葉片均可包括 至少一個(gè)觸點(diǎn)，其中，該至少一個(gè)觸點(diǎn)與輸出裝置連通。此外，各葉 片均可包括可操作來安裝到待檢測(cè)物上的導(dǎo)電材料。而且，各葉片均 可包括鄰近于該至少一個(gè)觸點(diǎn)的可壓縮材料和導(dǎo)電材料，其中，該可 壓縮材料可壓縮以允許該至少一個(gè)觸點(diǎn)接觸待檢測(cè)物。再者，輸出裝
使用中，圖1和圖2中所示的系統(tǒng)和設(shè)備100,和各自在圖3和 圖4中所示的系統(tǒng)200、 300,可用于測(cè)量液冷發(fā)電機(jī)中的電容，尤其 是測(cè)量一個(gè)或多個(gè)定子部件或定子線棒中的電容。用于使用系統(tǒng)和設(shè) 備100的方法可包括提供如圖1和圖2中所述的系統(tǒng)和設(shè)備100。通 過使用與設(shè)備相關(guān)的安裝裝置如圖1和圖2中的108，系統(tǒng)和設(shè)備100 可安裝到待檢測(cè)物如定子部件或定子線棒上。由于將安裝裝置108安 裝到待檢測(cè)物上，故可壓縮與系統(tǒng)和設(shè)備100相關(guān)的可壓縮材料如圖 1和圖2中的110，其中，與系統(tǒng)和設(shè)備IOO相關(guān)的觸點(diǎn)如圖1和圖2 中的102、 104、 106可同時(shí)地接觸待檢測(cè)物?？蓧嚎s材料110可降低 系統(tǒng)和設(shè)備100抵靠待檢測(cè)物的壓力變化，以便觸點(diǎn)102、 104、 106 和導(dǎo)電材料112適當(dāng)?shù)匕惭b到待檢測(cè)物上。另外，可壓縮材料110可 降低設(shè)備IOO和待檢測(cè)物之間的空氣量。通過使用輸出裝置如圖3中 的212，輸出裝置212可將與觸點(diǎn)102、 104、 106的閉合或啟動(dòng)相關(guān) 的電容部件(C分級(jí)或C葉a)208和與待檢測(cè)物相關(guān)的電容部件(C絕緣或C線棒)210進(jìn)行比較。用戶或操作員可觀測(cè)來自輸出裝置212和由系統(tǒng)和 設(shè)備100得到的輸出或其它指示。
在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)和設(shè)備100抵靠待檢測(cè)物的壓力變化的降 低，和/或系統(tǒng)和設(shè)備100與待沖全測(cè)物之間空氣量的減少，可使電容測(cè) 量的噪音最小，并能得到改進(jìn)的電容測(cè)量值。通過輸出裝置212可獲 得電容測(cè)量值，并且至少部分地基于來自輸出裝置212的輸出生成物 體的電容圖。通過使用電容圖和/或一系列的電容測(cè)量值，可獲得物體 中存在一個(gè)或多個(gè)缺陷的判定。例如，通過分析使用設(shè)備或從電容圖 中獲得的電容測(cè)量值，可確定定子部件如定子線棒中的一個(gè)或多個(gè)絕 緣缺陷，該電容圖包括來自一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的電容測(cè)量值，所述設(shè)備 安裝在定子部件或定子線棒上、或與之相關(guān)。
用于使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)備或系統(tǒng)的方法的其它實(shí)施 例可包括上述要件中的 一些或全部，以及上述要件的不同組合。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)想到此處闡述的本發(fā)明的許多修改及其它 實(shí)施例，對(duì)于他們而言，這些發(fā)明具有存在于上述說明和相關(guān)附圖中 的教導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)懂得，本發(fā)明能夠 以多種形式實(shí)施而不應(yīng)限于上述的實(shí)施例。因此，應(yīng)理解的是，本發(fā)
圖包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管在此處采用了特殊用于，但它 們僅作為一般的、描述性的意義使用而非用于限制目的。
權(quán)利要求
1. 一種用于測(cè)量電容的系統(tǒng)(100，200)，所述系統(tǒng)(100，200)包括可操作來測(cè)量物體(114)中電容的輸出裝置(208)、可操作來安裝到待檢測(cè)物(114)上的至少三個(gè)觸點(diǎn)(102，104，106)和可操作來安裝到所述待檢測(cè)物(114)上的至少一種導(dǎo)電材料(112)，所述系統(tǒng)(100，200)進(jìn)一步的特征在于鄰近于所述至少三個(gè)觸點(diǎn)(102，104，106)中至少一些觸點(diǎn)和所述至少一種導(dǎo)電材料(112)的可壓縮材料(110)，其中，所述可壓縮材料(110)可壓縮以允許所述觸點(diǎn)(102，104，106)同時(shí)地接觸所述待檢測(cè)物(114)，并且所述輸出裝置(208)可輸出與所述物體(114)相關(guān)的電容測(cè)量值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置(208) 包括下列裝置中的至少一種裝置顯示屏、萬用表或測(cè)量計(jì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述觸點(diǎn) (102,104,106)包括下列觸點(diǎn)中的至少一種觸點(diǎn)導(dǎo)電物、微型開關(guān)或 壓力傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一種導(dǎo) 電材料(112)包括下列導(dǎo)電材料中的至少一種導(dǎo)電材料箔、金屬材料 或部分導(dǎo)電的材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可壓縮材料(l 10) 含有下列可壓縮材料中的至少一種可壓縮材料泡沫塑料、凝膠、橡 膠、硅橡膠、硅膠、彈性體、順應(yīng)性材料或彈簧。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可壓縮材料(l 10) 和所述至少一種導(dǎo)電材料(112)為一體地結(jié)合的部件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，來自所述輸出裝 置(208)的輸出可用來生成所述物體(l 14)的電容圖。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置(208) 適合于測(cè)量復(fù)阻抗。
9. 一種用于測(cè)量電容的方法，所述方法的特征在于提供電容測(cè)量裝置(100,200),所述電容測(cè)量裝置包括輸出裝置(208),其可操作來輸出與物體(114)的電容相關(guān)的指示；可操作來安裝到待檢測(cè)物(114)上的至少三個(gè)觸點(diǎn)(102,104，106);可操作來安裝到所述待檢測(cè)物(114)上的至少一種導(dǎo)電材料(112);設(shè)置成鄰近于所述至少三個(gè)觸點(diǎn)(102,104,106)中的至少一些觸點(diǎn) 和所述至少一種導(dǎo)電材料(112)的可壓縮材料(110),其中，所述可壓縮 材料(110)可壓縮以允許所述觸點(diǎn)(102,104,106)中的至少一些觸點(diǎn)同時(shí) 接觸所述物體；鄰近所述物體(114)定位所述電容測(cè)量裝置(100,200);抵靠所述物體(114)壓縮所述可壓縮材料(110)，其中，所述觸點(diǎn) (102, 104, 106)中的至少一些觸點(diǎn)同時(shí)接觸所述物體(114); 和觀測(cè)來自所述輸出裝置(208)的輸出，其中，所述輸出與所述物體 (114)的所述電容有關(guān)。
10. —種用于測(cè)量電容的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)(300)包括可操作來測(cè)量待檢測(cè)物(302)中電容的至少 一個(gè)輸出裝置(314);第一葉片(306)和第二葉片(308)，各葉片(306, 308)均包括至少一個(gè)觸點(diǎn)(102,104,106)，其中，所述至少一個(gè)觸點(diǎn)與所述至少一個(gè)輸出裝置連通；可操作來安裝到所述待檢測(cè)物(302)上的導(dǎo)電材料(l 12);和 鄰近于所述至少一個(gè)觸點(diǎn)(102,104,106)和所述導(dǎo)電材料 (112)的可壓縮材料(110),其中，所述可壓縮材料(110)可壓縮以允許 所述至少一個(gè)觸點(diǎn)(102,104,106)接觸所述待檢測(cè)物(302)，所述輸出裝 置(314)可輸出與有關(guān)于各葉片(306,308)的至少一個(gè)電容部件(210)相 關(guān)的電容測(cè)量值。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例可提供用于測(cè)量定子部件如定子線棒中電容的電容葉片的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，用于測(cè)量電容的系統(tǒng)(100，200)可包括可操作來測(cè)量物體(114)中電容的輸出裝置(208)。此外，系統(tǒng)(100，200)可包括可操作來安裝到待檢測(cè)物(114)上的至少三個(gè)觸點(diǎn)(102，104，106)。另外，系統(tǒng)(100，200)可包括可操作來安裝到所述待檢測(cè)物(114)上的至少一種導(dǎo)電材料(112)。而且，系統(tǒng)(100，200)可包括鄰近至少三個(gè)觸點(diǎn)(102，104，106)中的至少一些觸點(diǎn)和至少一種導(dǎo)電材料(112)的可壓縮材料(110)，其中，可壓縮材料(110)可壓縮以允許觸點(diǎn)(102，104，106)同時(shí)接觸待檢測(cè)物(114)，并且輸出裝置(208)可輸出與待檢測(cè)物(114)相關(guān)的電容測(cè)量值。
文檔編號(hào)G01R27/26GK101303381SQ20081009943
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者B·D·費(fèi)爾德曼, B·M·拉普, R·M·盧斯泰 申請(qǐng)人:通用電氣公司