ES2875505T3 - Conjunto sensor, dispositivo y método para determinar vibraciones de un objeto de medición, y objeto de medición que tiene al menos un conjunto sensor de este tipo - Google Patents

Abstract

Conjunto sensor (3) para determinar vibraciones de un objeto de medición (1), que se puede fijar o está fijado por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza en el objeto de medición (1), que comprende un transpondedor-RFID (5) y una unidad de sensor de aceleración (7) acoplada con éste, en donde datos de sensor de la unidad de sensor de aceleración (7) se pueden almacenar temporalmente en una memoria (10) y se pueden emitir a través de un transpondedor-RFID (5) en donde la unidad de sensor de aceleración (7) se puede alimentar con energía eléctrica a través de un transpondedor-RFID (5), en donde el transpondedor-RFID (5) está configurado como transpondedor-RFID (5) pasivo, que presenta un condensador para el almacenamiento temporal capacitivo de corta duración de energía eléctrica, en donde por medio de la energía eléctrica se puede accionar la unidad de sensor de aceleración (7), y caracterizado por que para un componente de circuito (20), que presenta un extremo frontal-RFID del transpondedor-RFID (5), la memoria (10) y una lógica de control está prevista una capacidad de filtración (24) pequeña, y un circuito de sensor (21) , formado por sensor de aceleración (8), lógica de sensor y convertidor analógico- digital, es accionado con el condensador configurado como capacidad de filtración y/o de memoria (22) grande, que está acoplado a través de un circuito de separación (23) en una tensión de funcionamiento de base (Vb).

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto sensor, dispositivo y método para determinar vibraciones de un objeto de medición, y objeto de medición que tiene al menos un conjunto sensor de este tipo

La invención se refiere a un conjunto sensor para terminar vibraciones de un objeto de medición, a un dispositivo para determinar vibraciones de un objeto de medición con al menos un conjunto sensor y a un método para determinar vibraciones de un objeto de medición.

Se conocen a partir del estado de la técnica una pluralidad de dispositivos de medición de vibraciones diferentes para determinar vibraciones de objetos de medición, por ejemplo, de máquinas o edificios. Así, por ejemplo, se conoce disponer en un objeto de medición, por ejemplo, en una máquina, un tornillo de pruebe, que presenta una pestaña o una rosca de tornillo para una cabeza de medición de un dispositivo de medición de vibraciones. Para la medición de las vibraciones, la cabeza de medición se puede fijar en el tornillo de prueba. La cabeza de medición presenta un sensor de vibraciones y está conectado a través de una conexión de cable con una unidad de evaluación.

Se conoce a partir del documento US 2007/0247285 A1 un aparato de medición para supervisar el estado de máquinas con elementos giratorios. El aparato de medición posibilita identificar el aparato de medición para un receptor-RFID portátil, introducir mediciones y recibir datos de medición con respecto al estado de un elemento giratorio. El aparato de medición está previsto para ser instalado sobre el lado exterior de la máquina por medio de tornillo y para detectar y transmitir datos de medición con respecto al estado del elemento giratorio. El aparato de medición es alimentado con corriente y se comunica a través de un campo magnético generado por el receptor-RFID portátil y presenta una unida de sensor de aceleración para la medición de vibraciones.

Se conoce a partir del documento US 2002/0154029 A1 una unidad de sensor, que comprende un sensor para detectar un parámetro expresivo del estado de una estructura que presenta metal. La unidad de sensor comprende, por lo demás, un transpondedor que se comunica eléctricamente con el sensor, que transmite después de la recepción de una señal de consulta inalámbrica una señal inalámbrica con respecto al estado del parámetro a través de una zona de la estructura. Además, la unidad de sensor comprende una unidad de identificación que se comunica eléctricamente con el transpondedor para la identificación inequívoca de la unidad de sensor.

La invención tiene el cometido de indicar un conjunto sensor para determinar vibraciones de un objeto de medición, un dispositivo mejorado para determinar vibraciones de un objeto de medición, un objeto de medición con al menos un objeto sensor mejorado y un método mejorado para determinar vibraciones de un objeto de medición.

El cometido se soluciona según la invención por medio de un conjunto sensor para determinar vibraciones de un objeto de medición con las características de la reivindicación 1, un dispositivo para determinar vibraciones de un objeto de medición con las características de la reivindicación 4, un objeto de medición con al menos un conjunto sensor con las características de la reivindicación 6 y un método para determinar vibraciones de un objeto de medición con las características de la reivindicación 7.

Las configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Un conjunto sensor según la invención para determinar vibraciones de un objeto de medición se puede fijar o está fijado por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza y comprende un transpondedor-RFID y una unidad de sensor de aceleración acoplada con éste, en donde datos del sensor de la unidad de sensor de aceleración se pueden almacenar temporalmente en una memoria y se pueden emitir a través del transpondedor-RFID. El conjunto sensor forma un transpondedor de sensor.

El concepto de RFID se utiliza aquí para una unidad del conjunto sensor designada como interfaz-RFID, es decir, que el conjunto sensor comprende el transpondedor-RFID, designado también como interfaz-RFID, y adicionalmente la unidad de sensor de aceleración.

Un objeto de medición según la invención presenta al menos un conjunto sensor de este tipo, que está fijado en el objeto de medición por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza, y al menos una unidad de evaluación para controlar y/o regular el conjunto sensor y/o para leer datos de sensor del conjunto sensor, en donde la unidad de evaluación está acoplada con un lector-RFID o en donde el lector-RFID está integrado de la unidad de evaluación.

La fijación del conjunto sensor en el objeto de medición significa en este caso que el conjunto sensor puede estar fijado en una posición discrecional, adecuada respectiva, en el objeto de medición, por ejemplo en un lado exterior del objeto de medición o en el aparato de medición.

El concepto RFID representa en este caso "identificación de radio-frecuencia" y designa un método de transmisión de datos inalámbrico basado en ondas electromagnéticas, es decir, un método de transmisión de datos por radio, para el que es necesario un transpondedor-RFID y un aparato lector-RFID, designado también como lector-RFID. El transpondedor-RFID es activado en este caso por señales de radio transmitidas a él por el lector-RFID. Éste responde normalmente por medio de la transmisión de un código de identificación inequívoco y, dado el caso de otras informaciones. A través del código de identificación inequívoco se pueden identificar de manera inequívoca el puesto de medición o bien el objeto de medición, en el que está fijado el conjunto sensor, y se pueden asociar datos de sensor calculados inequívocamente al objeto de medición respectivo. No obstante, la transmisión del código de identificación inequívoco no es forzosamente necesaria. También es posible que el transpondedor-RFID transmita exclusivamente las otras informaciones al lector-RFID.

Este conjunto sensor, el objeto de medición con el conjunto sensor fijado allí por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza y el dispositivo posibilitan de una manera sencilla y económica una determinación de las vibraciones con alta exactitud, que no está falsificada por influencias externas, puesto que los datos de sensor de la unidad de sensor de aceleración se pueden leer por medio del lector-RFID sin contacto, especialmente sin cables. De esta manera, no es necesario un contacto del objeto de medición, que influiría y modificaría las vibraciones del objeto de medición, como es el caso en el estado de la técnica. En tales mediciones de las vibraciones según el estado de la técnica, se fija una cabeza de prueba con un sensor de aceleración en un tornillo de prueba del objeto de medición. La cabeza de prueba está conectada por medio de un cable con una unidad de evaluación. A través de esta disposición se falsifican las vibraciones del objeto de medición.

Según la invención, el sensor de aceleración del conjunto sensor se puede alimentar con energía eléctrica a través del transpondedor-RFID, de manera que el sensor de aceleración no necesita ninguna fuente de energía propia, por ejemplo, en forma de una batería. El transpondedor-RFID está configurado según la invención como un transpondedor-RFID pasivo. Tal transpondedor-RFID pasivo no presenta una alimentación de energía propia, es decir, ninguna batería, sino que por medio de ondas electromagnéticas emitidas desde el lector-RFID se puede transmitir energía eléctrica a través de inducción sobre el transpondedor-RFID. Esta energía eléctrica se almacena temporalmente según la invención en un condensador del transpondedor-RFID capacitivamente durante corto espacio de tiempo. Con esta energía eléctrica se puede accionar también la unidad de sensor de aceleración.

De esta manera, el conjunto sensor se puede configurar especialmente pequeño y ligero, puesto que no presenta una batería que requiere un espacio de construcción grande. De este modo, el conjunto sensor se puede disponer de una manera muy sencilla en un lugar apropiado, por ejemplo, en una carcasa del objeto de medición sin perjudicar una función del objeto de medición o sin influir en las vibraciones del objeto de medición. Con esta finalidad, el transpondedor-RFID y la unidad de sensor de aceleración están configurados con preferencia como una unidad de construcción común y están dispuestos de manera más conveniente en una carcasa común, por medio de la cual se pueden fijar en el objeto de medición. Por lo demás, puesto que no se emplea ninguna batería, tampoco es necesario un cambio de batería. De esta manera, se reducen considerablemente o se suprimen totalmente un control y mantenimiento del conjunto sensor y los costes implicados con ello. El conjunto sensor está siempre funcio0nal, puesto que su alimentación de energía está asegurada a través del lector-RFID. De esta manera se evita un fallo de la función, que resultaría de una batería descargada.

De manera alternativa a una carcasa común del conjunto sensor, también es posible disponer diferentes componentes del conjunto sensor separados entre sí y conectarlos, por ejemplo, por cable entre sí. Así, por ejemplo, cuando es necesaria una determinación de la vibración en el interior del objeto de medición, la unidad de sensor de aceleración puede estar dispuesta en el interior y el transpondedor-RFID en el exterior del objeto de medición, conectados por uno o varios cables. De esta manera, se posibilita, además, la transmisión de datos sin contacto entre el transpondedor-RFID y el lector-RFID y la transmisión de energía sin contacto entre el lector-RFID y el transpondedor-RFID. En el caso de una disposición de todo el conjunto sensor en el objeto de medición, esta transmisión de datos y transmisión de energía sin contacto se podría perturbar o impedir totalmente, por ejemplo, en virtud de una distancia demasiado grande entre el transpondedor-RFID y el lector-RFID y/o en virtud de un blindaje metálico, por ejemplo, a través de la carcasa del objeto de medición.

Tal conjunto sensor presenta, por ejemplo, solamente un diámetro de aproximadamente 15 mm, un espesor de aproximadamente un milímetro y un peso de aproximadamente 0,2 granos. El peso es, por lo tanto, insignificante frente a un peso del objeto de medición, de manera que el objeto de medición no está influenciado por el conjunto sensor. A través de las dimensiones muy reducidas, el conjunto sensor se puede disponer muy fácilmente en el objeto de medición. A través de la lectura sin contacto del transpondedor-RFID es posible también en este caso disponer el conjunto sensor en lugares relativamente inaccesibles en el objeto de medición, puesto que solamente es necesario disponer el lector-RFID a una distancia suficiente del transpondedor-RFID para que se posibiliten la toma de contacto y la conexión de transmisión de datos entre el lector-RFID y el transpondedor-RFID.

El conjunto sensor está configurado en miniatura y se puede leer sin cables. De esta manera, no es necesario ningún acoplamiento mecánico entre el conjunto sensor y la unidad de evaluación. De este modo, se evita una influencia de las vibraciones a determinar del objeto de medición a través de la unidad de evaluación, como es el caso en el estado de la técnica. Por lo demás, a través de la configuración en miniatura del conjunto sensor, especialmente a través de su peso muy reducido, se evita o al menos se reduce claramente una influencia de las vibraciones a determinar a través del conjunto sensor dispuesto en éste. De esta manera, el conjunto sensor y el dispositivo posibilitan una determinación de alta precisión y no influenciada de las vibraciones del objeto de medición.

Según la invención, para un componente de circuito, que presenta un extremo frontal-RFID del transpondedor-RFID, la memoria y una lógica de control, está prevista una capacidad de filtración pequeña, y un circuito sensor formado por sensor de aceleración, lógica de sensor y convertidor analógico-digital se acciona con el condensador configurado como capacidad de filtración y/o de memoria grande, que está acoplado a través de un circuito de separación en una tensión de funcionamiento de base.

Con preferencia, la unidad de sensor de aceleración está configurada de tal forma que con ella se pueden detectar aceleraciones en una dimensión o en varias dimensiones de un sistema espacial de coordenadas, es decir, por ejemplo, aceleraciones paralelas a un eje-x, paralelas a un eje-y y/o paralelas a un eje-z del sistema espacial de coordenadas y/o aceleraciones de rotación. Las dimensiones, en las que se pueden seleccionar las aceleraciones, se pueden transmitir de una manera más conveniente, respectivamente, por un operador del dispositivo a través de la unidad de evaluación y se pueden transmitir a través del transpondedor. -RFID a la unidad de sensor de aceleración.

De manera más conveniente, el conjunto sensor comprende un blindaje frente al objeto de medición de un material magnético permeable, por ejemplo, de un material de ferrita o de otro material magnético permeable. Este blindaje está dispuesto, por ejemplo, en un lado trasero del conjunto sensor dirigido hacia el objeto de medición. A través del blindaje se impide o al menos se reduce claramente una interferencia de las sondas magnéticas electromagnéticas generadas por el lector-RFID, por ejemplo, a través de una carcasa metálica del objeto de medición, puesto que las ondas electromagnéticas son desviadas a través del blindaje de manera predeterminada y son derivadas por el objeto de medición, es decir, por su carcasa metálica. El blindaje sólo es necesario cuando hay que temer tal interferencia a través del objeto de medición, es decir, que es probable o seguro, especialmente cuando el objeto de medición y/o su carcasa son de un material conductor de electricidad, especialmente de metal. Si éste no es el caso, por que el objeto de medición es de otro material, por ejemplo, de cristal, entonces no es necesario el blindaje.

La unidad de evaluación del dispositivo presenta de manera más conveniente al menos una unidad de entrada, al menos una unidad de salida y/o al menos una unidad de procesamiento para el procesamiento y evaluación de datos de sensor recibidos del conjunto sensor. De esta manera, se pueden seleccionar previsiones para una determinación de vibraciones a realizar en cada caso en la unidad de evaluación del dispositivo y transmitir al conjunto sensor. Por lo demás, se pueden seleccionar los datos de sensor recibidos por el conjunto sensor y se pueden representan a través de la unidad de salida. Además, la unidad de evaluación puede presentar, por ejemplo, al menos una interfaz sin cables o por cables, para transmitir datos de la determinación de vibraciones respectiva.

En un método según la invención para determinar vibraciones del objeto de medición utilizando el dispositivo se leen datos de sensor del conjunto sensor fijado en un objeto de medición por continuidad de material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza por medio del lector sin contacto, especialmente sin cables. A partir del método, que se realiza con el dispositivo, resultan, por lo tanto, las ventajas ya descritas del dispositivo o bien de su conjunto sensor. Se posibilita de una manera sencilla y económica una determinación de vibraciones de alta precisión y no falsificada por contactos del objeto de medición.

Según la invención, por medio del lector-RFID de la unidad de evaluación se establece comunicación sin contacto con el transpondedor-RFID del conjunto sensor, siendo alimentado el transpondedor-RFID con energía eléctrica por el lector-RFID, que se almacena en el transpondedor-RFID. A continuación, se interrumpe el contacto del lector-RFID con el transpondedor-RFID y se realiza por medio del conjunto sensor una determinación de vibraciones, siendo alimentada la unidad de sensor de aceleración del conjunto sensor a través del transpondedor-RFID con energía eléctrica. Después de la determinación de las vibraciones se restablece el contacto entre el lector-RFID y el transpondedor-RFID para transmitir los datos de sensor determinados por el conjunto sensor por medio del transpondedor-RFID al lector-RFID de la unidad de evaluación. De esta manera se asegura que la determinación de las vibraciones no sea influenciada por la unidad de evaluación y su lector-RIFD para que, por ejemplo, tampoco se perturbe el sensor de aceleración a través de las ondas electromagnéticas del lector-RFID.

Por lo demás, de esta manera el conjunto sensor o su transpondedor-RFIF se comunican con el lector-RFID durante la transmisión de datos y de energía, es decir, que el lector-RFID no tiene que mantenerse a una distancia del transpondedor-RFID, sino que se puede colocar también sobre éste, de manera que se asegura un contacto óptimo sin cables entre el lector-RFID y el transpondedor-RFID. En este caso, en efecto, el lector-RFID y conjunto sensor, o bien su transpondedor-RFID contactan entre sí, pero el contacto entre éstos para la transmisión de datos y la transmisión de energía tiene lugar en adelante sin contacto, especialmente sin cables, es decir, que no está presente ninguna interfaz por cables, que deba ser contactada para la transmisión de datos y de energía. El contacto del transpondedor-RFID o bien del conjunto sensor con el lector-RFID no es forzosamente necesario para la transmisión de datos y de energía, pero se facilita el manejo, puesto que el lector-RFID puede contactar con el transpondedor-RFID o bien el conjunto sensor. La determinación de vibraciones no es influenciada de esta manera, puesto que ésta sólo se realiza después de que se ha interrumpido de nuevo el contacto entre el lector-RFID y el transpondedor-RFID, es decir, después de que se ha retirado el lector-RFID, de manera que no se puede perturbar la determinación de las vibraciones.

Para la interrupción del contacto entre el lector-RFID y el transpondedor-RFID se desconecta, por ejemplo, el lector-RFID y/o se aleja suficientemente desde el conjunto sensor, para que las ondas electromagnéticas del lector-RFID no lleguen ya al conjunto sensor. Un instante de la interrupción del contacto se puede establecer, por ejemplo, en función de un estado de carga del condensador del conjunto sensor y/o en función de un tiempo de contacto o bien de un tiempo de carga del condensador. De esta manera se asegura que la energía eléctrica almacenada en el condensador del conjunto sensor sea suficiente para las actividades siguientes del conjunto sensor, es decir, al menos para la determinación de vibraciones o bien la determinación de la aceleración y su almacenamiento hasta que a través de una nueva toma de contacto para la lectura de los datos de sensor desde el conjunto sensor se realice de nuevo una transmisión de energía desde el lector-RFID sobre el conjunto sensor. El comienzo de la determinación de la aceleración o bien de la determinación de la oscilación resultante de ello se puede activar, por ejemplo, a través de una detección de la interrupción del contacto entre el transpondedor-RFID y el lector-RFID o a través de una previsión de tiempo correspondiente, por ejemplo, a través de un retardo predeterminado del inicio para la determinación de las vibraciones.

La determinación de las vibraciones se inicia de manera más ventajosa automáticamente, después de que se ha interrumpido el contacto del lector-RFID con el transpondedor-RFID. El contacto entre el lector-RFID y el transpondedor-RFID se puede interrumpir, por ejemplo, automáticamente y/o se pude iniciar automáticamente la determinación de las vibraciones tan pronto como el condensador u otro acumulador de energía del transpondedor-RFID está completamente cargado.

En una forma de realización alternativa del método, se puede realizar naturalmente también la determinación de las vibraciones mientras el lector-RFID está conectado con el transpondedor-RFID. Entonces no se puede determinar ninguna demora de arranque de la determinación de las vibraciones, sino un inicio inmediato de la determinación de las vibraciones. De esta manera se asegura un suministro constante de energía del transpondedor-RFID y de la unidad de sensor de aceleración a través del lector-RFID, de manera que, por ejemplo, se pueden realizar también determinaciones de las vibraciones durante un periodo de tiempo más largo. No obstante, en este caso hay que asegurar que no se perjudica la determinación de las vibraciones a través del campo electromagnético del lector-RFID o que tales perjuicios posibles se tienen en cuenta en una evaluación de las vibraciones determinadas como fuente de errores posible.

El conjunto sensor, el dispositivo y el método se pueden utilizar, por ejemplo, para objetos de medición, que están configurados como construcción, por ejemplo, como un edificio, un puente o una carretera, como una infraestructura, como una calzada o especialmente como una máquina o instalación, por ejemplo, como un motor, un generador, una turbina, una turbina eólica o un generador o como su cojinete o árbol. En este caso, el conjunto sensor, el dispositivo y el método se pueden emplear, por ejemplo, para fines de mantenimiento y de reparación o para análisis de ciclos de producción, instalaciones o tecnologías. Los campos de aplicación son, por ejemplo, mediciones de vibraciones en tales objetos de medición en la industria química, en centrales eléctricas, en la industria del acero o en la fabricación de papel.

Tales determinaciones de las vibraciones son a menudo decisivas para reconocer posibles daños, por cojinetes defectuosos, lo más precozmente posible en controles rutinarios, de manera que se puede reaccionar a ello muy rápidamente. De esta manera se pueden evitar tiempos de inactividad largos y los altos costes implicados con ello. Por lo demás, por medo del conjunto sensor, el dispositivo y el método junto a la determinación de vibraciones son posibles también determinaciones de la posición a través de la determinación de aceleraciones. Esto posibilita, por ejemplo, una determinación de la inclinación, por ejemplo, de recipientes, a través de una determinación de la aceleración de un proceso de inclinación.

Además, el conjunto sensor, el dispositivo y el método posibilitan, por ejemplo, también una supervisión de productos sensibles, que podrían ser dañados a través de vibraciones demasiado fuertes, por ejemplo, láminas de cristal u obleas de semiconductores. En este caso, el producto a supervisar es el objeto de medición, en el que se fija al menos un conjunto sensor en un lugar adecuado por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza. Una o varias unidades de evaluación están dispuestas entonces, por ejemplo, en lugares a investigar en un ciclo de producción, en el que se producen aceleraciones fuertes del producto respectivo a través de una instalación de producción, a través de topes o a través de movimientos giratorios rápidos.

Las unidades de evaluación o al menos sus lectores-RFID están dispuestos, por ejemplo, estacionarios en estos lugares o se mueven durante corto espacio de tiempo paralelos al objeto de medición. En la zona del lector-RFID respectivo se activa el conjunto sensor a través de las ondas electromagnéticas del lector-RFID, es decir, a través de su campo de alta frecuencia y se realizan las mediciones de aceleración deseadas y la determinación de las vibraciones resultantes de ello. Los datos de sensor se pueden transmitir, por ejemplo, inmediatamente al lector-RFID. Si en virtud de la velocidad del objeto de medición a supervisar, el tiempo en el que el conjunto sensor respectivo se encuentra en una zona funcional del lector-RFID no es suficiente para transmitir los datos de sensor, entonces se pueden almacenar los datos de sensor también en una memoria no volátil del conjunto sensor y se pueden leer en un instante posterior con un lector-RFID.

También una pluralidad de tales conjuntos sensores puede estar fijados en el objeto de medición respectivo para realizar determinaciones de vibraciones en varios lugares de medición. En este caso, por ejemplo, un lector-RFID con una antena puede activar y leer también una pluralidad de conjuntos sensores, que se encuentra en la zona funcional de la antena. Esto se realiza, por ejemplo, utilizando uno de los métodos de anticolisión conocidos en el estado de la técnica para transpondedor-RFID.

A continuación, se explican en detalle ejemplos de realización de la invención con la ayuda de dibujos.

La figura 1 muestra esquemáticamente un objeto de medición y una primera forma de realización de un dispositivo para determinar vibraciones del objeto de medición.

La figura 2 muestra esquemáticamente un objeto de medición y una segunda forma de realización de un dispositivo para determinar vibraciones del objeto de medición.

La figura 3 muestra esquemáticamente un conjunto sensor para determinar vibraciones de un objeto de medición.

La figura 4 muestra una forma de realización de un conjunto sensor para determinar vibraciones de un objeto de medición.

La figura 5 muestra otra forma de realización de un conjunto sensor para determinar vibraciones de un objeto de medición, y

La figura 6 muestra otra forma de realización de un conjunto sensor para determinar vibraciones de un objeto de medición.

Las partes correspondientes entre sí están provistas en todas las figuras con los mismos signos de referencia.

Las figuras 1 y 2 muestran esquemáticamente un objeto de medición 1 y un dispositivo 2 para determinar vibraciones del objeto de medición 1. El objeto de medición 1 está configurado, por ejemplo, como una construcción, por ejemplo, como un edificio, un puente o una carretera, como una infraestructura, como una calzada o especialmente como una máquina o instalación, por ejemplo, como un motor, un generador, una turbina, una turbina eólica o un generador o como su cojinete o árbol. Por lo demás, el objeto de medición 1 puede estar configurado, por ejemplo, como un producto, que podría dañarse a través de vibraciones demasiado fuertes, por ejemplo, una lámina de cristal o una oblea de semiconductores.

El dispositivo 2 presenta un conjunto sensor 3 y una unidad de evaluación 4. El conjunto sensor 3, que se representa detallado en la figura 3, está fijado en el objeto de medición 1 por continuidad de material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza, por ejemplo, encolado o enroscado. Comprende un transpondedor-RFID 5, que presenta una antena 6 para recibir y emitir ondas electromagnéticas, es decir, para recibir y emitir señales de alta frecuencia (señales-HF) o señales de ultra alta frecuencia (señales-UHF). La antena 6 está configurada en este ejemplo como una bobina de antena. También puede estar configurada como un dipolo en otros ejemplos de realización.

Por lo demás, el conjunto sensor 3 comprende una unidad de sensor de aceleración 7 acoplada con el transpondedor-RFID 5. Esta unidad de sensor de aceleración 7 presenta un sensor de aceleración 8, una unidad de control y de procesamiento 9 configurada, por ejemplo, como microcontrolador y una memoria 10. En este caso, la memoria 10 y la unidad de control y de procesamiento 9 pueden estar configuradas, por ejemplo, también como una unidad de construcción. La unidad de control y de procesamiento 9 presenta un convertidor analógico-digital o está acoplado con él para digitalizar señales analógicas del sensor de aceleración 8 antes del procesamiento siguiente y/o de la transmisión.

La memoria 10 puede ser una memoria volátil 10, por ejemplo, una memoria-RAM, en la que sólo se almacenan datos cuando prosigue la alimentación de energía, una memoria no volátil 10, por ejemplo, una EEPROM o una FRAM, en la que permanecen datos también sin suministro de energía. Esto es conveniente cuando los datos del sensor deben almacenarse durante más tiempo. El sensor de aceleración 8 es, por ejemplo, un sensor micromecánico, que calcula aceleraciones sobre base capacitiva, o un sensor piezoeléctrico o piezo-resistivo. También son posibles otros sensores conocidos generalmente como sensor de aceleración 8. También pueden estar previstos una pluralidad de sensores de aceleración 8.

La unidad de control y de procesamiento 9 está conectada a través de conexiones de datos 11, por ejemplo, conexiones de bus-I2C, con la memoria 10, son el sensor de aceleración 8 y con el transpondedor-RFID 5. En este caso, se puede utilizar un bus de datos común para varias o para todas las conexiones de datos 11 o las conexiones de datos 11 están configuradas como buses de datos independientes.

Los datos de sensor calculados por el sensor de aceleración 8 son transmitidos desde el sensor de aceleración 8 a través de la unidad de control y de procesamiento 9 a la memoria 10, en la que se pueden almacenar temporalmente. Desde la memoria 10 son transmitidos a través de la unidad de control y de procesamiento 9 a un transpondedor-RFID 5 para ser enviados a través de éste a un lector-RFID 12. El lector-RFID 12 está integrado, como en el ejemplo de realización representado en la figura 2, o está acoplado con la unidad de evaluación 4 a través de una conexión de cable 13, en como en el ejemplo de realización representado en la figura 1. La unidad de evaluación 4 está configurada, por ejemplo, como un ordenador portátil, por ejemplo, como un llamado ordenador manual o PDA. Pero el lector-RFID 12 puede estar conectado, por lo demás, por ejemplo, también a través de una interfaz de datos por cable o sin cable con la unidad de evaluación 4, que se puede configurar entonces también como una unidad estacionaria.

Desde la unidad de evaluación 4 se pueden transferir, por lo demás, a través de su lector-RFID instrucciones al transpondedor-RFID 5 y desde éste se pueden transmitir hacia la unidad de control y de procesamiento 9, de manera que desde la unidad de control y de procesamiento 9 se puede controlar el sensor de aceleración 8 de manera correspondiente para iniciar una medición de la aceleración y realizarla de manera correspondiente a los parámetros predeterminados por la unidad de evaluación 4. La unidad de sensor de aceleración 7 está acoplada, por lo demás, para la transmisión de energía con el transpondedor-RFID 5, es decir, que tanto el transpondedor-RFID 5 propiamente dicho como también los componentes de la unidad de sensor de aceleración 7, el decir, el sensor de aceleración 8, la memoria 10 y la unidad de control y de procesamiento 9 son alimentados por una tensión de alimentación Vcc del transpondedor-RFID 5, de manera que la unidad de sensor de aceleración 7 no necesita ninguna fuente de energía propia, por ejemplo en forma de una batería.

El transpondedor-RFID 5 está configurado como un transpondedor-RFID 5 pasivo, es decir, que no presenta ninguna fuente de energía permanente propia en forma de una batería, sino que se alimenta con energía eléctrica desde el lector-RFID 12. A través de sus ondas electromagnéticas o bien su campo alterno electromagnético se induce energía eléctrica en el transpondedor-RFID 5. Esta energía eléctrica es almacenada capacitivamente en un condensador no representado aquí en detalle del transpondedor-RFID 5. Alternativa o adicionalmente, también es posible, por ejemplo, que el transpondedor-RFID 5 presente un acumulador para al almacenamiento de la energía eléctrica inducida. Este acumulador puede estar configurado muy pequeño en virtud de la energía eléctrica muy reducida que debe almacenarse en cada caso. Con esta energía eléctrica se puede accionar también la unidad de sensor de aceleración 7. De esta manera, el conjunto sensor 3 está configurado especialmente pequeño y ligero, de manera que se puede disponer de una manera muy sencilla en un lugar apropiado, por ejemplo, en una carcasa del objeto de medición 1, sin perjudicar una función del objeto de medición 1 o sin influir en las vibraciones del objeto de medición 1 y falsificarlas de esta manera.

Alternativa o adicionalmente al suministro de energía del conjunto sensor 3, es decir, de la unidad de sensor de aceleración 7 y/o del transpondedor-RFID 5 a través del lector-RFID 12, también es posible, por ejemplo, el suministro de energía por medio de Recolección de Energía, es decir, la conversión de formas de energía presentes en el lugar de medición por medio de instalaciones apropiadas para ello en energía eléctrica para el funcionamiento del conjunto sensor 3. Esta instalación o bien una pluralidad de estas instalaciones pueden estar configuradas, por ejemplo, como termoelemento, registrador de vibraciones o receptor de luz, es decir, por ejemplo, como módulo solar. También es posible una combinación de diferentes instalaciones de este tipo.

La unidad de sensor de aceleración 7 y el transpondedor-RFID 5 están configurados, como se representa esquemáticamente en las figuras 1 a 3, como una unidad de construcción común y pueden estar dispuestos en una carcasa común, por medio de la cual se pueden fijar en el objeto de medición 1. La carcasa presenta a tal fin, por ejemplo, como se representa en la figura 3, un elemento de unión 14 correspondiente para la unión por continuidad de material, unión positiva, y/o unión por aplicación de fuerza del conjunto sensor 3 en el objeto de medición 1. Tal conjunto sensor 3 presenta, por ejemplo, solamente un diámetro de aproximadamente 15 mm, un espesor de aproximadamente un milímetro y un peso de aproximadamente 0,2 g. El peso y el tamaño son insignificantes, por lo tanto, frente a un peso y un tamaño del objeto de medición 1, de manera que el objeto de medición 1 no está influenciado por el conjunto sensor 3 o perjudicado en su función. Debido a las dimensiones muy reducidas, el conjunto sensor 3 se puede disponer muy fácilmente en el objeto de medición 1. A través de la lectura sin contacto del transpondedor-RFID 5 es posible en este caso también disponer el conjunto sensor 3 en lugares relativamente inaccesibles en el objeto de medición 1, puesto que solamente es necesario colocar el lector-RFID 12 en una proximidad suficiente al transpondedor-RFID 5 para establecer contacto con éste y posibilitar la transmisión de datos.

Alternativamente a una carcasa común del conjunto sensor 3, también es posible disponer diferentes componentes del conjunto sensor 3 separados unos de los otros y conectarlos, por ejemplo, por cable. Así, por ejemplo, cuando es necesaria una determinación de vibraciones en el interior del objeto de medición 1, se puede disponer la unidad de sensor de aceleración 7 en el interior y el transpondedor-RFID 5 en el exterior del objeto de medición 1, conectados por uno varios cables. Por lo demás, por ejemplo, también es posible disponer el sensor de aceleración 8 en el objeto de medición 1 y todos los otros componentes del conjunto sensor 3 fuera del objeto de medición 1 y conectarlos por cable con el sensor de aceleración 8.

De esta manera, se posibilita la transmisión de datos sin contacto entre el transpondedor-RFID 5 y el lector-RFID 12 y la transmisión de energía sin contacto entre el lector-RFID 12 y el transpondedor-RFID 5. En una disposición de todo el conjunto sensor 3 en el objeto de medición 1, se podría perturbar o impedir totalmente esta transmisión de datos sin contacto, por ejemplo, en virtud de una distancia demasiado grande entre el transpondedor-RFID 5 y el lector-RFID 12 y/o en virtud de un blindaje metálico, por ejemplo, a través de la carcasa del objeto de medición 1.

La unidad de sensor de aceleración 7 está configurada de tal forma que con ella se pueden detectar aceleraciones en una dimensión o en varias dimensiones de un sistema espacial de coordenadas, es decir, por ejemplo, aceleraciones en dirección-x y/o en dirección-y y/o en dirección-z del sistema espacial de coordenadas y/o aceleraciones de rotación. En este caso, se pueden seleccionar las dimensiones respectivas, en las que se pueden detectar las aceleraciones.

Si el objeto de medición 1 o su carcasa, en la que está fijado el conjunto sensor 3, es de metal, entonces el conjunto sensor 3 presenta de manera más conveniente un blindaje no representado aquí frente al objeto de medición 1 de un material magnéticamente permeable, por ejemplo, de un material de ferrita. Este blindaje está dispuesto, por ejemplo, en un lado trasero del conjunto sensor 3, dirigido hacia el objeto de medición 1. A través del blindaje se impide o al menos se reduce claramente una interferencia de las ondas electromagnéticas generadas por el lector-RFID 12, por ejemplo, a través de una carcasa metálica del objeto de medición 1. De esta manera se asegura una transmisión de datos libre de interferencias desde el conjunto sensor 3 hacia la unidad de evaluación 4 y a la inversa y se posibilitan vías de transmisión más largas, es decir, que es posible una distancia mayor entre el lector-RFID 12 y el transpondedor-RFID 5.

La unidad de evaluación 4 del dispositivo 2 está acoplada, como ya se ha descrito, con el lector-RFID 12 para la lectura del transpondedor-RFID 5, como se representa en la figura 1, o tal aparato lector-RFID 12 está integrado en la unidad de evaluación 4, como se representa en la figura 2. Con la unidad de evaluación 4 se puede controlar y/o regular el conjunto sensor 3 y se pueden leer datos de sensor desde el conjunto sensor 3 y se pueden evaluar en la unidad de evaluación 4. Por lo demás, la unidad de evaluación 4 presenta de manera más conveniente al menos una unidad de entrada, al menos una unidad de salida y al menos una unidad de procesamiento para el procesamiento y evaluación de los datos de sensor recibidos del conjunto sensor 3, de manera que se pueden visualizar las vibraciones determinadas. En este caso, se determinan las vibraciones a partir de los datos del sensor de aceleración 8, configurados como datos de aceleración o bien de la unidad de sensor de aceleración 7, en donde en cada caso dos aceleraciones en dirección opuesta dan como resultado una vibración. Además, de esta manera se pueden seleccionar previsiones para una determinación de vibraciones a realizar en cada caso en la unidad de evaluación 4 del dispositivo 2 y transmitirlas al conjunto sensor 3. Por lo demás, la unidad de evaluación 4 presenta de manera más conveniente al menos una interfaz de datos para la transmisión de datos sin cable o por cable para poder exportar los resultados de la determinación de vibraciones a otras instalaciones.

En un método para determinar vibraciones del objeto de medición 1 utilizando el dispositivo 2 se leen sin contacto los datos de sensor del conjunto sensor 3 fijado en el objeto de medición 1 por continuidad de material, unión positiva y/o aplicación de fuerza, por medio del lector-RFID 12. En este caso, con preferencia por medio del lector-RFID 12 se pone la unidad de evaluación en comunicación sin contacto con el transpondedor-RFID 5 del conjunto sensor 3, siendo alimentado el transpondedor-RFID 5 desde el lector-RFID 12 con energía eléctrica, que se almacena en el transpondedor-RFID 5. A continuación, de interrumpe el contacto del lector-RFID 12 con el transpondedor-RFID 5 y se realiza por medio del conjunto sensor 3 una determinación de vibraciones, siendo alimentada la unidad de sensor de aceleración 8 del conjunto sensor 3 a través del transpondedor-RFID 5 con energía eléctrica. Después de la determinación de las vibraciones se restablece el contacto entre el lector-RFID 12 y el transpondedor-RFID 5 para transmitir los datos de sensor calculador por el conjunto sensor 3 por medio del transpondedor-RFID 5 al lector-RFID 12 de la unidad de evaluación 4. De esta manera, se asegura que la determinación de las vibraciones no sea influenciada por la unidad de evaluación 4 y si lector-RFID 12, que, por ejemplo, tampoco el sensor de aceleración 8 sea perturbado por las ondas electromagnéticas del lector-RFID 12.

La transmisión sin contacto entre el lector-RFID 12 y el transpondedor-RFID 5 del conjunto sensor 3 de representa esquemáticamente en las figuras 1 y 2 a través de una doble flecha ondulada 15, siendo la conexión de comunicación sin cables para la transmisión de datos entre di transpondedor-RFID 5 y el lector-RFID 12 una conexión de comunicación bidireccional, a través de la cual se pueden transmitir datos desde el transpondedor-RFID 5 hacia el lector-RFID 12 y desde el lector-RFID 12 hacia el transpondedor-RFID 5. En cambio, una transmisión de energía sólo tiene lugar desde el lector-RFID 12 hacia el transpondedor-RFID 5.

La determinación de las vibraciones se realiza a través de una determinación unidimensional o polidimensional en función del tiempo de las aceleraciones producidas en el lugar de medición, en el que está fijado el conjunto sensor 3 en el objeto de medición 1. Por ejemplo, por medio de un análisis de Fourier se pueden determinar las frecuencias de oscilación y las amplitudes respectivas que aparecen a partir de mediciones de aceleración en función del tiempo. En un caso de funcionamiento normal del objeto de medición 1 respectivo resulta en este caso un espectro de frecuencias típica, que está en función del objeto de medición 1 respectivo o del lugar de medición respectivo en el objeto de medición 1. De manera más ventajosa, este espectro de frecuencias típico puede estar depositado también en la memoria 10 del conjunto sensor 3 y/o en la unidad de memoria de la unidad de evaluación 4. Si se establece durante una determinación de las vibraciones una desviación clara de este espectro de frecuencias típico, entonces hay que partir de una modificación esencial en el objeto de medición 1, que alude a un daño. Con la ayuda del espectro modificado detectado de esta manera se puede deducir, sobre una base comparativa suficientemente existente de espectros de frecuencias y los datos existentes durante su detección la presencia de un daño presente, respectivamente, en el caso actual o al menos es posible una limitación a un número de variantes de daños. El análisis de Fourier se puede realizar en la unidad de evaluación 4 o ya en el conjunto sensor 3, es decir, en su unidad de control y de procesamiento 9. La segunda alternativa tiene la ventaja de que deben transmitirse claramente menos datos a través de la interfaz sin contacto, es decir, desde el transpondedor-RFID 5 hacia el lector-RFID 12. Esto conduce a tiempos de lectura más cortos.

Durante el primer contacto del lector-RFID 12 con el transpondedor-RFID 5 se puede predeterminar, además de la transmisión de energía por medio de una unidad de evaluación 4 a través de una transmisión de datos, por ejemplo, un instante de inicio para la determinación de las vibraciones, por ejemplo, inmediatamente o con una demora de inicio predeterminada. Por lo demás, se puede predeterminar si deben detectarse aceleraciones y oscilaciones resultantes de ellas en la dirección del eje-x, del eje-y y/o del eje-z del sistema espacial de coordenadas y/o aceleraciones de rotación. Además, se pueden activar, por ejemplo, otros procesos, por ejemplo, una tasa de exploración, una resolución, un valor de aceleración, hasta el que deben detectarse y/o representarse las aceleraciones, una anchura de banda, un intervalo de medición y/o una pluralidad de valores de medición.

Durante cada contacto del transpondedor-RFID 5 con el lector-RFID 12 o al menos durante uno de los contactos se transmite de una manera más conveniente un código de identificación inequívoco del transpondedor-RFID 5 desde éste hasta el lector-RFID 12, de manera que se puede identificar de manera inequívoca el transpondedor-RFID 5 y a través de éste el objeto de medición 1, en el que está fijado. Y de esta manera se pueden asociar los datos de sensor calculados de manera inequívoca al objeto de medición 1 respectivo o bien en el caso de una pluralidad de conjuntos sensores 3 en el objeto de medición 1 se puede asociar de manera inequívoca a una zona respectiva en el objeto de medición 1, en la que está fijado el conjunto sensor 3 respectivo.

El conjunto sensor 3, el objeto de medición 1 con el conjunto sensor 3 fijado en el por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza, el dispositivo 2 y el procedimiento posibilitan de una manera sencilla y económica una determinación de alta precisión de las vibraciones, que no es falsificada por influencias externas, puesto que los datos de sensor de la unidad de sensor de aceleración 7 se pueden leer sin contacto por medio del lector-RFID 12. De esta manera, no es necesario ningún contacto del objeto de medición 1, que influiría y modificaría las oscilaciones del objeto de medición 1. Además, en la variante de realización preferida, se determinar los valores de aceleración por medio del sensor de aceleración 8 sólo después de que se ha interrumpido el contacto del conjunto sensor 3 con el lector-RFID 12. De esta manera, no se influye sobre la determinación de la aceleración y la determinación de la oscilación que resulta de ello a través del campo electromagnético del lector-RFID 12.

El conjunto sensor 3, el dispositivo 2 y el procedimiento se pueden emplear, por ejemplo, para el mantenimiento y reparación y para el análisis de ciclos de producción, instalaciones o tecnologías. Los campos de aplicación son, por ejemplo, mediciones de oscilaciones en objetos de medición 1 en la industria química, en centrales eléctricas, en la industria del acero o en la fabricación de papel. Tales determinaciones de las vibraciones son a menudo decisivas para reconocer posibles daños, por cojinetes defectuosos, lo más precozmente posible en controles rutinarios, de manera que se puede reaccionar a ello muy rápidamente. De esta manera se pueden evitar tiempos de inactividad largos y los altos costes implicados con ello. Por lo demás, por medo del conjunto sensor 3, el dispositivo 2 y el método son posibles también determinaciones de la posición a través de la determinación de aceleraciones. Esto posibilita, por ejemplo, una determinación de la inclinación, por ejemplo, de recipientes, a través de una determinación de la aceleración de un proceso de inclinación.

Si el objeto de medición 1 es un producto a supervisar, entonces las unidades de evaluación 4 están dispuestas, por ejemplo, en lugares a investigar en un ciclo de producción, en los que se producen, por ejemplo, fuertes aceleraciones del producto respectivo a través de una instalación de producción a través de topes o a través de movimientos giratorios rápidos. Las unidades de evaluación 4 o al menos sus lectores-RFID 12 están dispuestos, por ejemplo, estacionarios en estos lugares o se mueven durante corto espacio de tiempo paralelos al objeto de medición 1. En la zona del lector-RFID 12 respectivo se activa el conjunto sensor 3 a través de las ondas electromagnéticas del lector-RFID 12, es decir, a través de su campo de alta frecuencia y se realizan las mediciones de aceleración deseadas y la determinación de las vibraciones resultantes de ello. Los datos de sensor se pueden transmitir, por ejemplo, entonces inmediatamente al lector-RFID 12. Si en virtud de la velocidad del objeto de medición 1 a supervisar, el tiempo en el que el conjunto sensor 3 respectivo se encuentra en una zona funcional del lector-RFID 12 no es suficiente para transmitir los datos de sensor, entonces se pueden almacenar los datos de sensor también en una memoria no volátil 10 del conjunto sensor 3 y se pueden leer en un instante posterior con un lector-RFID 12.

También se pueden fijar una pluralidad de tales conjuntos sensores 3 en el objeto de medición 1 respectivo, para realizar determinaciones de vibraciones en varios puestos de medición. En este caso, por ejemplo, también un lector-RFID 12 con una antena 6 configurada de forma correspondiente puede activar una pluralidad de conjuntos sensores 3, que se encuentran en la zona funcional de la antena 6. Esto se realiza, por ejemplo, utilizando uno de los métodos anticolisión conocidos en el estado de la técnica para transpondedor-RFID 5.

El conjunto sensor 3 presenta en una solución-HF, por ejemplo, un diámetro de aproximadamente 15 mm y un espesor de aproximadamente 3 mm. En una solución UHD, el conjunto sensor 3 presenta, por ejemplo, una longitud de aproximadamente 50 mm, una anchura de aproximadamente 15 mm y un espesor de aproximadamente 3 mm. Un peso del conjunto sensor es, por ejemplo, inferior a 5 gramos.

Las figuras 4 y 6 muestran otras formas de realización del conjunto sensor 3. En este caso, en la figura 4 se representa un circuito de base del conjunto sensor 3 para circuitos de transpondedor-LF, HF o UHF, con una unidad de antena 16 formada por la antena 6 y por un circuito oscilante, con un rectificador 17, una capacidad de filtración y/o de memoria 18 de por ejemplo aproximadamente 1 nF a 100 pF y un circuito general 19 formado por un llamado extremo frontal-RFID, la memoria 10, una lógica de control, el sensor de aceleración 8, un convertidor analógico-digital y otros componentes.

Este circuito de base presenta el siguiente inconveniente: cuando se emplean capacidades de filtración y/o de memoria 18 muy grandes para la mejora de la distancia-señal-ruido del sensor de aceleración 8 o se quiere dejar trabajar el sensor de aceleración 8 todavía durante mucho tiempo sin alimentación de energía electromagnética, el circuito general 19 sólo es operativo después de un tiempo posterior (alta constante de tiempo de carga: resistencia de hinchamiento del rectificador por capacidad).

A menudo es muy importante, por ejemplo, leer muy rápidamente el número-ID del transpondedor-RFID 5, es decir, el código de identificación inequívoco. Para este caso, las formas de realización representadas en las figuras 5 y 6 crean la posibilidad. En este caso, un componente del circuito 20, que presenta el extremo frontal-RFID, la memoria 10 y la lógica de control, debe separarse operativamente del circuito para el funcionamiento de la instalación de sensor. Para este componente del circuito 20 con extremo frontal-RFID, memoria 10 y lógica de control, está prevista una capacidad de filtración 24 pequeña de por ejemplo aproximadamente 1 nF. El circuito sensor 21 formado por el sensor de aceleración 8 y/o el actuador, la lógica de sensor y el convertidor analógico-digital se acciona con una capacidad de filtración y/o de memoria 22 grande de por ejemplo hasta 100 pF, que se acopla de nuevo a través de un circuito de separación 23 a la tensión operativa de base Vb. De esta manera se puede procurar que la tensión operativa de base Vb sea cagada primero con una constante de tiempo muy pequeña. La capacidad de filtración y/o de memoria 22 grande se separa en este caso de la capacidad de filtración pequeña 24 por medio del circuito de separación 23 a través de una resistencia, cuyo dimensionado depende de la aplicación, y de un diodo.

En un caso especial, como se representa en la figura 6, se puede sustituir o completar el diodo en el circuito de separación 23 por un conmutador de control remoto (transistor-MOS). El conmutador se controla por instrucción en este caso a través de un comparador de la tensión 25, que mide la tensión operativa de base Vb y/o a través de la lógica de control y la interfaz-RFID sin cables. La histéresis del comparador de la tensión 25 debería estar dimensionado entonces de tal forma que se realiza una apertura del conmutador ya con una tensión operativa de base Vb, que permite un trabajo todavía perfecto del componente de circuito 20, es decir, del bloque de circuito formado por el extremo frontal-RFID, la memoria y la lógica de control. También, por ejemplo, la conexión a 2,0V y la desconexión a 1,8V. De esta manera se asegura que sólo exista demasiada energía en la capacidad de filtración y/o de memoria grande 22, como está disponible precisamente a través de la interfaz sin cables.

LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA

1 Objeto de medición

2 Dispositivo

3 Conjunto sensor

4 Unidad de evaluación

5 Transpondedor-RFID

6 Antena

7 Unidad de sensor de aceleración

8 Sensor de aceleración

9 Unidad de control y de procesamiento

10 Memoria

11 Conexión de datos

12 Lector-RFID

13 Conexión de cables

14 Elemento de conexión

15 Flecha doble

16 Unidad de antena

17 Rectificador

18 Capacidad de filtración y/o de memoria

19 Circuito general

20 Componente de circuito

21 Circuito sensor

22 Capacidad grande de filtración y/o de memoria 23 Circuito de separación

24 Capacidad de filtración pequeña

25 Comparador de tensión

Vb Tensión operativa de base

Vcc Tensión de alimentación

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Conjunto sensor (3) para determinar vibraciones de un objeto de medición (1), que se puede fijar o está fijado por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza en el objeto de medición (1), que comprende un transpondedor-RFID (5) y una unidad de sensor de aceleración (7) acoplada con éste, en donde datos de sensor de la unidad de sensor de aceleración (7) se pueden almacenar temporalmente en una memoria (10) y se pueden emitir a través de un transpondedor-RFID (5) en donde la unidad de sensor de aceleración (7) se puede alimentar con energía eléctrica a través de un transpondedor-RFID (5), en donde el transpondedor-RFID (5) está configurado como transpondedor-RFID (5) pasivo, que presenta un condensador para el almacenamiento temporal capacitivo de corta duración de energía eléctrica, en donde por medio de la energía eléctrica se puede accionar la unidad de sensor de aceleración (7), y caracterizado por que para un componente de circuito (20), que presenta un extremo frontal-RFID del transpondedor-RFID (5), la memoria (10) y una lógica de control está prevista una capacidad de filtración (24) pequeña, y un circuito de sensor (21) , formado por sensor de aceleración (8), lógica de sensor y convertidor analógicodigital, es accionado con el condensador configurado como capacidad de filtración y/o de memoria (22) grande, que está acoplado a través de un circuito de separación (23) en una tensión de funcionamiento de base (Vb).

2. Conjunto sensor (3) según la reivindicación 1, caracterizado por que la unidad de sensor de aceleración (7) está configurada de tal forma que con ella se pueden detectar aceleraciones en una dimensión o en varias dimensiones de un sistema espacial de coordenadas.

3. Conjunto sensor (3) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un blindaje frente al objeto de medición (1) de un material magnéticamente permeable.

4. Dispositivo (2) para determinar vibraciones de un objeto de medición (1), que comprende al menos un conjunto sensor (3) según una de las reivindicaciones 1 a 3 y al menos una unidad de evaluación (4) para el control y/o regulación del conjunto sensor (3) y/o para leer datos de sensor del conjunto sensor (3), en donde la unidad de evaluación (4) está acoplada con un lector-RFID (12) o en donde el lector-RFID (12) está integrado en la unidad de evaluación (4).

5. Dispositivo (2) según la reivindicación 4, caracterizado por que la unidad de evaluación (4) comprende al menos una unidad de entrada, al menos una unidad de salida y/o al menos una unidad de procesamiento para el procesamiento y evaluación de datos de sensor recibidos del conjunto sensor (3).

6. Objeto de medición (1) con al menos un conjunto sensor (3) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el conjunto sensor (3) está fiado en el objeto de medición (1) por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza.

7. Procedimiento para determinar vibraciones de un objeto de medición (1) utilizando un dispositivo (2) según la reivindicación 4 o 5, en donde datos de sensor son leídos sin contacto desde un conjunto sensor (3) fijado en el objeto de medición (1) por continuidad del material, en unión positiva y/o por aplicación de fuerza, por medio de un lector-RFID (12),

- en donde por medio del lector-RFID (12) de una unidad de evaluación (4) se establece conexión sin contacto con un transpondedor-RFID (5) del conjunto sensor (3), en donde el transpondedor-RFID (5) es alimentado con energía eléctrica desde el lector-RFID (12), que se almacena en el transpondedor-RFID (5),

- en donde a continuación se interrumpe el contacto del lector-RFID (12) con el transpondedor-RFID (5) y se realiza por medio del conjunto sensor (3) una determinación de vibraciones, en donde una unidad de sensor de aceleración (7) del conjunto sensor (3) es alimentado con energía eléctrica a través del transpondedor-RFID (5),

- y en donde después de la determinación de las vibraciones se restablece el contacto entre el lector-RFID (12) y el transpondedor-RFID (5) para transmitir los datos de sensor calculados por el conjunto sensor (3) por medio del transpondedor-RFID (5) al lector-RFID (12) de la unidad de evaluación (4).