发明创造名称:用于涡轮机的功能测试的方法以及用于此的测试装置
外观设计名称:
决定号:180839
决定日:2019-06-11
委内编号:1F244843
优先权日:2011-02-24
申请(专利)号:201280010173.0
申请日:2012-02-22
复审请求人:AVL里斯脱有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:吴艳苹
合议组组长:王艳妮
参审员:向薇
国际分类号:G01M15/14
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求相对于对比文件存在区别技术特征,并且对比文件也并未针对该区别技术特征给出技术启示,也没有证据表明其为本领域的公知常识,且该区别技术特征能给该权利要求所要求保护的技术方案带来有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201280010173.0,名称为“用于涡轮机的功能测试的方法以及用于此的测试装置”的PCT发明专利申请(下称本申请)。申请人为AVL里斯脱有限公司。本申请的申请日为2012年02月22日,优先权日为2011年02月24日,进入中国国家阶段日为2013年08月23日,公开日为2013年11月13日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2017年11月06日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-33不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2013年08月23日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件的中文译文的说明书附图第1页、摘要附图;2017年07月04日提交的权利要求第1-33项、说明书第1-14页和说明书摘要。驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件2:US2009/0107223A1,公开日为2009年04月30日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于涡轮机的功能测试的方法,其中测试件为了测试而被加载处于压力下的气体并且由此使得测试件工作,其特征在于,将所述测试件接入到测试装置中,并且所述测试件经由阀(6)与气压源(4)连接,并且借助于所述测试装置经由气压源(4)对测试件仅仅加载气体、即气压脉冲、而不加载基本上恒定的气流,即所述气压脉冲没有与基本上恒定的气流叠加,其中由通过至少一个气压脉冲产生的所述测试件的动态特性确定可能的故障。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试件被加载至少两个气压脉冲。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,至少一个气压脉冲的能含量通过附加地加热或者燃烧来提高。
4. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少两个气压脉冲具有不同的能含量。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试件沿正常的工作方向工作,其中,到所述测试件中的一个气体入口或者全部气体入口被加载所述气压脉冲。
6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过对所述测试件的一个气体出口或者每个气体出口加载至少一个气压脉冲而以相反于正常的工作方向的流动方向使所述测试件工作。
7. 根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,在所述测试件上或者其附近对所述气压脉冲进行节流。
8. 根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,通过借助于所述气压脉冲操纵所述测试件引起的且与所述测试件分离的、来自所述测试件的气流在所述测试件上或者所述测试件附近被节流。
9. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,除了旋转地进行测试之外,进行另外的测试,该另外的测试是从下面的测试组中选择的测试:进行完整性检查和/或尺寸检查;机械的、声学的、光学的和/ 或视觉的检查;对所述测试件的内部的和/或外部的不密封性的密封性测试;借助测试气体对润滑系统进行流通测试;或者检查与所述测试件有关的传感器和执行器,其中与所述测试件有关的执行器被加载附加的力和/或与所述测试件有关的传感器被加载外部信号。
10. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在测试以前,通过所述测试装置的测量和/或控制系统对所述测试件的至少产品类型进行自动化辨识,然后根据辨识结果执行所述测试运行,产品类型的辨识通过检测所述测试件的物理特性来进行,或者对所述产品类型或者所述测试件本身的辨识通过询问或者识别单独的标志来进行,或者对所述产品类型或者所述测试件本身的辨识通过来自过程控制系统中的电子信息导出。
11. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于将所述测试件的至少一些传感器和执行器以及试验台的至少一些传感器和执行器与至少一个测量和/或控制系统连接来进行所述测试的至少部分自动的过程,在该试验台中设置所述测试件,其中,运行测试程序,并且部分自动地或全自动地记录、储存并且为手动分析和/或自动分析提供测量值中的至少一些。
12. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据一个或多个以前的测试的结果和/或根据环境条件可变地执行所述测试。
13. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,关于与可预给定的固定值的偏差或者根据一个或多个以前的测试的结果和/或环境条件可变的值对测试结果进行自动分析、对测试件进行相应分级并且存储和/或显示所述测试结果,其中将个别或所有所使用的测试参数和测量和分析结果结合测试件的明确的标识标记本地存储在所述测试装置和/或上一级的系统中。
14. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,关于与正常状态偏差的可能原因对测试结果进行自动分析、输出用于消除偏差的相应的提示并且与所述测试结果一起存储和/或显示。
15. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,动态地基于时间、 动态地基于转速或者动态地基于转角来检测至少一个测量值。
16. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试件在关断外部润滑剂供应时工作。
17. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用与测试匹配的润滑剂进行所述测试件的润滑,以恒定的技术特性输送所述润滑剂或者根据测试要求进行调试。
18. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,监控输送给所述测试件的润滑剂。
19. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于无接触的方法,对所述测试件进行转速检测和/或转角检测。
20. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,测量所述测试件的入口处的所述气压脉冲的和/或所述测试件的出口处的所述气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流。
21. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,静态地和/或动态地以接触的方式或无接触地检测在所述测试件上的和/或试验台中的一个或多个部位处的固体声发射和/或空气声发射,在该试验台中设置所述测试件。
22. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,测量与所述测试件机械耦接的机器的入口处和/或出口处的气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流。
23. 根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述测试件的物理特性是大小、重量或形状。
24. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于无接触的方法对所述测试件进行转速检测和/或转角检测,并且高分辨率地进行,使得在测试任务的整个转速范围上识别各个涡轮机叶片和/或压缩机叶片。
25. 用于涡轮机的测试装置,所述测试装置具有用于测试件的容纳部;用于处于压力下的气体的源,所述测试件与所述源连接;以及分析装置,其特征在于,所述源(4)设计用于对到所述测试件(1,2, 3)中的一个气体入口或者每个气体入口和/或一个气体出口或者每个气体出口加载至少一个气压脉冲,所述气压脉冲没有与基本上恒定的气流叠加,并且在所述分析装置中监控由所述气压脉冲产生的所述测试件(1,2,3)的动态特性并且据此能够确定故障。
26. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,所述源(4)设计用于对所述测试件(1,2,3)加载至少两个气压脉冲。
27. 根据权利要求25或26所述的测试装置,其特征在于,设置附加装置(5)来加热或者燃烧处于压力下的所述气体。
28. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,在到所述测试件(1,2,3)中的所述气体入口或者每个气体入口处或其附近和/或来自所述测试件(1,2,3)的所述气体出口或者每个可能的气体出口处或其附近,设置用于处于压力下的所述气体的节流装置(7,10,11,14)。
29. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,所述测试件(1,2,3)的至少一些传感器和执行器以及试验台的至少一些传感器和执行器与至少一个测量和/或控制系统连接,在该试验台中设置所述测试件,在所述测量和/或控制系统中实施测试的至少部分自动的过程,其中部分自动地或者全自动地记录、存储并且为手动分析和/或自动分析提供测量值中的至少一些。
30. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,设置用于对所述测试件(1,2,3)供应与测试匹配的润滑剂的系统。
31. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,设置用于监控输送给所述测试件(1,2,3)的润滑剂的装置(19,20)。
32. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,设置用于对所述测试件(1,2,3)无接触地进行转速检测和/或转角检测的装置(15)。
33. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,设置用于确定所述测试件(1,2,3)的入口处的所述气压脉冲的和/或出口处的所述气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流的装置(8,9,12, 13),和/或设置用于确定在所述测试件(1,2,3)上的和/或试验台中的一个或多个部位处的固体声发射和/或空气声发射的装置(16,17,18),在该试验台中设置所述测试件。”
驳回决定中指出:①权利要求1相对于对比文件2的区别在于:根据动态特性确定可能的故障。然而,上述区别是本领域技术人员在对比文件2公开内容的基础上容易想到的。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。②权利要求25相对于对比文件2的区别在于:根据动态特性确定可能的故障。然而,上述区别是本领域技术人员在对比文件2公开内容的基础上容易想到的。因此权利要求25不具备专利法第22条第3款规定的创造性。③从属权利要求2-24,26-33的附加技术特征或被对比文件2公开,或属于本领域的公知常识。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-24、26-33也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年02月12日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页,修改在于:将权利要求1中的特征“……由此使得测试件工作”修改为“……由此使得测试件转动”,将权利要求25中的特征“并且在所述分析装置中监控由所述气压脉冲产生的所述测试件(1,2,3)的动态特性……”修改为“并且在所述分析装置中监控处于转动中的所述测试件(1,2,3)的由所述气压脉冲产生的动态特性……”。复审请求人认为:①对比文件2描述了两种测试模式,在第二模式中涡轮机不工作或运行。气压脉冲施加在涡轮机上并且气压脉冲没有叠加在恒定的气流上,但是这些气压脉冲没有使得涡轮机工作或转动,在此仅仅测量和分析涡轮机的气道系统中的压力响应和涡轮机的机械结构的结构振动响应,在对比文件2没有提到并且也不能直接和毫无疑义地得出,在第二模式中涡轮机发生转动。另外,在对比文件2中气压脉冲不是在涡轮机的气体入口(进气口)或气体出口(排气口)注入的,而是在某处注入到涡轮机的气路系统中,特别是在燃烧器28之前(附图1),通过在气路系统中的某处、即在燃烧器之前注入气体,不可能使得对比文件2的涡轮机转动或旋转。②如果涡轮机并不工作或者说并不转动,那么在这种情况下测定的动态特性(振动特征)并不能用于该涡轮机的故障检测,因为涡轮机在工作状态下与非工作状态下具有不同的动态特性。另外,对比文件2中的动态结构特性测试是为了改善产品和机器的新设计,以提高质量,而不是判断故障,“产品故障”和“产品质量一般”之间是存在区别的。故权利要求1-33具备创造性。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种用于涡轮机的功能测试的方法,其中测试件为了测试而被加载处于压力下的气体并且由此使得测试件转动,其特征在于,将所述测试件接入到测试装置中,并且所述测试件经由阀(6)与气压源(4)连接,并且借助于所述测试装置经由气压源(4)对测试件仅仅加载气体、即气压脉冲、而不加载基本上恒定的气流,即所述气压脉冲没有与基本上恒定的气流叠加,其中由通过至少一个气压脉冲产生的所述测试件的动态特性确定可能的故障。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试件被加载至少两个气压脉冲。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,至少一个气压脉冲的能含量通过附加地加热或者燃烧来提高。
4. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少两个气压脉冲具有不同的能含量。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试件沿正常的工作方向工作,其中,到所述测试件中的一个气体入口或者全部气体入口被加载所述气压脉冲。
6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过对所述测试件的一个气体出口或者每个气体出口加载至少一个气压脉冲而以相反于正常的工作方向的流动方向使所述测试件工作。
7. 根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,在所述测试件上或者其附近对所述气压脉冲进行节流。
8. 根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,通过借助于所述气压脉冲操纵所述测试件引起的且与所述测试件分离的、来自所述测试件的气流在所述测试件上或者所述测试件附近被节流。
9. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,除了旋转地进行测试之外,进行另外的测试,该另外的测试是从下面的测试组中选择的测试:进行完整性检查和/或尺寸检查;机械的、声学的、光学的和/ 或视觉的检查;对所述测试件的内部的和/或外部的不密封性的密封性测试;借助测试气体对润滑系统进行流通测试;或者检查与所述测试件有关的传感器和执行器,其中与所述测试件有关的执行器被加载附加的力和/或与所述测试件有关的传感器被加载外部信号。
10. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在测试以前,通过所述测试装置的测量和/或控制系统对所述测试件的至少产品类型进行自动化辨识,然后根据辨识结果执行所述测试运行,产品类型的辨识通过检测所述测试件的物理特性来进行,或者对所述产品类型或者所述测试件本身的辨识通过询问或者识别单独的标志来进行,或者对所述产品类型或者所述测试件本身的辨识通过来自过程控制系统中的电子信息导出。
11. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于将所述测试件的至少一些传感器和执行器以及试验台的至少一些传感器和执行器与至少一个测量和/或控制系统连接来进行所述测试的至少部分自动的过程,在该试验台中设置所述测试件,其中,运行测试程序,并且部分自动地或全自动地记录、储存并且为手动分析和/或自动分析提供测量值中的至少一些。
12. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据一个或多个以前的测试的结果和/或根据环境条件可变地执行所述测试。
13. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,关于与可预给定的固定值的偏差或者根据一个或多个以前的测试的结果和/或环境条件可变的值对测试结果进行自动分析、对测试件进行相应分级并且存储和/或显示所述测试结果,其中将个别或所有所使用的测试参数和测量和分析结果结合测试件的明确的标识标记本地存储在所述测试装置和/或上一级的系统中。
14. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,关于与正常状态偏差的可能原因对测试结果进行自动分析、输出用于消除偏差的相应的提示并且与所述测试结果一起存储和/或显示。
15. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,动态地基于时间、 动态地基于转速或者动态地基于转角来检测至少一个测量值。
16. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试件在关断外部润滑剂供应时工作。
17. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用与测试匹配的润滑剂进行所述测试件的润滑,以恒定的技术特性输送所述润滑剂或者根据测试要求进行调试。
18. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,监控输送给所述测试件的润滑剂。
19. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于无接触的方法,对所述测试件进行转速检测和/或转角检测。
20. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,测量所述测试件的入口处的所述气压脉冲的和/或所述测试件的出口处的所述气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流。
21. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,静态地和/或动态地以接触的方式或无接触地检测在所述测试件上的和/或试验台中的一个或多个部位处的固体声发射和/或空气声发射,在该试验台中设置所述测试件。
22. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,测量与所述测试件机械耦接的机器的入口处和/或出口处的气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流。
23. 根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述测试件的物理特性是大小、重量或形状。
24. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于无接触的方法对所述测试件进行转速检测和/或转角检测,并且高分辨率地进行,使得在测试任务的整个转速范围上识别各个涡轮机叶片和/或压缩机叶片。
25. 用于涡轮机的测试装置,所述测试装置具有用于测试件的容纳部;用于处于压力下的气体的源,所述测试件与所述源连接;以及分析装置,其特征在于,所述源(4)设计用于对到所述测试件(1,2, 3)中的一个气体入口或者每个气体入口和/或一个气体出口或者每个气体出口加载至少一个气压脉冲,所述气压脉冲没有与基本上恒定的气流叠加,并且在所述分析装置中监控处于转动中的所述测试件(1,2,3)的由所述气压脉冲产生的动态特性并且据此能够确定故障。
26. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,所述源(4)设计用于对所述测试件(1,2,3)加载至少两个气压脉冲。
27. 根据权利要求25或26所述的测试装置,其特征在于,设置附加装置(5)来加热或者燃烧处于压力下的所述气体。
28. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,在到所述测试件(1,2,3)中的所述气体入口或者每个气体入口处或其附近和/或来自所述测试件(1,2,3)的所述气体出口或者每个可能的气体出口处或其附近,设置用于处于压力下的所述气体的节流装置(7,10,11,14)。
29. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,所述测试件(1,2,3)的至少一些传感器和执行器以及试验台的至少一些传感器和执行器与至少一个测量和/或控制系统连接,在该试验台中设置所述测试件,在所述测量和/或控制系统中实施测试的至少部分自动的过程,其中部分自动地或者全自动地记录、存储并且为手动分析和/或自动分析提供测量值中的至少一些。
30. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,设置用于对所述测试件(1,2,3)供应与测试匹配的润滑剂的系统。
31. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,设置用于监控输送给所述测试件(1,2,3)的润滑剂的装置(19,20)。
32. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,设置用于对所述测试件(1,2,3)无接触地进行转速检测和/或转角检测的装置(15)。
33. 根据权利要求25所述的测试装置,其特征在于,设置用于确定所述测试件(1,2,3)的入口处的所述气压脉冲的和/或出口处的所述气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流的装置(8,9,12, 13),和/或设置用于确定在所述测试件(1,2,3)上的和/或试验台中的一个或多个部位处的固体声发射和/或空气声发射的装置(16,17,18),在该试验台中设置所述测试件。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年03月20日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2018年11月28日向复审请求人发出复审通知书,指出:①权利要求1相对于对比文件2的区别在于:权利要求1中的方法为一种用于涡轮机的功能测试的方法,其中,测试件被加载处于压力下的气体并且由此使得测试件转动,而对比文件2中是在涡轮发动机不工作状态下对涡轮发动机进行动态测试;此外,由测试件的动态特性确定可能的故障。然而,上述区别是本领域技术人员在对比文件2公开内容的基础上结合本领域的公知常识容易想到的,并引入公知常识证据:“高负荷跨音速涡轮气动设计计算与试验研究(下集)”,中国科学院力学研究所、中国科学技术情报研究所重庆分所编辑,第194-200页,科学技术文献出版社重庆分社,1981年02月,用于说明加载气压脉冲驱动涡轮机转动的操作为本领域的常用技术手段。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。②权利要求25相对于对比文件2的区别在于:权利要求25中的测试件在加载气体作用下转动,且还可以在每个气体入口和/或一个气体出口或者每个气体出口处加载气体,而对比文件2中是在涡轮发动机不工作状态下对涡轮发动机进行动态测试;此外,由测试件的动态特性确定可能的故障。基于与权利要求1相同的理由,权利要求25也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。③从属权利要求2-24,26-33的附加技术特征或被对比文件2公开,或属于本领域的常用技术手段。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-24、26-33也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。④合议组对复审请求人的意见陈述进行了回应。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年03月13日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,修改之处在于:将权利要求5和6的附加技术特征追加到权利要求1中以形成新的权利要求1,删除权利要求5和6,并对其余权利要求的序号和引用关系进行适应性修改。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种用于涡轮机的功能测试的方法,其中测试件为了测试而被加载处于压力下的气体并且由此使得测试件转动,其特征在于,将所述测试件接入到测试装置中,并且所述测试件经由阀(6)与气压源(4)连接,并且借助于所述测试装置经由气压源(4)对测试件仅仅加载气体、即气压脉冲、而不加载基本上恒定的气流,即所述气压脉冲没有与基本上恒定的气流叠加,其中由通过至少一个气压脉冲产生的所述测试件的动态特性确定可能的故障,其中所述测试件沿正常的工作方向工作,其中,到所述测试件中的一个气体入口或者全部气体入口被加载所述气压脉冲,或者通过对所述测试件的一个气体出口或者每个气体出口加载至少一个气压脉冲而以相反于正常的工作方向的流动方向使所述测试件工作。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试件被加载至少两个气压脉冲。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,至少一个气压脉冲的能含量通过附加地加热或者燃烧来提高。
4. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少两个气压脉冲具有不同的能含量。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述测试件上或者其附近对所述气压脉冲进行节流。
6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过借助于所述气压脉冲操纵所述测试件引起的且与所述测试件分离的、来自所述测试件的气流在所述测试件上或者所述测试件附近被节流。
7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,除了旋转地进行测试之外,进行另外的测试,该另外的测试是从下面的测试组中选择的测试:进行完整性检查和/或尺寸检查;机械的、声学的、光学的和/或视觉的检查;对所述测试件的内部的和/或外部的不密封性的密封性测试;借助测试气体对润滑系统进行流通测试;或者检查与所述测试 件有关的传感器和执行器,其中与所述测试件有关的执行器被加载附加的力和/或与所述测试件有关的传感器被加载外部信号。
8. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在测试以前,通过所述测试装置的测量和/或控制系统对所述测试件的至少产品类型进行自动化辨识,然后根据辨识结果执行所述测试运行,产品类型的辨识通过检测所述测试件的物理特性来进行,或者对所述产品类型或者所述测试件本身的辨识通过询问或者识别单独的标志来进行,或者对所述产品类型或者所述测试件本身的辨识通过来自过程控制系统中的电子信息导出。
9. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于将所述测试件的至少一些传感器和执行器以及试验台的至少一些传感器和执行器与至少一个测量和/或控制系统连接来进行所述测试的至少部分自动的过程,在该试验台中设置所述测试件,其中,运行测试程序,并且部分自动地或全自动地记录、储存并且为手动分析和/或自动分析提供测量值中的至少一些。
10. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据一个或多个以前的测试的结果和/或根据环境条件可变地执行所述测试。
11. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,关于与可预给定的固定值的偏差或者根据一个或多个以前的测试的结果和/或环境条件可变的值对测试结果进行自动分析、对测试件进行相应分级并且存储和/或显示所述测试结果,其中将个别或所有所使用的测试参数和测量和分析结果结合测试件的明确的标识标记本地存储在所述测试装置和/或上一级的系统中。
12. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,关于与正常状态偏差的可能原因对测试结果进行自动分析、输出用于消除偏差的相应的提示并且与所述测试结果一起存储和/或显示。
13. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,动态地基于时间、动态地基于转速或者动态地基于转角来检测至少一个测量值。
14. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试件在关 断外部润滑剂供应时工作。
15. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用与测试匹配的润滑剂进行所述测试件的润滑,以恒定的技术特性输送所述润滑剂或者根据测试要求进行调试。
16. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,监控输送给所述测试件的润滑剂。
17. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于无接触的方法,对所述测试件进行转速检测和/或转角检测。
18. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,测量所述测试件的入口处的所述气压脉冲的和/或所述测试件的出口处的所述气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流。
19. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,静态地和/或动态地以接触的方式或无接触地检测在所述测试件上的和/或试验台中的一个或多个部位处的固体声发射和/或空气声发射,在该试验台中设置所述测试件。
20. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,测量与所述测试件机械耦接的机器的入口处和/或出口处的气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流。
21. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述测试件的物理特性是大小、重量或形状。
22. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于无接触的方法对所述测试件进行转速检测和/或转角检测,并且高分辨率地进行,使得在测试任务的整个转速范围上识别各个涡轮机叶片和/或压缩机叶片。
23. 用于涡轮机的测试装置,所述测试装置具有用于测试件的容纳部;用于处于压力下的气体的源,所述测试件与所述源连接;以及分析装置,其特征在于,所述源(4)设计用于对到所述测试件(1,2,3)中的一个气体入口或者每个气体入口和/或一个气体出口或者每个气体出口加载至少一个气压脉冲,所述气压脉冲没有与基本上恒定的 气流叠加,并且在所述分析装置中监控处于转动中的所述测试件(1,2,3)的由所述气压脉冲产生的动态特性并且据此能够确定故障。
24. 根据权利要求23所述的测试装置,其特征在于,所述源(4)设计用于对所述测试件(1,2,3)加载至少两个气压脉冲。
25. 根据权利要求23或24所述的测试装置,其特征在于,设置附加装置(5)来加热或者燃烧处于压力下的所述气体。
26. 根据权利要求23所述的测试装置,其特征在于,在到所述测试件(1,2,3)中的所述气体入口或者每个气体入口处或其附近和/或来自所述测试件(1,2,3)的所述气体出口或者每个可能的气体出口处或其附近,设置用于处于压力下的所述气体的节流装置(7,10,11,14)。
27. 根据权利要求23所述的测试装置,其特征在于,所述测试件(1,2,3)的至少一些传感器和执行器以及试验台的至少一些传感器和执行器与至少一个测量和/或控制系统连接,在该试验台中设置所述测试件,在所述测量和/或控制系统中实施测试的至少部分自动的过程,其中部分自动地或者全自动地记录、存储并且为手动分析和/或自动分析提供测量值中的至少一些。
28. 根据权利要求23所述的测试装置,其特征在于,设置用于对所述测试件(1,2,3)供应与测试匹配的润滑剂的系统。
29. 根据权利要求23所述的测试装置,其特征在于,设置用于监控输送给所述测试件(1,2,3)的润滑剂的装置(19,20)。
30. 根据权利要求23所述的测试装置,其特征在于,设置用于对所述测试件(1,2,3)无接触地进行转速检测和/或转角检测的装置(15)。
31. 根据权利要求23所述的测试装置,其特征在于,设置用于确定所述测试件(1,2,3)的入口处的所述气压脉冲的和/或出口处的所述气体的压力和/或温度和/或体积流和/或质量流的装置(8,9,12,13),和/或设置用于确定在所述测试件(1,2,3)上的和/或试验台中的一个或多个部位处的固体声发射和/或空气声发射的装置(16,17, 18),在该试验台中设置所述测试件。”
复审请求人认为:①由复审通知书中的公知证据仅能够得出结论:该测试必须尽可能靠近涡轮叶片进行,以便精确确定涡轮机的特性。在该证据中涡轮机不是由气压脉冲驱动成旋转的、而是由恒定的压缩空气驱动成旋转的,其中气压脉冲与所述压缩空气(基本恒定的气流)叠加。因此,该证据仅仅公开了与对比文件2的第一工作模式类似的工作模式,其不能证明加载气压脉冲驱动涡轮机转动的操作为本领域的常用技术手段。②对比文件2的第二工作模式中涡轮不转动,而在本申请中转动,因此复审通知书中确定的权利要求1实际要解决的技术问题为:根据实际测试需要,执行测试件转动下的功能测试,从而准确检测测试件的故障情况,包含了解决该技术问题所采取的技术手段或对技术手段的指引。即使该技术问题的确定是恰当的,但对比文件2已经通过第一工作模式解决了该技术问题,因此本领域技术人员没有动机修改对比文件2以解决该技术问题。③本申请的权利要求1的特征组合是“其中测试件为了测试而被加载处于压力下的气体并且由此使得测试件转动,…并且借助于所述测试装置经由气压源(4)对测试件仅仅加载气体、即气压脉冲、而不加载基本上恒定的气流,即所述气压脉冲没有与基本上恒定的气流叠加,其中由通过至少一个气压脉冲产生的所述测试件的动态特性确定可能的故障”是重要的,而不应当割裂开来考虑。即使假设“涡轮机可以仅通过气压脉冲来驱动旋转”属于公知常识,使用该特征来诊断涡轮发动机的功能仍然是非显而易见的。通过本申请的技术方案,能够省去热测试以及借助于压缩的气体对固定工作点进行测试。与利用基本上恒定的气流工作的已知的测试方法相比,通过利用气压脉冲结合动态测量值检测和分析进行转动测试,可以简单地实现早期的和低成本的故障识别。综上所述,权利要求1-31具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)关于审查文本
复审请求人于2019年03月13日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,上述修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定针对的文本是:2013年08月23日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件的中文译文的说明书附图第1页、摘要附图;2017年07月04日提交的说明书第1-14页、说明书摘要;2019年03月13日提交的权利要求第1-31项。
(二)关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
根据该款规定,如果一项权利要求相对于对比文件存在区别技术特征,并且对比文件也并未针对该区别技术特征给出技术启示,也没有证据表明其为本领域的公知常识,且该区别技术特征能给该权利要求所要求保护的技术方案带来有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
1、权利要求1要求保护一种用于涡轮机的功能测试的方法,对比文件2公开了一种燃气涡轮发动机动态特性测试方法,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0002]、[0019]-[0038]段、附图1-8):可在燃气涡轮发动机“工作(operative)”或“不工作(inoperative)”的状态下加载处于压力下的气体,以进行涡轮发动机的动态特性测试;在工作状态下测试时,加载到涡轮发动机气体路径系统50中的气体为在压缩空气气流中加入激励源30提供的激励压力脉冲(参见说明书第[0020]段);在不工作状态下测试时,加载到涡轮发动机气体路径系统50中的气体仅为激励源30提供的压力脉冲(参见说明书第[0021]段,即该加载的气体仅仅是加载气压脉冲,而不加载基本上恒定的气流,即所述气压脉冲没有与基本上恒定的气流叠加,且必然包括将涡轮发动机接入到由激励源30等组成的测试装置中以执行测试的操作),其中,激励源30包括压缩脉冲调制装置40、旋转脉冲轮44等,激励源30经由阀54与提供加压空气的外部源(即气压源)连接,并且借助于激励源30经由外部源对涡轮发动机加载气体(参见说明书第[0035]段);记录涡轮发动机的气体路径系统50中的气压响应和机械结构的振动响应,并分析得出涡轮发动机的动态特性,可用于改进发动机的结构设计,提高发动机性能效率、安全问题等(参见说明书第[0002]、[0020]、[0037]段)。
权利要求1与对比文件2相比,区别在于:权利要求1中的方法为一种用于涡轮机的功能测试的方法,其中,不与基本上恒定的气流叠加的气压脉冲加载测试件使其转动,所述测试件沿正常的工作方向工作,到所述测试件中的一个气体入口或者全部气体入口被加载所述气压脉冲,或者通过对所述测试件的一个气体出口或者每个气体出口加载至少一个气压脉冲而以相反于正常的工作方向的流动方向使所述测试件工作,由通过至少一个气压脉冲产生的所述测试件的动态特性确定可能的故障,而对比文件2是对涡轮发动机进行动态测试,不与基本上恒定的气流叠加的气压脉冲加载到涡轮发动机气体路径中,涡轮发动机处于不工作状态。基于上述区别可以确定该权利要求实际要解决的技术问题是:实现早期和低成本的涡轮机工作故障识别。
对于上述区别技术特征,首先,权利要求1中由不与基本上恒定的气流叠加的气压脉冲加载测试件使其转动,而对比文件2在第一工作模式下进行动态特性测试时,涡轮发动机处于工作状态,而在第二工作模式下进行动态特性测试时,涡轮发动机处于不工作状态,不能确定涡轮发动机在激励压力脉冲作用下是否转动;并且,权利要求1中气压脉冲加载在测试件气体入口或气体出口从而使测试件沿正常方向或沿相反方向工作,由对比文件2附图1可知,激励源30输出的激励压力脉冲加载到发动机壳体10中部的气体路径系统50中,未明确被测涡轮发动机是否工作及其工作方向;其次,权利要求1要求保护一种用于涡轮机的功能测试的方法,并由通过至少一个气压脉冲产生的所述测试件的动态特性确定涡轮机转动中可能出现的故障,而对比文件2公开了一种燃气涡轮发动机动态特性测试方法,其通过激励压力脉冲引起发动机气体路径系统50中的压力波动,并通过记录涡轮发动机的气体路径系统50中的气压响应和机械结构的振动响应,分析得出涡轮发动机的动态特性。由对比文件2两种工作模式下的不同气体加载方式可知,第一工作模式下加载的压缩空气气流是用于驱动涡轮发动机工作的主要驱动力,而第一、第二工作模式下加载的激励压力脉冲是用于产生发动机气体路径系统中的压力波动,从而引起气体路径系统中的气压响应和机械结构的振动响应,即激励压力脉冲不是用于驱动涡轮发动机转动工作的。由此可见,对比文件2中燃气涡轮发动机不论是处于工作状态还是不工作状态,燃气涡轮发动机是否转动,都可以通过在发动机气体路径系统中加载激励压力脉冲的方式检测压力响应和振动响应变化,进行动态特性测试,其要解决的技术问题和采用的技术手段均与本申请权利要求1的技术方案不同。因此,本领域技术人员没有动机对对比文件2进行改进,将处于不工作状态的第二工作模式的加载气体方式用于涡轮机转动状态下的功能测试中,更没有启示由加载的至少一个脉冲产生的动态特性确定可能的故障。此外,也没有证据表明上述区别技术特征为本领域的公知常识,并且包含上述区别技术特征的技术方案能够省去热测试以及借助于压缩的气体对固定工作点进行测试。与利用基本上恒定气流的已知的测试方法相比,通过利用气压脉冲结合动态测量值检测和分析进行转动测试,可以简单地实现早期的和低成本的故障识别。因此权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件2和公知常识具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求23要求保护一种用于涡轮机的测试装置,对比文件2公开了一种用于燃气涡轮发动机动态特性的测试装置,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0002]、[0019]-[0038]段、附图1-8):该测试装置可在燃气涡轮发动机“工作(operative)”或“不工作(inoperative)”的状态下加载处于压力下的气体,以进行涡轮发动机的动态特性测试;在工作状态下测试时,加载到涡轮发动机气体路径系统50中的气体为在压缩空气气流中加入激励源30提供的激励压力脉冲(参见说明书第[0020]段);在不工作状态下测试时,加载到涡轮发动机气体路径系统50中的气体仅为激励源30提供的压力脉冲(参见说明书第[0021]段,即该加载的气体仅仅是气压脉冲,所述气压脉冲没有与基本上恒定的气流叠加,且所述测试装置必然具有用于安置由激励源30等构成的测试件的容纳部),其中,激励源30包括压缩脉冲调制装置40、旋转脉冲轮44等,激励源30经由阀54与提供加压空气的外部源(即处于压力下的气体的源)连接,并且借助于激励源30经由外部源对涡轮发动机的气体路径系统50中加载气体(参见说明书第[0035]段,必然具有一个气体入口);记录涡轮发动机的气体通道的气压响应和机械结构的振动响应,并由数据处理器36(即分析装置)分析得出涡轮发动机的动态特性,可用于改进发动机的结构设计,提高发动机性能效率、安全问题等(参见说明书第[0002]、[0020]、[0037]段)。
权利要求23与对比文件2相比,区别在于:权利要求23中的测试件在不与基本上恒定的气流叠加的气压脉冲的作用下转动,且还可以在每个气体入口和/或一个气体出口或者每个气体出口处加载至少一个气压脉冲,并且在所述分析装置中监控处于转动中的所述测试件的由所述气压脉冲产生的动态特性并且据此能够确定故障,而对比文件2是对涡轮发动机进行动态测试,涡轮发动机处于不工作状态不与基本上恒定的气流叠加的气压脉冲加载到涡轮发动机气体路径中。基于上述区别可以确定该权利要求实际要解决的技术问题是:实现早期和低成本的涡轮机工作故障识别。
对于上述区别技术特征,首先,权利要求23中由不与基本上恒定的气流叠加的气压脉冲加载测试件使其转动,而对比文件2在第一工作模式下进行动态特性测试时,涡轮发动机处于工作状态,而在第二工作模式下进行动态特性测试时,涡轮发动机处于不工作状态,不能确定涡轮发动机在激励压力脉冲作用下是否转动;其次,权利要求23中在所述分析装置中监控处于转动中的所述测试件的由所述气压脉冲产生的动态特性并且据此能够确定故障,而对比文件2中通过激励压力脉冲引起发动机气体路径系统50中的压力波动,并通过记录涡轮发动机的气体路径系统50中的气压响应和机械结构的振动响应,分析得出涡轮发动机的动态特性。由对比文件2两种工作模式下的不同气体加载方式可知,第一工作模式下加载的压缩空气气流是用于驱动涡轮发动机工作的主要驱动力,而第一、第二工作模式下加载的激励压力脉冲是用于产生发动机气体路径系统中的压力波动,从而引起气体路径系统中的气压响应和机械结构的振动响应,即激励压力脉冲不是用于驱动涡轮发动机转动工作的。由此可见,对比文件2中燃气涡轮发动机不论是处于工作状态还是不工作状态,燃气涡轮发动机是否转动,都可以通过在发动机气体路径系统中加载激励压力脉冲的方式检测压力响应和振动响应变化,进行动态特性测试,其要解决的技术问题和采用的技术手段均与本申请权利要求23的技术方案不同。因此,本领域技术人员没有动机对对比文件2进行改进,将处于不工作状态的第二工作模式的气体加载方式用于涡轮机转动状态下的功能测试中,更没有启示由所述气压脉冲产生的动态特性确定可能出现的故障。此外,也没有证据表明上述区别技术特征为本领域的公知常识,并且包含上述区别技术特征到的技术方案能够省去热测试以及借助于压缩的气体对固定工作点进行测试。与利用基本上恒定气流的已知的测试方法相比,通过利用气压脉冲结合动态测量值检测和分析进行转动测试,可以简单地实现早期的和低成本的故障识别。因此权利要求23请求保护的技术方案相对于对比文件2和公知常识具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、在直接或间接引用的权利要求1、23具备创造性的前提下,从属权利要求2-22、24-31也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、关于驳回决定和前置审查意见
驳回决定和前置审查意见中指出:在对比文件2公开的第二模式下,涡轮机在气压脉冲加载下是可以动作的,只是不能如第一模式加载恒定气流那样稳定的持续的正常工作,而本申请的技术方案中,由于仅加载气压脉冲,涡轮机也是不能如对比文件2中第一模式的加载恒定气流所达到的工作状态,而是与对比文件2的第二模式一样,仅仅是在气压脉冲的激励下运行或者动作而已。即对比文件2公开的第二模式与本申请是一样的,就是涡轮机在气流驱动下有动作有旋转,但不能理解为正常的工作状态,因此,本申请施加的气压脉冲与对比文件2第二模式下施加的气压脉冲,使涡轮所能产生的状态是相同的,二者测得的响应是相同的。本申请是根据涡轮机的动态响应判断故障,对比文件2虽然是测试动态响应以改善设计,但是根据动态响应测试故障是本领域惯用的技术手段,本领域技术人员在获得了涡轮机的动态特性的基础上,可以想到将其用于故障检测。
对此合议组认为:首先,由本申请说明书第[0009]段可知,本申请根据测试件的通过至少一个气压脉冲产生的动态特性确定可能的故障,由能够省去热测试以及借助于压缩的气体对固定工作点进行测试,与利用基本上恒定的气流工作的已知的测试方法相比,利用气压脉冲结合动态测量值的检测和分析进行转动测试,能够实现早期的和低成本的故障识别,并且,本申请中由不与基本上恒定的气流叠加的气压脉冲加载测试件使其转动,测试件可沿正常工作方向或沿相反的方向工作。由此可见,本申请中对测试件进行故障识别测试时,由不与基本上恒定的气流叠加的气压脉冲驱动测试件按正常工作方向或相反方向转动工作,其能与现有测试方法一样,在测试件转动工作状态下进行测试,并能够实现早期的和低成本的故障识别。而对比文件2中,在第一工作模式下进行动态特性测试时,涡轮发动机处于工作状态,而在第二工作模式下进行动态特性测试时,涡轮发动机处于不工作状态,不能确定涡轮发动机在激励压力脉冲作用下是否转动,如果激励压力脉冲位置远离涡轮组件,或者驱动能量较小,激励压力脉冲有可能不会驱动涡轮发动机转动,但此时仍可以检测发动机的气体路径系统中的气压响应和机械结构的振动响应,以进行动态特性分析。由此可知,对比文件2公开的第二工作模式不同于本申请的测试方案,两者要解决的技术问题和采用的技术手段均不同。其次,由对比文件2两种工作模式下的不同加载方式可知,第一工作模式下加载的压缩空气气流是用于驱动涡轮发动机工作的主要驱动力,而第一、第二工作模式下加载的激励压力脉冲是用于产生发动机气体路径系统中的压力波动,从而引起气体路径系统中的气压响应和机械结构的振动响应,即激励压力脉冲不是用于驱动涡轮发动机转动工作的。因此,本领域技术人员没有动机对对比文件2进行改进,将涡轮发动机不工作状态时的仅加载激励压力脉冲的加载方式用于涡轮机转动状态下的功能测试中,更没有启示由所述气压脉冲产生的动态特性确定可能出现的故障。
基于以上事实和理由,合议组作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2017年11月06日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原专利实质审查部门在本复审请求审查决定所针对的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本复审请求审查决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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