发明创造名称：汽轮机监视保护仪表振动类测量回路的动态校验方法
外观设计名称：
决定号：182474
决定日：2019-06-13
委内编号：1F256088
优先权日：
申请（专利）号：201710191278.5
申请日：2017-03-28
复审请求人：大唐彬长发电有限责任公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：钱凌影
合议组组长：刘杰
参审员：崔英颖
国际分类号：G01H11/02，G01H17/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件之间具有区别技术特征，但该区别技术特征属于本领域常用技术手段，则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201710191278.5，名称为“汽轮机监视保护仪表振动类测量回路的动态校验方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为大唐彬长发电有限责任公司。本申请的申请日为2017年03月28日，公开日为2017年08月04日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2018年06月12日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-2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：申请日2017年03月28日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-3页、说明书摘要、摘要附图；2018年04月13日提交的权利要求第1-2项。
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：汽机监视系统的维护与检修，沈洁 等，华东电力，2003年第12期，第14-18页，公开日为：2003年12月31日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种振动类测量回路的动态校验的方法，其中包括以下步骤：
轴相对振动测量回路的校验；其中轴相对振动测量回路的校验使用非接触式电涡流传感器测量轴相对于轴承的相对振动，也就是说通过模拟装置模拟汽轮机轴相对于轴承的相对振动，其中测量值为振动的位移峰峰值，单位为um P-P；
具体校验包括提供一振动校验台、一电涡流探头，其中振动校验台为上海发电设备成套设计研究院研制生产的VVB-1型智能便携式振动校验台，可任意设定振动的位移值、速度有效值和速度峰值，且精度指标为±1％，即允许误差为±1％，能够满足振动类测量回路动态校验使用要求，进一步电涡流探头为非接触式电涡流传感器的电涡流探头；
将电涡流探头固定在振动校验台的支架上并正对与实际被测面同材质的靶盘，通过设置振动校验台的振动参数得到模拟的轴相对于轴承的相对振动测量值与指示值并判断是否在允许误差的范围之内，具体的连接方式为：将电涡流探头与延伸电缆及前置放大器连接，再将前置放大器输出端与监视器连接，最后将监测探头固定在校验台上，对保护系统进行动态校验；
具体包括以下两种方式：
定频多点校验，具体为将标准振动试验台设置在某一个固定的频率下，调节不同的振动幅值(现场给定值)，观察并记录监视器的测量指示值，同时观察并记录DCS系统的指示值，计算测量误差，并判断是否在允许误差范围之内，振动测量是在现场将电涡流探头固定在振动校验台上，模拟振动量信号直接在监视器端记录测量值进行精度校验，具体操作是加一个电压信号输出一个振动值，并加5个不同频率，此振动值在不同频率下，模拟量信号不应该有变化，以此进行几个点的校验可以得出探头的灵敏度和线性范围，其中线性范围内电压值(VDC)与振动值(mm)是一一对应的；
定点多频校验，具体为将振动试验台设置在某一个固定的振动幅值，调节不同的振动频率(给定频率)，观察并记录监视器的测量值，同时观察并记录DCS系统的指示值，计算测量误差，并判断是否在允许误差范围之内。
2. 如权利要求1所述的汽轮机监视保护仪表振动类测量回路的动态校验方法，其特征在于，在校验过程中误差计算公式为：E＝[(Ms-Mg)/Mr]×100％，其中ΔE：实测测量值误差、Mg：给定振动值、Ms：实测测量值、Mr：监视器量程。”
驳回决定具体指出：（1）权利要求1请求保护一种汽轮机监视保护仪表位移类测量回路的动态校验方法，对比文件1公开了一种汽机监视系统的维护与检修，其实际上就涉及了汽轮机监视保护仪表振动类测量回路的动态校验方法，权利要求1与对比文件1相比，区别主要在于：探头安装为正对与被测面同材质的靶盘，振动校验台的具体型号和参数，以及校验包含的两种具体方式----定频多点校验和定点多频校验。对于本领域的技术人员来说，在探头已经安装在校验台的振动台上方的情况下，还与靶盘相对是本领域的常规技术手段，而振动校验台的具体型号和参数是本领域的常规技术选择，并且两种具体的校验方式也是本领域的技术人员所熟知的。因此，在对比文件1的基础上结合上述常规技术手段和选择获得权利要求1所要求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，权利要求1所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。（2）权利要求2是权利要求1的从属权利要求，误差计算公式属于本领域的公知常识。因此，在引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求2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07月16日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，修改涉及：在权利要求1中增加“该方法可以直观的判断在不同的校验条件下，轴承水平轴向振动误差是否在允许的范围之内”。复审请求人认为：首先，对比文件1公开的仅是针对汽机监视系统的各种类型的传感器校验、安装和二次监视器的工作原理、检修和维护，提出一些值得注意的问题，只公开了本申请所述方法中的部分部件与步骤，并没有完整的阐述汽轮机监视保护仪表振动类测量回路的动态校验方法。修改后的权利要求1与对比文件1相比至少存在以下区别技术特征：（1）振动校验台为上海发电设备成套设计研究院研制生产的VVB-1型智能便携式振动校验台，可任意设定振动的位移值、速度有效值和速度峰值，且精度指标为±1％，即允许误差为±1％，能够满足振动类测量回路动态校验使用要求；（2）将电涡流探头固定在振动校验台的支架上并正对与实际被测面同材质的靶盘，通过设置振动校验台的振动参数得到模拟的轴相对于轴承的相对振动测量值与指示值并判断是否在允许误差的范围之内；（3）具体的定频多点校验，定点多频校验，该方法可以直观的判断在不同的校验条件下，轴承水平轴向振动误差是否在允许的范围之内。对于区别技术特征（1），现有的振动校验台种类繁多，但并不是每一种振动校验台都能应用于本申请所述的汽轮机监视保护仪表振动类测量回路的动态校验方法当中，复审请求人进行了大量的选型试验，振动校验台的具体型号和参数的选择，为本申请所述方法带来了预料不到的技术效果。对于区别技术特征（2），权利要求1不仅具体限定了电涡流探头和靶盘的布置方式，而且对靶盘的材质也有明确的要求，这些特征对于本申请所述的方法的最终校验结果而言都是至关重要的，只有采用该技术手段，方能进行后续的步骤。对于区别技术特征（3），现有的振动类测量回路的动态校验方法（尤其是应用于汽轮机监视保护仪表的振动类测量回路的动态校验方法），尚未同时包括“定频多点校验”和“定点多频校验”两种方式的振动类测量回路的动态校验方法。原因在于，使振动类测量回路的动态校验方法同时包括“定频多点校验”和“定点多频校验”两种方式，实际上提出了更高的适用性要求，而这是现有技术中所不具备的，两种方式的结合并不是简单的组合，而是需要付出创造性劳动的结果。权利要求1中还对“定频多点校验”方式和“定点多频校验”方式进行了具体限定。其次，专利审查应从整体的技术角度出发，不能单独的将特征割裂开来看待，本申请的方法包括一整套的步骤，各步骤之间具有紧密相关性，从而实现了以下效果：（1）保证校验的有效性和准确性，以确保机组的安全运行；（2）使用信号发生器模拟就地传感器的输出电信号输入至二次仪表的输入端，对二次仪表的输出特性进行校验，判断二次仪表的测量指示值、模拟量输出值以及报警、跳机的动作值是否在允许精确度范围之内；（3）使用模拟装置模拟现场物理量的变化，采集传感器的输出电信号，对传感器静态输出特性进行校验，判断传感器的线性范围、灵敏度误差是否在允许范围之内，比如加一个电压信号输出一个振动值，并加5个不同频率，此振动值在不同频率下，模拟量信号不应该有变化，以此进行几个点的校验可以得出探头的灵敏度和线性范围。为了获得上述技术效果，本申请选择了特殊的设备，比如上海发电设备成套设计研究院研制生产的VVB-1型智能便携式振动校验台。
复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种振动类测量回路的动态校验的方法，其中包括以下步骤：
轴相对振动测量回路的校验；其中轴相对振动测量回路的校验使用非接触式电涡流传感器测量轴相对于轴承的相对振动，也就是说通过模拟装置模拟汽轮机轴相对于轴承的相对振动，其中测量值为振动的位移峰峰值，单位为um P-P；
具体校验包括提供一振动校验台、一电涡流探头，其中振动校验台为上海发电设备成套设计研究院研制生产的VVB-1型智能便携式振动校验台，可任意设定振动的位移值、速度有效值和速度峰值，且精度指标为±1％，即允许误差为±1％，能够满足振动类测量回路动态校验使用要求，进一步电涡流探头为非接触式电涡流传感器的电涡流探头；
将电涡流探头固定在振动校验台的支架上并正对与实际被测面同材质的靶盘，通过设置振动校验台的振动参数得到模拟的轴相对于轴承的相对振动测量值与指示值并判断是否在允许误差的范围之内，具体的连接方式为：将电涡流探头与延伸电缆及前置放大器连接，再将前置放大器输出端与监视器连接，最后将监测探头固定在校验台上，对保护系统进行动态校验；
具体包括以下两种方式：
定频多点校验，具体为将标准振动试验台设置在某一个固定的频率下，调节不同的振动幅值(现场给定值)，观察并记录监视器的测量指示值，同时观察并记录DCS系统的指示值，计算测量误差，并判断是否在允许误差范围之内，振动测量是在现场将电涡流探头固定在振动校验台上，模拟振动量信号直接在监视器端记录测量值进行精度校验，具体操作是加一个电压信号输出一个振动值，并加5个不同频率，此振动值在不同频率下，模拟量信号不应该有变化，以此进行几个点的校验可以得出探头的灵敏度和线性范围，其中线性范围内电压值(VDC)与振动值(mm)是一一对应的；
定点多频校验，具体为将振动试验台设置在某一个固定的振动幅值，调节不同的振动频率(给定频率)，观察并记录监视器的测量值，同时观察并记录DCS系统的指示值，计算测量误差，并判断是否在允许误差范围之内；
该方法可以直观的判断在不同的校验条件下，轴承水平轴向振动误差是否在允许的范围之内。
2. 如权利要求1所述的汽轮机监视保护仪表振动类测量回路的动态校验方法，其特征在于，在校验过程中误差计算公式为：E＝[(Ms-Mg)/Mr]×100％，其中ΔE：实测测量值误差、Mg：给定振动值、Ms：实测测量值、Mr：监视器量程。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年08月01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2019年03月18日向复审请求人发出复审通知书，指出：（1）权利要求1要求保护一种振动类测量回路的动态校验的方法，对比文件1公开了一种汽机监视系统的检修方法，权利要求1与对比文件1相比，其区别技术特征为：测量值的单位为um P-P，振动校验台为上海发电设备成套设计研究院研制生产的VVB-1型智能便携式振动校验台，可设定速度有效值和速度峰值，且精度指标为±1％，即允许误差为±1％；探头正对与实际被测面同材质的靶盘；得到模拟的轴相对于轴承的相对振动测量值与指示值并判断是否在允许误差的范围之内，该方法可以直观的判断在不同的校验条件下，轴承水平轴向振动误差是否在允许的范围之内；将前置放大器输出端与监视器连接，最后将监测探头固定在校验台上，对保护系统进行动态校验；具体的定频多点校验步骤和定点多频校验步骤。上述区别技术特征属于本领域常用技术手段。因此，权利要求1所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。（2）权利要求2是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征涉及的具体的误差计算公式属于本领域常用的公式，因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求2所要求保护的技术方案也不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。（3）合议组针对复审请求人的意见陈述进行了回应，并给出公知常识性证据：《力学计量技术》，戴莲瑾 主编，第284页，中国计量出版社，1992年08月，证明“定频多点校验”方式和“定点多频校验”方式属于本领域公知常识。
复审请求人先后于2019年04月30日和2019年05月21日提交了意见陈述书，均未修改申请文件。在上述意见陈述书中，复审请求人认为本申请具备创造性。
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
1、审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求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为：申请日2017年03月28日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-3页、说明书摘要、摘要附图；2018年07月16日提交的权利要求第1-2项。
2、关于专利法第22条第3款
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。
如果权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件之间具有区别技术特征，但该区别技术特征属于本领域常用技术手段，则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具备创造性。
权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性，理由如下：
（1）权利要求1要求保护一种振动类测量回路的动态校验的方法，对比文件1公开了一种汽机监视系统的检修方法，并具体公开了（参见对比文件1的第1-2节）：TSI系统中轴振监测器监视的就是轴承振动量，对涡流传感器进行动态校验（相当于轴相对振动测量回路的校验使用非接触式电涡流传感器测量轴相对于轴承的相对振动）；动态校验需送到配有标准振动装置的实验室检定，标准振动装置可以动态模拟机组的振动频率、振动位移量、速度量、加速度量等（相当于可任意设定振动的位移值、速度值），可以对各种振动传感器进行检定（相当于通过模拟装置模拟汽轮机轴相对于轴承的相对振动），涡流传感器的检定方法是将探头（相当于非接触式电涡流传感器的电涡流探头）固定在标准振动台面上方（相当于提供一振动校验台、一电涡流探头）；在振动台面上固定被测钢板，调整探头与被测面的间隙使其在涡流传感器的线性范围中点（相当于将电涡流探头固定在振动校验台的支架上并对着被测靶盘），然后进行频率响应和示值线性校验（相当于通过设置振动校验台的振动参数得到模拟的轴相对于轴承的相对振动）；动态校验得到的探头输出电压往往是电压的有效值，而涡流传感器的灵敏度值是按直流电压灵敏度给出的，相当于交流信号的峰峰值（相当于测量值为振动的位移峰峰值）；涡流传感器由探头、延伸电缆、前置器等三部分组成（相当于将电涡流探头与延伸电缆及前置放大器连接）；TSI监视器包括轴承振动类型，监测器的校验可以连同传感器进行系统校验，也可以单独进行校验。
权利要求1与对比文件1相比，其区别技术特征为：测量值的单位为um P-P，振动校验台为上海发电设备成套设计研究院研制生产的VVB-1型智能便携式振动校验台，可设定速度有效值和速度峰值，且精度指标为±1％，即允许误差为±1％；探头正对与实际被测面同材质的靶盘；得到模拟的轴相对于轴承的相对振动测量值与指示值并判断是否在允许误差的范围之内，该方法可以直观的判断在不同的校验条件下，轴承水平轴向振动误差是否在允许的范围之内；将前置放大器输出端与监视器连接，最后将监测探头固定在校验台上，对保护系统进行动态校验；具体的定频多点校验步骤和定点多频校验步骤。
基于上述区别技术特征，权利要求1要求保护的技术方案实际解决的技术问题是：如何实施具体的振动动态校验。
对比文件1已经公开了：涡流传感器的灵敏度值是按直流电压灵敏度给出的，相当于交流信号的峰峰值。可见，对比文件1已经公开了测量值为位移峰峰值的情况下，其单位的选择属于本领域常规选择。对比文件1已经公开了：标准振动装置可以动态模拟机组的振动频率、振动位移量、速度量、加速度量等。具体的振动校验台型号以及设定值和精度都是本领域常规选择。对比文件1已经公开了：在振动台面上固定被测钢板，调整探头与被测面的间隙使其在涡流传感器的线性范围中点。而将探头与被测面正对属于本领域常用的探头摆放方式，且为了尽可能真实而使用与实际被测面同材质的靶盘作为对比文件1中的被测钢板对本领域技术人员来说也是容易想到的。对比文件1已经公开了：进行频率响应和示值线性校验。通过比较测量值与指示值来直观地判断误差是否在允许范围内属于本领域常用技术手段。对比文件1已经公开了：涡流传感器由探头、延伸电缆、前置器；轴承振动类型监测器的校验可以连同传感器进行系统校验。本领域技术人员容易想到将前置放大器输出端与轴承振动类型监测器连接，最后将监测探头固定在校验台上，对保护系统进行动态校验。对比文件1已经公开了：标准振动装置可以动态模拟机组的振动频率、振动位移量、速度量、加速度量等，对涡流传感器的进行频率响应和示值线性校验。在振动校验中具体采用定频多点校验和定点多频校验属于本领域常规选择，其具体的检测步骤也属于本领域常用技术手段。
因此，本领域技术人员在对比文件1的基础上结合本领域常用技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案是显而易见的，权利要求1所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
（2）权利要求2是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征涉及的具体的误差计算公式属于本领域常用的公式。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
3、针对复审请求人的意见陈述的回应
复审请求人在答复复审通知书时提交的两份意见陈述书中陈述的理由如下：（一）权利要求1记载的方法是同时包括“定频多点校验”和“定点多频校验”两种方式的振动类测量回路的动态校验方法，现有的振动类测量回路的动态校验方法尚未有同时包括“定频多点校验”和“定点多频校验”两种方式的振动类测量回路的动态校验方法。复审通知书中称“对比文件1公开的‘频率响应和示值线性校验’在本领域通常就是指权利要求1中的‘定频多点校验和定频多点检验’”，也就是说对比文件1的技术方案中同时包括两种不同的“定频多点校验”，这与权利要求1同时包括“定频多点校验”和“定点多频校验”两种方式的技术方案完全不同；而权利要求1以及在举证的公知常识性证据《力学计量技术》中出现的两个“相当于定频多点校验”，也并不能说明现有技术中存在同时包括“定频多点校验”和“定点多频校验”的技术方案，最多也只能说明现有技术中存在仅使用“定频多点校验”的技术方案。（二）权利要求1中对“定频多点校验”方式和“定点多频校验”方式进行了具体限定，具体的步骤并非现有技术中的常见步骤，对权利要求1的技术方案应当整体考虑，而不能将方法中一个一个相互联系、相互发挥作用的单个步骤割裂出来，这是一种典型的事后诸葛亮，不能让复审请求人信服。
合议组经查认为：（一）对比文件1已经公开了：振动类测量回路的动态校验方法，对涡流传感器的进行频率响应和示值线性校验。而具体的“定频多点校验”方式和“定点多频校验”属于本领域公知常识（参见公知常识性证据：《力学计量技术》，戴莲瑾 主编，第284页，中国计量出版社，1992年08月）：频率响应通常检定幅频响应，也就是在输入振动量不变的情况下，当频率变化时，传感器输出幅度的变化情况（相当于定点多频校验）；幅值非线性度，在输入振动频率不变时，传感器的灵敏度随输入振动量（位移、速度或加速度）的变化情况（相当于定频多点校验）。该公知常识性证据已经明确记载了：频率响应即为定点多频，幅值非线性度即为定频多点，本领域技术人员可以直接地、毫无疑义地确定公知常识性证据记载的是“定点多频校验”和“定频多点校验”，而非两种不同的“定频多点校验”，对比文件1中记载的“频率响应和示值线性校验”在本领域通常就是指权利要求1中的“定点多频校验和定频多点校验”，对比文件1已经公开了同时包括上述两种方式的振动类测量回路的动态校验方法，区别仅在于没有公开具体的校验细节，而这些校验细节步骤属于本领域常用技术手段。（二）对比文件1已经公开了完整的校验方案，并未将技术方案进行割裂，且对比文件1公开的技术方案与本申请发明构思相同，可以取得相同的技术效果，保证校验的有效性和准确性。因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力。
根据以上事实和理由，合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年06月12日对本申请作出的驳回决定。
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决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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