用于分析旋轉(zhuǎn)機(jī)器零件的狀態(tài)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度（fROT>Vr）旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟：接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)（SMD，SR，Sf）；分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期（TPm）內(nèi)的峰振幅值（APL），所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量（RS）對(duì)應(yīng)；所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量（RS）與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；定義多個(gè)振幅范圍，每個(gè)振幅范圍與每轉(zhuǎn)一個(gè)以上峰值的峰值出現(xiàn)頻率對(duì)應(yīng)；將所檢測(cè)的峰振幅值（Ap）分類至對(duì)應(yīng)振幅范圍，以反映在所述多個(gè)振幅范圍內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值（Ap）的出現(xiàn)次數(shù)；為出現(xiàn)頻率為每轉(zhuǎn)約NL個(gè)峰值的檢測(cè)峰值確定峰振幅值（APL），所述出現(xiàn)頻率值NL為大于1的數(shù)字。
【專利說明】用于分析旋轉(zhuǎn)機(jī)器零件的狀態(tài)的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于分析機(jī)器的狀態(tài)的方法，以及一種用于分析機(jī)器的狀態(tài)的裝置。本發(fā)明還涉及一種包括這樣的裝置的系統(tǒng)和操作這樣的裝置的方法。本發(fā)明還涉及一種用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行分析功能的計(jì)算機(jī)程序。
【背景技術(shù)】
[0002]具有活動(dòng)零件的機(jī)器會(huì)隨著時(shí)間的推移而遭受磨損，這通常會(huì)造成機(jī)器狀態(tài)退化。這種具有活動(dòng)零件的機(jī)器的實(shí)例為電動(dòng)機(jī)、泵、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、車床和數(shù)控機(jī)床?；顒?dòng)零件可包括軸和軸承。
[0003]為了防止機(jī)器故障，應(yīng)根據(jù)機(jī)器狀態(tài)對(duì)這種機(jī)器進(jìn)行維護(hù)。因此，優(yōu)選地，應(yīng)經(jīng)常對(duì)這種機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行估算?？赏ㄟ^測(cè)量由軸承產(chǎn)生的振動(dòng)，或測(cè)量機(jī)器外殼上的溫度而確定運(yùn)行狀態(tài)，所述溫度取決于軸承的運(yùn)行狀態(tài)。具有旋轉(zhuǎn)零件或其它活動(dòng)零件的機(jī)器的這種狀態(tài)檢查對(duì)于安全性和這種機(jī)器的壽命來說都非常重要。手動(dòng)對(duì)機(jī)器進(jìn)行這種測(cè)量是已知的。這種普通的測(cè)量通常由操作人員借助在一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器上的測(cè)量點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行。
[0004]根據(jù)滾動(dòng)軸承的缺陷會(huì)產(chǎn)生短脈沖(一般稱為沖擊脈沖)的情況，有多種商用儀器可以使用。沖擊脈沖測(cè)量?jī)x器可生成表示軸承或機(jī)器的狀態(tài)的信息。
[0005]W003062766公開了一種具有測(cè)量點(diǎn)和具有特定軸徑的軸的機(jī)器，其中，所述軸可在機(jī)器使用時(shí)旋轉(zhuǎn)。W003062766還公開了一種用于分析具有轉(zhuǎn)軸的機(jī)器的狀態(tài)的裝置。所公開的裝置具有傳感器，傳感器用于生成表示測(cè)量點(diǎn)處的振動(dòng)的測(cè)量值。W003062766公開的裝置具有數(shù)據(jù)處理器和存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)程序代碼，程序代碼在數(shù)據(jù)處理器上運(yùn)行時(shí)會(huì)使分析裝置執(zhí)行機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控功能。這種機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控功能可包括沖擊脈沖測(cè)量。
[0006]當(dāng)滾珠軸承或滾柱軸承被正確安裝，充分潤(rùn)滑或以其它方式妥善處理時(shí)，除材料疲勞之外，基本消除了會(huì)造成故障的狀態(tài)。在適當(dāng)?shù)妮S承設(shè)備中，軸承潤(rùn)滑劑的有效性取決于其將滾動(dòng)面充分分離的能力。彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑劑保護(hù)薄膜的厚度通常僅稍大于被該薄膜分離的潤(rùn)滑軸承面的粗糙度的和。理論和分析研究研究出了一種彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑劑薄膜參數(shù)，用于評(píng)定在滾珠軸承和滾柱軸承應(yīng)用中的潤(rùn)滑有效性。后者參數(shù)包括潤(rùn)滑劑薄膜厚度和潤(rùn)滑表面粗糙度的函數(shù)。實(shí)驗(yàn)上已利用將電容測(cè)量與潤(rùn)滑劑介電常數(shù)知識(shí)相結(jié)合，估算薄膜厚度的技術(shù)證實(shí)了為滾動(dòng)軸承中的標(biāo)稱線觸頭和點(diǎn)觸頭的彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑劑薄膜參數(shù)提供基礎(chǔ)的理論預(yù)測(cè)。采用利用X射線透射技術(shù)、透明部件和干涉測(cè)量法的其它試驗(yàn)研究對(duì)潤(rùn)滑劑薄膜厚度和形狀進(jìn)行了研究。通過測(cè)量工作軸承中由于潤(rùn)滑劑薄膜的存在而防止了金屬與金屬接觸的時(shí)間百分?jǐn)?shù)，獲得了潤(rùn)滑劑薄膜厚度對(duì)軸承持久性的作用的定性指標(biāo)。
[0007]對(duì)于大多數(shù)軸承應(yīng)用，彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑劑薄膜參數(shù)A的值的范圍為0.8至4。當(dāng)A的值小于0.8時(shí)，由于潤(rùn)滑劑薄膜的散點(diǎn)狀干擾，存在表面損壞的風(fēng)險(xiǎn)，這表示可能需要采取矯正措施改善潤(rùn)滑作用。大于4的A值表示通過完整的彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑劑薄膜的滾動(dòng)面連續(xù)分離。當(dāng)存在這種情況時(shí)，軸承的“額定壽命”可以期望至少為所列目錄中特定軸承的額定值的兩倍。但是，在最佳運(yùn)行條件下，需要將軸承間隙最小化，同時(shí)保持適當(dāng)?shù)谋∧し蛛x程度，以達(dá)到良好的軸承壽命，A的值將會(huì)稍小于4。在精密裝置，例如，絲桿機(jī)構(gòu)、機(jī)器主軸等中，這種條件是期望的。
[0008]可計(jì)算滾柱軸承中標(biāo)稱線觸頭或滾珠軸承應(yīng)用中點(diǎn)觸頭的Λ的理論值，且這樣的計(jì)算在滾柱和滾珠軸承應(yīng)用的分析和設(shè)計(jì)中非常有用?？刹捎蒙衔母攀龅脑囼?yàn)技術(shù)中的一種證實(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，然而，盡管這樣的試驗(yàn)技術(shù)在檢驗(yàn)理論上預(yù)測(cè)的潤(rùn)滑劑薄膜厚度時(shí)是有用的，但它們無法提供估算現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件下軸承潤(rùn)滑狀態(tài)的實(shí)用方法。
[0009]許多軸承設(shè)備安裝在不太理想的條件下運(yùn)行，理想條件一般是在大多數(shù)理論和試驗(yàn)研究中假設(shè)或提供的。一個(gè)重要的實(shí)際考慮是，在滾動(dòng)元件接觸區(qū)域附近提供和分布潤(rùn)滑劑。經(jīng)常存在，但不能每次都被識(shí)別的潤(rùn)滑劑不足對(duì)潤(rùn)滑劑薄膜厚度和軸承運(yùn)行的其它彈性流體動(dòng)力方面具有重要的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及提供用于分析具有旋轉(zhuǎn)零件的機(jī)器的狀態(tài)的改進(jìn)方法和改進(jìn)裝置的問題。
[0011]該問題通過一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fKOT，Vr)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法被解決，所述方法包括以下步驟:
[0012]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(Sm，SE, Sf)；
[0013]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Trii)內(nèi)的峰振幅值(Aa)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs)對(duì)應(yīng)，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0014]定義多個(gè)振幅范圍，每個(gè)振幅范圍與每轉(zhuǎn)一個(gè)以上峰值的峰值出現(xiàn)頻率對(duì)應(yīng)；
[0015]將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅范圍，以反映在所述多個(gè)振幅范圍內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)；
[0016]為出現(xiàn)頻率為每轉(zhuǎn)約隊(duì)個(gè)峰值的所檢測(cè)的峰值確定峰振幅值(Aa)，所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為大于I的數(shù)字。
[0017]下文公開了所述方法和裝置的各種實(shí)施方式。本發(fā)明的實(shí)施方式I包括:一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fKOT，Vr)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟:
[0018]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(Sm，SE, Sf)；
[0019]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Trii)內(nèi)的峰振幅值(Aa)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)對(duì)應(yīng)；所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0020]定義多個(gè)振幅范圍，每個(gè)振幅范圍與每轉(zhuǎn)一個(gè)以上峰值的峰值出現(xiàn)頻率對(duì)應(yīng)；
[0021]將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅單元，以反映(470)在所述多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)，或反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/ )的所檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’);為出現(xiàn)(N’ )頻率為每轉(zhuǎn)約隊(duì)個(gè)峰值的所檢測(cè)的峰值確定峰振幅值(Aa)，所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為大于I的數(shù)字。
[0022]實(shí)施方式2。一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fKOT，Vj旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法，包括:
[0023]進(jìn)行對(duì)多個(gè)旋轉(zhuǎn)速度(fKOT，Vr)對(duì)特定類型的軸承確定多個(gè)參考值(AptofvJ的程序；所述參考值確定程序包括以下步驟:
[0024]當(dāng)未潤(rùn)滑的控制軸承以兩種不同旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)行時(shí)，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，
[0025]將以第一速度(V1)運(yùn)行旋轉(zhuǎn)零件時(shí)出現(xiàn)頻率為每轉(zhuǎn)約隊(duì)個(gè)峰值的檢測(cè)峰值的峰振幅值(APL)記錄為第一參考值(Aptofvi),所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為大于I的數(shù)字，并且
[0026]將以第二速度(V2)運(yùn)行旋轉(zhuǎn)零件時(shí)出現(xiàn)頻率為每轉(zhuǎn)約隊(duì)個(gè)峰值的檢測(cè)峰值的峰振幅值(APl)記錄為第二參考值(Aptejfv2),
[0027]當(dāng)被監(jiān)控的軸承以第三速度(V3)運(yùn)行時(shí)，估算用作第三參考(Aptofv3)的第三參考值(Aptofv3),所述第三參考值(Aptofv3)根據(jù)所述第一參考值(Aptofvi)和第二參考值(Aptofv2)生成。
[0028]實(shí)施方式3。根據(jù)實(shí)施方式I或2所述的方法，其中，出現(xiàn)頻率為每轉(zhuǎn)約隊(duì)個(gè)峰值的檢測(cè)峰值的振幅用于表示潤(rùn)滑狀態(tài)。
[0029]實(shí)施方式4。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述確定步驟包括:
[0030]在達(dá)到所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)時(shí)，識(shí)別其中計(jì)數(shù)了 X個(gè)振幅值的振幅單元，其中
[0031]X=Rd*Nl，且其中
[0032]Rd為與所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)對(duì)應(yīng)的數(shù)字；并且
[0033]使用所識(shí)別的振幅范圍的振幅值作為所述峰振幅值(Aa)。
`[0034]實(shí)施方式5。根據(jù)實(shí)施方式5所述的方法，其中
[0035]所述振幅范圍為所檢測(cè)的峰振幅值的直方圖中的范圍(500，r)。
[0036]實(shí)施方式6。根據(jù)實(shí)施方式I至3任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述確定步驟包括:
[0037]在達(dá)到所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)時(shí)，識(shí)別其中計(jì)數(shù)了 Z個(gè)振幅值的振幅單元，其中
[0038]Z反映(530) 了振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/ )的所檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’)；并且
[0039]Z=Rd^Nl,以及其中
[0040]RD為與所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)的數(shù)字，且所述確定步驟進(jìn)一步包括[0041 ] 使用所述識(shí)別的振幅范圍的振幅值作為所述峰振幅值(Aa)。
[0042]實(shí)施方式7。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中
[0043]所述有限時(shí)間周期(Tpm)根據(jù)預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)量(Rs)和表示實(shí)際旋轉(zhuǎn)量(Rd)的信號(hào)確定(875);其中
[0044]所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs, Rd)與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或
[0045]所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少兩次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或
[0046]所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少三次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或
[0047]所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少四次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或
[0048]所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少八次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或
[0049]所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少十次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)。
[0050]實(shí)施方式8。根據(jù)實(shí)施方式I至3任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述確定步驟包括:
[0051]將第Y個(gè)最高的峰振幅值選為表示潤(rùn)滑狀態(tài)的所述峰振幅值(Aa);其中
[0052]Y=Rs*Nl[0053]并且其中
[0054]Rs為所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs);以及
[0055]Nl為值大于一(I)的整數(shù)。
[0056]實(shí)施方式9。一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fKOT)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的潤(rùn)滑狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟:
[0057]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(Sm，SE, Sf)；
[0058]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tra)內(nèi)的峰振幅值(Ap)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量(Rd)對(duì)應(yīng)，所述特定旋轉(zhuǎn)量(Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0059]將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅單元，以
[0060]反映(470 )在所述多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)，或以
[0061]反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/ )的檢測(cè)峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’ )；
[0062]識(shí)別包含有限時(shí)間周期(ΤΡΛ)內(nèi)平均出現(xiàn)頻率(隊(duì))為每轉(zhuǎn)一次以上的分類的峰振幅值A(chǔ)a的振幅范圍(r)。
[0063]實(shí)施方式10。一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fKQT，V,)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟:
[0064]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(Sm，SE, Sf)；
[0065]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Trii)內(nèi)的峰振幅值(Aa)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(A)對(duì)應(yīng)，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(A)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0066]將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅單元，以
[0067]反映(470)在多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)，或以
[0068]反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/)的所檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N，)；
[0069]使用與所述振幅范圍中的至少一個(gè)第一振幅范圍相關(guān)的振幅值(Ara)作為表示所述旋轉(zhuǎn)零件的第一種狀態(tài)的值；以及
[0070]使用與所述振幅范圍中的至少一個(gè)第二振幅范圍相關(guān)的振幅值(Aa)作為表示所述旋轉(zhuǎn)零件的第二種狀態(tài)的值。
[0071]實(shí)施方式11。一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fKOT，Vr)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟:
[0072]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(Sm，SE, Sf)；
[0073]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Trii)內(nèi)的峰振幅值(Aa)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(A)對(duì)應(yīng)，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(A)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0074]將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅單元，以
[0075]反映(470)在多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)，或以
[0076]反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/ )的檢測(cè)峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’ )；
[0077]使用與所述振幅單元中的至少兩個(gè)振幅單元相關(guān)的振幅值(Aa，Apk)作為表示所述旋轉(zhuǎn)零件的一種狀態(tài)的值；
[0078]基于所述峰值的每轉(zhuǎn)出現(xiàn)次數(shù)(隊(duì)，Ne)區(qū)分
[0079]用于表示軸承面的潤(rùn)滑狀態(tài)的振幅值(Aa，Apk)和
[0080]用于表示軸承面的機(jī)械狀態(tài)的振幅值(Aa，ApkX
[0081]實(shí)施方式12。根據(jù)實(shí)施方式11所述的方法，其中
[0082]用于表示軸承面的潤(rùn)滑狀態(tài)的振幅值(Aa)在每轉(zhuǎn)峰值數(shù)量中具有第一出現(xiàn)頻率值(Nl)；
[0083]所述第一出現(xiàn)頻率值(隊(duì))為高于每轉(zhuǎn)一個(gè)峰值的數(shù)字。
[0084]實(shí)施方式13。根據(jù)實(shí)施方式11或12所述的方法，其中
[0085]用于表示軸承面的機(jī)械狀態(tài)的振幅值(Apk)在每轉(zhuǎn)峰值數(shù)量中具有第二出現(xiàn)頻率值；
[0086]所述第二出現(xiàn)頻率值為低于每轉(zhuǎn)一個(gè)峰值的數(shù)字。
[0087]實(shí)施方式14。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中，
[0088]所述出現(xiàn)頻率值Nl為大于10的數(shù)字。
[0089]實(shí)施方式15。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中
[0090]所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為15至150的范圍內(nèi)的數(shù)字。
[0091]實(shí)施方式16。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中
[0092]所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為20至90的范圍內(nèi)的數(shù)字。
[0093]實(shí)施方式17。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中
[0094]所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為25至70的范圍內(nèi)的數(shù)字。
[0095]實(shí)施方式18。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中
[0096]所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)反映了被監(jiān)控的零件的每轉(zhuǎn)的峰值數(shù)。
[0097]實(shí)施方式19。一種用于確定與旋轉(zhuǎn)零件相關(guān)的軸承的參考值(ApfcefvJ的程序，包括以下步驟:
[0098]接收取決于由所述旋轉(zhuǎn)零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(Sm，SE, Sf)；
[0099]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tpm)內(nèi)的峰振幅值(Ap)，所述有限時(shí)間周期與所述軸承的特定旋轉(zhuǎn)量(R)對(duì)應(yīng)，所述特定旋轉(zhuǎn)量(R)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0100]當(dāng)控制軸承以兩種不同旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)行時(shí)，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，
[0101]將以第一速度運(yùn)行控制軸承時(shí)每R轉(zhuǎn)出現(xiàn)一次的最高信號(hào)峰值(Apk)記錄為第一參考值(Aravi)，并且
[0102]將以第二速度運(yùn)行控制軸承時(shí)每R轉(zhuǎn)出現(xiàn)一次的最高信號(hào)峰值(Apk)記錄為第二參考值(Apkv2),
[0103]當(dāng)被監(jiān)控的軸承以第三速度運(yùn)行時(shí)，估算用作參考的第三參考值(Arav3),所述第三參考值(Apkv3)根據(jù)所述第一參考值(Apkvi)和第二參考值(Apkv2)生成。
[0104]實(shí)施方式20。一種用于執(zhí)行根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法的裝置。
[0105]實(shí)施方式21。一種操作用于分析具有以旋轉(zhuǎn)速度(fK()T)旋轉(zhuǎn)的零件的機(jī)器的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟:
[0106]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(Sm，SE, Sf)；[0107]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tpm)內(nèi)的峰振幅值(Ap)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量(R)對(duì)應(yīng)，所述特定旋轉(zhuǎn)量(R)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0108]定義多個(gè)(Nk)振幅范圍；
[0109]將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅范圍，以反映在所述多個(gè)振幅范圍內(nèi)的所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)；
[0110]根據(jù)所述分類的峰振幅值(Ap)和所述特定量(R)估算典型的峰振幅值(APK)。
[0111]實(shí)施方式22。根據(jù)實(shí)施方式21所述的方法，進(jìn)一步包括
[0112]將所述典型的峰振幅值(Apk)傳輸給到用戶界面，以顯示給用戶。
[0113]實(shí)施方式23。根據(jù)實(shí)施方式21或22所述的方法，進(jìn)一步包括執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)控功能(Fl，F(xiàn)2，F(xiàn)n),以根據(jù)所述典型的峰振幅值(Apk)分析機(jī)器狀態(tài)。
[0114]實(shí)施方式24。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述估算步驟包括:將第R高振幅選為所述典型的峰振幅值(APK)。
[0115]實(shí)施方式25。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述估算步驟包括:制作累加直方圖。
[0116]實(shí)施方式26。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中，由被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振幅電平緊密遵循正態(tài)分布(也稱為高斯分布)；以及其中
[0117]對(duì)由旋轉(zhuǎn)零件的多次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振幅電平進(jìn)行記錄，以檢測(cè)用于確定被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的狀態(tài)的相關(guān)實(shí)際峰值。
[0118]實(shí)施方式27。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中
[0119]估算步驟包括:基于高斯函數(shù)或鐘形曲線的特性估算不太頻繁的最高峰振幅值(APK，590)，使低振幅值(550，560)的出現(xiàn)頻率可用于告知不太頻繁的最高峰振幅值(APK，590)的振幅。
[0120]實(shí)施方式28。根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法，其中
[0121]所述特定旋轉(zhuǎn)量包括至少n*R次旋轉(zhuǎn)，其中，η為數(shù)值至少為I的數(shù)字，R的數(shù)值至少為8。
[0122]實(shí)施方式29。根據(jù)實(shí)施方式28所述的方法，其中
[0123]η的數(shù)值至少為2;并且
[0124]估算步驟包括:選擇第η個(gè)最高檢測(cè)的峰振幅值。
[0125]實(shí)施方式30。根據(jù)實(shí)施方式28或29任一項(xiàng)所述的方法，其中
[0126]R的數(shù)值至少為10。
[0127]實(shí)施方式31。一種操作用于分析具有以旋轉(zhuǎn)速度(fK()T)旋轉(zhuǎn)的零件的機(jī)器的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟:
[0128]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(Sm，SE, Sf)；
[0129]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tpm)內(nèi)的峰振幅值(Ap)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量(R)對(duì)應(yīng)，所述特定旋轉(zhuǎn)量(R)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0130]定義多個(gè)(Nk)振幅范圍；
[0131]將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅范圍，以反映在所述多個(gè)振幅范圍內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)；
[0132]根據(jù)所述分類的峰振幅值(Ap)和所述特定量(R)估算典型的峰振幅值(Apk，630，640，650，660)；
[0133]將所述典型的峰振幅值(Apk)與參考信息相比較；以及
[0134]通過將所述典型的峰振幅值(APK，630，640，650)與對(duì)應(yīng)參考信息(APtoefVr，620)相關(guān)聯(lián)而生成表示檢測(cè)的相對(duì)損壞的值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0135]為了易于理解本發(fā)明，下文將通過示例并參照附圖進(jìn)行描述，在附圖中:
[0136]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的包括分析裝置的狀態(tài)分析系統(tǒng)2的一個(gè)實(shí)施方式的示意框圖。
[0137]圖2A為圖1所示的包括分析裝置的實(shí)施方式的狀態(tài)分析系統(tǒng)2的一部分的實(shí)施方式的示意框圖。
[0138]圖2B為傳感器接口的實(shí)施方式的示意框圖。
[0139]圖2C為來自振動(dòng)傳感器的測(cè)量信號(hào)的示圖。
[0140]圖2D示出了由沖擊脈沖傳感器(shock pulse sensor)生成的測(cè)量信號(hào)振幅。
[0141]圖2E示出了由振動(dòng)傳感器生成的測(cè)量信號(hào)振幅。
[0142]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的沖擊脈沖測(cè)量傳感器的簡(jiǎn)化的示圖
[0143]圖4為存儲(chǔ)器60及其內(nèi)容的實(shí)施方式的簡(jiǎn)化的示圖。
[0144]圖5為具有活動(dòng)軸的機(jī)器6所處的客戶位置處的分析裝置的實(shí)施方式的示意框圖。
[0145]圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的預(yù)處理器的實(shí)施方式的示意框圖。
[0146]圖6B示出了包括數(shù)字整流器的預(yù)處理器的實(shí)施方式。
[0147]圖7示出了估算器(evaluator)的實(shí)施方式。
[0148]圖8為可由圖6B所示的整流器傳輸?shù)恼餍盘?hào)的示意圖。
[0149]圖9示出了沒有任何噪聲的情況下的測(cè)量過程產(chǎn)生的直方圖。
[0150]圖10示出了在測(cè)量過程中引入了高振幅噪聲的另一個(gè)測(cè)量產(chǎn)生的直方圖。
[0151]圖1lA為示出操作裝置以使其用于執(zhí)行峰值電平狀態(tài)分析的方法的實(shí)施方式的流程圖。
[0152]圖1lB為示出操作裝置以進(jìn)行峰值電平狀態(tài)分析的方法的實(shí)施方式的流程圖。
[0153]圖12A為示出進(jìn)行峰值電平測(cè)量會(huì)話的方法的實(shí)施方式的流程圖。
[0154]圖12B為示出進(jìn)行峰值電平測(cè)量會(huì)話并解決噪聲峰振幅值突發(fā)影響的方法的實(shí)施方式的流程圖。
[0155]圖13A示出了具有多個(gè)振幅單元的直方圖。
[0156]圖13B為設(shè)置為表格的多個(gè)存儲(chǔ)位置的示意圖。
[0157]圖13C為與圖13B的直方圖表格對(duì)應(yīng)的累加直方圖表格的示圖。
[0158]圖14A為示出基于測(cè)量會(huì)話中采集的峰振幅值A(chǔ)p確定典型的峰振幅值的方法的實(shí)施方式的流程圖。
[0159]圖14B為示出基于測(cè)量會(huì)話中采集的峰振幅值A(chǔ)p估算典型的峰振幅值A(chǔ)PR的方法的另一個(gè)實(shí)施方式的流程圖。
[0160]圖15A為反映測(cè)量過程產(chǎn)生的累加直方圖的原理的示圖。
[0161]圖16為分析裝置的實(shí)施方式的示意框圖。
[0162]圖17為根據(jù)實(shí)施方式形成的方案的示圖。
[0163]圖18為用于檢測(cè)軸承面的潤(rùn)滑狀態(tài)的方案的實(shí)施方式的示圖。
[0164]圖19為出現(xiàn)頻率為每轉(zhuǎn)一個(gè)以上峰值的峰值A(chǔ)PL的振幅與彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑劑薄膜參數(shù)Λ之間的相關(guān)性的示圖。
[0165]圖20為示出彈性流體動(dòng)力薄膜參數(shù)Λ與軸承上用于兩種不同負(fù)載的軸承的金屬與金屬接觸的時(shí)間百分比之間的關(guān)系曲線圖。
[0166]圖21為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的改進(jìn)裝置的框圖。
[0167]圖22為用于區(qū)分表示被監(jiān)控的軸承面的潤(rùn)滑狀態(tài)的第一參數(shù)與表示軸承面的機(jī)械狀態(tài)的第二參數(shù)的方案的實(shí)施方式的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0168]在以下說明中，不同實(shí)施方式中的相似特征可用相同參考數(shù)字表示。
[0169]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的狀態(tài)分析系統(tǒng)2的實(shí)施方式的示意框圖。參考數(shù)字4指具有活動(dòng)零件8的機(jī)器6的客戶位置?；顒?dòng)零件可包括軸承7和軸8，軸8在機(jī)器運(yùn)行時(shí)旋轉(zhuǎn)。軸8或軸承7的運(yùn)行狀態(tài)可根據(jù)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)軸和/或軸承產(chǎn)生的振動(dòng)確定。還可被稱為客戶部分或用戶部分的客戶位置4，可為(例如)風(fēng)力發(fā)電廠的建筑，例如，位置處的一組風(fēng)輪機(jī)，或造紙廠的建筑，或擁有具有活動(dòng)零件的機(jī)器的某些其它制造廠。
[0170]當(dāng)傳感器10附接在機(jī)器6本體的測(cè)量點(diǎn)12上或處于測(cè)量點(diǎn)12處時(shí)，狀態(tài)分析系統(tǒng)2的實(shí)施方式運(yùn)行。盡管圖1僅示出了兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)12，但應(yīng)理解的是，位置4可包括任何數(shù)量的測(cè)量點(diǎn)12。圖1所示的狀態(tài)分析系統(tǒng)2包括用于基于傳感器10傳輸?shù)臏y(cè)量值分析機(jī)器狀態(tài)的分析裝置14。
[0171]分析裝置14具有用于進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換的通信端口 16。通信端口 16可通過(例如)數(shù)據(jù)接口 19與通信網(wǎng)絡(luò)18連接。通信網(wǎng)絡(luò)18可為萬維網(wǎng)，又稱因特網(wǎng)。通信網(wǎng)絡(luò)18還可包括公用交換電話網(wǎng)。
[0172]服務(wù)器計(jì)算機(jī)20與通信網(wǎng)絡(luò)18連接。服務(wù)器20可包括數(shù)據(jù)庫22、用戶輸入/輸出接口 24和數(shù)據(jù)處理硬件26，以及通信端口 29。服務(wù)器計(jì)算機(jī)20位于在地理上與客戶位置4分離的位置28。服務(wù)器位置28可位于第一城市，例如，瑞典首都斯德哥爾摩，客戶位置可處于另一個(gè)城市，例如，德國(guó)斯圖加特或美國(guó)密歇根底特律?？蛇x地，服務(wù)器位置28可位于城鎮(zhèn)的第一部分，客戶位置可位于同一城鎮(zhèn)的另一個(gè)部分。服務(wù)器位置28還可稱為供應(yīng)商部分28或供應(yīng)商部分位置28。
[0173]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，中心控制位置31包括控制計(jì)算機(jī)33，控制計(jì)算機(jī)33具有用于測(cè)量客戶位置4上的多臺(tái)機(jī)器的數(shù)據(jù)處理硬件和軟件。機(jī)器6可為風(fēng)輪機(jī)或風(fēng)輪機(jī)內(nèi)使用的齒輪箱。可選地，機(jī)器可包括(例如)造紙廠的機(jī)械?？刂朴?jì)算機(jī)33可包括數(shù)據(jù)庫22Β、用戶輸入/輸出接口 24Β和數(shù)據(jù)處理硬件26Β以及通信端口 29Β。中心控制位置31可在地理距離上與客戶位置4分離。通過通信端口 29Β，控制計(jì)算機(jī)33可以經(jīng)由端口 16被耦接以于分析裝置14通信。分析裝置14可傳輸經(jīng)過部分處理的測(cè)量數(shù)據(jù)，以在中心位置31處由控制計(jì)算機(jī)33進(jìn)行進(jìn)一步信號(hào)處理和/或分析。
[0174]供應(yīng)商公司占據(jù)供應(yīng)商部分位置28。供應(yīng)商公司可銷售和傳送分析裝置14和/或用于分析裝置14的軟件。供應(yīng)商公司還可銷售和傳送用于中心控制位置31處的控制計(jì)算機(jī)的分析軟件。下文結(jié)合圖4對(duì)這種分析軟件94、105進(jìn)行了討論。這種分析軟件94、105可通過在所述通信網(wǎng)絡(luò)18傳輸而傳送。
[0175]根據(jù)系統(tǒng)2的一個(gè)實(shí)施方式，裝置14可為時(shí)不時(shí)與通信網(wǎng)絡(luò)18連接的便攜裝置。
[0176]根據(jù)系統(tǒng)2的另一個(gè)實(shí)施方式，裝置14基本與通信網(wǎng)絡(luò)18持續(xù)連接。因此，根據(jù)該實(shí)施方式的裝置14可基本上始終處于可用于與供應(yīng)商計(jì)算機(jī)20和/或控制位置31的控制計(jì)算機(jī)33通信的“在線”狀態(tài)。
[0177]圖2A為圖1所示的狀態(tài)分析系統(tǒng)2的一部分的實(shí)施方式的示意框圖。如圖2A所示，狀態(tài)分析系統(tǒng)包括用于生成測(cè)量值的傳感器單元10。測(cè)量值可取決于軸旋轉(zhuǎn)時(shí)軸承產(chǎn)生的移動(dòng)，或者，更準(zhǔn)確地說，軸承產(chǎn)生的振動(dòng)或沖擊脈沖。
[0178]裝置30牢固地安裝在機(jī)器6上的測(cè)量點(diǎn)上或測(cè)量點(diǎn)處時(shí)，狀態(tài)分析系統(tǒng)2的實(shí)施方式是可運(yùn)行的。安裝在測(cè)量點(diǎn)處的裝置30可稱為雙頭螺栓(stud) 30。雙頭螺栓30可包括傳感器單元10能夠可拆卸地附接的連接耦接器32。連接耦接器32可(例如)包括用于使傳感器單元通過1/4阻旋轉(zhuǎn)與雙頭螺栓機(jī)械哨合的雙頭螺紋(double start thread)。
[0179]測(cè)量點(diǎn)12可包括在機(jī)器外殼中的螺紋凹口。雙頭螺栓30可具有突出部分，突出部分具有與凹口的螺紋對(duì)應(yīng)的螺紋，用于將雙頭螺栓像螺栓一樣置于凹口中，從而將其穩(wěn)固地附接在測(cè)量點(diǎn)上。
[0180]可選地，測(cè)量點(diǎn)可包括在機(jī)器外殼中的螺紋凹口，傳感器單元10可包括對(duì)應(yīng)螺紋，使其可直接被引入凹口中?？蛇x地，僅用涂漆標(biāo)記在機(jī)器外殼上對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記。
[0181]圖2A所示的機(jī)器6可具有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸具有特定軸徑dl。當(dāng)機(jī)器6使用時(shí)，機(jī)器24中的軸可以旋轉(zhuǎn)速度V1旋轉(zhuǎn)。
[0182]傳感器單元10可與用來分析機(jī)器狀態(tài)的裝置14耦接。參照?qǐng)D2A，分析裝置14包括用于接收由傳感器10生成的測(cè)量信號(hào)或測(cè)量數(shù)據(jù)的傳感器接口 40。傳感器接口 40與數(shù)據(jù)處理裝置50耦接，數(shù)據(jù)處理裝置50能根據(jù)程序代碼控制分析裝置14的運(yùn)行。數(shù)據(jù)處理裝置50還與用于存儲(chǔ)所述程序代碼的存儲(chǔ)器60耦接。
[0183]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，傳感器接口 40包括用于接收模擬信號(hào)的輸入端42，輸入端42與模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器44連接，模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器44的數(shù)字輸出端48與數(shù)據(jù)處理裝置50耦接。A/D轉(zhuǎn)換器44以特定采樣頻率fs對(duì)接收的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，以傳送具有所述特定采樣頻率fs的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi，其中，每個(gè)樣本的振幅取決于采樣時(shí)接收的模擬信號(hào)的振幅。
[0184]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，如圖2B所示，傳感器接口 40包括用于從沖擊脈沖測(cè)量傳感器接收模擬信號(hào)Sea的輸入端42、耦接以用于接收模擬信號(hào)的調(diào)節(jié)電路(conditioning circuit)43,以及I禹接以用于從調(diào)節(jié)電路43接收調(diào)節(jié)的模擬信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器44。A/D轉(zhuǎn)換器44以特定采樣頻率fs對(duì)接收的調(diào)理模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，以傳送具有所述特定采樣頻率fs的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi，其中，每個(gè)樣本的振幅取決于采樣時(shí)接收的模擬信號(hào)的振幅。
[0185]采樣定理確保在采樣率fs大于要監(jiān)控的模擬信號(hào)Sea的最大頻率fSEAmax的兩倍的情況下，可將帶限信號(hào)(即，具有最大頻率的信號(hào))從采樣版很好地重構(gòu)。因此，等于采樣率的二分之一的頻率則為毫無疑問可用采樣信號(hào)Ssffi表示的最高頻率的理論極限。該頻率(采樣率的一半)稱為采樣系統(tǒng)的奈奎斯特頻率。高于奈奎斯特頻率fN的頻率可在采樣信號(hào)中觀測(cè)到，但其頻率不定。即，具有頻率f的頻率分量無法與非零整數(shù)B的具有頻率B*fN+f和B*fN_f的其它分量區(qū)分開來。
[0186]可通過在將信號(hào)轉(zhuǎn)換成采樣離散表示之前用防混疊濾波器(通常為具有接近奈奎斯特頻率的截止頻率的低通濾波器)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波而解決這種不定性(稱為混疊)。
[0187]為了提供安全裕度，使非理想濾波器在頻率響應(yīng)中具有特定斜度，采樣頻率可選為大于2的值。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，采樣頻率可設(shè)為 [0188]fs=k*fSEAmax
[0189]其中
[0190]k為值大于2，O的因數(shù)。
[0191]由此，因數(shù)k可選為大于2，O的值。優(yōu)選地，因數(shù)k可選為2，O和2，9之間的值，以提供良好安全裕度，同時(shí)避免生成許多不必要的樣本值。根據(jù)實(shí)施方式，有利地，選擇因數(shù)k以使得100*k/2的結(jié)果為整數(shù)。根據(jù)實(shí)施方式，因數(shù)k可被設(shè)定為2，56。將k選為2，56，則 100*k=256=2 的 8 次方。
[0192]根據(jù)實(shí)施方式，數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm的采樣頻率fs可被固定為特定值fs，例如，fs=102kHzo
[0193]因此，采樣頻率fs被固定為特定值fs時(shí)，模擬信號(hào)Sea的最大頻率fSEAmax將為:
[0194]fSEAmax=fS/k
[0195]其中，fSEAmax為采樣信號(hào)中要分析的最高頻率。
[0196]因此，當(dāng)采樣頻率fs被固定為特定值fs=102400Hz，且因數(shù)k被設(shè)為2，56時(shí)，模擬
信號(hào)Sea的最大頻率

fsEAmax 將為:
[0197]fSEAmax=fs/k=102400/2, 56=40kHz
[0198]由此，響應(yīng)于所接收的模擬測(cè)量信號(hào)Sea而生成具有特定采樣頻率fs的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm。A/D轉(zhuǎn)換器44的數(shù)字輸出端48經(jīng)由傳感器接口 40的輸出端49與數(shù)據(jù)處理裝置50耦接，以將信號(hào)測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm傳送至數(shù)據(jù)處理裝置50。
[0199]傳感器單元10可包括振動(dòng)變頻器(傳感器，transducer),傳感器單元被構(gòu)造為與測(cè)量點(diǎn)的連接耦接器物理嚙合，使機(jī)器在測(cè)量點(diǎn)處的振動(dòng)被傳遞給振動(dòng)變頻器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，傳感器單元包括具有壓電元件的變頻器。當(dāng)測(cè)量點(diǎn)12振動(dòng)時(shí)，傳感器單元10，或其至少一部分，也會(huì)振動(dòng)，傳感器隨后生成頻率和振幅分別取決于測(cè)量點(diǎn)12的機(jī)械振動(dòng)頻率和振動(dòng)振幅的電信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，傳感器單元10為振動(dòng)傳感器，提供(例如)頻率范圍為1.00至10000Hz的10mV/g的模擬振幅信號(hào)。這樣的振動(dòng)傳感器被設(shè)計(jì)為用于傳輸IOmV的基本相同的振幅,而無論是否會(huì)以1Ηζ、3Ηζ或IOHz被施加lg(9, 82m/s2)的加速度。因此，典型的振動(dòng)傳感器在高達(dá)約IOkHz的指定頻率范圍內(nèi)具有線性響應(yīng)。由機(jī)器旋轉(zhuǎn)零件產(chǎn)生的在該頻率范圍內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)通常是由不平衡或未對(duì)準(zhǔn)造成的。然而，當(dāng)被安裝在機(jī)器上時(shí)，線性響應(yīng)振動(dòng)傳感器通常還具有取決于傳感器與振動(dòng)源之間的物理路徑的多個(gè)不同的機(jī)械共振頻率。
[0200]滾柱軸承的損壞可能會(huì)造成在到達(dá)傳感器之間沿機(jī)器外殼中的物理路徑傳播的相對(duì)尖銳的彈性波，稱為沖擊脈沖。這種沖擊脈沖通常具有寬的頻譜。滾柱軸承沖擊脈沖的振幅一般低于由不平衡或未對(duì)準(zhǔn)造成的振動(dòng)的振幅。
[0201]沖擊脈沖信號(hào)的寬的頻譜使得它們能夠激活“振鈴響應(yīng)”或以與傳感器相關(guān)聯(lián)的共振頻率共振。因此，來自振動(dòng)傳感器的典型測(cè)量信號(hào)可具有圖2C所示的波形，S卩，具有疊加的高頻低振幅共振“振鈴響應(yīng)”的明顯的低頻信號(hào)。
[0202]為了對(duì)通常由軸承損壞產(chǎn)生的沖擊脈沖信號(hào)進(jìn)行分析，必須將低頻分量過濾掉。這可由高通濾波器或帶通濾波器實(shí)現(xiàn)。然而，必須對(duì)這些濾波器進(jìn)行調(diào)整，從而使得低頻信號(hào)部分被阻擋而同時(shí)高頻信號(hào)部分通過。單獨(dú)振動(dòng)傳感器一般具有一個(gè)與來自一個(gè)沖擊脈沖信號(hào)源的物理路徑相關(guān)的共振頻率，以及與來自另一個(gè)沖擊脈沖信號(hào)源的物理路徑相關(guān)的不同的共振頻率，如US6，053，047所述。因此，用于使高頻信號(hào)部分通過的濾波器調(diào)整要求在使用振動(dòng)傳感器時(shí)能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)適。
[0203]當(dāng)這樣的濾波器被正確調(diào)整時(shí)，生成的信號(hào)將由沖擊脈沖信號(hào)組成。然而，由振動(dòng)傳感器產(chǎn)生的沖擊脈沖信號(hào)的分析在某種程度上受到以下事實(shí)的影響，因?yàn)檎穹憫?yīng)以及共振頻率的變化本質(zhì)上取決于來自沖擊脈沖信號(hào)源的單獨(dú)物理路徑。
[0204]有利地，與振動(dòng)傳感器有關(guān)的這些缺點(diǎn)可通過使用沖擊脈沖測(cè)量傳感器而消除。沖擊脈沖測(cè)量傳感器被設(shè)計(jì)和調(diào)適為提供預(yù)定的機(jī)械共振頻率，具體如下文所述。
[0205]有利地，沖擊脈沖測(cè)量傳感器的這個(gè)特征呈現(xiàn)了可重復(fù)的測(cè)量結(jié)果，即，來自沖擊脈沖測(cè)量傳感器的輸出信號(hào)具有基本上與沖擊脈沖信號(hào)源與沖擊脈沖傳感器之間的物理路徑無關(guān)的穩(wěn)定的共振頻率。另外，互不相同的單獨(dú)沖擊脈沖傳感器提供非常小的共振頻率偏移(如果有)。
[0206]其有利效果在于，與上文所述的使用振動(dòng)傳感器的情況相比，簡(jiǎn)化了信號(hào)處理，濾波器不需要單獨(dú)調(diào)整。另外，來自沖擊脈沖傳感器的振幅響應(yīng)被很好地規(guī)定，從而使得當(dāng)根據(jù)S.P.M.儀器AB規(guī)定的適當(dāng)測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，單次測(cè)量能提供可靠的信息。
[0207]圖2D示出了由沖擊脈沖傳感器生成的測(cè)量信號(hào)振幅，圖2E示出了由振動(dòng)傳感器生成的測(cè)量信號(hào)振幅。兩個(gè)傳感器都被施加了同一系列的機(jī)械沖擊而沒有典型低頻信號(hào)內(nèi)容。從圖2D和2E可以清楚地看到，對(duì)來自沖擊脈沖測(cè)量傳感器的沖擊脈沖信號(hào)的共振響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間小于對(duì)來自振動(dòng)傳感器的沖擊脈沖信號(hào)的對(duì)應(yīng)共振響應(yīng)。
[0208]沖擊脈沖測(cè)量傳感器提供不用的沖擊脈沖信號(hào)響應(yīng)的這個(gè)特征的有利效果在于，提供了可區(qū)分短時(shí)間跨度內(nèi)產(chǎn)生的不同的機(jī)械沖擊脈沖的測(cè)量信號(hào)。
[0209]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，傳感器為沖擊脈沖測(cè)量傳感器。圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的沖擊脈沖測(cè)量傳感器10的簡(jiǎn)化示圖。根據(jù)該實(shí)施方式，傳感器包括具有特定質(zhì)量或重量的部分110和壓電元件120。壓電元件120在某種程度上具有彈性，使其可在被施加了外力時(shí)收縮和膨脹。壓電元件120分別在相對(duì)表面上設(shè)有導(dǎo)電層130和140。隨著壓電元件120收縮和膨脹，會(huì)生成由導(dǎo)電層130和140拾取的電信號(hào)。由此，機(jī)械振動(dòng)被轉(zhuǎn)換成在輸出端子145、150上被傳送的模擬電測(cè)量信號(hào)SEA。
[0210]壓電元件120可置于重量110與表面160之間，在操作期間，表面160物理附接至測(cè)量點(diǎn)12，如圖3所示。
[0211]沖擊脈沖測(cè)量傳感器10具有取決于傳感器的機(jī)械特性，例如，重量部分110的質(zhì)量m和壓電元件120的彈性，的共振頻率。因此，壓電元件具有彈性和彈簧常數(shù)k。因此，傳感器的機(jī)械共振頻率fKM也取決于質(zhì)量m和彈簧常數(shù)k。
[0212]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，傳感器的機(jī)械共振頻率fM可通過以下等式確定:
[0213]fEi = I/(2 ) V (k/m)(等式 I)
[0214]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，沖擊脈沖測(cè)量傳感器10的實(shí)際機(jī)械共振頻率還可取決于其它因素，例如，傳感器10在機(jī)器6本體上的附接特性。
[0215]因此，共振沖擊脈沖測(cè)量傳感器10對(duì)頻率為機(jī)械共振頻率fRM或接近機(jī)械共振頻率fKM的振動(dòng)特別敏感。沖擊脈沖測(cè)量傳感器10可以被設(shè)計(jì)為使得機(jī)械共振頻率fKM的范圍大約為28kHz至37kHz。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，機(jī)械共振頻率fM的范圍大約為30kHz至35kHz ο
[0216]由此，模擬電測(cè)量信號(hào)具有隨頻譜變化的電振幅。為了說明理論背景，可假定如果對(duì)沖擊脈沖測(cè)量傳感器10施加(例如)IHz至(例如)200000kHz的所有頻率下的振幅都相同的機(jī)械振動(dòng)，則來自沖擊脈沖測(cè)量傳感器的模擬信號(hào)Sea的振幅在機(jī)械共振頻率fKM下具有最大值，因?yàn)閭鞲衅髟谝栽擃l率被“推動(dòng)”時(shí)產(chǎn)生共振。
[0217]如圖2B所示，調(diào)節(jié)電路43接收模擬信號(hào)SEA。調(diào)節(jié)電路43可被設(shè)計(jì)為阻抗調(diào)適電路(impedance adaption circuit),所述阻抗調(diào)適電路被設(shè)計(jì)為調(diào)適從傳感器端子145、150看去的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗，以達(dá)到最佳信號(hào)傳輸。因此，調(diào)節(jié)電路43可操作為調(diào)適從傳感器端子145、150看去的輸入阻抗Zin，以將最大電功率傳輸給A/D轉(zhuǎn)換器44。根據(jù)調(diào)節(jié)電路43的實(shí)施方式，將模擬信號(hào)Sea傳輸給變壓器的初級(jí)繞組，由變壓器的次級(jí)繞組傳輸調(diào)節(jié)的模擬信號(hào)。初級(jí)繞組具有nl匝，次級(jí)繞組具有n2匝，nl/n2的比=n12。因此，A/D轉(zhuǎn)換器44被耦接以用于從調(diào)節(jié)電路43接收調(diào)節(jié)的模擬信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器44具有輸入阻抗Z44,且當(dāng)調(diào)節(jié)電路43耦接在傳感器端子145、150與A/D轉(zhuǎn)換器44的輸入端子之間時(shí)，從傳感器端子145、150看去的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗將為(nl/n2) 2*Z44。
[0218]A/D轉(zhuǎn)換器44以特定采樣頻率fs對(duì)接收的調(diào)理模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，以傳送具有所述特定采樣頻率fs的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi，其中，每個(gè)樣本的振幅取決于采樣時(shí)接收的模擬信號(hào)的振幅。
[0219]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm被傳送至用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180 (見圖5)。
[0220]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180包括數(shù)據(jù)處理器50和用于使數(shù)據(jù)處理器50進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的程序代碼。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，數(shù)據(jù)處理器50由數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)施。數(shù)字信號(hào)處理器還可稱為DSP。
[0221]參照?qǐng)D2A，數(shù)據(jù)處理裝置50與用于存儲(chǔ)所述程序代碼的存儲(chǔ)器60耦接。程序存儲(chǔ)器60優(yōu)選為非易失性存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器60可為讀/寫存儲(chǔ)器，即，能從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)并將新數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器60。根據(jù)實(shí)施方式，程序存儲(chǔ)器60由閃速存儲(chǔ)器實(shí)施。程序存儲(chǔ)器60可包括第一存儲(chǔ)段70，第一存儲(chǔ)段70用于存儲(chǔ)可執(zhí)行以控制分析裝置14進(jìn)行基本操作的第一組程序代碼80(圖2A和圖4)。程序存儲(chǔ)器還可包括用于存儲(chǔ)第二組程序代碼94的第二存儲(chǔ)段90。第二存儲(chǔ)段90中的第二組程序代碼94可包括用于使分析裝置處理檢測(cè)信號(hào)(或多個(gè)檢測(cè)信號(hào))以生成預(yù)處理信號(hào)或一組預(yù)處理信號(hào)的程序代碼。存儲(chǔ)器60還可包括用于存儲(chǔ)第三組程序代碼104的第三存儲(chǔ)段100。第三存儲(chǔ)段100中的第三組程序代碼104可包括用于使分析裝置進(jìn)行所選分析功能105的程序代碼。當(dāng)執(zhí)行分析功能時(shí)，可使分析裝置在用戶界面106上顯示對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果，或在端口 16上傳送分析結(jié)果(見圖1和圖2A及圖7)。
[0222]數(shù)據(jù)處理裝置50還與用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀/寫存儲(chǔ)器52耦接。另外，數(shù)據(jù)處理裝置50可與分析裝置通信接口 54耦接。分析裝置通信接口 54提供了與測(cè)量點(diǎn)通信接口 56的雙向通信，測(cè)量點(diǎn)通信接口 56可附接在機(jī)器上的測(cè)量點(diǎn)上或附近。
[0223]測(cè)量點(diǎn)12可包括連接耦接器32、可讀可寫信息載體58和測(cè)量點(diǎn)通信接口 56。
[0224]可寫信息載體58和測(cè)量點(diǎn)通信接口 56可設(shè)置在位于雙頭螺栓30附近的單獨(dú)裝置59中，如圖2所示。可選地，可寫信息載體58和測(cè)量點(diǎn)通信接口 56可設(shè)置在雙頭螺栓30內(nèi)。這在W098/01831中有具體說明，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。
[0225]系統(tǒng)2被設(shè)置為允許測(cè)量點(diǎn)通信接口 56與分析裝置通信接口 54之間的雙向通信。測(cè)量點(diǎn)通信接口 56和分析裝置通信接口 54優(yōu)選被構(gòu)造為允許無線通信。根據(jù)實(shí)施方式，測(cè)量點(diǎn)通信接口和分析裝置通信接口被構(gòu)造為通過射頻(RF)信號(hào)互相通信。該實(shí)施方式包括在測(cè)量點(diǎn)通信接口 56中的天線和在分析裝置通信接口 54中的另一個(gè)天線。
[0226]圖4為存儲(chǔ)器60及其內(nèi)容的實(shí)施方式的簡(jiǎn)化示圖。該簡(jiǎn)化示圖的目的在于便于理解在存儲(chǔ)器60中存儲(chǔ)不同程序功能的基本概念，并不一定是在真實(shí)存儲(chǔ)器電路中存儲(chǔ)程序的方法的正確技術(shù)教導(dǎo)。第一存儲(chǔ)段70存儲(chǔ)用于控制分析裝置14進(jìn)行基本操作的程序代碼。盡管圖4的簡(jiǎn)化示圖示出了偽代碼，但應(yīng)理解的是，程序代碼80可由機(jī)器代碼，或可由數(shù)據(jù)處理裝置50 (圖2A)執(zhí)行或解譯的任何級(jí)別的程序代碼構(gòu)成。
[0227]圖4所示的第二存儲(chǔ)段90存儲(chǔ)第二組程序代碼94。當(dāng)段90中的程序代碼94在數(shù)據(jù)處理裝置50上運(yùn)行時(shí)會(huì)使分析裝置14執(zhí)行諸如數(shù)字信號(hào)處理功能的功能。所述功能可包括數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi的先進(jìn)數(shù)學(xué)處理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，程序代碼94適于使處理器裝置50進(jìn)行根據(jù)本文中的圖5、圖6、圖9、圖10、圖11A、圖11B、圖12A、圖12B、圖13A至圖C、圖14A、圖14B、圖15A和/或圖16所述的信號(hào)處理功能。
[0228]如上文結(jié)合圖1所述，可從服務(wù)器計(jì)算機(jī)20上下載用于控制分析裝置的功能的計(jì)算機(jī)程序。這意味著，要下載的程序通過通信網(wǎng)絡(luò)18傳輸。這可通過調(diào)制載波，以通過通信網(wǎng)絡(luò)18傳輸程序而完成。由此，下載的程序可以被加載到數(shù)字存儲(chǔ)器，例如，存儲(chǔ)器60中(見圖2A和4)。因此，可經(jīng)由通信端口，例如，端口 16 (圖1和2A)接收信號(hào)處理程序94和/或分析功能程序104、105，以將其加載到存儲(chǔ)器60。相似地，可經(jīng)由通信端口 29B (圖1)接收信號(hào)處理程序94和/或分析功能程序104、105，以將其加載到計(jì)算機(jī)26B中的程序存儲(chǔ)位置或數(shù)據(jù)庫22B。
[0229]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，例如，可加載到裝置的數(shù)字存儲(chǔ)器中的程序代碼裝置94和/或程序代碼裝置104、105。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于在所述產(chǎn)品在用于機(jī)器狀態(tài)分析的裝置的數(shù)據(jù)處理單元50上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行信號(hào)處理方法和/或分析功能的軟件代碼部分。術(shù)語“在數(shù)據(jù)處理單元上運(yùn)行”表示計(jì)算機(jī)程序加上數(shù)據(jù)處理單元執(zhí)行本文中的這種方法。
[0230]措辭“可加載到狀態(tài)分析裝置的數(shù)字存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品”表示計(jì)算機(jī)程序可被引入到狀態(tài)分析裝置的數(shù)字存儲(chǔ)器中，以實(shí)現(xiàn)狀態(tài)分析裝置被編程為能夠或適于執(zhí)行上述這種方法。術(shù)語“加載到狀態(tài)分析裝置的數(shù)字存儲(chǔ)器中”表示以這種方式被編程的狀態(tài)分析裝置能執(zhí)行或適于執(zhí)行上述這種方法。[0231]上述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品還可加載到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如，光盤或DVD中。這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可用于將程序傳送給客戶。
[0232]根據(jù)分析裝置14 (圖2A)的實(shí)施方式，其包括用戶輸入界面102，借此，操作人員可與分析裝置14交互。根據(jù)實(shí)施方式，用戶輸入界面102包括一組按鈕104。分析裝置14的實(shí)施方式包括用戶輸出界面106。用戶輸出界面可包括顯示單元106。當(dāng)數(shù)據(jù)處理裝置50運(yùn)行基本程序代碼80中提供的基本程序功能時(shí)，通過用戶輸入界面102和顯示單元106提供用戶交互。所述一組按鈕104可限于幾個(gè)按鈕，例如，五個(gè)按鈕，如圖2A所示。中心按鈕107可用于執(zhí)行“確定”或“選擇”功能，而其它外圍按鈕可用于移動(dòng)顯示器106上的光標(biāo)。這樣，應(yīng)理解的是，可通過用戶界面在裝置14中鍵入符號(hào)和文本。顯示單元106 (例如)可以顯示多個(gè)符號(hào)，例如，字母表中的字母，而光標(biāo)相應(yīng)于用戶輸入在顯示器上是可移動(dòng)的，以允許用戶輸入信息。
[0233]圖5為具有活動(dòng)軸8的機(jī)器6所處的客戶位置4的分析裝置14的實(shí)施方式的示意框圖。可為沖擊脈沖測(cè)量傳感器的傳感器10被示出為附接至機(jī)器6的本體，以拾取機(jī)械振動(dòng)，并將表示檢測(cè)的機(jī)械振動(dòng)的模擬測(cè)量信號(hào)Sea傳送給傳感器接口 40。傳感器接口 40可按圖2A或圖2B所示設(shè)計(jì)。傳感器接口 40將數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi傳送給用于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的裝置180。
[0234]數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm具有fs的采樣頻率，每個(gè)樣本的振幅值取決于采樣時(shí)接收的模擬測(cè)量信號(hào)Sea的振幅。根據(jù)實(shí)施方式，數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm的采樣頻率fs可被固定為特定值fs，例如，fs=102400Hz。采樣頻率fs可由時(shí)鐘190傳送的時(shí)鐘信號(hào)控制，如圖5所示。時(shí)鐘信號(hào)還可傳輸給用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180。用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180可響應(yīng)于接收的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssff1、時(shí)鐘信號(hào)和采樣頻率fs與時(shí)鐘信號(hào)時(shí)間之間的關(guān)系生成關(guān)于接收的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm的時(shí)長(zhǎng)的信息，因?yàn)閮蓚€(gè)連續(xù)樣本值之間的持續(xù)時(shí)間等于Ts=l/fs。
[0235]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180包括預(yù)處理器200，所述預(yù)處理器用于執(zhí)行數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm的預(yù)處理，以在輸出端210上傳送預(yù)處理的數(shù)字信號(hào)Ssffipo輸出端210與估算器230的輸入端220耦接。估算器230適于估算預(yù)處理數(shù)字信號(hào)Smp，以將估算結(jié)果傳送到用戶界面106。可選地，估算結(jié)果可傳送給通信端口 16，以使得能夠傳輸結(jié)果，以(例如)控制在控制位置31處計(jì)算機(jī)33 (見圖1)。
[0236]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，結(jié)合用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180、預(yù)處理器200和估算器230中的功能模塊描述的功能可通過結(jié)合上述圖4中的存儲(chǔ)塊90和100所述的計(jì)算機(jī)程序代碼94和/或104來實(shí)施。
[0237]用戶可僅需要幾個(gè)基本監(jiān)控功能來可檢測(cè)機(jī)器狀態(tài)是否正常。在檢測(cè)到異常狀態(tài)時(shí)，用戶可請(qǐng)專業(yè)維護(hù)人員確定問題的確切性質(zhì)并進(jìn)行必要的維護(hù)工作。專業(yè)維護(hù)人員經(jīng)常需要并使用寬范圍的估算功能，以確定機(jī)器異常狀態(tài)的性質(zhì)和/或原因。因此，分析裝置14的不同用戶可對(duì)裝置功能提出各種不同需求。在本文中，術(shù)語狀態(tài)監(jiān)控功能用于檢測(cè)機(jī)器狀態(tài)正常還是在某種程度上退化或異常的功能。術(shù)語狀態(tài)監(jiān)控功能還包括估算功能，用于確定異常機(jī)器狀態(tài)的性質(zhì)和/或原因。
[0238]機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控功能的實(shí)例
[0239]狀態(tài)監(jiān)控功能F1、F2......Fn包括(例如)以下功能:振動(dòng)分析、沖擊脈沖測(cè)量、峰值電平分析、沖擊脈沖測(cè)量數(shù)據(jù)的頻譜分析、振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)的快速傅里葉變換、用戶界面上的狀態(tài)數(shù)據(jù)圖形表示、所述機(jī)器上的可寫信息載體中的狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、所述裝置內(nèi)的可寫信息載體中狀態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)速測(cè)量、不平衡檢測(cè)和未對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)。
[0240]根據(jù)實(shí)施方式，裝置14包括以下功能:
[0241]Fl=振動(dòng)分析，
[0242]F2=沖擊脈沖測(cè)量，
[0243]F3=峰值電平分析，
[0244]F4=沖擊脈沖測(cè)量數(shù)據(jù)的頻譜分析，
[0245]F5=振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)的快速傅里葉變換，
[0246]F6=用戶界面上的狀態(tài)數(shù)據(jù)圖形表示，
[0247]F7=所述機(jī)器上的可寫信息載體中的狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，
[0248]F8=所述裝置內(nèi)的可寫信息載體52中狀態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，
[0249]F9=轉(zhuǎn)速測(cè)量，
[0250]FlO=不平衡檢測(cè)，以及
[0251]Fll=未對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)。
[0252]F12=從所述機(jī)器上的可寫信息載體58中的狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢索。
[0253]F13=執(zhí)行峰值電平分析F3和執(zhí)行功能F12 “從所述機(jī)器上的可寫信息載體58中的狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢索”，以基于當(dāng)前峰值電平數(shù)據(jù)和歷史峰值電平數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和趨勢(shì)預(yù)測(cè)。
[0254]F14=從所述機(jī)器上可寫信息載體58中的識(shí)別數(shù)據(jù)的檢索。
[0255]功能F7 “所述機(jī)器上的可寫信息載體中的狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”和F13振動(dòng)分析和狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢索的實(shí)施方式具體如W098/01831所述，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。
[0256]峰值電平分析F3可基于由包絡(luò)器250傳送的包絡(luò)時(shí)域信號(hào)Senv進(jìn)行。信號(hào)Senv也^!、為 Smdp。
[0257]峰值電平分析F3適于在峰值監(jiān)控周期Tpm的持續(xù)時(shí)間內(nèi)監(jiān)控信號(hào)，以確定最大振幅電平。
[0258]峰振幅可表示被監(jiān)控軸承中的油膜厚度。因此，檢測(cè)的峰振幅可表示滾動(dòng)界面中的金屬表面之間的間隔。油膜厚度可取決于潤(rùn)滑劑供給情況和/或軸的對(duì)準(zhǔn)情況。另外，油膜厚度可取決于軸上的負(fù)載，即，取決于將金屬表面擠壓在一起的力，所述金屬表面為(例如)軸承和軸的金屬表面。
[0259]最大振幅電平的實(shí)際檢測(cè)值還可取決于軸承表面的機(jī)械狀態(tài)，即，軸承組件的狀態(tài)。由此，最大振幅電平的檢測(cè)值可取決于滾動(dòng)界面中的金屬表面的粗糙度和/或?qū)L動(dòng)界面中的金屬表面的損壞程度。最大振幅電平的檢測(cè)值還可取決于軸承組件中是否存在游離顆粒。
[0260]圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的預(yù)處理器200的實(shí)施方式的示意框圖。在該實(shí)施方式中，數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi與數(shù)字帶通濾波器240耦接，數(shù)字帶通濾波器240具有下截止頻率4。、上截止頻率fue和上下截止頻率之間的通帶帶寬。
[0261 ] 來自數(shù)字帶通濾波器240的輸出與數(shù)字包絡(luò)器250連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，從包絡(luò)器250輸出的信號(hào)被傳送到輸出端260。預(yù)處理器200的輸出端260與數(shù)字信號(hào)處理裝置180的輸出端210耦接， 以將信號(hào)傳送到估算器230的輸入端220。[0262]數(shù)字帶通濾波器240的上下截止頻率可選擇為使得信號(hào)Sm在傳感器的共振頻率fffl處的頻率分量處于通帶帶寬內(nèi)。如上所述，通過傳感器在共振頻率fM處機(jī)械共振，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械振動(dòng)的放大。由此，模擬測(cè)量信號(hào)Sea反映了共振頻率處或共振頻率附近的振動(dòng)的放大值。因此，有利地，根據(jù)圖6的實(shí)施方式的帶通濾波器抑制了低于和高于共振頻率fKM的頻率的信號(hào)，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了共振頻率處的測(cè)量信號(hào)的分量。另外，有利地，數(shù)字帶通濾波器240進(jìn)一步減少了測(cè)量信號(hào)中固有的噪聲，因?yàn)榈陀谙陆刂诡l率和高于上截止頻率fuc的任何噪聲分量也已經(jīng)被消除或減少。因此，當(dāng)使用機(jī)械共振頻率fKM在范圍為最低共振頻率值f.至最高共振頻率值f.范圍內(nèi)的共振沖擊脈沖測(cè)量傳感器10時(shí)，數(shù)字帶通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為具有下截止頻率f^=fm和上截止頻率fuff.。根據(jù)實(shí)施方式，下截止頻率:^=:^1=281^?,上截止頻率?.υε=?.ΚΜυ=371?Ηζ。
[0263]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，機(jī)械共振頻率fKM的約在從30kHz至35kHz的范圍內(nèi)，則數(shù)字帶通濾波器240被設(shè)計(jì)為具有下截止頻率f^=30kHz和上截止頻率fue=35kHz。
[0264]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，數(shù)字帶通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為具有低于最低功率頻率值的下截止頻率和高于最大功率頻率值f.的上截止頻率fue。例如，機(jī)械共振頻率的頻率范圍可為30kHz至35kHz，數(shù)字帶通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為具有下截止頻率fLC=17kHz 和上截止頻率 fuc；=36kHz。
[0265]由此，數(shù)字帶通濾波器240可傳送具有有利的低帶外噪聲內(nèi)容并反映通帶中的機(jī)械振動(dòng)的通帶數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)SF。通帶數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sf可被傳送至包絡(luò)器250。
[0266]數(shù)字包絡(luò)器250由此接收通帶數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)SF，該信號(hào)可反映具有正和負(fù)振幅的信號(hào)。參照?qǐng)D6A，接收的信號(hào)由數(shù)字整流器270整流，整流的信號(hào)可由可選的低通濾波器280進(jìn)行濾波，以生成數(shù)字包絡(luò)信號(hào)S麗。
[0267]由此，信號(hào)Senv為響應(yīng)于濾波的測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sf而生成的包絡(luò)信號(hào)的數(shù)字表示。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，可去掉可選的低通濾波器280。
[0268]根據(jù)本發(fā)明的圖6A的實(shí)施`方式,信號(hào)Senv被傳送到預(yù)處理器200的輸出端260。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在輸出端210 (圖5)上傳送的預(yù)處理數(shù)字信號(hào)Smp為數(shù)字包
絡(luò)信號(hào)Senv。
[0269]在現(xiàn)有技術(shù)中，響應(yīng)于測(cè)量信號(hào)而生成包絡(luò)信號(hào)的模擬裝置采用必然會(huì)在生成的信號(hào)中導(dǎo)致偏移錯(cuò)誤的模擬整流器，而數(shù)字包絡(luò)器250將會(huì)有利地產(chǎn)生真實(shí)的整流而沒有任何的偏移錯(cuò)誤。由此，數(shù)字包絡(luò)信號(hào)Senv將具有良好的信噪比，因?yàn)樵跀?shù)字帶通濾波器240的通帶中的共振頻率處機(jī)械共振的傳感器會(huì)產(chǎn)生高的信號(hào)振幅，在數(shù)字域中進(jìn)行的信號(hào)處理消除了噪聲的增加并消除了偏移錯(cuò)誤的增加。
[0270]參照?qǐng)D5，預(yù)處理數(shù)字信號(hào)Smp被傳送到估算器230的輸入端220。
[0271]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，濾波器240為具有截止頻率的高通濾波器。該實(shí)施方式通過用高通濾波器240代替帶通濾波器而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，從而將低通濾波留給下游的另一個(gè)低通濾波器，例如，低通濾波器280。高通濾波器240的截止頻率被選擇為接近共振沖擊脈沖測(cè)量傳感器10的最低預(yù)期機(jī)械共振頻率值的值。當(dāng)機(jī)械共振頻率的大約在從30kHz至35kHz的范圍內(nèi)時(shí)，高通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為具有下截止頻率f^=30kHz。高通濾波信號(hào)隨后被傳輸給整流器270和低通濾波器280。
[0272]根據(jù)實(shí)施方式，應(yīng)該可以使用共振頻率fM大約在從20kHz至35kHz的范圍內(nèi)的傳感器10。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，高通濾波器240被設(shè)計(jì)為具有下截止頻率fLC=20kHZ。
[0273]圖6B示出了這樣的實(shí)施方式，根據(jù)該實(shí)施方式，數(shù)字帶通濾波器240將濾波信號(hào)Sf傳送至數(shù)字整流器270，整流器270將整流的信號(hào)SR直接傳送至狀態(tài)分析器290 (見圖7結(jié)合圖6B)。
[0274]圖7示出了估算器230 (見圖5)的實(shí)施方式。圖7中的估算器230的實(shí)施方式包括適于接收表示機(jī)器6的狀態(tài)的預(yù)處理數(shù)字信號(hào)Smp的狀態(tài)分析器290?？赏ㄟ^在控制輸入端300上傳送的選擇信號(hào)控制狀態(tài)分析器290執(zhí)行所選狀態(tài)分析功能105。狀態(tài)分析功能105的實(shí)例如圖7中的框圖那樣被示意性地示出。在控制輸入端300上傳輸?shù)倪x擇信號(hào)可通過與用戶界面102 (見圖2A)進(jìn)行用戶交互而生成。
[0275]如上所述，分析裝置14可包括峰值電平分析功能F3，105 (見圖4和圖7)。
[0276]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，峰值電平分析功能可通過狀態(tài)分析器290響應(yīng)于經(jīng)由控制輸入端300的激活而執(zhí)行。響應(yīng)于峰值電平分析激活信號(hào)，分析器290將會(huì)激活峰值電平分析器400 (見圖7)，數(shù)字測(cè)量信號(hào)Smp將被傳輸?shù)椒逯惦娖椒治銎?00的輸入端。
[0277]峰值電平分析器400用于在峰值監(jiān)控時(shí)間Tpm的持續(xù)時(shí)間內(nèi)監(jiān)控信號(hào)，以確定表示被監(jiān)控的零件，即，軸承7和/或軸8的機(jī)械狀態(tài)的最大振幅電平Apk。最大振幅電平Apk還可稱為典型的峰值振幅Apk。
[0278]如上所述，當(dāng)在測(cè)量信號(hào)中檢測(cè)的峰值振幅源自被監(jiān)控的機(jī)器的機(jī)械振動(dòng)時(shí)，所述峰值振幅可表示機(jī)器狀態(tài)。當(dāng)軸承組件被監(jiān)控時(shí)，峰振幅值可表示軸承組件的狀態(tài)。實(shí)際上，峰振幅值可表示被監(jiān)控的軸承中的油膜厚度。因此，檢測(cè)的峰振幅可表示滾動(dòng)界面中的金屬表面之間的間隔。油膜厚度可取決于潤(rùn)滑劑供給和/或軸的對(duì)準(zhǔn)。另外，油膜厚度可取決于軸上的負(fù)載，即，金屬表面被擠壓在一起的力，所述金屬表面為(例如)軸承和軸的金屬表面。最大振幅電平的實(shí)際檢測(cè)值還可取決于軸承表面的機(jī)械狀態(tài)。
[0279]然而，基于檢測(cè)的峰振幅值正確表示旋轉(zhuǎn)零件的狀態(tài)的能力要求檢測(cè)的峰振幅值確實(shí)來自于旋轉(zhuǎn)零件。工業(yè)中的機(jī)器，例如，造紙廠中的機(jī)器可能會(huì)受到工具或其它機(jī)械的機(jī)械沖擊，這可能會(huì)在被監(jiān)控的機(jī)器中產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)或沖擊波。因此，數(shù)字測(cè)量信號(hào)中的峰值振幅電平可能是由機(jī)器的環(huán)境造成的，這種情況下，在數(shù)字測(cè)量信號(hào)中檢測(cè)的實(shí)際的最高振幅值可能與被監(jiān)控機(jī)器零件8的狀態(tài)無關(guān)。為此，在本文中，數(shù)字測(cè)量信號(hào)中與被監(jiān)控的零件8的機(jī)械狀態(tài)無關(guān)的這樣峰振幅值被視為噪聲。另外，傳感器的環(huán)境中或狀態(tài)分析系統(tǒng)的導(dǎo)體附近的電場(chǎng)可能會(huì)產(chǎn)生干擾，而在測(cè)量信號(hào)中產(chǎn)生峰值電壓振幅。這種峰值電壓振幅也可被視為噪聲。
[0280]本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，在特定機(jī)械的機(jī)械振動(dòng)中存在特別高的噪聲電平，這種噪聲電平會(huì)妨礙機(jī)器損壞情況的檢測(cè)。因此，對(duì)于某些類型的機(jī)械，常規(guī)的預(yù)防性狀態(tài)監(jiān)控方法無法對(duì)即將產(chǎn)生的惡化情況提供足夠早的和/或可靠的警告。本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，存在表示這樣的機(jī)械中的劣化狀態(tài)的機(jī)械振動(dòng)但常規(guī)的用于正確地檢測(cè)這種振動(dòng)的方法目前為止都不適合。
[0281]本發(fā)明的發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到，具有緩慢旋轉(zhuǎn)零件的機(jī)器屬于常規(guī)的預(yù)防性狀態(tài)監(jiān)控方法無法對(duì)即將發(fā)生的劣化狀態(tài)提供足夠可靠的警告的機(jī)械類型。
[0282]已經(jīng)意識(shí)到特定機(jī)械的機(jī)械振動(dòng)中特別高的噪聲電平會(huì)妨礙機(jī)器損壞情況的檢測(cè)，本發(fā)明的發(fā)明人提出一種能更可靠地檢測(cè)表示被監(jiān)控的機(jī)器6的旋轉(zhuǎn)零件8的初期損壞的信號(hào)峰值振幅電平的方法。
[0283]然而，測(cè)試表明，即使在噪聲非常少或沒有噪聲的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，對(duì)旋轉(zhuǎn)零件的檢測(cè)的峰值電平也會(huì)經(jīng)常變化，即，轉(zhuǎn)軸的每次旋轉(zhuǎn)不會(huì)產(chǎn)生相同的峰值電平。對(duì)這樣的振幅電平仔細(xì)研究之后，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為
[0284]由被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振幅電平緊密遵循正態(tài)分布，也稱為高斯分布；并且
[0285]需要對(duì)旋轉(zhuǎn)零件的多次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振幅電平進(jìn)行記錄，以檢測(cè)可用于準(zhǔn)確確定被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的狀態(tài)的相關(guān)真實(shí)峰值。
[0286]在本文中，應(yīng)注意的是，正態(tài)分布是一種對(duì)聚集在平均值周圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述的概率分布。相關(guān)概率密度分布的曲線為鐘形，峰值處于中間，也稱為高斯函數(shù)或鐘形曲線。
[0287]圖8為可由整流器270 (圖6B)傳輸給峰值分析器400 (圖7)的整流的信號(hào)Sk的示意圖。圖5結(jié)合圖6B和圖7提供了分析裝置的實(shí)施方式的概覽。峰值電平分析F3 (見圖7和圖4)適于在峰值監(jiān)控周期Tpm的持續(xù)時(shí)間內(nèi)監(jiān)控信號(hào)，以確定相關(guān)最大振幅電平。在圖8所示的實(shí)例中，監(jiān)控周期Tpm與被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的14次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)。被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的單次旋轉(zhuǎn)在圖8中用參考數(shù)字405表示。
[0288]由此，通過用被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的旋轉(zhuǎn)次數(shù)(而不是用特定時(shí)間段)定義監(jiān)控周期TPM，提高了分析質(zhì)量。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，當(dāng)測(cè)量期間檢測(cè)的峰值A(chǔ)p的數(shù)量被視為與被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的旋轉(zhuǎn)次數(shù)R有關(guān)時(shí)，可采用統(tǒng)計(jì)法以實(shí)現(xiàn)所得峰振幅值質(zhì)量的提聞。
[0289]本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，如果檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p的分布與高斯分布類似，可推認(rèn)為，軸的一次旋轉(zhuǎn)可能會(huì)產(chǎn)生與同一軸的另一次旋轉(zhuǎn)不同的一組峰振幅值。
[0290]本方法的實(shí)施方式包括以下步驟:
[0291]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)；
[0292]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)的峰振幅值A(chǔ)p，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量R對(duì)應(yīng)。所述特定旋轉(zhuǎn)量R應(yīng)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)。所述方法進(jìn)一步包括
[0293]定義多個(gè)(Nk個(gè))振幅范圍Ra ；
[0294]將所檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p分類至對(duì)應(yīng)振幅范圍Ra，以反映在所述多個(gè)振幅范圍內(nèi)檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p的出現(xiàn)次數(shù)N ；
[0295]圖9示出了從在沒有任何噪聲的實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)量時(shí)間周期Tpm對(duì)應(yīng)于被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的14次(R=14)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量所得的直方圖，即，所示每個(gè)黑點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一個(gè)檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p。因此，“特定的旋轉(zhuǎn)量“為R=14，O次旋轉(zhuǎn)，有限時(shí)間周期Tpm為被監(jiān)控的零件8旋轉(zhuǎn)14次所需的時(shí)間。被監(jiān)控零件8可為軸。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，測(cè)量時(shí)間周期Tpm可取決于旋轉(zhuǎn)零件的旋轉(zhuǎn)速度，從而使得當(dāng)被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件以較低速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量時(shí)間周期Tpm較長(zhǎng)，而當(dāng)被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件以較高速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量時(shí)間周期Tpm較短。
[0296]基于測(cè)量是在被監(jiān)控的零件的R=14次完全旋轉(zhuǎn)期間進(jìn)行的事實(shí)，假定每轉(zhuǎn)檢測(cè)出一次最高峰振幅值，從圖9可以看出，最高的十四個(gè)(14)檢測(cè)峰振幅值有輕微變化，最高振幅用參考標(biāo)號(hào)410表不，第14最聞?wù)穹秶脜⒖紭?biāo)號(hào)420表不。因此，從圖9可以導(dǎo)出，一次旋轉(zhuǎn)期間檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p通常與在另一次旋轉(zhuǎn)期間檢測(cè)的峰振幅值不同。換句話說，如果在單次旋轉(zhuǎn)期間進(jìn)行測(cè)量，同一軸上的多個(gè)單次旋轉(zhuǎn)測(cè)量的檢測(cè)峰值變化非常大。
[0297]本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，期望獲得在提供可重復(fù)結(jié)果上具有可靠性的測(cè)量程序。因此，當(dāng)對(duì)同一旋轉(zhuǎn)零件重復(fù)進(jìn)行測(cè)量程序，使多個(gè)監(jiān)控周期TPM1、Tpm2, TPM3, Tpmo Tpm5產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果的形式為在時(shí)間上直接連續(xù)的多個(gè)典型峰振幅值A(chǔ)PK1、Ape2, Ape3, Ape4時(shí)，則期望這些多個(gè)典型的峰振幅值A(chǔ)PK1、APK2、Ape3> Apk4具有基本相同的數(shù)值。
[0298]峰倌.檢測(cè)的有限時(shí)間周期
[0299]通過在噪聲非常小或沒有噪聲的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行多次試驗(yàn)測(cè)量，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，期望在與多次旋轉(zhuǎn)R對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件，以檢測(cè)表示被監(jiān)控零件，即，軸承7和/或軸8的機(jī)械狀態(tài)的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)PT。在本文中，真實(shí)峰振幅值A(chǔ)pt在確實(shí)由被監(jiān)控的零件(諸如軸承滾珠與內(nèi)環(huán)表面)中的金屬表面之間的相對(duì)移動(dòng)引起的機(jī)械振動(dòng)Vm產(chǎn)生的而不是由其他噪聲或干擾產(chǎn)生的意義上來說是真實(shí)的。
[0300]實(shí)際上，參數(shù)R的值的選擇是一個(gè)需要仔細(xì)權(quán)衡的問題，因?yàn)閱未涡D(zhuǎn)(B卩，R=D期間的監(jiān)控可能會(huì)產(chǎn)生過低的峰振幅值A(chǔ)pt，因此可能不足以用來表示被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的機(jī)械狀態(tài)。另一方面，如果在非常長(zhǎng)的時(shí)間(接近統(tǒng)計(jì)學(xué)上的無限時(shí)間)內(nèi)對(duì)旋轉(zhuǎn)的零件進(jìn)行監(jiān)控，檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)pt會(huì)緩慢增加到無窮大，這實(shí)際上意味著，在非常長(zhǎng)的操作周期后，與軸承組件相關(guān)的旋轉(zhuǎn)零件會(huì)破裂。由此，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，需要找到參數(shù)R的平衡值，從而在一方面具有足夠高的R值，以檢測(cè)表示被監(jiān)控的零件的機(jī)械狀態(tài)的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)PT，另一方面具有足夠低的R值，以將測(cè)量時(shí)間周期Tpm的持續(xù)時(shí)間保持在合理的有限時(shí)間內(nèi)。
[0301]基于在基本上無噪聲的條件下進(jìn)行的多次試驗(yàn)測(cè)量，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，期望在與所述旋轉(zhuǎn)的零件的特定旋轉(zhuǎn)量R對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件；所述特定旋轉(zhuǎn)量R與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少八次(R=8)旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)，以真實(shí)地檢測(cè)表示被監(jiān)控的零件的機(jī)械狀態(tài)的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)PT?；谶@些試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人推斷，在與所述被監(jiān)的控旋轉(zhuǎn)零件的至少十次(R=IO)旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)的零件會(huì)產(chǎn)生更準(zhǔn)確的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)PT，即，能更準(zhǔn)確地表示被監(jiān)控的零件的機(jī)械狀態(tài)的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)PT。該推斷基于這樣的試驗(yàn)，所述試驗(yàn)表明，在無噪聲環(huán)境下，監(jiān)控時(shí)間周期Tpm進(jìn)一步增加到十次(R=IO)以上旋轉(zhuǎn)的有限時(shí)間，可能會(huì)檢測(cè)出更高的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)pt，但檢測(cè)出的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)PT的增加與監(jiān)控時(shí)間周期Tpm的增加的關(guān)系很小。
[0302]在與被監(jiān)控的零件的R=14次完全旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間周期Tpm內(nèi)測(cè)量和采集峰振幅值A(chǔ)p,隨后將峰振幅值A(chǔ)p組織到直方圖中時(shí)，如圖9所示，被分類到第14高檢測(cè)振幅的振幅電平420中的峰振幅值A(chǔ)p非常穩(wěn)定。從圖9的直方圖中可以看出，在該振幅范圍420內(nèi)檢測(cè)到四個(gè)峰值振幅。由此，可通過將注意力集中在第R個(gè)最高振幅來獲得穩(wěn)定測(cè)量值，即，當(dāng)對(duì)同一旋轉(zhuǎn)零件進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，重復(fù)提供基本相同的峰值振幅，其中，R為表示峰值監(jiān)控時(shí)間Tpm內(nèi)被監(jiān)控零件進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)次數(shù)的數(shù)值。
[0303]因此，本發(fā)明的實(shí)施方式包括一種操作用于分析具有以旋轉(zhuǎn)速度fK()T旋轉(zhuǎn)的零件的機(jī)器的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟:
[0304]接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)SM、SE, Sf ；
[0305]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)的峰振幅值A(chǔ)p，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量R對(duì)應(yīng)，所述特定旋轉(zhuǎn)量R與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0306]將所檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p分類至對(duì)應(yīng)振幅范圍，以反映在多個(gè)(Nk個(gè))振幅范圍內(nèi)檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p的出現(xiàn)次數(shù)N ；
[0307]根據(jù)所述分類峰振幅值A(chǔ)p和所述特定量R估算典型的峰振幅值A(chǔ)pk。
[0308]根據(jù)一個(gè)有利實(shí)施方式，估算步驟包括:將第R個(gè)最高振幅選為所述典型的峰振幅值A(chǔ)pr。
[0309]減少或消除噪聲
[0310]圖10示出了從峰值電平監(jiān)控時(shí)間Tpm與被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的十四次(14)旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)量產(chǎn)生的直方圖。圖10的直方圖為其中在峰值電平監(jiān)控時(shí)間Tpm內(nèi)生成了兩次非常高振幅的機(jī)械干擾430、440的試驗(yàn)結(jié)果。與兩次非常高振幅的機(jī)械干擾430、440對(duì)應(yīng)的兩個(gè)信號(hào)峰值也如圖8所示。應(yīng)理解的是，兩次高振幅機(jī)械干擾430、440并不是由被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的任何損壞造成的。因此，應(yīng)將兩次高振幅機(jī)械干擾430、440視為噪聲。
[0311]經(jīng)驗(yàn)和多次測(cè)量表明，在對(duì)具有以旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的零件的機(jī)器進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，初期損壞產(chǎn)生的最高峰振幅值對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)來說是相關(guān)性非常大的振幅值。[0312]然而，由于最高峰振幅值并不是在被監(jiān)控的軸每次進(jìn)行一次完全旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)，因此，需要在多次旋轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件。然而，遺憾的是，在現(xiàn)實(shí)條件下，較長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間通常會(huì)增加測(cè)量信號(hào)中的噪聲電平。在工業(yè)環(huán)境中，例如，造紙廠，被監(jiān)控的機(jī)器附近的其它機(jī)械可能會(huì)時(shí)不時(shí)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)或沖擊脈沖，測(cè)量時(shí)間越長(zhǎng)，這種外部機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生最高檢測(cè)峰振幅值的風(fēng)險(xiǎn)就越大。出于這些原因，本應(yīng)提供可靠的、可重復(fù)獲得的典型的峰振幅值的測(cè)量程序需要滿足以下相對(duì)立的要求:
[0313]一方面，在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，以采集被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的多次旋轉(zhuǎn)的峰振幅值，從而采集表示由被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的狀態(tài)產(chǎn)生的最高峰振幅值的峰振幅值，而
[0314]另一方面，避免要求這么長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量程序，否則(例如)工業(yè)環(huán)境中的其它機(jī)械產(chǎn)生的噪聲會(huì)破壞測(cè)量結(jié)果。
[0315]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，將第R個(gè)最高振幅選為典型的峰振幅值A(chǔ)pk。有利地，該實(shí)施方式減少或消除了高振幅噪聲對(duì)生成的典型峰振幅值A(chǔ)ra的影響。通過研究和比較圖9和圖10，可理解該有利效果。圖9和圖10的直方圖均示出了從測(cè)量時(shí)間周期Tpm產(chǎn)生的直方圖，所述測(cè)量時(shí)間周期Tftl與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量R=14對(duì)應(yīng)。圖9示出了從沒有任何噪聲的測(cè)量中產(chǎn)生的直方圖，而圖10示出了從測(cè)量期間產(chǎn)生高振幅噪聲的另一次測(cè)量中產(chǎn)生的直方圖。即使存在噪聲，將第R個(gè)最高振幅選為典型的峰振幅值A(chǔ)pk也會(huì)產(chǎn)生可重復(fù)結(jié)果。因此，當(dāng)對(duì)同一旋轉(zhuǎn)零件重復(fù)進(jìn)行測(cè)量程序從而使得多個(gè)監(jiān)控周期TPM1、Tpm2, Tpm3,
生的測(cè)量結(jié)果的形式為在時(shí)間上直接連續(xù)的多個(gè)典型峰振幅值A(chǔ)pk1、Apk2、Apk3、Apk4時(shí)，這些多個(gè)典型的峰振幅值A(chǔ)PK1、APK2、Ape3> Apr4具有基本相同的數(shù)值，，將第R個(gè)最高振幅選為典型的峰振幅值A(chǔ)pk時(shí)，測(cè)量時(shí)間周期Tpm1、Tpm2、Tpm3、Tpm4、Tpm5與所述旋轉(zhuǎn)零件的R次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)。在圖9和圖10的情況下，從右手側(cè)開始，識(shí)別第14個(gè)最高振幅值，會(huì)產(chǎn)生基本相同的振幅電平。因此，根據(jù)實(shí)施方式，有利地，可將第R個(gè)最高振幅值的振幅電平選為典型的峰振幅值A(chǔ)pk。
[0316]然而，高斯函數(shù)或鐘形曲線的特性為，低振幅值的頻率實(shí)際上可表明一些關(guān)于不太頻繁的最聞峰振幅值的振幅的彳目息。
[0317]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述方法包括:根據(jù)所述分類的峰振幅值(Ap)和所述特定量(R)估算典型的峰振幅值(APK)。
[0318]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，估算步驟包括:制作累加直方圖。
[0319]設(shè)置用于進(jìn)行峰倌.電平分析的分析裝置
[0320]圖1lA為示出了操作裝置14以將其設(shè)置為用于進(jìn)行峰值電平狀態(tài)分析的方法的實(shí)施方式的流程圖。當(dāng)在處理器50 (見圖2A)上運(yùn)行分析功能F3 (見圖4和圖7)的實(shí)施方式時(shí)，可執(zhí)行根據(jù)圖1lA的方法。
[0321 ] 在步驟SlO中，設(shè)置參數(shù)值R，在另一個(gè)可選步驟S20中，可設(shè)置參數(shù)η。根據(jù)實(shí)施方式，可分別根據(jù)測(cè)量裝置14的制造或傳送情況設(shè)置參數(shù)值R和η。由此，可由裝置14的制造商預(yù)設(shè)參數(shù)值R和η，可將這些值存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器52或非易失性存儲(chǔ)器60中(見圖2Α)。
[0322]可選地，可由裝置14的用戶在進(jìn)行測(cè)量會(huì)話之前設(shè)置參數(shù)值R和η。參數(shù)值R和η可由用戶通過根據(jù)圖2Α所述的用戶界面102、107進(jìn)行設(shè)置。
[0323]測(cè)暈和數(shù)據(jù)采集方法
[0324]圖1lB為示出了操作裝置14以進(jìn)行峰值電平狀態(tài)分析的方法的實(shí)施方式的流程圖。當(dāng)在處理器50 (見圖2Α)上運(yùn)行分析功能F3 (見圖4和圖7)的實(shí)施方式時(shí)，可執(zhí)行根據(jù)圖1lB的方法。
[0325]在步驟S50中，讀取當(dāng)前速度值，并將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器52中。當(dāng)要監(jiān)控的零件8在恒定旋轉(zhuǎn)速度下旋轉(zhuǎn)時(shí)，速度值fK()T可由用戶通過用戶界面102 (圖2A)輸入。當(dāng)被監(jiān)控的零件的旋轉(zhuǎn)速度可變時(shí)，速度檢測(cè)器450 (見圖1和圖5)可被設(shè)置為傳輸表示軸8的旋轉(zhuǎn)速度fK()T的信號(hào)。軸8的旋轉(zhuǎn)速度可以每秒轉(zhuǎn)數(shù)，rps，即，赫茲(Hz)為單位提供給用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180 (見圖5)的輸入端460，從而使得其可由處理器50(見圖2A)在運(yùn)行程序時(shí)用于執(zhí)行峰值振幅分析功能。
[0326] 在步驟S60中，執(zhí)行用于測(cè)量會(huì)話步驟S70的另外的準(zhǔn)備工作。步驟S60的準(zhǔn)備可包括:為要采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備合適表格470。圖13B為設(shè)置為表格470且適用于存儲(chǔ)要采集的數(shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)器位置的示意圖。表格470可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器52 (圖2A)內(nèi)，或被存儲(chǔ)處理器50內(nèi)部的存儲(chǔ)器內(nèi)。
[0327]圖13A示出了具有分別用參考數(shù)字rl至r750表示的多個(gè)振幅單元500的直方圖，每個(gè)振幅單元rΡ..r750代表一個(gè)振幅電平Ar。圖13示出了 750 (七百五十)個(gè)振幅單元，但這僅為示例值。振幅單元的數(shù)量可由用戶通過用戶界面102 (圖2Α)在步驟S60 (圖11Β)中設(shè)為合適數(shù)量。圖13Α可與圖10相比較，兩個(gè)圖均示出了沿一個(gè)軸線480的振幅單元的數(shù)量和沿另一個(gè)軸線490的檢測(cè)的峰振幅值的出現(xiàn)次數(shù)。然而，在圖13Α的示圖中，在直方圖中沒有標(biāo)繪任何值。振幅軸480可具有特定分辨率，分辨率也可由用戶經(jīng)由用戶界面102設(shè)置?？蛇x地，振幅軸480的分辨率可以被預(yù)設(shè)。
[0328]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，振幅軸480的分辨率可設(shè)為0，2dB，要記錄的振幅的范圍可為最低振幅Arl=-50dB到最高振幅值A(chǔ)r750=+100dB。
[0329]參照?qǐng)D13B,所示的表格為圖13A所示的具有分別由參考數(shù)字rl至r750表示的振幅單兀500的直方圖的表不,每個(gè)振幅單兀r..r750代表一個(gè)振幅電平Ar。表格470還包括用于振幅值A(chǔ)r的存儲(chǔ)位置510和用于反映出現(xiàn)次數(shù)的變量Nr的存儲(chǔ)位置520。
[0330]單元rl與振幅值A(chǔ)rt和用來存儲(chǔ)表示振幅Art已經(jīng)被檢測(cè)到多少次的值的變量Nrt的存儲(chǔ)位置相關(guān)聯(lián)。
[0331]在步驟S60 (圖11B)中，在開始測(cè)量會(huì)話S70之前，可將所有出現(xiàn)變量Nrt至Nrt5tl設(shè)為零(O)。隨后可開始測(cè)量會(huì)話S70。
[0332]測(cè)量會(huì)話S70可包括:接收取決于由所述零件(見圖6B和圖7)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)SK、Smdp ;以及
[0333]分析所述第一數(shù)字信號(hào)SK、Smp,以檢測(cè)有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)的峰振幅值A(chǔ)p，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件8的特定旋轉(zhuǎn)量R對(duì)應(yīng)；所述特定旋轉(zhuǎn)量R與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；以及
[0334]將所述檢測(cè)峰振幅值A(chǔ)p分類至對(duì)應(yīng)振幅范圍500，以反映在所述多個(gè)振幅范圍500 (見圖13B)內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p的出現(xiàn)次數(shù)N。
[0335]測(cè)量會(huì)話的持續(xù)時(shí)間根據(jù)旋轉(zhuǎn)零件的旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行控制，使旋轉(zhuǎn)零件旋轉(zhuǎn)至少R轉(zhuǎn)，如上所述。圖1lB中的步驟S80表示由此控制有限時(shí)間周期Tftl的持續(xù)時(shí)間的步驟。轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器可用于監(jiān)控信號(hào)fK()T，以確定在與所述旋轉(zhuǎn)零件8的特定旋轉(zhuǎn)量R對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期Tftl的持續(xù)時(shí)間內(nèi)持續(xù)測(cè)量會(huì)話?？蛇x地，檢測(cè)器450可生成表示旋轉(zhuǎn)量的信號(hào)，測(cè)量持續(xù)時(shí)間可僅根據(jù)旋轉(zhuǎn)零件8的旋轉(zhuǎn)量而控制，與時(shí)間無關(guān)。可選地，測(cè)量會(huì)話的持續(xù)時(shí)間Tftl根據(jù)時(shí)鐘190 (圖5)提供的時(shí)間信息和由檢測(cè)器450傳輸?shù)男D(zhuǎn)速度信息而控制，由此調(diào)整持續(xù)時(shí)間TPm，以確保對(duì)預(yù)期旋轉(zhuǎn)量n*R進(jìn)行監(jiān)控。在這一點(diǎn)上，應(yīng)注意的是，R為大于I的正數(shù)，n為等于一(I)或大于一(I)的正數(shù)。參數(shù)R可為整數(shù)，但可選地，也可為小數(shù)。參數(shù)n可為整數(shù),但可選地,也可為小數(shù)。在上述圖8所示的實(shí)例中，參數(shù)R=14,參數(shù)n=l0
[0336]在步驟S90 (圖11B)中，基于在測(cè)量會(huì)話S70中采集的峰振幅值A(chǔ)p確定典型峰振幅值A(chǔ)pr。
[0337]圖12A為示出了執(zhí)行步驟S70以進(jìn)行峰值電平測(cè)量會(huì)話的方法的實(shí)施方式的流程圖。
[0338]在步驟SlOO中，取決于機(jī)械振動(dòng)的數(shù)字信號(hào)SK、Smp由峰值電平分析器400 (見圖7)接收。當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)峰值(步驟S110)時(shí)，對(duì)檢測(cè)的峰值的峰振幅值進(jìn)行測(cè)量(步驟S120)，在步驟S130 (見圖12A和圖13B)中識(shí)別對(duì)應(yīng)振幅范圍巧(也稱為振幅范圍單元)。
[0339]在步驟S140中，將對(duì)應(yīng)的出現(xiàn)次數(shù)計(jì)數(shù)值I增加一個(gè)單位，以反映在該振幅范圍單元A中檢測(cè)到的峰值。
[0340]隨后進(jìn)行圖1lB中的步驟S80，以確定測(cè)量會(huì)話完成還是應(yīng)該繼續(xù)。如果繼續(xù)，則重復(fù)步驟SlOO至S140，S卩，再次進(jìn)行圖11中的步驟S70。
[0341]當(dāng)步驟S80確定測(cè)量會(huì)話完成時(shí)，基于在測(cè)量會(huì)話S70中采集的峰振幅值A(chǔ)p確定典型的峰振幅值A(chǔ)pk，如上所述。
[0342]根據(jù)實(shí)施方式，將典型的峰振幅值A(chǔ)pk與參考值相比較，從而使得比較結(jié)果表示被監(jiān)控的零件的狀態(tài)。參考值可為與被監(jiān)控的零件對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值。根據(jù)實(shí)施方式，(例如)零件為新零件或剛修復(fù)的零件時(shí)，參考值可為通過之前對(duì)同一被監(jiān)控零件進(jìn)行測(cè)量而確定的典型的峰振幅值A(chǔ)pk。根據(jù)實(shí)施方式，采用上述功能[0343]F7=所述機(jī)器上的可寫信息載體中的狀態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，和/或
[0344]F8=所述裝置內(nèi)的可寫信息載體52中狀態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，和/或
[0345]F12=從所述機(jī)器上可寫信息載體58中的狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢索，和/或
[0346]F13=進(jìn)行峰值電平分析F3和進(jìn)行功能F12 “從所述機(jī)器上可寫信息載體58中的狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢索”，以基于當(dāng)前峰值電平數(shù)據(jù)和歷史峰值電平數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和趨勢(shì)預(yù)測(cè)。
[0347]確定進(jìn)一步改進(jìn)的典型峰倌.和噪聲抑制
[0348]圖9所示的測(cè)量結(jié)果反映了基本上無噪聲的條件下的R=14次旋轉(zhuǎn)期間檢測(cè)的最高峰值振幅410，但在圖10所示的測(cè)量會(huì)話中，在R=14次旋轉(zhuǎn)期間檢測(cè)的最高峰值430是響應(yīng)干擾而生成的，即，反映了噪聲，由此，峰值430并不攜帶關(guān)于旋轉(zhuǎn)零件8的狀態(tài)的任何信息。由此，期望獲得一種典型的峰振幅值A(chǔ)KK，S卩，所述典型的峰振幅值基于反映了由傳感器10傳輸?shù)臏y(cè)量值的信號(hào)值，所述測(cè)量值取決于軸旋轉(zhuǎn)時(shí)由軸和/或軸承產(chǎn)生的振動(dòng)。特別地，對(duì)于緩慢旋轉(zhuǎn)零件的測(cè)量，對(duì)特定預(yù)定旋轉(zhuǎn)量R進(jìn)行測(cè)量時(shí)，本質(zhì)上要求測(cè)量周期Tpm較長(zhǎng)，由于旋轉(zhuǎn)速度較慢，要求測(cè)量會(huì)話持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，因此噪聲量也可能會(huì)增加。因此，需要一種能過濾噪聲的可靠的測(cè)量方法。
[0349]在風(fēng)力渦輪機(jī)應(yīng)用中，對(duì)其軸承進(jìn)行分析的軸可以低于120轉(zhuǎn)每分鐘的速度旋轉(zhuǎn)，即，軸旋轉(zhuǎn)頻率低于2轉(zhuǎn)每秒(rps)。有時(shí)，這種要分析的軸以低于50轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)的速度旋轉(zhuǎn)，即，軸旋轉(zhuǎn)頻率低于0，83rps。實(shí)際上，旋轉(zhuǎn)速度一般可低于15rpm。如上文所述，旋轉(zhuǎn)速度為1715rpm的軸在僅17，5秒內(nèi)產(chǎn)生了 500次旋轉(zhuǎn)；而以50轉(zhuǎn)每分鐘旋轉(zhuǎn)的軸需要十分鐘才能產(chǎn)生500次旋轉(zhuǎn)。某些大型風(fēng)力發(fā)電站的軸一般可以12RPM=0, 2rps的速度旋轉(zhuǎn)。在12rpm的速度下，完成50次旋轉(zhuǎn)需要四分鐘以上，由此，對(duì)具有這種較低旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)零件進(jìn)行峰值電平分析時(shí)，測(cè)量期間產(chǎn)生的沖擊噪聲的風(fēng)險(xiǎn)高得多。相似地，造紙廠的某些機(jī)器零件也以低于50rpm的速度旋轉(zhuǎn)。
[0350]如上所述，本發(fā)明的發(fā)明人推斷，期望在與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量R對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件；所述特定旋轉(zhuǎn)量R與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的多次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)，以真實(shí)地檢測(cè)表示被監(jiān)控零件的機(jī)械狀態(tài)的峰振幅值A(chǔ)PT。但是，本發(fā)明的發(fā)明人推斷，優(yōu)選地，需要在與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量R對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件；所述特定旋轉(zhuǎn)量R與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少八次(R=8)旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)，以真實(shí)地檢測(cè)表示被監(jiān)控零件的機(jī)械狀態(tài)的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)pt。該推斷基于基本無噪聲的條件下進(jìn)行的多次試驗(yàn)測(cè)量。因此，通過在與至少n*R次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件，其中，η為數(shù)值至少為二的數(shù)字，R的數(shù)值至少為8，并選擇第η個(gè)最高檢測(cè)峰值振幅作為典型峰振幅值ΑΡΚ，會(huì)產(chǎn)生在統(tǒng)計(jì)上每R轉(zhuǎn)出現(xiàn)一次的測(cè)量峰振幅值ΑΡΚ，同時(shí)將第η-1個(gè)最高峰值作為潛在噪聲峰值而抑制。由此，本發(fā)明該實(shí)施方式產(chǎn)生了能非常準(zhǔn)確地表示被監(jiān)控的零件的機(jī)械狀態(tài)的峰振幅值A(chǔ)ra。
[0351]如上所述，基于試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人還推斷，在與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的至少十次(R=IO)旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件會(huì)產(chǎn)生更準(zhǔn)確的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)PT，S卩，能更準(zhǔn)確地表示被監(jiān)控零件的機(jī)械狀態(tài)的真實(shí)峰振幅值ΑΡΤ。另外，本發(fā)明的發(fā)明人還推斷，在無噪聲環(huán)境下，監(jiān)控時(shí)間周期Tpm進(jìn)一步增加到十次以上(R>10)旋轉(zhuǎn)的有限時(shí)間，可能會(huì)檢測(cè)出更高真實(shí)峰振幅值A(chǔ)pt，但檢測(cè)出的真實(shí)峰振幅值A(chǔ)PT的增加與監(jiān)控時(shí)間周期Tpm的增加的關(guān)系很小。[0352]由此，本發(fā)明的發(fā)明人推斷，要解決的問題如下:如何識(shí)別統(tǒng)計(jì)上每R轉(zhuǎn)出現(xiàn)一次的峰振幅值，而同時(shí)滿足既獲得盡量準(zhǔn)確的測(cè)量峰振幅值，又將測(cè)量持續(xù)時(shí)間最小化并抑制噪聲產(chǎn)生的峰值的相互沖突的要求。
[0353]圖14A為示出基于測(cè)量會(huì)話S70 (見圖11A)中采集的峰振幅值A(chǔ)p確定典型的峰振幅值的方法的實(shí)施方式的流程圖。圖14A的實(shí)施方式的方法示出了可抑制高振幅噪聲的方式。由此，根據(jù)圖14A的方法可有利地用于對(duì)速度低于50rpm的旋轉(zhuǎn)零件進(jìn)行峰值電平分析。
[0354]在步驟S150中，讀取用于分析的相關(guān)數(shù)據(jù)。這包括測(cè)量會(huì)話S70中使用的參數(shù)R的值以及參數(shù)n的值。還可包括直方圖格式的峰值測(cè)量數(shù)據(jù)，如圖13A、圖13B或圖13C所示。要分析的峰值測(cè)量數(shù)據(jù)可為以上述方式，例如，根據(jù)上述步驟S70和S80和/或根據(jù)圖12A或圖12B采集的數(shù)據(jù)。
[0355]在步驟S160中，識(shí)別第n個(gè)最高檢測(cè)的峰振幅值。參照?qǐng)D13B，假定對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，從而使得最高振幅單元處于圖13B的表格的右手側(cè)(即，振幅Au5tl，與單元1>5(|相關(guān)聯(lián)，表示最高檢測(cè)振幅值)，這表示，從出現(xiàn)變量隊(duì)75(|開始向左移動(dòng)并增加出現(xiàn)值Nh，直到總和等于n。在發(fā)現(xiàn)第n個(gè)最高檢測(cè)振幅之后，后續(xù)步驟S170包括識(shí)別代表第n個(gè)最高檢測(cè)峰振幅值和對(duì)應(yīng)振幅值A(chǔ)h的振幅單元
[0356]在后續(xù)步驟S180中，將識(shí)別的振幅值A(chǔ)ri選為典型的峰值振幅Apr的估值:
[0357]Ape:=Ari
[0358]由此，本發(fā)明的實(shí)施方式包括一種操作用于分析具有以旋轉(zhuǎn)速度fK()T旋轉(zhuǎn)的零件的機(jī)器的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟:
[0359]接收取決于所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)SM、SE, Sf ；
[0360]分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期Tpm內(nèi)的峰振幅值A(chǔ)p，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)；所述特定旋轉(zhuǎn)量與所述被監(jiān)控旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；
[0361]將所述檢測(cè)出的每個(gè)峰振幅值A(chǔ)p分類至對(duì)應(yīng)振幅單元500，I^r75tl (見圖13B和圖13C)，以反映在多個(gè)(Nk個(gè))振幅范圍內(nèi)檢測(cè)的峰振幅值A(chǔ)p的出現(xiàn)次數(shù)N ;
[0362]根據(jù)所述分類峰振幅值A(chǔ)p和所述特定旋轉(zhuǎn)量估算典型的峰振幅值A(chǔ)pk ;其中
[0363]所述特定旋轉(zhuǎn)量包括至少n*R次旋轉(zhuǎn)，其中，n為數(shù)值至少為二的數(shù)字，R與多次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)，以及其中
[0364] 估算步驟包括:選擇第n個(gè)最高檢測(cè)峰值振幅作為典型的峰振幅值A(chǔ)pk。
[0365]該解決方案有利地將n-1個(gè)最高峰振幅值作為噪聲而抑制，并傳送第n個(gè)最高峰振幅值作為典型的峰振幅值A(chǔ)pk。根據(jù)該實(shí)施方式，以旋轉(zhuǎn)次數(shù)表示的測(cè)量會(huì)話的持續(xù)時(shí)間將為n*R，抑制的噪聲峰值的數(shù)量為n-1。
[0366]根據(jù)實(shí)施方式，n為數(shù)值至少為二的數(shù)字，R的數(shù)值至少為8，在被監(jiān)控的零件的至少n*R=2*8=16次旋轉(zhuǎn)期間對(duì)峰振幅值進(jìn)行測(cè)量和采集(圖1lB中的步驟S70和S80)。
[0367]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1lA中的步驟SlO和S20所示，參數(shù)R至少設(shè)為10，參數(shù)n設(shè)為5，在被監(jiān)控的零件的n*R=5*10=50次旋轉(zhuǎn)期間對(duì)峰振幅值進(jìn)行測(cè)量和采集(圖1lB中的步驟S70和S80)。
[0368]如果R次旋轉(zhuǎn)中至少生成一次真實(shí)峰值，還存在某些假峰值形式的高振幅噪聲，根據(jù)該實(shí)施方式，可抑制四個(gè)最高峰值，該方法仍可識(shí)別第η個(gè)最高檢測(cè)峰值，即，第五個(gè)最高檢測(cè)峰值形式的真實(shí)峰值。由此，假定高振幅干擾量在五個(gè)最高峰值中占前四個(gè)，該實(shí)施方式將第5個(gè)最高峰值的振幅傳送為典型的峰振幅值A(chǔ)PK。
[0369]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，參數(shù)R的值可為8或以上，參數(shù)η的值可為2或以上。根據(jù)這些實(shí)施方式，用旋轉(zhuǎn)次數(shù)表示的測(cè)量會(huì)話的持續(xù)時(shí)間將為n*R，抑制噪聲峰值的數(shù)量為 n-1。
[0370]下表1示出了 R和η的參數(shù)設(shè)置組合的幾個(gè)實(shí)例，以及得到的測(cè)量會(huì)話持續(xù)時(shí)間和對(duì)應(yīng)的噪聲抑制能力。
【權(quán)利要求】
1.一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fKOT，t)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟: 接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(SM，SE, Sf)； 分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tpm)內(nèi)的峰振幅值(Aa)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)對(duì)應(yīng)，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)； 定義多個(gè)振幅范圍，每個(gè)振幅范圍與每轉(zhuǎn)一個(gè)以上峰值的峰值出現(xiàn)頻率對(duì)應(yīng)； 將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅單元，以便 反映(470)在多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)，或以便反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/)的所檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’)；為出現(xiàn)(N’)頻率為每轉(zhuǎn)約隊(duì)個(gè)峰值的所檢測(cè)的峰值確定峰振幅值(Aa)，所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為大于I的數(shù)字。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，出現(xiàn)頻率為每轉(zhuǎn)約隊(duì)個(gè)峰值的所檢測(cè)的峰值的振幅被用于表示潤(rùn)滑狀態(tài)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中， 所述確定步驟包括: 在達(dá)到所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)時(shí)，識(shí)別其中計(jì)數(shù)了 X個(gè)振幅值的振幅單元， 其中，X=Rd*Nl，且其中 Rd為與所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)對(duì)應(yīng)的數(shù)字；并且使用所識(shí)別的振幅范圍的振幅值作為所述峰振幅值(Aa)。`
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中 所述振幅范圍為所檢測(cè)的峰振幅值的直方圖中的范圍(500，r)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述確定步驟包括: 在達(dá)到所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)時(shí)，識(shí)別其中計(jì)數(shù)了 Z個(gè)振幅值的振幅單元，其中Z反映(530) 了振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/)的所檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N，)；且 Z=Rd^Nl,以及其中 Rd為與所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)的數(shù)字，且所述確定步驟進(jìn)一步包括 使用所識(shí)別的振幅范圍的振幅值作為所述峰振幅值(Aa)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中 所述有限時(shí)間周期(Tpm)根據(jù)預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)量值(Rs)和表示實(shí)際旋轉(zhuǎn)量(Rd)的信號(hào)確定(875);其中 所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或 所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少兩次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或 所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少三次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或 所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少四次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或 所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少八次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)；或 所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少十次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述確定步驟包括:將第Y個(gè)最高的振幅峰值選為表示潤(rùn)滑狀態(tài)的所述峰振幅值(Aa);其中 y=rs*nl 并且其中 Rs為所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs);以及 隊(duì)為值大于一(I)的整數(shù)。
8.一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fKOT)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的潤(rùn)滑狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟: 接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(SM，SE, Sf)； 分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tfti)內(nèi)的峰振幅值(Ap)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量(Rd)對(duì)應(yīng)，所述特定旋轉(zhuǎn)量(Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)； 將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅單元，以便 反映(470)在多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)，或以便反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/)的所檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’)；識(shí)別包含有限時(shí)間周期(Tfti)內(nèi)平均出現(xiàn)頻率(隊(duì))為每轉(zhuǎn)一次以上的分類的峰振幅值A(chǔ)pl的振幅范圍(r)。
9.一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fK()T，t)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟: 接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(SM，SE, Sf)； 分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tpm)內(nèi)的峰振幅值(Aa)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(A)對(duì)應(yīng)，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(A)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)； 將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅單元，以便 反映(470)在多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)，或以便反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/)的所檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’)；使用與所述振幅范圍中的至少一個(gè)第一振幅范圍相關(guān)的振幅值(Apk)作為表示所述旋轉(zhuǎn)零件的第一種狀態(tài)的值；以及 使用與所述振幅范圍中的至少一個(gè)第二振幅范圍相關(guān)的振幅值(Aa)作為表示所述旋轉(zhuǎn)零件的第二種狀態(tài)的值。
10.一種操作用于分析以旋轉(zhuǎn)速度(fK()T，VJ旋轉(zhuǎn)的機(jī)器零件的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟: 接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(SM，SE, Sf)； 分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Trii)內(nèi)的峰振幅值(Aa)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(A)對(duì)應(yīng)，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(A)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)； 將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅單元，以便 反映(470)在多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)，或以便 反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/)的所檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’)； 使用與所述振幅單元中的至少兩個(gè)振幅單元相關(guān)的振幅值(Aa，Apk)作為表示所述旋轉(zhuǎn)零件的一種狀態(tài)的值； 基于所述峰值的每轉(zhuǎn)出現(xiàn)次數(shù)(NL，NR)區(qū)分 用于表示軸承面的潤(rùn)滑狀態(tài)的振幅值(APL ApR)和 用于表示軸承面的機(jī)械狀態(tài)的振幅值(APL ApR)0
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中 用于表示軸承面的潤(rùn)滑狀態(tài)的振幅值(APL)在每轉(zhuǎn)峰值數(shù)量中具有第一出現(xiàn)頻率值(Nl); 所述第一出現(xiàn)頻率值(隊(duì))為高于每轉(zhuǎn)一個(gè)峰值的數(shù)字。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中 用于表示軸承面的機(jī)械狀態(tài)的振幅值(ApR)在每轉(zhuǎn)峰值數(shù)量中具有第二出現(xiàn)頻率值； 所述第二出現(xiàn)頻率值為低于每轉(zhuǎn)一個(gè)峰值的數(shù)字。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中 所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為大于10的數(shù)字。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中 所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為15至150的范圍內(nèi)的數(shù)字。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中 所述出現(xiàn)頻率值Nl為 20至90的范圍內(nèi)的數(shù)字。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中 所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為25至70的范圍內(nèi)的數(shù)字。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中 所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)反映了被監(jiān)控的零件的每轉(zhuǎn)的峰值數(shù)。
18.一種操作用于分析具有以旋轉(zhuǎn)速度(fROT)旋轉(zhuǎn)的零件的機(jī)器的狀態(tài)的裝置的方法，包括以下步驟: 接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(SM，SE, Sf)； 分析所述第一數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tpm)內(nèi)的峰振幅值(Ap)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量(R)對(duì)應(yīng)，所述特定旋轉(zhuǎn)量(R)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的一次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)； 定義多個(gè)(Nk)振幅范圍； 將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至對(duì)應(yīng)振幅范圍，以反映在所述多個(gè)振幅范圍內(nèi)的所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)； 根據(jù)所分類的峰振幅值(Ap)和所述特定量(R)估算典型的峰振幅值(APK，630，640，650,660)； 將所述典型的峰振幅值(Apk)與參考信息相比較；以及 通過將所述典型的峰振幅值(APK，630，640，650)與對(duì)應(yīng)參考信息(Apfcefv,，620)相關(guān)聯(lián)而生成表示檢測(cè)的相對(duì)損壞的值。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中 確定表示潤(rùn)滑狀態(tài)的值(Aa)被用于具有較低旋轉(zhuǎn)速度(fKOT)的旋轉(zhuǎn)零件的狀態(tài)監(jiān)控。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，包括: 分析數(shù)字信號(hào)，以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Tpm)內(nèi)的峰振幅值(AP)，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)對(duì)應(yīng)，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中: 該分析提供了即使在旋轉(zhuǎn)速度(fKOT)變化時(shí)也是可比較的測(cè)量結(jié)果。 21.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其中: 通過以第一旋轉(zhuǎn)速度(fKOT1)進(jìn)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法而獲得的第一值(Apu)能夠與通過以第二旋轉(zhuǎn)速度(fKOT1)進(jìn)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的相同方法而獲得的另一個(gè)值(Am)相比較。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中: 當(dāng)同時(shí)進(jìn)行分析，以便 確定表示被監(jiān)控的零件的機(jī)械狀態(tài)的實(shí)際峰振幅值(Apk);并且同時(shí) 確定表示被監(jiān)控的零件的潤(rùn)滑狀態(tài)的峰振幅值(Ap)時(shí)， 則:在與旋轉(zhuǎn)零件的特定旋轉(zhuǎn)量(R)對(duì)應(yīng)的有限時(shí)間周期(Tpm)內(nèi)監(jiān)控所述旋轉(zhuǎn)零件，所述特定旋轉(zhuǎn)量(R)與至少八次(R=8)旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)。
23.一種用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法的裝置。
24.一種用于指示工作軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)的系統(tǒng)，包括:` 用于接收取決于由所述零件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的第一數(shù)字信號(hào)(SM，SE, Sf)的輸入端; 用于分析所述第一數(shù)字信號(hào)以檢測(cè)有限時(shí)間周期(Trii)內(nèi)的峰振幅值(Aa)的裝置(40，240，270，280，310 )，所述有限時(shí)間周期與所述旋轉(zhuǎn)零件的預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)對(duì)應(yīng)，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)量(Rs，Rd)與所述被監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)零件的至少一次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)； 用于將所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)分類至振幅單元，以用來進(jìn)行如下操作的裝置(850，870,875 ；350,370,875) 反映(470 )在多個(gè)振幅范圍單元內(nèi)所檢測(cè)的峰振幅值(Ap)的出現(xiàn)次數(shù)(N)，或反映(530)振幅高于相關(guān)振幅單元(r)的振幅(A/)的檢測(cè)的峰值的出現(xiàn)次數(shù)(N’)；用于為出現(xiàn)(N’)頻率為每轉(zhuǎn)約隊(duì)個(gè)峰值的檢測(cè)的峰值確定峰振幅值(Aa)的裝置(875)，所述出現(xiàn)頻率值隊(duì)為大于I的數(shù)字； 用于將所述確定的峰振幅值(Apij)與包含在存儲(chǔ)器(879,60, 52)中的參考信息相關(guān)聯(lián)的裝置，以及 用于根據(jù)所述關(guān)聯(lián)提供表示所述工作軸承中的滑潤(rùn)劑的潤(rùn)滑劑薄膜厚度的輸出(Amtom)的裝置(878)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中 所述用于關(guān)聯(lián)的裝置適于創(chuàng)建表示所確定的峰振幅值(Aa)和表示包含在存儲(chǔ)器(879，60，52)中的所述參考信息的視覺輸出。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中 所述用于關(guān)聯(lián)的裝置適于根據(jù)所確定的峰振幅值(Aa)和所述參考信息來計(jì)算值(ApLNorm ) °
【文檔編號(hào)】G01H1/00GK103688144SQ201280034754
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月14日
【發(fā)明者】拉爾斯-奧洛夫·埃利斯·赫丁 申請(qǐng)人:S.P.M.儀器公司