CN112566755A - 振动监测器 - Google Patents
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Abstract
一种振动监测器(30)，其被配置成在动力工具的使用期间可松脱地附连到操作者的手臂或手上。振动监测器(30)包括振动传感器(36)和处理器(32)。振动传感器(36)在振动监测器(30)附连到操作者的手臂或手时感测操作者的手臂或手所经受的振动并提供：对应于第一轴上的振动的第一振动信号；对应于第二轴上的振动的第二振动信号；以及对应于第三轴上的振动的第三振动信号。第一轴在手臂或手的背侧和掌侧之间延伸，第二轴在手的手指分离方向上横跨手臂或手延伸，而第三轴沿手臂或手延伸。处理器(32)接收第一、第二和第三振动信号，将第一、第二和第三变换分别应用于第一、第二和第三振动信号。处理器(32)依赖于通过第一、第二和第三变换而变换的第一、第二和第三振动信号来确定操作者在动力工具的使用期间的振动暴露。第一至第三变换中的每一者都允许：随着频率增加，在8Hz到20Hz之间上升到峰值；随着频率增加越过该峰值下降到低谷；以及随着频率进一步增加从该低谷上升。与第一和第二变换中的至少一者相比，第三变换允许在更高的频率处从低谷上升。
Description
技术领域
本发明涉及配置成在动力工具的使用期间附连到操作者身体的振动监测器，且更具体而言但非排他地，涉及配置成在动力工具的使用期间附连到操作者手臂或手的振动监测器。
背景技术
手持式和手动引导式动力工具通常将振动传递给动力工具操作者的手和手臂。已知的是，作为长期暴露的后果，这种传递的振动(通常被称为手-臂振动(HAV))可导致痛苦和致残性疾病，诸如苍白指。
已知用于监测在动力工具使用期间所经受的振动的振动监测器。GB2299168公开了一种在振动装置使用期间佩戴在操作者手腕上的振动监测器。GB 2299168的振动监测器感测振动并确定超过阈值水平的振动的持续时间。GB 2542027公开了一种腕带式振动监测器。GB 2542027的腕带式振动监测器感测振动，并对感测到的振动进行变换以提供结果更能代表动力工具上的位置处或操作者在动力工具的使用期间所接触的工件上的位置处的振动的经变换数据。
本发明人已经认识到GB 2299168和GB 2542027的用于振动暴露监测的办法有缺点。本发明是鉴于发明人对这样的缺点的了解而设计的。因此，本发明的目的是提供一种经改进的振动监测器，其被配置成在动力工具的使用期间可松脱地附连到操作者的手臂或手上。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种被配置成在动力工具的使用期间可松脱地附连到操作者的手臂或手的振动监测器，该振动监测器包括：
振动传感器，用于在振动监测器附连到操作者的手臂或手时感测操作者的手臂或手所经受的振动并提供：与第一轴上的振动相对应的第一振动信号；与第二轴上的振动相对应的第二振动信号；以及与第三轴上的振动相对应的第三振动信号，第一轴在手臂或手的背侧和掌侧之间延伸，第二轴在手的手指分离方向上横跨手臂或手延伸，而第三轴沿手臂或手延伸；以及
处理器，其被配置成接收第一、第二和第三振动信号，对第一振动信号应用第一变换，对第二振动信号应用第二变换，并对第三振动信号应用第三变换，
处理器还被配置成确定在动力工具的使用期间操作者的振动暴露，该振动暴露是依赖于通过所述第一、第二和第三变换而变换的第一、第二和第三振动信号来确定的，
第一至第三变换中的每一者都允许：随着频率增加，在8Hz到20Hz之间上升到峰值；随着增加的频率越过峰值下降到低谷；以及随着进一步增加的频率从低谷上升，与第一变换和第二变换中的至少一者相比，第三变换允许在更高的频率处从低谷上升。
振动监测器被配置成在动力工具的使用期间可松脱地附连到操作者的手臂或手上。振动监测器包括振动传感器，用于在振动监测器附连到操作者的手臂或手时感测操作者的手臂或手所经受的振动。当振动监测器附连到手臂或手时，振动传感器提供与第一轴上的振动相对应的第一振动信号、与第二轴上的振动相对应的第二振动信号和与第三轴上的振动相对应的第三振动信号。第一轴在手或手臂且更具体而言是下臂的背侧和掌侧之间延伸。第二轴在手的手指分离的方向上横跨手臂或手延伸。第三轴沿手臂或手延伸。第一、第二和第三轴可以基本上相互正交。
振动监测器还包括处理器，其被配置(例如编程)成接收第一、第二和第三振动信号，对第一振动信号应用第一变换，对第二振动信号应用第二变换，并对第三振动信号应用第三变换。处理器还被配置(例如编程)成确定在动力工具的使用期间操作者的振动暴露，其中所述振动暴露是依赖于通过所述第一、第二和第三变换而变换的第一、第二和第三振动信号来确定的。
第一至第三变换中的每一者针对第一至第三振动信号中的相应一个允许：随着频率增加而上升到8Hz到20Hz之间的峰值；随着频率增加而越过峰值下降到低谷；以及随着频率的进一步增加而从低谷上升。此外，与第一变换和第二变换中的至少一者相比，第三变换允许在更高的频率(更具体而言高至少20Hz的频率)处从低谷上升。低谷可包括最大衰减值和与最大衰减值的偏差，该偏差不超过最大衰减值的20％、15％、10％或5％。偏差可存在于低谷两侧之间。
本发明人开始认识到在从动力工具上的位置或操作者在使用动力工具期间接触的工件上的位置通过手和手臂的振动传递方面，手和手臂的解剖结构沿第一至第三轴的不同贡献。此外，本发明人认识到，可以通过不同地处理在三个轴中的至少两者上感测到的振动来改进振动暴露的确定。更具体而言，不同处理包括对第三振动信号应用第三变换，其中第三变换不同于对第一和第二振动信号中的至少一者应用的变换。更具体而言，第三变换允许从处于比第一和第二变换中的至少一者更高的频率的低谷上升，这些变换中的低谷处于比8Hz和20Hz之间的峰值更高的频率。第三变换从处于更高频率的低谷上升反映了沿第三轴与沿第一和第二轴相比不同的解剖结构。沿第一和第二轴，解剖结构由较软的结构组成，诸如脂肪和软骨，并且与沿第三轴相比借助互连组织更松脱地耦合。在第一和第二轴上的振动的传递在它们可被视为相同的程度上是相似的，由此第一和第二变换可以相同。因此，可以对第一轴上的振动和第二轴上的振动中的每一者应用同一变换。在振动传递从第一轴到第二轴不同的情况下，可以分别对第一和第二振动信号应用第一和第二变换，第一和第二变换彼此不同。
根据第一办法，第一变换可被应用于第一振动信号以提供第一经变换数据，第二变换可被应用于第二振动信号以提供第二经变换数据，第三变换可被应用于第三振动信号以提供第三经变换数据。如下文进一步描述的，第一至第三经变换数据可被组合以确定振动暴露。
根据第二办法，第一至第三变换可被组合以提供经组合变换，并且第一至第三振动信号可被组合以提供经组合振动信号。此外，经组合变换可被应用于经组合振动信号以提供经组合的经变换数据。振动暴露可依赖于经组合的经变换数据来确定。
第一和第二变换中的至少一者可允许随着从低于50Hz、60Hz、70Hz或80Hz的频率开始进一步增加频率，从低谷上升，并且更具体而言从谷底上升。第三变换可允许随着从80Hz、90Hz、100Hz、110Hz、120Hz、130Hz、140Hz、150Hz、160Hz、170Hz或175Hz以上开始进一步增加频率，从谷底上升。第三变换与第一变换和第二变换中的至少一者不同的行为(关于第三变换具有以更高频率从低谷的上升)反映了本发明人对手和手臂的解剖结构沿第一至第三轴在通过手和手臂的振动传递方面的不同贡献的更深理解。
第三变换可允许在比第一和第二变换中的至少一者更高的频率处达到低谷并且更具体而言达到谷底。第一和第二变换中的至少一者可允许在低于30Hz处达到低谷。另外，第三变换可允许在30Hz和100Hz之间到达低谷。第三变换可允许在40Hz与100Hz之间、50Hz与100Hz之间、60Hz与100Hz之间、70Hz与100Hz之间或80Hz与100Hz之间到达低谷。第三变换与第一变换和第二变换中的至少一者不同的行为(关于第三变换在更高频率处到达基底)反映了本发明人对手和手臂的解剖结构沿第一至第三轴在通过手和手臂的振动传递方面的不同贡献的更深理解。此外，本发明人已经认识到，在包含第一至第三变换的峰值的频带中，第三变换可以被移到比第一和第二变换中的至少一者高的频率，以将手和手臂的解剖结构沿第一至第三轴的不同贡献纳入考虑。
8Hz和30Hz之间的峰值可以由从增大放大到减少放大的过渡和从减少衰减到增大衰减的过渡之一构成。低谷可以由从增大衰减到减少衰减的过渡和从减少放大到增加放大的过渡之一构成。
第一至第三变换中的每一者可以随着增加频率从最大衰减过渡到减少衰减，并且在低于150Hz、125Hz或100Hz的频率处。从增大衰减到减少衰减的过渡定义了第一至第三变换中的每一者中的低谷的一部分。与第二和第三变换中的每一者的低谷相比，第一变换中的低谷可能没那么深。第三变换中的低谷可能比第二变换中的低谷深。第一变换中的低谷相比第二和第三变换中的每一者中的低谷没那么深，且第三变换中的低谷比第二变换中的低谷深反映了本发明人在更精细的层次上对手和手臂的解剖结构沿第一至第三轴的不同贡献的理解。
由第一变换提供的低谷可以具有低于50Hz的最大衰减水平。最大衰减频带中的衰减因子可以在0.3和0.5之间，或者在0.35和0.45之间。随着频率的进一步增加，第一变换可在低于120Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。第一变换可在低于115Hz、110Hz、105Hz或100Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。第一变换可在高于80Hz、85Hz、90Hz、95Hz、100Hz、105Hz、110Hz或115Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。
由第二变换提供的低谷可以具有低于50Hz处的最大衰减水平。第二变换在低于50Hz处所达到的衰减水平可以最高达第一变换在低于50Hz处所达到的衰减水平的一半。第二变换的最大衰减频带中的衰减因子可以在0.15和0.4之间，或者在0.2和0.3之间。随着频率的进一步增加，第二变换可在低于150Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。第二变换可在低于140Hz、135Hz、130Hz或125Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。第二变换可在高于110Hz、115Hz、120Hz、125Hz、130Hz、135Hz、或140Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。
由第三变换提供的低谷可以具有低于150Hz处的最大衰减水平。第二变换的最大衰减频带中的衰减因子可以在0.15和0.35之间，或者在0.2和0.3之间。随着频率的进一步增加，第三变换可在低于250Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。第三变换可在低于230Hz、210Hz、190Hz或180Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。第三变换可在高于160Hz、170Hz、180Hz、190Hz、210Hz、或230Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。因此，第三变换的衰减降低速率可以显著小于第一和第二变换中的每一者的衰减降低速率。
第一至第三变换中的每一者可以在120Hz到300Hz之间随着频率的增加而达到最大放大。更具体而言，第一至第三变换中的每一者可以在130Hz和295Hz之间、140Hz和290Hz之间、150Hz和285Hz之间、160Hz和280Hz之间或170Hz和275Hz之间达到最大放大。第一至第三变换中的每一者可以以第二峰值的形式达到最大放大，即高于8Hz和20Hz之间的峰值的在更高频率处的峰值。第一至第三变换中的每一者都可以从低谷上升到第二峰值。诸变换可在100Hz和200Hz之间从各自的第二峰值开始下降。
如上所述，第一至第三变换中的每一者提供在8Hz到20Hz之间的峰值。第一和第二变换可具有在8Hz和20Hz之间彼此在1Hz、0.5Hz或0.25Hz内且更具体而言在相同频率处的峰值。第三变换在8Hz和20Hz之间的峰值相比第一和第二变换中的至少一者的峰值可处于更高的频率处。第三变换在8Hz和20Hz之间的峰值可处于比第一和第二变换中的至少一者的峰值不高于5Hz、4Hz、3Hz或2Hz的频率处。第三变换在8Hz和20Hz之间的峰值可处于比第一和第二变换中的至少一者的峰值不高于1Hz、2Hz、3Hz或4Hz的频率处。第一和第二变换的峰值可以在彼此的20％、10％、5％、2％或1％范围内并且更具体而言可以相同。本发明人已经发现，一组受试者的解剖结构可以使得在特定频率处针对第三轴所传递的振动的衰减可以不同于第一和第二轴中的至少一者。因此，第一和第二变换中的至少一者的峰值的高度相比第三变换的峰值的高度可以低最高达10％、20％或30％。第一和第二变换中的至少一者的峰值可在0.45和1.2之间、0.6和0.9之间、0.65和0.8之间或0.7和0.75之间。第一变换的峰值可在0.65和1.8之间、0.85和1.35之间、0.95和1.2之间或1.0和1.1之间。第三变换的峰值可以大于1，从而提供放大。第一和第二变换中的每一者的峰值可以小于1，从而提供衰减。
第一至第三变换中的每一者可从不高于6Hz的频率处从无限衰减因子(即零放大值)增加到8Hz到20Hz之间的峰值。第一至第三变换中的每一者可以增加到峰值而没有任何中间减少。衰减/放大对由第一至第三变换定义且最高达10Hz的频率的曲线图的各个部分可以在彼此的5％、2％或1％范围内，且更具体而言可以是相同的。第一至第三变换中的每一者可允许衰减和放大中的至少一者最高达至少300Hz、400Hz、500Hz、600Hz或650Hz。
第一至第三变换中的至少一者可具有用于低频动力工具的第一形式和用于高频工具的第二形式。变换的第一和第二形式在阈值频率以下可以基本相同，并且在阈值频率以上可以彼此不同。变换的第二形式可以在与变换的第一形式相同、且高于阈值频率的相应频率处允许更大的放大或更小的衰减。阈值频率可以在90Hz和230Hz之间，更具体而言在120Hz和200Hz之间。不同的阈值频率可被应用于第一至第三变换中的每一者。用于第一变换的第一阈值频率可以在120Hz和180Hz之间、130Hz和170Hz之间、140Hz和160Hz之间或145Hz和155Hz之间。用于第二变换的第二阈值频率可以在90Hz和150Hz之间、100Hz和140Hz之间、110Hz和130Hz之间或115Hz和125Hz之间。用于第三变换的第三阈值频率可以在135Hz和195Hz之间、145Hz和185Hz之间、155Hz和175Hz之间或160Hz和170Hz之间。
处理器可被配置成分析第一至第三振动信号中的至少一者以确定是否感测到来自高频工具的振动。对振动信号的分析可以包括查明振动信号的特征(诸如形状)，且更具体而言查明振动信号在预定频率范围内(诸如在120Hz和200Hz之间)的特征。分析还可包括将所查明的特征与预定特征进行比较，并依赖于该比较来选择第二形式的变换，即高频工具变换。例如，分析可包括查明振动信号在预定频率范围内(诸如在120Hz和200Hz之间)的峰值的高度，并且如果峰值高度高于预定值，则选择第二形式的变换，即高频工具变换。分析可以包括频域分析。
作为替换或补充，关于低频或高频动力工具的第一至第三变换的形式可以依赖于振动监测器接收到的工具类型数据来选择。工具类型数据可以由用户(诸如操作者)输入。工具类型数据的输入可以通过用户操作用户界面或者通过到振动监测器的电输入(诸如可以通过电连接器访问)。
作为替换或补充，工具类型数据可以从附连到动力工具的工具装置来接收。工具类型数据可以通过振动监测器和工具装置之间的无线通信链路来从工具装置接收。无线通信链路可以是射频，诸如根据RFID或蓝牙。工具装置和振动监测器可以相应地配置成用于无线通信。工具装置可被配置成通过粘合剂等附连到动力工具。
处理器可被配置(例如，编程)以将来自振动传感器的时域输出转换为频域信号。可以在频域中应用第一至第三变换或其组合。处理器可被配置成执行傅里叶变换，且更具体而言执行交叠加窗傅里叶变换，诸如Welch方法。处理器可用于形成多个频带，频带在500与1300之间、700与1100之间或800与1000之间。例如，可有896个频带。频带的下限可以是0Hz、1Hz、2Hz、3Hz、4Hz、5Hz或6Hz。频带的上限可以是500Hz、600Hz、700Hz、800Hz或900Hz。可以依赖于频域信号来确定功率谱密度(PSD)。此外，可以通过在预定区间上积分来确定能量值。例如，可以相关于频率范围0Hz到650Hz来确定能量值。
作为替换或补充，处理器可被配置成在时域中应用第一、第二和第三变换或其组合。处理可完全在时域中。当处理器具有足够的能力时，时域处理可能是合适的。
第一至第三变换中的每一者可以通过在相应的第一至第三轴上确定通过多个操作者的振动传递来确定。更具体而言，可以针对不同的动力工具确定振动的传递，其中第一至第三变换被确定为表示这些不同动力工具的传递。如上所述，对于低频工具和高频工具的分开类别，可以在更高的频率处使用不同的变换。变换可通过在与动力工具或工件接触的点处或附近进行第一振动测量、并且在操作者上的振动监测器的位置处或预期位置处或附近进行第二振动测量来确定。
在替换办法中，可针对特定操作者确定第一至第三变换中的每一者。针对特定操作者的确定可包括提供该特定操作者的解剖参数，诸如体重指数或手腕宽度，或关于特定操作者如何握持动力工具或工件的参数。有关特定操作者如何握持动力工具的参数可依赖于握持强度测试来确定。可依赖于所提供的解剖参数或关于特定操作者如何握持动力工具或工件的参数来配置第一至第三变换中的至少一者。第一至第三变换因而可针对特定操作者来定制。
此外，可以基于一组操作者形成第一至第三变换，其中所得的第一至第三变换中的至少一者是针对该特定操作者定制的。从第三变换的低谷的上升与从第一和第二变换中的至少一者的低谷的上升之间的频率差可以取决于操作者，其中操作者解剖结构的差异尤其允许在第三轴上振动传递的差异。
如上所述地获得的传递数据可以与适合于HAV暴露确定的加权相组合以提供第一至第三变换。例如，适用于HAV暴露确定的加权可如EN ISO5349:2001附录A表A.2所规定的。
处理器可被配置(例如编程)以从第一至第三经变换数据或从经组合的经变换数据确定至少一个均方根振动值。处理器可被配置成提供表示在第一至第三轴中的每一轴上感测到的振动的幅度的单个值。处理器可用于根据下式确定轴的均方根值：
其中ahw是轴的均方根加速度，Whi是通过第一至第三变换中的相应变换来应用的第i个1/3倍频程带的加权因子，ahi是在第i个1/3倍频程带中测得的第一至第三轴之一的加速度，单位为米每平方秒。加权因子Whi可包括适合于HAV暴露确定的加权。
此外，处理器可被配置成对第一至第三轴的均方根值求和。处理器可被配置成对三个轴中的每一者的振动数据的平方求和。更具体地，处理器可被配置成确定三个轴中的每一者的振动数据的平方和的平方根。处理器可配置成根据下式来组合三个轴上的振动数据：
其中ahv是三个轴的经组合值，ahwx、ahwy和ahwy分别是如根据上式确定的第一至第三轴(即x、y和z轴)的均方根值。所获得的值可以是振级值。
在某些情形中，本发明人已经发现，在给定的频率处，传递率随着振动幅值而变化，由此与较小幅值的振动相比，较大幅值的振动被解剖结构更严重地衰减。第一至第三变换中的至少一者或经组合变换可被正面或负面地调整，以将传递率的此类变化纳入考虑。更具体而言，可以依赖于振动信号的幅值来调整变换。根据第一办法，该变换可通过在频率轴上移动该变换来被调整。根据第二办法，所有变换可诸如通过改变上述所有加权因子来被调整。根据第三办法，该变换在较大幅值的频带中的一部分可被调整，而该变换的另一部分可不被调整。例如，可以在其中振动幅值更大或更小的一个或多个频带中对上述加权因子应用正偏移或负偏移。
处理器可用于依赖于暴露时段和如上所述地确定的振级值来确定振动暴露。振动暴露可通过振级值的平方乘以暴露时段来确定。振动暴露可包括振动评分。振动评分是2*T*V2，其中T是以小时为单位的暴露时段，而V是振级值。处理器可用于记录至少一个振动暴露。更具体而言，可以通过累积例如在预定时间(诸如一天)期间确定的多个振动暴露来记录多个振动暴露。每日振动暴露量可例如根据ISO 5349-1来确定。
处理器可用于依赖于振级值和振动暴露极限(诸如符合ISO 5349-1的振动暴露极限)来确定动力工具的剩余使用时间。剩余使用时间可进一步依赖于在对至少一个动力工具(诸如相同动力工具或不同动力工具)的先前使用期间确定的振级值。例如，振动监测器可以存储累积的振动暴露，并且在开始使用动力工具时，振动监测器可以提供使用该动力工具的剩余时间，该剩余时间考虑了累积的振动暴露和使用当前动力工具期间的振动暴露。剩余使用时间可显示给操作者，诸如通过振动监测器中包括的显示器，或传送到远程位置，从而向另一方告知操作者的当前状态相对于剩余使用时间。处理器可用于依赖于振级值的持续确定来减少剩余使用时间。
如上所述，振动监测器被配置成可松脱地附连到操作者的手臂或手。振动监测器可被配置成可松脱地附连到操作者的手腕。振动监测器可以是腕表的形式。振动监测器因此可以包括附连装置，诸如皮带或环，由此振动监测器可以附连到手臂，并且更具体而言，附连到手腕。附连装置可以被配置成使得振动被正确地耦合到振动监测器，且更具体而言，相关频带中的振动被耦合到振动监测器。附连装置可被配置成使得当振动监测器附连到操作者时其基本上是非弹性的。
振动监测器可包括壳体。壳体可包含振动传感器和处理器。附连装置可以附连到壳体的外部。壳体可至少部分地由基本上刚性的材料形成，由此振动从操作者耦合到振动传感器。壳体可至少部分地由塑料材料形成，诸如PC-ABS。
振动监测器可被配置成使得附连装置在使用中以预定方式相对于手臂或手来定向振动监测器。振动传感器可被布置在壳体中，使得当振动传感器附连到操作者的手臂或手时，第一至第三轴相对于操作者的手掌来定向。附连装置可以从壳体的第一侧延伸，并且可能从壳体的第一和第二相对定向侧中的每一者延伸。振动传感器可被布置在壳体中，使得第一至第三轴中的第一轴和附连装置在相同方向上延伸。振动传感器可被布置在壳体中，使得第一至第三轴中的第二轴在壳体的第一表面与相对定向的第二表面之间延伸，该第一表面包括显示器和操作者控件中的至少一者，即在使用时背离操作者的手臂或手的表面。振动传感器可被布置在壳体中，使得第一至第三轴中的第三轴在与附连装置从壳体延伸的方向正交并且与第一和第二表面之间的方向正交的方向上延伸。振动监测器可被配置成确定第一至第三轴中的哪一者是第一轴、第一至第三轴中的哪一者是第二轴、以及第一至第三轴中的哪一者是第三轴。
另选地，振动传感器可被布置在壳体中，使得第二轴和连接装置在同一方向上延伸。此外，振动传感器可被布置在壳体中，使得第一轴在壳体的第一表面与相对定向的第二表面之间延伸，该第一表面包括显示器和操作者控件中的至少一者，即在使用时背离操作者的手臂或手的表面。此外，振动传感器可被布置在壳体中，使得第三轴在与附连装置从壳体延伸的方向正交并且与第一和第二表面之间的方向正交的方向上延伸。
振动监测器可包括存储第一至第三变换的数据存储，诸如包括在处理器中的数据存储器。振动传感器可包括三轴振动传感器。振动传感器可包括加速度计。处理器可包括微控制器。
作为替换或补充，处理器可包括作为微控制器的补充或替换的电子电路系统，该电子电路系统被配置成执行本文所描述的过程。因此，振动监测器可包括具有结构的电路和/或具有用于执行这些过程的编程指令的非瞬态存储器。
振动监测器可包括模数转换器，其用于对来自振动传感器的第一至第三轴中的每一者的输出进行采样。模数转换器可用于以至少1kHz、2kHz、4kHz、6kHz或8kHz的速率对来自振动传感器的输出进行采样。模数转换器可用于以不超过10kHz的速率对来自振动传感器的输出进行采样。
振动监测器可包括显示器，诸如LCD显示器。LCD显示器可由壳体支撑。振动监测器可被配置成显示由振动监测器确定的振动暴露。
作为替换或补充，振动监测器可包括以下至少一者：可操作来提供听觉输出的听觉输出装置，诸如蜂鸣器；以及可操作来提供易于振动感觉的输出的输出装置，诸如振动马达。处理器可依赖于所确定的振动暴露来操作这样的输出设备。例如，当达到预定的振动暴露极限(诸如每日振动暴露极限)时，可以操作输出装置。
振动监测器可被配置用于传达来自振动监测器的数据，诸如振动暴露数据。数据可被无线地传达。更具体而言，当不在操作者身上使用时，振动监测器可被接纳在支托中。支托可被配置成接纳多个振动监测器，诸如通过各自被成形来接纳振动监测器的多个外形(profile)来接纳多个振动监测器。支托可被配置用于在支托和振动监测器之间进行数据通信，更具体而言是无线数据通信。因而，振动暴露数据可被传送到支托，支托被配置成将接收到的振动暴露数据传送到计算设备，计算设备可以位于远离支托的位置。振动暴露数据可被存储在计算设备中。计算设备可允许对所存储的振动暴露数据的分析。
根据本发明的第二方面，提供了一种振动监测布置，包括根据第一方面的振动监测器和工具装置。本发明的第二方面的各实施例可包括第一方面的一个或多个特征。
根据本发明的第三方面，提供了一种监测操作者在使用动力工具期间经受的振动的方法，该方法包括：
当振动监测器可松脱地附连到操作者的手臂或手时，通过振动监测器中包括的振动传感器来感测操作者的手臂或手所经受的振动；
从振动传感器提供：与第一轴上的振动相对应的第一振动信号；与第二轴上的振动相对应的第二振动信号；以及与第三轴上的振动相对应的第三振动信号，第一轴在手臂或手的背侧和掌侧之间延伸，第二轴在手的手指分离方向上横跨手臂或手延伸，而第三轴沿手臂或手延伸；以及
在处理器中应用：对第一振动信号的第一变换；对第二振动信号的第二变换；以及对第三振动信号的第三变换；以及
在处理器中确定操作者在动力工具的使用期间的振动暴露，该振动暴露是依赖于通过第一、第二和第三变换而变换的第一、第二和第三振动信号来确定的，
第一至第三变换中的每一者都允许：随着频率增加，在8Hz到20Hz之间上升到峰值；随着增加的频率越过峰值下降到低谷；以及随着进一步增加的频率从低谷上升，与第一变换和第二变换中的至少一者相比，第三变换在更高的频率处从低谷上升。
本发明的第三方面的各实施例可包括本发明的第一方面的一个或多个特征。
根据本发明的第四方面，提供了一种被配置成在动力工具的使用期间可松脱地附连到操作者的手臂或手的振动监测器，该振动监测器包括：
振动传感器，用于在振动监测器附连到操作者的手臂或手时感测操作者的手臂或手所经受的振动；以及
处理器，其被配置成从振动传感器接收感测到的振动数据，并相关于至少一个振动轴对所接收到的振动数据应用变换以提供经变换数据，
其中该变换是依赖于所感测到的振动的幅值来调整的。
本发明的第四方面的各实施例可包括本发明的第一方面的一个或多个特征。
根据本发明的第五方面，提供了一种监测操作者在使用动力工具期间经受的振动的方法，该方法包括：
当振动监测器可松脱地附连到操作者的手臂或手时，通过振动监测器中包括的振动传感器来感测操作者的手臂或手所经受的振动；以及
在处理器中应用对从振动传感器接收的感测到的振动数据的变换以提供经变换数据，所感测到的振动数据是关于至少一个振动轴的，
其中该变换是依赖于所感测到的振动的幅值来调整的。
本发明的第五方面的各实施例可包括本发明的第一方面的一个或多个特征。
在更一般的意义上，本发明在又一方面提供了一种振动监测器，该振动监测器被配置成在使用动力工具期间可松脱地附连到操作者的肢体。振动监测器包括：振动传感器，用于在振动监测器附连到操作者的肢体时感测操作者的肢体所经受的振动并提供：第一振动信号和第二振动信号中的至少一者，所述第一振动信号对应于第一轴上的振动且所述第二振动信号对应于第二轴上的振动；以及对应于第三轴上的振动的第三振动信号。第一轴在肢体的第一和第二侧之间延伸，第二轴在肢体的第三和第四侧之间延伸，而第三轴沿肢体延伸。振动监测器还包括处理器，该处理器被配置成接收所述第一和第二振动信号中的至少一者并且接收所述第三振动信号，在接收到第一振动信号的情况下对所述第一振动信号应用第一变换以提供第一经变换数据，在接收到第二振动信号的情况下将第二变换应用于第二振动信号以提供第二经变换数据，以及将第三变换应用于第三振动信号以提供第三经变换数据，该处理器还被配置成在所述动力工具的使用期间确定操作者的振动暴露，该振动暴露是依赖于所述第一和第二经变换数据中的至少一者以及该第三经变换数据来确定的。第一至第三变换中的每一者允许：随着频率增加而上升到8Hz到20Hz之间的峰值；随着频率增加而越过峰值下降到低谷；以及随着频率的进一步增加而从低谷上升。
第三变换的峰值可高于第一和第二变换中的至少一者的峰值。第三变换的峰值更高可能适用于某类操作者。对于另一特定类别的操作者，与第一变换和第二变换中的至少一者相比，第三变换还可允许在更高的频率处从低谷上升。本发明的又一方面的进一步实施例可包括本发明的第一方面的一个或多个特征。
此外，并且在上面提到的更一般意义上，在又一方面中，提供了一种监测操作者在使用动力工具期间所经受的振动的方法。该方法包括：当振动监测器可附连到操作者的肢体时，通过振动监测器中包括的振动传感器来感测操作者的肢体所经受的振动；
以及从振动传感器提供：第一振动信号和第二振动信号中的至少一者，该第一振动信号对应于第一轴上的振动且该第二振动信号对应于第二轴上的振动；以及对应于第三轴上的振动的第三振动信号。第一轴在肢体的第一和第二侧之间延伸，第二轴在肢体的第三和第四侧之间延伸，而第三轴沿肢体延伸。该方法还包括在处理器中接收到第一振动信号的情况下在处理器中应用对第一振动信号的第一变换以提供第一经变换数据，在处理器中接收到第二振动信号的情况下在处理器中应用对第二振动信号的第二变换以提供第二经变换数据处理器，以及在处理器中应用对第三振动信号的第三变换以提供第三经变换数据。该方法还包括在处理器中确定操作者在使用动力工具期间的振动暴露，振动暴露是依赖于第一和第二经变换数据中的至少一者以及第三经变换数据来确定的。第一至第三变换中的每一者允许：随着频率增加而上升到8Hz到20Hz之间的峰值；随着频率增加而越过峰值下降到低谷；以及随着频率的进一步增加而从低谷上升。
如上文关于本发明的又一方面所讨论的，第三变换的峰值可高于第一和第二变换中的至少一者的峰值。本发明的又一方面的进一步实施例可包括本发明的第一方面的一个或多个特征。
附图说明
本发明的进一步特征和优点将从以下特定描述中变得显而易见，以下特定描述仅以示例方式并参考附图来给出，在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的在原地的振动监测器；
图2是图1的实施例的框图表示；
图3是解说了图1的振动监测器的操作期间的主步骤的流程图；
图4是图1的振动监测器的操作期间使用的第一低频变换集合和第一高频变换集合的图示；以及
图5是图1的振动监测器的操作期间使用的第二低频变换集合和第二高频变换集合的图示。
具体实施方式
根据本发明的实施例的振动监测器10被原位示出在动力工具操作者的手腕上。振动监测器10包括具有矩形长方体的一般形式的壳体12和附连到壳体的带子14，由此振动监测器10可以以腕表的方式附连到操作者的手腕。壳体12的面限定了矩形窗16，操作者可以透过该矩形窗看到LCD显示器。图1的振动监测器10的实施例包括用户可操作的通断开关，由此振动监测器可以在不适当的时间(诸如当操作者正在驾驶时)关闭以停止记录振动。
振动监测器30在图2中以框图的形式表示。振动监测器30包括微控制器32(即具有512K闪存的Atmel ARM Cortex M4 SAM4LS)、由微控制器32通过i2c总线驱动的LCD 34、三轴加速度计36(其构成振动传感器)(即ST Microelectronics MEMS LIS3DSHTR)和RFID收发器38(即具有多协议支持的NXP 13.56MHz CLRC66301HN/TR)。加速度计36和RFID收发器38中的每一者通过SPI总线与微控制器32通信。加速度计36包括模数转换器。关于微控制器32、LCD 34、加速度计36和RFID收发器38，振动监测器30的设计在本领域技术人员的普通设计能力范围内。振动监测器30还包括蜂鸣器40和振动马达42，它们在微控制器32的控制下工作，以在振动暴露超过预定水平时提供不同感官形式的警告。关于蜂鸣器40和振动马达42，振动监测器30的设计在本领域技术人员的普通设计能力范围内。
振动监测器30还包括可充电电池44、电池保护电路系统46、电隔离通信电路系统48、通断开关50、功率供应电路系统52和温度传感器56。关于这些组件，振动监测器30的设计在本领域技术人员的普通设计能力范围内。对接站54在图2中示出。对接站54被配置成将多个振动监测器30保持在对接站54中形成的相应托架中。当被接纳在对接站54中时，振动监测器30的可充电电池44通过对接站54和振动监测器30之间的铜连接进行充电。振动监测器30的通信电路系统48允许振动监测器30和对接站54之间的数据通信。传递到对接站54的数据包括振动暴露数据、操作者暴露数据和在其使用期间存储在振动监测器30中的功率谱密度(PSD)数据等。这些数据被存储来用于合规和记录保存的目的，并在需要时用于进一步分析动力工具的使用。从对接站54传递到振动监测器30的数据包括振动暴露阈值和用于振动监测器30的其他配置数据等，并用于清理振动监测器30内的数据存储器，诸如用来存储振动暴露数据、操作者暴露数据和PSD数据的数据存储器。功率供应电路系统52包括调节器和DC/DC转换器，其用于从可充电电池44吸取电流并向蜂鸣器40和振动马达42中的每一者提供适当电压的电力。通断开关50使操作者能够打开和关闭振动监测器30。温度传感器56用于感测在充电期间可充电电池44的温度，并将感测到的温度传达给对接站54。如果可充电电池44的温度升高到阈值温度以上，则可充电电池44可能发生损坏。因此，对接站54被配置成如果感测到的温度升高到阈值温度以上，则停止对可充电电池44的充电。
根据本发明的实施例的振动监测布置包括图1和图2的振动监测器30以及RFID标签(未示出)。动力工具数据存储在RFID标签中，并且RFID标签借助粘合剂来粘附到动力工具而被投入使用。动力工具数据包括动力工具的标识码、工具类型数据、动力工具的噪声等级和动力工具的重量。工具类型数据将动力工具标识为低频工具或高频工具。噪声等级允许基于动力工具的使用时长来确定操作者的噪声暴露。动力工具的重量提供用于确定由于用户在使用期间承受动力工具重量而造成的物理应力的基础。根据本发明的另一实施例的振动监测布置包括图1和图2的振动监测器30但没有RFID标签。
现在将参考图3的流程图以及图4和图5所示的图表来描述图2的振动监测器30的操作。
操作者将振动监测器30附连到他的手腕72上并打开振动监测器。当操作者握住动力工具时，振动监测器30和工具上的RFID标签之间的RFID通信链路可用于允许动力工具数据74的上传。在替换应用中，操作者使用固定的动力工具(诸如研磨机)工作，并握持与动力工具接触的工件，从而动力工具的振动通过工件而被耦合到操作者。根据这一替换应用，动力工具数据也被上传到振动监测器。
包括在振动监测器中的三轴加速度计36用于感测操作者在使用动力工具期间所经受的振动，并提供在相互正交的x、y和z轴中的每一者上的振动信号。微控制器32在x、y和z轴中的至少一者上并且在120Hz和200Hz之间执行经频域转换的振动信号的峰值高度分析。如果峰值高度高于预定值，则选择76第一、第二和第三变换的高频集合。否则，选择76第一、第二和第三变换的低频集合。根据另一办法，使用从RFID标签上传的工具类型数据来选择低频变换集合和高频变换集合之一。第一、第二和第三变换的高频集合和第一、第二和第三变换的低频集合在图4和图5中的每一者中示出。
包括在振动监测器中的三轴加速度计36继续感测操作者在使用动力工具期间所经受的振动，并提供在相互正交的x、y和z轴中的每一者上的振动信号78。由于振动监测器在操作者手腕上的取向，x轴在操作者手臂或手的背侧和掌侧之间延伸，y轴沿手的手指分离的方向横跨操作者手臂或手延伸，并且y轴沿操作者手臂或手延伸。每一振动信号由微控制器32中包括的模数转换器以1.6kHz的速率每秒采样320ms。使用高通数字滤波器和陷波数字滤波器对这三个轴的经采样振动数据进行滤波80，以去除来自动力工具以外的源的振动数据，例如来自操作者挥舞的振动或操作者从地板上通过腿部经受的振动。
如上所述，微控制器32将三个轴的经采样振动数据转换到频域92。到频域的转换是通过Welch法，使用例如10秒的大时间窗来提供高频分辨率。x、y和z轴的频域数据通过分别应用低频变换集合和高频变换集合中的所选一者的第一、第二和第三变换来被变换94。然后，处理器可用于根据下式确定x、y和z轴中的每一者的均方根值：
其中ahw是轴的均方根加速度，Whi是通过第一至第三变换中的相应变换来应用的第i个1/3倍频程带的加权因子，ahi是在第i个1/3倍频程带中测得的第一至第三轴之一的加速度，单位为米每平方秒。处理器随后根据下式组合三个轴的均方根加速度振动数据：
其中ahv是三个轴的组合值，ahwx、ahwy和ahwy分别是如根据上式确定的x、y和z轴的均方根值。由此确定的经组合值是振级值96。在一替换实施例中，并且在存在足够的处理能力的前提下，在时域中应用第一至第三变换。作为频域处理的替代方案，完全在时域中的处理在本领域技术人员的普通设计能力范围内。
根据替代办法，组合第一至第三变换以提供经组合变换，并且组合x、y和z轴上的振动数据以提供经组合振动数据。随后，经组合变换被应用于经组合振动数据。
在本发明的一种形式中，第一至第三变换或经组合变换被调整以考虑手-臂解剖结构对于振动幅值的传递性的变化。根据这种形式的第一办法，变换是通过在频率轴上移动该变换来被调整的。根据这种形式的第二办法，所有变换是通过改变上述所有加权因子来被调整的。根据这种形式的第三办法，在不同频带中的变换部分是通过取决于不同频带中的振动幅值将上述加权因子改变到不同程度来不同地调整的。例如，可以在其中存在较高幅值振动的一个频带中应用正偏移，并且可以在其中存在较低幅值振动的另一频带中应用负偏移。
根据2*T*V2，通过将振级值的平方乘以振动暴露持续时间来提供振动暴露，其中T是以小时为单位的暴露持续时间，V是振级值。振动暴露被存储98并添加到先前在操作者轮班期间确定的振动暴露中，以提供经累积的振动暴露。如果微控制器32确定经累积的振动暴露超过存储在振动监测器中的振动暴露阈值，则微控制器32可用于致动蜂鸣器40和振动马达42来向操作者提供警告。微控制器32还可用于通过LCD显示器34向操作者显示经累积的振动暴露。微控制器32还可用于显示操作者当前使用的动力工具的剩余使用时间。剩余使用时间是指在达到每日暴露限值之前动力工具的剩余使用时间。剩余使用时间是基于经累积的振动暴露和在使用当前动力工具期间计算得到的振动暴露来计算的。随着更多地使用当前动力工具，剩余使用时间减少。
除了上述振动暴露确定之外，微控制器32还用于从经采样的振动数据确定功率谱密度(PSD)并将PSD存储在存储器中。PSD是在3Hz和650Hz之间基于3.125Hz的频率增量来确定的。由于振动而在操作者手腕处接收到的能量是通过PSD的积分来确定的，从而提供能量值。微控制器32还用于依赖于能量值来确定操作者暴露值。
在操作者轮班结束时，操作者从手腕上取下振动监测器30，并将其放置在对接站54中的托架中，由此开始对振动监测器中包括的可充电电池进行充电。另外，经累积的振动暴露和功率谱密度数据与操作者暴露值一起无线地传达到对接站54。当存储在对接站54中时，经累积的振动暴露和功率谱密度数据可供用于在个人计算机等上进行后续审查和分析，该个人计算机借助对接站54中包括的已知形式和功能的通信端口接收由当前描述的振动监测器30和具有相同形式和功能的其他振动监测器存储的数据。
图4示出了根据第一示例的x、y和z轴中的每一者的两个变换，其中频率沿x轴以Hz为单位，且振幅值沿y轴。低频变换集合包括用于x轴的第一变换132、用于y轴的第二变换134和用于z轴的第三变换136。高频变换集合包括用于x轴的第一变换138、用于y轴的第二变换140和用于z轴的第三变换142。如上所述，低频变换集合和高频变换集合中的一者是基于x、y和z轴的振动信号中的至少一者的峰值高度分析或基于工具类型数据来选择的。所选择的第一、第二和第三变换随后被分别应用于x、y和z轴的振动数据。如可从图4看到的，第一至第三变换都在下降到低谷之前在8到20Hz之间上升到峰值。第三变换展示出比1略大的峰值。第一和第二变换展示出带衰减的基本上小于1的峰值。此外，第三变换在相比第一和第二变换中的每一者从其低谷上升的频率基本上更高的频率处从其低谷上升。此外，每一变换在8Hz和20Hz之间的峰值上方具有平底谷。低频变换132、134、136中的每一者的第二峰值是平顶的。高频变换138、140、142中的每一者在低谷之外达到最大值并且保持在最大值直到最大频率。
图5示出了根据第二示例的x、y和z轴中的每一者的两个变换，其中频率沿x轴以Hz为单位，且振幅值沿y轴。x、y和z轴的低频变换152、154、156和高频变换158、160、162如上文参考图4所述，其中图5的变换形式中的一些差异在下文描述。
图5中每一变换的平底谷跨越的频率范围比图4中相应变换的低谷短。x轴的低频和高频变换152、158中的每一者的低谷上方的最大振幅高于图4的相应变换。y轴的高频变换160的低谷上方的最大振幅高于图4的相应变换。x轴的高频变换158具有平顶峰值，而相应的变换在低谷之外达到其最大值并且保持在最大值直到最大频率。
第一、第二和第三变换中的每一者都是通过测量来自工具或工件与要佩戴振动监测器的手腕的接触点的、在3Hz和650Hz之间的振动传递来确定的。振动传递是针对各操作者针对不同工具或工件的适当集合来测量的，以提供代表性传递数据。在替换办法中，针对特定操作者来测量振动传递，以针对该操作者定制第一至第三变换。在替换办法中，依赖于解剖参数和关于特定操作者如何握持动力工具或工件的参数中的至少一者的输入，设置第一至第三变换中的一者或多者的参数。解剖参数基于操作者的体重指数或手腕宽度中的至少一者。有关特定操作者如何握持动力工具或工件的参数是借助对操作者执行的握持强度测试来确定的。在某些情形中，此替换办法被用来基于代表性传递数据定制诸变换。随后，代表性传递数据或经修改的代表性传递数据与附录A EN ISO 5349:2001表A.2中规定的权重相组合，以提供图4所示的第一至第三转换中的每一者。根据另一办法，代表性传递数据与适合于HAV暴露确定的不同权重相组合，以提供图4中所示形式的第一至第三变换。第一至第三变换的这两个集合被存储在振动监测器中包括的数据存储器中，以供在振动监测器的操作期间使用，如上文参考图3所描述的。
Claims (22)
1.一种振动监测器，其被配置成在动力工具的使用期间可松脱地附连到操作者的手臂或手，所述振动监测器包括：
振动传感器，用于在所述振动监测器附连到所述操作者的手臂或手时感测所述操作者的手臂或手所经受的振动并提供：与第一轴上的振动相对应的第一振动信号；与第二轴上的振动相对应的第二振动信号；以及与第三轴上的振动相对应的第三振动信号，所述第一轴在手臂或手的背侧和掌侧之间延伸，所述第二轴在手的手指分离方向上横跨手臂或手延伸，而所述第三轴沿手臂或手延伸；以及
处理器，其被配置成接收第一、第二和第三振动信号，对所述第一振动信号应用第一变换，对所述第二振动信号应用第二变换，并对所述第三振动信号应用第三变换，
所述处理器还被配置成确定在所述动力工具的使用期间所述操作者的振动暴露，所述振动暴露是依赖于通过所述第一、第二和第三变换来变换的所述第一、第二和第三振动信号来确定的，
所述第一至第三变换中的每一者都允许：随着频率增加，在8Hz到20Hz之间上升到峰值；随着增加的频率越过所述峰值下降到低谷；以及随着进一步增加的频率从所述低谷上升，与所述第一变换和所述第二变换中的至少一者相比，所述第三变换允许在更高的频率处从所述低谷上升。
2.如权利要求1所述的振动监测器，其特征在于，与所述第一和第二变换中的至少一者从所述低谷的上升相比，所述第三变换允许在至少高20Hz的频率处从所述低谷上升。
3.如权利要求1或2所述的振动监测器，其特征在于，所述第一变换被应用于所述第一振动信号以提供第一经变换数据，所述第二变换被应用于所述第二振动信号以提供第二经变换数据，以及所述第三变换被应用于所述第三振动信号以提供第三经变换数据，所述第一至第三经变换数据被组合以确定振动暴露。
4.如权利要求1或2所述的振动监测器，其特征在于，所述第一至第三变换被组合以提供经组合变换，并且所述第一至第三振动信号被组合以提供经组合振动信号，所述经组合变换被应用于所述经组合振动信号以提供经组合的经变换数据，振动暴露是依赖于所述经组合的经变换数据来确定的。
5.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一和第二变换中的至少一者允许从低于50Hz的频率开始随着进一步增加的频率而从所述低谷上升。
6.如权利要求5所述的振动监测器，其特征在于，所述第三转换允许从高于80Hz的频率开始随着频率进一步增加而从所述低谷上升。
7.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一和第二变换中的至少一者允许在30Hz以下到达低谷，而所述第三变换允许在30Hz和100Hz之间到达低谷。
8.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一至第三变换中的每一者随着频率的增加以及在低于150Hz的频率从最大衰减过渡到减小的衰减，在所述第一至第三变换中的每一者中，从增大的衰减到减少的衰减的过渡限定了低谷的一部分。
9.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一变换中的低谷相比所述第二和第三变换中的每一者中的低谷没那么深，并且所述第三变换中的低谷比所述第二变换中的低谷深。
10.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一变换提供的低谷在低于50Hz具有最大衰减水平，最大衰减的频带中的衰减因子在0.3和0.5之间。
11.如权利要求10所述的振动监测器，其特征在于，随着频率的进一步增加，所述第一变换在低于120Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。
12.如权利要求10或11所述的振动监测器，其特征在于，所述第二变换提供的低谷在低于50Hz处具有最大衰减水平，所述第二变换在低于50Hz处达到的衰减水平最高达所述第一变换在低于50Hz处的所达到的衰减水平的一半。
13.如权利要求12所述的振动监测器，其特征在于，随着频率的进一步增加，所述第二变换在低于150Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。
14.如权利要求10到13中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第三变换提供的低谷在低于150Hz处具有最大衰减水平，所述第三变换的最大衰减的频带中的衰减因子在0.15和0.35之间。
15.如权利要求14所述的振动监测器，其特征在于，随着频率的进一步增加，所述第三变换在低于250Hz的频率处从提供减少的衰减改变成提供增加的放大之前允许减少的衰减。
16.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一至第三变换中的每一者在频率增加到120Hz和300Hz之间时达到最大放大，所达到的最大放大具有第二峰值的形式。
17.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一和第二变换在8Hz和20Hz之间的峰值基本上处于相同的频率，所述第三变换在8Hz和20Hz之间的峰值位于比第一和第二变换的峰值频率高1Hz和5Hz之间的频率。
18.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一和第二变换中的至少一者在8Hz和20Hz之间的峰值高度能比所述第三变换在8Hz和20Hz之间的峰值高度低最多达30％。
19.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第三变换的峰值大于1从而允许放大，而所述第一和第二变换中的每一者的峰值小于1从而允许衰减。
20.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一至第三变换中的至少一者具有针对低频动力工具的第一形式和针对高频工具的第二形式，所述变换的第一形式和第二形式在阈值频率以下基本相同并且在所述阈值频率以上是彼此不同的，所述处理器被配置成分析所述第一至第三振动信号中的至少一者以确定感测到来自低频还是高频工具的振动，所述变换的第一和第二形式之一是依赖于所述分析而被应用于所述第一至第三振动信号的。
21.如前述权利要求中的任一项所述的振动监测器，其特征在于，所述第一至第三变换中的至少一者或其组合是依赖于所述第一至第三振动信号中的至少一者的幅值来被调整的。
22.一种监测在动力工具的使用期间操作者经受的振动的方法，所述方法包括：
当振动监测器可松脱地附连到所述操作者的手臂或手时，通过所述振动监测器中包括的振动传感器来感测所述操作者的手臂或手所经受的振动；
从所述振动传感器提供：与第一轴上的振动相对应的第一振动信号；与第二轴上的振动相对应的第二振动信号；以及与第三轴上的振动相对应的第三振动信号所述，第一轴在手臂或手的背侧和掌侧之间延伸，所述第二轴在手的手指分离方向上横跨手臂或手延伸，而所述第三轴沿手臂或手延伸；以及
在处理器中应用：对所述第一振动信号的第一变换；对所述第二振动信号的第二变换；以及对所述第三振动信号的第三变换；以及
在所述处理器中确定所述操作者在所述动力工具的使用期间的振动暴露，所述振动暴露是依赖于通过所述第一、第二和第三变换而变换的所述第一、第二和第三振动信号来确定的，
所述第一至第三变换中的每一者都允许：随着频率增加，在8Hz到20Hz之间上升到峰值；随着增加的频率越过所述峰值下降到低谷；以及随着进一步增加的频率从所述低谷上升，与所述第一变换和所述第二变换中的至少一者相比，所述第三变换允许在更高的频率处从所述低谷上升。
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