CN116057357A - 用于监控至少一个通过旋转机器驱动的作功机械的方法 - Google Patents

用于监控至少一个通过旋转机器驱动的作功机械的方法 Download PDF

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CN116057357A CN202180044970.XA CN202180044970A CN116057357A CN 116057357 A CN116057357 A CN 116057357A CN 202180044970 A CN202180044970 A CN 202180044970A CN 116057357 A CN116057357 A CN 116057357A
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Abstract

本发明涉及一种用于监控至少一个通过旋转机器(2)驱动的作功机械(1)的方法,其中执行以下步骤:10‑在所述作功机械(1)处检测(110)至少一个检测信息(200),所述检测信息特定于所述作功机械(1)处的加速度,‑经由网络(5)将所述检测信息(200)传输(120)给中央处理装置(10),15‑对所传输的检测信息(200)实施处理(130),以便确定转速信息用于监控,所述转速信息特定于所述旋转机器(2)的转速。

Description

用于监控至少一个通过旋转机器驱动的作功机械的方法
技术领域
本发明涉及一种用于监控至少一个通过旋转机械驱动的作功机械的方法。本发明此外涉及用于这种监控的系统以及计算机程序。
背景技术
在如泵之类的作功机械的情况下,监控作功机械的状态并且尤其是对作功机械进行驱动的旋转机器或电机的状态对于保证功能性是非常重要的。在此,从现有技术中已知,可以在作功机械中使用诊断设备,所述诊断设备检测作功机械处的测量参量,并且通过评估所检测的测量值,使得能够推断出状态并且具体地推断出作功机械的转速。
然而,根据传统方法的评估通常仅能不精确地或在技术上非常耗费地进行,因为例如需要大数量的所检测的测量值。此外,用于确定转速的传统方法具有以下缺点,即所述方法要么基于对旋转机器的电气测量参量的直接评估,要么不能可靠地在转速调节式作功机械的情况下被使用。
发明内容
因此,本发明的任务是至少部分地消除上述缺点。尤其是,本发明的任务是提出一种用于监控作功机械的改善的解决方案。
上述任务通过具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求13的特征的系统以及通过具有权利要求15的特征的计算机程序来解决。从各自的从属权利要求、说明书和附图中得出本发明的其他特征和细节。在此,结合根据本发明的方法描述的特征和细节当然结合根据本发明的系统以及根据本发明的计算机程序也适用,并且分别反之亦然,使得关于针对各个发明方面的公开总是相互被参考或可以相互被参考。
该任务尤其是通过一种用于监控至少一个作功机械的方法来解决,其中作功机械优选地由旋转的、尤其是电的机器驱动。作功机械例如可以被构造为泵或具体地被构造为离心泵,其中旋转机器驱动泵轴。
在根据本发明的方法中,可以规定,以下步骤中的至少一个优选地以所说明的顺序或以任意顺序依次被执行,其中各个和/或所有步骤也可以重复地被执行:
-在作功机械处检测至少一个检测信息,其中所述检测信息在作功机械中可以特定于加速度、尤其是特定于机械振荡和/或速度变化和/或偏转(和/或特定于旋转机器的转速),其中优选地通过作功机械处的监控装置执行检测,
-经由网络将检测信息传输给中央处理装置,其中为此尤其是监控装置的传输装置将检测信息发送给网络,并且中央处理装置从传输装置接收检测信息,
-优选地通过处理装置对检测信息、尤其是所传输的检测信息实施处理,以便确定转速信息用于监控,所述转速信息特定于旋转机器和/或作功机械的转速。
通过处理事先传输给中央处理装置的检测信息,可以实现以下优点:可以在作功机械的所在地之外集中地执行处理用于确定转速信息。用于检测检测信息的监控装置因此在技术上可以不太复杂地来实施并且具有较低的能量消耗。此外,根据本发明的方法可以根据处理以特别可靠的方式实现监控,其中处理为此尤其是被实施为检测信息的振荡分析。
必要时可以直接在作功机械处使用监控装置、诸如诊断设备来检测检测信息并且传输检测信息。在此,诊断设备可以首要用于检测,使得至少主要通过中央处理装置执行处理,并且必要时甚至也不需要通过监控装置对检测信息的仅部分的振荡分析。因此可能的是,通过处理装置集中地执行处理,以便将用于监控装置的技术复杂性保持得低。此外可能的是,检测信息与旋转的、尤其是电的机器的电气测量和/或调节参量不同,使得可以在不使用旋转机器的电气测量参量或调节的参数的情况下可以执行监控以及尤其是转速信息的确定。因此可以不需要对旋转机器或旋转机器的调节的访问(Zugang),以便执行根据本发明的方法。
作功机械可以例如被构造为泵装置、例如离心泵装置。作功机械此外可以通过电机和/或旋转机器、诸如异步电动机被驱动。为此,异步电动机可以被构造为未经调节的(也即例如在电网处运行的)或转速调节的异步电机。在转速调节的异步电机的情况下可以规定,通过监控装置或对于监控而言无法访问调节信息(例如旋转机器的电气测量和/或调定和/或调节参量)。原则上,在本发明的范围内可以规定,防止直接在旋转机器处确定转速。例如,从而可以防止对旋转机器的空间访问或对旋转机器的电气测量参量的评估。因此有必要间接地、例如通过评估作功机械处的由此引起的机械振荡来确定转速。为了能够进行评估,可以例如通过至少一个振荡传感器检测振荡。
监控装置可以具有至少一个振荡传感器用于检测(机械)振荡。至少一个振荡传感器可以被实施用于在作功机械处检测在至少一个或至少两个或至少三个或恰好三个(尤其是彼此正交和/或相同的)方向上的加速度。可能的是,由此得到的检测信息可以通过比较小的数据(即具有减小的数据尺寸)来代表,使得经由网络、诸如互联网传输数据并且从而进行集中处理是可能的。为了获得具有减小的数据尺寸的数据,可以例如从具有短测量持续时间的至少一个振荡传感器的测量中获得检测信息。从而也可以降低监控装置的能量消耗并且可以不需要直接通过监控装置进行的技术上耗费的处理。因此,根据本发明的方法或根据本发明的监控系统还使得能够特别可靠且精确数字化地检测和/或评估泵参数、诸如转速。
可能的是,用于检测(机械)振荡的监控装置具有至少一个或至少两个或至少三个或恰好三个加速度传感器,以便在作功机械处分别在相同(测量)方向上检测加速度。从而例如通过监控装置冗余地检测振荡可以是可能的。原则上,可以在任意多个空间测量点(加速度传感器的空间位置)处设置任意多个不同的或相同的测量方向。在此,优选地通过加速度传感器同时进行测量。可代替地或附加地,用于检测(机械)振荡的监控装置可以具有至少一个或至少两个或至少三个或恰好三个加速度传感器,以便在作功机械处在不同的并且尤其是正交的方向上检测加速度。相应的振荡传感器此外可以具有加速度传感器中的至少一个。
检测信息可以被实施为振荡信息,例如被实施为数字测量值,所述数字测量值从工作装置处的机械振荡和/或加速度的测量中得出。这意味着,检测信息可以包括关于作功机械和/或旋转机器的振荡的至少一个信息。具体地,检测信息可以是振荡数据的短期记录,所述短期记录例如在至少一个或二个或三个维度上进行。相应地,至少一个振荡传感器可以用于检测检测信息,所述振荡传感器测量作功机械和/或旋转机器处的振荡。一般而言,检测信息可以被实施为具有重复模式的信号,其中这些重复的频率能够借助于频率分析被评估。为此,例如可以使用傅里叶分析作为频率分析,以便以这种方式确定:在检测信息中如何强烈地、即以何种振荡存在哪些频率分量。检测信息因此被分解为基频和其他频率。其他频率可以对应于基频的整数倍并且因此对应于基波的谐波。基频对于监控可以是相关的参数,例如可以从所述相关的参数中确定转速。
旋转机器的振荡数据的短期记录的频率分析(尤其是以傅里叶变换的形式)可以显示机器的旋转频率的谐波的增大表现形式。因此,根据本发明,可以使用对这些信息的巧妙处理(Verrechnung),以便获得稳健的转速估计,所述稳健的转速估计尽管有短期数据,但是仍在精度和稳定性方面提供改善的结果。这附加地具有优点,即短测量已经足以检测检测信息并且在传输时可以通过小的尺寸和/或量的数据来传输检测信息。以这种方式,随后的处理也可以在监控装置之外、例如集中地在处理装置中进行,也即例如在云中被实施。此外,所描述的行动使得能够也对于作功机械、诸如转速调节的泵执行转速估计。此外,由于用于检测检测信息的较低耗费,在振荡传感器处的能量消耗可以被降低,并且因此监控装置也可以在更长的时间内被电池运行。
本发明可以基于以下考虑,即如果附加地在考虑谐波的情况下执行检测信息的基频的确定,则所述检测信息的基频的确定以更稳健和更可靠的方式是可能的。从而,转速信息的确定不仅基于一个频率的标识,而且附加地通过其他频率的确定来支持。这此外可以导致:避免不期望的处理不稳定性。如果在频谱中根据具有最佳信噪比的峰标识仅一个频率,则根据常规解决方案例如可能出现不稳定的频率确定。然而,根据本发明,可以使用谐波的多个频率用于进行频率确定。为此使用标准化峰值(即峰)用于计算和谱可以是特别有利的,如在下面仍要详细描述的那样。
在根据本发明的方法中,可能有可能的是,确定转速信息作为处理的结果,所述转速信息具体提供关于作功机械并且尤其是旋转机器的转速(或旋转频率)的信息。转速信息可以例如按值的方式包括以赫兹为单位的基频或旋转频率或以每单位时间(尤其是分钟)转数为单位的转速。该信息可以被进一步处理,以便例如确定作功机械的状态。转速信息例如指示作功机械的故障。转速信息必要时也可以被用于为作功机械执行运行点估计。如果已经探测到故障,则根据所确定的转速信息,可以可选地发起动作,例如向用户的相应的差错通知或作功机械的自动关断。
此外,可设想的是,尤其是针对一个或两个或三个彼此正交(和/或相同)方向上的振荡,通过作功机械处的至少一个或恰好一个振荡传感器来执行检测,以便优选地以一维或二维或三维加速度值的方式确定检测信息。例如,振荡传感器为此具有一至三个(或更多)加速度传感器,所述加速度传感器被对准为使得所述加速度传感器测量在(一个或两个或)三个不同(或相同)方向上的加速度。从而,可以可靠地在作功机械处检测振荡。
如果在本发明的范围内网络至少部分地被实施为移动无线电网络和/或互联网和/或WLAN(无线局域网)和/或蓝牙网络和/或诸如此类,必要时也被实施为其组合,则可能是有利的,其中检测信息优选地在不同所在地处的大量作功机械处被检测,并且被传输给处理装置用于进行集中处理。从而,中央处理装置原则上可以与大量作功机械处于数据连接,以便分别接收检测信息。在此,处理也可以以基于云的方式进行。从而提供用于处理的技术上高效的集中可能性。
此外,在本发明的范围内可以规定,该处理被实施为振荡分析,尤其是以便根据检测信息的基波和其他谐波来确定转速信息,优选地执行转速的估计。具体地在此情况下,基波的频率可以指示转速。谐波附加地可以被使用来改善基频的确定和/或转速的估计。
此外可设想的是,在处理时通过评估谐波来确定(即标识)基波,尤其是以便从中(即从所确定的基波中)估计转速。谐波具有固定地与基频成比例地存在的频率。因此可能的是,通过评估谐波推断出基频。
如果在用于确定转速信息的处理时执行以下步骤,则可以实现本发明范围内的另一优点:
-执行检测信息的频率分析,以便确定检测信息的频谱,
-执行频谱中的多个频率的识别,其中优选地频率被分配给检测信息的基波和/或至少预先给定数量的谐波,
-根据所识别的频率执行计算,其中计算可以通过预先给定数量的谐波被参数化。
如果检测信息对于不同维度、例如对于存在振荡的不同的彼此正交的方向x、y和z具有值,则可以对于这些维度中的每一个分别执行频率分析。相应地,对于每个频率分析均可以获得频谱,所述频谱然而可以可选地被相互组合,例如通过合计被联合成一个频谱。通过这种方式,附加地降低噪声也是可能的。可以通过以下方式来进行计算,即将所识别的谐波和所识别的基波彼此进行比较,以便获得关于转速的陈述和/或标识基波的频率(基频)。
可选地可设想的是,执行(多个)频率的识别包括以下步骤:
-识别频谱中的峰值(峰),以便在峰值处识别频率,其中尤其是所识别的峰值被分配给对应于基波的谐波和/或基波的这样的频率,
-标准化(Normalisieren)频谱中的所识别的峰值,以便根据标准化的峰值执行随后的计算。
在此情况下,标准化可以被理解为将所识别的峰值设置为值相同的(振幅相同的),使得各自峰值的振幅虽然对识别有影响,但是不影响随后的计算。例如,仅当峰值满足特定的要求,例如形成最大值和/或位于检测信息的噪声分量之上时,所述峰值本身才被识别。然后可以在识别时例如在所识别的峰值的位置处假定频率、诸如谐波和/或基波。为此,峰值例如也可以借助于阈值等被识别。
在另一可能性中,可以规定,(随后的)计算包括形成和谱,其中以加权的方式执行所识别的频率,尤其是标准化的峰值的相加。这表示一种用于在考虑谐波的情况下确定(即标识)转速信息并且尤其是基频的可靠的可能性。此外,这也可以用作噪声抑制措施,以便改善频率确定的可靠性。
此外,在本发明的范围内可设想的是,根据和谱进行频率确定用于确定转速信息,其中优选地为此在和谱的最大值处估计旋转频率。最大值可以例如通过迭代方法和/或借助于在和谱情况下的泰勒近似来确定。
此外,可设想的是,检测信息以在至少一个或二个或三个维度上的加速度值的方式被设置,优选地在作功机械处被测量。在此,在针对维度进行处理时可以分别从加速度值中确定频谱,并且必要时可以执行不同维度的频谱的振幅的合计,以便将频谱转化为单个(一维)合计频谱。所有三个坐标的振幅的这种合计同样可以用作噪声抑制措施。
进一步有利地可以规定,在(合计)频谱的情况下执行插值、尤其是三角插值,以便在经插值的频谱中执行频率的识别或所述识别。在此情况下,插值例如也可以通过补零等被执行。这使得能够已经从检测信息的少数量的值中可靠地确定转速信息。
在另一可能性中,可以规定,在处理时为了确定转速信息,检测信息的基频和基频的整数倍被识别和/或以加权和/或标准化的方式并且因此以振幅相同的方式被考虑,优选地以根据预定义的权重加权的方式被考虑,以便标识基频并且使用所标识的基频作为转速信息。可能有可能的是,在识别频率时,基频和基频的整数倍、即谐波的频率虽然首先被识别并且例如被标识为峰值,但是仍然不能标识相关的频率、尤其是基频。这意味着在所识别的频率情况下仍不能区分所述频率是基频还是谐波等。为了标识频率,因此可以执行计算或所述计算,以便能够做出关于所识别的频率中的哪个频率是基频或与转速信息相关的具体陈述。
一种用于监控至少一个通过旋转的、尤其是电的机器驱动的作功机械的系统同样是本发明的主题,所述系统包括:
-用于(尤其是直接地)在作功机械处检测至少一个检测信息的监控装置,其中至少一个检测信息特定于作功机械处的加速度,也即例如特定于至少一个方向上的至少一个机械振荡,
-用于经由网络将至少一个检测信息传输给中央处理装置的传输装置、尤其是监控装置,其中处理装置例如被实施为数据处理设备,诸如中央服务器,
-处理装置用于实施所传输的检测信息的(数字)处理,以便确定转速信息用于监控,所述转速信息可以特定于旋转机器的转速。
因此,根据本发明的系统带来如参照根据本发明的方法已经详尽描述的相同的优点。此外,该系统可以适用于执行根据本发明的方法。
用于监控至少一个通过旋转的、尤其是电的机器驱动的作功机械的计算机程序、尤其是计算机程序产品同样是本发明的主题,所述计算机程序、尤其是计算机程序产品包括指令,所述指令在通过处理装置执行所述计算机程序时可以促使所述处理装置优选地依次或以任意顺序实施以下步骤,其中这些步骤可以对应于根据本发明的方法的方法步骤:
-从网络接收至少一个检测信息,其中所述检测信息特定于在作功机械处检测的加速度并且可能先前已经由作功机械处的监控装置检测,
-对所接收的检测信息实施处理,以便确定转速信息用于监控,所述转速信息可以特定于所述旋转机器的转速。
因此,根据本发明的计算机程序带来如参照根据本发明的方法和系统详尽地描述的相同的优点。此外,该计算机程序可以适用于至少部分地实施根据本发明的方法的方法步骤。具体地,计算机程序可以被实施用于实施根据本发明的方法的由处理装置执行的那些方法步骤。对于其他方法步骤,必要时可以设置另外的计算机程序,所述另外的计算机程序由监控装置执行。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节从以下描述中得出,其中参照附图详细地描述本发明的实施例。在此,在权利要求中和说明书中提及的特征可以分别单独地或以任意组合是发明重要的。其中:
图1示出根据本发明的系统的示意图,
图2示出用于可视化根据本发明的方法的示意图,
图3示出在频谱中的识别峰值的示意图,
图4示出在频谱中的所识别的峰值的标准化的示意图,
图5示出和谱(Summenspektrum)的示意图。
具体实施方式
在以下图中,对于甚至来自不同的实施例的相同的技术特征使用相同的附图标记。
在图1中示出用于监控至少一个通过旋转机器2驱动的作功机械1的系统。旋转机器2示例性地被构造为电机2,诸如电动机2。此外示出作功机械1,所述作功机械例如以涡轮机的形式来设计。为了使得能够输送介质,可以通过电机2产生旋转运动,所述旋转运动又在作功机械1处激发振荡。相应地,监控的目的可以在于根据振荡推断出作功机械1的状态。为此,监控装置50可以被设置用于在作功机械1处检测110至少一个检测信息200。为此,监控装置50可以具有传感器系统,以便测量作功机械1处的至少一个加速度。因此,检测信息200特定于作功机械1处的至少一个加速度。在此,可能有意义的是,对于传感器系统使用至少一个振荡传感器20,所述振荡传感器可以检测一个或多个方向上的加速度。这使得能够检测一维、二维或三维检测信息200,所述检测信息于是具有关于在所述一个或多个不同方向上的加速度的信息。传统地,为了可靠地监控作功机械1,需要检测大量的信息,所述信息由于数据尺寸而不能以基于云的方式被评估。然而,根据本发明,检测信息200可以具有如此小的数据尺寸,使得经由网络5传输120给中央处理装置10是可能的。为此目的,可以在作功机械1处设置传输装置51。处理装置10例如被构造为用于对所传输的检测信息200实施处理130的数据处理设备,以便确定转速信息用于监控,所述转速信息特定于电机2的转速。为此,处理装置10可以具有存储器12,计算机程序100以非易失性方式存储在所述存储器12中并且可以由处理器13读出并且被实施。此外,处理装置10的接收装置11可以被设置用于从网络5接收至少一个检测信息200。
在图2中利用更多细节示出用于监控作功机械1的根据本发明的方法的方法步骤。根据第一方法步骤,在作功机械1处检测110至少一个检测信息200。随后,根据第二方法步骤120,将检测信息200经由网络5传输120给中央处理装置10。根据第三方法步骤130,然后可以对所传输的检测信息200实施处理130,以便确定转速信息用于监控,所述转速信息特定于电机2的转速。在此情况下,处理130可以被实施为振荡分析,以便根据检测信息200的基波和其他谐波来确定转速信息,并且尤其是执行转速的估计。在处理130时,此外可以执行以下步骤来确定转速信息:
-执行检测信息200的频率分析131,以便确定检测信息200的频谱210,
-执行频谱210中的多个频率的识别132,其中频率被分配给检测信息200的基波和至少预先给定数量的谐波,
-根据所识别的频率执行计算133,其中该计算通过预先给定数量的谐波被参数化。
如图3中示例性示出的,执行识别132可以包括识别频谱210中的峰值211,以便在峰值211处识别频率。频谱210在图3至5中在频率f上以振幅A示出。可以看出,在图3中,根据连续线的峰值211具有不同高度的振幅A,并且因此尚未标准化。图4示出随后为了进一步执行识别132,可以对频谱210中的所识别的峰值211进行标准化,以便根据标准化的峰值211执行随后的计算133。峰值211因此被设置为振幅相同的。随后的计算133可以包括在图5中所示的和谱形成,其中以加权的方式执行所识别的或定位的频率、尤其是标准化的峰值211的相加。然后可以根据和谱进行频率确定用于确定转速信息,其中旋转频率为此在和谱的最大值处被估计。
下面应该利用其他细节描述处理130。例如作为检测信息200例如以具有三个坐标中的加速度值的N个所测量的样本的形式给出以下信息:
N可以表示测量值的数量,并且例如在4 kHz的采样率下可以为210。现在可以对于三个坐标x、y和z中的每一个执行频率分析131,分别作为一维、但是必要时也作为二维或三维傅里叶变换。下面示范性地对于x应该执行离散傅里叶变换作为频率分析131,以便获得所属的频谱210:
这拥有连续的延续:
所述延续允许也计算在通过离散傅里叶变换预先给定的离散窗口(Bin)之间的频率分量。
随后,可以通过的三角插值获得经插值的结果A,其中、也即通过所有三个坐标x、y和z的振幅的合计来获得。三角插值A可以如下被计算:
用于实现插值的一种可能性也可以是在检测信息200处的所谓的“补零(Zero-Padding)”。A(b)的示例性变化过程在图3中以连续线示出。随后,可选地可以将高通滤波器应用于A(b),例如由 给出,其中l(b)表示滤波器核。以这种方式,噪声分量A*l可以被降低,并且环境内的峰可以被增大。
随后可以进行相对峰高的标准化以用于识别132。由此可以保证谐波以相同的权重被包含在转速估计中。这可以如下通过计算来进行:
其中
替代于所说明的E,还可以使用引起峰标准化的另一函数。P(b)示例性地在图4中示出。
可以确定加权和谱用于随后的计算133:
在此情况下,nharms表示要考虑的谐波的数量,并且w表示合适的加权,所述加权例如可以根据经验被确定,并且示例性地也可以为1。数量nharms可以例如处于10至40、优选地15至35的范围内。和谱示例性地被再现在图5中。
随后可以通过频率确定来估计转速或旋转频率,其中旋转频率可以被确定为和谱中的最大值
在此情况下,fsample可以表示传感器的采样率,例如4 kHz,并且fmin和fmax表示可能转速范围的预定义极限,诸如fmax=100/s和fmin=8/s。
为了尤其是作为计算机程序,优选地通过公式,示例性地实现转速确定,首先可以进行函数S的合适的等距离散化
S的整个定义范围上的离散化步骤的数量M应被选择为与N成比例。估计值被定义为
该估计值可以用作用于确定精确值的迭代方法的起始值。可以执行针对n=0、1、...的计算步骤,并且可以在位置fest,n处进行S的一阶导数的2阶泰勒近似Tn的精确计算。随后可以利用负斜率计算Tn的零点。可替代地,也可以使用牛顿法来迭代地确定
实施方式的以上阐述仅仅在示例的范围内描述本发明。当然,只要在技术上有意义,实施方式的各个特征可以自由地被相互组合,而不脱离本发明的范围。
附图标记列表
1   作功机械
2   电机
5   网络
10  处理装置
11  接收装置
12  存储器
13  处理器
20  振荡传感器
50  监控装置
51  传输装置
100 计算机程序
110 检测
120 传输
130 处理
131 频率分析
132 识别
133 计算
200 检测信息
210 频谱
211 峰值
f   频率
A   振幅。

Claims (15)

1.一种用于监控至少一个通过旋转的、尤其是电的机器(2)驱动的作功机械(1)的方法,其中执行以下步骤:
-在所述作功机械(1)处检测(110)至少一个检测信息(200),所述检测信息特定于所述作功机械(1)处的加速度,
-经由网络(5)将所述检测信息(200)传输(120)给中央处理装置(10),
-对所传输的检测信息(200)实施处理(130),以便确定转速信息用于监控,所述转速信息特定于所述旋转机器(2)的转速。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述作功机械(1)处的振荡传感器(20)针对在三个彼此正交的方向上的振荡执行检测(110),以便以三维加速度值的方式确定所述检测信息(200)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述网络(5)至少部分地被实施为移动无线电网络和/或互联网,其中所述检测信息(200)在不同的所在地处的大量作功机械(1)处被检测并且被传输给所述处理装置(10)用于进行中央处理(130)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述处理(130)被实施为振荡分析,以便根据所述检测信息(200)的基波和其他谐波来确定所述转速信息,尤其是执行所述转速的估计。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在处理(130)时,通过评估所述谐波来确定所述基波,以便从中估计所述转速。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在处理(130)时为了确定所述转速信息执行以下步骤:
-执行所述检测信息(200)的频率分析(131),以便确定所述检测信息(200)的频谱(210),
-执行所述频谱(210)中的多个频率的识别(132),其中所述频率被分配给所述检测信息(200)的基频和至少预先给定数量的谐波,
-根据所识别的频率执行计算(133),其中所述计算(133)通过预先给定数量的谐波被参数化。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,执行频率的识别(132)包括以下步骤:
-识别所述频谱(210)中的峰值(211),以便在所述峰值(211)处识别频率,
-对所述频谱(210)中的所识别的峰值(211)进行标准化,以便根据标准化的峰值(211)执行随后的计算(133)。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述计算(133)包括形成和谱,其中以加权的方式执行所识别的频率、尤其是标准化的峰值(211)的相加。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据所述和谱进行频率确定用于确定所述转速信息,其中为此在所述和谱的最大值处估计所述旋转频率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述检测信息(200)以至少一个或二个或三个维度上的加速度值的方式被设置,其中在针对所述维度处理(130)时分别从所述加速度值中确定频谱(210),并且优选地执行不同维度的频谱(210)的振幅的合计,以便将所述频谱(210)转化成合计的频谱(210)。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在合计的频谱(210)的情况下执行插值、尤其是三角插值,以便在经插值的频谱(210)中执行频率的识别(132)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在处理(130)时为了确定所述转速信息,所述检测信息(200)的基频和所述基频的整数倍被标准化,并且从而以振幅相同的方式被考虑,优选地以根据预定义的权重加权的方式被考虑,以便标识所述基频并且将所标识的基频用作转速信息。
13.一种用于监控至少一个通过旋转的、尤其是电的机器(2)驱动的作功机械(1)的系统,包括:
-监控装置(50),用于在所述作功机械(1)处检测(110)至少一个检测信息(200),所述检测信息特定于所述作功机械(1)处的加速度,
-传输装置(51),用于经由网络(5)将所述检测信息(200)传输(120)给中央处理装置(10),
-处理装置(10),用于对所传输的检测信息(200)实施处理(130),以便确定转速信息用于监控,所述转速信息特定于所述旋转机器(2)的转速。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述系统被实施用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法。
15.一种用于监控至少一个通过旋转的、尤其是电的机器(2)驱动的作功机械(1)的计算机程序(100),所述计算机程序包括指令,所述指令在通过处理装置(10)执行所述计算机程序(100)时促使所述处理装置实施以下步骤:
-从网络(5)接收至少一个检测信息(200),其中所述检测信息(200)特定于在所述作功机械械(1)处检测的加速度,
-对所接收的检测信息(200)实施处理(130),以便确定转速信息用于监控,所述转速信息特定于所述旋转机器(2)的转速。
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DE102017002624A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-20 Minebea Mitsumi Inc. Verfahren zur Produktionsüberwachung von mechanischen und elektromechanischen Produkten und Maschinen
US10378951B2 (en) * 2017-04-10 2019-08-13 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method of integrated vibration monitoring in motor drives
DE102017219235A1 (de) * 2017-10-26 2019-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und System zum akustischen Überwachen einer Maschine
DE102018103485A1 (de) * 2018-02-16 2019-08-22 Prüftechnik Dieter Busch AG Verfahren und System zur Zustandsüberwachung einer Maschine
US10895495B2 (en) * 2018-03-20 2021-01-19 Simmonds Precision Products, Inc. Vibration signal analysis for determining rotational speed

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