DE102010005049B4 - Verfahren zum Erkennen von Fehlern in hydraulischen Verdrängermaschinen - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Erkennung von Fehlern einer hydraulischen Verdrängermaschine (2), das folgende Schritte aufweist:a) Aufnehmen (3, 4) eines Signals zum Erfassen des Drucks oder des Körperschalls an der Verdrängermaschine (2) ;b) Transformieren (5) des Signals in den Frequenzbereich;c) Bilden einer ersten Summe (6) von Amplitudenwerten über Seitenbänder mehrerer ausgewählter erster Frequenzen;d) falls die erste Summe von einem vorbestimmten ersten Referenzwert abweicht, Fortfahren mit Schritt e), sonst mit Schritt g);e) Vergleichen einer zweiten Summe (9, 10) von Amplitudenwerten über Seitenbänder mehrerer zweiter Frequenzen, wobei die zweiten Frequenzen in diesem Schritt eine Auswahl aus den ersten Frequenzen aus Schritt c) sind, so dass die zweite Summe charakteristisch für einen bestimmten Fehlertyp ist, mit einem zweiten Referenzwert zum Ermitteln des vorstehend genannten Fehlertyps;f) Ausgeben des in Schritt e) ermittelten Fehlertyps;g) Ausgeben eines Signal zum Anzeigen, dass kein Fehler vorliegt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fehlererkennung von hydraulischen Verdrängermaschinen. Verdrängermaschinen basieren auf dem Verdrängerprinzip, das auf sich verkleinernde und vergrößernde Räumen beruht. Hydraulischen Pumpen sind in der Regel als Verdrängermaschinen ausgebildet. Beim Betrieb dieser Pumpen können eine Vielzahl von unterschiedlichen Fehlern auftreten. So ist es unter anderem möglich, dass Kavitationsschäden entstehen, bei dem Material aus dem Zylinder herausgelöst wird. Es können auch Lagerschäden oder Schäden am Kolbengleitschuh auftreten. Beim Auftreten von Fehlern sollen diese möglichst früh erkannt werden, damit Beschädigungen des Hydraulikkreislaufs möglichst vermieden werden.
• Die DE 103 34 817 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei dem für die Fehlererkennung der Druck der Pumpe gemessen wird. Das gemessene Drucksignal wird in den Frequenzbereich transformiert und die Amplitude einer charakteristischen Frequenz wird mit einem Vergleichswert verglichen, um einen Fehler der Pumpe zu ermitteln. Da, wie oben erwähnt, es viele unterschiedliche Fehler gibt, die alle ein anderes Fehlerbild ergeben, fällt es anhand der Vergleiche schwer, zu beurteilen, ob generell ein Fehler vorliegt.
• Weiter wird auf die DE 10 2008 019 578 A1 , die DE 10 2005 019 063 B3 , die DE 10 2004 062 029 A1 und die DE 199 50 222 A1 verwiesen, die jeweils die Analyses eines Maschinenzustands unter Verwendung eines Frequenzspektrums zeigen. Die US 2010/0300683 A1 zeigt die Zustandsüberwachung einer Verdrängermaschine, wobei ebenfalls Frequenzspektren verwendet werden.Die JP-H10-281076 A zeigt die Fehlerdiagnose bei einer Pumpe, wobei eine Wavelet Transformation verwendet wird.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen schneller als bisher erkannt werden kann, ob ein Fehler in der Verdrängermaschine vorliegt.
• Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
• Es wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Erkennung von Fehlern einer hydraulischen Verdrängermaschine bereitgestellt. In einem Schritt a) wird ein Signal zum Erfassen des Drucks an der Verdrängermaschine aufgenommen. Der Druck muss nicht direkt erfasst werden. Es ist auch möglich, eine vom Druck abgeleitete Größe, zum Beispiel den Körperschall der Verdrängermaschine, zu erfassen. Das Signal wird in einem Schritt b) in den Frequenzbereich transformiert. Anschließend wird in einem Schritt c) eine erste Summe von Amplitudenwerten über Seitenbänder mehrerer ausgewählter erster Frequenzen gebildet und in einem Schritt d) verzweigt sich das Verfahren. Falls die erste Summe von einem vorbestimmten ersten Referenzwert abweicht, wird mit Schritt e), sonst mit Schritt g) fortgefahren. In Schritt e) wird eine zweite Summe von Amplitudenwerten über Seitenbänder mehrerer zweiten Frequenzen gebildet, wobei die zweiten Frequenzen in diesem Schritt eine Auswahl aus den ersten Frequenzen aus Schritt c) sind, so dass die zweite Summe charakteristisch für einen bestimmten Fehlertyp ist, und mit einem zweiten Referenzwert zum Ermitteln eines Fehlertyps verglichen. In Schritt wird f) der in Schritt e) ermittelten Fehlertyp ausgegeben. In Schritt g) wird ein Signal zum Anzeigen, dass kein Fehler vorliegt, ausgegeben.
• Mit Hilfe des Verfahren wird ein schnelles Erkennen von Fehlern ermöglicht. Die Summe, die in Schritt c) ermittelt wird, ermöglicht eine schnelle Erkennung, ob ein Fehler vorliegt, ohne dass dazu jeder einzelne Fehlertyp überprüft werden muss. Auch kann das Vorkommen eines Fehlers erkannt werden, auch wenn der spezielle Fehlertyp noch unbekannt ist. Falls anhand der ersten Summe erkannt wird, dass ein Fehler vorliegt, wird in den folgenden Schritten der Fehlertyp erkannt. Das zweistufige Vorgehen verringert den Aufwand für die Fehlererkennung.
• In einer Ausführungsform ist der Amplitudenwert der Maximalwertwert der Amplitude. Ein solcher lässt sich mit wenig Rechenaufwand ermitteln und ermöglicht somit eine schnelle Berechnung der ersten Summe.
• In einer anderen Ausführungsform ist der Amplitudenwert ein Durchschnittswert der Amplitude. Der Durchschnittswert ermöglicht eine genauere Aussagen, falls es viel Rauschen gibt, das häufig lokale Maxima im Frequenzspektrum erzeugt.
• In einer anderen Ausführungsform ist der Amplitudenwert ein Effektivwert der Amplitude, womit Rauscheinflüsse im wesentlich gemittelt werden können.
• In einer bevorzugten Ausführungsform wird Schritt e) mehrfach durchgeführt, wobei bei jeder Ausführung jeweils die ausgewählten zweiten Frequenzen jeweils eine andere Auswahl aus den ersten Frequenzen aus Schritt c) bilden. Damit können mit dem Verfahren unterschiedliche Fehlertypen aus Seitenbändern der jeweils charakteristischen Frequenzen ermittelt werden.
• Falls ein Fehlertyp in Schritt e) ermittelt wurde, wird ein weiterer Schritt e1) durchführt, in dem eine dritte Summe von Amplitudenwerten über Seitenbänder einer oder mehrerer dritter Frequenzen gebildet wird, wobei die eine dritte Frequenz oder die mehreren dritten Frequenzen in diesem Schritt eine Auswahl aus den zweiten Frequenzen aus Schritt e) sind, und die dritte Summe mit einem dritten Referenzwert zum Ermitteln eines Fehlertyps verglichen wird. Damit wird, falls ein Fehlertyp mehrer Ausprägungen hat, diese Ausprägung in dem Schritt e1) spezifiziert, um eine genauere Analyse zu ermöglichen. Auch ist es dadurch möglich, Fehlertypen in Fehlertypgruppen zusammenzufassen, um zunächst die Fehlertypgruppe zu ermitteln und dann den speziellen Fehlertyp zu erkennen.
• Besonders geeignet ist das beschriebene Verfahren zum Analysieren eines Fehlertyps einer Axialkolbenmaschine. Bei einer solchen verteilen sich die charakteristischen Seitenbänder auf eine Vielzahl von Harmonischen der Kolbenfrequenz, so dass die Fehlertypen anhand der Seitenbänder gut unterschieden werden können.
• In einer bevorzugten Ausführungsform sind die ausgewählten ersten, zweiten und/oder dritten Frequenzen eine Auswahl von Frequenzen, die gleich der Kolbenfrequenz oder ganzzahlige Vielfache der Kolbenfrequenz sind.
• Falls das in Schritt a) erfasste Signal das Beschleunigungssignal ist, kann dieses Signal mit Hilfe von Beschleunigungssensoren aufgenommen werden. Die Schallsensoren können von außen auf die Pumpe aufgebracht werden, ohne den Aufbau der Pumpe verändern zu müssen.
• In einer weiteren Ausführungsform wird als Signal der Druck direkt erfasst. Dies eignet sich besonders für Pumpen, in denen bereits ein Drucksensor vorhanden ist und in lauten oder stark schwingenden Umgebungen, in den der Körperschall stark von außen beeinflusst ist.
• Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
• 1 zeigt Funktionsblöcke, mit denen Fehlern in einer Verdrängermaschine erkannt werden.
• 2 zeigt ein frequenztransformiertes Beschleunigungssignal einer Hydromaschine bei fehlerfreiem Betrieb.
• 3 zeigt ein frequenztransformiertes Beschleunigungssignal einer Hydromaschine im Betrieb bei Vorliegen eines Fehlers.
• 1 zeigt Funktionsblöcke einer Fehlererkennungsvorrichtung 1 zum Ermitteln von Fehlern einer Hydromaschine 2. Die Vorrichtung 1 enthält einen Sensor 3 zum Aufnehmen eines Messsignals an einer Hydropumpe. Dieses Signal ist beispielsweise ein Beschleunigungssignal oder ein Drucksignal. Mit dem Sensor 1 ist eine Messwerterfassung 4 verbunden, die das vom Sensor 3 aufgenommene Signal in ein elektrisches Signal umwandelt. Dieses elektrische Signal wird in der Frequenzanalyse 5 in den Frequenzbereich transformiert. Die Transformation ist beispielsweise eine Fourier-Transformation, eine Fast Fouriertransformation, eine Laplace-Transformation oder eine z-Transformation.
• Die von der vom der Frequenzanalyse 5 ausgegebenen Signale werden dem ersten Summationsblock 6 zugeführt. In diesem wird eine erste Summe über die Amplitudenwerte mehrere Seitenbänder gebildet. Die gebildete erste Summe wird in einem ersten Vergleicher 7 mit einem in einem ersten Speicher 8 gespeicherten ersten Referenzwert verglichen. Ist die Summe geringer als der erste Referenzwert, so wird ein entsprechendes Signal an die Fehlerausgabe 12 ausgegeben, die ihrerseits an ein übergeordnetes System eine Nachricht ausgibt, gemäß dem kein Fehler vorliegt.
• Falls der Vergleich aber ergibt, dass die erste Summe größer als der erste Referenzwert ist, wird in einem zweiten Summationsblock eine zweite Summe aus Amplitudenwerten mehrerer Seitenbänder gebildet. Die Seitenbänder, die in dieser zweiten Summe berücksichtigt werden, bilden eine Auswahl aus den Seitenbändern, die in der ersten Summe berücksichtigt wurden. Die zweite Summe ist charakteristisch für einen bestimmten Fehlertyp. Beispiele für Fehlertypen sind: Lagerschäden, Schäden am Kolbengleitschuh, ein vergrößertes axiales Kolbenspiel oder Kavitationsschaden durch Herauslösen von Material aus dem Zylinder. Jeder dieser Schäden kann durch die Bewertung von wenigen, zum Beispiel zwei oder drei, Seitenbändern erkannt werden. Dabei unterscheiden sich die charakteristischen Seitenbänder der Fehlertypen untereinander.
• In einer bevorzugten Ausführungsform wird die zweite Summe zunächst für einen ersten Fehlertyp gebildet, indem eine erste Auswahl von Seitenbändern ausgewählt wird. Falls in dem Vergleicher 10 ein anschließender Vergleich mit einem in einem zweiten Speicher 11 gespeicherten zweiten Referenzwert ergibt, dass die Summe größer als dieser zweite Referenzwert ist, wird von der Fehlerausgabe ein Signal an ein übergeordnetes System ausgegeben, das den ersten Fehlertyp anzeigt.
• Falls die zweite Summe geringer als der zweite Vergleichswert ist, bedeutet dies, das der zweite Fehler nicht erkannt wurde. Das Verfahren wird dann fortgeführt, indem in dem zweiten Summationsblock 9 eine dritte Summe gebildet wird mit einer anderen Auswahl von Seitenbändern. Diese Auswahl ist charakteristisch für den zweiten Fehlertyp. Anschließend wird die dritte Summe mit einem dritten Referenzwert verglichen. Ist die Summe größer als der dritte Referenzwert, wird der 3. Fehlertyp von der Fehleranzeige ausgegeben. Andernfalls wird das Verfahren mit den weiteren bekannten Fehlertypen fortgeführt.
• Wurden sämtliche Fehlertypen überprüft, ohne dass beim Vergleich die jeweilige Summe den jeweiligen Referenzwert übersteigt, wird von der Fehlerausgabe die Nachricht „unbekannter Fehler“ ausgegeben, da die erste Summe anzeigte, dass generell ein Fehler vorliegt. Bevorzugt werden als erstes die statistisch am häufigst vorkommenden Fehlertypen überprüft, damit das Erkennen des Fehlertyps im Mittel möglichst schnell erfolgt.
• Die Fehlererkennungsvorrichtung 1 kann zumindest teilweise in einem handelsüblichen Personal Computer realisiert werden.
• Zusammenfassend lässt sich sagen: Hydrostatische Verdrängereinheiten sind in einer Vielzahl von Antrieben installiert, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern bzw. hohe Folgekosten bei einem Stillstand verursachen. Die ereignisorientierte Wartung, d. h. Reparatur nach einem Schaden, und die zyklusorientierte Wartung, d. h. Wartung in fest vorgegebenen Zeitintervallen, führt in der Regel zu höheren Prozesskosten als die zustandsorientierte Wartung.
• Für die zustandsorientierte Wartung ist es von hoher Wichtigkeit, Informationen über den Zustand der zu überwachenden Maschinen zu bekommen. Bei hydrostatischen Verdrängereinheiten ist dies mit der klassischen Signalanalyse nur bedingt möglich.
• Zur Realisierung einer zustandsorientierten Wartung bei hydrostatischen Verdrängereinheiten wird deshalb erfindungsgemäß ein Analyseverfahren mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen:
• Die durch eine Schädigung in hydrostatischen Verdrängereinheiten auftretenden Seitenbänder im frequenztransformierten Signal, z. B. Beschleunigungssignal, Drucksignal, rund um die Kolbenfrequenz-Grundschwingung der 1. Harmonischen und deren höhere Harmonischen, werden in vorteilhafter Weise so aufsummiert/integriert, dass eine Schädigung in hydrostatischen Verdrängereinheiten detektiert werden kann.
• 2 zeigt die Amplituden der Fouriertransformierten des Beschleunigungssignal über der Frequenz. Das Beschleunigungssignal entspricht dem Körperschall der Pumpe, die mit Beschleunigungssensoren aufgenommen wurde. Die 2 zeigt die Amplituden der Beschleunigung über der Frequenz. Die Maxima treten jeweils bei Vielfachen der Kolbenfrequenz, anders ausgedrückt bei Harmonischen der Kolbenfrequenz, auf. Im oberen Diagramm ist ein Ausschnitt aus dem Frequenzspektrum mit einem Kreis gekennzeichnet. Das unteren Diagramm von 2 zeigt diesen Ausschnitt in Vergrößerung. In dem Ausschnitt sind vier lokale Maxima gezeigt. Die Bereiche seitlich der lokalen Maxima sind die Seitenbänder. 2 zweigt das Frequenzspektrum bei einer hydrostatischen Verdrängereinheit ohne Schädigung.
• In 3 ist das Frequenzspektrum der gleichen Hydromaschine wie in 2 gezeigt, allerdings zeigt es die Transformierte der Beschleunigung für den Fall, dass eine Schädigung vorliegt. Es ist erkennbar, dass sich nicht nur die Höhe der Hauptmaxima sich verändert, sondern auch der Verlauf der Seitenbänder unterschiedlich ist. Deutlich ist dies beispielsweise in den mit den Pfeilen markierten Bereichen zu sehen. Das beschriebene Verfahren nutzt dies aus, indem sie Summen über die Seitenbänder bildet, um erst zu erkennen, ob ein Fehler vorliegt. In einem weiteren Schritt wird ermittelt, um welchen Fehlertyp es sich handelt.
• An dem folgenden Beispiel wird gezeigt, wie die Summen über Amplitudenwerte der Seitenbänder gebildet werden. Die erste Summe ist der Wert T, anhand dessen ermittelt wird, ob generell ein Fehler vorliegt. $$\begin{array}{l}T\left(B;n\right)={\displaystyle \sum _{w=j_1}^{{\alpha }_1}{\displaystyle \sum _{v=1}^n\left[S\left(y\cdot w\cdot {ƒ}_{Dreh}+v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)+S\left(y\cdot w\cdot {ƒ}_{Dreh}-v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)\right]}}+\\ +{\displaystyle \sum _{w=j_2}^{{\alpha }_2}{\displaystyle \sum _{v=1}^n\left[S\left(y\cdot w\cdot {ƒ}_{Dreh}+v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)+S\left(y\cdot w\cdot {ƒ}_{Dreh}-v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)\right]}}\\ +{\displaystyle \sum _{w=j_3}^{{\alpha }_3}{\displaystyle \sum _{v=1}^n\left[S\left(y\cdot w\cdot {ƒ}_{Dreh}+v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)+S\left(y\cdot w\cdot {ƒ}_{Dreh}-v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)\right]}}\end{array}$$

  
• Dabei ist
  T die Summe der Amplitudenwerte über mehrere Seitenbänder
  S der Seitenbandwert zum Beispiel Effektivwert, Spitzenwert, Mittelwert
  y die Anzahl der Kolben
  f_Dreh die Drehfrequenz
  w die Nummer der Harmonischen
  v die Nummer der Seitenbandlinie
  n die Anzahl der Seitenbandlinien n ∈ N
  B der zu untersuchende Bereich, in dem die Harmonischen liegen, im obigen Beispiel $$\begin{array}{l}\text{B}=\left[{\text{j}}_{\text{1}}*\text{y}*{\text{f}}_{\text{Dreh}};{\text{a}}_{\text{1}}*\text{y}*{\text{f}}_{\text{Dreh}}\right]+\left[{\text{j}}_{\text{2}}{\text{*y*f}}_{\text{Dreh}}{\text{;a}}_{\text{2}}{\text{*y*f}}_{\text{Dreh}}\right]+[{\text{j}}_{\text{3}}{\text{*y*f}}_{\text{Dreh}}{\text{;a}}_{\text{3}}\\ \text{*y*}{\text{f}}_{\text{Dreh}}],\end{array}$$

  

  wobei j₁,a₁,j₂,a₂,j₃,a₃ ∈ N
• Das Ergebnis T(B,n) wird mit einem ersten Referenzwert Tref(B,n) verglichen. Ist T(B,n) größer als Tref(B,n), wird davon ausgegangen, dass ein Fehler vorliegt. Andernfalls wird davon ausgegangen, dass kein Fehler vorliegt. Im zweiten Fall gibt die Fehleranzeige ein Signal aus, das anzeigt, dass kein Fehler vorliegt. Die Summe T wird nach einem vorbestimmten Zeitraum wieder gebildet, um zu überprüfen, ob inzwischen ein Fehler aufgetreten ist. Das Bilden der Summe T wird periodisch während der Betriebsdauer der Pumpe wiederholt, um Fehler beim Betrieb rechtzeitig zu erkennen.
• Wurde bei dem obigen Vergleich festgestellt, dass ein Fehler vorliegt, wird in mindestens einem weiteren Schritt untersucht, von welchem Typ der Fehler ist. Beispielsweise ist ein Kavitationsschaden dadurch feststellbar, dass die Summen der Amplitudenwerte der ersten und sechsten Kolbenfrequenz im Bereich von jeweils zwei Seitenbändern erhöht ist. Es wird die Summe U gebildet $${\text{U}}_{\text{Kavitationsschaden}}=\text{R}\left(\mathrm{1,2}\right)+\text{R}\left(\mathrm{6,2}\right)$$

  

  wobei $$R\left(x,n\right)={\displaystyle \sum _{v=1}^n\left[S\left(y\cdot x\cdot f_{Dreh}+v\cdot f_{Dreh}\right)+S\left(y\cdot x\cdot f_{Dreh}-v\cdot f_{Dreh}\right)\right]},$$

  

  
  x bezeichnet dabei die Nummer der Harmonischen der Kolbenfrequenz und
  n die Anzahl der betrachteten Seitenbandlinien.
• Somit ist $$\begin{array}{l}{U}_{Kaviationschaden}={\displaystyle \sum _{v=1}^n\left[S\left(y\cdot x_1\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)+S\left(y\cdot x_1\cdot {ƒ}_{Dreh}-v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)\right]}\\ +{\displaystyle \sum _{v=1}^n\left[S\left(y\cdot x_2\cdot {ƒ}_{Dreh}+v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)+S\left(y\cdot x_2\cdot {ƒ}_{Dreh}-v\cdot {ƒ}_{Dreh}\right)\right]}\end{array}$$

  
• Mit x₁=1 und x₂=6, und f_Dreh= 30 Hz, n=2 und y=9 ergibt sich: $$\begin{array}{l}{U}_{Kanitationsschaden}=S\left(9\cdot 1\cdot 30Hz+1\cdot 30Hz\right)+S\left(9\cdot 1\cdot 30Hz-1\cdot 30Hz\right)\\ +S\left(9\cdot 1\cdot 30Hz+2\cdot 30Hz\right)+S\left(9\cdot 1\cdot 30Hz-2\cdot 30Hz\right)\\ +S\left(9\cdot 6\cdot 30Hz+1\cdot 30Hz\right)+S\left(9\cdot 6\cdot 30Hz-1\cdot 30Hz\right)\\ +S\left(9\cdot 6\cdot 30Hz+2\cdot 30Hz\right)+S\left(9\cdot 6\cdot 30Hz-2\cdot 30Hz\right)\end{array}$$

  
• Der Wert S wird beispielweise mit Hilfe einer Integration berechnet. $$S\left(F\right)={\displaystyle \underset{F+\mathrm{0,5}*{ƒ}_{Dreh}}{\overset{F+\mathrm{1,5}*{ƒ}_{Dreh}}{\int }}A\left(ƒ\right)dƒ,}$$

  

  
  wobei
  A die Amplitude und
  F die Frequenz ist. Es ist aber auch möglich, für S beispielsweise den Effektivwert, den Spitzenwert oder den Mittelwert zu wählen.
• U_{Kavitationsschaden} lässt sich beispielsweise durch $$U_{Kaviationsschaden}={\displaystyle \sum _{w=h_1}^{i_1}\left[{\displaystyle \underset{d}{\overset{e}{\int }}A\left(ƒ\right)+{\displaystyle \underset{g}{\overset{f}{\int }}A\left(ƒ\right)}}\right]}+{\displaystyle \sum _{w=h_2}^{i_2}\left[{\displaystyle \underset{d}{\overset{e}{\int }}A\left(ƒ\right)+{\displaystyle \underset{g}{\overset{f}{\int }}A\left(ƒ\right)}}\right]}$$

  

  
  mit
  A der Amplitude $$d=\left\{y*w*{ƒ}_{Dreh}+\mathrm{0,5}*{ƒ}_{Dreh}\right\}$$

  

  $$e=\left\{d+m*{ƒ}_{Dreh}\right\}$$

  

  $$ƒ=\left\{y*w*{ƒ}_{Dreh}-\mathrm{0,5}*{ƒ}_{Dreh}\right\}$$

  

  $$g=\left\{ƒ-m*{ƒ}_{Dreh}\right\}$$

  

  
  m die Anzahl der gewählten Seitenbänder m ∈ N
  h der Beginn des zu betrachtenden Bereichs h ∈ N
  i der Ende des zu betrachteten Bereichs i ∈ N berechnen.
• Der Seitenbandwert U_{Kavitationsschaden} wird dann ins Verhältnis zu dem zweiten Referenzwert .U_Ref gesetzt. Sobald das Verhältnis einen bestimmten Wert überschritten hat, so kann man davon ausgehen, das die Pumpe einen Kaviationsschaden aufweist.
• Alternativ zum Vergleich in den Vergleichern 7 und 10 wird ein Zustandsindex berechnet. So wird die aktuelle Summe Tc(B,n) in das Verhältnis zu einem Referenzseitenbandwert T_Ref gesetzt. Sobald das Verhältnis einen bestimmten Wert überschritten hat, kann man davon ausgehen, dass die Pumpe einen Schaden hat. $$ZI=\frac{Tc}{T_{Reƒ}}$$

  

  ZI ist dabei der Zustandsindex, Tc die aktuelle Summe und TRef der Referenzseitenbandwert des Eingangszustands.
• Zur Bestimmung des genauen Schadens muß eine Analyse eines einzelnen Seitebandbereichs und/oder einzelner Seitenbandbereiche durchgeführt werden und der spezielle Zustandsindex ZI_W bestimmt werden. Dementsprechend wird die zweite Summe U in Bezug auf einen speziellen Referenzseitenbandwert U_RefW untersucht. $$Z{I}_W=\frac{U}{U_{ReƒW}}$$

  
• ZI_W ist dabei der spezielle Zustandsindex, U die aktuelle zweite Summe und URef der Referenzseitenbandwert des Eingangszustands des untersuchten Seitenbandbereichs.

Claims (10)

1. Verfahren zur Erkennung von Fehlern einer hydraulischen Verdrängermaschine (2), das folgende Schritte aufweist: a) Aufnehmen (3, 4) eines Signals zum Erfassen des Drucks oder des Körperschalls an der Verdrängermaschine (2) ; b) Transformieren (5) des Signals in den Frequenzbereich; c) Bilden einer ersten Summe (6) von Amplitudenwerten über Seitenbänder mehrerer ausgewählter erster Frequenzen; d) falls die erste Summe von einem vorbestimmten ersten Referenzwert abweicht, Fortfahren mit Schritt e), sonst mit Schritt g); e) Vergleichen einer zweiten Summe (9, 10) von Amplitudenwerten über Seitenbänder mehrerer zweiter Frequenzen, wobei die zweiten Frequenzen in diesem Schritt eine Auswahl aus den ersten Frequenzen aus Schritt c) sind, so dass die zweite Summe charakteristisch für einen bestimmten Fehlertyp ist, mit einem zweiten Referenzwert zum Ermitteln des vorstehend genannten Fehlertyps; f) Ausgeben des in Schritt e) ermittelten Fehlertyps; g) Ausgeben eines Signal zum Anzeigen, dass kein Fehler vorliegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenwert der Maximalwertwert der Amplitude ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenwert ein Durchschnittswert der Amplitude ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenwert ein Effektivwert der Amplitude ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt e) mehrfach durchgeführt wird, wobei bei jeder Ausführung jeweils die ausgewählten zweiten Frequenzen jeweils eine andere Auswahl aus den ersten Frequenzen aus Schritt c) bilden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, falls ein Fehlertyp in Schritt e) ermittelt wurde, ein weiterer Schritt e1) durchführt wird, in dem eine Summe über Seitenbänder einer oder mehrerer dritter Frequenzen gebildet wird, wobei die eine dritte Frequenz oder die mehreren dritte Frequenzen in diesem Schritt eine Auswahl aus den zweiten Frequenzen aus Schritt e) sind, und die Summe mit einem dritten Referenzwert zum Ermitteln eines zugeordneten Fehlertyps verglichen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zum Analysieren eines Fehlertyps einer Axialkolbenmaschine.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die ausgewählten ersten, zweiten und/oder dritten Frequenzen eine Auswahl von Frequenzen sind, die gleich der Kolbenfrequenz oder ganzzahlige Vielfache der Kolbenfrequenz sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal das Drucksignal ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal das Beschleunigungssignal ist.

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