DE102019128291A1 - Optimierung der w ellenformerfassung - Google Patents

Abstract

Ein computerimplementierter Prozess bestimmt auf Grundlage von Lagerfehlerfrequenzen optimale Werte für die Maximalfrequenz (F) und die Anzahl von Auflösungslinien (N), die beim Sammeln von Maschinenschwingungsdaten verwendet werden sollen, um zwischen spektralen Spitzen zum Identifizieren von Fehlern in Maschinenlagern hinreichend zu unterscheiden. Der Prozess kann auf andere Arten von Fehlerfrequenzen, die eine Maschine aufweisen kann, wie z. B. Motorfehlerfrequenzen, Pumpen/Lüfter-Fehlerfrequenzen und Zahnradeingriff-Fehlerfrequenzen, ausgeweitet werden. Ausführungsformen des Prozesses gewährleisten auch, dass die Zeit, die benötigt wird, um die Wellenform zu erfassen, optimiert wird. Dies ist besonders beim Sammeln von Daten unter Verwendung von tragbaren Schwingungsüberwachungsgeräten nützlich.

Description

• GEBIET
• Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Maschinenschwingungsdatenanalyse. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein System zum Optimieren der Sammlung von Maschinenschwingungsdaten, um Spektralwellenformanalyse zu verbessern.
• HINTERGRUND
• Beim Erfassen von Maschinenschwingungsdaten für Spektralanalyse ist es notwendig, die Daten über einen ausreichenden Frequenzbereich und mit ausreichender Auflösung zu sammeln, um hinreichend zwischen verschiedenen spektralen Amplitudenspitzen zu unterscheiden, wodurch die Identifikation von Spitzen, die mit potenziellen Maschinenfehlern verbunden sind, ermöglicht wird. Dies erfordert ein Definieren der korrekten Maximalfrequenz (F_max) und der korrekten Anzahl von Auflösungslinien (N_lines) beim Konfigurieren des Schwingungsüberwachungsgeräts, das die Daten sammelt, wie z. B. das Emerson-Modell AMS 2140 Machinery Health Analyzer.
• Darum wird ein Prozess zum Bestimmen eines F_max-Werts und eines N_lines-Werts benötigt, die beim Konfigurieren eines Schwingungsdatensammelgeräts verwendet werden sollen, um Maschinenschwingungsdaten zu erfassen, die zur Verwendung beim Identifizieren von spektralen Amplitudenspitzen, die mit Maschinenfehlerfrequenzen verbunden sind, ausreichend sein werden.
• KURZDARSTELLUNG
• Die obigen und andere Bedürfnisse werden durch einen Prozess erfüllt, der auf Grundlage von Lagerfehlerfrequenzen die optimalen Werte für die Maximalfrequenz (F_max) und die Anzahl von Auflösungslinien (N_lines), die beim Sammeln von Maschinenschwingungsdaten verwendet werden sollen, bestimmt, um zwischen spektralen Spitzen zum Identifizieren von Fehlern in Maschinenlagern hinreichend zu unterscheiden. Der Prozess kann auf andere Arten von Fehlerfrequenzen, die eine Maschine aufweisen kann, wie z. B. Motorfehlerfrequenzen, Pumpen/Lüfter-Fehlerfrequenzen und Zahnradeingriff-Fehlerfrequenzen, ausgeweitet werden. Ausführungsformen des Prozesses gewährleisten auch, dass die Zeit, die benötigt wird, um die Wellenform zu erfassen, optimiert wird. Dies ist besonders beim Sammeln von Daten unter Verwendung von tragbaren Schwingungsüberwachungsgeräten nützlich.
• Bevorzugte Ausführungsformen stellen ein durch einen Computerprozessor implementiertes Verfahren zum Konfigurieren eines Schwingungsdatensammelgeräts bereit, um Maschinenschwingungsdaten zur Verwendung beim Erzeugen eines Schwingungsspektrums zu erfassen. Das Schwingungsspektrum hat Amplitudenspitzen bei einer Vielzahl von Fehlerfrequenzen, die auf Fehler in der Maschine hindeuten. In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren die folgenden Schritte:
1. (a) Bestimmen einer Maximalfrequenz der Datensammlung;
2. (b) Bestimmen eines Mindestfrequenzabstands innerhalb der Vielzahl von Fehlerfrequenzen;
3. (c) auf Grundlage der Maximalfrequenz und des Mindestfrequenzabstands Bestimmen einer Anzahl von Auflösungslinien, die eine Identifikation aller mit jeder der Vielzahl von Fehlerfrequenzen verbundenen Amplitudenspitzen ermöglichen wird, die angesichts von Beschränkungen des Schwingungsdatensammelgeräts auflösbar sind; und
4. (d) Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts unter Verwendung der Maximalfrequenz und der Anzahl von Auflösungslinien.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet Schritt (a) des Verfahrens ein Spezifizieren einer Anzahl N von Harmonischen der Drehgeschwindigkeit und einer Anzahl M von Harmonischen der Vielzahl von Fehlerfrequenzen, die in dem Schwingungsspektrum beinhaltet sein sollen, und ein Bestimmen der Maximalfrequenz auf Grundlage von mindestens teilweise der Anzahl N.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren vor Schritten (a) und (b) Folgendes:
• - Berechnen von N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen, die mit der N Anzahl von Harmonischen der Drehgeschwindigkeit verbunden ist; und
• - Berechnen von M Anzahl von Fehlerfrequenzen, die mit der M Anzahl von Harmonischen der Vielzahl von Fehlerfrequenzen verbunden ist.
• In diesen Ausführungsformen beinhaltet Schritt (a) ein Bestimmen der Maximalfrequenz auf Grundlage von mindestens teilweise einer höchsten Frequenz der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen und beinhaltet Schritt (b) ein Bestimmen des Mindestfrequenzabstands innerhalb der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet Schritt (a) des Verfahrens Folgendes:
• (a1) Zugreifen von einem Speichergerät auf eine Liste von diskreten Maximalfrequenzwerten, bei denen das Schwingungsdatensammelgerät betriebsfähig ist;
• (a2) Vergleichen eines oder mehrerer der diskreten Maximalfrequenzwerte mit der höchsten Frequenz der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen;
• (a3) auf Grundlage des Vergleichens von Schritt (a2) Bestimmen eines größten der diskreten Maximalfrequenzwerte, der kleiner als oder gleich der höchsten Frequenz der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen ist; und
• (a4) Festlegen der Maximalfrequenz, sodass sie gleich des größten der diskreten Maximalfrequenzwerte, der in Schritt (a3) bestimmt wurde, ist.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet Schritt (a) des Verfahrens auch Folgendes:
• (a5) Zugreifen auf ein Speichergerät, um einen Gerätemaximalfrequenzwert, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät betriebsfähig ist, zu bestimmen;
• (a6) Vergleichen des Gerätemaximalfrequenzwerts mit der Maximalfrequenz, die in Schritt (a4) festgelegt wurde; und
• (a7) wenn die Maximalfrequenz, die in Schritt (a4) festgelegt wurde, größer als der Gerätemaximalfrequenzwert ist, Festlegen der Maximalfrequenz, sodass sie gleich dem Gerätemaximalfrequenzwert ist.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, wenn die Maximalfrequenz so festgelegt ist, dass sie gleich dem Gerätemaximalfrequenzwert ist, Folgendes:
• - Bestimmen einer Anzahl von Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden ist, auf Grundlage der Maximalfrequenz und der Anzahl von Auflösungslinien; und
• - Erzeugen einer Auflistung der Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden sind.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet Schritt (c) des Verfahrens ein Berechnen von $${\text{N}}_{\text{lines}}=\frac{2\times {\text{F}}_{\text{max}}}{\Delta \text{f}},$$

  

  wobei N_lines eine berechnete Anzahl von Auflösungslinien ist, Fmax die Maximalfrequenz ist und Δf der Mindestfrequenzabstand ist.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet Schritt (c) des Verfahrens Folgendes:
• (c1) Zugreifen von einem Speichergerät auf eine Liste von diskreten Auflösungslinienanzahlwerten, bei denen das Schwingungsdatensammelgerät betriebsfähig ist;
• (c2) Vergleichen eines oder mehrerer der diskreten Auflösungslinienanzahlwerte mit der berechneten Anzahl von Auflösungslinien;
• (c3) auf Grundlage des Vergleichens von Schritt (c2) Bestimmen eines größten der diskreten Auflösungslinienanzahlwerte, der kleiner als oder gleich der berechneten Anzahl von Auflösungslinien ist; und
• (c4) Festlegen der Anzahl von Auflösungslinien, sodass sie gleich dem größten der diskreten Auflösungslinienanzahlwerte, der in Schritt (c3) bestimmt wurde, ist.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet Schritt (c) des Verfahrens Folgendes:
• (c5) Zugreifen auf ein Speichergerät, um einen Wert der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät betriebsfähig ist, zu bestimmen;
• (c6) Vergleichen des Werts der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien mit der Anzahl von Auflösungslinien, die in Schritt (c4) festgelegt wurde; und
• (c7) wenn die Anzahl von Auflösungslinien, die in Schritt (c4) festgelegt wurde, größer als der Wert der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien ist, Festlegen der Anzahl von Auflösungslinien, sodass sie gleich dem Wert der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien ist.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, wenn die Anzahl von Auflösungslinien so festgelegt ist, dass sie gleich dem Wert der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien ist, Folgendes:
• - Bestimmen einer Anzahl von Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden ist, auf Grundlage der Maximalfrequenz und der Anzahl von Auflösungslinien; und
• - Erzeugen einer Auflistung der Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden sind.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren ein Bestimmen einer Mindestwellenformdatenerfassungszeit, die eine kürzeste Zeit ist, während der das Schwingungsdatensammelgerät Schwingungsdaten erfassen kann, ohne eine Anzahl von Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden ist, zu erhöhen.
• In manchen Ausführungsformen wird die Mindestwellenformdatenerfassungszeit berechnet gemäß $${\text{T}}_{\text{acq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}},$$

  

  wobei T_acq die Mindestwellenformdatenerfassungszeit ist, N_lines die Anzahl von Auflösungslinien ist und Fmax die Maximalfrequenz ist.
• In manchen Ausführungsformen wird die Mindestwellenformdatenerfassungszeit bestimmt durch:
• (e) Bestimmen eines Werts M_lines gemäß $${\text{M}}_{\text{lines}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{2},$$
  
  wobei N_lines die Anzahl von Auflösungslinien ist;
• (f) auf Grundlage des Werts M_lines und der Maximalfrequenz Bestimmen eines temporären Werts N_tmp für die Anzahl von Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen N_unres verbunden ist;
• (g) wenn Ntmp größer als N_unres ist, dann
  • - Festlegen von N_lines gleich 2 × M_lines und
  • - Bestimmen der Mindestwellenformdatenerfassungszeit T_acq gemäß $${\text{T}}_{\text{aq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}}$$
    
    und wenn Ntmp nicht größer als N_unres ist, dann
  • - Festlegen von N_lines gleich $\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{2},$
    
    und
  • - Wiederholen von Schritten (f) und (g), bis Ntmp größer als N_unres ist; und
• (h) Konfigurieren des Datensammelgeräts unter Verwendung der Mindestwellenformdatenerfassungszeit.
• In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren Folgendes:
• - Berechnen von N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen, die mit der N Anzahl von Harmonischen der Drehgeschwindigkeit verbunden ist;
• - und Berechnen von M Anzahl von Fehlerfrequenzen, die mit der M Anzahl von Harmonischen der Vielzahl von Fehlerfrequenzen verbunden ist; und
• - Erzeugen einer grafischen Anzeige der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen.
• In manchen Ausführungsformen wird das Verfahren durch einen Computerprozessor, der eine Komponente des Datensammelgeräts ist, durchgeführt.
• In einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein durch einen Computerprozessor implementiertes Verfahren zum Konfigurieren eines Schwingungsdatensammelgeräts bereit, um Maschinenschwingungsdaten aus einer Maschine zur Verwendung beim Erzeugen eines Schwingungsspektrums zu erfassen. Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens beinhaltet die folgenden Schritte:
1. (a) Bestimmen einer Maximalfrequenz der Datensammlung;
2. (b) Bestimmen eines Mindestfrequenzabstands innerhalb einer Vielzahl von Fehlerfrequenzen;
3. (c) auf Grundlage der Maximalfrequenz und des Mindestfrequenzabstands Bestimmen einer Anzahl von Auflösungslinien der Datensammlung gemäß $${\text{N}}_{\text{lines}}=\frac{2\times {\text{F}}_{\text{max}}}{\Delta \text{f}},$$
   
   wobei N_lines eine berechnete Anzahl von Auflösungslinien ist, F_max die Maximalfrequenz ist und Δf der Mindestfrequenzabstand ist;
4. (d) Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts unter Verwendung der Maximalfrequenz und der Anzahl von Auflösungslinien;
5. (e) Bestimmen einer Mindestwellenformdatenerfassungszeit T_acq gemäß $${\text{T}}_{\text{acq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}};$$
   
   und
6. (f) Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts unter Verwendung der Maximalfrequenz, der Anzahl von Auflösungslinien und der Mindestwellenformdatenerfassungszeit.
• Figurenliste
• Andere Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den Figuren deutlich, wobei Elemente nicht maßstabsgetreu sind, um die Einzelheiten deutlicher zu zeigen, wobei gleiche Referenznummern gleiche Elemente in den mehreren Ansichten angeben und wobei:
• 1 ein Sammlungs- und Analysesystem von Schwingungsdaten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
• 2 eine grafische Darstellung von Frequenzen, die mit der Drehgeschwindigkeit einer Maschine und mehreren Arten von Lagerfehlern verbunden sind, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
• 3 eine Tabelle von nicht auflösbaren Spitzen und Spitzenfrequenzen, die mit der Drehgeschwindigkeit einer Maschine und mehreren Arten von Lagerfehlern verbunden sind, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
• 4 und 5A - 5D eine bevorzugte Ausführungsform eines Prozesses zum Bestimmen von Fmax- und N_lines-Einstellungen zur optimierten Erfassung von Maschinenschwingungswellenformdaten, die beim Detektieren von Lagerfehlern verwendet werden sollen, darstellen;
• 6A und 6B ein erstes Beispiel darstellen, das Unterschiede in der Identifikation von Fehlerfrequenzspitzen bei Verwendung eines optimierten Verfahrens eines Bestimmens von Fmax und N_lines gegenüber Verwendung eines „Faustregel“-Verfahrens veranschaulicht;
• 7A und 7B ein zweites Beispiel darstellen, das Unterschiede in der Identifikation von Fehlerfrequenzspitzen bei Verwendung eines optimierten Verfahrens eines Bestimmens von Fmax und N_lines gegenüber Verwendung eines „Faustregel“-Verfahrens veranschaulicht;
• 8A und 8B ein drittes Beispiel darstellen, das Unterschiede in der Identifikation von Fehlerfrequenzspitzen bei Verwendung eines optimierten Verfahrens eines Bestimmens von Fmax und N_lines gegenüber Verwendung eines „Faustregel“-Verfahrens veranschaulicht;
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
• Wie in 1 dargestellt, beinhaltet ein Sammlungs- und Analysesystems von Schwingungsdaten 10 Schwingungssensoren 16, die an einer Maschine 12 befestigt sind. Die Maschine 12 beinhaltet mindestens eine rotierende Komponente 14, wie z. B. eine Welle, die durch Lager B1, B2 und B3 gestützt ist. Die Schwingungssensoren 16 erzeugen für die Schwingung der Maschine 12 repräsentative Schwingungssignale, die Schwingungskomponenten, die mit den Lagern B1, B2 und B3 verbunden sind, beinhalten. Die Schwingungssignale werden durch einen oder mehrere Schwingungsdatensammler, wie z. B. einen tragbaren Schwingungsanalysator 18 oder ein kontinuierliches Online-Schwingungsüberwachungssystem 20, empfangen, konditioniert und in digitale Zeitwellenformdaten umgewandelt. Die Schwingungsdatensammler 18 und 20 beinhalten Signalkonditionierungsschaltung und Analog-Digital-Umwandlungsschaltung zum Konditionieren der Schwingungssignale von den Sensoren 16 und Erzeugen der digitalen Zeitwellenformschwingungsdaten auf Grundlage davon.
• In bevorzugten Ausführungsformen beinhaltet der tragbare Schwingungsanalysator 18 oder das kontinuierliche Online-Schwingungsüberwachungssystem 20 einen Prozessor, der eine schelle Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform, FFT) an den Schwingungszeitwellenformdaten durchführt, um Schwingungsspektraldaten zu erzeugen. Die Schwingungszeitwellenformdaten und Schwingungsspektraldaten sind bevorzugt in einer Schwingungsdatenbank 22 gespeichert, aus der die Daten zur Analyse durch Softwareroutinen, die auf einem Schwingungsanalysecomputer 24 ausgeführt werden, verfügbar sind. Das System 10 beinhaltet bevorzugt eine Geräteparameterbibliothek 26, in der Nachschlagetabellen von Geräteeinrichtungsparametern für verschiedene Typen von Schwingungsdatensammelgeräten gespeichert sind, wie z. B. die Maximalwerte von Fmax und N_lines. In bevorzugten Ausführungsformen beinhaltet das System 10 eine Benutzerschnittstelle 28, wie z. B. einen Touchscreen, die einem Benutzer ermöglicht, Messergebnisse einzusehen, bestimmte Messparameter auszuwählen und andere Eingaben, wie hier beschrieben, bereitzustellen.
• Vor dem Sammeln von Schwingungsdaten unter Verwendung des Systems 10 implementiert eine bevorzugte Ausführungsform einen Prozess, der optimale Werte für bestimmte Datensammlungsparameter, die beim Konfigurieren der Schwingungsdatensammler 18 und 20 verwendet werden, bestimmt. Der Prozess kann durch einen Prozessor, der eine Komponente des Datensammelgeräts (wie z. B. 18 oder 20 in 1) ist oder der eine Komponente von Schwingungsanalysecomputer 24 ist, durchgeführt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform des Prozesses berechnet zuerst potenzielle Lagerfehlerfrequenzspitzen durch Spezifizieren der Anzahl von Harmonischen für jede Art von Lagerfehlerfrequenz, die gezeigt werden könnte, und Festlegen einer Maximalfrequenz auf Grundlage davon. Der Prozess bestimmt dann die Mindestfrequenzlücke zwischen zwei Spitzen. Diese zwei Informationen werden verwendet, um Werte für die Maximalfrequenz (F_max) und die Anzahl von Auflösungslinien (N_lines) zu bestimmen, wie ausführlicher im Anschluss beschrieben. Sobald Fmax und N_lines bestimmt wurden, wird die Frequenzauflösung des Schwingungsspektrums gegeben durch $$\Delta \text{f}={\text{F}}_{\text{max}}/{\text{N}}_{\text{lines}},$$

  

  und die Datenerfassungszeit wird gegeben durch $${\text{T}}_{\text{acq}}={\text{N}}_{\text{lines}}/{\text{F}}_{\text{max}}.$$

  
• Zum Bestimmen von Fmax und N_lines ist ein erster Schritt Festlegen der Anzahl von Ordnungen für jede potenzielle Art von Lagerfehlerfrequenz (Drehgeschwindigkeit, Innenringüberrollfrequenz (Ball Pass Frequency Inner Race, BPFI), Außenringüberrollfrequenz (Ball Pass Frequency Outer Race, BPFO), Wälzkörperspinfrequenz (Ball Spin Frequency, BSF), Käfigfrequenz (Fundamental Train Frequency, FTF)). Die Anzahl der Ordnungen ist typischerweise zehn für die Drehgeschwindigkeit und sieben für die Lagerfehlerfrequenzen. Dies bestimmt die Maximalfrequenz, die in den Spektren erforderlich ist, wovon Fmax von einem Satz von diskreten Werten abgeleitet ist. 2 stellt die verschiedenen Fehlerfrequenzen, die mit Lagerfehlern verbunden sind, grafisch dar.
• Bezug nehmend auf 2 besteht der nächste Schritt darin, den Mindestfrequenzabstand (Δf) zwischen allen Fehlerfrequenzen zu bestimmen, außer für den Fall eines Zusammenfallens von zwei Fehlerfrequenzen. Die Anzahl von spektralen Auflösungslinien N_calc wird dann berechnet, unter Annahme mindestens eines Spektral-Bins zwischen Spitzen. N_calc wird dann verwendet, um die Anzahl von Auflösungslinien N_lines aus einem Satz von diskreten Werten zu bestimmen.
• Es versteht sich, dass die Anzahl von Bins zwischen spektralen Spitzen erhöht werden kann, zum Beispiel um Hanning-Fenstereffekte zu berücksichtigen.
• Da N_lines und Fmax diskrete Werte, die begrenzte Bereiche haben, sind, können bestimmte Fehlerfrequenzen, die nicht aufgelöst werden können, vorhanden sein. Beispiele von solchen Frequenzen sind in der Tabelle von 3. aufgelistet.
• Wie oben angemerkt, kann die Wellenformdatenerfassungszeit (T_acq) dann berechnet werden als $${\text{T}}_{\text{acq}}={\text{N}}_{\text{lines}}/{\text{F}}_{\text{max}}.$$

  
• Die Zeit T_acq kann optimiert werden, um die Datenerfassungszeit zu minimieren, ohne die Anzahl von nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen zu erhöhen.
• Optimieren von F_max
• In dem in 2 dargestellten Beispiel würden nur ein paar der harmonischen BPFI- und BPFO-Spitzen verloren gehen, wenn Fmax um die Hälfte reduziert wird. Wenn N_lines unverändert ist, erhöht ein Reduzieren von Fmax um die Hälfte die Frequenzauflösung um einen Faktor zwei (d. h. die Hälfte von Δf). Die Folge davon ist ein Verdoppeln der Erfassungszeit T_acq, obwohl wahrscheinlich mehr Spitzen aufgrund des kleineren Δf aufgelöst werden.
• Ein Erhöhen von Fmax, während N_lines konstant gehalten wird, hingegen reduziert die Frequenzauflösung und verringert T_acq, in welchem Fall weniger Spitzen auflösbar sein können.
• Optimieren von N_lines
• Ein Erhöhen von N_lines, während Fmax konstant gehalten wird, erhöht die Frequenzauflösung (d. h. reduziert Δf), in welchem Fall mehr Spitzen auflösbar sein können. Allerdings würde T_acq erhöht werden.
• Ein Verringern von N_lines, während Fmax konstant gehalten wird, verringert die Frequenzauflösung (d. h. erhöht Δf), in welchem Fall weniger Spitzen auflösbar sein können und T_acq verringert wird.
• Optimieren von T_acq
• Ein Optimieren von T_acq ist für routenbasierte tragbare Schwingungsdatensammelgeräte wichtig, um Gesamtroutenzeit zu optimieren. Es ist jedoch auch wichtig, dass T_acq lang genug ist, um verwendbare Daten für Maschinendiagnosen zu sammeln.
• Wie durch die obige Erörterung über Optimieren von Fmax und N_lines angegeben, ist T_acq von diesen beiden Werten abhängig. Durch Einstellen von Fmax und N_lines, kann T_acq optimiert werden, um eine Route mit einer Gesamtroutenzeit, die praktisch ist, während sie gewährleistet, dass die meisten spektralen Spitzen von Interesse auflösbar sind, zu erzeugen.
• Situationen können sich für manche Maschinen ergeben - insbesondere langsam drehende Maschinen - in denen die optimale T_acq zu lang für routenbasierte tragbare Schwingungsdatensammelgeräte ist und deshalb Daten niedrigerer Auflösung gesammelt werden. In diesen Situationen müssen Daten höherer Auflösung gesammelt werden, sobald es ein Anzeichen dafür gibt, dass sich ein Fehler möglicherweise entwickelt. Dies ist typischerweise kein Problem für kontinuierliche Online-Schwingungsdatenüberwachungssysteme.
• „Faustregel“-Verfahren zum Bestimmen von F_max und N_lines
• Ein bekanntes „Faustregel“-Verfahren zum Schätzen von Fmax und N_lines ist wie folgt definiert:
• - Die Käfigfrequenz (FTF) des Lagers wird als 0,4 × TS geschätzt, wobei TS die Drehgeschwindigkeit in Hz ist.
• - Die Spektralfrequenzauflösung Δf ist festgelegt auf $\frac{\text{FTF}}{6}.$
  
• - Fmax ist festgelegt auf 70 × TS
• - ${\text{N}}_{\text{lines}}=\frac{{\text{F}}_{\text{max}}}{\Delta \text{f}}$
  
• - ${\text{T}}_{\text{aq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}}$
  
• Wenn zum Beispiel TS = 60 Hz (3600 rpm), dann
• - FTF = 0,4 × TS = 0,4 × 60 Hz = 24 Hz
• - $\Delta \text{f}=\frac{\text{FTF}}{6}=\frac{24\text{Hz}}{6}=4\text{ Hz}$
  
• - Fmax = 70 × TS = 70 × 60 = 4200 Hz (festgelegt auf diskrete Geräteeinstellung von 4500 Hz)
• - ${\text{N}}_{\text{lines}}=\frac{{\text{F}}_{\text{max}}}{\Delta \text{f}}=\frac{4200\text{Hz}}{4\text{Hz}}=1050$
  
  (festgelegt auf diskrete Geräteeinstellung von 1600)
• - ${\text{T}}_{\text{aq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}}=\frac{1600}{4500\text{Hz}}=\mathrm{0,36}\text{ Sekunden}$
  
• In 6A, 6B, 7A, 7B, 8A und 8B dargestellte Beispiele veranschaulichen Unterschiede zwischen dem optimierten Verfahren eines Bestimmens von Fmax und N_lines gegenüber dem „Faustregel“-Verfahren. Beim Vergleichen von 6A mit 6B und 7A mit FIG. B ist darauf hinzuweisen, dass weniger nicht aufgelöste Spitzen aus dem optimierten Ansatz resultieren. Beim Vergleich von 8A und 8B ist darauf hinzuweisen, dass eine reduzierte T_acq aus dem optimierten Ansatz resultiert.
• Optimiertes Verfahren zum Bestimmen von F_max und N_lines
• 4 stellt eine Ausführungsform eines Prozesses zum Bestimmen von Fmax- und N_lines-Einstellungen für optimierte Erfassung von Maschinenschwingungswellenformdaten, die beim Detektieren von Lagerfehlern verwendet werden sollen, dar. Die Anfangskonfiguration des Datenerfassungsgeräts erfordert eine Einrichtung der Lagerfehlerfrequenzen (Schritt 102) und der Maschinenreferenzdrehgeschwindigkeit (TS) (Schritt 104). Es versteht sich, dass eine genaue Drehgeschwindigkeit für diesen Prozess nicht notwendig ist, da alle Fehlerfrequenzen proportional zur Maschinendrehgeschwindigkeit sind.
• Die aufzulösende Anzahl von Ordnungen (Harmonischen) N für die Drehgeschwindigkeit und die aufzulösende Anzahl von Ordnungen (Harmonischen) M für jede Art von Lagerfehlerfrequenz (BPFI, BPFO, BSF, FTF) werden spezifiziert (Schritt 106). Die Anzahl von Ordnungen N für die Drehgeschwindigkeit wird typischerweise auf zehn festgelegt und die Anzahl von Ordnungen M für die Lagerfehlerfrequenzen wird typischerweise auf sieben festgelegt.
• Ein Maximalwert von Fmax und ein Wert für N_lines für die Datenerfassung werden dann für das Schwingungsdatensammelgerät bestimmt (Schritt 108). Für Fmax beinhaltet dies zuerst eine Ausführung von Schritten 202-210 des Prozesses 200, dargestellt in 5A, zum Berechnen der Spektralfehlerfrequenzen für nur die maximale Ordnung (größte Werte von N und M) der Drehgeschwindigkeit (F_TS) und der verschiedenen Arten von Lagerfehlerfrequenzen (F_BPFI, F_{BPFI_Low}, F_{BPFI_High}, F_BPFO, F_FTF, F_BSF, F_{BSF_Low} und F_{BSF_High}) (Schritt 110) wie folgt:
• F_TS = N × TS
• F_BPFI = M × TS × BPFI
• F_{BPFI_Low} = F_BPFI - TS
• F_{BPFI_High} = F_BPFI + TS
• F_BPFO = M × TS × BPFO
• F_FTF = M × TS × FTF
• F_BSF = M × TS × BSF
• F_{BSF_Low} = F_BSF - FTF
• F_{BSF_High} = F_BSF + FTF
• Der Wert von Fmax ist ursprünglich auf die höchste dieser berechneten Fehlerfrequenzen festgelegt.
• In Schritt 112 in 4 wird ein Prozess 400 (dargestellt in 5C) ausgeführt, der den höchsten der berechneten Werte von Fmax verwendet, um einen diskreten Wert für F_max auszuwählen, der mit dem Schwingungsdatensammelgerät kompatibel ist. Wie in 5C gezeigt, wird auf eine Nachschlagetabelle, wie z. B. aus der Geräteparameterbibliothek 26, zugegriffen, die diskrete gerätekompatible Werte für F_max auflistet. Zum Beispiel kann die Nachschlagetabelle diskrete Werte Fdis im Bereich von einem Maximum von 80 kHz bis zu einem Minimum von 10 Hz auflisten. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die diskreten Werte Fdis in der Nachschlagetabelle in absteigender Reihenfolge sortiert (Schritt 402). Der erste (höchste) F_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle wird ausgewählt (Schritt 404) und mit dem höchsten der berechneten Werte von F_max verglichen (Schritt 406).
• Wenn der höchste der berechneten F_max-Werte nicht größer als oder gleich dem Fdis-Wert aus der Nachschlagetabelle in Schritt 406 ist, dann wird der nächste F_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle ausgewählt (Schritt 408) und mit dem höchsten der berechneten Werte von F_max verglichen (Schritt 406). Schritte 408 und 406 werden wiederholt, bis der höchste der berechneten F_max-Werte größer als oder gleich dem ausgewählten F_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle ist.
• Wenn der höchste der berechneten F_max-Werte größer als oder gleich dem Fdis -Wert aus der Nachschlagetabelle in Schritt 406 ist, dann wird F_max gleich dem ausgewählten Fdis-Wert aus der Nachschlagetabelle festgelegt (Schritt 410). F_max wird dann mit dem höchsten diskreten Maximalfrequenzwert, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät arbeiten kann, verglichen (Schritt 412). In einer bevorzugten Ausführungsform kann auf diesen höchsten diskreten Maximalfrequenzwert von der Geräteparameterbibliothek 26 zugegriffen werden. Wenn Fmax weniger als oder gleich dem höchsten diskreten Maximalfrequenzwert, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät arbeiten kann, ist, dann kehrt der Prozess zu Schritt 114 in 4 zurück (Schritt 416). Wenn F_max größer als der höchste diskrete Maximalfrequenzwert, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät arbeiten kann, ist, dann wird Fmax auf diesen höchsten diskreten Maximalbetriebsfrequenzwert festgelegt (Schritt 414) und der Prozess kehrt zu Schritt 114 in 4 zurück (Schritt 416). Der endgültige ausgewählte Wert von Fmax, wie bestimmt durch den Prozess 400, wird beim Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts verwendet.
• Fortfahrend in Schritt 114 in 4, werden die Spektralfehlerfrequenzen für mehrere Ordnungen der Drehgeschwindigkeit und der verschiedenen Arten von Lagerfehlerfrequenzen durch Ausführung von Schritten 202-210 des Prozesses 200, dargestellt in 5A, berechnet und die Fehlerfrequenzspitzen werden in aufsteigender Reihenfolge von der niedrigsten zur höchsten Frequenz sortiert (Schritt 116).
• Der Mindestfrequenzabstand Δf wird dann zwischen allen Fehlerfrequenzen bestimmt, außer wenn zwei Fehlerfrequenzen zusammenfallen (Schritt 118). Der Wert von Δf wird dann verwendet, um einen Anfangs-N_lines-Wert zu berechnen gemäß $${\text{N}}_{\text{lines}}=\frac{2\times {\text{F}}_{\text{max}}}{\Delta \text{f}}$$

  
• In Schritt 122 in 4 wird ein Prozess 500 (dargestellt in 5D) ausgeführt, der den N_lines-Wert, der in Schritt 120 berechnet wurde, verwendet, um einen diskreten Wert für N_lines, der mit dem Schwingungsdatensammelgerät kompatibel ist, auszuwählen. Wie in 5D gezeigt, wird auf eine Nachschlagetabelle, wie z. B. aus der Geräteparameterbibliothek 26, zugegriffen, die diskrete gerätekompatible Werte für N_lines auflistet. Zum Beispiel kann die Nachschlagetabelle diskrete Werte N_dis im Bereich von einem Maximalwert von 102400 und einem Mindestwert von 100 auflisten. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die diskreten Werte N_dis in der Nachschlagetabelle in absteigender Reihenfolge sortiert (Schritt 502). Der erste (höchste) N_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle wird ausgewählt (Schritt 504) und mit dem N_lines-Wert, der in Schritt 120 berechnet wurde, verglichen (Schritt 506).
• Wenn der N_lines-Wert, der in Schritt 120 berechnet wurde, nicht größer als oder gleich dem N_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle in Schritt 506 ist, dann wird der nächste N_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle ausgewählt (Schritt 508) und mit dem N_lines- Wert, der in Schritt 120 berechnet wurde, verglichen (Schritt 506). Schritte 508 und 506 werden wiederholt, bis der N_lines-Wert, der in Schritt 120 berechnet wurde, größer als oder gleich dem ausgewählten N_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle ist.
• Wenn der N_lines-Wert, der in Schritt 120 berechnet wurde, größer als oder gleich dem N_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle in Schritt 506 ist, dann wird N_lines gleich dem ausgewählten N_dis-Wert aus der Nachschlagetabelle festgelegt (Schritt 510). N_lines wird dann mit dem höchsten diskreten N_lines-Wert, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät arbeiten kann, verglichen (Schritt 512). In einer bevorzugten Ausführungsform kann auf diesen höchsten diskreten N_lines-Wert von der Geräteparameterbibliothek 26 zugegriffen werden. Wenn N_lines kleiner als oder gleich dem höchsten diskreten N_lines-Wert, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät arbeiten kann, ist, dann kehrt der Prozess zu Schritt 124 in 4 zurück (Schritt 516). Wenn N_lines größer als der höchste diskrete N_lines-Wert, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät arbeiten kann, ist, dann wird N_lines auf diesen höchsten diskreten Betriebs-N_lines-Wert festgelegt (Schritt 514) und der Prozess kehrt zu Schritt 124 in 4 zurück (Schritt 516). Der endgültige ausgewählte Wert von N_lines, wie bestimmt durch den Prozess 500, wird beim Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts verwendet.
• Da N_lines und Fmax begrenzte Bereiche aufgrund von Datensammelgerätbeschränkungen haben, sind bestimmte Fehlerfrequenzspitzen, die nicht aufgelöst werden können, vorhanden. Die Anzahl dieser nicht aufgelösten spektralen Fehlerfrequenzspitzen (N_unres) wird bestimmt (Schritt 124) und ihre Frequenzen werden in einer Tabelle zusammen mit den Frequenzen der aufgelösten spektralen Fehlerfrequenzspitzen aufgelistet (Schritt 128). Nicht aufgelöste Spitzen sind ein beliebiges Paar von Spitzen, die nicht mindestens eine Auflösungslinie zwischen sich haben.
• Durch Ausführung von Schritten 302-312 des Prozesses 300, dargestellt in 5B, wird ein Mindestwert von N_lines bestimmt, der die Wellenformerfassungszeit T_acq minimiert, ohne die Anzahl von nicht auflösbaren spektralen Spitzen zu erhöhen (Schritt 126). Wie in 5B gezeigt, wird ein ganzzahliger Wert M_lines bestimmt gemäß $${\text{M}}_{\text{lines}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{2}$$

  
• Ein temporärer Wert für die Anzahl von nicht aufgelösten Spitzen (N_tmp) wird auf Grundlage von Fmax und M_lines bestimmt (Schritt 304). Wenn N_tmp größer als N_unres in Schritt 306 ist, dann $${\text{N}}_{\text{lines}}=2\times {\text{M}}_{\text{lines}}$$

  

  und $${\text{T}}_{\text{acq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}}$$

  

  Wenn N_tmp nicht größer als N_unres in Schritt 306 ist, dann wird ein neuer Wert von N_lines auf $\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{2}$

  

  festgelegt (Schritt 308) und der Prozess kehrt in einer Schleife zurück zu Schritt 304. Der endgültige Wert von T_acq, der in Schritt 312 berechnet wurde, wird dann beim Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts verwendet.
• Die vorangehende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen für diese Erfindung wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die offenbarte genaue Form zu beschränken. Offensichtliche Modifikationen oder Variationen sind im Angesicht der obigen Lehren möglich. Die Ausführungsformen sind ausgewählt und beschrieben in dem Bestreben, die besten Veranschaulichungen der Grundsätze der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung bereitzustellen und dadurch einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für die vorgesehene bestimmte Verwendung geeignet sind, zu nutzen. All diese Modifikationen und Variationen liegen innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung, wie bestimmt durch die angehängten Ansprüche, wenn sie in Übereinstimmung mit dem Umfang, zu dem sie fair, rechtlich und gerecht berechtigt sind, interpretiert werden.

Claims (16)

1. Durch einen Computerprozessor implementiertes Verfahren zum Konfigurieren eines Schwingungsdatensammelgeräts, um Maschinenschwingungsdaten aus einer Maschine zur Verwendung beim Erzeugen eines Schwingungsspektrums mit Amplitudenspitzen bei einer Vielzahl von Fehlerfrequenzen, die auf Fehler in der Maschine hindeuten, zu erfassen, wobei die Maschine Komponenten, die mit einer Drehgeschwindigkeit rotieren, beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) Bestimmen einer Maximalfrequenz der Datensammlung; (b) Bestimmen eines Mindestfrequenzabstands innerhalb der Vielzahl von Fehlerfrequenzen; (c) auf Grundlage der Maximalfrequenz und des Mindestfrequenzabstands Bestimmen einer Anzahl von Auflösungslinien, die eine Identifikation aller mit jeder der Vielzahl von Fehlerfrequenzen verbundenen Amplitudenspitzen ermöglichen wird, die angesichts von Beschränkungen des Schwingungsdatensammelgeräts auflösbar sind; und (d) Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts unter Verwendung der Maximalfrequenz und der Anzahl von Auflösungslinien.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) ein Spezifizieren einer Anzahl N von Harmonischen der Drehgeschwindigkeit und einer Anzahl M von Harmonischen der Vielzahl von Fehlerfrequenzen, die in dem Schwingungsspektrum beinhaltet sein sollen, und ein Bestimmen der Maximalfrequenz auf Grundlage von mindestens teilweise der Anzahl von N umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend vor Schritten (a) und (b): - Berechnen von N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen, die mit der N Anzahl von Harmonischen der Drehgeschwindigkeit verbunden ist; und - Berechnen von M Anzahl von Fehlerfrequenzen, die mit der M Anzahl von Harmonischen der Vielzahl von Fehlerfrequenzen verbunden ist, wobei Schritt (a) ein Bestimmen der Maximalfrequenz auf Grundlage von mindestens teilweise einer höchsten Frequenz der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen umfasst; und Schritt (b) ein Bestimmen des Mindestfrequenzabstands innerhalb der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei Schritt (a) ferner Folgendes umfasst: (a1) Zugreifen von einem Speichergerät auf eine Liste von diskreten Maximalfrequenzwerten, bei denen das Schwingungsdatensammelgerät betriebsfähig ist; (a2) Vergleichen eines oder mehrerer der diskreten Maximalfrequenzwerte mit der höchsten Frequenz der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen; (a3) auf Grundlage des Vergleichens von Schritt (a2) Bestimmen eines größten der diskreten Maximalfrequenzwerte, der kleiner als oder gleich der höchsten Frequenz der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen ist; und (a4) Festlegen der Maximalfrequenz, sodass sie gleich dem größten der diskreten Maximalfrequenzwerte, der in Schritt (a3) bestimmt wurde, ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei Schritt (a) ferner Folgendes umfasst: (a5) Zugreifen auf ein Speichergerät, um einen Gerätemaximalfrequenzwert, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät betriebsfähig ist, zu bestimmen; (a6) Vergleichen des Gerätemaximalfrequenzwerts mit der Maximalfrequenz, die in Schritt (a4) festgelegt wurde; und (a7) wenn die Maximalfrequenz, die in Schritt (a4) festgelegt wurde, größer als der Gerätemaximalfrequenzwert ist, Festlegen der Maximalfrequenz, sodass sie gleich dem Gerätemaximalfrequenzwert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei, wenn die Maximalfrequenz festgelegt ist, sodass sie gleich dem Gerätemaximalfrequenzwert ist, das Verfahren Folgendes beinhaltet: - Bestimmen einer Anzahl von Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden ist, auf Grundlage der Maximalfrequenz und der Anzahl von Auflösungslinien; und - Erzeugen einer Auflistung der Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden sind.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (c) ein Berechnen von $${\text{N}}_{\text{lines}}=\frac{2\times {\text{F}}_{\text{max}}}{\Delta \text{f}}$$

   

   umfasst, wobei N_lines eine berechnete Anzahl von Auflösungslinien ist, Fmax die Maximalfrequenz ist und Δf der Mindestfrequenzabstand ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei Schritt (c) ferner Folgendes umfasst: (c1) Zugreifen von einem Speichergerät auf eine Liste von diskreten Auflösungslinienanzahlwerten, bei denen das Schwingungsdatensammelgerät betriebsfähig ist; (c2) Vergleichen einer oder mehrerer der diskreten Auflösungslinienanzahlwerte mit der berechneten Anzahl von Auflösungslinien; (c3) auf Grundlage des Vergleichens von Schritt (c2) Bestimmen eines größten der diskreten Auflösungslinienanzahlwerte, der kleiner als oder gleich der berechneten Anzahl von Auflösungslinien ist; und (c4) Festlegen der Anzahl von Auflösungslinien, sodass sie gleich dem größten der diskreten Auflösungslinienanzahlwerte, der in Schritt (c3) bestimmt wurde, ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei Schritt (c) ferner Folgendes umfasst: (c5) Zugreifen auf ein Speichergerät, um einen Wert der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien, bei dem das Schwingungsdatensammelgerät betriebsfähig ist, zu bestimmen; (c6) Vergleichen des Werts der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien mit der Anzahl von Auflösungslinien, die in Schritt (c4) festgelegt wurde; und (c7) wenn die Anzahl von Auflösungslinien, die in Schritt (c4) festgelegt wurde, größer als der Wert der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien ist, Festlegen der Anzahl von Auflösungslinien, sodass sie gleich dem Wert der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei, wenn die Anzahl von Auflösungslinien festgelegt ist, sodass sie gleich dem Wert der Gerätemaximalanzahl von Auflösungslinien ist, das Verfahren Folgendes beinhaltet: - Bestimmen einer Anzahl von Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden ist, auf Grundlage der Maximalfrequenz und der Anzahl von Auflösungslinien; und - Erzeugen einer Auflistung der Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden sind.
11. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Bestimmen einer Mindestwellenformdatenerfassungszeit, die eine kürzeste Zeit ist, während der das Schwingungsdatensammelgerät Schwingungsdaten erfassen kann, ohne eine Anzahl von Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen verbunden ist, zu erhöhen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Mindestwellenformdatenerfassungszeit berechnet wird gemäß $${\text{T}}_{\text{acq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}},$$

    

    wobei T_acq die Mindestwellenformdatenerfassungszeit ist, N_lines die Anzahl von Auflösungslinien ist und Fmax die Maximalfrequenz ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Mindestwellenformdatenerfassungszeit bestimmt wird durch: (e) Bestimmen eines Werts M_lines gemäß $${\text{M}}_{\text{lines}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{2},$$

    

    wobei N_lines die Anzahl von Auflösungslinien ist; (f) auf Grundlage des Werts M_lines und der Maximalfrequenz Bestimmen eines temporären Werts Ntmp für die Anzahl von Amplitudenspitzen, die mit nicht aufgelösten Fehlerfrequenzen N_unres verbunden ist; (g) wenn Ntmp größer als N_unres ist, dann - Festlegen von N_lines gleich 2 × M_lines und - Bestimmen der Mindestwellenformdatenerfassungszeit T_acq gemäß ${\text{T}}_{\text{acq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}}$

    

    und wenn Ntmp nicht größer als N_unres ist, dann - Festlegen von N_lines gleich N_lines und - Wiederholen von Schritten (f) und (g), bis Ntmp größer als N_unres ist; und (h) Konfigurieren des Datensammelgeräts unter Verwendung der Mindestwellenformdatenerfassungszeit.
14. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend: - Berechnen von N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen, die mit der N Anzahl von Harmonischen der Drehgeschwindigkeit verbunden ist; - und Berechnen von M Anzahl von Fehlerfrequenzen, die mit der M Anzahl von Harmonischen der Vielzahl von Fehlerfrequenzen verbunden ist; und - Erzeugen einer grafischen Anzeige der N Anzahl von Drehgeschwindigkeitsfrequenzen und der M Anzahl von Fehlerfrequenzen.
15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Computerprozessor eine Komponente des Datensammelgeräts ist.
16. Durch einen Computerprozessor implementiertes Verfahren zum Konfigurieren eines Schwingungsdatensammelgeräts, um Maschinenschwingungsdaten aus einer Maschine zur Verwendung beim Erzeugen eines Schwingungsspektrums mit Amplitudenspitzen bei einer Vielzahl von Fehlerfrequenzen, die auf Fehler in der Maschine hindeuten, zu erfassen, wobei die Maschine Komponenten, die mit einer Drehgeschwindigkeit rotieren, beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) Bestimmen einer Maximalfrequenz der Datensammlung; (b) Bestimmen eines Mindestfrequenzabstands innerhalb der Vielzahl von Fehlerfrequenzen; (c) auf Grundlage der Maximalfrequenz und des Mindestfrequenzabstands Bestimmen einer Anzahl von Auflösungslinien der Datensammlung gemäß $${\text{N}}_{\text{lines}}=\frac{2\times {\text{F}}_{\text{max}}}{\Delta \text{f}},$$

    

    wobei N_lines eine berechnete Anzahl von Auflösungslinien ist, F_max die Maximalfrequenz ist und Δf der Mindestfrequenzabstand ist; (d) Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts unter Verwendung der Maximalfrequenz und der Anzahl von Auflösungslinien; (e) Bestimmen einer Mindestwellenformdatenerfassungszeit T_acq gemäß $${\text{T}}_{\text{acq}}=\frac{{\text{N}}_{\text{lines}}}{{\text{F}}_{\text{max}}};$$

    

    und (f) Konfigurieren des Schwingungsdatensammelgeräts unter Verwendung der Maximalfrequenz, der Anzahl von Auflösungslinien und der Mindestwellenformdatenerfassungszeit.

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