DE112017000603T5 - Wireless vibration measuring system - Google Patents

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MORU ENGINEERING Co Ltd
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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein drahtloses Vibrationsmesssystem, das mehrere Vibrationssensoren und ein Vibrationsanalyseinstrument umfasst. Insbesondere bietet die vorliegende Erfindung die Vorteile, die Schwierigkeiten von herkömmlichen kabelgebundenen Systemen zu beseitigen und auch an Strukturen, bei denen eine Kabelinstallation schwierig ist, oder an beweglichen Strukturen wie rotierenden Strukturen einsetzbar zu sein, indem Beschleunigungssensoren, die in den Vibrationssensoren beinhaltet sind, als MEMS-Mikrosensoren gebildet werden und ein Drahtlosnetzwerk zwischen den Vibrationssensoren und dem Vibrationsanalyseinstrument hergestellt wird. Des Weiteren verfügt die vorliegende Erfindung über die Besonderheiten, bestimmen zu können, ob das Vibrationsmuster des gemessenen Objekts normal ist und die Quelle einer ungewöhnlichen Vibration analysieren zu können, indem eine Vibrationsmuster-Datenbank je nach Messobjekt, Bauteil, Messpunkt, Lebensdauer des Bauteils und Jahreszeit verwendet wird. Darüber hinaus besitzt die vorliegende Erfindung die Besonderheit, Bauteile ermitteln zu können, die sich derzeit in einem Normalzustand befinden aber später mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eine Fehlfunktion erleiden werden, indem als Kontext Muster zum Messobjekt, zum Bauteil, zum Messpunkt, zur Lebensdauer des Bauteils, zur Jahreszeit und zum kumulierten Durchschnitt gebildet werden.

Figure DE112017000603T5_0000
The present invention relates to a wireless vibration measurement system comprising a plurality of vibration sensors and a vibration analysis instrument. In particular, the present invention offers the advantages of eliminating the difficulties of conventional wired systems, and of being able to implement structures in which cable installation is difficult, or of moving structures such as rotating structures, by employing acceleration sensors included in the vibration sensors MEMS microsensors are formed and a wireless network is established between the vibration sensors and the vibration analysis instrument. Further, the present invention has the peculiarities of being able to determine whether the vibration pattern of the measured object is normal and to analyze the source of unusual vibration by a vibration pattern database depending on the measurement object, component, measurement point, life of the component, and season is used. In addition, the present invention has the peculiarity of being able to detect components that are currently in a normal state but later with a certain probability will suffer a malfunction by specifying, as context, patterns for the measurement object, the component, the measurement point, the lifetime of the component, be made to the season and the cumulative average.
Figure DE112017000603T5_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein drahtloses Vibrationsmesssystem, das mehrere Vibrationssensoren und ein Vibrationsanalyseinstrument umfasst.The present invention relates to a wireless vibration measurement system comprising a plurality of vibration sensors and a vibration analysis instrument.

Insbesondere bietet die vorliegende Erfindung die Vorteile, die Schwierigkeiten von herkömmlichen kabelgebundenen Systemen zu beseitigen und auch an Strukturen, bei denen eine Kabelinstallation schwierig ist, oder an beweglichen Strukturen wie rotierenden Strukturen einsetzbar zu sein, indem Beschleunigungssensoren, die in den Vibrationssensoren beinhaltet sind, als MEMS-Mikrosensoren gebildet werden und ein Drahtlosnetzwerk zwischen den Vibrationssensoren und dem Vibrationsanalyseinstrument hergestellt wird.In particular, the present invention offers the advantages of eliminating the difficulties of conventional wired systems, and of being able to implement structures in which cable installation is difficult, or of moving structures such as rotating structures by using acceleration sensors incorporated in the vibration sensors MEMS microsensors are formed and a wireless network is established between the vibration sensors and the vibration analysis instrument.

Des Weiteren verfügt die vorliegende Erfindung über die Besonderheiten, bestimmen zu können, ob das Vibrationsmuster des gemessenen Objekts normal ist und die Quelle einer ungewöhnlichen Vibration analysieren zu können, indem eine Vibrationsmuster-Datenbank je nach Messobjekt, Bauteil, Messpunkt, Lebensdauer des Bauteils und Jahreszeit verwendet wird.Furthermore, the present invention has the peculiarities of being able to determine whether the vibration pattern of the measured object is normal and to be able to analyze the source of unusual vibration by a vibration pattern database depending on the measurement object, component, measurement point, life of the component and season is used.

Darüber hinaus besitzt die vorliegende Erfindung die Besonderheit, Bauteile ermitteln zu können, die sich derzeit in einem Normalzustand befinden aber später mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eine Fehlfunktion erleiden werden, indem als Kontext Muster zum Messobjekt, zum Bauteil, zum Messpunkt, zur Lebensdauer des Bauteils, zur Jahreszeit und zum kumulierten Durchschnitt gebildet werden.In addition, the present invention has the peculiarity of being able to detect components that are currently in a normal state but later with a certain probability will suffer a malfunction by specifying, as context, patterns for the measurement object, the component, the measurement point, the lifetime of the component, be made to the season and the cumulative average.

Stand der TechnikState of the art

Vibrationsmesssysteme, die Vibrationssensoren verwenden, werden häufig in der Forschung und Entwicklung von Fahrzeugen, bei der Strukturanalyse von Flugzeugen, bei der Forschung und Entwicklung von mechanischen Strukturen bzw. für die Statusüberwachung von mechanischen beweglichen Strukturen wie Pumpen oder Motoren verwendet.Vibration measuring systems using vibration sensors are frequently used in research and development of vehicles, in the structural analysis of aircraft, in the research and development of mechanical structures or for the status monitoring of mechanical moving structures such as pumps or motors.

In der Vergangenheit wurden verkabelte Vibrationsmesssysteme verwendet, aber weil die Vibrationssensoren, Datenerfassungsausrüstungen und Analyseausrüstungen alle mit Kabeln verbunden waren, war eine regelmäßige Präzisionsmessung in Gefahrenbereichen oder in Einrichtungen, in denen eine Messung nicht einfach ist, unmöglich.Wired vibration measurement systems have been used in the past, but because the vibration sensors, data acquisition equipment and analysis equipment were all connected to cables, regular precision measurement in hazardous areas or facilities where measurement is not easy was impossible.

Bei der Verwendung von herkömmlichen verkabelten Vibrationsmesssystemen bestand beispielsweise das Problem, dass aufgrund der Besonderheiten von Atomkraftwerken zwischen einem Messobjekt wie einer Pumpe oder einem Motor und der Datenanalysevorrichtung kilometerlange Kabel installiert werden mussten. Bei einem Fahrtest von Fahrzeugen mussten am Fahrzeug 30 bis 40 Vibrationssensoren angebracht und Kabel verbunden werden. Nach dem Abschluss des Tests mussten alle Kabel wieder entfernt werden. Aufgrund solcher Probleme war die Verwendung von verkabelten Systemen sehr beschränkt.For example, with the use of conventional wired vibration measurement systems, there has been the problem that kilometer-long cables had to be installed due to the peculiarities of nuclear power plants between a measurement object such as a pump or a motor and the data analysis device. During a test drive of vehicles, 30 to 40 vibration sensors had to be mounted on the vehicle and cables had to be connected. After completing the test, all cables had to be removed. Because of such problems, the use of wired systems has been very limited.

Zudem waren die Sensoren und Ausstattungen für das System Importartikel und mechanische Umwandlungssysteme wurden verwendet, weshalb die anfänglichen Installationskosten sowie die Wartungskosten hoch waren. Daher gab es Grenzen bei der Verbreitung dieser Systeme. Piezoelektrische Beschleunigungssensoren (piezoelectric type) sind die bisher am häufigsten verwendeten Beschleunigungssensoren. Sie verwendeten mechanische Umwandlungssysteme, weshalb sie sehr teuer waren und die Möglichkeit einer Umstellung zu einer drahtlosen Verwendung eingeschränkt war.In addition, the sensors and equipment for the system were imported items and mechanical conversion systems were used, so initial installation costs and maintenance costs were high. Therefore, there were limits to the distribution of these systems. Piezoelectric type acceleration sensors are the most commonly used acceleration sensors to date. They used mechanical conversion systems, which made them very expensive and limited the possibility of switching to wireless use.

Herkömmliche Systeme waren zudem häufig auf die Erkennung und Erfassung von Vibrationen beschränkt. Sie setzten keine Analysetechniken ein wie eine Musteranalyse oder eine Analyse der Entstehungsquelle von ungewöhnlichen Vibrationen.Conventional systems have also often been limited to detecting and detecting vibrations. They did not use analytical techniques such as a pattern analysis or an analysis of the origin of unusual vibrations.

Folglich erfand der Anmelder der vorliegenden Erfindung ein drahtloses Vibrationsmesssystem, um die oben genannten Einschränkungen zu überwinden, wobei das drahtlose Vibrationsmesssystem als Beschleunigungssensoren in den Vibrationssensoren Mikro-MEMS-Beschleunigungssensoren verwendet, die mittels eines Halbleiter-Herstellungsprozesses hergestellt wurden, und wobei zwischen den Vibrationssensoren und dem Analyseinstrument eine Funkkommunikation möglich ist und das Analyseinstrument eine Musteranalyse und sogar eine Gefahrensignal-Wahrscheinlichkeitsanalyse durchführen kann.Consequently, the applicant of the present invention invented a wireless vibration measurement system to overcome the above limitations, wherein the wireless vibration measurement system uses as acceleration sensors in the vibration sensors micro-MEMS acceleration sensors, which were produced by a semiconductor manufacturing process, and between the vibration sensors and the analysis instrument radio communication is possible and the analysis instrument can perform a pattern analysis and even a danger signal probability analysis.

Wenn man zuvor veröffentlichte Dokumente prüft, wird in der Patentanmeldung der Republik Korea Nr. 10-2009-0065694 „ein Funkmessverfahren zur Überwachung von Strukturen und eine dazugehörige Vorrichtung“ beschrieben. In Anspruch 1 wird „eine Funkmessvorrichtung zur Überwachung von Strukturen beschrieben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Funkmessvorrichtung, die als Überwachungsvorrichtung angeboten wird, die Daten erhält, die an einer Struktur entstehen, und diese analysiert, ein Sensorenmodul, das Beschleunigungssensoren, Luftfeuchtigkeitssensoren, Temperatursensoren, Geräuschsensoren und Photosensoren umfasst, um die Vibrationseigenschaften, Luftfeuchtigkeitseigenschaften, Temperatureigenschaften, Geräuscheigenschaften und Photoeigenschaften einer Struktur zu erfassen; ein Steuermodul, das die dynamischen Daten, die von den einzelnen Sensoren des Sensorenmoduls ausgegeben werden, empfängt, verarbeitet und speichert und gemäß dem Steuersignal, das von der oben genannten Überwachungsvorrichtung angeboten wird, die Messsituation der Struktur festlegt; und ein Funkkommunikationsmodul umfasst, das ein Funkmodem umfasst, das mit der Überwachungsvorrichtung verbunden ist, und so mit der Überwachungsvorrichtung per Funk kommuniziert und die dynamischen Daten der einzelnen Sensoren, die von dem oben genannten Steuermodul ausgegeben werden, an die Überwachungsvorrichtung überträgt und das Steuersignal, das von der oben genannten Überwachungsvorrichtung übertragen wird, dem Steuermodul anbietet, wobei das Sensorenmodul, das Steuermodul und das Funkkommunikationsmodul in einer Vorrichtung vereint werden“. If one examines previously published documents, the patent application of the Republic Korea No. 10-2009-0065694 "A radio measurement method for monitoring structures and an associated device" described. Claim 1 describes a radio measuring device for monitoring structures, which is characterized in that the radio measuring device offered as a monitoring device receives the data which arises on a structure and analyzes it, a sensor module comprising acceleration sensors, air humidity sensors, Temperature sensors, noise sensors and photosensors include to detect the vibration characteristics, humidity properties, temperature characteristics, noise characteristics and photo properties of a structure; a control module that receives, processes and stores the dynamic data output from the individual sensors of the sensor module and determines the measurement situation of the structure according to the control signal offered by the above-mentioned monitoring device; and a radio communication module comprising a radio modem connected to the monitoring device and thus communicating with the monitoring device by radio and transmitting the dynamic data of the individual sensors output from the above-mentioned control module to the monitoring device and the control signal, which is transmitted from the above-mentioned monitoring device to the control module, wherein the sensor module, the control module and the radio communication module are combined in one device ".

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es ein Merkmal dieser Erfindung ist, dass die verschiedenen Sensoren, das Steuermodul und das Kommunikationsmodul in einer Vorrichtung vereint wurden, aber es ist ersichtlich, dass die Analyse des Musters der erfassten Werte nicht beinhaltet ist.To sum up, it is a feature of this invention that the various sensors, the control module and the communication module have been combined in one device, but it can be seen that the analysis of the pattern of the detected values is not included.

Des Weiteren wird in dem in der Republik Korea erteilten Patent Nr. 10-0524138 ein „intelligenter Sensor, der Funkkommunikationstechnologie verwendet, und ein Vibrationsmessverfahren, das diesen verwendet,“ beschrieben. Wenn man sich Anspruch 1 ansieht, wird dort ein „intelligenter Sensor, der Funkkommunikationstechnologie verwendet, beschrieben, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der intelligente Sensor (S), der Vibrationen misst, die beispielsweise an einer Maschinenausrüstung auftreten, und diese per Funk überträgt, eine Erkennungseinheit (10), die auf einer Oberfläche angebracht wird und verschiedene Signale von verschiedenen Ausrüstungen misst; eine Signalverarbeitungseinheit (20), die die erhaltenen Signale filtert, sie einer A/D-Wandlung unterzieht und anschließend in Echtzeit als FFT-Signal verarbeitet; eine drahtlose Sende- und Empfangseinheit (30), die die Signale, die von der Signalverarbeitungseinheit (20) verarbeitet wurden über ein Funkmodul sendet und empfängt; einen Basisabschnitt (40), der die auf einer Oberfläche angebrachte Erkennungseinheit (10) unterstützt; und eine Stromzufuhr (50) umfasst, die die Stromquelle bildet, die benötigt wird, um den so aufgebauten Sensor (S) zu betreiben, wobei die drahtlose Sende- und Empfangseinheit (30) ein Bluetooth-Modul ist, wobei mindestens in einem persönlichen tragbaren Endgerät, einem Personalcomputer oder in einem Laptop-Computer ein Bluetooth-Modul installiert wird, das die Vibrationsmesssignale, die vom Bluetooth-Modul der Übertragungsseite übertragen werden, empfängt, wobei die dementsprechenden Daten angezeigt werden“.Furthermore, in the Republic Korea issued Patent No. 10-0524138 an "intelligent sensor using radio communication technology and a vibration measuring method using it". With reference to claim 1, there is described an "intelligent sensor using radio communication technology, characterized in that the intelligent sensor (S) which measures vibrations occurring, for example, on a machine equipment and transmits them by radio, a recognition unit (10) mounted on a surface and measuring various signals from various equipment; a signal processing unit (20) that filters the received signals, A / D converts them, and then processes them in real time as an FFT signal; a wireless transceiver unit (30) that transmits and receives the signals processed by the signal processing unit (20) via a radio module; a base portion (40) for supporting the detection unit (10) mounted on a surface; and a power supply (50) forming the power source needed to operate the sensor (S) thus constructed, the wireless transmitting and receiving unit (30) being a Bluetooth module, at least one of which is personal portable Terminal device, a personal computer or in a laptop computer, a Bluetooth module is installed, which receives the vibration measurement signals transmitted by the Bluetooth module of the transmission side, with the corresponding data are displayed.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Erfindung der vorliegenden Erfindung insofern ähnelt, dass ein Sensor eingesetzt wird, der zur drahtlosen Kommunikation in der Lage ist, aber es ist ersichtlich, dass keine Vibrationsmuster analysiert werden und keine ungewöhnlichen Signale unter Verwendung von Vibrationsmustern erfasst werden.In summary, this invention is similar to the present invention in that it employs a sensor capable of wireless communication, but it can be seen that no vibration patterns are analyzed and no unusual signals are detected using vibration patterns.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Technische AufgabeTechnical task

Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein drahtloses Vibrationsmesssystem anzubieten, das als Beschleunigungssensoren in den Vibrationssensoren Mikro-MEMS-Beschleunigungssensoren verwendet, wobei zwischen den Vibrationssensoren und dem Analyseinstrument eine Funkkommunikation möglich ist und das Analyseinstrument durch eine Analyse des Vibrationsmusters ermitteln kann, ob dieses normal ist und die Quelle von ungewöhnlichen Vibrationen analysieren kann.The technical object of the present invention is to provide a wireless vibration measuring system that uses micro-MEMS acceleration sensors as acceleration sensors in the vibration sensors, wherein between the vibration sensors and the analytical instrument radio communication is possible and the analysis instrument can determine by an analysis of the vibration pattern, whether this is normal and can analyze the source of unusual vibrations.

Darüber hinaus wird ein drahtloses Vibrationsmesssystem angeboten, das dazu in der Lage ist, durch eine Analyse des Vibrationsmusters Bauteile zu ermitteln, die sich derzeit in einem Normalzustand befinden aber später mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eine Fehlfunktion erleiden werden.In addition, a wireless vibration measuring system is offered, which is able to determine by an analysis of the vibration pattern components that are currently in a normal state but later with a certain probability will malfunction.

Lösungsweg Walkthrough

Die vorliegende Erfindung bietet ein drahtloses Vibrationsmesssystem an, um die technische Aufgabe zu lösen, das mindestens einen Vibrationssensor, der an einem Messobjekt befestigt wird, und ein Vibrationsanalyseinstrument umfasst,
wobei das drahtlose Vibrationsmesssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vibrationssensoren unter Verwendung der Beschleunigungssensoren Werte erfassen, die Vibrationen und Vibrationsmuster umfassen, und diese Werte per Funk an das Vibrationsanalyseinstrument übertragen,
wobei das Vibrationsanalyseinstrument die Werte verwendet, um
- eine Signalverarbeitung der erfassten Werte in Zeit- und Frequenzbändern durchzuführen und diese zu analysieren und um
- die Vibrationsmuster zu analysieren und anschließend
die Quelle der Vibrationen zu beurteilen und zu beurteilen, ob das Vibrationsmuster normal ist.The present invention provides a wireless vibration measurement system for solving the technical problem, which comprises at least one vibration sensor attached to a measurement object and a vibration analysis instrument.
wherein the wireless vibration measuring system is characterized in that the vibration sensors detect values including vibration and vibration patterns using the acceleration sensors, and transmit these values to the vibration analyzing instrument by radio,
wherein the vibration analysis instrument uses the values to
- To perform a signal processing of the detected values in time and frequency bands and to analyze this and um
- analyze the vibration patterns and then
to judge the source of the vibrations and to judge if the vibration pattern is normal.

Außerdem wird ein drahtloses Vibrationsmesssystem angeboten, um die technische Aufgabe zu lösen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das oben genannte Vibrationsanalyseinstrument normale Vibrationsmuster je nach Messobjekt, Bauteil, Messpunkt, Lebensdauer des Bauteils und Jahreszeit verwendet, um zu beurteilen, ob das Vibrationsmuster normal ist.In addition, a wireless vibration measuring system is offered to solve the technical problem, characterized in that the above vibration analysis instrument uses normal vibration patterns depending on the measurement object, component, measurement point, life of the component and season to judge whether the vibration pattern is normal ,

Außerdem wird ein drahtloses Vibrationsmesssystem angeboten, um die technische Aufgabe zu lösen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Beschleunigungssensoren MEMS-Halbleitersensoren sind.In addition, a wireless vibration measuring system is offered to solve the technical problem, which is characterized in that the acceleration sensors are MEMS semiconductor sensors.

Außerdem wird ein drahtloses Vibrationsmesssystem angeboten, um die technische Aufgabe zu lösen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das oben genannte Vibrationsanalyseinstrument als Kontext Muster zum Messobjekt, zum Bauteil, zum Messpunkt, zur Lebensdauer des Bauteils, zur Jahreszeit und zum kumulierten Durchschnitt bildet und mit der gewünschten Zeiteinheit die Einheitlichkeit des Kontextes prüft und dann beurteilen kann, ob in Zukunft das Messobjekt eine Fehlfunktion erleiden wird, nachdem es die Veränderungen des Kontextes erfasst hat.In addition, a wireless vibration measuring system is offered to solve the technical problem, which is characterized in that the above-mentioned vibration analysis instrument forms as a sample for the measurement object, the component, the measuring point, the life of the component, the season and the cumulative average checking the consistency of the context for the desired time unit and then judging whether the measurement object will malfunction in the future after it has detected the changes in the context.

Außerdem wird ein drahtloses Vibrationsmesssystem angeboten, um die technische Aufgabe zu lösen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Vibrationsanalyseinstrument den Betriebsfrequenzbereich der Vibrationssensoren, die Sampling-Methode sowie das Analyse-Zeitfenster einstellen kann.In addition, a wireless vibration measurement system is offered to solve the technical problem, which is characterized in that the vibration analysis instrument can set the operating frequency range of the vibration sensors, the sampling method and the analysis time window.

Wirkung der ErfindungEffect of the invention

Durch die Besonderheiten der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung kann das kontinuierliche Zellstoff-Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung eine Wirkung erzielen, mit der eine Massenproduktion von Zellstoff möglich ist, bei der Rotalgen verwendet werden.By the specifics of the present invention described above, the continuous pulp production method of the present invention can achieve an effect capable of mass-producing pulp using red algae.

Außerdem kann durch den kontinuierlichen Prozess der Rotalgen-Extraktionsprozess effektiv durchgeführt werden. Abgesehen von Rotalgen, die noch keiner Agar-Extraktion unterzogen wurden, werden Rotalgen verwendet, bei denen es sich um Abfall der Agar-Herstellung handelt, um Zellstoff herzustellen, wodurch Abfall wiederverwertet und Zellstoff mit einem umweltfreundlichen Prozess hergestellt werden kann.In addition, through the continuous process, the red algae extraction process can be effectively carried out. Apart from red algae, which have not yet undergone agar extraction, red algae, which are agar-producing waste, are used to produce pulp, allowing waste to be recycled and pulp to be produced using an environmentally friendly process.

Figurenlistelist of figures

  • ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens der Hauptkomponenten des drahtlosen Vibrationsmesssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. FIG. 14 is a perspective view of the appearance of the main components of the wireless vibration measuring system according to an embodiment of the present invention. FIG.
  • stellt den Aufbau und die Funktionen des drahtlosen Vibrationsmesssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch dar. schematically illustrates the structure and functions of the wireless vibration measuring system according to an embodiment of the present invention.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Die Fachbegriffe und Wörter, die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, sollen nicht beschränkt auf ihre herkömmliche Bedeutung oder Wörterbuchbedeutung interpretiert werden. Basierend auf dem Prinzip, dass der Erfinder das Konzept eines Fachbegriffs in geeigneter Weise definieren kann, um seine Erfindung bestmöglich zu erklären, müssen die Fachbegriffe und Wörter, die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, anhand der Bedeutung und dem Konzept interpretiert werden, die mit der technischen Erscheinung der vorliegenden Erfindung übereinstimmen.The terms and words used in the present specification and claims are not to be interpreted as being limited to their conventional meaning or dictionary meaning. Based on the principle that the inventor may properly define the concept of a technical term to best explain his invention, the terms and words used in the present specification and claims must be interpreted in terms of meaning and concept that match the technical appearance of the present invention.

Folglich sind das in dieser Beschreibung beschriebene Ausführungsbeispiel und die in den Abbildungen dargestellte Struktur lediglich das bevorzugte Ausführungsbeispiel. Sie repräsentieren nicht alle technischen Erscheinungen der vorliegenden Erfindung. Daher muss man bei der Anmeldung verstehen, dass es verschiedene Äquivalente und Variationsbeispiele geben kann, die diese ersetzen können. Thus, the embodiment described in this specification and the structure shown in the drawings are merely the preferred embodiment. They do not represent all technical aspects of the present invention. Therefore, when signing up, you have to understand that there can be several equivalents and variation examples that can replace them.

Vor einer Beschreibung anhand der Abbildungen soll deutlich gemacht werden, dass zum Aufzeigen der Hauptpunkte der vorliegenden Erfindung unwesentliche Einzelheiten nicht dargestellt oder nicht konkret beschrieben wurden. Bei diesen Einzelheiten kann es sich um bekannte Strukturen handeln, die ein Fachmann auf dem Gebiet, der über das gängige Wissen verfügt, problemlos ergänzen kann.Before describing with reference to the figures, it is to be made clear that insignificant details have not been shown or specifically described in order to show the main points of the present invention. These details may be known structures readily available to one of ordinary skill in the art.

ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens der Hauptkomponenten des drahtlosen Vibrationsmesssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. stellt den Aufbau und die Funktionen des drahtlosen Vibrationsmesssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch dar. FIG. 14 is a perspective view of the appearance of the main components of the wireless vibration measuring system according to an embodiment of the present invention. FIG. schematically illustrates the structure and functions of the wireless vibration measuring system according to an embodiment of the present invention.

Das drahtlose Vibrationsmesssystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst N Vibrationssensoren (100) und ein Vibrationsanalyseinstrument (200). (N ist eine natürliche Zahl.)The wireless vibration measuring system according to an embodiment of the present invention comprises N vibration sensors ( 100 ) and a vibration analysis instrument ( 200 ). (N is a natural number.)

Die Vibrationssensoren (100) werden an einer Struktur bzw. einer beweglichen Struktur angebracht und messen die Beschleunigung, die Temperatur und den Winkel. Der Begriff „Vibrationssensor“ wird in der vorliegenden Erfindung als Bezeichnung für eine einzelne Vorrichtung verwendet, die über Sensoren, die installiert werden, um Vibrationen zu erfassen, ein Antriebsmittel für die oben genannten Sensoren und ein Kommunikationsmittel der oben genannten Sensoren verfügt.The vibration sensors ( 100 ) are attached to a structure or movable structure and measure acceleration, temperature and angle. The term "vibration sensor" is used in the present invention as a designation for a single device that has sensors installed to detect vibrations, a drive means for the above-mentioned sensors, and a communication means of the above-mentioned sensors.

Jeder Vibrationssensor (100) ist so aufgebaut, dass er ein RF-Signal auf IP-Basis drahtlos sendet und per IP unterschieden werden kann. Je nach Entwurfsbedingung ist es möglich, dass sie so aufgebaut sind, dass sie als Sensorknoten über eine eigene Kennung verfügen und als Sensornetzwerk-Protokoll zusammengesetzt sind.Each vibration sensor ( 100 ) is designed to wirelessly transmit an IP-based RF signal and to distinguish by IP. Depending on the design condition, it is possible that they are designed in such a way that they have their own identifier as sensor nodes and are composed as a sensor network protocol.

Die Hauptkonstruktion des Vibrationssensors (100) umfasst ein Gehäuse, eine Treiberplatine, eine Erkennungseinheit und eine Übertragungseinheit. Außerdem ist eine Batterie enthalten, um eine Stromversorgung zu gewährleisten.The main construction of the vibration sensor ( 100 ) comprises a housing, a driver board, a detection unit and a transmission unit. In addition, a battery is included to ensure a power supply.

Das Gehäuse ist so aufgebaut, dass die Vibrationssensoren an einem Messobjekt angebracht werden können, wobei es so aufgebaut ist, dass eine Befestigung mittels Befestigungsbolzen bzw. Magnetismus möglich ist. So wird ein enger Kontakt mit dem Messobjekt sichergestellt, um eine Resonanz innerhalb des Vibrationsmessbereichs zu vermeiden. Des Weiteren erfolgt so ein Aufbau in einer optimierten Form, um die Treiberplatine zu schützen und die Vibrationen exakt an die Erkennungseinheit zu übermitteln.The housing is constructed so that the vibration sensors can be mounted on a measuring object, wherein it is constructed so that attachment by means of fastening bolts or magnetism is possible. This ensures close contact with the measurement object in order to avoid resonance within the vibration measurement range. Furthermore, such an assembly takes place in an optimized form to protect the driver board and transmit the vibrations exactly to the detection unit.

Die Treiberplatine ist eine Leiterplatte, auf der die Erkennungseinheit, das Stromversorgungsmodul, das die Erkennungseinheit mit Strom versorgt, und die Übertragungseinheit, die der Funkkommunikation mit dem Vibrationsanalyseinstrument dient, positioniert sind.The driver board is a circuit board that houses the detection unit, the power supply module that powers the detection unit, and the transmission unit that is used for radio communication with the vibration analysis instrument.

Die Erkennungseinheit ist so aufgebaut, dass sie ein A/D-Wandlungsmodul, ein Rauschreduzierungsmodul, ein Anti-Aliasing-Modul, verschiedene Sensoren und ein Messinstrument für Vibrationsmuster umfasst.The detection unit is constructed to include an A / D conversion module, a noise reduction module, an anti-aliasing module, various sensors, and a vibration pattern measuring instrument.

Das A/D-Wandlungsmodul wandelt das Analogsignal der Vibrationen in ein Digitalsignal um. Das Rauschreduzierungsmodul führt die Funktion aus, Rauschen aus dem Analogsignal zu entfernen. Das Anti-Aliasing-Modul entfernt für die Frequenzanalyse das Aliasing.The A / D conversion module converts the analog signal of the vibrations into a digital signal. The noise reduction module performs the function of removing noise from the analog signal. The anti-aliasing module removes aliasing for frequency analysis.

Als Sensoren können Sensoren beinhaltet sein, die die Beschleunigung, die Temperatur und den Winkel messen. Natürlich können auch je nach Entwurfsbedingung andere Arten von Sensoren beinhaltet sein.Sensors may include sensors that measure acceleration, temperature, and angle. Of course, depending on the design condition, other types of sensors may be included.

In der vorliegenden Erfindung werden als Beschleunigungssensoren, die der Messung von Vibrationen basierend auf der Beschleunigung und dem Winkel dienen, Mikro-MEMS-Beschleunigungssensoren eingesetzt, die durch einen Halbleiter-Herstellungsprozess hergestellt wurden.In the present invention, as acceleration sensors for measuring vibrations based on the acceleration and the angle, micro-MEMS acceleration sensors manufactured by a semiconductor manufacturing process are used.

MEMS-Beschleunigungssensoren sind Mikro-Halbleiter, die durch einen Chargenprozess in großen Mengen hergestellt werden können. Daher sind sie billig und verbrauchen nicht viel Strom. Als Temperatursensoren können für die Zwecke der vorliegenden Erfindung Halbleiter-Sensoren eingesetzt werden.MEMS accelerometers are micro-semiconductors that can be mass produced by a batch process. Therefore, they are cheap and do not consume much power. As temperature sensors, semiconductor sensors can be used for the purposes of the present invention.

Das Messinstrument für Vibrationsmuster teilt die von den Beschleunigungssensoren gemessenen Werte nach bestimmten Zeitintervallen und Frequenzbändern auf und speichert Zeitband-Vibrationsmuster und Frequenzband-Vibrationsmuster ab. The vibration pattern measuring instrument divides the values measured by the acceleration sensors after certain time intervals and frequency bands, and stores time-band vibration patterns and frequency-band vibration patterns.

Die Übertragungseinheit überträgt das Signal der Erkennungseinheit zum Vibrationsanalyseinstrument (200). Das heißt, sie ist so entworfen worden, dass sie die erfassten Werte der verschiedenen Sensoren, die in der Erkennungseinheit beinhaltet sind, sammelt und an das Vibrationsanalyseinstrument (200) überträgt, wobei diese gemäß der Einstellung des Vibrationsanalyseinstruments (200) gemäß der Reihenfolge oder in Echtzeit übertragen werden.The transmission unit transmits the signal of the detection unit to the vibration analysis instrument ( 200 ). That is, it has been designed to collect the sensed values of the various sensors included in the detection unit and to the vibration analysis instrument ( 200 ) according to the setting of the vibration analyzer instrument ( 200 ) in order or in real time.

Grundsätzlich ist sie so aufgebaut, dass sie ein IP-basiertes RF-Signal überträgt.Basically, it is designed to transmit an IP-based RF signal.

Das Vibrationsanalyseinstrument (200) erkennt und stellt N Vibrationssensoren (100) anhand ihrer Position ein. Es sammelt die Signale der einzelnen Sensoren und analysiert sie intelligent. Es ist im Wesentlichen so aufgebaut, dass es eine Sensoreneinstellungseinheit, eine Signalverarbeitungseinheit, eine Signalanalyseeinheit und einen Speicher umfasst.The vibration analysis instrument ( 200 ) detects and sets N vibration sensors ( 100 ) based on their position. It collects the signals from the individual sensors and analyzes them intelligently. It is basically constructed to include a sensor setting unit, a signal processing unit, a signal analyzing unit, and a memory.

Die Sensoreneinstellungseinheit stellt den Signalkanal mit den Vibrationssensoren ein, um das Signal der Vibrationssensoren zu empfangen. Außerdem sorgt sie dafür, dass die einzelnen Vibrationssensoren die erfassten Werte in der richtigen Reihenfolge drahtlos übermitteln oder dass die Einstellung so erfolgt, dass die erfassten Werte direkt in Echtzeit gesendet werden. Außerdem sind auch selektive Empfangseinstellungen möglich, bei denen z.B. ein Vibrationssensor seine erfassten Werte nicht sendet und ein anderer Vibrationssensor seine erfassten Werte sendet. Außerdem können der Frequenzbereich, die Sampling-Methode und das Zeitband der Analyse für die Vibrationssensoren eingestellt werden.The sensor setting unit adjusts the signal channel with the vibration sensors to receive the signal of the vibration sensors. It also ensures that each vibration sensor transmits the captured values in the correct order wirelessly, or that it is set to send the captured values directly in real time. In addition, selective reception settings are possible in which e.g. one vibration sensor does not transmit its sensed values and another vibration sensor transmits its sensed values. In addition, the frequency range, the sampling method and the time band of the analysis for the vibration sensors can be set.

Die Signalverarbeitungseinheit verarbeitet die erfassten Werte aller Vibrationssensoren, damit eine Analyse des Zeitbereichs und des Frequenzbereichs möglich wird. Natürlich wird eine FFT-Analyse durchgeführt, um den Frequenzbereich zu analysieren. Wenn beispielsweise 10 Vibrationssensoren erfasste Werte in Echtzeit übertragen haben, wird eine Analyse durchgeführt, bei der gleichzeitig 10 erfasste Werte je nach Zeitband und Frequenzband angezeigt werden oder ein ungewöhnliches Signal offenbart wird.The signal processing unit processes the sensed values of all the vibration sensors to allow analysis of the time domain and frequency domain. Of course, an FFT analysis is performed to analyze the frequency range. For example, if 10 vibration sensors have transmitted detected values in real time, an analysis is performed simultaneously displaying 10 detected values depending on the time band and frequency band or revealing an unusual signal.

Innerhalb der erfassten Werte, die von der Erkennungseinheit übertragen wurden, wird hinsichtlich des Vibrationsmusters beurteilt, ob in den einzelnen Zeitintervallen und Frequenzintervallen die Vibrationsmuster einheitlich sind. Bei nicht einheitlichen Vibrationsmustern erfolgt eine Anzeige, sodass der Benutzer darauf hingewiesen wird. Ob sie einheitlich sind, hängt hier nicht mit dem Durchschnitt zusammen. Dies bezieht sich auf eine wiederkehrende Einheitlichkeit der Signalform des Signals in einem minimalen Bereich. Abhängig von den Entwurfsbedingungen kann auch ein Signalmuster als nicht einheitlich bewertet werden, das beim kumulierten Durchschnitt den Toleranzbereich überschreitet.Within the detected values transmitted from the recognition unit, it is judged as to the vibration pattern whether the vibration patterns are uniform at the individual time intervals and frequency intervals. Non-uniform vibration patterns will be displayed, alerting the user. Whether they are consistent, is not related to the average here. This refers to a recurrent uniformity of the waveform of the signal in a minimum range. Depending on the design conditions, a signal pattern that exceeds the tolerance range for the cumulative average can also be rated as non-uniform.

Grundsätzlich ist es auch nur mit der Analyse der Signalverarbeitungseinheit möglich, die Quelle von ungewöhnlichen Vibrationen zu entdecken.Basically, only with the analysis of the signal processing unit is it possible to discover the source of unusual vibrations.

Der Speicher führt grundsätzlich die Funktion aus, die erfassten Werte, die von den Vibrationssensoren übertragen wurden, zu speichern. Für eine maßgeschneiderte Analyse ist er so aufgebaut, dass er mit einzelnen Vibrationsmuster-Datenbanken je nach Messobjekt, Bauteil, Messpunkt, Lebensdauer des Bauteils und Jahreszeit ausgestattet ist.Basically, the memory performs the function of storing the sensed values transmitted by the vibration sensors. For a tailor-made analysis, it is designed in such a way that it is equipped with individual vibration pattern databases depending on the object to be measured, component, measuring point, service life of the component and season.

Die Signalanalyseeinheit verwendet die im Speicher gespeicherten Datenbanken, um eine Analyse durchzuführen, die an das Messobjekt angepasst ist. Sie weist außerdem darauf hin, wenn ein fehlerhaftes Bauteil entdeckt wurde oder eine Komponente erneuert werden sollte und gibt weitere Hilfestellungen. Die Signalanalyseeinheit wird benötigt, weil die Strukturen der Messobjekte, auf die das System der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann, und die Funktionen der Bauteile, die zu dem Messobjekt gehören, vielfältig sind.The signal analysis unit uses the databases stored in the memory to perform an analysis adapted to the measurement object. It also indicates when a faulty part has been discovered or a component needs to be replaced, and provides further assistance. The signal analysis unit is needed because the structures of the measurement objects to which the system of the present invention can be applied and the functions of the components belonging to the measurement object are varied.

Beispielsweise ist es bei Messobjekten, bei denen ein bewegliches Bauteil wie ein Motor vorhanden ist, unvermeidlich, dass der Bereich des Motors stärker vibriert als andere Messbereiche. Daher ist es wahrscheinlich, dass ungewöhnliche Signale entstehen und der Motor eine Entstehungsquelle für Vibrationen darstellt. Aber wenn anschließend das Vibrationsmuster des Bereichs, in dem der Motor installiert ist, nicht sorgfältig beobachtet wird, kann man nicht wissen, ob eine ungewöhnliche Vibration auf die Abnutzung des Motors zurückzuführen ist oder ob eine Vibration eines anderen Bereichs von der Vibration des Motors verursacht wird.For example, in the case of DUTs having a moving component such as a motor, it is inevitable that the portion of the motor vibrates more than other measuring portions. Therefore, it is likely that unusual signals arise and the engine is a source of vibration. However, if subsequently the vibration pattern of the area where the engine is installed is not carefully observed, one can not know if an unusual vibration is due to the wear of the engine or if a vibration of another area is caused by the vibration of the engine ,

Die Signalanalyseeinheit verwendet Datenbanken von normalen Vibrationsmustern je nach Messobjekt, Bauteil, Messpunkt, Lebensdauer des Bauteils und Jahreszeit und analysiert, ob ein Vibrationsmuster, das gegenwärtig gemessen wird, ungewöhnlich ist. Natürlich kannje nach Entwurfsbedingung eine andere Art von Vibrationsmuster-Datenbank beinhaltet sein, wenn damit der Zweck der Erfindung erfüllt werden kann. The signal analysis unit uses databases of normal vibration patterns depending on the object of measurement, component, measurement point, component life and season, and analyzes whether a vibration pattern being measured is unusual. Of course, depending on the design condition, another type of vibration pattern database may be included if it can fulfill the purpose of the invention.

Beispielsweise werden die normalen Vibrationsmuster-Datenbanken für Automobile, Motoren, obere Platten, untere Platten, die Motorlebensdauer und Winter verwendet und dann die Vibrationsmuster für das Automobil, den Motor, die obere Platte und die untere Platte der derzeitigen Messung verwendet, um zu beurteilen, ob diese normal sind. Das heißt, die Vibrationsmuster zur Lebensdauer und zur Jahreszeit können als Vibrationsmuster angesehen werden, die im grundlegenden Vibrationsmuster innerhalb des Toleranzbereiches liegen. Je nach Entwurfsbedingung kann auch der Durchschnittswert des Vibrationsmusters, das nach dem Beginn der Messung eine bestimmte Zeit lang gemessen wurde, als normales Muster festgelegt und analysiert werden.For example, the normal vibration pattern databases are used for automobiles, engines, upper plates, lower plates, engine life and winter and then the vibration patterns for the automobile, the engine, the upper plate and the lower plate of the current measurement are used to judge whether these are normal. That is, the life and season vibration patterns may be considered as vibration patterns that are within the tolerance range in the basic vibration pattern. Depending on the design condition, the average value of the vibration pattern measured for a certain time after starting the measurement may also be set and analyzed as a normal pattern.

Die Signalanalyseeinheit kann Bauteile ermitteln, die sich derzeit in einem Normalzustand befinden aber später mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eine Fehlfunktion erleiden werden, indem als Kontext Muster zum Messobjekt, zum Bauteil, zum Messpunkt, zur Lebensdauer des Bauteils, zur Jahreszeit und zum kumulierten Durchschnitt gebildet werden.The signal analysis unit can detect components that are currently in a normal state but later with a certain probability will malfunction by forming, as a context, patterns of the object to be measured, the component, the measurement point, the life of the component, the season and the cumulative average ,

Das heißt, (Messobjekt-Vibrationsmuster, Bauteile-Vibrationsmuster, Messpunkt-Vibrationsmuster, Vibrationsmuster zur Lebensdauer des Bauteils, Jahreszeit-Vibrationsmuster und Vibrationsmuster zum kumulierten Durchschnitt) werden als ein Kontext behandelt, zu einem hierarchischen Zeitkontext konvertiert und dann verarbeitet.That is, (measurement object vibration pattern, component vibration pattern, measurement point vibration pattern, component lifetime vibration pattern, season vibration pattern, and cumulative average vibration pattern) are treated as a context, converted into a hierarchical time context, and then processed.

Beispielsweise wird eine Woche nach Tagen in 7 gleiche Teile geteilt und die 24 Stunden eines Tages werden in 4 gleiche Teile von 6 Stunden geteilt. Anschließend wird jede Stunde in Einheiten von 10 Minuten vorverarbeitet. So wird eine Konvertierung in einen Zeitkontext durchgeführt, der über eine hierarchische Baumstruktur verfügt. So kann eine Woche mit insgesamt 1.008 (1x7x4x6x6) Zeitästen indexiert werden. Anschließend kann mittels der Einheiten „Woche“, „Tag“, „Stunde“ und „Minute“ überprüft werden, ob eine Übereinstimmung mit dem Kontext vorliegt. Wenn man dann die Veränderungen des Kontextmusters als Graph verarbeitet, kann man die Zeiten und Bauteile bestätigen, bei denen in Zukunft mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Fehlfunktion auftreten wird.For example, one week after days is divided into 7 equal parts and the 24 hours of a day are divided into 4 equal parts of 6 hours. Subsequently, each hour is preprocessed in units of 10 minutes. Thus, a conversion to a time context is performed, which has a hierarchical tree structure. So a week can be indexed with a total of 1,008 (1x7x4x6x6) time slots. Subsequently, the units "week", "day", "hour" and "minute" can be used to check whether there is a match with the context. If you then process the changes in the context pattern as a graph, you can confirm the times and components that are likely to malfunction in the future.

Je nach Entwurfsbedingung ist eine Bildung möglich, indem bei der Vorverarbeitung des Kontextes die Gewichtung bei den einzelnen Musterelementen kalkuliert wird. Beispielsweise kann der Kontext aufgebaut werden, indem bei der Lebensdauer des Bauteils die Gewichtung mit 2 multipliziert wird und die restlichen Gewichtungen mit 1 multipliziert werden bzw. indem bei der Lebensdauer des Bauteils die Gewichtung mit 2 und beim kumulierten Durchschnitt die Gewichtung mit 1,5 und die restlichen Gewichtungen mit 1 multipliziert werden.Depending on the design condition, formation is possible by calculating the weighting of the individual pattern elements during preprocessing of the context. For example, the context can be constructed by multiplying the weighting by 2 over the lifetime of the component and by multiplying the remaining weightings by 1, or by weighting the component's lifetime by 2 and the cumulative average's weighting by 1.5 and 1.5 the remaining weightings are multiplied by 1.

Die folgende Tabelle 1 ist beispielsweise das Ergebnis der Beurteilung des ANTI-Ähnlichkeitsgrades, basierend auf dem Musterbereich der oberen und unteren Grenzen, bei denen ein Muster von 10 Zeitintervallen in Einheiten von 10 Minuten gemessen wurde. Nach der Beurteilung des ANTI-Ähnlichkeitsgrads kann der gesamte ANTI-Ähnlichkeitsgrad ermittelt werden, indem die einzelnen ANTI-Ähnlichkeitsgrade addiert werden oder der ANTI-Ähnlichkeitsgrad mit der Gewichtung multipliziert und dann addiert wird.For example, the following Table 1 is the result of judging the ANTI similarity degree based on the pattern area of the upper and lower limits in which a pattern of 10 time intervals was measured in units of 10 minutes. After evaluating the ANTI similarity level, the total ANTI similarity level can be determined by adding the individual ANTI similarity levels or multiplying the ANTI similarity level by the weighting and then adding it together.

Das heißt, man sieht, dass das gesamte Fahrzeug bei einer ersten Messung von 10 Minuten einen Vibrationswert von ±1 dB besitzt. Während einer Messung von 10 Minuten nach 10 Stunden hat es einen Vibrationswert von ±1,2 dB, weshalb ein Abstand von 0,4 entsteht und sich der ANTI-Ähnlichkeitsgrad erhöht. Wenn die Messung bei diesem Experiment 100 Stunden lang fortgesetzt wird, kann man die Veränderungen in einem Graphen darstellen. Man kann dabei eine Zeit berechnen, die es voraussichtlich dauern wird, bis ±5 dB erreicht werden, der Punkt, an dem die Möglichkeit einer künftigen Fehlfunktion besteht. [Tabelle 1] Messobjekt Bauteil Messpunkt Lebensdauer des Bauteils Jahreszeit Kumulierter Durchschnitt Konkretes Beispiel Fahrzeug Motor Obere Platte 10 Jahre Winter 10 Minuten Musterbereich ±1 ±2 ±3 ±5 ±2,2 ±2,5 Musterbereich (nach 10 Stunden) ±1,2 ±2,1 ±2,9 ±5 ±2,15 ±2,6 ANTI-Ähnlichkeitsgrad 0,4 0,2 0,2 0 0,1 0,2 That is, it can be seen that the entire vehicle has a vibration value of ± 1 dB for a first 10 minute measurement. During a 10-minute measurement after 10 hours, it has a vibration value of ± 1.2 dB, causing a gap of 0.4 and increasing the ANTI similarity level. If the measurement in this experiment 100 Continuing for hours, one can visualize the changes in a graph. You can calculate a time that will probably take you to reach ± 5 dB, the point at which there is the possibility of a future malfunction. [Table 1] measurement object component measuring point Lifetime of the component season Cumulative average Concrete example vehicle engine Upper plate ten years winter 10 mins pattern area ± 1 ± 2 ± 3 ± 5 ± 2.2 ± 2.5 Sample area (after 10 hours) ± 1.2 ± 2.1 ± 2.9 ± 5 ± 2.15 ± 2.6 ANTI-degree of similarity 0.4 0.2 0.2 0 0.1 0.2

Oben wurden anhand der und der nur die wichtigsten Punkte der vorliegenden Erfindung beschrieben. Innerhalb dieses technischen Umfangs sind verschiedene Konstruktionen möglich, und es ist selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Struktur und die Funktionen von und beschränkt ist.Above were based on the and the only the main points of the present invention are described. Within this technical scope, various constructions are possible, and it is to be understood that the present invention is not limited to the structure and functions of and is limited.

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  • KR 100524138 [0013]KR 100524138 [0013]

Claims (1)

Drahtloses Vibrationsmesssystem, umfassend mindestens einen Vibrationssensor, der an einem Messobjekt befestigt wird; und ein Vibrationsanalyseinstrument, wobei das drahtlose Vibrationsmesssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass der mindestens eine Vibrationssensor unter Verwendung von MEMS-Halbleiter-Beschleunigungssensoren Werte erfasst, die Vibrationen und Vibrationsmuster umfassen, und anschließend die Werte per Funk an das Vibrationsanalyseinstrument überträgt, wobei das Vibrationsanalyseinstrument einen Betriebsfrequenzbereich des mindestens einen Vibrationssensors, eine Sampling-Methode sowie ein Analyse-Zeitfenster einstellen kann und unter Verwendung von Signal-Werten, die auf der Signalverarbeitung der erfassten Werte in den Zeit- und Frequenzbändern beruhen, die Vibrationsmuster analysiert, und anschließend eine Quelle der Vibrationen bestimmt und beurteilt, ob die Vibrationsmuster normal sind, wobei das Vibrationsanalyseinstrument eine - Technik, bei der das Vibrationsanalyseinstrument normale Vibrationsmuster für ein Messobjekt, ein Bauteil, einen Messpunkt, eine Lebensdauer des Bauteils und die Jahreszeit verwendet, um zu beurteilen, ob die Vibrationsmuster normal sind, und eine - Technik verwenden kann, bei der das Vibrationsanalyseinstrument Messobjekt-Vibrationsmuster, Bauteile-Vibrationsmuster, Messpunkt-Vibrationsmuster, Vibrationsmuster zur Lebensdauer des Bauteils, Jahreszeiten-Vibrationsmuster und Vibrationsmuster zum kumulierten Durchschnitt als Kontext einer Einheit verarbeitet und den Kontext zu einem hierarchischen Zeitkontext konvertiert und dann verarbeitet, und mit einer gewünschten Zeiteinheit eine Einheitlichkeit des hierarchischen Zeitkontextes prüft und je nach Zeiteinheit der einzelnen Vibrationsmuster einen ANTI-Ähnlichkeitsgrad bestimmt und bei jedem Vibrationsmuster eine Gewichtung festlegt und je nach Zeiteinheit den ANTI-Ähnlichkeitsgrad und die oben genannte Gewichtung verwendet und eine Berechnung durchführt, um die Einheitlichkeit zu prüfen, und anschließend die oben genannte Einheitlichkeit verwendet, um die Veränderungen des Kontextes zu erfassen, um zu beurteilen, ob eine Fehlfunktion eines nachfolgenden Messobjekts vorliegt.A wireless vibration measurement system comprising at least one vibration sensor attached to a measurement object; and a vibration analysis instrument, wherein the wireless vibration measurement system is characterized in that the at least one vibration sensor detects values including vibration and vibration patterns using MEMS semiconductor acceleration sensors, and then wirelessly transmits the values to the vibration analysis instrument, the vibration analysis instrument having an operation frequency range of the at least one vibration sensor, a sampling method and an analysis window, and by using signal values based on the signal processing of the detected values in the time and frequency bands, analyzes the vibration patterns, and then determines a source of the vibrations and judges whether the vibration patterns are normal, wherein the vibration analysis instrument a technique in which the vibration analysis instrument normal vibration patterns for a measurement object, a component, a measurement point, a life of the construction partly, and the season is used to judge whether the vibration patterns are normal, and may use a technique in which the vibration analysis instrument measured object vibration pattern, component vibration pattern, measuring point vibration pattern, component life cycle pattern, seasonal vibration pattern and vibration pattern is processed to the cumulative average as the context of a unit, and the context is converted to a hierarchical time context and then processed, and a unity of the hierarchical time context is checked with a desired unit of time and an ANTI similarity degree determined according to the time unit of the individual vibration patterns and a weighting determined for each vibration pattern and using the ANTI similarity degree and weighting per unit of time and performing a calculation to check the uniformity, and then using the above-mentioned unity to determine the changes in the To capture context to assess whether a malfunction of a subsequent measurement object is present.
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