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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zustandsüberwachungsvorrichtung, ein Zustandsüberwachungssystem und ein Zustandsüberwachungsverfahren zum Überwachen des Zustands einer Zielvorrichtung auf der Grundlage einer akustischen Emission (im Folgenden als AE bezeichnet), die von der Zielvorrichtung erfasst wird.
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STAND DER TECHNIK
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Konventionell gab es eine Technik zum Erkennen einer Anomalie einer Zielvorrichtung durch Überwachen des Zustands der Zielvorrichtung auf der Grundlage einer von der Zielvorrichtung erfassten AE-Welle. Beispielsweise unterscheidet eine in der Patentliteratur 1 beschriebene Fehlfunktionserkennungsvorrichtung ein AE-Signal, das eine Frequenzkomponente in einem bestimmten Frequenzbereich ist, von einem AE-Signal, das von einem AE-Sensor von einem Großwälzlager erfasst wird, berechnet die Dauer zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Pegel des unterschiedenen AE-Signals höher als ein Schwellenwert wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der Pegel niedriger als der Schwellenwert wird, und berechnet eine Anstiegszeit, die verstreicht, bis der Pegel des AE-Signals einen lokalen Maximalwert erreicht, nachdem der Pegel höher als der Schwellenwert geworden ist. Die Störungserkennungsvorrichtung erkennt dann eine Anomalie des Großwälzlagers auf der Grundlage der Anzahl von Malen, bei denen festgestellt wurde, dass die berechnete Dauer länger als eine erste Zeit ist und die berechnete Anstiegszeit länger als eine zweite Zeit ist, die kürzer als die erste Zeit ist.
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ZITIERLISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1:
JP 2006-226731 A -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Um beispielsweise eine effektive Wartung an einer Zielvorrichtung wie einer Werkzeugmaschine durchzuführen, ist es notwendig, genau zu erfassen, dass die Zielvorrichtung in einen Zustand übergegangen ist (sich verschlechtert hat oder ausgefallen ist), in dem eine Wartung an der Zielvorrichtung durchgeführt werden sollte, indem verschiedene Änderungen des Zustands der Zielvorrichtung kontinuierlich überwacht werden. Die in der Patentliteratur 1 beschriebene Fehlfunktionserkennungsvorrichtung erkennt jedoch lediglich einen bestimmten anormalen Zustand, der eine Bedingung erfüllt, indem sie die Dauer und die Anstiegszeit einer von der Zielvorrichtung erfassten AE-Welle verwendet, und kann daher nicht verschiedene Variationen des Zustands der Zielvorrichtung überwachen.
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Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung des oben genannten Problems, und es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zustandsüberwachungsvorrichtung, ein Zustandsüberwachungssystem und ein Zustandsüberwachungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, verschiedene Variationen des Zustands einer Zielvorrichtung zu überwachen.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Eine Zustandsüberwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Zustandsüberwachungsvorrichtung, umfassend: eine A/D-Wandlereinheit zum Empfangen eines Sinuswellensignals von einem AE-Sensor, der eine AE-Welle erfasst, die sich als Reaktion auf einen Zustand einer Zielvorrichtung ändert, und der das Sinuswellensignal der AE-Welle ausgibt, und zum Umwandeln des Sinuswellensignals in digitale Daten; eine Datenextraktionseinheit zum Extrahieren eines lokalen Extremwerts aus den digitalen Daten; eine Parameterberechnungseinheit zum Berechnen eines Wertes eines Parameters, der einen Zustand der AE-Welle zeigt, unter Verwendung der digitalen Daten eine Matrixerzeugungseinheit zum Erzeugen von Matrixdaten, die mehrere Bereiche aufweisen, in denen mehrere Bereiche von Parameterwerten und mehrere Bereiche von lokalen Extremen einander zugeordnet sind, und in denen eine Anzahl von Malen des Auftretens eines lokalen Extrems in einem Bereich gezählt wird, in dem ein Bereich für den Wert des durch die Parameterberechnungseinheit berechneten Parameters und ein Bereich für das durch die Datenextraktionseinheit extrahierte lokale Extremum einander zugeordnet sind; und eine Ausgabeverarbeitungseinheit zum Ausgeben der durch die Matrixerzeugungseinheit erzeugten Matrixdaten.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Matrixdaten erzeugt und ausgegeben, die mehrere Bereiche aufweisen, in denen mehrere Bereiche von Parameterwerten und mehrere Bereiche von lokalen Extremen einander zugeordnet sind, und in denen eine Anzahl von Malen des Auftretens eines lokalen Extremums in einem Bereich gezählt wird, in dem ein Bereich für den Wert des Parameters, der durch die Parameterberechnungseinheit berechnet wird, und ein Bereich für das lokale Extremum, das durch die Datenextraktionseinheit extrahiert wird, einander zugeordnet sind. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Extremwerts in den Matrixdaten ist gleich der Anzahl der Fälle, in denen ein Zustand, der sowohl dem durch den Wert des Parameters angezeigten Zustand der AE-Welle als auch dem lokalen Extremwert der AE-Welle entspricht, in der Zielvorrichtung aufgetreten ist. Dadurch ist es möglich, einen Übergang in der Anzahl der in der Zielvorrichtung aufgetretenen Zustände durch Bezugnahme auf die Matrixdaten zu erfassen und verschiedene Veränderungen im Zustand der Zielvorrichtung zu überwachen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Zustandsüberwachungssystems gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 2A ist eine Ansicht, die ein Beispiel 1 einer Ausgangswellenform eines AE-Sensors zeigt, und 2B ist eine Ansicht, die digitale Daten über ein Ausgangssignal des AE-Sensors zeigt;
- 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Zustandsüberwachungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel 2 der Ausgangswellenform des AE-Sensors zeigt;
- 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von Matrixdaten zeigt;
- 6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel 3 der Ausgangssignalform des AE-Sensors zeigt;
- 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Matrixbild zeigt;
- 8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Verfahren zum Extrahieren lokaler Maximalwerte in Ausführungsform 1 zeigt; und
- 9A ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration von Hardware zeigt, die die Funktionen einer Zustandsüberwachungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 implementiert, und 9B ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration von Hardware zeigt, die Software ausführt, die die Funktionen der Zustandsüberwachungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 implementiert.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform 1.
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1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Zustandsüberwachungssystems 1 gemäß Ausführungsform 1 zeigt. Das Zustandsüberwachungssystem 1 überwacht den Zustand einer Zielvorrichtung 2 auf der Grundlage einer Vibration, die in der Zielvorrichtung 2 aufgetreten ist, und umfasst einen AE-Sensor 3, eine Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 und eine Ausgabeeinheit 5, wie in 1 gezeigt. Bei der Zielvorrichtung 2 handelt es sich beispielsweise um eine rotierende Maschine, wie einen Motor, ein Untersetzungsgetriebe, eine Schneidemaschine, eine Pumpe oder eine Turbine. Die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 umfasst eine A/D-Wandlereinheit 41, eine Datenextraktionseinheit 42, eine Parameterberechnungseinheit 43, eine Matrixerzeugungseinheit 44 und eine Ausgabeverarbeitungseinheit 45.
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Der AE-Sensor 3 ist in der Zielvorrichtung 2 angebracht und erfasst eine AE-Welle, die einer Vibration entspricht, die in der Zielvorrichtung 2 aufgetreten ist. AE ist ein Phänomen, bei dem, wenn ein Festkörper verformt wird oder bricht, elastische Dehnungsenergie, die im Inneren dieses Festkörpers gespeichert ist, in Form einer elastischen Welle (AE-Welle) freigesetzt wird. Da eine in der Zielvorrichtung 2 auftretende Schwingung in Abhängigkeit vom Zustand der Zielvorrichtung 2 variiert, kann man sagen, dass die AE-Welle in Abhängigkeit vom Zustand der Zielvorrichtung 2 variiert.
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Ferner hat der AE-Sensor 3 eine freitragende Struktur zur Ausgabe eines Sinussignals einer AE-Welle, die von der Zielvorrichtung 2 erfasst wird. Die Auslegerstruktur ist eine Schwingungsstruktur, die aus einem piezoelektrischen Material mit einem hohen Q-Faktor besteht und beispielsweise mehrere Ausleger aufweist. Den mehreren Auslegern werden jeweils mehrere Resonanzfrequenzen zugeordnet, die in das Frequenzband der AE-Wellen fallen.
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In dem Fall, in dem die Zielvorrichtung 2 eine rotierende Maschine ist, werden durch die Auslegerstruktur im AE-Sensor 3 AE-Wellen, die den Resonanzfrequenzen entsprechen, aus AE-Wellen in einem breiten Band (Frequenzkomponenten von mehreren kHz bis zu mehreren MHz), die aufgrund einer Rotation der rotierenden Maschine aufgetreten sind, erfasst, und Sinussignale der erfassten AE-Wellen werden ausgegeben.
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2A ist eine Ansicht, die ein Beispiel 1 einer Ausgangswellenform des AE-Sensors 3 zeigt, und 2B ist eine Ansicht, die digitale Daten über das Ausgangssignal des AE-Sensors 3 zeigt. Innerhalb der in 2A gezeigten Zeitspanne A ist die in der Zielvorrichtung 2 auftretende Vibration klein, und die AE-Welle, die vom AE-Sensor 3 von der Zielvorrichtung 2 zu dieser Zeit erfasst wird, ist ebenfalls klein. Wenn es sich bei der Zielvorrichtung 2 beispielsweise um eine Schneidemaschine handelt, ist die in der Schneidemaschine auftretende Vibration innerhalb einer Zeitspanne, in dem die Hauptwelle, auf der eine Schneidklinge montiert ist, im Leerlauf läuft, gering.
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Innerhalb einer Zeitspanne B ist die in der Zielvorrichtung 2 auftretende Vibration größer als die in der Zeitspanne A auftretende, und die AE-Welle, die von dem AE-Sensor 3 von der Zielvorrichtung 2 zu diesem Zeitpunkt erfasst wird, hat ebenfalls eine große Amplitude. Wenn beispielsweise das Schneiden eines Werkstücks mit der Schneidklinge in der Schneidemaschine gestartet wird, wird die zwischen der Schneidklinge und dem Werkstück auftretende Vibration schnell groß, und die Amplitude der AE-Welle variiert ebenfalls stark als Reaktion auf diese schnelle Veränderung.
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Δv1 ist ein Wert, der durch Subtraktion des globalen Maximalwerts des Signalpegels des Sinuswellensignals der AE-Welle innerhalb der Zeitperiode A von dem globalen Maximalwert des Signalpegels des Sinuswellensignals der AE-Welle innerhalb der Zeitperiode B erhalten wird. Dies bedeutet, dass, wenn sich die Zielvorrichtung 2 von dem Zustand innerhalb der Zeitperiode A zu dem Zustand innerhalb der Zeitperiode B ändert, der Signalpegel des Sinuswellensignals der AE-Welle maximal um Δv1 variiert.
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Die durch die A/D-Wandlung des Ausgangssignals des AE-Sensors 3 innerhalb der Zeitspanne B erhaltenen digitalen Daten sind Zeitreihendaten mit mehreren Datenpunkten, wie in 2B gezeigt. Bei der A/D-Wandlung tritt im Allgemeinen ein Messfehler bei einem Spitzenwert in jedem Zyklus der Sinuswelle auf, weil die Zeit, zu der ein Datenpunkt aus dem Analogsignal abgetastet wird, variiert. Zum Beispiel haben die Datenpunkte M1 bis M4, die jeweils einen lokalen Maximalwert haben, von den digitalen Daten in jedem Zyklus des in 2B dargestellten Sinussignals einen Messfehler von Δv2 (=der Signalpegel bei M4 - der Signalpegel bei M3) bei einem Maximum. Im Sinussignal der AE-Welle, das vom AE-Sensor 3 ausgegeben wird, ist der Betrag Δv1 der Variation des Signalpegels der AE-Welle ausreichend größer als der Messfehler Δv2 des Spitzenwerts.
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Die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 empfängt das Sinuswellensignal einer AE-Welle, das durch den AE-Sensor 3 von der Zielvorrichtung 2 erfasst wird, wandelt das eingegebene Sinuswellensignal der AE-Welle in digitale Daten um, wie in 2B gezeigt, und extrahiert Datenpunkte, die jeweils einen lokalen Extremwert (einen lokalen Maximalwert oder einen lokalen Minimalwert) aufweisen, aus den digitalen Daten über das Sinuswellensignal der AE-Welle. Wie oben erwähnt, kann die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 Datenpunkte mit jeweils einem lokalen Extremwert aus den digitalen Daten über das Sinuswellensignal der AE-Welle mit einem hohen Grad an Genauigkeit extrahieren, ohne eine Hüllkurvenverarbeitung der Ausgangswellenform des AE-Sensors 3 durchzuführen, da im Sinuswellensignal einer AE-Welle, das vom AE-Sensor 3 ausgegeben wird, der Betrag Δv1 der Variation des Signalpegels der AE-Welle ausreichend größer ist als der Messfehler Δv2 des Spitzenwertes. Im Folgenden wird das „Extrahieren eines Datenpunktes mit einem lokalen Extremum“ einfach als „Extrahieren eines lokalen Extremums“ bezeichnet, sofern nicht anders angegeben.
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Unter Verwendung der digitalen Daten über das Sinuswellensignal einer AE-Welle berechnet die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 den Wert eines Parameters, der den Zustand der AE-Welle anzeigt. Der Zustand der AE-Welle ist der Zustand der zeitlichen Schwankungen des Signalpegels der AE-Welle. Die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 erzeugt dann Matrixdaten, die sowohl den Wert des Parameters, der unter Verwendung der digitalen Daten über das Sinussignal der AE-Welle berechnet wird, als auch lokale Extremwerte, die aus den digitalen Daten über das Sinussignal der AE-Welle extrahiert werden, verwenden. Die Matrixdaten weisen mehrere Bereiche auf, in denen mehrere Bereiche von Parameterwerten und mehrere Bereiche lokaler Extremwerte einander zugeordnet sind, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Extremwerts, der aus den digitalen Daten des Sinuswellensignals der AE-Welle extrahiert wurde, wird in einem Bereich aus den mehreren Bereichen gezählt, in dem der Bereich für den Wert des Parameters, der unter Verwendung der digitalen Daten über das Sinuswellensignal der AE-Welle berechnet wurde, und der Bereich für den lokalen Extremwert einander zugeordnet sind. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Extremwerts ist gleich der Anzahl des Auftretens eines Zustands in der Zielvorrichtung, der sowohl dem durch den Wert des Parameters angezeigten Zustand der AE-Welle als auch dem in dieser AE-Welle aufgetretenen lokalen Extremwert entspricht. Daher ist es möglich, einen Übergang in der Anzahl der Male, die Zustände in der Zielvorrichtung aufgetreten sind, zu erfassen, indem man sich auf die Matrixdaten bezieht, und verschiedene Veränderungen im Zustand der Zielvorrichtung zu überwachen.
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Nachfolgend wird der Fall erläutert, in dem lokale Maximalwerte als lokale Extremwerte aus den digitalen Daten über das Sinuswellensignal einer AE-Welle extrahiert werden. Ferner ist es in dem Fall, in dem lokale Minimalwerte extrahiert werden, möglich, die lokalen Minimalwerte auf die gleiche Weise zu behandeln wie lokale Maximalwerte, indem das Vorzeichen der extrahierten Werte umgekehrt wird.
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Die Ausgabeeinheit 5 gibt die von der Zustandsüberwachungseinrichtung 4 eingegebenen Informationen visuell oder akustisch aus. Die Ausgabeeinheit 5 ist beispielsweise eine Anzeigeeinheit, wie eine Anzeige, oder eine Tonausgabeeinheit, wie ein Lautsprecher. Die Zustandsüberwachungseinrichtung 4 und die Ausgabeeinheit 5 sind über ein Kabel oder drahtlos miteinander verbunden. Die Informationen, die von der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 in die Ausgabeeinheit 5 eingegeben werden, sind beispielsweise Alarminformationen, die zeigen, dass die Zielvorrichtung 2 ein von ihrem normalen Zustand abweichendes Verhalten gezeigt hat, die digitalen Daten über das Sinuswellensignal einer AE-Welle, die von der Zielvorrichtung 2 durch den AE-Sensor 3 erfasst wird, oder Matrixbildinformationen, die die Matrixdaten durch ein Bild zeigen.
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Zustandsüberwachungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 zeigt, und zeigt eine Reihe von Prozessen, die von der in 1 gezeigten Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 durchgeführt werden. Der AE-Sensor 3 erfasst eine AE-Welle, die einer Vibration entspricht, die in der Zielvorrichtung 2 aufgetreten ist. Die A/D-Wandlereinheit 41 empfängt das Sinuswellensignal der vom AE-Sensor 3 erfassten AE-Welle und wandelt das empfangene Sinuswellensignal in digitale Daten um (Schritt ST1) . Die von der A/D-Wandlereinheit 41 umgewandelten digitalen Daten werden an die Datenextraktionseinheit 42 und die Parameterberechnungseinheit 43 ausgegeben.
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Die Datenextraktionseinheit 42 extrahiert lokale Maximalwerte aus den von der A/D-Wandlereinheit 41 umgewandelten digitalen Daten (Schritt ST2). Zum Beispiel bestimmt die Datenextraktionseinheit 42 lokale Maximalwerte, die größer als ein Schwellenwert sind, aus dem lokalen Maximalwert in jedem Zyklus in den digitalen Daten über das Sinuswellensignal der AE-Welle, und extrahiert einen lokalen Maximalwert, der in jeden Bereich von lokalen Maximalwerten in den Matrixdaten fällt, aus den bestimmten lokalen Maximalwerten. Die von der Datenextraktionseinheit 42 extrahierten lokalen Maximalwerte werden an die Parameterberechnungseinheit 43 ausgegeben. Im Falle der Extraktion von lokalen Minimalwerten aus den digitalen Daten über das Sinussignal der AE-Welle gibt die Datenextraktionseinheit 42 die extrahierten lokalen Minimalwerte an die Parameterberechnungseinheit 43 aus, nachdem sie das Vorzeichen der extrahierten lokalen Minimalwerte umgekehrt hat. Da dem Sinussignal der AE-Welle hauptsächlich ein Rauschen überlagert wird, das sich zur positiven Seite der Sinuswelle hin verändert, ist es möglich, die fehlerhafte Extraktion von Rauschen zu reduzieren, indem lokale Minimalwerte extrahiert werden, die Spitzenwerte auf der negativen Seite der Sinuswelle sind.
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Der oben erwähnte Schwellenwert für die Extraktion lokaler Maximalwerte wird anhand eines lokalen Maximalwerts bestimmt, der in jedem Zyklus der digitalen Daten über das Sinussignal einer AE-Welle extrahiert wird, die erfasst wird, wenn sich die Zielvorrichtung 2 im Normalzustand befindet. Beispielsweise wird ein Zustand während der in 2A dargestellten Zeitspanne A, bevor sich die Zielvorrichtung 2 im Laufe der Zeit verschlechtert hat, als Normalzustand angenommen. Die A/D-Wandlereinheit 41 wandelt das Sinuswellensignal einer AE-Welle, die vom AE-Sensor 3 von der Zielvorrichtung 2 erfasst wird, wenn sich die Zielvorrichtung 2 im Normalzustand befindet, in digitale Daten um. Die Datenextraktionseinheit 42 extrahiert einen lokalen Maximalwert in jedem Zyklus aus den von der A/D-Wandlereinheit 41 umgewandelten digitalen Daten und setzt den Durchschnitt der extrahierten lokalen Maximalwerte als den oben erwähnten Schwellenwert.
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Die Parameterberechnungseinheit 43 berechnet den Wert des Parameters, der den Zustand der AE-Welle anzeigt, unter Verwendung der digitalen Daten über das Sinuswellensignal der AE-Welle (Schritt ST3) . Der Parameter, der den Zustand der AE-Welle anzeigt, zeigt den Zustand der zeitlichen Schwankungen des Signalpegels der AE-Welle. Der Parameter, der den Zustand der AE-Welle anzeigt, umfasst beispielsweise eine Anstiegszeit, eine Dauer, ein Intervall des Auftretens lokaler Maximalwerte und eine Periodenenergie. Der Parameter kann ein anderes Merkmal als diese Merkmale sein und sollte lediglich den Zustand der zeitlichen Schwankungen des Signalpegels der AE-Welle anzeigen.
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4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel 2 der Ausgangswellenform des AE-Sensors 3 zeigt. Die in 4 gezeigte Ausgangswellenform ist diejenige (Spannungswellenform) einer AE-Welle, die von dem AE-Sensor 3 von der Zielvorrichtung 2 erfasst wird, wenn sich der Zustand der Zielvorrichtung 2 ändert. Wenn z. B. in einer rotierenden Maschine ein bestimmter Stoß auf die sich drehende Achse einwirkt, verursacht die Drehung der Achse eine plötzliche Veränderung der in der rotierenden Maschine auftretenden Schwingung, und die rotierende Maschine kehrt mit der Zeit allmählich in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Als Reaktion auf diese Änderung der Schwingung ändert sich auch die Wellenform der AE-Welle, wie in 4 dargestellt. In 4 ist nur die positive Seite der Ausgangswellenform des AE-Sensors 3 dargestellt.
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Die Anstiegszeit Tr ist die Zeit, die vergeht, bis ein lokaler Maximalwert und ein globaler Maximalwert, der in jeden der Bereiche lokaler Maximalwerte in den Matrixdaten fällt, von der Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird. In 4 sind die Bereiche der lokalen Maximalwerte in den Matrixdaten größer als oder gleich einer Spannung V0 und kleiner als eine Spannung V1. Die Parameterberechnungseinheit 43 berechnet die Anstiegszeit Tr, die vergeht, bis der lokale Maximalwert und der globale Maximalwert A, die in die Bereiche größer als oder gleich der Spannung V0 und kleiner als die Spannung V1 fallen, von der Datenextraktionseinheit 42 extrahiert werden.
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Zum Beispiel erfasst die Parameterberechnungseinheit 43 eine Zeit t0, zu der ein lokaler Maximalwert mit der Spannung V0 durch die Datenextraktionseinheit 42 aus den digitalen Daten über das Sinuswellensignal der AE-Welle extrahiert wird, und eine Zeit t1, zu der der Wert A durch die Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird, und berechnet Tr, das das Zeitintervall ist, das durch Subtraktion der Zeit t0 von der Zeit t1 erfasst wird.
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Die Dauer Tk ist die Zeitspanne, während der ein Wert, der in jeden der Bereiche der lokalen Maximalwerte in den Matrixdaten fällt, weiterhin von der Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird. Zum Beispiel erfasst die Parameterberechnungseinheit 43 die Zeit t0, zu der der lokale Maximalwert mit der Spannung V0 durch die Datenextraktionseinheit 42 aus den digitalen Daten über das Sinuswellensignal der AE-Welle extrahiert wird, und eine Zeit t2, zu der ein lokaler Maximalwert, der außerhalb der Bereiche liegt, die größer oder gleich der Spannung V0 und kleiner als die Spannung V1 sind und kleiner als die Spannung V0 sind, durch die Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird, und berechnet Tk, das das Zeitintervall ist, das durch Subtraktion der Zeit t0 von der Zeit t2 erfasst wird.
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Das Auftretensintervall lokaler Maximalwerte ist ein Auftretensintervall zwischen Zeiten, zu denen ein von der Datenextraktionseinheit 42 extrahierter lokaler Maximalwert innerhalb jedes der Bereiche lokaler Maximalwerte in den Matrixdaten auftritt. Zum Beispiel erfasst die Parameterberechnungseinheit 43 eine Zeit, zu der ein lokaler Maximalwert, der größer oder gleich der Spannung V0 ist, durch die Datenextraktionseinheit 42 aus den digitalen Daten über das Sinuswellensignal der AE-Welle extrahiert wird, und eine Zeit, zu der ein lokaler Maximalwert, der in die Bereiche größer oder gleich der Spannung V0 und kleiner als die Spannung V1 fällt, als nächstes durch die Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird, und berechnet das Auftretensintervall, das das Zeitintervall zwischen diesen Zeiten ist.
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Die Periodenenergie ist der Wellenformbereich des Sinussignals der AE-Welle innerhalb einer bestimmten Zeitspanne. Zum Beispiel berechnet die Parameterberechnungseinheit 43 die Wellenformfläche des Sinussignals der AE-Welle innerhalb der Dauer Tk als die Periodenenergie innerhalb der Dauer Tk.
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Als nächstes erzeugt die Matrixerzeugungseinheit 44 Matrixdaten, in denen die Häufigkeit des Auftretens von lokalen Maximalwerten gezählt wird (Schritt ST4) . 5 ist eine Ansicht, die Beispiele für die Matrixdaten zeigt. In 5 sind Matrixdaten (1) Daten mit mehreren Bereichen, in denen mehrere Bereiche von Anstiegszeiten Tr und die mehreren Bereiche von lokalen Maximalwerten miteinander verbunden sind. Matrixdaten (2) sind Daten mit mehreren Regionen, in denen mehrere Bereiche von Zeitdauern Tk und die mehreren Bereiche lokaler Maximalwerte miteinander verbunden sind. Matrixdaten (3) sind Daten mit mehreren Regionen, in denen mehrere Bereiche von Auftretensintervallen Ti lokaler Maximalwerte und die mehreren Bereiche lokaler Maximalwerte miteinander verknüpft sind. Matrixdaten (4) sind Daten mit mehreren Regionen, in denen mehrere Bereiche der Periodenenergie Ve und die mehreren Bereiche lokaler Maximalwerte miteinander verknüpft sind.
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Die mehreren Bereiche lokaler Maximalwerte in den Teilen der Matrixdaten (1) bis (4) umfassen einen höchsten Bereich (V4 bis...), der durch den größten Wert der lokalen Maximalwerte definiert ist, einen niedrigsten Bereich (V0 bis V1), der durch den Durchschnitt der lokalen Maximalwerte definiert ist, die erfasst werden, wenn sich die Zielvorrichtung 2 im Normalzustand befindet, und Zwischenbereiche (V1 bis V2, V2 bis V3 und V3 bis V4), die durch gleichmäßige Teilung der Lücke zwischen dem niedrigsten Bereich und dem höchsten Bereich definiert sind. Beispielsweise ist der höchste Bereich (V4 bis ...) ein Bereich, der durch den größten Wert (Spannung V4) definiert ist, den die von der Datenextraktionseinheit 42 extrahierten lokalen Maximalwerte haben können, wenn sich die Zielvorrichtung 2 im Normalzustand befindet, und ist ein Spannungsbereich, der größer als oder gleich der Spannung V4 ist. Der niedrigste Bereich (V0 bis V1) ist ein Spannungsbereich, der größer oder gleich dem Durchschnitt (Spannung V0) der lokalen Maximalwerte in jedem Zyklus des Sinussignals einer AE-Welle ist, die von dem AE-Sensor 3 erfasst wird, wenn sich die Zielvorrichtung 2 im Normalzustand befindet, und kleiner als eine Spannung V1 ist, die höher als die Spannung V0 ist.
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Die Zwischenbereiche (V1 bis V2, V2 bis V3 und V3 bis V4) werden z. B. durch gleichmäßige Teilung der Lücke zwischen dem niedrigsten Bereich (V0 bis V1) und dem höchsten Bereich (V4 bis ...) erfasst. Der Zwischenbereich (V1 bis V2) ist ein Spannungsbereich, der größer oder gleich der Spannung V1 und kleiner als eine Spannung V2 ist, die größer als die Spannung V1 ist. Der Zwischenbereich (V2 bis V3) ist ein Spannungsbereich, der größer oder gleich der Spannung V2 und kleiner als eine Spannung V3 ist, die größer als die Spannung V3 ist. Der Zwischenbereich (V3 bis V4) ist ein Spannungsbereich, der größer oder gleich der Spannung V3 und kleiner als die Spannung V4 ist, die höher als die Spannung V3 ist.
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In 5 umfassen die Bereiche der Anstiegszeiten Tr in den Matrixdaten (1) einen Zeitbereich (0 bis Tr1), in dem die Anstiegszeiten Tr größer oder gleich 0 und kleiner als Tr1 sind, einen Zeitbereich (Tr1 bis Tr2), in dem die Anstiegszeiten Tr größer oder gleich Tr1 und kleiner als Tr2 sind und länger als Tr1 sind, einen Zeitbereich (Tr2 bis Tr3), in dem die Anstiegszeiten Tr größer oder gleich Tr2 und kleiner als Tr3 sind und länger als Tr2 sind, und einen Zeitbereich (Tr3 bis ...), in dem die Anstiegszeiten Tr größer als oder gleich Tr3 sind.
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Wenn beispielsweise die von der Parameterberechnungseinheit 43 berechnete Anstiegszeit Tr in den Zeitbereich (Tr1 bis Tr2) fällt und der von der Datenextraktionseinheit 42 extrahierte lokale Maximalwert in den Zwischenbereich (V2 bis V3) fällt, inkrementiert die Matrixerzeugungseinheit 44 die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich in den Matrixdaten (1), in dem der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, um +1. In der in 5 dargestellten Datenmatrix (1) beträgt die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (0 bis Tr1) und der unterste Bereich (V0 bis V1) miteinander verbunden sind, 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Zwischenbereich (V1 bis V2) einander zugeordnet sind, beträgt 10, die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, beträgt 1000, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in dem Bereich, in dem der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Zwischenbereich (V3 bis V4) miteinander verbunden sind, beträgt 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tr2 bis Tr3) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, beträgt 10, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tr2 bis Tr3) und der Zwischenbereich (V3 bis V4) einander zugeordnet sind, beträgt 10. Ferner ist die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in jedem anderen Bereich als den oben genannten Bereichen 0.
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Ferner umfassen die Wertebereiche der Dauern Tk in den Matrixdaten (2) einen Zeitbereich (0 bis Tk1), in dem die Dauern Tk größer als oder gleich 0 und kleiner als Tk1 sind, einen Zeitbereich (Tk1 bis Tk2), in dem die Dauern Tk größer als oder gleich Tk1 und kleiner als Tk2 und länger als Tk1 sind, einen Bereich (Tk2 bis Tk3), in dem die Dauern Tk größer als oder gleich Tk2 und kleiner als Tk3 und länger als Tk2 sind, und einen Bereich (Tk3 bis ...), in dem die Dauern Tk größer als oder gleich Tk3 sind.
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Wenn beispielsweise die von der Parameterberechnungseinheit 43 berechnete Dauer Tk in den Zeitbereich (Tk1 bis Tk2) fällt und der von der Datenextraktionseinheit 42 extrahierte lokale Maximalwert in den Zwischenbereich (V2 bis V3) fällt, inkrementiert die Matrixerzeugungseinheit 44 die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich in den Matrixdaten (2), in dem der Bereich (Tk1 bis Tk2) und der Bereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, um +1. In der in 5 dargestellten Datenmatrix (2) beträgt die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (0 bis Tk1) und der unterste Bereich (V0 bis V1) miteinander verbunden sind, 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tk1 bis Tk2) und der Zwischenbereich (V1 bis V2) einander zugeordnet sind, beträgt 10, die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tk1 bis Tk2) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, beträgt 1000, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tk1 bis Tk2) und der Zwischenbereich (V3 bis V4) miteinander verbunden sind, beträgt 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tk2 bis Tk3) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, beträgt 10, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Tk2 bis Tk3) und der Zwischenbereich (V3 bis V4) einander zugeordnet sind, beträgt 10. Ferner ist die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in jedem anderen Bereich als den oben erwähnten Bereichen 0.
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Die Bereiche der Auftretensintervalle Ti von lokalen Maximalwerten in den Matrixdaten (3) umfassen einen Zeitbereich (0 bis Ti1), in dem die Auftretensintervalle Ti größer oder gleich 0 und kleiner als Ti1 sind, einen Zeitbereich (Ti1 bis Ti2), in dem die Auftretensintervalle Ti größer oder gleich Ti1 und kleiner als Ti2 und länger als Ti1 sind, einen Zeitbereich (Ti2 bis Ti3), in dem die Auftretensintervalle Ti größer oder gleich Ti2 und kleiner als Ti3 und länger als Ti2 sind, und einen Zeitbereich (Ti3 bis ...), in dem die Auftretensintervalle Ti größer oder gleich Ti3 sind.
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Wenn beispielsweise das von der Parameterberechnungseinheit 43 berechnete Auftretensintervall Ti in den Zeitbereich (Ti1 bis Ti2) fällt und der von der Datenextraktionseinheit 42 extrahierte lokale Maximalwert in den Zwischenbereich (V2 bis V3) fällt, inkrementiert die Matrixerzeugungseinheit 44 die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in dem Bereich in den Matrixdaten (3), in dem der Bereich (Ti1 bis Ti2) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, um +1. In der in 5 dargestellten Datenmatrix (3) beträgt die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (0 bis Ti1) und der unterste Bereich (V0 bis V1) miteinander verbunden sind, 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ti1 bis Ti2) und der Zwischenbereich (V1 bis V2) einander zugeordnet sind, beträgt 10, die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ti1 bis Ti2) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, beträgt 1000, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in dem Bereich, in dem der Bereich (Ti1 bis Ti2) und der Zwischenbereich (V3 bis V4) miteinander verbunden sind, beträgt 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ti2 bis Ti3) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, beträgt 10, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ti2 bis Ti3) und der Zwischenbereich (V3 bis V4) einander zugeordnet sind, beträgt 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in einem anderen Bereich als den oben genannten Bereichen ist 0.
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Die Wertebereiche der Periodenenergie Ve in den Matrixdaten (4) umfassen einen Bereich (Ve0 bis Ve1), in dem die Periodenenergie Ve größer als oder gleich Ve0 und kleiner als Ve1 größer als Ve0 ist, einen Bereich (Ve1 bis Ve2), in dem die Periodenenergie Ve größer als oder gleich Ve1 und kleiner als Ve2 größer als Ve1 ist, einen Bereich (Ve2 bis Ve3), in dem die Periodenenergie Ve größer als oder gleich Ve2 und kleiner als Ve3 größer als Ve2 ist, und einen Bereich (Ve3 bis ...), in dem die Periodenenergie Ve größer als oder gleich Ve3 ist.
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Wenn beispielsweise die von der Parameterberechnungseinheit 43 berechnete Periodenenergie Ve in den Bereich (Ve1 bis Ve2) fällt und der von der Datenextraktionseinheit 42 extrahierte lokale Maximalwert in den Zwischenbereich (V2 bis V3) fällt, inkrementiert die Matrixerzeugungseinheit 44 die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in dem Bereich in den Matrixdaten (4), in dem der Bereich (Ve1 bis Ve2) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, um +1. In der in 5 dargestellten Datenmatrix (4) beträgt die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ve0 bis Ve1) und der unterste Bereich (V0 bis V1) miteinander verbunden sind, 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ve1 bis Ve2) und der Zwischenbereich (V1 bis V2) einander zugeordnet sind, beträgt 10, die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ve1 bis Ve2) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, beträgt 1000, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in dem Bereich, in dem der Bereich (Ve1 bis Ve2) und der Zwischenbereich (V3 bis V4) miteinander verbunden sind, beträgt 10. Die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ve2 bis Ve3) und der Zwischenbereich (V2 bis V3) einander zugeordnet sind, beträgt 10, und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes in dem Bereich, in dem der Bereich (Ve2 bis Ve3) und der Zwischenbereich (V3 bis V4) einander zugeordnet sind, beträgt 10. Ferner ist die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in jedem anderen Bereich als den oben genannten Bereichen 0.
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Die Matrixerzeugungseinheit 44 wiederholt die oben beschriebene Erzeugung der Matrixdaten jedes Mal, wenn eine in der Zielvorrichtung 2 auftretende AE-Welle durch den AE-Sensor 3 erfasst wird. Infolgedessen wird in den Matrixdaten die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts, der dem Normalzustand der Zielvorrichtung 2 entspricht, inkrementiert. Beispielsweise wird die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in dem Bereich in den Matrixdaten (1), der dem Bereich (Tr1 bis Tr2) und dem Bereich (V2 bis V3) entspricht, als 1000-mal gezählt, und es wird geschätzt, dass der Zustand der Zielvorrichtung 2, dem der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Bereich (V2 bis V3) entsprechen, der Normalzustand (normaler Betriebszustand) der Zielvorrichtung 2 ist.
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Anschließend gibt die Ausgabeverarbeitungseinheit 45 die von der Matrixerzeugungseinheit 44 erzeugten Matrixdaten an die Ausgabeeinheit 5 aus (Schritt ST5) . Wenn beispielsweise die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in einem Bereich in den Matrixdaten gezählt wird, in dem die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts nicht gezählt wurde, gibt die Ausgabeverarbeitungseinheit 45 Warninformationen an die Ausgabeeinheit 5 aus.
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Der Bereich in den Matrixdaten (1), in dem die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes nicht gezählt wurde, ist zum Beispiel der Bereich, der dem Bereich (Tr1 bis Tr2) und dem Bereich (V4 bis ...) entspricht. Wie oben erwähnt, umfassen in den Matrixdaten (1) die Regionen, die dem normalen Zustand der Zielvorrichtung 2 entsprechen, die Region, in der die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts als 1000 Mal gezählt wird und in der der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Bereich (V2 bis V3) miteinander verbunden sind. Es wird angenommen, dass ein Bereich, der sich von den Bereichen unterscheidet, die dem normalen Zustand der Zielvorrichtung 2 entsprechen und in dem die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts nicht gezählt wurde, einem Zustand entspricht, der plötzlich in der Zielvorrichtung 2 aufgetreten ist (z.B. ein Fehler, der plötzlich in der Zielvorrichtung 2 aufgetreten ist).
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Wenn die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in einem Bereich gezählt wird, der einem Zustand entspricht, der in der Zielvorrichtung 2 plötzlich aufgetreten ist, gibt die Ausgabeverarbeitungseinheit 45 Warninformationen an die Ausgabeeinheit 5 aus. Die Ausgabeeinheit 5 gibt die von der Ausgabeverarbeitungseinheit 45 eingegebenen Alarminformationen visuell oder akustisch aus. Das Wartungspersonal kann auf der Grundlage der von der Ausgabeeinheit 5 ausgegebenen Warninformationen eine Wartung des plötzlich aufgetretenen Zustands der Zielvorrichtung 2 durchführen.
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Wenn die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in einem Bereich gezählt wird, in dem die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts geringer ist als eine vorbestimmte Anzahl von Malen in den Matrixdaten, die von der Matrixerzeugungseinheit 44 erzeugt werden, wenn sich die Zielvorrichtung 2 im Normalzustand befindet, gibt die Ausgabeverarbeitungseinheit 45 Warninformationen an die Ausgabeeinheit 5 aus. Wenn die Alterungsverschlechterung in der Zielvorrichtung 2 fortschreitet, erhöht sich die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in einem Bereich, in dem die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts klein ist, außerhalb der Bereiche in den Matrixdaten, die dem Normalzustand der Zielvorrichtung 2 entsprechen.
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Beispielsweise wird geschätzt, dass in den Matrixdaten (1) der Bereich, in dem der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Bereich (V3 bis V4) miteinander verbunden sind (die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts = 10-mal), einem Zustand entspricht, in dem die gezählte Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts klein ist im Vergleich zu derjenigen in dem Bereich, in dem der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Bereich (V2 bis V3) miteinander verbunden sind (die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts = 1000-mal), und in dem die Zielvorrichtung 2 einen unstetigen Betrieb durchführt. Wenn die Alterung der Zielvorrichtung 2 fortschreitet, treten solche vom Normalbetrieb abweichenden Unregelmäßigkeiten häufig auf. Wenn daher die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in dem Bereich in den Matrixdaten (1) erhöht wird, in dem der Bereich (Tr1 bis Tr2) und der Bereich (V3 bis V4) einander zugeordnet sind, gibt die Ausgabeverarbeitungseinheit 45 Warninformationen an die Ausgabeeinheit 5 aus. Die Ausgabeeinheit 5 gibt die von der Ausgabeverarbeitungseinheit 45 eingegebene Warninformation visuell oder akustisch aus. Das Wartungspersonal kann auf der Grundlage der von der Ausgabeeinheit 5 ausgegebenen Warninformationen eine Wartung für die gealterte Verschlechterung der Zielvorrichtung 2 durchführen.
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Ferner kann die Ausgabeverarbeitungseinheit 45 Matrixbildinformationen ausgeben, die die Matrixdaten durch ein Bild an die Ausgabeeinheit 5 darstellen. 6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel 3 der Ausgangswellenform des AE-Sensors 3 zeigt, und zeigt den Fall, in dem die Zielvorrichtung 2 eine Schneidemaschine ist. Die in 6 gezeigte Zeitspanne S1 liegt vor dem Beginn des Schneidens eines Werkstücks durch die Schneidemaschine, während der die Hauptwelle, an der eine Schneidklinge befestigt ist, im Leerlauf läuft, ohne dass die Schneidklinge mit dem Werkstück in Kontakt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist in der Schneidemaschine eine aus der Drehung der Hauptwelle resultierende Vibration aufgetreten.
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Eine Zeitspanne S2 ist eine Startzeit für die Bearbeitung, in der die Schneidklinge mit dem Werkstück in Kontakt gebracht und das Schneiden des Werkstücks begonnen wird. Da eine plötzliche und große Vibration zwischen der Schneidklinge und dem Werkstück auftritt, wenn die Schneidklinge innerhalb der Zeitspanne S2 mit dem Werkstück in Kontakt kommt, variiert eine AE-Welle auch stark als Reaktion auf diese Vibration. Eine Zeitspanne S3 ist eine Bearbeitungszeit, in der das Werkstück geschnitten wird. Während der Zeitspanne S3 tritt in der Schneidemaschine eine Vibration auf, die aus dem Schneiden des Werkstücks mit dem Schneidemesser resultiert.
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Eine Zeitspanne S4 ist eine Zeitspanne, in der das Schneiden des Werkstücks beendet wird. Innerhalb der Zeitspanne S4 bewirkt eine Reaktion auf das Pressen der Schneidklinge gegen das Werkstück, die Reaktion, die sich aus dem Lösen der Schneidklinge vom Werkstück ergibt, dass beide erschüttert werden, und eine große Vibration zwischen der Schneidklinge und dem Werkstück auftritt. Die AE-Welle variiert ebenfalls stark in Reaktion auf diese Vibration.
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Zum Beispiel extrahiert die Datenextraktionseinheit 42 während der Zeitperiode S1 einen lokalen Maximalwert, der in den Bereich fällt, der gleich oder größer als die Spannung V0 und kleiner als die Spannung V1 ist. Die Parameterberechnungseinheit 43 berechnet die Dauer, während der ein lokaler Maximalwert, der in den Bereich gleich oder größer als die Spannung V0 und kleiner als die Spannung V1 fällt, weiterhin von der Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird.
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Während der Zeitspanne S2 extrahiert die Datenextraktionseinheit 42 einen lokalen Maximalwert, der in den Bereich fällt, der gleich oder größer als die Spannung V3 und kleiner als die Spannung V4 ist. Die Parameterberechnungseinheit 43 berechnet die Dauer, während der ein lokaler Maximalwert, der in den Bereich gleich oder größer als die Spannung V3 und kleiner als die Spannung V4 fällt, weiterhin von der Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird. Da die Ausgangsspannung des AE-Sensors 3 aufgrund einer großen Vibration, die zwischen der Schneidklinge und dem Werkstück innerhalb der Zeitspanne S2 auftritt, stark bis fast zur Spannung V4 variiert, ist die Dauer, während der lokale Maximalwerte, die von der Datenextraktionseinheit 42 der Reihe nach extrahiert werden, in den Bereich fallen, der gleich oder größer ist als die Spannung V3 und kleiner als die Spannung V4, lang.
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Während der Zeitspanne S3 extrahiert die Datenextraktionseinheit 42 einen lokalen Maximalwert, der in den Bereich fällt, der gleich oder größer als die Spannung V2 und kleiner als die Spannung V3 ist. Die Parameterberechnungseinheit 43 berechnet die Dauer, während der ein lokaler Maximalwert, der in den Bereich fällt, der gleich oder größer als die Spannung V2 und kleiner als die Spannung V3 ist, weiterhin von der Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird. Da die Ausgangsspannung des AE-Sensors 3 innerhalb der Zeitspanne S3 um die Spannung V2 schwankt, ist die Dauer, während der die von der Datenextraktionseinheit 42 der Reihe nach extrahierten lokalen Maximalwerte gleich oder größer als die Spannung V2 sind, kurz.
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Während der Zeitspanne S4 extrahiert die Datenextraktionseinheit 42 einen lokalen Maximalwert, der in den Bereich fällt, der gleich oder größer als die Spannung V2 und kleiner als die Spannung V3 ist, auf die gleiche Weise wie innerhalb der Zeitspanne S3. Die Parameterberechnungseinheit 43 berechnet die Dauer, während der ein lokaler Maximalwert, der in den Bereich fällt, der gleich oder größer als die Spannung V2 und kleiner als die Spannung V3 ist, weiterhin von der Datenextraktionseinheit 42 extrahiert wird. Da die Ausgangsspannung des AE-Sensors 3 aufgrund einer starken Vibration, die zwischen der Schneidklinge und dem Werkstück innerhalb der Zeitspanne S4 auftritt, stark bis fast zur Spannung V3 schwankt, ist die Dauer, während der die von der Datenextraktionseinheit 42 der Reihe nach extrahierten lokalen Maximalwerte in den Bereich fallen, der gleich oder größer als die Spannung V2 und kleiner als die Spannung V3 ist, lang.
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Die Matrixerzeugungseinheit 44 erzeugt Matrixdaten, in denen die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in jedem der Bereiche inkrementiert wird, in denen die Bereiche für die von der Parameterberechnungseinheit 43 berechneten Dauern und die Bereiche für die von der Datenextraktionseinheit 42 extrahierten lokalen Maximalwerte einander zugeordnet sind. Die Schneidemaschine führt die Operationen von der Zeitperiode S1 bis zur Zeitperiode S4 wiederholt durch, so dass in den Matrixdaten die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes, der dem Zustand innerhalb jeder der Zeitperioden entspricht, erhöht wird. Ein Matrixbild, wie in 7 gezeigt, ist ein Bild, das die Matrixdaten zeigt, die auf diese Weise von der Matrixerzeugungseinheit 44 erzeugt wurden.
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In dem in 7 gezeigten Matrixbild sind die Verteilungen A1 bis A4 der Anzahl der Zeitpunkte des Auftretens lokaler Maximalwerte, die den jeweiligen Zuständen innerhalb der Zeitperioden S1 bis S4 der Schneidemaschine entsprechen, auf einer zweidimensionalen Ebene dargestellt, in der die horizontale Achse Dauern und die vertikale Achse lokale Maximalwerte zeigt. Die Verteilung A1 ist die Verteilung der Anzahl der Zeitpunkte des Auftretens lokaler Maximalwerte, die dem Zustand der Schneidemaschine innerhalb der in 6 dargestellten Zeitspanne S1 entspricht, und die Verteilung A2 ist die Verteilung der Anzahl der Zeitpunkte des Auftretens lokaler Maximalwerte, die dem Zustand der Schneidemaschine innerhalb der Zeitspanne S2 entspricht. Die Verteilung A3 ist diejenige der Anzahl der Zeitpunkte des Auftretens lokaler Maximalwerte, die dem Zustand der Schneidemaschine innerhalb der Zeitspanne S3 entspricht, und die Verteilung A4 ist diejenige der Anzahl der Zeitpunkte des Auftretens lokaler Maximalwerte, die dem Zustand der Schneidemaschine innerhalb der Zeitspanne S4 entspricht.
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Zum Beispiel erzeugt die Ausgabeverarbeitungseinheit 45 die in 7 gezeigten Matrixbildinformationen, indem sie ein Bild erzeugt, das die von der Matrixerzeugungseinheit 44 ausgegebenen Matrixdaten zeigt, und gibt die Matrixbildinformationen an die Ausgabeeinheit 5 aus. Die Ausgabeeinheit 5 zeigt die Matrixbildinformationen auf dem Bildschirm an. In der in 7 dargestellten Matrixbildinformation zeigt jedes weiße Quadrat an, dass die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts 0 ist, was bedeutet, dass der diesem Quadrat entsprechende Zustand in der Zielvorrichtung 2 nicht aufgetreten ist. Je dunkler die Farbe der einzelnen Quadrate wird, desto häufiger tritt ein lokaler Maximalwert auf. Die Zunahme der Häufigkeit des Auftretens eines lokalen Maximalwerts bedeutet, dass die Häufigkeit des Auftretens des Zustands, der dem Auftreten lokaler Maximalwerte entspricht, in der Zielvorrichtung 2 zunimmt. Daher ist es möglich, verschiedene Zustände, die in der Zielvorrichtung 2 auftreten, durch Bezugnahme auf die Matrixbildinformationen zu überwachen.
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Wenn die Vorgänge innerhalb der Zeitperioden S1 bis S4 wiederholt von der Schneidemaschine durchgeführt werden und eine Alterungsverschlechterung in der Schneidemaschine auftritt, ändert sich der Zustand der Schneidemaschine, der den Zeitdauern und lokalen Maximalwerten entspricht, allmählich. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die Verteilungen A1 bis A4 in der in 7 gezeigten Matrixbildinformation in einer Achsenrichtung von entweder lokalen Maximalwerten oder Dauern auf der durch Dauern und lokale Maximalwerte definierten zweidimensionalen Ebene.
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Die in der Patentschrift 1 beschriebene Störungserkennungseinrichtung überwacht beispielsweise nur den Zustand einer Zielvorrichtung, der eine bestimmte, durch die Dauer und die Anstiegszeit eines AE-Signals definierte Bedingung erfüllt. Im Gegensatz dazu kann die Zustandsüberwachungseinrichtung 4 gemäß Ausführungsform 1 anhand der Matrixbildinformationen einen Übergang in der Anzahl der aufgetretenen Zustände der Zielvorrichtung 2 erfassen und verschiedene Zustandsänderungen der Zielvorrichtung 2 überwachen. Zum Beispiel kann das Wartungspersonal den Fortschritt der Alterung der Schneidemaschine erkennen, indem es die Bewegungen der Verteilungen A1 bis A4 in der in 7 gezeigten Matrixbildinformation visuell erkennt. Obwohl die Matrixbildinformation, in der der Parameter eine Dauer ist, unter Verwendung von 7 gezeigt wird, ist es möglich, Matrixbildinformation zu erzeugen, auch wenn der Parameter eine Anstiegszeit, ein Auftretensintervall von lokalen Maximalwerten oder eine Periodenenergie ist. Im Falle der Erzeugung von Matrixbildinformationen, die jeweils mehreren Parametern entsprechen, sollte der Wertebereich jedes Parameters in Richtung der horizontalen Achse einfach so angepasst werden, dass die Verteilungen der Anzahl der Zeiten des Auftretens lokaler Maximalwerte an nahezu identischen Positionen auf einer zweidimensionalen Ebene jeder Matrixbildinformation angezeigt werden. Dadurch wird es für das Wartungspersonal einfach, die Verteilungen der Häufigkeit des Auftretens lokaler Maximalwerte, d. h. die Häufigkeit des Auftretens von Zuständen in der Zielvorrichtung 2, visuell zu erkennen.
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Nachfolgend werden Varianten des Verfahrens zur Extraktion von lokalen Maximalwerten durch die Datenextraktionseinheit 42 erläutert.
8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Prozess der Extraktion von lokalen Maximalwerten in Ausführungsform 1 zeigt. Die Datenextraktionseinheit 42 extrahiert lokale Maximalwerte in mehreren Zyklen in den digitalen Daten über das Sinuswellensignal einer AE-Welle, wobei die lokalen Maximalwerte vom größten Wert bis zu einem Wert gleich der Spannung V0 reichen. Als Ergebnis werden 26 lokale Maximalwerte im Bereich von 1020 bis 875 (= die Spannung V0) extrahiert, wie z. B. in 8 gezeigt.
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Als nächstes klassifiziert die Datenextraktionseinheit 42 die lokalen Maximalwerte, die der Reihe nach aus den digitalen Daten über das Sinussignal der AE-Welle extrahiert wurden, in erste Gruppen, deren repräsentative Werte durch Abrunden der lokalen Maximalwerte an ihrer letzten Stelle gewonnen werden. Die Gruppen (1) bis (6) sind die ersten Gruppen. Zum Beispiel hat die Gruppe G(1) einen repräsentativen Wert von 1020, der durch Abrunden der lokalen Maximalwerte 1020, 1016 und 1015 an ihrer letzten Stelle ermittelt wird. Die Gruppe G(2) hat einen repräsentativen Wert von 1010, der durch Abrunden aller lokalen Maximalwerte an ihrer letzten Stelle gewonnen wird, und die Gruppe G(3) hat einen repräsentativen Wert von 1000, der durch Abrunden aller lokalen Maximalwerte an ihrer letzten Stelle gewonnen wird. Die Gruppe G (4) hat einen repräsentativen Wert von 900, der durch Abrunden eines der lokalen Maximalwerte an ihrer letzten Stelle ermittelt wird, die Gruppe G(5) hat einen repräsentativen Wert von 890, der durch Abrunden eines der lokalen Maximalwerte an ihrer letzten Stelle ermittelt wird, und die Gruppe G(6) hat einen repräsentativen Wert von 880, der durch Abrunden eines der lokalen Maximalwerte an ihrer letzten Stelle ermittelt wird.
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Als nächstes klassifiziert die Datenextraktionseinheit 42 einen Satz der klassifizierten Gruppen G(1) bis G(6) in mehrere zweite Gruppen, indem sie eine Grenze in dem Satz der ersten Gruppen bereitstellt, wobei die Differenz zwischen einem repräsentativen Wert einer ersten Gruppe, der am nächsten an der Grenze liegt, und einem repräsentativen Wert einer ersten Gruppe, der am nächsten an der Grenze liegt, größer als ein Bestimmungswert ist. Die Gruppen G(A) und G(B) sind die zweiten Gruppen. In 8 sind die Differenzen zwischen den repräsentativen Werten der Gruppen G(1) und G (2), der Gruppen G (2) und G (3), der Gruppen G (4) und G (5) sowie der Gruppen G(5) und G(6) alle 10. Außerdem beträgt die Differenz zwischen den repräsentativen Werten der Gruppen G(3) und G(4) 100. Wenn der oben erwähnte Bestimmungswert beispielsweise 20 ist, ist die Differenz (=100) zwischen den repräsentativen Werten der Gruppen G(3) und G(4) größer als 20, was der Bestimmungswert ist. Daher liefert die Datenextraktionseinheit 42 eine Grenze zwischen den Gruppen G(3) und G(4) und führt eine Klassifizierung in die Gruppe G(A), die von der Gruppe G(1) bis zur Gruppe G(3) reicht, und die Gruppe G(B), die von der Gruppe G(4) bis zur Gruppe G(6) reicht, durch.
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Als nächstes extrahiert die Datenextraktionseinheit 42 lokale Maximalwerte aus einer ersten Gruppe, aus den ersten Gruppen, die in jeder der zweiten Gruppen enthalten sind, wobei eine Tendenz der Zunahme oder Abnahme in der Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwertes der bestimmten ersten Gruppe in Bezug auf eine erste Gruppe, die der bestimmten ersten Gruppe am nächsten ist, entgegengesetzt zu der Tendenz einer ersten Gruppe, die der bestimmten ersten Gruppe am nächsten ist, ist. Zum Beispiel ist in der in 8 gezeigten Gruppe G(A) die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in der Gruppe G(1) 3, die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in der Gruppe G(2) 6 und die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts in der Gruppe G (3) 3, so dass die Tendenz, dass die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts zunimmt oder abnimmt, in der Gruppe G(2) umgekehrt ist.
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Die Datenextraktionseinheit 42 extrahiert lokale Maximalwerte aus der Gruppe G(2), bei denen die Tendenz, dass die Häufigkeit des Auftretens eines lokalen Maximalwertes zunimmt oder abnimmt, umgekehrt ist. In ähnlicher Weise extrahiert die Datenextraktionseinheit 42 lokale Maximalwerte aus der Gruppe G(5), bei denen die Tendenz, dass die Anzahl des Auftretens eines lokalen Maximalwerts zunimmt oder abnimmt, in der Gruppe G(B) umgekehrt ist. Die Matrixerzeugungseinheit 44 erzeugt Matrixdaten, in denen die Häufigkeiten des Auftretens von lokalen Maximalwerten, die von der Datenextraktionseinheit 42 aus den zweiten Gruppen extrahiert wurden, gezählt werden. Auch auf diese Weise können Matrixdaten erzeugt werden, die es ermöglichen, einen Übergang in der Anzahl der Male, die Zustände in der Zielvorrichtung 2 aufgetreten sind, zu erfassen.
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Stattdessen kann die Datenextraktionseinheit 42 lokale Maximalwerte für jede zweite Gruppe auf der Grundlage eines lokalen Maximalwertes aus den in einer ersten Gruppe enthaltenen lokalen Maximalwerten extrahieren, wobei der lokale Maximalwert zu einem Grenzwert zwischen zweiten Gruppen wird, wenn der lokale Maximalwert an der letzten Stelle abgerundet wird. Zum Beispiel hat in der Gruppe G(A) die Gruppe G(1) einen repräsentativen Wert von 1020, und der Grenzwert zwischen der Gruppe und einer ersten Gruppe, in der die Anzahl der Male, in denen ein lokaler Maximalwert gleich oder größer als 1025 aufgetreten ist, festgelegt ist (deren repräsentativer Wert zu 1030 wird, wenn die lokalen Maximalwerte an der letzten Stelle abgerundet werden), ist 1025. Da die Gruppe G (3) einen repräsentativen Wert von 1000 hat, beträgt der Grenzwert zwischen der Gruppe und einer ersten Gruppe, in der die Anzahl der Fälle, in denen ein lokaler Maximalwert kleiner als 995 aufgetreten ist, festgelegt ist (deren repräsentativer Wert 990 wird, wenn die lokalen Maximalwerte an der letzten Stelle abgerundet werden), 994.
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In der Gruppe G(B) hat die Gruppe G (4) einen repräsentativen Wert von 900, und der Grenzwert zwischen der Gruppe und einer ersten Gruppe, in der die Anzahl der Male, in denen ein lokaler Maximalwert gleich oder größer als 905 aufgetreten ist, festgelegt ist (deren repräsentativer Wert zu 910 wird, wenn die lokalen Maximalwerte an der letzten Stelle abgerundet werden), beträgt 905. Da die Gruppe G(6) einen repräsentativen Wert von 880 hat, beträgt der Grenzwert zwischen der Gruppe und einer ersten Gruppe, in der die Anzahl der Male, in denen ein lokaler Maximalwert kleiner als 875 aufgetreten ist, festgelegt ist (deren repräsentativer Wert zu 870 wird, wenn die lokalen Maximalwerte an der letzten Stelle abgerundet werden), 874. Die Datenextraktionseinheit 42 setzt den Grenzwert 994 als die Spannung V0 und extrahiert lokale Maximalwerte aus der Gruppe G(A) auf der Basis der Spannung V0. Ferner setzt die Datenextraktionseinheit 42 den Grenzwert von 874 als die Spannung V0 und extrahiert lokale Maximalwerte aus der Gruppe G(B) auf der Grundlage der Spannung V0.
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Stattdessen kann die Datenextraktionseinheit 42 lokale Maximalwerte für jede zweite Gruppe auf der Grundlage der Standardabweichung σ des Durchschnitts der in der zweiten Gruppe enthaltenen lokalen Maximalwerte extrahieren. Zum Beispiel berechnet die Datenextraktionseinheit 42 den Durchschnitt der lokalen Maximalwerte, die in der Gruppe G(A) enthalten sind, und berechnet ferner die Standardabweichung σ des Durchschnitts. Die Datenextraktionseinheit 42 legt dann als Schwellenwert einen lokalen Maximalwert fest, der ±6σ oder ±3σ in der Verteilung der lokalen Maximalwerte in der Gruppe G (A) entspricht, und extrahiert auf der Grundlage dieses Schwellenwertes lokale Maximalwerte aus der Gruppe G(A). Aus der Gruppe G(B) werden zum Beispiel lokale Maximalwerte extrahiert, die größer als der Schwellenwert sind. Ähnlich wie bei der Gruppe G(B) legt die Datenextraktionseinheit 42 als Schwellenwert einen lokalen Maximalwert fest, der ±6σ oder ±3σ in der Verteilung der lokalen Maximalwerte in der Gruppe G(B) entspricht, und extrahiert auf der Grundlage dieses Schwellenwerts lokale Maximalwerte aus der Gruppe G(B).
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Nachfolgend wird die Konfiguration der Hardware, die die Funktionen der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 gemäß Ausführungsform 1 implementiert, erläutert. Jede der Funktionen der A/D-Wandlereinheit 41, der Datenextraktionseinheit 42, der Parameterberechnungseinheit 43, der Matrixerzeugungseinheit 44 und der Ausgangsverarbeitungseinheit 45, die in der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 enthalten sind, wird durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert. Genauer gesagt, enthält die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 eine Verarbeitungsschaltung, die die Prozesse der Schritte ST1 bis ST5 von 3 durchführt. Bei der Verarbeitungsschaltung kann es sich entweder um Hardware zur ausschließlichen Verwendung oder um eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) handeln, die ein in einem Speicher gespeichertes Programm ausführt.
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9A ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Hardware zeigt, die die Funktionen der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 implementiert, und 9B ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Hardware zeigt, die die Software ausführt, die die Funktionen der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 implementiert. In den 9A und 9B leitet eine Eingangsschnittstelle 100 ein vom AE-Sensor 3 ausgegebenes Sinussignal an die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 weiter. Eine Ausgangsschnittstelle 101 leitet die von der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 ausgegebenen Daten an die Ausgabeeinheit 5 weiter. Die Ausgangsschnittstelle 101 kann eine Kommunikationsschnittstelle sein, die Daten über drahtlose Kommunikation an die Ausgabeeinheit 5 überträgt.
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In dem Fall, in dem es sich bei der Verarbeitungsschaltung um eine in 9A gezeigte Schaltung 102 handelt, die eine Hardware zur ausschließlichen Verwendung ist, ist die Verarbeitungsschaltung 102 beispielsweise eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierbarer Prozessor, ein parallel programmierbarer Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) oder eine Kombination dieser Schaltungen. Die Funktionen der A/D-Wandlereinheit 41, der Datenextraktionseinheit 42, der Parameterberechnungseinheit 43, der Matrixerzeugungseinheit 44 und der Ausgangsverarbeitungseinheit 45, die in der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 enthalten sind, können durch separate Verarbeitungsschaltungen implementiert werden, oder diese Funktionen können gemeinsam durch eine einzige Verarbeitungsschaltung implementiert werden.
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In dem Fall, in dem die Verarbeitungsschaltung ein in 9B gezeigter Prozessor 103 ist, werden die Funktionen der A/D-Wandlereinheit 41, der Datenextraktionseinheit 42, der Parameterberechnungseinheit 43, der Matrixerzeugungseinheit 44 und der Ausgangsverarbeitungseinheit 45, die in der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 enthalten sind, durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert. Die Software oder die Firmware wird als Programme beschrieben, und die Programme sind in einem Speicher 104 gespeichert.
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Der Prozessor 103 implementiert die Funktionen der A/D-Wandlereinheit 41, der Datenextraktionseinheit 42, der Parameterberechnungseinheit 43, der Matrixerzeugungseinheit 44 und der Ausgabeverarbeitungseinheit 45, die in der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 enthalten sind, durch Lesen und Ausführen der im Speicher 104 gespeicherten Programme. Beispielsweise enthält die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 den Speicher 104 zum Speichern der Programme, in denen die Prozesse der Schritte ST1 bis ST5 in dem in 3 gezeigten Flussdiagramm als Ergebnis ausgeführt werden, wenn die Programme durch den Prozessor 103 ausgeführt werden. Diese Programme veranlassen einen Computer, Verfahren oder Methoden durchzuführen, die von der A/D-Wandlereinheit 41, der Datenextraktionseinheit 42, der Parameterberechnungseinheit 43, der Matrixerzeugungseinheit 44 und der Ausgabeverarbeitungseinheit 45 ausgeführt werden. Der Speicher 104 kann ein computerlesbares Speichermedium sein, in dem die Programme gespeichert sind, die einen Computer veranlassen, als die A/D-Wandlereinheit 41, die Datenextraktionseinheit 42, die Parameterberechnungseinheit 43, die Matrixerzeugungseinheit 44 und die Ausgabeverarbeitungseinheit 45 zu arbeiten.
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Der Speicher 104 ist beispielsweise ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM) oder ein elektrischer EPROM (EEPROM), eine Magnetplatte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine Mini-Disc, eine DVD oder ähnliches.
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Ein Teil der Funktionen der A/D-Wandlereinheit 41, der Datenextraktionseinheit 42, der Parameterberechnungseinheit 43, der Matrixerzeugungseinheit 44 und der Ausgabeverarbeitungseinheit 45, die in der Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 enthalten sind, kann durch Hardware zur ausschließlichen Verwendung implementiert werden, und ein Teil der Funktionen kann durch Software oder Firmware implementiert werden. Zum Beispiel wird die Funktion der A/D-Wandlereinheit 41 durch die Verarbeitungsschaltung 102 implementiert, die eine Hardware zur ausschließlichen Verwendung ist, und die Funktionen der Datenextraktionseinheit 42, der Parameterberechnungseinheit 43, der Matrixerzeugungseinheit 44 und der Ausgabeverarbeitungseinheit 45 werden durch das Lesen und Ausführen von im Speicher 104 gespeicherten Programmen durch den Prozessor 103 implementiert. Wie oben erwähnt, kann die Verarbeitungsschaltung die oben genannten Funktionen durch Verwendung von Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination aus Hardware, Software und Firmware implementieren.
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Wie oben beschrieben, erzeugt und gibt die Zustandsüberwachungsvorrichtung 4 gemäß Ausführungsform 1 Matrixdaten aus, in denen die Anzahl der Male, in denen Datenpunkte, die jeweils einen lokalen Maximalwert aufweisen, der aus digitalen Daten über ein Sinuswellensignal einer AE-Welle extrahiert wurde, aufgetreten sind, festgelegt ist, wobei die Datenpunkte Werten des Parameters entsprechen, der den Zustand der AE-Welle anzeigt. Die Anzahl, wie oft ein Datenpunkt mit einem lokalen Maximalwert aufgetreten ist, ist die Anzahl, wie oft ein Zustand, der sowohl einem Wert des oben erwähnten Parameters als auch dem Datenpunkt mit einem lokalen Maximalwert entspricht, in der Zielvorrichtung aufgetreten ist. Folglich ist es möglich, einen Übergang in der Anzahl der Male, die Zustände in der Zielvorrichtung aufgetreten sind, zu erfassen, indem man sich auf die Matrixdaten bezieht, und verschiedene Variationen im Zustand der Zielvorrichtung zu überwachen.
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Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt ist, und eine Änderung kann in jeder beliebigen Komponente gemäß der Ausführungsform vorgenommen werden oder eine beliebige Komponente gemäß der Ausführungsform kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung weggelassen werden.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die Zustandsüberwachungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise zur Überwachung des Zustands einer rotierenden Maschine verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zustandsüberwachungssystem,
- 2
- Zielvorrichtung,
- 3
- AE-Sensor,
- 4
- Zustandsüberwachungsvorrichtung,
- 5
- Ausgabeeinheit,
- 41
- A/D-Wandlereinheit,
- 42
- Datenextraktionseinheit,
- 43
- Parameterberechnungseinheit,
- 44
- Matrixerzeugungseinheit,
- 45
- Ausgabeverarbeitungseinheit,
- 100
- Eingangsschnittstelle,
- 101
- Ausgangsschnittstelle,
- 102
- Verarbeitungsschaltung,
- 103
- Prozessor und
- 104
- Speicher.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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