DE1524701A1

DE1524701A1 - Verfahren zur UEberwachung von Maschinen durch Messung von Luft- oder Koerperschall unter Verwendung eines Zwischenspeichers

Info

Publication number: DE1524701A1
Application number: DE19661524701
Authority: DE
Inventors: Schmitt-Thomas Karlheinz G; Pohl Dr-Ing Ernst J; Buerck Dr-Ing Werner
Original assignee: WERKSTOFF UNTERSUCHUNG GmbH
Current assignee: WERKSTOFF UNTERSUCHUNG GmbH
Priority date: 1966-04-27
Filing date: 1966-04-27
Publication date: 1970-09-10
Also published as: US3416630A

Description

Verfahren zur überwachung von Maschinen durch Messung von Luft- oder Körperschall unter Verwendung eines Zwischenspeichers

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum überwachen von Maschinen durch kessung von Luft- oder Körperschall unter Verwendung eines Zwischenspeichers.

kascfcinen von erheblichem ,/ert werden in der Praxis dadurch auf ihren ordnungsgemäßen Betriebszustand überwacht, daL kennzeichriencle ta acc hin end at en laufend gemessen, eventuell registriert und ιΛί, den Urmesisungen (Messungen bei eirrz/finci frei err; bet rieb υ aus band ) verglichen werden. Dabei hat α ich in letzter '/,hl t für die überwachung von beispiels weise Turbogeneratoren neben der seit langem bekannten Messung der Leistung, der an verschiedenen Stellen herrschenden Dampfdrücke, der Temperaturen, der Kühlgasgeseh//iridLgkeib usw, auch die Messung und Analyse des von der Maschine erregbon üchallea als nützlich erwiesen. Dieser rührt ganz allgemein einerseits von den bewegten

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Teilen und andererseits vom strömenden Dampf oder Gas her; seine Gesamtstärke, seine Zusammensetzung aus Einzeltönen und deren relative und absolute Stärke können Hinweise für eventuelle Fehler in der Maschine geben.

Die Erfindung soll anhand eines Turbogenerators erläutert werden; sie ist aber sinngemäß für jede andere Maschinen- * art anwendbar.

Im allgemeinen wird das Frequenzspektrum eines Turbogenerators sehr komplex zusammengesetzt sein, ϊϊ,χηβ unmittelbare Deutung einzelner darin enthaltener üpektralliriien ist bis in alle Feinheiten noch nicht möglich, dagegen kann durch Vergleich tu t dem iürgebnin einer keüuung, die die Laschine in einwandfreiem Zustand (Urmesaurig) zeigt, auf etwaige Fehler geschlossen werden. Y Dabei ist es für einen exakten Vergleich der iueüergebniiJUö, Ln diesem Fall, der ÜpektrnLlinien den Luft- oder Körpertichalldiagramms, erforderlich, dab sämtLiche Γνν den betriebszustand wichtigen und wesenfclichon Dciten bei beiden Measungen (Ur-/Kont ro limes sung) exakt gleich sind. Unterschiede a.B. in der· Dampfzufuhr, auch bei gleLcher abgegebener Leiatung können bereiti; eine Veränderung des Luft- oder körperachal!diagramms hervorrufen, so dal,; ein aussagekräftiger Vergleich nicht mehr

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möglich ist. Vor Beginn einer Schallmessung, die Auskunft über etwaige Fehler der Maschine geben soll, muß man sich deshalb vergewissern, ob die wesentlichen Betriebsdaten der I'iaschine mit den Daten, die bei der Urmessung (=Urdaten) geherrscht haben, während der Dauer der Kontrollmessungen (= Kontrolldaten) übereinstimmen.

Ls ist bekannt, daß vor Beginn derartiger Ldessungen die Maschinenprot^kolle eingesehen und daraufhin kontrolliert werden, ob die entsprechenden Daten eingehalten sind. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, daß diese Daten im allgemeinen nur in Abständen von einer Stunde oder noch längerer Zeit abgelesen werden und daß für die Betriebskontrolle die Ablesungen nicht mit großer Genauigkeit vorgenommen werden und daraufhin beobachtet werden, daß die Daten (Ur-/Kontrolldaten) innerhalb der zu den notwendigen Zeiträume auch konstant bleiben.

Die erfindungsgemäüe Aufgabe ist darin zu Gehen, Lontrollmessungen zu gewährleisten, bei denen während der gei:umten Messung die Uidaten beibehalten wereen (bis auf zulässige Toleranzen), so daß die KontrollmeßergebnisBe mit den lirineßergebnissen vergleichbar, d.h. für eine mögliche bchadensfeststellung brauchbar sind.

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Damit wird erstmals aufgabenmäßig die Bedingung gestellt, die Urdaten einer Maschine während des gesamten Kontrollmeßvorganges beizubehalten; wird auch nur eine Bedingung nicht erfüllt, dann wird dies beispielsweise durch Abschalten des gesamten Gerätes (oder eines Teiles) erkennbar gemacht.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Aufnahmeeinrichtung des Zwischenspeichers für das zu er-

ψ mittelnde Frequenzspektrum (Maschinengeräusche) erst dann aufnahmebereit ist, wenn die für den Betriebszustand der Laschine wesentlichenJ'.ießdaten (Lontrolldaten) mit den Daten übereinstimmen, die in einer Urmessung (Urdaten) festgelegt wurden, und daß die Betriebsbereittastung der Aufnahmeeinrichtung z.B. durch ein elektronisches Und-Gatter odereine entsprechende andere bekannte Vorrichtung vorgenommen wird, an dessen Eingängen sämtliche für die Lessung wesentlichen Daten sinngemäß an-

. geschlossen sind. Bei Koinzidenz wird der Durchlaßzustand hergestellt und die Aufnahme für das Spektrum kann anlaufen.

Wesentlich für die Erfindung ist ferner, dai. eingangs festgelegt wird, welche Daten das Charakteristikuni für eine Maschine darstellen. Nur diese Daten bestimmen das Ein- und Ausschalten des Durchlaßzustandes.

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In weiterer Erläuterung heißt dies also, daß erst wenn sämtliche bei der betreffenden Maschine als wesentlich bezeichneten Daten einen Wert stationär (bis auf zulässige, festgelegte Toleranzen) erreicht haben, der exakt mit dem der Urmessung übereinstimmt, wird über ein elektrisches Gatter in bekannter Weise ein Signal (Impuls) erzeugt, der das Aufnahme-Magnettonbandgerät oder einen anderen bekannten Speicher aufnahmebereit macht bzw. wird die Aufnahme betätigt.

Die Aufnahme und die Analyse des Luft- oder Körperschalls erfolgen vorzugsweise getrennt voneinander. An der Jviaschine wird zunächst das Geräusch über einen geeigneten Aufnehmer auf einen Speicher gegeben (z.B. ein Tonband) und festgehalten. Die oft zeitraubende Analyse erfolgt später beispielsweise über entsprechende Geräte, z.B. einem Suchtonanalysator, die im allgemeinen entfernt vom Aufnahmeort im Laboratorium stehen werden.

v'/eitere vorteilhafte und zweckmäßige Merkmale der zu schützenden Erfindung ergeben sich auch aus den nachfolgenden Ausführungsformen, wie beschrieben; diese Einzelmerkmale sind - ebenso wie die bereits vorgenannten Merkmale - auch gemeinsam (in Kombination) erfindungswesentlich.

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Eine Vorrichtung zur Durchführung der aufgezeigten erfindungsgemäßen Verfahrensschritte weisb u.a. Meßinstrumente auf, die die zu ermittelnden tverte messen und erst dann den Kontakt eines Stromkreises schließen, wenn der für den Urwert eingestellte Meßwert erreicht ist, gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines Toleranzbereiches. Erst wenn jedes Meßinstrument seinen Wert erreicht hat, wird z.B. ein Anlaßrelais angesprochen und schließt den Stromkreis für das Aufnahmegerät.

Als Meßinstrument kann jede bekannte geeignete Einrichtung verwendet werden. Erfindungsgemäß sollen vorzugsweise mechanische oder elektronische Fühler mit entsprechenden Wandlern Verwendung finden, die durch die Betriebsdaten im Sinne der Erfindung wie vorbeschrieben gesteuert werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur überwachung von Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, durch Vergleichmessung von Luftoder Körperschall unter Verwendung eines Zwischenspeichers ,

dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung des Zwischenspeichers für das Frequenzspektrum nur dann aufnahmebereit ist, wenn die für den Betriebszustand der Laschine wesentlichen Meisdaten mit den Daten übereinstimmen, die in einer Urmessung festgelegt wurden.

ct. Verfahren nach ^.nspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbereittastung der Aufnahmeeinrichtung, durch ein Und-Gatter oder eine entsprechende Vorrichtung vorgenommen wird, an dessen Eingängen sämtliche wesentlichen keßdaten sinngemäl: angeschlossen sind und bei Koinzidenz den Durchlaßzustand (Aktionsfähigkeit) herstellen, bzw. die Aufnahme anlaufen lassen.

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3· Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß alle Daten ('werte) festgelegt werden, die allein oder vorzugsweise für die Charakteristik der Maschine bestimmend sind.

4. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß erst freigefc geben wird, wenn die angestrebten Meßdaten (entsprechen! den Urdaten) für eine gewisse Zeit konstant sind oder im Toleranzbereich pendeln.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß für jeden zu ermittelnden Meßwert ein Instrument vorgesehen ist, das erst dann einen zur Freigabe der Aufnahme notwendigen Vorgang k auslöst, z.B. einen Kontakt schließt, wenn der für den Urwert eingestellte Meßwert erreicht ist (oder der Toleranzbereich), und daß der Durchlaß (Impuls) zur Aufnahme erst dann freigegeben wird, wenn jedes Instrument seinen zugeordneten Kontakt geschlossen hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß als Instrument mindestens

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ein bekannter mechanischer oder elektronischer Fühler mit zugeordnetem Wandler (oder dgl.) Verwendung findet.

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