DE4317401C2 - Verfahren zum Überwachen eines drehbaren Bauteils - Google Patents
Verfahren zum Überwachen eines drehbaren BauteilsInfo
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- G01D7/10—Indicating value of two or more variables simultaneously using a common indicating element for two or more variables giving indication in co-ordinate form
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines
um eine Drehachse drehbaren Bauteils, wobei die Bahnkurve
der Drehachse bestimmt wird.
Ein solches Verfahren ist
sowohl aus der DE 42 27 015 A1 als auch aus der US 4 380 172
bekannt. Aus der US 4 380 172 ist auch bekannt, das Überwachungsergebnis
auf einem Oszillographen oder einem x-, y-Schreiber
darzustellen.
Mit den aus der DE 42 27 015 A1 bzw. US 4 380 172 bekannten Meßwertaufnehmern werden die Schwin
gungsamplituden des drehbaren Bauteiles in zwei senkrecht
zueinander stehenden Richtungen registriert.
Diese Richtungen können mit X-Richtung und Y-Richtung bezeichnet
werden. Die zum Zeitpunkt t gemessenen Auslenkungen in
X-Richtung und Y-Richtung werden mit sx (t) und sy (t) be
zeichnet. Daraus folgt die Auslenkung des Mittelpunktes
des drehbaren Bauteiles
Durch Auftragen von S (t) für verschiedene Zeitpunkte t in
ein Koordinatensystem erhält man die Bahnkurve, die der
Mittelpunkt des drehbaren Bauteils beschreibt.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Überwachen eines drehbaren Bauteiles anzugeben, mit dem
eine bildliche Darstellung gewonnen werden kann, die neben
der Bahnkurve auch Aussagen über weitere relevante Größen
ermöglicht. Beispielsweise soll eine Auswertung der Bahn
kurve und der außerdem bildlich dargestellten Größen mög
lich sein.
Die zuerst genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung da
durch gelöst, daß für Punkte der Bahnkurve jeweils min
destens eine weitere Größe bestimmt wird und daß die
Bahnkurve und für Punkte der Bahnkurve die mindestens
eine weitere Größe dargestellt werden, indem Punkten der
Bahnkurve die ihnen zugeordnete weitere Größe bildlich
zugeordnet wird.
Es wird demnach für ausgewählte Punkte der Bahnkurve, also
für ausgewählte Positionen des Mittelpunktes des drehbaren
Bauteils eine weitere Größe bestimmt. Diese weitere Größe
kann eine beliebige den Zustand des drehbaren Bauteiles
beschreibende Größe sein. Insbesondere ist sie jedoch eine
mit der Bewegung des Mittelpunkts des Bauteils auf der
Bahnkurve im Zusammenhang stehende Größe.
Durch die bildliche Darstellung der Bahnkurve in Verbin
dung mit der weiteren Größe wird der Vorteil erzielt, daß
ein Fachmann aus der dargestellten modifizierten Bahnkurve
deutlich mehr Informationen sofort entnehmen kann als aus
der reinen Bahnkurve entnommen werden könnten.
Die modifizierte Bahnkurve kann auf einem Bildschirm oder
als Ausdruck auf Papier dargestellt werden. Vorteilhafter
weise kann der Zustand des drehbaren Bauteiles sehr
schnell erfaßt werden, was eine gute und schnelle Über
wachung ermöglicht.
Beispielsweise wird die Bahnkurve in polaren Koordinaten
in polarer Richtung gestaucht oder gestreckt dargestellt,
wobei das Maß der Stauchung oder Streckung für Punkte der
Bahnkurve die zugeordnete, weitere Größe darstellt.
Bei einer solchen Darstellung gibt die gestauchte oder ge
streckte Bahnkurve für jeden Drehwinkel des drehbaren Bau
teiles die weitere Größe an. Diese ist auf den polaren
Achsen abzulesen. Die gestauchte oder gestreckte Bahnkurve
überlagert die unveränderte Bahnkurve, aus der, wie üblich
die Position des Mittelpunktes des Bauteiles zu entnehmen
ist. Durch die Überlagerung der beiden Kurven ist jeder
Position des Mittelpunktes die weitere Größe sofort zuzu
ordnen.
Nach einem anderen Beispiel sind die Bahnkurve bzw. Punkte
der Bahnkurve durch unterschiedliche Symbole dargestellt.
Die Symbole stellen dabei die zugeordnete weitere Größe
dar.
Nach einem weiteren Beispiel ist die Bahnkurve farbig
dargestellt, wobei die Farbe der Bahnkurve bzw. der Punkte
der Bahnkurve die zugeordnete, weitere Größe darstellen.
Es wird also die Bahnkurve unterschiedlich eingefärbt,
wobei eine bestimmte Farbe für einen Wertebereich der
weiteren Größe steht.
Eine solche mit Symbolen versehene oder farbige Bahnkurve
zeigt vorteilhafterweise die Position des Mittelpunktes
des drehbaren Bauteiles und sofort auch, z. B. durch die
Farbgebung, den Wertebereich der weiteren Größe.
Die weitere Größe kann eine aus der Bahnkurve abgeleitete
Größe sein. Beispielsweise ist die weitere Größe die Ge
schwindigkeit der Drehachse auf der Bahnkurve
Nach einem zweiten Beispiel ist die weitere Größe
die Beschleunigung der Drehachse auf der Bahnkurve
Nach einem dritten Beispiel ist die weitere Größe der
bisher zurückgelegte Gesamtweg der Drehachse auf der
Bahnkurve
Die genannten weiteren Größen ermöglichen vorteilhafter
weise in Verbindung mit der Bahnkurve einen guten zuver
lässigen Hinweis auf den Zustand des zu überwachenden
Bauteils.
Beispielsweise wird die Bahnkurve, der mindestens eine
weitere Größe zugeordnet ist, mit einem Computer ausge
wertet. Dadurch wird die Überwachung des Bauteiles auto
matisiert und vereinfacht.
Der Computer kann ein Neuronales Netz umfassen, was die
Auswertung noch weiter verbessert.
Zur Erleichterung und Verbesserung der Auswertung mit
einem Computer kann die Darstellung der Bahnkurve, der
mindestens einer weiteren Größe zugeordnet ist, in ein
Raster zerlegt werden. Wenn ein Raster vorhanden ist, kann
die durch die weitere Größe modifizierte Bahnkurve leicht
mittels eines Computers analysiert werden.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird insbesondere der
Vorteil erzielt, daß ein drehbares Bauteil schnell und
zuverlässig überwacht werden kann.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:
Fig. 1 zeigt ein drehbares Bauteil, dem Meßaufnehmer
zugeordnet sind.
Fig. 2 zeigt eine Bahnkurve, bei der die Markierung der
einzelnen Punkte der Bahnkurve einen Hinweis auf
die weitere Größe geben.
Ein drehbares Bauteil 1, das um eine Drehachse 2 drehbar
ist, kann beispielsweise eine Welle sein, die z. B. eine
Armatur antreibt. Dem Bauteil 1 sind in einem Winkelab
stand von 90° zwei Meßwertaufnehmer 3 und 4 zugeordnet.
Diese können induktive Aufnehmer sein. Der Meßwertaufneh
mer 3 ist auf der X-Achse eines Koordinatensystems und der
Meßwertaufnehmer 4 ist auf der Y-Achse angeordnet. Mit den
beiden Meßwertaufnehmern 3 und 4 werden die Bewegungen des
Bauteiles 1 in X-Richtung und in Y-Richtung registriert.
Durch Kombination der beiden Ergebnisse in einer Auswerte
einheit 9 erhält man die Bahnkurve 5 des Mittelpunktes des
Bauteiles 1. Der Mittelpunkt ist der Schnittpunkt der Dreh
achse 2 des Bauteils 1 mit einer senkrechten Ebene durch
das Bauteil 1, auf der die Meßwertaufnehmer 3 und 4 liegen.
Fig. 2 zeigt die Bahnkurve 5 des zuvor beschriebenen
Mittelpunktes. Die Bahnkurve 5 ist eine Ortskurve im Koor
dinatensystem der Fig. 1, jedoch mit verändertem Maßstab.
Jedes Symbol 6, 7, 8 bezeichnet eine Position des Mittel
punktes zu einem bestimmen Zeitpunkt, die mit der Glei
chung [1] bestimmt worden ist. Als weitere Größe, die zum
Überwachen des Bauteils 1 bedeutend ist, können die Ge
schwindigkeit des Mittelpunktes auf der Bahnkurve 5 nach
Gleichung [2], die Beschleunigung des Mittelpunktes auf
der Bahnkurve 5 nach Gleichung [3] oder der bis zum Zeit
punkt T zurückgelegte Gesamtweg des Mittelpunktes nach
Gleichung [4] herangezogen werden. Es können jedoch auch
andere Größen als weitere Größen dienen. In Fig. 2 ist
eine Darstellung auf einem Bildschirm oder auf Papier
gezeigt. Dabei ist die weitere Größe dadurch kenntlich ge
macht, daß für unterschiedliche Wertebereiche der weiteren
Größe, beispielsweise der Geschwindigkeit, andere Symbole
6, 7, 8 für die Punkte der Bahnkurve 5 gewählt werden.
Beim Verfahren nach der Erfindung werden jedoch unterschied
liche Farben statt unterschiedlicher Symbole bevorzugt.
Jedes Symbol, Kreis 6, Kreuz 7 oder Stern 8 in Fig. 2
kann für eine andere Farbe stehen. Beispielsweise bedeuten
ein Kreis 6 einen niedrigen, ein Kreuz 7 einen mittleren
und ein Stern 8 einen hohen Wertebereich der weiteren
Größe.
Es sind jedoch auch andere Darstellungsweisen möglich, bei
denen jedem Punkt der Bahnkurve 5 eine weitere Größe zuge
ordnet wird, so daß ein Fachmann aus der Bahnkurve 5 so
fort neben der Position des Mittelpunktes des Bauteiles 1
auch diese weitere Größe, beispielsweise die Geschwindig
keit der Drehachse 2 auf der Bahnkurve 5, entnehmen kann.
Eine modifizierte Bahnkurve 5, wie sie beispielsweise in
Fig. 2 dargestellt ist, kann vorteilhafterweise mit einem
Computer ausgewertet werden, der ein Neuronales Netz ent
halten kann. Zur verbesserten Auswertungsmöglichkeit kann
die Bahnkurve der Fig. 2 in ein nicht dargestelltes
Raster zerlegt werden.
Mit dem beschriebenen Verfahren kann ein drehbares Bau
teil 1 schnell und zuverlässig überwacht werden.
Claims (11)
1. Verfahren zum Überwachen eines um eine Drehachse (2)
drehbaren Bauteils (1), wobei die Bahnkurve (5) der Dreh
achse (2) bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß für
Punkte der Bahnkurve (5) jeweils mindestens eine weitere
Größe bestimmt wird und daß die Bahnkurve (5) und für
Punkte der Bahnkurve (5) die mindestens eine weitere Größe
dargestellt werden, indem Punkten der Bahnkurve (5) die
ihnen zugeordnete weitere Größe bildlich zugeordnet wird.
2. Verfahren zum Überwachen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bahnkurve (5) in polaren Koordinaten in polarer Richtung
gestaucht oder gestreckt dargestellt wird und daß das Maß
der Stauchung oder Streckung für Punkte der Bahnkurve (5)
die zugeordnete, weitere Größe darstellt.
3. Verfahren zum Überwachen nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bahnkurve (5) durch unterschiedliche Symbole (6, 7, 8)
dargestellt ist und daß die Symbole (6, 7, 8) die zuge
ordnete weitere Größe darstellen.
4. Verfahren zum Überwachen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bahnkurve (5) farbig dargestellt ist und daß die Farbe der
Punkte der Bahnkurve (5) die zugeordnete, weitere Größe
darstellt.
5. Verfahren zum Überwachen nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
weitere Größe aus der Bahnkurve (5) abgeleitet ist.
6. Verfahren zum Überwachen nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
weitere Größe die Geschwindigkeit der Drehachse (2) auf
der Bahnkurve (5) ist.
7. Verfahren zum Überwachen nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
weitere Größe die Beschleunigung der Drehachse (2) auf der
Bahnkurve (5) ist.
8. Verfahren zum Überwachen nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
weitere Größe der zurückgelegte Gesamtweg der Drehachse
(2) auf der Bahnkurve (5) ist.
9. Verfahren zum Überwachen nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bahnkurve (5), der mindestens eine weitere Größe zuge
ordnet ist, mit einem Computer ausgewertet wird.
10. Verfahren zum Überwachen nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bahnkurve (5), der mindestens eine weitere Größe zuge
ordnet ist, mit einem Neuronalen Netz ausgewertet wird.
11. Verfahren zum Überwachen nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Darstellung der Bahnkurve (5), der mindestens eine weitere
Größe zugeordnet ist, zur Auswertung in ein Raster zer
legt wird.
Priority Applications (1)
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| DE19934317401 DE4317401C2 (de) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | Verfahren zum Überwachen eines drehbaren Bauteils |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| DE4317401A1 DE4317401A1 (de) | 1994-12-01 |
| DE4317401C2 true DE4317401C2 (de) | 1995-11-30 |
Family
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|---|---|---|---|
| DE19934317401 Expired - Fee Related DE4317401C2 (de) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | Verfahren zum Überwachen eines drehbaren Bauteils |
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| DD301643A7 (de) * | 1989-07-07 | 1993-05-13 | Veag Vereinigte Energiewerke Ag | Verfahren zum Erzeugen eines Schutzsignals für rotierende Maschinen zurVerhinderung von Havarien |
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1993
- 1993-05-26 DE DE19934317401 patent/DE4317401C2/de not_active Expired - Fee Related
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