DE69615167T2

DE69615167T2 - Vibrationsüberwachungssystem

Info

Publication number: DE69615167T2
Application number: DE69615167T
Authority: DE
Inventors: Clive Hobson; Charles Russell
Original assignee: Lattice Intellectual Property Ltd
Current assignee: Lattice Intellectual Property Ltd
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: CA2215365A1; GB9505853D0; WO1996029581A1; AU697853B2; EP0815420B1; GB2299169A; CA2215365C; GB2299168A; AU5152396A; JP3043073B2; NZ304353A; DE69615167D1; JPH10505168A; HK1007902A1; GB9605950D0; EP0815420A1; ES2165490T3; US6490929B1; GB2299169B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vibrationsmonitore.
Das Personal muß auf dem Gebiet von Gasbetrieben Geräte wie beispielsweise Fahrbahnaufbrecher, Vibrations-Bodenverdichter, Felsbohrer, Pfahlrammen und Handbohrer, bedienen, die alle Vibrationen auf die Hände der Bedienungsperson ausüben. Auf anderen Gebieten müssen Bedienungspersonen ähnliche oder andere Vibrationsgeräte verwenden, die Vibrationen auf die Hände oder andere Körperteile oder auf den gesamten Körper ausüben. Diese Vibrationen können krank machen.
In JP-A-58073827 ist ein Vibrations-Dosimeter beschrieben mit einem Sensor mit einem Ausgang proportional dem Vibrationspegel, der über Zeit integriert wird. Solche Einrichtungen sind kostspielig.
In US-A- 4885707 ist ein Vibrations-Datenkollektor mit einem Strichcodeleser beschrieben.
Die Erfindung betrifft einen kostengünstigen Vibrationsmonitor, der beim Überwachen der durch eine Bedienungsperson erlittenen Vibrationen nützlich ist.
Erfindungsgemäß ist ein Vibrationsüberwachungssystem mit einem Vibrationsmonitor vorgesehen, das von einer Bedienungsperson getragen wird mit:
einer Einrichtung zur Identifizierung der von der Bedienungsperson verwendeten Gerätschaft, damit ein vorbestimmter Vibrationspegelwert, welcher der Gerätschaft zugeordnet ist, dem Monitor zur Verfügung steht;
einer Sensoreinrichtung zur Feststellung, daß eine Vibration stattfindet; und
einer Einrichtung zur Bestimmung der abgelaufenen Zeit, während welcher die Vibrationen ermittelt werden.
Ein Code, der die für die Vibrationen verantwortliche Gerätschaft identifiziert, kann bei einer Ausführungsform vom Monitor manuell in den Monitor eingegeben werden; alternativ kann der Code auch durch einen an der Gerätschaft angebrachten Sender übertragen und vom Monitor empfangen werden.
Alternativ wird der aktuelle Wert der vorher gemessenen Vibrationsstärke der für die Vibration verantwortlichen Gerätschaft durch einen an der Gerätschaft befestigten Sender übertragen und durch den Vibrationsmonitor als erwarteter Vibrationspegel empfangen.
Vorzugsweise hat der Datenlogger eine externe Kommunikationseinrichtung, die eine Kommunikation mit einer visuellen Anzeige, einem Drucker, Computer oder einer anderen Datenverarbeitungsvorrichtung ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Verfahren zur Überwachung von Vibrationen vorgesehen, die durch eine Gerätschaft auf eine Bedienungsperson einwirken, und zwar mittels eines von der Bedienungsperson getragenen Monitors und mit folgenden Verfahrensschritten: Identifizierung der durch die Bedienungsperson in Gebrauch befindlichen Gerätschaft, damit ein vorbestimmter Vibrationspegelwert, der der Gerätschaft zugeordnet ist, für den Monitor zur Verfügung steht; Abtastung, wenn immer Vibrationen stattfinden, und Bestimmung der abgelaufenen Zeit, während welcher Vibrationen ermittelt werden.
Die aufgefangenen Daten können verarbeitet werden, damit sich ein akkumuliertes Maß für die Vibrationsdosis ergibt, welcher die Bedienungsperson ausgesetzt ist.
Das System kann einen Betriebsanlagen- Identitätsmechanismus zur Verwendung mit dem Vibrationsmonitor enthalten, einschließlich Mittel zur Erzeugung eines Ausgangs, der auf die Gerätschaft hinweist, die verwendet wird, damit Vibrationspegel bestimmt werden können.
Einige Ausführungsformen vom Vibrationsmonitor und dazugehöriger Ausrüstung werden nunmehr beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Basis- Vibrationsmonitors,
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das die prinzipiellen Komponenten des Vibrationsmonitors veranschaulicht,
Fig. 3 ein Blockschaltbild, das einen personellen Vibrationsmonitor veranschaulicht,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines automatischen Anlagen- Erkennungssenders, bei dem eine piezoelektrische Quelle für kinetische Energie verwendet wird,
Fig. 5 ein Blockschaltbild, das die Hauptelemente eines mit dem Vibrationsmonitor verwendeten Logger (Registriereinrichtung) wiedergibt.
Fig. 6 einen Programmablaufplan, der dem Betrieb nach Fig. 5 zugeordnet ist, und
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Vibrationsmonitors, mit einem Verarbeitungsrechner, mit dem er verbunden ist.
Die Anordnung nach Fig. 1 zeigt eine Verwirklichung eines Basis-Vibrationsmonitors.
Eine vibrierende Betriebsanlage oder ein vibrierendes Gerät ist bei 10 dargestellt und übt Vibrationen auf einen Benutzer oder eine Bedienungsperson (schematisch als Block 12 dargestellt) aus. Die Bedienungsperson trägt den Vibrationsmonitor 14, und zwar vorzugsweise am Handgelenk, obwohl auch andere Stellen möglich sind.
Der Vibrationsmonitor 14 könnte einen Alarm auslösen, sobald die akkumulierte Vibrationsdosis einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, obwohl er alternativ auch einfach die Zeitdauer aufzeichnet, über die hinweg die Vibrationen ermittelt werden.
Um die Kosten der Vorrichtung zu reduzieren, ist der Monitor einfach so gebaut, daß er feststellt, daß Vibrationen stattfinden, und nicht daß er den aktuellen Pegel der Vibrationen mißt. Der erwartete Pegel von Vibrationen ist für irgendein von einer Bedienungsperson zu verwendendes gegebenes Gerät bekannt, weil dieser vorher gemessen worden sein wird, als das System konstruiert wurde und Werte im Monitor vorgespeichert wurden. Diese Information kann dann für irgendein gegebenes Gerät oder Betriebswerk, das benutzt werden soll, identifiziert werden.
Ein Code, der den Gerätetyp 10 identifiziert, wird manuell in den Vibrationsmonitor 14 eingegeben. Beispielsweise kann ein Satz von Tasten (nicht dargestellt) am Monitor 14 angebracht sein und durch die Bedienungsperson 12 betätigt werden, was die Eingabe des Codes zur Folge hat. Der Code identifiziert den Gerätetyp und somit den Vibrationspegel, der bei seiner Verwendung erwartet wird.
Da der Vibrationsmonitor einen kostengünstigen Vibrations- Meßwandler erfordert und der allgemein verwendete und handelsübliche Wandler für Vibration der Beschleunigungsmesser (typische Kosten £ 50) ist, so ist dieser zu teuer im Vergleich zu Sollkosten für den Monitor. Es wurde klar, daß eine Alternative zu im Handel erhältlichen Vibrations-Meßwandlern erforderlich war. Als Folge von Versuchen wurde entdeckt, daß eine piezoelektrische Schallscheibe in Verbindung mit geeigneter Signalverarbeitungselektronik verwendet werden könnte, um die Notwendigkeit zu erfüllen.
Piezoelektrische Sounderscheiben sind im allgemeinen dünne runde Scheiben mit zwei Elektroden und in Durchmessern erhältlich, die für den Einbau in den bislang beschriebenen Monitor geeignet sind. Diese Scheiben werden allgemein als Audiosounder verwendet, wie z. B. in digitalen Armbanduhren, die nur ein paar Pence kosten.
Fig. 2 zeigt ein Schaltschema des piezoelektrischen Wandlers und die zugehörigen elektronischen Schaltungen, die im Vibrationsmonitor verwendet werden, der lediglich dazu verwendet, wird, um festzustellen, daß Vibrationen stattfinden, statt den spezifischen Wert oder Pegel der Vibration zu messen.
Der Monitor würde im typischen Fall die Größe und Form einer Armbanduhr haben und auch wie eine solche getragen werden.
Der piezoelektrische Wandler 20 wird einer Beschleunigung ausgesetzt, wie sie z. B. durch Vibrationen vom vibrierenden Gerät 10 erzeugt wird, und eine sehr kleine Spannung wird erzeugt. Diese Spannung wird im Verstärker 22 verstärkt und gelangt durch das Filter 24 hindurch. Die Spannung Vs nach dem Filter 24 wird mit einer Bezugsspannung Vr aus der Spannungsquelle 26 in einem Komparator 28 verglichen. Wenn Vs größer ist als Vr, dann findet eine Änderung des Zustandes in einem Binär-Schaltsignal statt, das am Ausgang 30 vorgesehen ist.
Wenn Vs kleiner ist als Vr, dann kehrt das digitale Ausgangssignal in seinen vorherigen Zustand zurück. Daher ist ein einfacher Vibrations-Detektor vorgesehen, der ein Signal liefert, das anzeigt, daß Vibrationen oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes stattfinden, und zwar ohne die Notwendigkeit, den Wert selbst tatsächlich zu messen.
Fig. 3 zeigt einen persönlichen Vibrations-Monitor in einer bevorzugten Ausführungsform, der einen drahtlosen Empfänger 30 enthält, um Informationen, die verwendete Gerätschaft 10 betreffend, zu empfangen.
Das Gerät oder die Gerätschaft 10 hat einen daran angebrachten Niederfrequenz-Sender 31, der ein codiertes Datenbündel periodisch an den Monitor sendet, so daß er den Typ des verwendeten Gerätes bestimmen kann, und damit die Vibrationspegel, die erlitten werden. Informationen zu den Typen von Gerätschaften und zu der Benutzungsweise werden in der Registriereinrichtung 32 gespeichert. Verschiedene Gerätschaftstypen können von einer Bedienungsperson an irgendeinem Tag benutzt werden, und die gesammelten Pegel können gespeichert werden.
Fig. 4 zeigt eine Form von automatischem Anlage- (oder Gerätschaft-) Erkennungs- (APR = automatic plant recognition) -Sendersystem 31, das durch einen kinetischen elektrischen Generator mit Energie versorgt wird.
Die Sender-Energiequelle, im typischen Fall ein piezoelektrischer Generator 40, nutzt die kinetische Energie der Anlage, wenn in Gebrauch, um elektrische Energie durch Umwandlung der mechanischen Energie in elektrische Energie zu liefern. Der Ausgang wird gleichgerichtet, gefiltert und durch die Schaltung 41 geregelt, um einen geeigneten elektrischen Ausgang vorzusehen, der in der Lage ist, den Sender und die zugehörige Steuerelektronik zu betreiben. Eine solche permanente Energiequelle beseitigt die Notwendigkeit, Batterien auszutauschen etc., um den Sender zu warten.
Ein Vibrationsdetektor 42, ähnlich dem des Monitors, wird eingesetzt, um festzustellen, ob die Anlage oder Gerätschaft tatsächlich gerade betrieben wird. Dieses Signal wird durch die Steuereinrichtung 43 empfangen, um so Signale an den Monitor nur dann zu senden, wenn das Gerät in Gebrauch ist, und zwar über den Datencodierer 44 und den Sender 45. Die Energie ist ausreichend gering, so daß das Signal nur durch die Bedienungsperson empfangen wird, die tatsächlich gerade die Gerätschaft benutzt, die den die Gerätschaft identifizierenden Code sendet.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann das APR-System durch eine Batterie versorgt werden oder durch eine Kombination von Solarzellen und wiederaufladbarer Batterie.
Diese gesendeten Daten liefern Informationen über die Anlage. Jeder Sender kann mit einem Code programmiert werden, der einzig und allein den Anlagentyp, welchem er zugeordnet ist, identifiziert. Dies erlaubt die Verwendung vieler Anlagentypen mit dem Vibrationsmonitor.
Der Sender sendet seine codierten Daten nur dann, wenn die Anlage in Gebrauch ist, sonst schweigt er.
Der Mitschreiber (Logger) 32 innerhalb des Monitors von Fig. 3 verwandelt das empfangene Datenbündel zurück in Anlagen- bzw. Gerätschafts-Identitätsinformationen. Die von der Anlage gesendeten Daten enthalten eine Fehlerüberprüfung, die eine Sicherheitsmaßnahme gegen mitgeschriebene (logged) unwichtige Anlageninformationen vorsieht. Bei Gebrauch ist es verständlich, daß einige Bedienungspersonen da sind, die mit Vibrationsmonitoren ausgerüstet sind, so daß daher der Logger nur dann Anlageninformationen aufzeichnen wird, wenn er gültige Vibrations-Triggeranreize erhält. Dies, zusammen mit der Verwendung des energieschwachen (daher Kurzbereich-)Senders, bewahrt andere Bedienungspersonen vor dem Erhalt von Anlageninformationen, wenn diese nicht angemessen oder passend sind. Diese Maßnahme ermöglicht es, daß der Empfänger innerhalb des Loggers deaktiviert wird, während Perioden, wo keine gültigen Vibrations-Triggeranreize vorhanden sind. Das spart Energie und bewirkt somit eine Erhöhung der Betriebsdauer zwischen Batteriewechseln im Logger.
Um die notwendigen Informationen zu sammeln und die Möglichkeit zu eröffnen, die Vibrationseinwirkung auf eine Einzelperson zu kalkulieren, wurde ein Aufzeichnungssystem, das einen elektronisch wiederbelegbaren Speicher verwendet, für den Logger entwickelt und ist in Fig. 5 dargestellt. Die gewählte Vorgehensweise erlaubt die Durchführung verschiedener Aufgaben durch das gleiche elektronische System. Der Logger muß folgende Operationen ausführen:
(1) Registriere den Typ der Gerätschaft, die für die Vibration verantwortlich ist, vorausgesetzt, daß solche Gerätschaften versorgt werden;
(2) sei in der Lage, "Etikett"-gültige Aufzeichnungen zeitlich und mit Datum zu erfassen;
(3) registriere die Dauer jedes gültigen Vibrationsanreizes;
(4) bestimme die Gültigkeit oder Triftigkeit eines Vibrationsanreizes für eine Einwirkungskalkulation; und
(5) sei in der Lage, die gespeicherte Information einem System mitzuteilen, das durch Verwendung dieser Information zusammen mit Informationen bezüglich des vibrierenden Gerätes die Möglichkeit bietet, eine Vibrationseinwirkung auf eine Einzelperson zu errechnen.
Der bislang beschriebene Vibrationsmonitor soll annähernd die gleiche Größe und Form einer Armbanduhr haben. In Anbetracht der obigen Erfordernisse ist klar, daß eine innerhalb des obigen "Paketes" zu integrierende Energiequelle für die Elektronik klein sein muß und daher eine begrenzte Kapazität haben wird. Zu diesem Zweck werden in Fig. 5 elektronische Vorrichtungen von niedriger Energie und geringer Spannung verwendet.
Das Vorgänge mitschreibende Hauptsteuerteil (A) ist ein 8- Bit-Niederspannungs/Energie-Mikrosteuerteil, z. B. Phillips-Chip vom Typ P 85CL00HFZ.
Eine hörbare Warnvorrichtung (B) ist mit dem Steuerteil ebenso wie eine optische Warnvorrichtung (C) verbunden.
Der Beschleunigungsmesser und die Signalverarbeitungselektronik (D) wurden bereits oben mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Die Gerätschaft- oder Anlagen-Erkennungsschaltung (E) ist dargestellt, die Anlagen-ID-Informationen für das Steuerteil empfängt.
Ein Batterie-Zustandsmonitor (F) mißt den Batteriezustand und kann ein Abschalten bewirken.
Ein Datenspeicher (G) für Realzeituhr und Loggergestaltung liefert Timing- und Betriebsdaten.
Ein 8-Kilobyte-Speicher für protokollierte Daten, z. B. EEPROM, sieht Informationsspeicherung vor.
Ein Serien(RS423)-3-Draht-Kommunikationslink (I) sieht den Weg für ankommende und abgehende Daten vor (im typischen Fall unter Verwendung eines externen Verarbeitungscomputer).
Ein Ablaufdiagramm, geeignet für Monitor-Systembetrieb, ist in Fig. 6 dargestellt.
Die Monitoreinrichtung, die mit einem Verarbeitungscomputer verbunden ist, zeigt Fig. 7. Der Block I von Fig. 5 ist mit der Kommunikationen-Schnittstelle zum Verarbeitungscomputer 50 verbunden. Auszudruckende Information ist über einen Drucker 52 verfügbar.

Funktionelle Beschreibung der Logger-Ruhebetriebsweise

Während er keinen gültigen Vibrationsanreiz protokolliert, wird der Logger versuchen, Energie einzusparen. In der Praxis wird dies bedeuten, daß die Vorrichtungs-Elektronik die Energie runterschaltet, wobei nur die Batterieüberwachung, Anlagen- Erkennungs- und Beschleunigungsmesser-Schaltungen aktiv sind. Dies sind notwenige Leistungsmerkmale, die die Möglichkeit bieten, daß die Bedienungsperson von einem schwachen Batteriezustand in Kenntnis gesetzt wird, und auch ein Mittel liefern, durch welches eine Vibration kontinuierlich überwacht werden kann, wobei zu protokollierende Daten nur unter gültigen Bedingungen forciert werden.

Alarm-Betriebsweise

Gültige Alarmbedingungen sind:
- Protokollierte Daten überschreiten 95% der Speicherkapazität (inaktiv bei Standby-Betrieb)
- Warnung vor schwacher Batterie
- ungültige Anlagenidentität empfangen (inaktiv bei Standby- Betrieb)
- Kommunikationsfehler
- interner Fehler entdeckt.
Wenn ein Alarmzustand entdeckt wird, dann ertönt der Logger und zeigt einen Alarm an. Solche Anzeigen können periodisch sein. Während der dazwischen liegenden Zeit wird der Logger in den oben beschriebenen Ruhebetrieb eintreten. Die einzige Methode der Aufhebung eines Alarms besteht über das Verarbeitungs-Computersystem, das den Typ, die Zeit und das Datum des letzten Alarms aufzeichnen wird.

Standby-Betrieb

Das Registrieren von Daten wird unwirksam gemacht, und der Logger befindet sich im Ruhebetrieb. Der Verarbeitungscomputer setzt den Standby-Betrieb.

Lösch-Betrieb

Dies ist ein vorübergehender, gesetzt durch den Verarbeitungscomputer, stets im Standby-Betrieb endend. Die folgenden Operationen werden ausgeführt:
- Zähler von registrierten Aufzeichnungen werden auf 0 rückgestellt;
- Alarm und zugehörige Loggerdaten werden gelöscht;
- die gegenwärtige Anlagenidentität wird auf Standardwert rückgestellt;
- wenn Kommunikationen auf MODEM-Basis implementiert werden, wird der schwarzschreibende Zähler auf 0 rückgestellt (nur erlaubt in der lokalen Kommunikations-Betriebsweise).
Obwohl es bevorzugt wird, daß die Identifizierung der Gerätschaft automatisch erfolgt, ist es in einer Alternative möglich, den Identifizierungscode manuell einzugeben. Ein Satz von Tasten, die farblich gekennzeichnet sein können, wird benutzt, um einen Code einzugeben, der einzig und allein einen Anlagentyp identifiziert. Der Einsatz der Tasten wird einen Aufwachzustand an den Logger-Mikrocontroller signalisieren. Der Logger (Mitschreiber) wird seinen Ruhebetrieb verlassen.
Diese Art der Eingabe von Anlageninformationen könnte zu Fehlern führen, wenn die Bedienungsperson ungewollt unpassende Informationen bezüglich des falschen Typs von Einrichtung eingibt.
Der Vibrationsmonitor nach Fig. 3 könnte eher als Monitor als ein Strahlungsausweis verwendet werden, wobei die Einwirkung auf die Bedienungsperson konstant überwacht wird. Wenn die gesamte kumulative Einwirkung einen voreingestellten Wert überschreitet, wird die Bedienungsperson über einen akustischen und/oder optischen Indikator davon in Kenntnis gesetzt, z. B. durch ein Blinklicht oder durch Piepstöne. Der Einwirkungspegel, bei dem dieses Signal auftritt, würde entweder über ein Kommunikationslink programmiert, und zwar beim Verarbeitungscomputer, oder könnte bei der Herstellung voreingestellt werden.
Das Dosimeter, wie oben aufgezeigt, würde intern gespeicherte Anlagedaten in Form einer Nachschlagetabelle haben. Ein Zuordnen der Anlage- oder Gerätschaftsdaten, zusammen mit der Einwirkungsdauer, erlaubt die kontinuierliche Überwachung des täglichen Einwirkungspegels. Der Monitor könnte auch die kumulative Dosis über für eine Zeitdauer eingestellte Alarm- Grenzwerte, die für verschiedene kumulative Pegel programmiert sind, errechnen.
Der Monitor kann auch eine Digital-Anzeige enthalten, die die tägliche Einwirkung und die kumulative Dosis über etliche Tage zeigt.

Mitschreib-Betrieb

Der Mitschreib-Betrieb (logging mode) wird normalerweise auf den Ruhebetrieb folgend eingeführt. Das Mitschreiben einer Zeitablauf-Aufzeichnung beginnt auf den Empfang einer gültigen Triggerkondition hin.
Triggerinformation wird durch einen digitalen Impuls geliefert, der an einen der Mikrosteuergerät-Eingangsstifte angelegt wird. Dieses Signal erscheint immer dann, wenn der Eingangsübertrager eine Beschleunigung, im typischen Fall von mehr als 3 ms&supmin;², erfährt. Während ein gültiger Trigger vorhanden ist, mißt ein interner Zähler die abgelaufene Zeit. Sobald die Triggerkonditionen nicht mehr gelten, werden Startzeit, Datum, Quelle und abgelaufene Zeit in den nichtflüchtigen Speicher des Loggers eingeschrieben. Der Logger tritt dann wieder in den Ruhebetrieb ein.
Man merke: Dem ersten Erscheinen eines gültigen Triggers folgend werden das gegenwärtige Datum und die Zeit in den Arbeitsspeicher des Loggers eingeschrieben.

Externe Kommunikationen (mit Verarbeitungscomputer - siehe Fig. 7)

Das Kommunikationslink mit dem Verarbeitungs-PC ergibt die Möglichkeit, daß der Logger konfiguriert werden kann und daß auch Daten, die im Speicher gehalten werden, in den Verarbeitungscomputer für eine Nachverarbeitung heruntergeladen werden können. Das Mitschreiben (Logging) kann während eines Dialogs fortgesetzt werden, jedoch gibt es dazu einige Einschränkungen (siehe unten). Dieses Gestaltungsmerkmal erbringt die folgenden Vorteile:
1. Die Loggerdaten können in realer Zeit überwacht werden.
2. Der Logger kann als ein Ferninstrument verwendet werden.
3. Die Kalibrierungs-Genauigkeit des Loggers kann überprüft werden.
4. Liefert ein kräftiges Fehlerbeseitigungs-Werkzeug während der Instrumententwicklung.
5. Die externe Kommunikations-Einrichtung kann eine Stütze für Fernkommunikation auf Modembasis einschließen. Dies ist eine optionale Einrichtung.
Der Vibrationsmonitor nach Fig. 3 enthält einen Halbleiter- Speicher, in dem die Einwirkungsdauer, zusammen mit dem Typ der verantwortlichen Gerätschaft, gespeichert wird. Anlagen- oder Gerätschaftsdetails können intern im Zähler in Form einer Nachschlagetabelle gespeichert oder in einem Verarbeitungscomputer- Speicher gehalten werden.
Der Logger wird Einrichtungen enthalten, um mit einem Computer zu kommunizieren, was folgendes ermöglicht:
1. Das Herunterladen von mitgeschriebenen Daten.
2. Einstellen von Einwirkungspegel-Grenzwerten (falls anwendbar).
3. Aktualisierung von anlagenbezogenen Details (wenn intern gespeichert).
4. Andere dem Mitschreiben von Vibrationseinwirkungen zugeordnete Operationen.
Das Instrument kann auch einige oder alle der vorerwähnten Merkmale enthalten.
Diese Konfiguration eröffnet die Möglichkeit, daß eine Arbeitskraft, die mit Vibrationsloggern ausgerüstet ist, mit Bezug auf ihre Anlagenverwendung und ihren Gesamt- Vibrationseinfluß gemanagt werden kann. Eine Analyse der Einwirkungs-Aufzeichnung wird durch ein Verarbeitungs- Computersystem durchgeführt.
Der Vibrationsmonitor 14 nach Fig. 3 kann eine digitale Anzeige enthalten, die den Vibrations-Einwirkungspegel anzeigt.
Um zu rekapitulieren: Der Vibrationsmonitor kann auf einige unterschiedliche Weisen realisiert werden:

1. Personal-Monitor

Ein Monitor, der eine Nachschlagetabelle für Anlagen- oder Gerätschaftstyp enthält, querverwiesen mit bewertetem Beschleunigungsfaktor für jeden Typ von versorgter Anlage oder Gerätschaft.
Dies erlaubt das Kalkulieren des momentanen Vibrations- Einwirkungspegels durch das Dosimeter selbst.

2. Vibrations-Logger

Ein Monitor, der Vibrations-Einwirkzeit, zusammen mit dem Typ der für jede Einwirkungsaufzeichnung verantwortlichen Anlage oder Gerätschaft, mitschreibt. Der aktuelle Einwirkpegel wird nach Transfer der mitgeschriebenen Daten zu einem Verarbeitungs- oder Basisstations-Computer errechnet.

3. Personeller Monitor und Logger

Ein Monitor, der alle obigen Merkmale in sich vereinigt.
Ein System, in dem Monitordaten zu einem Verarbeitungs- oder Basisstations -Computer transferiert werden können, wird sowohl Analyse als auch Management einer Bedienungsperson- Vibrationseinwirkung gestatten. Potentiell könnte das Verarbeitungs- oder Basisstations-Computersystem dazu verwendet werden, um Daten für viele Monitorverwender zu analysieren.

Claims

1. Vibrationsüberwachungssystem mit einem Vibrationsmonitor (14), der von einer Bedienungsperson (12) getragen wird, mit:

einer Einrichtung (E) zur Identifizierung der von der Bedienungsperson (12) verwendeten Gerätschaft (10), damit ein vorbestimmter Vibrationspegelwert, der der Gerätschaft (10) zugeordnet ist, dem Monitor zur Verfügung steht;

einer Sensoreinrichtung (20; D) zur Feststellung, daß eine Vibration stattfindet; und

einer Einrichtung (A, G) zur Bestimmung der abgelaufenen Zeit, während welcher die Vibrationen ermittelt werden.

2. System nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zur Identifizierung der Gerätschaft Mittel (E) zum Empfang eines Codes enthält, der auf die zu benutzende Gerätschaft (10) oder den zu erwartenden Vibrationspegel hinweist.

3. System nach Anspruch 2, bei dem der Code, der die Gerätschaft (10) identifiziert, welche für die Vibrationen verantwortlich ist, manuell in den Vibrationsmonitor (14) eingebbar ist.

4. System nach Anspruch 2, bei dem der Code, der die Gerätschaft (10) identifiziert, welche für die Vibrationen verantwortlich ist, durch einen Sender (31), der an der vibrierenden Gerätschaft angebracht ist, für den Empfang durch den Vibrationsmonitor (14) übertragen wird.

5. System nach Anspruch 4, bei dem der Sender eine Quelle kinetischer Energie einschließt.

6. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem Speichermittel (H) zur Aufzeichnung angesammelter Informationen vorgesehen sind und bei dem Zugangsmittel (I) vorgesehen sind, damit die angesammelte Dauerinformation extern dem Monitor zugänglich gemacht werden kann.

7. System nach Anspruch 6, bei dem die Information mittels eines computerisierten Kommunikationslinks (I) verfügbar gemacht wird.

8. System nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Speichermittel eine Einrichtung (G) zur Identifizierung von Datum und Tageszeit enthält, damit diese die angesammelte Dauerinformation begleiten.

9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Vibrationssensor ein piezoelektrischer Meßwandler (20) ist.

10. System nach Anspruch 9, bei dem der Vibrationssensor (20) eine Binärvorrichtung ist zur Erzeugung eines ersten Signals, wenn Vibration ermittelt wird, und eines zweiten Signals, wenn keine Vibration ermittelt wird.

11. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit Rechnermitteln (A) zum Vorsehen einer Anzeige für die gesamte angesammelte Zeit und den Grad der Vibration über eine gegebene Zeitdauer hinweg.

12. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem Alarmmittel (B, C) vorgesehen sind, um anzuzeigen, wann die angesammelte Einwirkung einen vorbestimmten Pegel erreicht.

13. System nach Anspruch 1, ferner mit einem Gerätschafts- Identifizierungsmechanismus, der Mittel (31, 45) zur Erzeugung eines Ausgangs aufweist, der auf die Gerätschaft (10) hindeutet, die benutzt wird, um Vibrationspegel ermitteln zu können.

14. System nach Anspruch 13, bei dem die den Ausgang erzeugenden Mittel des Gerätschaft-Identifizierungsmechanismus einen Sender (31, 45) enthalten, der an der Gerätschaft zur Übertragung eines Codes angebracht ist, der auf den Typ der verwendeten Gerätschaft hinweist.

15. System nach Anspruch 13, bei dem die den Ausgang erzeugenden Mittel des Gerätschaft-Identifizierungsmechanismus einen Sender (31, 45) enthalten, der an der Gerätschaft zur Übertragung von Information angebracht ist, die auf den für diese Gerätschaft erwarteten Vibrationspegel hinweist.

16. System nach Anspruch 13, 14 oder 15, mit einer kinetischen Energiequelle (40) zur Erzeugung elektrischer Energie für die Versorgung des Mechanismus-Ausgangs.

17. System nach Anspruch 16, mit einer Energie- Umwandlungseinrichtung (41) zur Regulierung des Ausgangs der Energiequelle.

18. System nach einem der Ansprüche 13 bis 17, mit einer Vibration-Detektoreinrichtung (42), die mit einem System- Steuergerät (43) verbunden ist, das den Sender (31, 45) des Identifizierungsmechanismus so steuert, daß Signale nur dann übermittelt werden, wenn die Gerätschaft (10) tatsächlich betätigt wird.

19. Verfahren zur Überwachung von Vibration, die durch eine Gerätschaft auf eine Bedienungsperson einwirkt, mittels eines Monitors, der von der Bedienungsperson getragen wird, mit folgenden Verfahrensschriften:

Identifizierung der durch die Bedienungsperson in Gebrauch befindlichen Gerätschaft, damit ein vorbestimmter Vibrationspegelwert, der der Gerätschaft zugeordnet ist, für den Monitor zur Verfügung steht;

Abtastung, wenn immer Vibrationen stattfinden, und Bestimmung der abgelaufenen Zeit, während welcher Vibrationen ermittelt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19 mit dem Verfahrensschritt der Speicherung von Vibrationsinformation betreffend die Gerätschaft, die so zu verwenden ist, daß eine akkumulierte Vibrationseinwirkung für eine gegebene Zeit bestimmt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, einschließlich der Übertragung codierter Information aus der eingesetzten Gerätschaft durch drahtlose Mittel, um die betätigte Gerätschaft zu identifizieren.

22. Verfahren nach Anspruch 19, 20 oder 21, einschließlich der Kommunikation von Nutzungsinformation zu einem entfernten Computer über ein Kommunikationslink.