DE69707459T2

DE69707459T2 - Zustandsanalysator

Info

Publication number: DE69707459T2
Application number: DE69707459T
Authority: DE
Inventors: Carsten Aronsson; Jarl-Ove Lindberg
Original assignee: SPM Instrument AB
Current assignee: SPM Instrument AB
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2017-07-05
Also published as: EP0909430A1; EP0909430B1; ES2138942T3; US20010001136A1; CN100481137C; SE510771C2; EP1124204A2; WO1998001831A1; ATE207228T1; SE9602694L; ES2138942T1; EP1124204A3; DE909430T1; DK0909430T3; CN1223735A; US6499349B1; SE9602694D0; DE69707459D1; US6725723B2; US20030018439A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung des Zustands einer Maschine, die einen Messpunkt hat, und auf ein System zum Durchführen des Verfahrens. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Analysegerät zum Bestimmen des Zustands einer Maschine, die einen Messpunkt hat, und auf einen nicht flüchtigen Speicher, der in ihm ein Computerprogramm zum Regeln eines Zustandsanalysegeräts gespeichert hat.

Stand der Technik

Maschinen mit sich bewegenden Teilen sind mit Verlauf der Zeitnutzung ausgesetzt, die oft mit sich bringt, dass sich der Zustand der Maschine verschlechtert. Beispiele solcher Maschinen mit sich bewegenden Teilen sind Motoren, Pumpen, Generatoren, Kompressoren, Drehbänke und CNC-Maschinen. Es ist bekannt, mehr oder weniger regelmäßig den Betriebszustand solcher Maschinen zu untersuchen. Der Betriebszustand kann durch Messen der Vibrationsamplitude in einem Lager bestimmt werden und durch Messen von Temperaturänderungen auf dem Gehäuse der Maschine, wobei die Temperaturen abhängig vom Betriebszustand des Lagers sind. Solche Zustandsüberprüfungen von Maschinen mit sich drehenden oder anderen sich bewegenden Teilen sind hinsichtlich der Sicherheit und auch der Länge der Lebensdauer solcher Maschinen von großer Bedeutung. Es ist bekannt, solche Messungen auf Maschinen vollständig manuell durchzuführen. Dies wird gewöhnlich durch einen Bediener mit Hilfe eines Messinstruments gemacht, der Messungen an einer Anzahl von Messpunkten auf einer Maschine durchführt. Die durch das Messinstrument erhaltenen Messdaten für jeden Messpunkt werden auf ein vorgedrucktes Formular notiert. Es kann für eine Maschine notwendig sein, eine Anzahl von Messpunkten vorzusehen, um später den Gesamtbetriebszustand der Maschine bestimmen zu können. Beispielsweise werden häufig drei Messpunkte für das Messen von Vibrationen eines Motors verwendet, so dass die Vibrationen in drei wechselseitig senkrechten Richtungen gemessen werden, d.h. in der X-Richtung, in der Y-Richtung und in der Z-Richtung. Der Bediener muss jeden gemessenen Wert auf dem Formular niederschreiben. Es ist weiter nötig, dass der Bediener die gemessenen Werte untersucht, so dass er beurteilen kann, ob die gemessenen Amplitudenmesswerte eine Veränderung an einer Messposition angeben, so dass die Maschine gewartet werden kann, wenn die Messwerte eine Abnutzung angeben. Dies stellt eine hohe Anforderung an die Berufserfahrung des Wartungspersonals dar, hinsichtlich der Frage, welche Vibrations- und Temperaturmesswerte akzeptabel sind und welche Messwerte dies nicht sind.
Um einen Schaden an einem Lager zu identifizieren, ist es bekannt, eine Stoßimpulsmessvorrichtung zu verwenden, durch die ein Schaden an Lagern an Maschinen mit sich drehenden Maschinenteilen bestimmt werden kann. Um eine solche Messung an einem Messpunkt durchzuführen, werden der Durchmesser der Welle und die Rotationsgeschwindigkeit der Welle auf einer Messskala festgelegt. Diese Werte, die durch Hand festgelegt werden, dienen als Referenzniveau. Wenn die gemessenen Werte, die durch das Messinstrument gemessen werden, größer als das Referenzniveau sind, kann dies durch eine Warnlampe oder durch ein Tonsignal angezeigt werden.
Es ist aus der EP-0 194 333 bekannt, jeden Messpunkt mit Identitätsdaten zu versehen, die automatisch durch ein getrenntes Lesegerät lesbar sind. Die EP-0 194 333 beschreibt auch, dass die charakteristischen Datenwerte für den Messpunkt am Messpunkt lesbar sind, so dass der oben beschriebene Referenzwert automatisch erzeugt werden kann. Der Referenzwert wird konsequent in einer standardisierten und eindeutigen Weise aus den charakteristischen Datenwerten berechnet. Folglich ist gemäß diesem bekannten Verfahren der eine und einzige Referenzwert für alle Lager mit einem bestimmen Wellendurchmesser und einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit gültig.
Die EP-1 211 212 beschreibt ein Messinstrument zum Erfassen und Bestimmen von Daten, die für den Zustand einer Maschine repräsentativ sind. Das beschriebene Messinstrument hat ein Messgerät, das mit einem Sensorgerät zum Lesen eines Messpunktcodes kombiniert ist, wodurch das Messgerät und das Codeerfassungsgerät in einem gemeinsamen mobilen Gehäuse vorgesehen sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Das durch die vorliegende Erfindung zu lösende Problem ist es, ein Verfahren vorzusehen, das eine erhöhte Genauigkeit beim Erfassen von Veränderungen des Zustands einer Maschine ermöglicht.
Dieses Problem wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zum Bestimmen des Zustands einer Maschine gelöst, die einen Messpunkt hat, wobei ein Zustandswert durch Durchführen einer Messung am Messpunkt erhalten wird, wobei der Zustandswert abhängig vom gegenwärtigen Zustand der Maschine ist; und
der Zustandswert in einem beschreibbaren Informationsträger auf dem oder in der Nähe des Messpunkts gespeichert wird, so dass der Zustandswert nachfolgend als ein Referenzzustandswert verwendet werden kann, wobei mögliche spätere Zustandsänderungen durch Vergleich mit dem Referenzzustandswert bestimmt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Referenzzustandswert abhängig von einem gemessenen Wert erzeugt, wie einem Vibrationswert, der im Zusammenhang mit der Endinspektion einer neu hergestellten Maschine gemessen wird, und abhängig von relevanter Auswertungsinformation, wie Wellendurchmessern und Rotationsgeschwindigkeiten einer Drehwelle der Maschine.
Mit dem Ziel des Vorsehens einer Bestimmung, ob eine messbare Zustandsänderung vorliegt, umfasst ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Schritte:
Erzeugen eines zweiten, gegenwärtigen Zustandswerts zu einem Zeitpunkt später als dem Zeitpunkt des Erzeugens des Referenzzustandswerts, wobei der zweite, gegenwärtige Zustandswert abhängig von dem gegenwärtigen Zustand am Messpunkt ist; und
Erlangen des Referenzzustandswerts von dem Informationsträger, der auf oder in der Nähe des Messpunkts platziert ist.
Das Verfahren kann weiter den Schritt des Erzeugens eines Bezugswerts abhängig von dem zweiten gegenwärtigen Zustandswert und dem Referenzzustandswert umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Erzeugen des zweiten, gegenwärtigen Zustandswerts die Schritte:
Erzeugen eines Messwerts durch Durchführen einer Messung am Messpunkt;
Erlangen von Auswertungsinformation von dem Informationsträger; und
Erzeugen des zweiten, gegenwärtigen Zustandswerts abhängig von dem gemessenen Wert und der Auswertungsinformation. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der zweite gegenwärtige Zustandswert direkt durch Durchführen einer Messung am Messpunkt erzeugt.
Ein System zum Bestimmen des Zustands einer Maschine umfasst:
ein bewegliches Analysegerät und eine Sensoreinheit zum Erzeugen eines Zustandswerts durch Durchführen einer Messung an einem Messpunkt auf der Maschine, wobei der Zustandswert abhängig von der Bewegung ist und den tatsächlichen Zustand der Maschine angibt; und
eine Einrichtung, die einen Informationsträger umfasst, der auf oder in der Nähe des Messpunkts der Maschine platziert ist. Das Analysegerät ist so vorgesehen, dass es den Zustandswert in dem Informationsträger speichert, der beschreibbar ist, so dass der Zustandswert nachfolgend als ein Referenzzustandswert verwendet werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems umfasst die Einrichtung:
Auswertungsinformation, die auf dem Informationsträger gespeichert ist, die technische Typenwerte für die Maschine und/oder das bewegliche Teil auf solch eine Weise enthält, dass der gegenwärtige Zustandswert abhängig von einem gegenwärtig gemessenen Wert und der Auswertungsinformation erzeugt werden kann. Die Einrichtung umfasst auch eine Verbindungseinrichtung zum Zusammenwirken mit dem Informationsträger und zum Verbinden zum Analysegerät. Die Einrichtung kann auch eine Verbindungseinrichtung zum Zusammenarbeiten mit dem Analysegerät umfassen, das abhängig von einem Aktivierungssignal Auswertungsinformation aus dem Informationsträger liest und diese Information an das Analysegerät liefert; wobei die Verbindungseinrichtung abhängig von dem Aktivierungssignal den Referenzzustandswert aus dem Informationsträger liest und diesen an das Analysegerät liefert, so dass das Erzeugen eines Verhältniswerts ermöglicht wird, der einen geänderten Zustand angibt.
Die Verbindungseinrichtung kann einen Transceiver umfassen, um mit dem Analysegerät durch Funkverbindung oder optische Transmitter und optische Receiver zu kommunizieren. Die Verbindungseinrichtung kann auch Kontaktmittel zur leitenden Verbindung zwischen dem Informationsträger und dem Analysegerät umfassen.
Die Vorrichtung bezieht sich auch auf ein. Analysegerät zum Bestimmen des Zustands einer Maschine, die einen Messpunkt hat, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine Sensoreinrichtung zum Erzeugen eines gemessenen Werts abhängig von einer Bewegung der Maschine;
eine Verbindungseinrichtung zum Empfangen von Auswertungsinformation;
eine Informationsverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen eines Zustandswerts. Die Informationsverarbeitungseinrichtung wirkt mit der Verbindungseinrichtung und der Sensoreinrichtung so zusammen, dass die Informationsverarbeitungseinrichtung einen Zustandswert abhängig von dem gemessenen Wert und der Auswertungsinformation erzeugt, der den tatsächlichen Zustand der Maschine angibt.
Die Verbindungseinrichtung umfasst eine Schnittstelleneinrichtung, die so angeordnet ist, dass sie den Zustandswert zu einem beschreibbaren Informationsträger überträgt, der auf dem Messpunkt oder in dessen Nähe platziert ist, so dass er als lokal gespeicherter individueller Bezugszustandswert spezifisch für den Messpunkt verwendet werden kann, wodurch mögliche spätere Zustandsänderungen durch Vergleich mit dem Bezugszustandswert ermittelt werden können.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen nicht flüchtigen Speicher, der ein Computerprogramm zum Steuern eines Zustandsanalysegeräts gespeichert hat, das einen Mikroprozessor hat, einen Read/Write-Speicher und den nichtflüchtigen Speicher, wobei das Computerprogramm umfasst:
eine Programmfunktion, die beim Lauf auf dem Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysegerät einen Zustandswert abhängig von dem gegenwärtigen Zustand einer Maschine erzeugt, indem eine Messung an einem Messpunkt der Maschine durchgeführt wird; und
eine Programmfunktion, die beim Lauf auf dem Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysesystem den Zustandswert als Referenzwert in einem beschreibbaren Informationsträger speichert, der auf, an oder in der Nähe des Messpunkts platziert ist.

Beschreibung der Zeichnungen

Um ein einfaches Verständnis und eine einfache Herstellung der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, wird sie unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Zustandsanalysesystems gemäß der Erfindung.
Fig. 2A zeigt eine Ausführungsform einer Sensoreinheit, die eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem Informationsträger an einem Messpunkt umfasst.
Fig. 2B zeigt eine Ausführungsform einer Einrichtung an einem Messpunkt, die einen Informationsträger und eine Schnittstelle zur Verbindung mit der Schnittstelle gemäß Fig. 2A umfasst.

Bevorzugte Ausführungsformen

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Zustandsanalysesystems 10 gemäß der Erfindung. Das Zustandsanalysesystem umfasst eine Sensoreinheit 20 zum Erzeugen eines gemessenen Werts abhängig von einer Bewegung und, genauer, abhängig von Vibrationen.
Die Sensoreinheit 20 ist mit einem Analysegerät 30 über einen Leiter 32 verbunden. Das Analysegerät 30 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher 40, einen Mikroprozessor 50 und einen Read/Write-Speicher 60. Ein Computerprogramm ist in dem Read-Speicher 40 gespeichert und durch dieses Computerprogramm wird die Funktion des Analysegeräts 30 gesteuert. Wenn untenstehend angegeben wird, dass der Mikroprozessor 50 eine bestimmte Funktion ausführt, soll dies bedeuten, dass der Mikroprozessor einen bestimmten Teil des Programms ablaufen lässt, das in dem Speicher 40 gespeichert ist.
Der Mikroprozessor 50 ist mit einer Anzeigeneinheit 62 verbunden. Durch die Anzeigeneinheit 62 wird ein Benutzer des Zustandsanalysesystems über den Zustand des gegenwärtigen Messpunkts im Klartext informiert. Das Erzeugen eines Zustandswerts wird unten genauer beschrieben. Die Anzeigenanordnung kann auf der einen Seite einen Bildschirm und auf der anderen Seite eine Druckereinheit umfassen, so dass der Benutzer den Zustandswert vom Messpunkt ausgedruckt haben kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Analysegerät 30 einen Bildschirm 62, auf dem relevante Information während der Messung dargestellt wird, und ein Diskettenlaufwerk 64, in das eine Diskette einführbar ist. Auf diese Weise sammelt der Benutzer mit Hilfe des Analysegeräts 30 die Zustandswerte für eine Vielzahl von Messpunkten und speichert all die Information auf einer Diskette, die entfernbar in das Diskettenlaufwerk 64 eingeführt wird. Der Mikroprozessor 50 ist weiter mit einem Informationsport 66 verbunden, durch den das Gerät 30 mit einer getrennten Informationsverarbeitungseinheit verbunden werden kann.
Das Analysegerät 30 ist mit einer Schnittstelle 70 für den Datenaustausch mit einer Einrichtung 80 versehen. Wenn das System in Betrieb ist, ist die Einrichtung 80 fest auf oder an einem Messpunkt 90 auf einer Maschine 100 mit einem sich bewegenden Teil 110 montiert. Ein Messpunkt kann eine Verbindungskupplung umfassen, die fest an dem Gehäuse der Maschine angebracht ist, an der die Sensoreinheit lösbar anbringbar ist. Die Verbindungskupplung kann beispielsweise durch eine Bajonettkupplung gebildet werden. Ein Messpunkt kann eine Gewindeaussparung im Gehäuse umfassen, in die die Sensoreinheit einschraubbar ist. Im letzteren Fall umfasst die Sensoreinheit 20 entsprechende Gewinde, so dass sie in die Aussparung wie eine Schraube eingeführt werden kann.
Alternativ ist der Messpunkt auf dem Gehäuse der Maschine nur mit einer Farbmarke markiert.
Die Maschine 100, die in Fig. 1 beispielhaft dargestellt ist, hat eine sich drehende Welle 110 mit einem bestimmten Wellendurchmesser d&sub1;. Die Welle 110 in der Maschine 100 dreht sich mit einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit V&sub1;, wenn die Maschine verwendet wird.
Die Vorrichtung 80 umfasst einen Informationsträger 120, der mit Information hinsichtlich der Identität des Messpunkts und Auswerteinformation ausgerüstet ist. Der Informationsträger ist weiter mit mindestens einem Zustandswert Kref ausgerüstet, der als Referenz zum Bestimmen einer möglichen Änderung im Zustand verwendet werden kann.
Die Identitätsinformation kann beispielsweise durch die Identitätszahl des Messpunkts oder durch einen Datenstring geformt werden, der sowohl die Maschine 100 als auch den Messpunkt 90 identifiziert. Die Maschine 100, die nur zum Teil in Fig. 1 gezeigt ist, kann mehrere Messpunkte und mehrere sich bewegende Teile umfassen, so dass der Zustand verschiedener Teile der Maschine individuell bestimmt werden kann. Die in der Messpunkteinrichtung 80 gespeicherten Auswertedaten können ein erstes Computerwort umfassen, das den oben erwähnten Wellendurchmesser d&sub1; angibt, und ein zweites Computerwort, das die Rotationsgeschwindigkeit V&sub1; angibt. Der Informationsträger 120 ist mit einer Schnittstelleneinheit 130 zum Austausch von Information mit der Schnittstelleneinheit 70 des Analysegeräts 30 verbunden. Ein Bediener transportiert das tragbare Analysegerät 30 zum Messpunkt, für den der Zustandswert bestimmt werden soll, und bringt die Sensoreinheit 20 an dem Messpunkt 90 an. Gemäß einer Ausführungsform ist die Sensoreinheit 20 mit einem (nicht gezeigten) Wechselschalter versehen, der sich in Abhängigkeit davon schließt, ob die Sensoreinheit in Kontakt mit dem Messpunkt 90 gebracht ist. Wenn sich der Wechselschalter schließt, wird ein Aktivierungssignal erzeugt, das über den Bus 32 an den Mikroprozessor 50 geliefert wird und dadurch den Mikroprozessor aktiviert, dass er eine Analyseroutine durchführt. Ein gegenwärtiger Zustandswert und ein Referenzwert Kref, der aus dem Informationsträger 120 erhalten wird, wird durch die Analyseroutine bestimmt. Der Referenzwert Kref gibt den Zustandswert für die individuelle Maschine und den gleichen Messpunkt zu einem früheren Zeitpunkt an. Der Referenzwert Kref wird in dem Informationsträger auf die gleiche Weise, wie es unten beschrieben wird, gespeichert.
Wenn die Maschine neu aus der Fabrik kommt oder wenn ein Lager für eine Drehwelle 110 erneuert oder ausgetauscht wird, wird ein Zustandswert Kref für jeden Messpunkt 90 der Maschine 100 bestimmt.
Der Zustandswert für den Messpunkt wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durch Erzeugen eines gemessenen Werts bestimmt, der die Vibration oder die Temperatur der Maschine am Messpunkt angibt, und auf eine bekannte Weise mit der Hilfe von Auswertungsinformation, wie dem Wellendurchmesser und der Rotationsgeschwindigkeit der Welle, durch Tansformieren des gemessenen Werts in einen Zustandswert. Da dieser Zustandswert Kref erzeugt wird, wenn das entsprechende Maschinenteil neu ist oder erneuert ist, können mögliche spätere Zustandsänderungen vorteilhaft durch Vergleich mit dem Referenzwert Kref bestimmt werden.
Wenn die Vorrichtung 30 verwendet wird, um den Referenzzustandswert Kref zu erzeugen, wird eine Tastatur mit dem Informationsport 66 verbunden und der Mikroprozessor wird angewiesen, eine Referenz erzeugende Routine durchzuführen. Die Referenz erzeugende Routine umfasst, dass der Mikrocomputer 30 einen Messwert von der Sensoreinheit 20 ermittelt und dass die Anzeigeneinheit 62 eine Nachfrage an den Bediener anzeigt, die Auswerteinformation einzugeben, die für den Messpunkt Anwendung findet.
Die Auswerteinformation kann beispielsweise über die Tastatur oder durch eine Diskette eingegeben werden, die in die Diskettenstation 64 eingeführt wird.
Der Mikrocomputer berechnet den gegenwärtigen Zustandswert Kref, der den Zustand des individuellen Messpunkts abhängig von dem gemessenen Wert und der eingegebenen Auswertungsinformation angibt.
Sowohl der Zustandsreferenzwert Kref als auch die eingegebene Auswertungsinformation, die auf diese Weise bestimmt werden, werden an den Informationsträger 120 über die Schnittstelle 70 geliefert.
Alternativ können die Auswertedaten ebenso wie der Referenzwert Kref an die Disketteneinheit 64 oder die Anzeigeneinheit/Bildschirm 62 geliefert werden, um auf eine andere Weise in den Informationsträger 120 eingegeben zu werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Einrichtung 80 einen lesbaren und schreibbaren Speicher 120, der Information in beide Richtungen mit der Schnittstelle 130 austauschen kann. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Einrichtung 80 eine fotoelektrische Zelle, die die Stromzufuhr an den Speicher 120 und die Schnittstelle 130 vorsieht.
Da die Einrichtung 80 auf die oben beschriebene Weise mit einem Zustandsreferenzwert angewendet wird, der für die Maschine und den Messpunkt individuell ist, kann eine spätere Zustandsmessung vorteilhaft genaue Angaben hinsichtlich Änderungen im Zustand liefern. Dies bedeutet, dass das Analysegerät nicht mit irgendwelcher Information über die Maschine oder ihren Messpunkt versehen werden muss und trotzdem es möglich ist, eine genaue Bestimmung zu erzielen, ob Änderungen im Zustand aufgetreten sind.
Dies ist ein beträchtlicher Vorteil während beispielsweise des Überprüfens des Zustands von Maschinen, die auf dem Boden in einer großen Herstellungsindustrieanlage montiert sind, in der die Anzahl von Maschinen und Messpunkten sehr groß ist. Es sieht ferner eine sehr hohe Sicherheit im Hinblick auf das Risiko vor, dass Daten in einer Datenbasis vermischt werden, dadurch, dass der Referenzzustandswert direkt am Messpunkt gespeichert wird.
Ein Verfahren zum Bestimmen einer möglichen Änderung im Zustand wird gewöhnlich mit einer bestimmten Regelmäßigkeit durch Wartungspersonal durchgeführt. Ein erstes Beispiel, wann ein solcher Vorgang gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann, ist, wenn eine Maschine gerade nach der Auslieferung installiert worden ist. In dieser Situation ist bereits ein Zustandsreferenzwert in dem Informationsträger, der dort in Verbindung mit der Endinspektion beim Herstellen der Maschine erzeugt und gespeichert worden ist.
Wenn der Installateur die Maschine gerade aufgebaut hat, wird der Vorgang durchgeführt, um eine mögliche Änderung im Zustandswert zu bestimmen, mit dem Zweck des Überprüfens, ob die Installation korrekt ist und dass der Zustand der Maschine sich nicht während des Transports vom Hersteller verschlechtert hat.
Das Verfahren umfasst die Schritte:
- Erzeugen eines gemessenen Werts, der von einer Bewegung der Maschine abhängt;
- Erlangen von Auswertungsinformation aus einem Informationsträger, der an dem Messpunkt montiert ist;
- Erzeugen eines gegenwärtigen Zustandswerts, der den gegenwärtigen Zustand des Messpunkts auf der Maschine angibt, abhängig von dem gemessenen Wert und der Auswertung;
- Erlangen eines zweiten Zustandswerts, der den Zustand des Messpunkts zu einem früheren Zeitpunkt angibt, aus dem Informationsträger;
- Erzeugen eines Verhältniswerts abhängig vom gegenwärtigen Zustandswert und dem zweiten Zustandswert, wobei der Verhältniswert eine Veränderung im Zustand angibt.
Dieser Vorgang kann durch den Mikroprozessor 50 durchgeführt werden, der eine Analyseroutine durchläuft, die in dem Speicher 40 gespeichert ist.
Die Analyseroutine umfasst den Schritt, dass von dem Mikroprozessor 50 Messwerte aus der Sensoreinheit 20 nachgefragt werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sensoreinheit eine Beschleunigungsmesser 140 mit einem piezo-elektrischen Element. Wenn der Messpunkt 90 vibriert, vibriert die Sensoreinheit 20 oder zumindest ein Teil davon ebenfalls und der Beschleunigungsmesser 140 erzeugt ein elektrisches Signal, dessen Frequenz und Amplitude von der mechanischen Vibrationsfrequenz und der Vibrationsamplitude des Messpunkts 90 jeweils abhängen. Das elektrische Signal wird an den Analog-Digital-Konverter 34 geliefert, der mit einer bestimmten Probenfrequenz fs das analoge Signal in konstruktive digitale Wörter auf eine bekannte Weise umwandelt. Der Mikrocomputer 50 speichert eine Reihe von digitalen Wörtern, die einer Zeitsequenz des elektrischen Signals in dem Speicher 60 entsprechen, und führt dann eine Analyse der Signalseqeunz durch, wobei die Frequenz und Amplitude des Signals bestimmt werden. Folglich wird ein gemessener Wert für die Vibrationsamplitude Av und die Vibrationsfrequenz fv bestimmt. Der Mikrocomputer nimmt dann Auswerteinformation und den Referenzwert Kref aus der Einrichtung 80 durch Lesen von Information von der Schnittstelle 70 auf.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Schnittstelle 130 auf der Einrichtung 80 einen optischen Transmitter, der Daten seriell zur Schnittstelle 70 in der Form von Infrarotlichtpulszügen übermittelt.
Die Einrichtung 80 kann abhängig von einer Informationsnachfrage aktiviert werde, die über die Schnittstelle 130 empfangen wird. Alternativ umfasst die Einrichtung 80 ein Erfasserelement, das erfasst, ob die Sensoreinheit 20 an dem Messpunkt 90 angebracht ist und dann die Einrichtung 80 aktiviert, um Information zur Schnittstelle 130 zu senden.
Auf diese Weise empfängt der Mikrocomputer Information hinsichtlich der Identität des Messpunkts und Auswerteinformation, wie dem Durchmesserwert d&sub1; und dem Rotationsgeschwindigkeitswert V&sub1;.
Mit der Kenntnis der Auswerteinformation d&sub1; bzw. V&sub1; kann jeder gemessene Vibrationsamplitudenwert Av einfach in einen tatsächlichen Zustandswert Ka umgewandelt werden. Ein vorbestimmter Auswertealgorithmus ist in dem Speicher 40 gespeichert und ausgehend von einem Amplitudenwert Av und Auswerteinformation, wie d&sub1; und V&sub1;, erzeugt der Mikrocomputer einen entsprechenden Zustandswert Ka, der davon abhängig ist. Solch ein Auswertealgorithmus basiert auf einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Erzeugen eines Zustandswerts, das in dem schwedischen offengelegten Dokument 339 576 beschrieben ist.
Gemäß einer Ausführungsform basiert der Auswertealgorithmus auf dem Maschinen-Klassifikationsstandard ISO 2954.
Der gegenwärtige Zustandswert Ka, der erzeugt wird, und der Referenzzustandswert Kref, der von dem Informationsträger 120 erhalten wird, werden an den Bildschirm 62 geliefert, so dass der Bediener beurteilen kann, ob die zwei Werte einander entsprechen. Wenn Ka im wesentlichen ähnlich zu Kref ist, ist der Zustandswert im wesentlichen unverändert. Wenn eine Diskrepanz zwischen den zwei Werten vorhanden ist, gibt dies an, dass der Zustand der Maschine sich verändert hat.
Da der gegenwärtige Zustandswert Ka gemäß der Erfindung mit einem früher gemessenen Zustandswert Kref für den gleichen Messpunkt verglichen werden kann, wird eine äußerste genaue Angabe von Änderungen erreicht. Auf diese Weise können vorteilhaft gut beurteilte Entscheidungen getroffen werden, wann eine Wartung benötigt wird, was wiederum dazu führt, dass die Lebensdauer der Maschine erhöht werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt der Mikrocomputer einen Verhältniswert in Abhängigkeit von tatsächlichen Zustandswert Ka und dem Referenzzustandswert Kref.
Durch Teilen des Werts Ka durch den Referenzwert Kref wird ein Verhältniswert erreicht, der eine prozentuale Änderung des Zustands des Maschinenteils oder der Teile angibt, auf die sich die Messpunkte beziehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der Verhältniswert als Differenz zwischen dem Wert Ka und dem Referenzwert Kref erzeugt.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung des Zustands einer Maschine (100), die einen Messpunkt (90) hat, wobei ein Zustandswert durch Durchführen einer Messung am Messpunkt erhalten wird, wobei der Zustandswert abhängig von dem gegenwärtigen Zustand der Maschine ist;

gekennzeichnet durch

Speicherung des Zustandswerts in einem beschreibbaren Informationsträger (120), der an oder in der Nähe des Messpunkts (90) angeordnet ist, so dass der Zustandswert nachfolgend als Referenzzustandswert verwendet werden kann, wodurch mögliche spätere Zustandsänderungen durch Vergleich mit dem Referenzzustandswert bestimmt werden können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

Erzeugen eines Messwerts;

Erlangen von Auswertungsinformation (d&sub1;, V&sub1;);

Erzeugen des Zustandswerts abhängig von dem gemessenen Wert (Av) und der ermittelnden Auswertungsinformation (d&sub1;, V&sub1;)

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Wert eine Bewegung der Maschine, wie eine Vibration, anzeigt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Wert eine Temperatur der Maschine am Messpunkt anzeigt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungsinformation (d&sub1;, V&sub1;) den technischen Gattungswerten der Maschine oder eines Teils der Maschine entspricht.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung den Schritt des Anbringens eines Sensors (20) an dem Messpunkt umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend die Schritte:

Erzeugen eines zweiten gegenwärtigen Zustandswerts zu einem späteren Zeitpunkt als dem Zeitpunkt des Erzeugens des Referenzzustandswerts, wobei der zweite gegenwärtige Zustandswert abhängig vom gegenwärtigen Zustand am Messpunkt ist;

Erlangen des Referenzzustandswerts von dem Informationsträger (120), der auf dem Messpunkt (90) oder in dessen Nähe platziert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, weiter umfassend den Schritt:

Erzeugen eines Bezugswerts abhängig von dem zweiten gegenwärtigen Zustandswert und dem Referenzzustandswert.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet dadurch, dass das Erzeugen des zweiten gegenwärtigen Zustandswerts die Schritte umfasst:

Erzeugen eines Messwerts durch Durchführen einer Messung am Messpunkt;

Erlangen von Auswertungsinformation von dem Informationsträger (120); und

Erzeugen des zweiten gegenwärtigen Zustandswerts (K) abhängig von dem gemessenen Wert (Av) und der Auswertungsinformation (d&sub1;, V&sub1;).

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite gegenwärtige Zustandswert direkt durch Durchführen einer Messung am Messpunkt erzeugt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Übermitteln zu dem Informationsträger durch Funkverbindung oder optische Verbindung.

12. Analysegerät zum Bestimmen des Zustands einer Maschine (100), die einen Messpunkt (90) hat, wobei das Gerät umfasst:

eine Sensoreinrichtung (20) zur Erzeugung eines Messwerts (Av) abhängig von einer Bewegung der Maschine;

eine Verbindungseinrichtung (70, 66, 64) zum Empfang von Auswertungsinformation;

eine Informationsverarbeitungseinrichtung (50, 40, 60) zum Erzeugen eines Zustandswerts;

dadurch gekennzeichnet, dass

die Informationsverarbeitungseinrichtung (50, 40, 60) mit der Verbindungseinrichtung (70, 66, 64) und der Sensoreinrichtung (20) zusammenwirkt, so dass die Informationsverarbeitungseinrichtung einen Zustandswert (K; Kref) in Abhängigkeit von dem Messwert und der Auswertungsinformation erzeugt, der den gegenwärtigen Zustand der Maschine anzeigt;

die Verbindungseinrichtung eine Schnittstelleneinrichtung (70) umfasst, die so angeordnet ist, dass sie den Zustandswert (Kref) zu einem beschreibbaren Informationsträger (120) überträgt, der auf dem Messpunkt (90) oder in dessen Nähe platziert ist, so dass er als lokal gespeicherter individueller Bezugszustandswert spezifisch für den Messpunkt verwendet werden kann, wodurch mögliche spätere Zustandsänderungen durch Vergleich mit dem Bezugszustandswert ermittelt werden können.

13. . Analysegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinrichtung (70) sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Information fähig ist.

14. Analysegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (20) bewegbar mit der Informationsverarbeitungseinrichtung verbunden ist.

15. Analysegerät nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinrichtung (70) und die Sensoreinrichtung (20, 140) in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind.

16. Analysegerät nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysegerät angeordnet ist, dass es den Zustandswert in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Algorithmus erzeugt.

17. Analysegerät nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysegerät eine tragbare Einheit ist.

18. Analysegerät nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinrichtung (70) dazu angepasst ist, mit dem Informationsträger durch Funkverbindung oder durch optische Transmitter und optische Empfänger in Verbindung zu stehen.

19. System zum Ermitteln des Zustands einer Maschine, umfassend:

ein bewegbares Analysegerät (30) und eine: Sensoreinheit (20) zum Erzeugen eines Zustandswerts durch Durchführen einer Messung an einem Messpunkt auf der Maschine, wobei der Zustandswert abhängig von Bewegung ist und den gegenwärtigen Zustand der Maschine angibt; und

eine Einrichtung (80), die einen Informationsträger (120) umfasst, der auf, an oder in der Nähe des Messpunkts (90) der Maschine platziert ist;

dadurch gekennzeichnet, dass das Analysgerät (30) den Zustandswert in dem Informationsträger (120) speichern kann, der beschreibbar ist, so dass der Zustandswert nachfolgend als ein Bezugszustandswert verwendet werden kann.

20. System nach Anspruch 19, wobei die Einrichtung (80) umfasst:

Auswertungsinformation, die auf dem Informationsträger gespeichert ist, die technische Gattungswerte für die Maschine und/oder des beweglichen Teils in solch einer Weise definiert, dass der gegenwärtige Zustandswert abhängig von einem gegenwärtig gemessenen Wert und der Auswertungsinformation erzeugt werden kann.

21. System nach Anspruch 20, wobei die Einrichtung (80) eine Verbindungseinrichtung (130) zum Zusammenwirken mit dem Informationsträger (120) und zur Verbindung mit dem Analysegerät (30) umfasst.

22. System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass

die Verbindungseinrichtung (130) einen Transceiver zur Verbindung mit dem Analysegerät (30) durch Funkverbindung oder optische Transmitter und optische Receiver umfasst.

23. System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (130) Kontaktmittel zur leitenden Verbindung zwischen dem Informationsträger (130) und dem Analysegerät (30, 70) umfasst.

24. System nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Sensor erzeugte Zustandswert abhängig von Vibrationen ist.

25. System nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (80) fest auf der Maschine (100) auf, an oder in der Nähe des Messpunkts (90) montiert ist.

26. System nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Messpunkt eine Anschlusskupplung umfasst, die fest an dem Gehäuse der Maschine (100) angebracht ist; wobei die Sensoreinheit entfernbar an der Anschlusskupplung anbringbar ist.

27. System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskupplung eine Bajonettkupplung ist.

28. System nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Messpunkt eine Aussparung mit Gewinde in dem Gehäuse der Maschine (100) umfasst, in das die Sensoreinheit einschraubbar ist.

29. System nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) entsprechende Gewinde umfasst, so dass sie in die Aussparung wie eine Schraube eingeführt werden kann.

30. System nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass

das Analysegerät (30) einen nicht-flüchtigen Speicher (40), einen Read/Write-Speicher (60), einen Mikroprozessor (50) und eine Anzeigeeinheit (62) zum Anzeigen des Zustands eines gegenwärtigen Messpunkts umfasst.

31. System nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (50) mit einem Informationsport (66) verbunden ist, durch den das Analysegerät (30) mit einer getrennten Informationsverarbeitungseinheit verbunden werden kann.

32. System nach Anspruch 20, wobei die Einrichtung (80) eine Verbindungseinrichtung (130) zum Zusammenwirken mit dem Analysegerät umfasst, die abhängig von einem Aktivierungssignal Auswertungsinformation von dem Informationsträger liest und diese Information an das Analysegerät liefert; und wobei die Verbindungseinrichtung abhängig von dem Aktivierungssignal den Bezugszustandswert von dem Informationsträger liest und diesen an das Analysegerät liefert, wodurch das Erzeugen eines Verhältniswerts ermöglicht wird, der einen geänderten Zustand angibt.

33. Nichtflüchtiger Speicher (40), der in ihm ein Computerprogramm zum Steuern eines Zustandsanalysegeräts (30) gespeichert hat, das einen Mikroprozessor (50) hat, einen Read/Write-Speicher und den nichtflüchtigen Speicher (40), wobei das Computerprogramm umfasst:

eine Programmfunktion, die beim Lauf auf dem Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysegerät einen Zustandswert abhängig von dem gegenwärtigen Zustand einer Maschine erzeugt, indem eine Messung an einem Messpunkt der Maschine durchgeführt wird;

gekennzeichnet durch

eine Programmfunktion, die beim Lauf auf dem Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysesystem den Zustandswert als ein Bezugszustandswert in einem beschreibbaren Informationsträger (120) speichert, der auf, an oder in der Nähe des Messpunkts (90) platziert ist.

34. Nichtflüchtiger Speicher nach Anspruch 33, wobei das Computerprogramm weiter umfasst:

eine Programmfunktion, die beim Lauf auf den Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysegerät einen Messwert erzeugt, der von einer Bewegung der Maschine abhängt;

eine Programmfunktion, die beim Lauf auf den Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysegerät Auswertungsinformation von dem Informationsträger enthält, der auf, an, oder in der Nähe des Messpunkts montiert ist;

eine Programmfunktion, die beim Lauf auf dem Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysegerät einen gegenwärtigen Zustandswert erzeugt, der den gegenwärtigen Zustand des Messpunkts auf der Maschine angibt, abhängig von dem Messwert und der Auswertungsinformation;

eine Programmfunktion, die beim Lauf auf dem Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysegerät den Bezugszustandswert von dem Informationsträger erhält, der den Zustand des Messpunkts zu einem früheren Zeitpunkt angibt;

eine Programmfunktion, die beim Lauf auf dem Mikroprozessor bewirkt, dass das Analysegerät einen Verhältniswert abhängig von dem gegenwärtigen Zustandswert und dem Bezugszustandswert erzeugt, wobei der Verhältniswert eine Änderung des Zustands der Maschine angibt.