FI97751B - Menetelmä ja laite pyörivien koneenosien toiminnan valvomiseksi - Google Patents

Description

97751 MENETELMÄ JA LAITE PYÖRIVIEN KONEENOSIEN TOIMINNAN VALVOMISEKSI.

5

Keksinnön kohteena on menetelmä ns. tahdistetun aikakeski-arvon muodostamiseksi sekä menetelmän mukainen elektroninen laite, jonka avulla voidaan valvoa teollisuusprosesseissa erilaisten pyörivien koneenosien toimintakuntoa, toimintaa IQ ja vaikutusta prosessiin. Menetelmän mukaan jonkin proses sin toiminnan vaihtelua mittaavan anturin signaalista erotellaan pyörivän koneenosan osuus vaihtelusta muodostamalla uudella tavalla elektroniikkaa soveltamalla sinällänsä tunnettu ns. tahdistettu aikakeskiarvo käyttämällä hyväksi sen muodostamisessa pyörimisliikettä mittaavan tahtipulssi-anturin signaalia. Tahdistettu aikakeskiarvo kuvaa pyörivän laitteen vaikutusta mitattavaan prosessin toimintaan pyörimisliikkeen yhden kierroksen aikana.

2g Teollisuusprosessien kunnon-, käytön- ja käynninvalvonnassa on jo vuosikymmeniä käytetty menestyksekkäästi eräänä analysointimenetelmänä ns. tahdistetun aikakeskiarvon muodos-tustekniikkaa. Tekniikan mukaan pyörivän koneenosan vaikutus prosessin toimintaan ja sen aiheuttama osuus mitatusta 25 prosessivaihtelusta saadaan esille siten, että jotakin prosessimuuttujaa mittaavan anturin signaalista muodostetaan pyörivän koneenosan pyörimistä mittaavan tahtipulssi-anturin antamien tahtipulssien avulla ns. tahdistettu aikakeskiarvo (synchronous time averaging, signal recovery).

20 Tahdistettu aikakeskiarvo muodostetaan tavallisesti siten, että mitattu ja tietokoneen muistiin tallennettu prosessi-' vaihtelusignaali katkotaan kahden peräkkäisen tahtipulssin välisen ajan (pyörähdysjakson) pituisiksi pätkiksi, joista muodostetaan uusi pisteittäin keskiarvoistettu yhden pyö-25 rähdysjakson pituinen signaali, tahdistettu aikakeskiarvo.

’ Keskiarvoistus tapahtuu laskemalla vuorollaan esimerkiksi 97751 2 sadan signaalipätkän tahtipulssista tietyllä aikaetäisyy-dellä olevien pisteiden arvojen keskiarvo ja ottamalla se uuden tahdistetun aikakeskiarvosignaalin vastaavan kohdan pisteeksi. Tahdistetun aikakeskiarvon menetelmän antamasta 5 tuloksesta käytetään joskus ja etenkin telojen vaikutusta prosessiin mitattaessa ja telojen ja huopien muotoa mitattaessa myös nimitystä konesuuntainen profiili tai dynaaminen pyöreysprofiili. Tyypillisiä sovelluksia em. tekniikasta käytetään paperikoneiden käynninvalvonnassa mm. Kajaani-10 laisen Sensodec Oy:n ja Amerikkalaisen Measurex Corporation

Ltd. käynninvalvontalaitteissa, mittaamaan mm. paperikoneen puristinosan telojen ja huopien sekä muiden koneenosien vaikutusta paperikoneen valmistamaan paperin laatuun jatku-vatoimisesti sekä mittaamaan telojen toimintaa ja toiminta-15 kuntoa kuvaavia pyöreysprofiileita sekä telojen ja huopien värähtelyprofiileita.

Tahdistettu aikakeskiarvo muodostetaan tavallisesti proses-simittaustietokoneella, jolloin prosessivaihtelua ja pro-20 sessilaitteen pyörimisliikettä mitataan tarkoitukseen kehi tetyillä sopivilla antureilla, antureiden antamat signaalit käsitellään elektronisesti vahvistaen ja suodattaen ja muutetaan digitaaliseen muotoon analogia/digitaalimuuntimilla, tallennetaan tietokoneen muistiin sekä käsitellään sen jäl-25 keen tietokoneen ohjelmalla tahdistetun aikakeskiarvon muodostamiseksi muistiin tallennetusta mittatiedosta, sekä erilaisten tunnuslukujen laskemiseksi sen jälkeen tahdistetusta aikakeskiarvosta. Tavanomaisessa käynninvalvontajärjestelmässä käytetään tavallisesti yhtä aikaa useita antu-30 reita mittaamaan eri prosessisuureita sekä monia tahtipuls- siantureita useiden kohteiden samanaikaiseksi valvomiseksi tahdistetun aikakeskiarvon tekniikan avulla. Tahdistetun aikakeskiarvon muodostusrutiinit kuuluvat myös useiden markkinoilla olevien signaalianalysaattoreiden vakiotoimin-35 töihin.

97751 3

Menetelmäkeksinnölle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä ' on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa ja laitekeksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty pa- tenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa.

5

Menetelmäkeksintö perustuu oivallukseen muodostaa tahdistettu aikakeskiarvo uudenlaisella elektronisella signaalinkäsittelymenetelmällä, joka voidaan toteuttaa edellä kuvattua yksinkertaisemmalla laitteistolla ja siksi edullisemmin 10 ja jonka menetelmän mukaan on mahdollista toteuttaa elekt roninen mittalaite, joka voi valvoa paperikoneiden ja muiden koneistojen yksittäisten koneenosien toimintaa ja vaikutusta prosessin toimintaan. Yksinkertaisemmasta toteutus-periaatteesta johtuen keksinnön mukainen mittalaite on hin-15 naltaan edellä mainittuja käynninvalvontalaitteita ja ana lysaattoreja edullisempi, koska siinä ei tarvitse käyttää mm. analogia/ digitaali-muunninta eikä signaalinkäsittely-tietokonetta ja koska sitä voidaan soveltaa helposti ja edullisesti myös yksikanavaisena mittalaitteena yhden koh-20 teen valvontaan. Menetelmän mukaista laitetta voidaan käyt tää edullisesti mm. paperikoneen yksittäisen telan, esimerkiksi kivitelan tai muovimateriaalilla tai kuitumateriaalilla päällystetyn puristinosan telan toiminnan ja konesuun-taisen profiilivaihtelun valvontaan, ilman että täytyisi 25 investoida huomattavasti kalliimpiin ja tekniikaltaan moni mutkaisiin käynninvalvontajärjestelmiin tai analysaattorei-hin, mutta menetelmä ei sinällänsä rajoitu mitenkään pape-rikonesovelluksiin vaan on käyttökelpoinen kaikenlaisissa mittauksissa missä aikaisemminkin on sovellettu tai voidaan 30 soveltaa tahdistetun aikakeskiarvon menetelmää.

Keksintö perustuu siihen, että tahdistettu aikakeskiarvo muodostetaan prosessivaihtelua mittaavan anturin, esimerkiksi paperin laatuvaihtelua mittaavan paperin neliömassa-, 35 kosteus-, paksuus-, kiilto- , opasiteetti- tai formaatioan-turin tai muun paperin laatuanturin tai puristinosan telo- 97751 4 jen nippiväliä (telojen laakeripukkien välistä suhteellista siirtymää) mittaavan etäisyysanturin tai telojen värähtelyä mittaavan värähtelyanturin tai muun prosessisuureen vaihtelua mittaavan anturin signaalista sekä pyörivän ko-5 neenosan, esimerkiksi paperikoneen puristinosan huovan tai telan, kalanterin telan, pumpun roottorin, painelajittimen roottorin tai muun pyörivän koneenosan pyörimisliikettä mittaavan pyörimisnopeusanturin tahtipulssisignaalista siten, että mitatun prosessisuureen hetkellisiä arvoja tallo lennetään tahtipulssianturin tahdistaman elektronisen lo giikan ohjaamien elektronisten kytkinten kytkeminä jänni-tearvoina muistiyksikköinä toimivien kondensaattoreiden jännitteiksi ja että tallennusvaiheessa prosessisuuretta vastaavaa signaalia myös keskiarvoistetaan sopivasti tah-15 distetun aikakeskiarvon muodostamiseksi, jolloin jokaisen yksittäisen analogisena muistielementtinä toimivan kondensaattorin jännite vastaa aina yhtä jatkuvasti muodostuvan aikakeskiarvon pistettä. Edelleen keksinnön mukaan tahdistettu aikakeskiarvo muodostetaan kytkemällä anturin signaa-20 li elektronisen logiikan ohjaamana hetkellisesti ja sopi vasti ajoitettuna elektronisten kytkinten, esimerkiksi transistoreiden tai ns. analogiakytkinten tai vaihtoehtoisesti nopeiden releiden avulla vastuksen tai muun sopivan elektronisen kytkennän kautta vuorotellen kerrallaan aina 25 yhden kondensaattorin napoihin, jolloin yksittäisen konden saattorin jännitteeksi muodostuu tyypillisesti muutaman sadan kytkennän jälkeen tahdistetun aikakeskiarvon vastaava jännite ja yhteensä kaikkien muistiyksikköinä toimivien kondensaattoreiden jännitteistä tahdistettua aikakeskiarvoa : 30 vastaavat jännitearvot, samalla kun muista lähteistä kuin tahtipulssin antavasta pyörivästä tahdistetusta koneenosasta aiheutuva vaihtelu keskiarvoistuu merkityksettömän pieneksi suhteessa pyörivän koneenosan aiheuttamaan vaihteluun. Keskiarvoistus perustuu siihen, 35 että kukin yksittäinen muistielementtinä toimiva kondensaattori latautuu vuorotellen kytkentähetkellään hetkelli- 97751 5 sesti vastuksen tai muun sopivan elektronisen kytkennän kautta kondensaattorin sillä hetkellä vallitsevasta jännitteestä kohden kytkentähetkellä vallitsevaa signaalin ar-' voa, jolloin vastuksen ja kondensaattorin muodostaman RC- 5 piirin aikavakion määräämän vaikutuksen mukaan kytkentähet kellä vallitseva jännite muuttaa kondensaattorin jännitettä lähemmäksi pyörivän komponentin vaikutusta kuvaavaa arvoa, ja muiden koneenosien aiheuttamat satunnaiset vaihtelut, jotka eivät esiinny tarkkailtavan koneenosan pyörimisliik-10 keen tahdissa pienenevät suhteelliselta osuudeltaan merki tyksettömiksi. Kun kuhunkin yksittäiseen muistielementtinä toimivaan kondensaattoriin liittyvä vastaava kytkin on auki (suuri-impedanssisessa tilassa) säilyttää kondensaattori jännitearvonsa tai purkaantuu hitaasti kohti jännitteen 15 nolla-arvoa, mikäli sen rinnalle on kytketty purkaantumis-vastus.

Keksintö perustuu edelleen siihen, että anturisignaalijännite kytketään hetkellisesti vuorotellen kuhunkin yksittäi-20 seen kondensaattoriin elektronisen logiikan ohjaamana siten, että ensimmäisen kytkin sulkeutuu hetkeksi pyörimisliikettä mittaavan tahtipulssianturin antamasta tahtipuls-sista, seuraava kytkin tämän jälkeen ja kytkentätoimenpi-teet etenevät siten järjestyksessään, että kunkin yksittäi-25 sen kytkimen kytkentähetki on aina samanvaiheisena suhteessa valvottavan koneenosan pyörimisliikkeeseen, ts. yksittäinen kytkentä tapahtuu aina saman kiinteän ajan kuluttua tahtipulssianturin antaman pulssin jälkeen, joka pulssi saadaan aina pyörivän laitteen ollessa tietyssä asennos-30 saan. Tahtipulssianturin signaali toimii siten kytkentähet- kien vaiheistuksen ohjaajana. Kunkin muistielementtinä toimivan kondensaattorin jännitteeksi muodostuu siten pyörivän koneenosan aiheuttamasta vaihtelusta tiettyä pyö-rimisvaihetta kuvaava osuus, ja muistielementteinä toimivi-35 en kondensaattoreiden jännitteet yhdessä kuvaavat koko pyö rivän koneenosan yhden kierroksen aiheuttamia prosessivaih- 97751 6 teluita, esimerkiksi pyörivän telan vaikutusta telaparin läpi kulkevan rainan paksuuteen. Muistielementteinä toimivien kondensaattoreiden jännitteet voidaan mitata ja käsitellä joko samanaikaisesti ja jatkuvatoimisesti edellä ku-5 vattujen kytkentätapahtumien kanssa kytkemällä sopiva vah vistin sopivine rekisteröinti- ja näyttölaitteineen edellä esitetyn vastuksen tai muun sopivan elektronisen kytkennän kondensaattorien puoleiseen päähän, jolloin muistiyksikköi-nä toimivien kondensaattoreiden jännite kytkeytyy vahvisti-10 melle ja voidaan käyttää edelleen hälytysten, näyttöjen ja signaalinsiirron tarpeisiin tai kytkemällä erillisillä kytkimillä kunkin kondensaattorin jännite vuorollaan logiikan ohjaamana vahvistimen napoihin.

15 Keksinnön mukaisesti kytkentätehtäviä ohjaavan elektronisen logiikan toiminta perustuu vaihelukkotekniikan käyttöön siten, että elektroninen vaihelukko tahdistuu telan tai vastaavan mitattavan koneenosan pyörimistaajuuteen ja että vaihelukon toimintataajuuden monikerralla värähtelevä jän-20 niteohjattu oskillaattori antaa sopivantaajuiset telan tai muun tahdistetun koneenosan pyörimistaajuuden monikerralla esiintyvät kellopulssit kytkimien ohjaukseen siten, että yhtä koneenosan pyörähdysjaksoa kohden tullaan kytkemään jännite vuorollaan kaikkiin keksinnön mukaisessa mittalai-25 teessä oleviin muistielementteinä toimiviin kondensaatto- reihin. Vaihelukon oskillaattorin taajuus on siten telan tai muun valvottavan kohteen pyörimistaajuus kerrottuna muistiyksikköinä toimivien kondensaattoreiden määrällä, joiden määrä valitaan halutun analysointitarkkuuden mukaan 30 ja on tyypillisesti 100- 400 kappaletta. Vaihelukkoteknii kan käytön avulla mahdollistetaan kaikkien laitteen muisti-elementteinä toimivien kondensaattoreiden tehokas käyttö koko ajan mitattavan pyörivän koneenosan eri pyörintänope-uksilla, millä on merkitystä mm. paperikonesovelluksissa, 35 joissa paperikoneen ja sitä kautta sen yksittäisten telojen nopeudet voivat vaih-della mm. valmistettavan paperin lajin !> 1 tttrfc lllli i i i Et 97751 7 perusteella. Keksinnön mukainen laite voidaan toteuttaa * toimivana myös ilman vaihelukon käyttöä joko siten, että käytetään kiinteää kytkentätaajuutta ja muistielementtien • määrä on riittävän suuri ottaen huomioon kaikki halutut ko- 5 neenosan pyörimistaajuudet tai että käytetään jollakin muulla periaatteella määräytyvää sopivan logiikan ohjaamaa valinnaista kytkentätaajuutta.

Laitekeksintö perustuu oivalluksiin keksinnön mukaista tah-10 distettua aikakeskiarvoa käyttävän koneenosan toimintaa ja kuntoa valvovan laitteiston rakenteesta. Laitekeksintöä selostetaan seuraavassa eräiden edullisten sovellusmuotojen avulla viittaamalla oheisiin kuviin, joissa 15 Kuvio 1 esittää laitteiston toimintaperiaatteen sekä tah distetun aikakeskiarvon muodostamistekniikan toimintaperiaatteen

Kuvio 2 esittää lohkokaavion muodossa keksinnön mukaisen 20 tahdistetun aikakeskiarvon tekevän laitteen toiminnan sekä erään edullisen tavan kytkeä keksinnön mukaisessa laitteessa signaali muistielementteinä toimiviin kondensaattoreihin ja niiltä edelleen vahvistimelle analysoitavaksi jatkotoi-• menpiteitä varten.

25

Kuvio 3 esittää erään edullisen tavan toteuttaa useiden koneenosien valvonta yhdellä tahdistetun aikakeskiarvon muodostavalla elektronisella yksiköllä. 1 2 3 4 5 6

Kuviossa 1 on esitetty telojen (1,2) muodostaman puristus- 2 vyöhykkeen eli nipin läpi kulkeva nauhamainen materiaali, 3 esimerkiksi paperi (3), jonka paksuusvaihtelua mitataan 4 paksuusanturilla (4). Ylemmän telan (1) vaikutuksen selvil 5 le saamiseksi paperin paksuuteen sekä muiden koneenosien, 6 kuten toisen alemman telan (2) vaikutuksen eliminoimiseksi mittaustuloksista, mitataan ylätelan (1) pyörimisliikettä 97751 8 kuvaavat tahtipulssit tahtipulssianturilla (5), joka antaa pulssin jokaista telan kierrosta kohden aina kun tela on tietyssä asennossa ja tahtipulssianturin toiminnan edellyttämä merkki (6) on anturin kohdalla. Paksuusvaihteluanturin 5 (4) antama signaali sekä tahtipulssianturin (5) antama sig naali viedään keksinnön mukaiselle tahdistetun aika-keskiarvon muodostavalle mittalaiteelle (7), joka muodostaa tahdistetun aikakeskiarvon sekä sen vaihtelua vastaavia tunnuslukuja ja esittää ne näyttölaitteellaan (8) , muodos-10 taa tarvittaessa hälytyksen hälytysyksiköllään (9) ja antaa ylätelan (1) aiheuttaman paperin paksuusvaihtelua vastaavan virta-, jännite- tai muun sopivan viestin sekä hälytysvies-tit lähetinyksiköllään (10). Kuviossa 1 on myös esitetty, miten tahdistettu aikakeskiarvo synnytetään menetelmän mu-15 kaisesti paksuusanturin signaalista (11) ja ylätelan (1) pyörimistä vastaavasta tahtipulssisignaalista (12), jossa menetelmässä paksuussignaalia (11) aletaan summaamaan jokaisen tahtipulssin (12) esiintymisen jälkeen pisteittäin muistiyksiköissä aikaisemmin vallitsevan aikakeskiarvoa ku-20 vaavien vastaavien arvojen kanssa, jota esittävät kuviossa summasignaalit (13) viiden ensimmäisen tahtipulssin ja sadannen tahtipulssin (14) jälkeen ja tuhannennen tahtipulssin jälkeen (15) siten, että jokaisen uuden keskiarvoiste-tun signaalin vaikutus uuteen muodostuvaan keskiarvoon on 25 muutaman prosentin luokkaa, ja joka vaikutus voidaan määrä tä sopivalla mitoituksella menetelmäkeksinnon mukaista laitetta toteutettaessa. Ylätelan (1) vaikutus tallentuu sum-masignaaliin, koska telan epäpyöreyden aiheuttamat häiriöt ovat aina samanpituisen ajan päässä tahtipulssista, kun 30 taas alatelan (2) vaikutus häviää, koska sen aiheuttamien häiriöiden paikka vaihtelee suhteessa ylätelalta (1) saatavaan tahtipulssiin.

Kuviossa 2 on esitetty yksityiskohtaisemmin keksinnön mu-35 kaisen tahdistetun aikakeskiarvon muodostavan mittalaitteen toimintaa. Mittalaite käsittää jonkin prosessivaihtelua · Hl r Silta l llU .

97751 9 mittaavan anturin (16), anturisignaalin vahvistus- ja suo-* datusyksikön (17), vastuksen tai muun sopivan elektroniikan tai elektronisen kytkennän (18) , koneenosan pyörimisliiket-' ta mittaavan tahtipulssianturin (19), signaalinkäsittelye- 5 lektroniikan tahtipulssien aikaansaamiseksi (20), tahti- pulssien taajuuteen tahdistuvan vaihelukon (21), kytkimien ohjauslogiikan (22), signaalin vastuksen tai muun sopivan elektroniikan (18) kautta kondensaattoreille kytkevät ana-logiakytkimet (23), muistielementteinä eli muistiyksikköinä 10 toimivat kondensaattorit (24), kondensaattoreiden purkautu-misvastukset (25), vahvistinyksikön (26) , huippuarvon ilmaisimen (27), tehollisarvon ilmaisimen (28), muun sopivan elektronisen ilmaisimen (29), näyttöyksikön (30), hälytys-yksikön (31) ja viestiyksikön (32).

15

Prosessivaihtelua kuvaava signaali, esimerkiksi paperin paksuus-, neliömassa-, kosteus, opasiteetti-, kiilto- tai formaatiovaihtelu- tai nippivälivaihtelu- tai koneenosan värähtelysignaali tai muu sopiva signaali, mitataan antu-20 rilla (16) , joka kytkeytyy vahvistinyksikön (17) kautta vastuksen tai muun sopivan elektroniikan (18) kautta edelleen alogiakytkinten (23) napoihin. Tarkkailun kohteena olevan koneenosan pyörimisliike mitataan tahtipulssiantu-' rilla (19) ja pyörimisliikkeestä synnytetään pulssit jo- 25 kaista kierrosta kohden kun pyörivä koneenosa on samassa vaiheessaan tahtipulssisignaalinkäsittely-yksiköllä (20), johon pyörimistaajuuteen vaihelukko (21) tahdistuu synnyttäen jänniteohjatussa oskillaattorissaan pyörimistaajuudelle moninkertaisen taajuuden joka samoin kuin tahtipulssi 30 ohjaavat ohjauslogiikan (22) toimintaa, joka antaa ohjaus signaalit analogiakytkimille (23), siten että ne vuoro-* telien yksi kerrallaan kytkevät anturin (16) ja vahvistin- yksikön (17) muodostaman prosessivaihtelusignaalin vastuksen (18) kautta kondensaattoreiden (24) napoihin peräkkäin 35 järjestyksessään vuorotellen yhteen muistiyksikkönä toimi vaan kondensaattoriin (24) kerrallaan, jolloin ne latautu- 97751 10 vat kohti prosessisignaalin sen hetkistä arvoa, ja jolloin usean kytkentäkierroksen jälkeen kunkin kondensaattorin (24) jännite vastaa sitä osaa prosessivaihtelusignaalista, jonka pyörivä tahdistettu mittauksen kohteena oleva ko-5 neenosa aiheuttaa ja jota vaihtelua vastaava jännite on jatkuvasti kytkentätapahtumien tapahtuessa myös mitattavissa ja havaittavissa vastuksen (18) kytkimien (23) puoleisessa päässä vahvistinyksiköllä (26) ja on myös mitattavissa ja havaittavissa jokaisen kondensaattorin navoista aina 10 niin haluttaessa. Kondensaattoreiden (24) jännitteet yhdessä muodostavat tahdistetun aikakeskiarvon, ts. yhden kierroksen aikana syntyvät pyörivän koneenosan aiheuttamat pro-sessivaihtelut. Tahdistetussa aikakeskiarvossa esiintyvän prosessivaihtelua vastaavan jännitevaihtelun suuruutta 15 tarkkaillaan vahvistin- ja signaalinkäsittely-yksiköllä (26) ja edelleen huipusta-huippuunilmaisimella (27), tehol-lisarvoilmaisimella (28) ja muilla sopivilla ilmaisimilla (29), ja vaihtelun suuruudet näytetään näyttöyksiköllä (30) ja liian suurista vaihteluista hälytetään hälytysyksiköllä 20 (31), joka antaa elektronisen hälytysviestin, sekä tarvit taessa myös ääni- ja valohälytysviestin tai muun sopivan viestin. Vaihtelu ja sen suuruutta kuvaavat viestit voidaan viedä muille prosessilaitteille hälytyksiä, rekisteröintiä ja prosessinohjausta varten viestiyksiköstä (32) joka antaa 25 vaihteluihin verrannolliset jännite-, virta-, taajuus- tai muut sopivat viestit.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen tahdistetun aikakeskiarvon muodostavan laitteen erästä edullista sovellusmuotoa, 30 kun samalla yksiköllä mitataan ja valvotaan vuorotellen useita pyöriviä kohteita ja niiden vaikutusta prosessiin. Prosessivaihteluita mitataan antureilla (33) ja pyörivien prosessilaitteiden pyörimisliikkettä tahtipulssiantureilla (34), jotka signaalit kytketään tahdistetun aikakeskiarvon 35 muodostavalle yksikölle (35) multipleksereiden (36,37) kautta jota ohjaa ohjausyksikkö, ohjauslogiikka (38), joka 11 97751 ohjaa myös multiplekseriyksikköä (39), joka kytkee tulos-tusyksiköt (40, 41 ja 42) kunkin mittauksen vaatimaan ennalta määrättyyn tilaan. Ohjauslogiikka kytkee yhden pro-- sessivaihtelua mittaavan anturin (33) signaalin ja yhden 5 tahtipulssianturin signaalin (34) kerrallaan analysoitavak si tahdistetun aikasarjan muodostavalle yksikölle (35), joka muodostaa signaaleista tahdistetun aikasarjan, jonka vaihtelun suuruus ja mahdolliset hälytykset ja lähtöviestit annetaan ohjauslogiikan ohjaamina vastaavilla yksiköillä 10 (40, 41 ja 42) 15 20 25 1 35

Claims (6)

97751

1. Menetelmä tahdistetun aikakeskiarvon muodostamiseksi 5 pyörivän koneenosan aiheuttaman prosessivaihtelun määrittämiseksi prosessivaihtelua mittaavan anturin (16) antamasta signaalista tahtipulssianturin (19) antamien tahtipulssien avulla, tunnettu siitä, että tahdistettu aikakeski-arvo muodostetaan kytkemällä sopivasti suodatettu ja vah-10 vistettu prosessivaihtelusignaali vastuksen tai muun sopivan elektroniikan (18) kautta tahtipulssianturin (19) antamien pulssien ohjaaman logiikan (22) ohjaamien analogiakyt-kinten tai muiden sopivien kytkinten (23) avulla vuorotellen yksitellen peräkkäisessä järjestyksessä muistielement-15 teinä toimivien kondensaattoreiden (24) napoihin, joilloin muistielementteinä toimiviin kondensaattoreihin (24) latautuvat jännitteet muodostavat tahdistettua aikakeskiarvoa kuvaavan ja vastaavan informaation, joka tahdistettua aikakeskiarvoa kuvaava jänniteinformaatio on edelleen luetta-20 vissa aikakeskiarvon muodostustapahtuman aikana sekä muulloinkin vahvistinyksiköllä (26) ja josta voidaan määrittää koneenosan aiheuttaman vaihtelun luonne ja suuruus koneenosan toiminnan ja kunnon valvomiseksi prosessinohjaus-' ' ta, näyttöyksiköitä, rekisteröintilaitteita ja hälytyksiä 25 varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tahdistetun aikakeskiarvon muodostamiseksi pyörivän koneenosan aiheuttaman prosessivaihtelun määrittämiseksi , 30 tunnettu siitä, että analogiakytkimiä (23) ohjaavan logiikan kytkentätaajuuden muodostamiseen käytetään tahtipulssianturin (19) antamiin tahtipulsseihin tahdistuvan vaihelukon (21) antamaa taajuutta, joka on tahtipulssitaa-juuden monikerta, joka määräytyy käytettyjen muistiyksik-35 köinä toimivien kondensaattoreiden (24) määrästä. 97751

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tahdistetun ai-* kakeskiarvon muodostamiseksi pyörivän koneenosan aiheutta man prosessivaihtelun määrittämiseksi , tunnettu siitä, että analogiakytkimiä (23) ohjaavan 5 logiikan (22) kytkentätaajuuden muodostamiseen käytetään sopivaa kiinteätä taajuutta tai tahtipulssianturin (19) antamien tahtipulssien taajuuden perustella määritettyä sopivasti vaihtuvaa taajuutta.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen menetelmä tah distetun aikakeskiarvon muodostamiseksi pyörivän koneenosan aiheuttaman prosessivaihtelun määrittämiseksi, tunnettu siitä, että pyörivän koneenosan aiheuttamaa prosessivaihtelua kuvaavan tahdistetun aikakeskiarvon vaih- 15 telun suuruuden ja voimakkuuden määrittämiseen käytetään huipusta-huippuun ilmaisinta (27), sopivaksi valitulla taajuuskaistalla toimivaa signaalin tehollisarvon ilmaisinta (28) tai muuta sopivaa signaalin vaihtelun suuruutta määrittävää ilmaisinta (29). 20

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 ,3 tai 4 mukainen menetelmä tahdistetun aikakeskiarvon muodostamiseksi pyörivien koneenosien aiheuttamien prosessivaihtelun määrittämiseksi, tunnettu siitä, että useiden pyörivien koneenosien 25 aiheuttamia prosessivaihteluita valvotaan yhdellä tahdiste tun aikakeskiarvon muodostavalla yksiköllä (35) käyttäen sitä multipleksoidusti kytkemällä siihen vuorotellen oh-jauslogiikan (38) ohjaamana jonkin prosessivaihtelua mit-taavan anturin (33) signaali ja jonkin pyörivän koneenosan * 30 pyörimisliikettä mittaavan tahtipulssianturin (34) signaali sekä ohjaamalla tulostusyksiköitä (40, 41 ja 42) vastaavas-' ti tilanteen vaatimalla tavalla ohjausyksiköllä (38).

6. Laite tahdistetun aikakeskiarvon muodostamiseksi pyöri- 35 vän koneenosan aiheuttaman prosessivaihtelun voimakkuuden määrittämiseksi, joka laite muodostuu prosessisuureen vaih- 97751 telua mittaavasta anturista (16), anturisignaalin vahvistus- ja suodatusyksiköstä (17), vastuksesta tai muusta sopivasta elektronisesta kytkennästä (18), koneenosan pyörimisliikettä mittaavasta tahtipulssianturista (19), signaa-5 linkäsittelyelektroniikasta tahtipulssien aikaansaamiseksi (20) , tahtipulssien taajuuteen tahdistuvasta vaihelukosta (21) , kytkimien ohjauslogiikasta (22), signaalin vastuksen tai muun sopivan elektroniikan kautta kondensaattoreille kytkevistä analogiakytkimistä (23), muistiyksikköinä toimi- 10 vista kondensaattoreista (24), kondensaattoreiden purkautu- misvastuksista (25), vahvistinyksiköstä (26), huippuarvon ilmaisimesta (27), tehollisarvon ilmaisimesta (28), muusta sopivasta elektronisesta ilmaisimesta (29), näyttöyksiköstä (30), hälytysyksiköstä (31) ja viestiyksiköstä (32), 15 tunne ttu siitä, että laitteessa tahdistettu aika- keskiarvo muodostetaan kytkemällä sopivasti suodatettu ja vahvistettu signaali vastuksen tai muun sopivan elektroniikan (18) kautta tahtipulssianturin (19) antamien pulssien ohjaaman logiikan ohjaamien analogiakytkinten (23) avulla 20 vuorotellen yksitellen peräkkäisessä järjestyksessä muis tiyksikköinä toimivien kondensaattoreiden (24) napoihin, jolloin muistiyksikköinä toimiviin kondensaattoreihin (24) latautuvat jännitteet muodostavat tahdistettua aikakeskiar-• - voa kuvaavan ja vastaavan informaation, joka tahdistettua 25 aikakeskiarvoa kuvaava jänniteinformaatio on edelleen luet tavissa aikakeskiarvon muodostustapahtuman aikana sekä muulloinkin vahvistinyksiköllä (26) ja josta voidaan määrittää koneenosan aiheuttaman vaihtelun luonne ja suuruus koneenosan toiminnan ja kunnon valvomiseksi prosessinoh-30 jausta, näyttöyksiköitä, rekisteröintilaitteita ja hälytyk siä varten ja jossa analogiakytkimiä ohjaavan logiikan kyt-kentätaajuuden muodostamiseen käytetään tahtipulssianturin (19) antamiin tahtipulsseihin tahdistuvan vaihelukon antamaa taajuutta, joka on tahtipulssitaajuuden monikerta, joka 35 määräytyy käytettyjen muistiyksikköinä toimivien konden saattoreiden (24) määrästä tai jossa analogiakytkimiä (23) 97751 ohjaavan ohjauslogiikan (22) kytkentätaajuuden muodostami-„ seen käytetään sopivaa kiinteätä taajuutta ja jossa pyöri vän koneenosan aiheuttamaa prosessivaihtelua kuvaavan tah-. distetun aikakeskiarvon vaihtelun suuruuden ja voimakkuuden 5 määrittämiseen käytetään huippuarvon ilmaisinta (27), signaalin tehollisarvon ilmaisinta (28) tai muuta sopivaa ilmaisinta (29) ja jossa prosessivaihtelun voimakkuus ja suuruus on kytketty edelleen näyttöyksikölle (30), hälytysyk-sikölle (31) ja viestiyksikölle (32). 10 20 25 1 35 97751