JP2017201299A - 低速で回転しているベアリングの破損を予測するシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
y=0.0023x2−0.0428x+2.0063
最小二乗法は、取得したデータを適合させるライン(適合線)を見出すのに適切な技法の一つに過ぎない。当業者であれば、データを適合させる多項式つまり適合線を見出すために他の技法が用いられ得ることを理解されよう。
Claims (45)
- 低速のRPMで回転しているベアリングについてのベアリング破損を前もって検出するシステムであって、外側部分、内側部分、及び上記外側部分と上記内側部分を隔てている中間部分を有する上記ベアリングがコンベヤ機構に組み込まれている、システムにおいて、
上記ベアリングに近接するように配置され、上記ベアリングの振動を検出するように構成された加速度計部と、
所定の低域通過周波数よりも低い電気信号の周波数成分を通過させる一方で、上記所定の低域通過周波数よりも高い電気信号の周波数成分を通過させないように構成された低域通過フィルタ部と、
上記ベアリングの状態に関する情報を含む交流の電気信号を直流の電気信号へ変換するように構成された交流−直流変換部と、
上記交流−直流変換部に関連している送信器と、
上記送信器から上記ベアリングの状態に関する情報を受けるように構成された遠隔の監視デバイスと、
上記遠隔の監視デバイスに関連している報知デバイスであって、上記遠隔の監視デバイスの受信した情報が所定の閾値を超えた時に指示するように構成された報知デバイスと、
を備えるシステム。 - 上記ベアリングの中間部分は、少なくとも1つの転動エレメントを含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記コンベヤ機構は、螺旋形の形状のコンベヤ機構であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記コンベヤ機構は、食品加工に用いられるものであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記加速度計部は、上記ベアリングの外側部分に固定されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記外側部分は、ハウジングであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記加速度計部は、約0.1RPM〜約10.0RPMで回転しているベアリングが発する音を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記加速度計部は、約0.5Hz〜約15,000Hzの周波数を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記低域通過周波数は、約500Hzであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 所定の高域通過周波数よりも低い電気信号の周波数成分を通過させない一方で、上記所定の高域通過周波数よりも高い電気信号の周波数成分を通過させるように構成された高域通過フィルタ部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記所定の高域通過周波数は、約5Hzであることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 上記低域通過フィルタ部と上記高域通過フィルタ部は共に、1つの帯域通過フィルタに統合されたものとして備えることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 上記直流の電気信号は、(a)上記交流の電気信号に由来するRMS信号と、(b)上記交流の電気信号に由来するピーク検出信号と、からなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 増幅器部が、所定の増幅率だけ電気信号を増幅するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記所定の増幅率は、約30〜約300倍であることを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 該システムは、上記交流−直流変換部及び上記増幅器部の両方の少なくとも一部を実行する1つ又は複数のエレメントを含むことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 該システムは、電気信号を平滑化するように構成された平均化フィルタ部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記平均化フィルタ部は、少なくとも1秒間に亘って上記電気信号を平均化することにより上記電気信号を平滑化することを特徴とする請求項17に記載のシステム。
- 該システムは、電圧を搬送する電気信号を、電流を搬送する電気信号へ変換するように構成された電圧−電流変換部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記電圧−電流変換部は、電圧を搬送する電気信号を1mA〜10mAの電流を搬送する電気信号へ変換するように構成されていることを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 上記電圧−電流変換部は、電圧を搬送する電気信号を、1mA〜20mAの電流を搬送する電気信号へ変換するように構成されていることを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 上記遠隔の監視デバイスは、所定の時間に亘って電気信号のパラメータを得るために複数の値を取得するように構成された適合多項式決定部であって、上記所定の時間内の上記複数の値を最良に適合させる多項式を決定するように構成された適合多項式決定部を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記遠隔の監視デバイスは、所定の時間に亘って電気信号のパラメータを得るために複数の値を取得するように構成された適合線決定部であって、上記所定の時間内の上記複数の値を最良に適合させる適合線を決定するように構成された適合線決定部を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記報知デバイスは、上記適合線の傾きが所定の閾値の傾きに達した時に指示するように構成されていることを特徴とする請求項23に記載のシステム。
- 上記遠隔の監視デバイスは、所定の時間に亘って複数の値を表示するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 約0.1RPM〜約10.0RPMで回転しているベアリングについてのベアリング破損を前もって検出するシステムの構成要素であって、外側部分、内側部分、及び上記外側部分と内側部分を隔てている中間部分を有する上記ベアリングがコンベヤ機構に組み込まれている、システムの構成要素において、該構成要素は、
約0.5Hz〜約15,000Hzの周波数を検出するように構成された加速度計部と、
約500Hzよりも低い電気信号の周波数成分を通過させる一方で、約500Hzよりも高い電気信号の周波数成分を通過させないように構成された周波数フィルタリング部と、
交流の電気信号を直流の電気信号へ整流するように構成された交流−直流変換部と、
を含み、
該構成要素は、上記加速度計からの出力を上記周波数フィルタリング部と上記交流−直流変換部の両方に通すことにより処理するように構成されているとともに、該構成要素は、上記直流の電気信号に由来する電気信号を送信するように構成されていることを特徴とする、構成要素。 - 上記加速度計からの出力が上記周波数フィルタリング部への入力となり、上記周波数フィルタリング部からの出力が上記交流−直流変換部への入力となることを特徴とする請求項26に記載の構成要素。
- 上記周波数フィルタリング部は、約5Hz〜約500Hzの電気信号の周波数成分を通過させる一方で、約5Hzよりも低い電気信号の周波数成分と約500Hzよりも高い電気信号の周波数成分とを通過させないように構成されていることを特徴とする請求項26に記載の構成要素。
- 上記直流の電気信号は、(a)上記交流の電気信号に由来するRMS信号と、(b)上記交流の電気信号に由来するピーク検出信号と、からなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項26に記載の構成要素。
- 該構成要素は、約30〜約300倍の増幅率だけ電気信号を増幅するように構成された増幅器部をさらに含み、
該構成要素は、上記加速度計からの出力を上記増幅器部に通すことにより追加的に処理するように構成されていることを特徴とする請求項26に記載の構成要素。 - 上記構成要素は、上記交流−直流変換部と上記増幅器部の両方の少なくとも一部を実行する1つ又は複数のエレメントを含むことを特徴とする請求項30に記載の構成要素。
- 該構成要素は、少なくとも1秒間に亘って電気信号を平滑化するように構成された平均化フィルタ部をさらに含み、
該構成要素は、上記加速度計からの出力を上記平均化フィルタ部に通すことにより追加的に処理するように構成されていることを特徴とする請求項26に記載の構成要素。 - 該構成要素は増幅器部をさらに含み、
(1)上記交流−直流変換部からの出力と、(2)上記増幅器部からの出力と、からなる群から選択された出力が、上記平均化フィルタ部への入力となることを特徴とする請求項32に記載の構成要素。 - 該構成要素は、電圧を搬送する電気信号を、4mA〜20mAの電流を搬送する電気信号へ変換するように構成された電圧−電流変換部をさらに含み、
該構成要素は、上記加速度計からの出力を上記電圧−電流変換部に通すことにより追加的に処理するように構成されていることを特徴とする請求項26に記載の構成要素。 - 該構成要素は、平均化フィルタ部をさらに含み、上記平均化フィルタ部からの出力が電圧−電流変換部への入力となることを特徴とする請求項33に記載の構成要素。
- 該構成要素は、報知を指示する入力を含み、
該構成要素は、上記報知を指示する入力に基づいてアラームを設定するように構成された報知部をさらに含むことを特徴とする請求項25に記載の構成要素。 - 約0.1RPM〜約10.0RPMで回転しているベアリングについてのベアリング破損を前もって検出する方法であって、外側部分、内側部分、及び上記外側部分と内側部分を隔てている中間部分を有する上記ベアリングがコンベヤ機構に組み込まれている、検出する方法において、
上記ベアリングの振動を検出する加速度計を位置決めするステップであって、約0.5Hz〜約15,000Hzの周波数を検出しかつ出力を発するように構成された加速度計を位置決めするステップと、
上記加速度計からの出力を、500Hzよりも高い周波数を通過させないように構成された低域通過フィルタに通すことによりフィルタリングするステップと、
上記加速度計からの出力を、交流の電気信号を直流の電気信号へ変換するように構成された交流−直流変換器に通すことにより整流するステップと、
上記加速度計からの出力を遠隔の監視デバイスまで送信するステップと、
を含む方法。 - 上記加速度計からの出力を、5Hzよりも低い周波数を通過させないように構成された高域通過フィルタに通すことによりフィルタリングするステップをさらに含む、請求項37に記載の方法。
- 上記加速度計からの出力を、約30〜約300倍のゲインファクタだけ増幅させるステップをさらに含む、請求項37に記載の方法。
- 少なくとも1秒間に亘って上記増幅器からの出力を平均化することにより該出力を平滑化するステップをさらに含む、請求項37に記載の方法。
- 上記加速度計からの出力を、4mA〜20mAの電流を搬送する電気信号へ変換するステップをさらに含む、請求項37に記載の方法。
- 所定の時間に亘って上記加速度計からの出力のパラメータを得るために複数の値を取得するステップと、
上記所定の時間内の上記複数の値を最良に適合させる適合線を決定するステップと、
をさらに含む請求項37に記載の方法。 - 所定の条件を満たしたときにアラームを起動させるステップをさらに含み、
上記所定の条件は、(a)上記適合線が所定の閾値に達することと、(b)上記適合線が所定の閾値の傾きに達することと、からなる群から選択された条件であることを特徴とする請求項42に記載の方法。 - 上記加速度計は、上記ベアリングの外側部分に固定されていることを特徴とする請求項37に記載の方法。
- 上記ベアリングの中間部分は、少なくとも1つのボールを含むことを特徴とする請求項37に記載の方法。
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