JP5917551B2 - コンポーネント故障検出システム - Google Patents
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Description
前記アセンブリに近接して取り付けられ、前記アセンブリにより放出される空気伝播音響信号に対応するアナログ信号を提供する少なくとも1つのセンサと、
前記アナログ信号を増幅するための手段と、
前記アナログ信号からバックグランドノイズを低減するためのフィルタ手段と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジタル変換器と、
前記アセンブリの前記動作速度周波数に関して前記デジタル信号をサンプリングするための手段と、
前記デジタル信号を分析して、動作周期において1つ又は複数のデジタル信号のスパイクの発生時に出力を提供するための手段とを含む。
前記アセンブリの空気伝播音響放出を監視するための少なくとも1つのセンサを設け、
1つ又は複数のセンサが前記アセンブリにより放出された空気伝播音響信号をアナログ信号へ変換し、
前記アナログ信号を増幅し、
バックグランドノイズを低減するために前記アナログ信号をフィルタリングし、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換し、
前記アセンブリの前記動作速度周波数に関して前記デジタル信号をサンプリングし、
動作周期において1つ又は複数の特定の信号パターンの発生を判断するために前記デジタル信号を分析することを含み、前記1つ又は複数の特定の信号パターンの前記発生は、前記アセンブリの1つ又は複数のフレキシブルな要素の故障を示す。
好適には、1つの又はそれぞれの音響センサは、前記アセンブリへの妨げられない経路でもって前記アセンブリから1cm〜200cmまでに配置される。
・不要なノイズが除去される
・デジタル処理に必要なサンプリングレートを最小限にする
・信号処理の計算量を最小限にする。
は、第1のZ周波数帯域の平均FFT(Fast Fourier Transformation:高速フーリエ変換)であり、Zは整数である;
FFTshaft1は、カップリングのシャフトの第1の周波数に対する高速フーリエ変換である;
FFTshaft2は、カップリングのシャフトの第2の周波数に対する高速フーリエ変換である;
FFTshaftNは、カップリングのシャフトのn番目の周波数に対する高速フーリエ変換であり、nは整数であり且つn<Zである;
C3は歪度値である;
C4は尖度値である。
Claims (12)
- 一方のコンポーネントから別のコンポーネントへ動力を伝達するための、並設係合で積み重ねられた一連のフレキシブルな要素を有するアセンブリの疲労誘発型故障を検出するための装置であって、前記アセンブリが、周期的な動作速度周波数を有するものにおいて、
前記アセンブリに近接して取り付けられ、前記アセンブリにより放出される空気伝播音響信号に対応するアナログ信号を提供する少なくとも1つのセンサと、
前記アナログ信号を増幅するための手段と、
前記アナログ信号のバックグランドノイズを低減するためのフィルタ手段と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジタル変換器と、
前記アセンブリの前記動作速度周波数に関して前記デジタル信号をサンプリングするための手段と、
前記デジタル信号を分析して、動作周期において1つ又は複数の特定の信号パターンの発生時に出力を提供するための手段とを含む、装置。 - 前記センサが、前記アセンブリの前記フレキシブルな要素により放出された前記音響信号のレンジにおける周波数に敏感である、請求項1に記載の装置。
- 前記センサが、25kHZから90kHzの周波数レンジにおいて空気伝播音響信号を検出するように配置されている、請求項1に記載の装置。
- 前記センサが圧電トランスデューサである、請求項1〜3の何れかに記載の装置。
- 前記フィルタ手段は、ピークのアナログ信号を時間フレームにわたって平均化して、前記ピークのアナログ信号を平均値のアナログ信号で置き換えるエンベロープ復調器である、請求項1〜4の何れかに記載の装置。
- 一方のコンポーネントから別のコンポーネントへ動力を伝達するための、並設係合で積み重ねられた一連のフレキシブルな要素を有するアセンブリの疲労誘発型故障を検出する方法であって、前記動力を伝達するアセンブリが、周期的な動作速度周波数を有するものにおいて、
前記アセンブリの空気伝播音響放出を監視して前記アセンブリにより放出された音響信号をアナログ信号へ変換するためのセンサを設け、
前記アナログ信号を増幅し、
バックグランドノイズを低減するために前記アナログ信号をフィルタリングし、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換し、
前記アセンブリの前記動作速度周波数に関して前記デジタル信号をサンプリングし、
動作周期において1つ又は複数の特定の信号パターンの発生を判断するために前記デジタル信号を分析することを含み、前記1つ又は複数の特定の信号パターンの前記発生は、前記アセンブリの1つ又は複数のフレキシブルな要素の故障を示す、方法。 - ピークのアナログ信号を時間フレームにわたって平均化して、前記ピークのアナログ信号を平均値のアナログ信号で置き換えるエンベロープ復調器に前記アナログ信号を通すことにより、前記アナログ信号がフィルタリングされる、請求項6に記載の方法。
- 前記デジタル信号が高速フーリエ変換プロセスを用いてサンプリングされ、それにより前記信号が前記アセンブリの前記動作速度周波数に関してスペクトルで分析され、前記アセンブリの1つ又は複数のフレキシブルな要素の故障が、前記高速フーリエ変換のスペクトルにおいて高調波周波数をもたらす、請求項6又は7に記載の方法。
- 前記高調波周波数の振幅が、故障したフレキシブルな要素の数と共に増加する、請求項8に記載に方法。
- 前記デジタル信号が、1つ又は複数の前記フレキシブルな要素の故障の目安を提供するために、歪度と尖度の統計値の組み合わせを用いてサンプリングされる、請求項6又は7に記載の方法。
- 前記デジタル信号が、1つ又は複数の前記フレキシブルな要素の故障の目安を提供するために、歪度と尖度の統計値と組み合わされた高速フーリエ変換プロセスを用いてサンプリングされる、請求項6又は7に記載の方法。
- 前記デジタル信号が、前記アセンブリの1つの周期にわたって前記デジタル信号の二乗平均平方根(RMS)の値を計算することによりサンプリングされる、請求項6又は7に記載の方法。
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