[發(fā)明專利]狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備和狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980046722.1
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN112424581B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮崎誠
• 申請（專利權(quán)）人: NTN株式會社
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;F03D17/00;G05B23/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 宋俊寅

1.一種用于監(jiān)視機(jī)器的狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備，旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)扭矩傳輸至該機(jī)器，其特征在于，該狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備包括：

存儲部，該存儲部預(yù)存儲根據(jù)所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)產(chǎn)生的特定信息，所述特定信息取決于所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度而變化；以及

控制部，該控制部使用所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度和所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)，來對所述機(jī)器執(zhí)行異常診斷，

所述控制部使用所述特定信息來估計(jì)在所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)被測量時(shí)的所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度，

所述特定信息包括基準(zhǔn)頻譜圖案，

所述基準(zhǔn)頻譜圖案是通過將根據(jù)所述機(jī)器的第一振動數(shù)據(jù)產(chǎn)生的第一頻譜的各頻率轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)階數(shù)而獲得的頻譜，

所述第一振動數(shù)據(jù)是在所述旋轉(zhuǎn)主體以特定旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)，

所述旋轉(zhuǎn)階數(shù)是所述第一頻譜的各頻率與對應(yīng)于所述特定旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)頻率的比值，

所述控制部計(jì)算根據(jù)所述機(jī)器的第二振動數(shù)據(jù)產(chǎn)生的第二頻譜與通過將所述基準(zhǔn)頻譜圖案的各旋轉(zhuǎn)階數(shù)乘以變換系數(shù)而獲得的第三頻譜之間的相似度，所述控制部基于當(dāng)使所述變換系數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)變化時(shí)所述相似度最大的所述變換系數(shù)，來估計(jì)在所述第二振動數(shù)據(jù)被測量時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度。

2.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備，其特征在于，

所述第一頻譜包括多個(gè)頻帶，所述多個(gè)頻帶包含與所述機(jī)器相關(guān)的特定頻率和所述特定頻率的諧波頻率中的每一個(gè)，

所述基準(zhǔn)頻譜圖案是通過在所述第一頻譜中將與不包括在所述多個(gè)頻帶中的所有頻率相對應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)置為零之后將所述第一頻譜的各頻率轉(zhuǎn)換成所述旋轉(zhuǎn)階數(shù)而獲得的頻譜。

3.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備，其特征在于，

所述相似度是所述第二頻譜與所述第三頻譜的內(nèi)積。

4.一種用于監(jiān)視機(jī)器的狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備，旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)扭矩傳輸至該機(jī)器，其特征在于，該狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備包括：

存儲部，該存儲部預(yù)存儲根據(jù)所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)產(chǎn)生的特定信息，所述特定信息取決于所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度而變化；以及

控制部，該控制部使用所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度和所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)，來對所述機(jī)器執(zhí)行異常診斷，

所述控制部使用所述特定信息來估計(jì)在所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)被測量時(shí)的所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度，

所述特定信息包括所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度與所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)的振動值的特定關(guān)系式，

所述特定關(guān)系式是通過針對所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度與所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)的振動值的多個(gè)組合的回歸分析來導(dǎo)出的，

所述控制部在所述回歸分析中利用多個(gè)擬合方法中的每一個(gè)對所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度與所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)的振動值之間的關(guān)系式進(jìn)行近似，并將利用所述多個(gè)擬合方法分別近似的多個(gè)近似式中擬合度最接近1的近似式作為所述特定關(guān)系式保存在所述存儲部中，

所述控制部使用所述特定關(guān)系式中與所述機(jī)器的特定振動數(shù)據(jù)的振動值相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度來估計(jì)在所述機(jī)器的特定振動數(shù)據(jù)被測量時(shí)的所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度。

5.一種狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，包括：

至少一個(gè)振動傳感器，該至少一個(gè)振動傳感器測量所述振動數(shù)據(jù)；

旋轉(zhuǎn)傳感器，該旋轉(zhuǎn)傳感器測量所述旋轉(zhuǎn)速度；以及

如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備。

6.如權(quán)利要求5所述的狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，

所述控制部從所述旋轉(zhuǎn)傳感器獲得所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度，

當(dāng)表示所述旋轉(zhuǎn)傳感器發(fā)生故障的條件成立時(shí)，所述控制部使用估計(jì)的旋轉(zhuǎn)速度，來執(zhí)行所述異常診斷，

當(dāng)所述條件不成立時(shí)，所述控制部使用從所述旋轉(zhuǎn)傳感器獲得的旋轉(zhuǎn)速度，來執(zhí)行所述異常診斷。

7.如權(quán)利要求6所述的狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，

所述至少一個(gè)振動傳感器的數(shù)量為兩個(gè)以上，

作為所述特定信息，將所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度與所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)的振動值的關(guān)系式預(yù)存儲在所述狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備的存儲部中，

所述關(guān)系式是通過針對所述旋轉(zhuǎn)主體的旋轉(zhuǎn)速度與所述機(jī)器的振動數(shù)據(jù)的振動值的多個(gè)組合的回歸分析來導(dǎo)出的，

當(dāng)所述條件成立時(shí)，

所述控制部使用所述基準(zhǔn)頻譜圖案來計(jì)算與由所述至少一個(gè)振動傳感器測量的多個(gè)振動數(shù)據(jù)分別相對應(yīng)的多個(gè)第一旋轉(zhuǎn)速度，

當(dāng)所述多個(gè)第一旋轉(zhuǎn)速度的標(biāo)準(zhǔn)偏差大于閾值時(shí)，所述控制部使用與所述多個(gè)振動數(shù)據(jù)的振動值分別相對應(yīng)的多個(gè)第二旋轉(zhuǎn)速度的平均值或中值來執(zhí)行所述異常診斷，

當(dāng)所述標(biāo)準(zhǔn)偏差小于所述閾值時(shí)，所述控制部使用所述多個(gè)第一旋轉(zhuǎn)速度的平均值或中值來執(zhí)行所述異常診斷。