[發(fā)明專利]用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的缺陷的裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010599739.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112240829A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佩埃里克·拉爾森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯凱孚公司
• 主分類號(hào): G01M13/04
• 分類號(hào): G01M13/04;G01M13/02;G01M13/00
• 代理公司: 北京智沃律師事務(wù)所 11620
• 代理人: 吳志宏

本發(fā)明提供一種用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備(2)的缺陷的裝置(1)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備(2)包含一個(gè)或者一個(gè)以上的轉(zhuǎn)動(dòng)部件(4、6)，所述裝置(1)包含：測(cè)量單元(8)，用于測(cè)量規(guī)定時(shí)間段內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備(2)的參數(shù)(P)；計(jì)算單元(10)，用于計(jì)算規(guī)定時(shí)間段內(nèi)參數(shù)(P)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并根據(jù)規(guī)定時(shí)間段內(nèi)平均值與標(biāo)準(zhǔn)差的匯總結(jié)果來(lái)計(jì)算出閾值；以及，檢測(cè)單元(12)，通過(guò)比較參數(shù)(P)的當(dāng)前值與計(jì)算出的閾值來(lái)檢測(cè)缺陷。計(jì)算單元(10)被設(shè)置為采用穩(wěn)定度系數(shù)來(lái)調(diào)整計(jì)算出的閾值，所述穩(wěn)定度系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)差與平均值的變量函數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的缺陷的裝置，以及一種用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的缺陷的方法。

背景技術(shù)

轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備包含一個(gè)或者一個(gè)以上的轉(zhuǎn)動(dòng)部件(rotating elements)，以軸承為例，包含軸承圈、滾動(dòng)體或者保持架之類的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控是必要的，尤其是針對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)部件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便檢測(cè)這些部件是否存在缺陷或者故障。所述缺陷可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的失效，因此應(yīng)當(dāng)予以避免。現(xiàn)如今，用于檢測(cè)這類缺陷的方法和裝置會(huì)用到轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備某些參數(shù)的閾值，所述閾值可以根據(jù)參數(shù)趨勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(standarddeviation)和平均值(mean value)進(jìn)行設(shè)定。閾值的設(shè)定可以在轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備安裝完成以后的學(xué)習(xí)階段(learning period)開(kāi)始。然而，人們觀察到，在不同應(yīng)用中，失真(distortions)，比如震動(dòng)，可能會(huì)發(fā)生，從而可能導(dǎo)致參數(shù)值趨勢(shì)的不穩(wěn)定。假如在閾值設(shè)定階段參數(shù)值的趨勢(shì)非常穩(wěn)定，那么閾值可能會(huì)被設(shè)定得非常接近平均值，這會(huì)增加誤報(bào)的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榧词剐〉钠钜矔?huì)超過(guò)閾值，從而顯示有缺陷；另外一方面，假如參數(shù)值的趨勢(shì)非常不穩(wěn)定，那么為了補(bǔ)償由于振動(dòng)引起的波動(dòng)，閾值可能會(huì)被設(shè)定得過(guò)高，從而導(dǎo)致缺陷不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的缺陷的改進(jìn)的裝置和方法，既可以用于穩(wěn)定的參數(shù)測(cè)量結(jié)果，也可以用于不穩(wěn)定的參數(shù)測(cè)量結(jié)果。

該目的是通過(guò)一種用于檢測(cè)具有一個(gè)或者一個(gè)以上轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的缺陷的裝置和用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的缺陷的方法加以實(shí)現(xiàn)的。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，比方說(shuō)，可以是一個(gè)軸承，包含一個(gè)或者一個(gè)以上的軸承圈、滾動(dòng)體或者保持架之類的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的缺陷的裝置包含測(cè)量單元(measuringunit)，用于測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)的某一參數(shù)。在本文中，測(cè)量可以是對(duì)所述參數(shù)的直接測(cè)量，也可以是采用其它測(cè)量值對(duì)所述參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。所述參數(shù)可以是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備在缺陷出現(xiàn)時(shí)發(fā)生改變的任何參數(shù)。

為了能為這樣的參數(shù)定義一個(gè)閾值，以便當(dāng)閾值被超過(guò)時(shí)表明有缺陷存在，所述裝置包含用于計(jì)算所述閾值的計(jì)算單元(calculation unit)。為此目的，所述計(jì)算單元能夠計(jì)算在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)被測(cè)量參數(shù)(measured parameter)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，然后基于該規(guī)定時(shí)間段內(nèi)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差的匯總結(jié)果(例如，兩者之和)來(lái)計(jì)算所述的閾值。所述平均值可被計(jì)算為在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)所有參數(shù)值的平均值，所述標(biāo)準(zhǔn)差可被計(jì)算為在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)參數(shù)值變化的平方根(即均方根)。

在所述閾值被設(shè)定以后，檢測(cè)單元(detection unit)可以通過(guò)比較參數(shù)P的當(dāng)前值與計(jì)算出的閾值(亦稱“計(jì)算閾值”)來(lái)檢測(cè)是否有缺陷存在。

為確保計(jì)算域值不僅要足夠高，從而避免誤報(bào)(false positives)，而且要足夠低，從而避免漏報(bào)(false negative)，計(jì)算單元被設(shè)置為采用穩(wěn)定度系數(shù)(stabilityfactor)來(lái)調(diào)整計(jì)算閾值。所述穩(wěn)定度系數(shù)用于補(bǔ)償被測(cè)參數(shù)的波動(dòng)，從而確保調(diào)整后的閾值高至足以避免誤報(bào)，低至足以避免漏報(bào)。

根據(jù)一種實(shí)施方式，所述規(guī)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備在安裝以后的學(xué)習(xí)階段。所述學(xué)習(xí)階段可以直接發(fā)生在安裝完成以后，例如，發(fā)生在轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備實(shí)際投入使用之前。

根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方式，所述計(jì)算單元被設(shè)置為根據(jù)以下公式計(jì)算穩(wěn)定度系數(shù)：