專利名稱:分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及機(jī)器狀態(tài)的分析方法,并涉及機(jī)器狀態(tài)的分析裝置。本發(fā)明也涉及包括這樣的裝置的系統(tǒng)并涉及操作這樣的裝置的方法。本發(fā)明也涉及使計(jì)算機(jī)執(zhí)行分析功能的計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù):
具有運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)器容易隨著時(shí)間流逝而受到磨損,這往往使機(jī)器的狀態(tài)退化。 這樣的具有可運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)器實(shí)例為電機(jī)、泵、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、車床和計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)器。可運(yùn)動(dòng)部件可以包括軸和軸承。為了防止機(jī)器故障,這樣的機(jī)器應(yīng)當(dāng)取決于機(jī)器的狀態(tài)受到維護(hù)。所以優(yōu)選情況下時(shí)常評(píng)估這樣的機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。通過測(cè)量從軸承發(fā)出的振動(dòng)或者通過測(cè)量機(jī)器外殼上的溫度,能夠確定運(yùn)行狀態(tài),機(jī)器的溫度取決于軸承的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)具有旋轉(zhuǎn)或其他運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)器進(jìn)行這樣的狀態(tài)檢查對(duì)于安全非常重要,對(duì)于這樣的機(jī)器的壽命長(zhǎng)度也非常重要。手工地在機(jī)器上進(jìn)行這樣的測(cè)量已經(jīng)公知。普通的做法是由操作員在測(cè)量?jī)x器的幫助下在一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)器上的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。許多商用儀器已經(jīng)面世,它們?nèi)Q于以下事實(shí)滾珠軸承中的缺陷產(chǎn)生短脈沖,通常稱為沖擊脈沖。沖擊脈沖測(cè)量裝置可以產(chǎn)生指示軸承或機(jī)器狀態(tài)的信息。WO 03062766公開的機(jī)器具有測(cè)量點(diǎn)以及具有一定軸直徑的軸,其中機(jī)器使用時(shí)軸能夠旋轉(zhuǎn)。WO 03062766也公開了具有旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)器的狀態(tài)分析裝置。所公開的裝置具有傳感器,用于產(chǎn)生指示測(cè)量點(diǎn)振動(dòng)的測(cè)量值。WO 03062766中公開的裝置具有數(shù)據(jù)處理器和存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)程序代碼,當(dāng)程序代碼在數(shù)據(jù)處理器上運(yùn)行時(shí),將使分析裝置執(zhí)行機(jī)器狀態(tài)監(jiān)視功能。這樣的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)視功能可以包括沖擊脈沖測(cè)量。US 6,053,047公開了用作振動(dòng)傳感器的加速度計(jì),它采集被傳遞到A/D轉(zhuǎn)換器的模擬振動(dòng)數(shù)據(jù),A/D轉(zhuǎn)換器向處理器90提供數(shù)字振動(dòng)數(shù)據(jù)。根據(jù)US 6,053,047,處理器執(zhí)行數(shù)字振動(dòng)數(shù)據(jù)的數(shù)字帶通濾波、濾波后信號(hào)的整流以及整流后信號(hào)的低通濾波以產(chǎn)生低頻信號(hào)。該低頻信號(hào)通過電容器以產(chǎn)生解調(diào)信號(hào)。對(duì)解調(diào)信號(hào)116進(jìn)行FFT以產(chǎn)生振動(dòng)譜。 US 6,053,047也教導(dǎo)了計(jì)算從加速度計(jì)到電機(jī)中各種振動(dòng)源的每條物理路徑的諧振頻率, 并且US 6,053,047教導(dǎo)了先執(zhí)行這個(gè)校準(zhǔn)步驟再讓電機(jī)出廠。根據(jù)US 6,053,047,作為替代,從各種振動(dòng)源到加速度計(jì)的每條物理路徑的這樣的校準(zhǔn)必須使用校準(zhǔn)錘進(jìn)行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面涉及的目的是改進(jìn)具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)器的狀態(tài)退化的檢測(cè)以及實(shí)現(xiàn)機(jī)器故障的更準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。通過分析機(jī)器狀態(tài)的裝置達(dá)到這個(gè)目的,所述機(jī)器具有以某旋轉(zhuǎn)速度關(guān)于第二機(jī)器部件可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第一部件,所述裝置包括沖擊脈沖測(cè)量傳感器,用于監(jiān)視所述可運(yùn)動(dòng)部件,以便產(chǎn)生至少一個(gè)模擬測(cè)量信號(hào),該模擬測(cè)量信號(hào)包括取決于所述可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)振動(dòng)信號(hào)分量,其中,所述振動(dòng)信號(hào)分量具有取決于所述第一部件的旋轉(zhuǎn)速度(f-)的重復(fù)頻率(fD); 所述測(cè)量信號(hào)包括噪聲也包括所述振動(dòng)信號(hào)分量,所以所述測(cè)量信號(hào)具有關(guān)于所述振動(dòng)信號(hào)分量的第一信噪比值;A/D轉(zhuǎn)換器(40、44),響應(yīng)所述測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(Ssffi);所述數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(Sm)具有第一采樣率(fs);第一數(shù)字濾波器O40),進(jìn)行所述數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(Sm)的數(shù)字濾波,以便獲得濾波后的測(cè)量信號(hào)(Sf);包絡(luò)器,響應(yīng)所述濾波后的測(cè)量信號(hào)(Sf)產(chǎn)生第一數(shù)字信號(hào)(SENV、SmP);降采樣器,進(jìn)行所述第一數(shù)字信號(hào)(SENV、SmP)的降采樣,以實(shí)現(xiàn)具有降低采樣頻率 (fSE1> fSE2)的降采樣數(shù)字信號(hào)(Seed);所述降采樣器(470、470A、470B)具有第一輸入,用于接收所述第一數(shù)字信號(hào)(SENV、Ssrop);以及第二輸入,用于接收指示所述可變旋轉(zhuǎn)速度(froT)的信號(hào);第三輸入,用于接收指示輸出采樣率設(shè)置信號(hào)的信號(hào);所述降采樣器(470、470A、470B)適于根據(jù)以下諸項(xiàng)產(chǎn)生所述降采樣數(shù)字信號(hào)(&ED)所述第一數(shù)字信號(hào)(S·、Senv),所述指示所述旋轉(zhuǎn)速度(f·)的信號(hào),以及所述指示輸出采樣率設(shè)置信號(hào)的信號(hào);其中,所述降采樣器(470、470A、470B)適于產(chǎn)生所述降采樣數(shù)字信號(hào)(Sked),使得所述旋轉(zhuǎn)速度變化時(shí)所述旋轉(zhuǎn)部件每轉(zhuǎn)的樣點(diǎn)值數(shù)目保持在基本上恒定值;以及增強(qiáng)器(320),具有接收所述降采樣數(shù)字信號(hào)(Sked)的輸入;所述增強(qiáng)器適于產(chǎn)生具有所述至少一個(gè)振動(dòng)信號(hào)分量對(duì)應(yīng)的重復(fù)信號(hào)分量的輸出信號(hào)序列(0),使得所述輸出信號(hào)序列(0)具有關(guān)于所述振動(dòng)信號(hào)分量的第二信噪比值;所述第二信噪比值高于所述第一信噪比值;以及分析器(105 ;290 ;290T J94J90F),用于響應(yīng)所述輸出信號(hào)序列(0)指示取決于所述可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件的所述振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器狀態(tài)。這種解決方案通過使濾波器的復(fù)雜度最小化同時(shí)實(shí)現(xiàn)顯著的性能改進(jìn),有利地提供了非常節(jié)約的解決方案。根據(jù)某實(shí)施例,所述第一數(shù)字濾波器是具有某截止頻率的高通濾波器。根據(jù)某實(shí)施例,所述沖擊脈沖測(cè)量傳感器在某機(jī)械諧振頻率值(f·)諧振;所述高通濾波器MO的截止頻率4。被選定為低于所述諧振沖擊脈沖測(cè)量傳感器 (10)的機(jī)械諧振頻率值(f·)的值。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述包絡(luò)器包括數(shù)字整流器,以及所述降采樣器被連接以從所述整流器的輸出接收將要被降采樣的信號(hào);并且其中, 所述降采樣器包括低通濾波。 在所述濾波器級(jí)中和所述包絡(luò)器中去除低通濾波器組件使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化。不僅如此,由于使用了諧振傳感器,也不再需要調(diào)整濾波器。
為了使理解本發(fā)明變得簡(jiǎn)單,將利用實(shí)例并參考附圖進(jìn)行說明,其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的狀態(tài)分析系統(tǒng)2實(shí)施例的示意框圖;圖2A是圖1所示狀態(tài)分析系統(tǒng)2的一部分的實(shí)施例的示意框圖;圖2B是傳感器接口實(shí)施例的示意框圖;圖2C是來自振動(dòng)傳感器的測(cè)量信號(hào)的展示;圖2D展示了沖擊脈沖傳感器產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)振幅;圖2E展示了振動(dòng)傳感器產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)振幅;圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沖擊脈沖測(cè)量傳感器的簡(jiǎn)化展示;圖4是存儲(chǔ)器60及其內(nèi)容的實(shí)施例的簡(jiǎn)化展示;圖5是在具有可運(yùn)動(dòng)軸的機(jī)器6的客戶位置的分析裝置實(shí)施例的示意框圖;圖6展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)處理器實(shí)施例的示意框圖;圖7展示了鑒別器230的實(shí)施例;圖8展示了鑒別器230的另一個(gè)實(shí)施例;圖9展示了預(yù)處理器200的另一個(gè)實(shí)施例;圖IOA是流程圖,展示了增強(qiáng)信號(hào)中重復(fù)信號(hào)模式方法的實(shí)施例;圖IOB是流程圖,展示了產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)的方法;圖11是具有多個(gè)存儲(chǔ)器位置的第一存儲(chǔ)器的示意展示;圖12是具有多個(gè)存儲(chǔ)器位置的第二存儲(chǔ)器的示意展示;圖13是包括兩個(gè)重復(fù)信號(hào)特征的實(shí)例輸出信號(hào)Ssrop的示意展示;圖14A展示了傳遞給降采樣器310的輸入的信號(hào)中的許多樣點(diǎn)值;圖14B展示了對(duì)應(yīng)時(shí)間周期的輸出樣點(diǎn)值;圖15A展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的降采樣器;圖15B展示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例;圖16展示的本發(fā)明的實(shí)施例包括如以上介紹的降采樣器和增強(qiáng)器,以及分?jǐn)?shù)降采樣器;圖17展示了分?jǐn)?shù)降采樣器的實(shí)施例;圖18展示了分?jǐn)?shù)降采樣器的另一個(gè)實(shí)施例;圖19展示了降采樣器和分?jǐn)?shù)降采樣器的另一個(gè)實(shí)施例;圖20是降采樣器和分?jǐn)?shù)降采樣器又一個(gè)實(shí)施例的框圖;圖21是流程圖,展示了運(yùn)行圖20中降采樣器和分?jǐn)?shù)降采樣器方法的實(shí)施例;圖22A、22B和22C介紹了能夠以計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤┑姆椒?;圖23是展示行星齒輪系統(tǒng)的正視圖;圖M是圖23中行星齒輪系統(tǒng)700的示意側(cè)視圖,從圖23中箭頭SW的方向所見;圖25展示了響應(yīng)由至少一個(gè)傳感器10依據(jù)行星齒輪系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)所檢測(cè)的信號(hào), 由預(yù)處理器200產(chǎn)生并由其輸出的示范信號(hào)的模擬版本(見圖5或圖16);圖沈展示了圖25所示信號(hào)的高振幅區(qū)域702A的一部分的實(shí)例;
圖27展示了包括圖沈所示小周期擾動(dòng)903的信號(hào)的示范頻譜;圖觀展示了圖25所示的示范信號(hào)的一部分的實(shí)例;圖四展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的狀態(tài)分析系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)施例;圖30是框圖,展示了連同用戶界面和顯示器一起的圖四的信號(hào)處理組合體的部件。
具體實(shí)施例方式
在以下說明中不同實(shí)施例中的相似特征可以由相同的附圖標(biāo)記指示。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的狀態(tài)分析系統(tǒng)2實(shí)施例的示意框圖。附圖標(biāo)記4 涉及具有可運(yùn)動(dòng)部件8的機(jī)器6的客戶機(jī)位置??蛇\(yùn)動(dòng)部件可以包括軸承7和軸8,當(dāng)機(jī)器在運(yùn)行狀態(tài)時(shí),軸8旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),響應(yīng)從軸和/或軸承發(fā)出的振動(dòng),能夠確定軸8和軸承7的運(yùn)行狀態(tài)??蛻魴C(jī)位置4,也可以指客戶機(jī)部件或用戶部件,可以是例如風(fēng)力發(fā)電廠的房屋及地基,即在某位置處的一組風(fēng)力渦輪,或者某造紙廠的房屋及地基,或者具有可運(yùn)動(dòng)部件機(jī)器的某個(gè)其他制造廠。當(dāng)傳感器10被連接到機(jī)器6的機(jī)體上或在其上測(cè)量點(diǎn)12處時(shí),狀態(tài)分析系統(tǒng)2 的實(shí)施例在運(yùn)行。盡管圖1僅僅展示了兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)12,但是應(yīng)當(dāng)理解位置4可以包括任何數(shù)目的測(cè)量點(diǎn)12。圖1所示的狀態(tài)分析系統(tǒng)2包括分析裝置14,根據(jù)傳感器10傳遞的測(cè)量值分析機(jī)器的狀態(tài)。分析裝置14具有通信端口 16,用于雙向數(shù)據(jù)交換。通信端口 16可連接到通信網(wǎng)絡(luò)18,如經(jīng)由數(shù)據(jù)接口 19。通信網(wǎng)絡(luò)18可以是環(huán)球網(wǎng),也稱為因特網(wǎng)。通信網(wǎng)絡(luò)18還可以包括公共交換電話網(wǎng)。服務(wù)器計(jì)算機(jī)20被連接到通信網(wǎng)絡(luò)18。服務(wù)器20可以包括數(shù)據(jù)庫(kù)22、用戶輸入/輸出接口 M和數(shù)據(jù)處理硬件26,以及通信端口四。服務(wù)器計(jì)算機(jī)20位于位置觀,在地理上與客戶機(jī)位置4分離。服務(wù)器位置觀可以在第一座城市,比如瑞典的首都斯德哥爾摩,而客戶機(jī)的位置可以在另一座城市,比如德國(guó)的斯圖加特或美國(guó)密歇根州的底特律。作為替代,服務(wù)器位置觀可以在某城鎮(zhèn)的第一部分,而客戶機(jī)位置可以在同一城鎮(zhèn)的另一部分。服務(wù)器位置觀還可以稱為供應(yīng)商部件觀或供應(yīng)商部件位置觀。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,中央控制位置31包括控制計(jì)算機(jī)33,具有數(shù)據(jù)處理硬件和軟件,用于測(cè)量在客戶機(jī)位置4的多臺(tái)機(jī)器。機(jī)器6可以是風(fēng)力渦輪或風(fēng)力渦輪中使用的齒輪箱。作為替代,這些機(jī)器可以包括如造紙廠中的機(jī)械??刂朴?jì)算機(jī)33可以包括數(shù)據(jù)庫(kù) 22B、用戶輸入/輸出接口 24B和數(shù)據(jù)處理硬件沈隊(duì)以及通信端口 ^B。中央控制位置31 可以與客戶機(jī)位置4分開一段地理距離。利用通信端口 29B控制計(jì)算機(jī)33能夠被連接,以經(jīng)由端口 16與分析裝置14進(jìn)行通信。分析裝置14可以傳遞正被部分處理的測(cè)量數(shù)據(jù),以便允許在中央位置31由控制計(jì)算機(jī)33進(jìn)一步執(zhí)行信號(hào)處理和/或分析。供應(yīng)商公司占據(jù)著供應(yīng)商部件位置觀。供應(yīng)商公司可以出售和遞送分析裝置14 和/或分析裝置14所用的軟件。供應(yīng)商公司還可以出售和遞送中央控制位置31處的控制計(jì)算機(jī)所用的分析軟件。以下連同圖4討論了這樣的分析軟件94、105。這樣的分析軟件 94,105可以通過在所述通信網(wǎng)絡(luò)18上的傳輸而遞送。根據(jù)系統(tǒng)2的一個(gè)實(shí)施例,裝置14是便攜式裝置,可以時(shí)時(shí)連接到通信網(wǎng)絡(luò)18。
根據(jù)系統(tǒng)2的另一個(gè)實(shí)施例,裝置14基本上被連續(xù)地連接到通信網(wǎng)絡(luò)18。因此, 根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的裝置14可以基本上一直“在線”可用于與供應(yīng)商計(jì)算機(jī)20和/或與在控制位置31處的控制計(jì)算機(jī)33進(jìn)行通信。圖2A是圖1所示的狀態(tài)分析系統(tǒng)2的一部分的實(shí)施例的示意框圖。圖2A中展示的狀態(tài)分析系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生測(cè)量值的傳感器單元10。所述測(cè)量值可以取決于運(yùn)動(dòng),或者更確切地說,取決于軸旋轉(zhuǎn)時(shí)由軸承引起的振動(dòng)或沖擊脈沖。當(dāng)設(shè)備30被穩(wěn)固地安裝在機(jī)器6上或其上的測(cè)量點(diǎn)處時(shí),狀態(tài)分析系統(tǒng)2的實(shí)施例在運(yùn)行。安裝在測(cè)量點(diǎn)處的設(shè)備30可以指雙頭螺栓30。雙頭螺栓30可以包括連接耦接 32,傳感器單元10與其可拆卸地連接。連接耦接32可以例如包括雙頭螺紋,使得傳感器單元能夠利用1/4轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)與雙頭螺栓機(jī)械地嚙合。測(cè)量點(diǎn)12可以包括機(jī)器外殼上帶螺紋的凹處。雙頭螺栓30可以具有帶有螺紋的突出部分,對(duì)應(yīng)于這些凹處,使得雙頭螺栓能夠像螺栓一樣通過納入到凹處中而牢固地連接到測(cè)量點(diǎn)。作為替代,測(cè)量點(diǎn)可以包括機(jī)器外殼上帶螺紋的凹處,而傳感器單元10可以包括對(duì)應(yīng)的螺紋,使得它能夠被直接地納入到所述凹處中。作為替代,僅僅以彩色標(biāo)記在機(jī)器外殼上標(biāo)注了測(cè)量點(diǎn)。圖2A例示的機(jī)器6可以具有旋轉(zhuǎn)軸,具有一定的軸直徑dl。機(jī)器6在使用時(shí),機(jī)器中的軸M可以以轉(zhuǎn)速Vl旋轉(zhuǎn)。傳感器單元10可以連接到分析機(jī)器狀態(tài)的裝置14。參考圖2A,分析裝置14包括傳感器接口 40,用于接收由傳感器10產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)即測(cè)量數(shù)據(jù)。傳感器接口 40被連接到數(shù)據(jù)處理裝置50,它能夠按照程序代碼控制分析裝置14的運(yùn)行。數(shù)據(jù)處理裝置50也被連接到存儲(chǔ)所述程序代碼的存儲(chǔ)器60。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,傳感器接口 40包括接收模擬信號(hào)的輸入42,輸入42被連接到模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器44,其數(shù)字輸出48被連接到數(shù)據(jù)處理裝置50。A/D轉(zhuǎn)換器44以一定的采樣頻率fs對(duì)所接收的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣,以便遞送具有一定的采樣頻率fs的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm,并且其中每個(gè)樣點(diǎn)的振幅都取決于在采樣時(shí)刻所接收的模擬信號(hào)的振幅。根據(jù)展示在圖2B中本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,傳感器接口 40包括從沖擊脈沖測(cè)量傳感器接收模擬信號(hào)Sea的輸入42、被連接以接收模擬信號(hào)的調(diào)節(jié)電路43以及被連接以從調(diào)節(jié)電路43接收調(diào)節(jié)后模擬信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器44。A/D轉(zhuǎn)換器44以一定的采樣頻率fs對(duì)所接收的調(diào)節(jié)后模擬信號(hào)進(jìn)行采樣,以便遞送具有一定的采樣頻率fs的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào) SM,并且其中每個(gè)樣點(diǎn)的振幅都取決于在采樣時(shí)刻所接收的模擬信號(hào)的振幅。采樣定理保證了有限帶寬的信號(hào)(即具有最高頻率的信號(hào))根據(jù)其采樣后的形式能夠完美地被重建,如果采樣率fs大于被監(jiān)視的模擬信號(hào)Sea的最大頻率fSEAmax的兩倍的話。等于采樣率一半的頻率因此是對(duì)能夠被采樣后的信號(hào)Ssffi明確地表示的最高頻率的理論限制。這個(gè)頻率(采樣率的一半)稱為采樣系統(tǒng)的尼奎斯特頻率。在采樣后的信號(hào)中能夠觀察到尼奎斯特頻率&之上的頻率,但是它們的頻率是不明確的。也就是說,具有頻率f 的頻率分量無法與具有其中B為非零整數(shù)的頻率B * fN+f和B * fN-f的其他分量區(qū)分。 這種歧義性稱為假頻,應(yīng)對(duì)方法可以是先用反假頻濾波器(通常是具有接近尼奎斯特頻率的截止點(diǎn)的低通濾波器)過濾該信號(hào),再轉(zhuǎn)換到采樣后離散表達(dá)。考慮到允許非理想濾波器在頻率響應(yīng)中具有一定的斜率,為了提供安全余量,采樣頻率可以選擇高于2的值。因此,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,可以將采樣頻率設(shè)置為fs = k * fSEAmax其中,k是具有大于2. 0的值的因子。所以可以選擇因子k為大于2.0的值。優(yōu)選情況下,可以選擇因子k為2.0與2. 9 之間的值,以便提供好的安全余量同時(shí)避免產(chǎn)生不必要的許多采樣值。根據(jù)實(shí)施例,作為有益的情況,選擇的因子k使得100女k/2呈現(xiàn)為整數(shù)。根據(jù)實(shí)施例,因子k可以被設(shè)置為 2. 56。選擇k為2. 56致使100 * k = 256 = 2的8次方。根據(jù)實(shí)施例,數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi的采樣頻率fs可以固定到一定的值fs,比如fs =102. 4kHz。因此,當(dāng)采樣頻率fs被固定到一定的值fs時(shí),模擬信號(hào)^的最高頻率fSEAmax將為 _4] fSEAmax = fs/k其中fSEAmax是采樣后信號(hào)中要被分析的最高頻率。因此,當(dāng)采樣頻率fs被固定到一定的值fs = 102400Hz,而因子k被設(shè)置為2. 56 時(shí),模擬信號(hào)^的最大頻率fSEAmax將為fSEAmax = fs/k = 102400/2. 56 = 40kHz所以,響應(yīng)所接收的模擬測(cè)量信號(hào)Sea而產(chǎn)生具有一定的采樣頻率fs的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)^。A/D轉(zhuǎn)換器44的數(shù)字輸出48經(jīng)由傳感器接口 40的輸出49被連接到數(shù)據(jù)處理裝置50,以便能夠向數(shù)據(jù)處理裝置50傳遞數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)i5m。傳感器單元10可以包括振動(dòng)轉(zhuǎn)換器,傳感器單元被構(gòu)造為在物理上嚙合測(cè)量點(diǎn)的連接耦接,使得在測(cè)量點(diǎn)的機(jī)器振動(dòng)能夠被傳輸?shù)秸駝?dòng)轉(zhuǎn)換器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,傳感器單元包括具有壓電元件的轉(zhuǎn)換器。當(dāng)測(cè)量點(diǎn)12振動(dòng)時(shí),傳感器單元10或者至少其一部分也振動(dòng),然后轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生電信號(hào),其頻率和振幅分別取決于測(cè)量點(diǎn)12的機(jī)械振動(dòng)頻率和振動(dòng)振幅。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,傳感器單元10是振動(dòng)傳感器,提供如頻率范圍為1. OOHz 至10000Hz的10mV/g的模擬振幅信號(hào)。這樣的振動(dòng)傳感器被設(shè)計(jì)為基本上是為了傳遞IOmV 的相同振幅,而不考慮它是在1Ηζ、3Ηζ還是在IOHz被施加Ig(9. 82m/s2)的加速度。因此典型的振動(dòng)傳感器在高達(dá)約IOkHz的指定頻率范圍內(nèi)具有線性響應(yīng)。從旋轉(zhuǎn)機(jī)器部件中發(fā)出的在這個(gè)頻率范圍內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)往往由不平衡或未對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)致。不過,當(dāng)安裝在機(jī)器上時(shí), 典型情況下,線性響應(yīng)振動(dòng)傳感器也具有幾個(gè)不同的機(jī)械諧振頻率,取決于傳感器與振動(dòng)源之間的物理路徑。滾柱軸承的故障導(dǎo)致相對(duì)尖銳的彈性波,稱為沖擊脈沖,在到達(dá)傳感器之前沿著機(jī)器外殼的物理路徑傳播。這樣的沖擊脈沖往往具有很寬的頻譜。典型情況下,滾柱軸承沖擊脈沖的振幅低于由不平衡或未對(duì)準(zhǔn)所導(dǎo)致振動(dòng)的振幅。寬頻譜的沖擊脈沖特征使得它們能夠激活”鳴震響應(yīng)”或與傳感器相關(guān)聯(lián)的諧振頻率的諧振。因此,來自振動(dòng)傳感器的典型測(cè)量信號(hào)可能具有圖2C所示的波形,即在主要低頻信號(hào)上疊加了更高頻率更低振幅諧振的“鳴震響應(yīng)”。為了能夠分析往往從軸承的故障中發(fā)出的沖擊脈沖特征,必須濾除低頻分量。這能夠利用高通濾波器或利用帶通濾波器實(shí)現(xiàn)。不過,必須調(diào)整這些濾波器以便在高頻信號(hào)部分通過的同時(shí),阻塞低頻信號(hào)部分。典型情況下,單個(gè)的振動(dòng)傳感器將具有與從一個(gè)沖擊脈沖信號(hào)源的物理路徑相關(guān)聯(lián)的一個(gè)諧振頻率,以及與從另一個(gè)沖擊脈沖信號(hào)源的物理路徑相關(guān)聯(lián)的不同的諧振頻率,正如在US 6,053,047中提及。因此,當(dāng)使用振動(dòng)傳感器時(shí),旨在使高頻信號(hào)部分通過的濾波器調(diào)整需要個(gè)別調(diào)整。當(dāng)正確地調(diào)整了這樣的濾波器時(shí),結(jié)果信號(hào)將由沖擊脈沖特征組成。不過,分析從振動(dòng)傳感器發(fā)出的沖擊脈沖特征稍微受以下事實(shí)傷害振幅響應(yīng)以及諧振頻率固有地取決于沖擊脈沖信號(hào)的個(gè)別物理路徑而改變。作為有益的情況,與振動(dòng)傳感器相關(guān)聯(lián)的這些缺點(diǎn)可以利用沖擊脈沖測(cè)量傳感器減輕。沖擊脈沖測(cè)量傳感器被設(shè)計(jì)為并適應(yīng)提供預(yù)定的機(jī)械諧振頻率,以下將進(jìn)一步詳細(xì)介紹。作為有益的情況,沖擊脈沖測(cè)量傳感器的這種特征呈現(xiàn)了可重復(fù)的測(cè)量結(jié)果,因?yàn)闆_擊脈沖測(cè)量傳感器的輸出信號(hào)具有穩(wěn)定的諧振頻率,基本上不取決于沖擊脈沖信號(hào)源與沖擊脈沖傳感器之間的物理路徑。不僅如此,相互不同的各個(gè)沖擊脈沖傳感器提供的諧振頻率偏差如果有也非常小。這個(gè)的有益效果是簡(jiǎn)化了信號(hào)處理,因?yàn)闉V波器不再需要個(gè)別調(diào)整,與以上介紹的使用振動(dòng)傳感器時(shí)的情況大不相同。不僅如此,沖擊脈沖傳感器的振幅響應(yīng)定義明確,使得按照由S.P.M. Instrument AB所定義的適宜測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量時(shí),單個(gè)測(cè)量就提供了可
靠的信息。圖2D展示了沖擊脈沖傳感器產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)的振幅,而圖2E展示了振動(dòng)傳感器產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)的振幅。兩個(gè)傳感器都被施加了相同系列的機(jī)械沖擊而沒有典型的低頻信號(hào)內(nèi)容。正如從圖2D和圖2E清楚可見,來自沖擊脈沖測(cè)量傳感器的沖擊脈沖特征的諧振響應(yīng)持續(xù)時(shí)間,要短于對(duì)應(yīng)的來自振動(dòng)傳感器沖擊脈沖特征的諧振響應(yīng)。沖擊脈沖測(cè)量傳感器提供獨(dú)特的沖擊脈沖特征響應(yīng)的這種特性,具有的有益效果是從它提供的測(cè)量信號(hào)有可能區(qū)分在短時(shí)間跨度內(nèi)發(fā)生的不同機(jī)械沖擊脈沖之間的差別。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述傳感器是沖擊脈沖測(cè)量傳感器。圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沖擊脈沖測(cè)量傳感器10的簡(jiǎn)化展示。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例,傳感器包括具有一定質(zhì)量或重量的部件110和壓電元件120。壓電元件120有些彈性,所以被施加外力時(shí)它能夠伸縮。 壓電元件120在對(duì)立表面上分別配備了導(dǎo)電層130和140。當(dāng)壓電元件120伸縮時(shí)它產(chǎn)生電信號(hào),由導(dǎo)電層130和140拾取。所以,機(jī)械振動(dòng)被轉(zhuǎn)換為模擬測(cè)量電信號(hào)Sea,它被傳遞到輸出端子145、150。壓電元件120可以位于配重110與表面160之間,在運(yùn)行期間,它被物理地連接到測(cè)量點(diǎn)12,如圖3展示。沖擊脈沖測(cè)量傳感器10具有的諧振頻率取決于傳感器機(jī)械特征,比如配重部件 Iio的質(zhì)量m和壓電元件120的彈性。因此,壓電元件具有彈性和彈簧常數(shù)k。傳感器的機(jī)械諧振頻率fKM所以也取決于質(zhì)量m和彈簧常數(shù)k。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,傳感器的機(jī)械諧振頻率fM能夠由下面的等式確定fRM=l/(2^4krm (等式 1)根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,沖擊脈沖測(cè)量傳感器10的實(shí)際機(jī)械諧振頻率也可以取決于其他因素,比如傳感器10與機(jī)器6機(jī)體連接的性質(zhì)。因而諧振沖擊脈沖測(cè)量傳感器10對(duì)于以機(jī)械諧振頻率fM或其附近的頻率的振動(dòng)特別靈敏。沖擊脈沖測(cè)量傳感器10可以被設(shè)計(jì)為使得機(jī)械諧振頻率fM在^kHz到37kHz的范圍內(nèi)某處。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,機(jī)械諧振頻率fM在30kHz到35kHz的范圍內(nèi)某處。所以模擬測(cè)量電信號(hào)具有的電振幅可以在頻譜上變化。為了說明理論背景的目的,可以假設(shè)要是對(duì)沖擊脈沖測(cè)量傳感器10施加從如IHz到如200000kHz的所有頻率振幅一致的機(jī)械振動(dòng),那么來自沖擊脈沖測(cè)量傳感器的模擬信號(hào)的振幅在機(jī)械諧振頻率fKM 處將具有最大值,因?yàn)閭鞲衅饕栽擃l率“推動(dòng)”時(shí)將會(huì)諧振。參考圖2B,調(diào)節(jié)電路43接收模擬信號(hào) 5ΕΑ。調(diào)節(jié)電路43可以被設(shè)計(jì)為阻抗適應(yīng)電路,被設(shè)計(jì)為適應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器的從傳感器端子145、150所見的輸入阻抗,以便出現(xiàn)最佳的信號(hào)傳輸。因此,調(diào)節(jié)電路43可以運(yùn)行以適應(yīng)從傳感器端子145、150所見的輸入阻抗&η, 以便將最大的電功率傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器44。根據(jù)調(diào)節(jié)電路43的實(shí)施例,模擬信號(hào)Sea被供給了變壓器的初級(jí)線圈,而調(diào)節(jié)后模擬信號(hào)由變壓器的次級(jí)線圈傳遞。初級(jí)線圈有nl匝而次級(jí)線圈有n2阻,比值nl/n2 = η12。因此,A/D轉(zhuǎn)換器44被連接以從調(diào)節(jié)電路43接收調(diào)節(jié)后的模擬信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器44具有輸入阻抗Z44,而在調(diào)節(jié)電路43被連接在傳感器端子 145、150與A/D轉(zhuǎn)換器44的輸入端子之間時(shí),從傳感器端子145、150所見的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗將是(nl/n2)2 * Z44。A/D轉(zhuǎn)換器44以一定的采樣頻率fs對(duì)所接收的調(diào)節(jié)后模擬信號(hào)進(jìn)行采樣,以便傳遞具有一定的采樣頻率fs的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm,并且其中每個(gè)樣點(diǎn)的振幅都取決于在采樣時(shí)刻所接收的模擬信號(hào)的振幅。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)^ffi被傳遞到裝置180進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理 (見圖5)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180包括數(shù)據(jù)處理器50和使數(shù)據(jù)處理器50執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理的程序代碼。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,處理器50由數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)施。數(shù)字信號(hào)處理器也被稱為DSP。參考圖2A,數(shù)據(jù)處理裝置50被連接到存儲(chǔ)所述程序代碼的存儲(chǔ)器60。優(yōu)選情況下,程序存儲(chǔ)器60是非易失性存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器60可以是讀/寫存儲(chǔ)器,即從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)和把新數(shù)據(jù)寫到存儲(chǔ)器60上都能夠進(jìn)行。根據(jù)實(shí)施例,程序存儲(chǔ)器60由FLASH存儲(chǔ)器實(shí)施。程序存儲(chǔ)器60可以包括第一存儲(chǔ)器段70,用于存儲(chǔ)可執(zhí)行的第一組程序代碼80, 以便控制分析裝置14執(zhí)行基本的操作(圖2A和圖4)。程序存儲(chǔ)器還可以包括第二存儲(chǔ)器段90,用于存儲(chǔ)第二組程序代碼94。在第二存儲(chǔ)器段90中的第二組程序代碼94可以包括使分析裝置處理所檢測(cè)的信號(hào)或若干信號(hào),以便產(chǎn)生預(yù)處理的信號(hào)或一組預(yù)處理的信號(hào)的程序代碼。存儲(chǔ)器60還可以包括第三存儲(chǔ)器段100,用于存儲(chǔ)第三組程序代碼104。在第三存儲(chǔ)器段100中的程序代碼組104可以包括使分析裝置執(zhí)行所選定分析功能105的程序代碼。當(dāng)執(zhí)行分析功能時(shí),它可以使分析裝置在用戶界面106上呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果,或者在端口 16上傳遞該分析結(jié)果(見圖1和圖2A以及圖7和圖8)。數(shù)據(jù)處理裝置50還連接到進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的讀/寫存儲(chǔ)器52。不僅如此,數(shù)據(jù)處理裝置50還可以連接到分析裝置通信接口 54。分析裝置通信接口討提供與測(cè)量點(diǎn)通信接口 56的雙向通信,接口 56可連接在機(jī)器的測(cè)量點(diǎn)上,或者在其附近。測(cè)量點(diǎn)12可以包括連接耦接32、可讀和可寫信息載體58以及測(cè)量點(diǎn)通信接口 56。可寫信息載體58和測(cè)量點(diǎn)通信接口 56可以在雙頭螺栓30附近放置的單獨(dú)設(shè)備59中提供,正如圖2展示。作為替代,可寫信息載體58和測(cè)量點(diǎn)通信接口 56可以在雙頭螺栓30內(nèi)提供。這在WO 98/01831中進(jìn)行了更詳細(xì)的介紹,其內(nèi)容在此引用作為參考。系統(tǒng)2被安排為允許測(cè)量點(diǎn)通信接口 56與分析裝置通信接口 M之間的雙向通信。優(yōu)選情況下,測(cè)量點(diǎn)通信接口 56和分析裝置通信接口 M被構(gòu)造為允許無線通信。根據(jù)實(shí)施例,測(cè)量點(diǎn)通信接口和分析裝置通信接口被構(gòu)造為彼此通過射頻(RF)信號(hào)進(jìn)行通信。 這個(gè)實(shí)施例包括在測(cè)量點(diǎn)通信接口 56中的天線,以及分析裝置通信接口 M中的另一條天線。圖4是存儲(chǔ)器60及其內(nèi)容的實(shí)施例的簡(jiǎn)化展示。該簡(jiǎn)化展示意在傳達(dá)對(duì)存儲(chǔ)器 60中存儲(chǔ)不同程序函數(shù)的總體思路的理解,而這不一定是對(duì)在真實(shí)存儲(chǔ)器電路中存儲(chǔ)程序的方式的正確的技術(shù)教導(dǎo)。第一存儲(chǔ)器段70存儲(chǔ)的程序代碼用于控制分析裝置14以執(zhí)行基本的操作。盡管圖4的簡(jiǎn)化展示顯示了偽代碼,但是應(yīng)當(dāng)理解,程序代碼80可以由機(jī)器代碼構(gòu)建,或者由數(shù)據(jù)處理裝置50能夠執(zhí)行或解釋的任何級(jí)別的程序代碼構(gòu)建(圖2A)。圖4展示的第二存儲(chǔ)器段90存儲(chǔ)著第二組程序代碼94。在段90中的程序代碼 94,當(dāng)運(yùn)行在數(shù)據(jù)處理裝置50上時(shí),將使分析裝置14執(zhí)行某功能,比如數(shù)字信號(hào)處理功能。 所述功能可以包括對(duì)數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi的高級(jí)數(shù)學(xué)處理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,程序代碼94適于使處理器裝置50執(zhí)行連同在本文檔中圖5、圖6、圖9和/或圖16所介紹的信號(hào)處理功能。正如以上連同圖1所提及,控制分析裝置功能的計(jì)算機(jī)程序可以從服務(wù)器計(jì)算機(jī) 20中下載。這意味著要被下載的程序在通信網(wǎng)絡(luò)18上被傳輸。通過在通信網(wǎng)絡(luò)18上調(diào)制載波以攜帶該程序就能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)。所以下載后的程序可以被加載到數(shù)字存儲(chǔ)器中,比如存儲(chǔ)器60 (見圖2A和圖4)。因此,信號(hào)處理程序94和/或分析功能程序104、105可以經(jīng)由通信端口接收,比如端口 16(圖1和圖2A),以便將其加載到存儲(chǔ)器60中。同樣,信號(hào)處理程序94和/或分析功能程序104、105也可以經(jīng)由通信端口 ^B (圖1)接收,以便將其加載到計(jì)算機(jī)26B的程序存儲(chǔ)器位置或數(shù)據(jù)庫(kù)22B中。本發(fā)明的一方面涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,比如可加載到某裝置的數(shù)字存儲(chǔ)器中的程序代碼裝置94和/或程序代碼裝置104、105。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括軟件代碼部分,當(dāng)所述產(chǎn)品運(yùn)行在分析機(jī)器狀態(tài)的裝置的數(shù)據(jù)處理單元50上時(shí),用于執(zhí)行信號(hào)處理方法和/或分析功能。術(shù)語(yǔ)“運(yùn)行在數(shù)據(jù)處理單元上”意味著計(jì)算機(jī)程序加上數(shù)據(jù)處理單元執(zhí)行本文檔中介紹種類的方法。措詞“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,可加載到狀態(tài)分析裝置的數(shù)字存儲(chǔ)器中”意味著計(jì)算機(jī)程序能夠被引入到狀態(tài)分析裝置的數(shù)字存儲(chǔ)器中,以便實(shí)現(xiàn)編程為能夠或適于執(zhí)行以上介紹種類的方法的狀態(tài)分析裝置。術(shù)語(yǔ)“加載到狀態(tài)分析裝置的數(shù)字存儲(chǔ)器中”意味著以這種方式編程的狀態(tài)分析裝置能夠或適于執(zhí)行以上介紹種類的方法。上述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品也可以加載到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上,比如光盤或DVD。這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以用于向客戶機(jī)傳遞所述程序。根據(jù)分析裝置14(圖2A)的實(shí)施例,它包括用戶輸入接口 102,操作員由此可以與分析裝置14互動(dòng)。根據(jù)實(shí)施例,用戶輸入接口 102包括一組按鈕104。分析裝置14的實(shí)施例包括用戶輸出界面106。用戶輸出界面可以包括顯示器單元106。當(dāng)數(shù)據(jù)處理裝置50運(yùn)行基本程序代碼80中提供的基本程序功能時(shí),它利用用戶輸入接口 102和顯示器單元106提供用戶交互。按鈕組104可限于幾個(gè)按鈕,比如五個(gè)按鈕,如圖2A展示。中央按鈕107 可以用作ENTER或SELECT功能,而可以使用其他更多的外圍按鈕可以用于移動(dòng)顯示器106 上的光標(biāo)。應(yīng)當(dāng)理解,以這種方式,經(jīng)由用戶接口可以把符號(hào)和文本輸入到裝置14中。例如,顯示器單元106可以顯示許多符號(hào),比如字母表中的字母,同時(shí)光標(biāo)在顯示器上可移動(dòng)以響應(yīng)用戶輸入,所以允許用戶輸入信息。圖5是分析裝置14的實(shí)施例的示意框圖,處在具有可運(yùn)動(dòng)軸8的機(jī)器6所在的客戶機(jī)位置4。傳感器10可以是沖擊脈沖測(cè)量傳感器,被顯示為連接到機(jī)器6的機(jī)體,以便拾取機(jī)械振動(dòng)和向傳感器接口 40傳遞表明所檢測(cè)到的機(jī)械振動(dòng)的模擬測(cè)量信號(hào)SEA。傳感器接口 40可以被設(shè)計(jì)為如連同圖2A或圖2B的介紹。傳感器接口 40向用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180傳遞數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)i5m。數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Ssffi具有采樣頻率fs,而每個(gè)樣點(diǎn)的振幅值都取決于采樣時(shí)刻所接收的模擬測(cè)量信號(hào)Sea的振幅。根據(jù)實(shí)施例,數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm的采樣頻率fs可以被固定到一定的值fs,比如fs = 102kHz。采樣頻率fs可以由時(shí)鐘190所傳遞的時(shí)鐘信號(hào)控制,如圖5展示。時(shí)鐘信號(hào)也可以傳遞給用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180。用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180能夠響應(yīng)所接收的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)^ffi、時(shí)鐘信號(hào)以及采樣頻率fs與時(shí)鐘信號(hào)之間關(guān)系,產(chǎn)生有關(guān)所接收的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm的短暫持續(xù)時(shí)間的信息,因?yàn)閮蓚€(gè)連續(xù)樣點(diǎn)值之間的持續(xù)時(shí)間等于Ts = l/fs。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180包括預(yù)處理器200,用于執(zhí)行數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm的預(yù)處理,以便將預(yù)處理后的數(shù)字信號(hào)Smp傳遞到輸出210上。輸出 210被連接到鑒別器230的輸入220。鑒別器230適于鑒別預(yù)處理后的數(shù)字信號(hào)SmP,以便將鑒別結(jié)果傳遞給用戶界面106。作為替代,鑒別結(jié)果也可以傳遞給通信端口 16,以便使結(jié)果能夠傳輸?shù)奖热缭诳刂茍?chǎng)所的控制計(jì)算機(jī)33(見圖1)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,連同用于數(shù)字信號(hào)處理的裝置180中功能框所介紹的功能,預(yù)處理器200和鑒別器230可以由計(jì)算機(jī)程序代碼94和/或104實(shí)施,正如以上連同圖4結(jié)合存儲(chǔ)器塊90和100的介紹。用戶可以僅僅需要幾項(xiàng)基本的監(jiān)視功能,檢測(cè)某機(jī)器的狀態(tài)是正常還是異常。檢測(cè)出異常狀態(tài)后,用戶可以要求專門的職業(yè)維護(hù)人員確定該問題的精確性質(zhì),并且執(zhí)行必要的維修工作。職業(yè)維護(hù)人員經(jīng)常需要和使用寬范圍的鑒別功能,使得有可能確定異常機(jī)器狀態(tài)的性質(zhì)和/或原因。因此,分析裝置14的不同用戶對(duì)裝置的功能可以提出非常不同的要求。在本文檔中術(shù)語(yǔ)狀態(tài)監(jiān)視功能是用于檢測(cè)某機(jī)器的狀態(tài)是正常還是有點(diǎn)退化還是異常的功能。術(shù)語(yǔ)狀態(tài)監(jiān)視功能還包括鑒別功能,使得有可能確定異常機(jī)器狀態(tài)的性質(zhì)和 /或原因。機(jī)器狀態(tài)監(jiān)視功能的實(shí)例狀態(tài)監(jiān)視功能Fl、F2. . . Fn包括若干功能,比如振動(dòng)分析、溫度分析、沖擊脈沖測(cè)量、沖擊脈沖測(cè)量數(shù)據(jù)的頻譜分析、振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)的快速傅氏變換、狀態(tài)數(shù)據(jù)在用戶界面上的圖形表示、在所述機(jī)器上的可寫信息載體中存儲(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù)、在所述裝置中的可寫信息載體中存儲(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速測(cè)量、不平衡檢測(cè)以及未對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)。根據(jù)實(shí)施例,裝置14包括以下功能Fl =振動(dòng)分析;
F2 =溫度分析,F(xiàn)3 =沖擊脈沖測(cè)量,F(xiàn)4 =沖擊脈沖測(cè)量數(shù)據(jù)的頻譜分析,F(xiàn)5 =振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)的快速傅氏變換,F(xiàn)6 =狀態(tài)數(shù)據(jù)在用戶界面上的圖形表示,F(xiàn)7 =在所述機(jī)器上的可寫信息載體中存儲(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù),F(xiàn)8 =在所述裝置中的可寫信息載體52中存儲(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù),F(xiàn)9 =轉(zhuǎn)速測(cè)量,F(xiàn)lO =不平衡檢測(cè),以及Fll =未對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)。F12 =從所述機(jī)器上的可寫信息載體58中檢索狀態(tài)數(shù)據(jù)。F13 =執(zhí)行振動(dòng)分析功能Fl和執(zhí)行功能F12 “從所述機(jī)器上的可寫信息載體58 中檢索狀態(tài)數(shù)據(jù)”,以便能夠根據(jù)當(dāng)前振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)和歷史振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比或趨勢(shì)判斷。F14 =執(zhí)行溫度分析F2 ;并且執(zhí)行功能“從所述機(jī)器上的可寫信息載體58中檢索狀態(tài)數(shù)據(jù)”,以便能夠根據(jù)當(dāng)前溫度測(cè)量數(shù)據(jù)和歷史溫度測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比或趨勢(shì)判斷。F15 =從所述機(jī)器上的可寫信息載體58中檢索標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。功能F7“在所述機(jī)器上的可寫信息載體中存儲(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù)”,以及F13振動(dòng)分析和狀態(tài)數(shù)據(jù)檢索的實(shí)施例在WO 98/01831中進(jìn)行了更詳細(xì)地介紹,其內(nèi)容在此引用作為參考。圖6展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)處理器200實(shí)施例的示意框圖。在這個(gè)實(shí)施例中,數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)Sm被連接到數(shù)字帶通濾波器M0,它具有較低截止頻率f『較高截止頻率fue以及較高和較低截止頻率之間的通頻帶帶寬。數(shù)字帶通濾波器240的輸出被連接到數(shù)字包絡(luò)器250。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,包絡(luò)器250的信號(hào)輸出被傳遞到輸出沈0。預(yù)處理器200的輸出260被連接到數(shù)字信號(hào)處理組合體180的輸出210以向鑒別器230的輸入220傳遞??梢赃x擇數(shù)字帶通濾波器240的較高和較低截止頻率,使得在傳感器諧振頻率fKM 處的信號(hào)Ssffi的頻率分量在通頻帶帶寬中。如上所述,由在諧振頻率fM處機(jī)械諧振的傳感器實(shí)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)的放大。所以,模擬測(cè)量信號(hào)Sea反映了在諧振頻率fM處及其周圍振動(dòng)的放大值。因此,作為有益的情況,根據(jù)圖6實(shí)施例的帶通濾波器抑制了在諧振頻率fKM之下和之上頻率的信號(hào),以便進(jìn)一步增強(qiáng)測(cè)量信號(hào)在諧振頻率fKM處的分量。不僅如此,作為有益的情況,數(shù)字帶通濾波器240進(jìn)一步降低了測(cè)量信號(hào)中固有地包括的噪聲,因?yàn)樵谳^低截止頻率fm以下和較高截止頻率fuc以上的任何噪聲分量也被除去或減弱。因此,使用具有在最低諧振頻率值fm到最高諧振頻率值f·范圍內(nèi)具有機(jī)械諧振頻率fKM的諧振沖擊脈沖測(cè)量傳感器10時(shí),數(shù)字帶通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為使較低截止頻率4。= f-,和較高截止頻率= f·。根據(jù)某實(shí)施例,較低截止頻率& = ffflL = ^kHz,和較高截止頻率fuc
*ΕΜυ 3 7 kHz ο根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,機(jī)械諧振頻率fKM在從30kHz到35kHz范圍內(nèi)某處,然后數(shù)字帶通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為具有較低截止頻率4。= 30kHz,和較高截止頻率fw = 35kHz。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,數(shù)字帶通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為使較低截止頻率4。低于最低的諧振頻率值f-,和較高截止頻率fuc高于最高的諧振頻率f·。例如,機(jī)械諧振頻率fKM 可以是從30kHz到35kHz范圍內(nèi)的頻率,然后數(shù)字帶通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為使較低截止頻率、=17kHz,和較高截止頻率fue = 36kHz。所以,數(shù)字帶通濾波器240傳遞的通頻帶數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)$具有有益的低噪聲內(nèi)容并反映了通頻帶內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)。通頻帶數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)$被傳遞到包絡(luò)器250。所以,數(shù)字包絡(luò)器250收到了通頻帶數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)$,它可以反映具有正的以及負(fù)的振幅的信號(hào)。參考圖6,所接收的信號(hào)被數(shù)字整流器270整流,并且整流后的信號(hào)可以被可選的低通濾波器280濾波以產(chǎn)生數(shù)字包絡(luò)信號(hào)SENV。所以,信號(hào)Senv是響應(yīng)濾波后的測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)$而產(chǎn)生的包絡(luò)信號(hào)的數(shù)字表示。 根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例,可以除去可選的低通濾波器觀0。以下連同圖9討論了一個(gè)這樣的實(shí)施例。所以,當(dāng)以下連同圖9討論的降采樣器310包括低通濾波器功能時(shí),可以除去在包絡(luò)器250中的可選低通濾波器觀0。根據(jù)本發(fā)明的圖6實(shí)施例,信號(hào)Senv被傳遞到預(yù)處理器200的輸出沈0。因此,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,在輸出210 (圖5)上傳遞的預(yù)處理后數(shù)字信號(hào)Ssrop是數(shù)字包絡(luò)信號(hào)SENV。盡管用于響應(yīng)測(cè)量信號(hào)而產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)模擬設(shè)備采用了模擬整流器, 該模擬整流器會(huì)固有地導(dǎo)致系統(tǒng)誤差被引入結(jié)果信號(hào)中,但是作為有益的情況,數(shù)字包絡(luò)器250將產(chǎn)生真正的整流而沒有任何系統(tǒng)誤差。所以,數(shù)字包絡(luò)信號(hào)Senv將具有良好的信噪比,因?yàn)樵跀?shù)字帶通濾波器240通頻帶中的諧振頻率處進(jìn)行機(jī)械諧振的傳感器會(huì)引起高的信號(hào)振幅,并且在數(shù)字域中進(jìn)行的信號(hào)處理不增加噪聲,并且不增加系統(tǒng)誤差。參考圖5,預(yù)處理后的數(shù)字信號(hào)Smp被傳遞到鑒別器230的輸入220。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,濾波器240是具有截止頻率4。的高通濾波器。這個(gè)實(shí)施例通過以高通濾波器240代替帶通濾波器而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),從而將低通濾波處理留給了下游另一個(gè)低通濾波器,比如低通濾波器觀0。高通濾波器240的截止頻率4。被選擇為接近諧振沖擊脈沖測(cè)量傳感器10的最低預(yù)期機(jī)械諧振頻率值f-。當(dāng)機(jī)械諧振頻率fKM在30kHz到 35kHz范圍內(nèi)某處時(shí),高通濾波器240可以被設(shè)計(jì)為使較低截止頻率= 30kHz。然后把高通濾波后的信號(hào)傳給整流器270以及繼續(xù)到低通濾波器觀0。根據(jù)實(shí)施例,應(yīng)當(dāng)有可能使用諧振頻率在20kHz到35kHz范圍內(nèi)某處的傳感器10。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,高通濾波器 240可以被設(shè)計(jì)為使較低截止頻率fV。= 20kHz。圖7展示了鑒別器230(也見圖5)的實(shí)施例。鑒別器230的圖7實(shí)施例包括狀態(tài)分析器四0,適于接收指示機(jī)器6狀態(tài)的預(yù)處理后的數(shù)字信號(hào)SmP。利用在控制輸入300上傳遞的選擇信號(hào),可以控制狀態(tài)分析器290執(zhí)行所選定的狀態(tài)分析功能。利用用戶與用戶接口 102(見圖2A)的互動(dòng)可以產(chǎn)生在控制輸入300上傳遞的選擇信號(hào)。當(dāng)所選定的分析功能包括快速傅氏變換時(shí),選擇信號(hào)300將設(shè)置分析器四0以在頻率域中對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行操作。取決于要執(zhí)行的分析是什么類型,狀態(tài)分析器290可以在時(shí)間域?qū)斎氲念A(yù)處理后數(shù)字信號(hào)Smp進(jìn)行操作,或者在頻率域?qū)斎氲念A(yù)處理后數(shù)字信號(hào)Smp進(jìn)行操作。所以, 取決于在控制輸入300上傳遞的選擇信號(hào),如圖8所示可以包括FFT四4,或者如圖7所展示可以把信號(hào)Smp直接傳遞給分析器四0。圖8展示了鑒別器230的另一個(gè)實(shí)施例。在圖8的實(shí)施例中,鑒別器230包括可選的快速傅氏變換器四4,被連接以從鑒別器230輸入220接收信號(hào)。來自快速傅氏變換器 294的輸出可以被傳遞到分析器四0。為了分析旋轉(zhuǎn)部件的狀態(tài),所期望的是在足夠長(zhǎng)的時(shí)間監(jiān)視所檢測(cè)的振動(dòng),以便能夠檢測(cè)出重復(fù)的信號(hào)。一定的重復(fù)信號(hào)特征指示了旋轉(zhuǎn)部件的已退化狀態(tài)。分析重復(fù)信號(hào)特征還可以指示已退化狀態(tài)的類型。這樣的分析也可以引起對(duì)已退化狀態(tài)程度的檢測(cè)。因此,測(cè)量信號(hào)可以包括取決于可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8振動(dòng)的至少一種振動(dòng)信號(hào)分量 Sd ;其中所述振動(dòng)信號(hào)分量具有取決于可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8的轉(zhuǎn)速froT的重復(fù)頻率fD。所以, 取決于可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8振動(dòng)的振動(dòng)信號(hào)分量可以指示所監(jiān)視機(jī)器的已退化狀態(tài)或故障。 事實(shí)上,振動(dòng)信號(hào)分量&的重復(fù)頻率fD與可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系可以指示哪個(gè)機(jī)械部件有故障。因此,在具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)器中,有可能通過使用分析功能 105(包括頻率分析),利用處理測(cè)量信號(hào)而識(shí)別出單個(gè)輕微損壞的部件。這樣的頻率分析可以包括對(duì)包括振動(dòng)信號(hào)分量&的測(cè)量信號(hào)的快速傅氏變換??焖俑凳献儞Q(FFT)使用了一定的頻率分辨率。該一定的頻率分辨率可以按照頻率片段表示,決定了辨別不同頻率的界限。術(shù)語(yǔ)“頻率片段”有時(shí)指“線條”。如果需要頻率分辨率提供高達(dá)軸速的Z個(gè)頻率片段,那么有必要在該軸旋轉(zhuǎn)X周期間記錄該信號(hào)。連同旋轉(zhuǎn)部件的分析,分析高于旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)頻率的信號(hào)頻率可能引人關(guān)注。旋轉(zhuǎn)部件可以包括軸和軸承。軸旋轉(zhuǎn)頻率 ·ΜΤ往往被稱為“級(jí)別1”。所關(guān)注的軸承信號(hào)可能發(fā)生每軸轉(zhuǎn)約10次(級(jí)別10),即故障重復(fù)頻率fD(以Hz測(cè)量)除以轉(zhuǎn)速fKQT(以 rps測(cè)量)等于ΙΟΗζ/rps,即級(jí)別y = fD/fE0T = lOHz/rps。不僅如此,分析軸承信號(hào)的諧波可能引人關(guān)注,所以測(cè)量高達(dá)級(jí)別100的情況可能引人關(guān)注。令最大級(jí)別為Y,而在FFT 在要使用的頻率片段總數(shù)為Z,以下情況成立Z = X * Y。相反X = Z/Y,其中,X是分析數(shù)字信號(hào)期間所監(jiān)視軸的轉(zhuǎn)數(shù);以及Y是最大級(jí)別;以及Z是以許多頻率片段表示的頻率分辨率??紤]把降采樣后數(shù)字測(cè)量信號(hào)Smp(見圖5)傳遞到FFT分析器四4時(shí)的情況,如圖8中介紹在這樣的情況下,當(dāng)FFT分析器294被設(shè)置為Z = 1600頻率片段,而用戶關(guān)注的分析頻率高達(dá)級(jí)別Y = 100,那么X的值變?yōu)閄 = Z/Y = 1600/100 = 16。因此,當(dāng)期望Z = 1600頻率片段并且用戶關(guān)注的分析頻率高達(dá)級(jí)別Y = 100時(shí), 有必要在X = 16軸轉(zhuǎn)期間進(jìn)行測(cè)量。使用用戶界面102、106(圖2A)可以設(shè)置FFT分析器四4的頻率分辨率Z。因此,使用用戶界面102、106(圖2A)可以設(shè)置用于狀態(tài)分析功能105和/或信號(hào)處理功能94(圖4)的頻率分辨率值Z。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,通過從一組值中選擇一個(gè)值Z可以設(shè)置頻率分辨率Z。頻率分辨率Z的可選擇值組可以包括Z = 400Z = 800Z = 1600Z = 3200Z = 6400
如上所述,采樣頻率fs可以被固定到一定的值,比如& = IOMOOkHz,而因子k可以設(shè)置為2. 56,從而致使要被分析的最高頻率fSEAmax為fSEAmax = fs/k = 102400/2. 56 = 40kHz對(duì)于具有轉(zhuǎn)速fKQT = 1715rpm = 28. 58rps軸的機(jī)器,選定的級(jí)別值Y = 100致使要分析的最大頻率為fE0T 女 Y = 28. 58rps 女 100 = 2858Hz快速傅氏變換器294可以適于對(duì)所接收的具有一定數(shù)目樣點(diǎn)值的輸入信號(hào),執(zhí)行快速傅氏變換。當(dāng)將樣點(diǎn)值的該一定數(shù)目設(shè)置為可以被二( 除而不會(huì)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)的偶整數(shù)時(shí)是有益的。所以,表示從軸的旋轉(zhuǎn)而發(fā)出機(jī)械振動(dòng)的數(shù)據(jù)信號(hào)可以包括重復(fù)的信號(hào)模式。因此在被監(jiān)視軸的每轉(zhuǎn),一定的信號(hào)模式可以被重復(fù)一定量的次數(shù)。不僅如此,重復(fù)信號(hào)也可以以互相不同的重復(fù)頻率發(fā)生。在Victor Wowk所著"Machinery Vibration Measurements and Analysis,,(ISBN 0-07-071936-5)的書中,在149頁(yè)上提供了互相不同重復(fù)頻率的幾個(gè)實(shí)例“軸承保持器損壞頻率(FTF)軸承滾動(dòng)件損壞(BQ頻率外環(huán)(OR)內(nèi)環(huán)(IR) ”該書還在150頁(yè)上提供了計(jì)算這些特定頻率的公式。Victor Wowk所著 "Machinery Vibration Measurements and Analysis” 白勺1 ! 弓石;I 切地說,計(jì)算這些特定頻率的上述公式在此引用作為參考。同一書中151頁(yè)上的表指示,這些頻率也隨軸承制造商而改變,并且FTF可以具有0. 378的軸承頻率因子;BS可以具有1. 928的軸承頻率因子;OR可以具有3. 024的軸承頻率因子;以及頂可以具有4. 976的軸承頻率因子。頻率因子與軸的轉(zhuǎn)速相乘以獲得重復(fù)頻率。該書指出,對(duì)于具有轉(zhuǎn)速為1715rpm, 即28. 58Hz的軸,從標(biāo)準(zhǔn)類型6311的軸承外環(huán)(OR)發(fā)出脈沖的重復(fù)頻率可能為大約86Hz ; 而FTF重復(fù)頻率可能為10. 8Hz。當(dāng)被監(jiān)視軸以〒^■轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí),可以按照被監(jiān)視軸每時(shí)間單位的重復(fù)或按照每轉(zhuǎn)的重復(fù)討論這樣的重復(fù)頻率,而不需要在兩者之間進(jìn)行區(qū)分。不過,如果機(jī)器部件以
轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),事情就進(jìn)一步復(fù)雜化,如以下連同圖16、圖17和圖20的討論。出現(xiàn)突然故障的機(jī)械某些類型的機(jī)械可能非常突然地遭受整體故障或破壞。對(duì)于某些機(jī)器類型,比如風(fēng)力電站中的旋轉(zhuǎn)部件,已經(jīng)知道發(fā)生過突然的破壞,并且使維護(hù)人員和機(jī)器擁有者感到十分驚奇。這樣的突然破壞對(duì)機(jī)器擁有者損失很大并可能導(dǎo)致其他的負(fù)面效應(yīng),如在未預(yù)計(jì)到的機(jī)器故障使機(jī)器部件跌落時(shí)。本發(fā)明人意識(shí)到,在一定的機(jī)械的機(jī)械振動(dòng)中存在著特別高的噪聲級(jí)別,并且這樣的噪聲級(jí)別妨礙了對(duì)機(jī)器故障的檢測(cè)。因此,對(duì)于某些類型的機(jī)械,保護(hù)性狀態(tài)監(jiān)視的常規(guī)方法已經(jīng)無法對(duì)即將到來的退化狀態(tài)提供足夠早期和/或可靠的警告。本發(fā)明人推斷, 在這樣的機(jī)械中可能存在著表明已退化狀態(tài)的機(jī)械振動(dòng)Vm,但是測(cè)量振動(dòng)的常規(guī)方法可能尚未完善。本發(fā)明人還意識(shí)到,具有緩慢旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)器是似乎特別易于突發(fā)故障的機(jī)械類型。本發(fā)明人在已經(jīng)意識(shí)到一定的機(jī)械的機(jī)械振動(dòng)中特別高的噪聲級(jí)別妨礙對(duì)機(jī)器故障的檢測(cè)之后,提出了在噪聲環(huán)境中能夠檢測(cè)微弱機(jī)械信號(hào)的方法。如上所述,測(cè)量信號(hào) Sea中振動(dòng)信號(hào)分量&的重復(fù)頻率fD取決于指示被監(jiān)視機(jī)器6的旋轉(zhuǎn)部件8的初始故障的機(jī)械振動(dòng)Vm。本發(fā)明人意識(shí)到,有可能檢測(cè)出初始故障,即剛剛開始發(fā)展的故障,只要能夠辨別出對(duì)應(yīng)的微弱信號(hào)。因此,測(cè)量信號(hào)可以包括取決于可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8振動(dòng)的至少一個(gè)振動(dòng)信號(hào)分量 4,其中所述振動(dòng)信號(hào)分量具有重復(fù)頻率fD,它取決于可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8的轉(zhuǎn)速froT。所以, 取決于可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8的振動(dòng)的振動(dòng)信號(hào)分量的存在,可以提供被監(jiān)視機(jī)器的退化狀態(tài)或初始故障的早期指示。在風(fēng)力渦輪的應(yīng)用中,其軸承被分析的轉(zhuǎn)軸可以以小于每分120轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn), 即軸的旋轉(zhuǎn)頻率fMT小于每秒2轉(zhuǎn)(rps)。有時(shí)要被分析的這種軸以小于每分50轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)(rpm),S卩小于0.83rps的軸旋轉(zhuǎn)頻率fKQT。事實(shí)上,典型情況下,轉(zhuǎn)速可能小于15rpm。 盡管具有1715rpm轉(zhuǎn)速的軸,如在上述書中討論,在17. 5秒中產(chǎn)生了 500轉(zhuǎn);而以每分50 轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的軸卻要用十分鐘才產(chǎn)生500轉(zhuǎn)。某些大型風(fēng)力電站的軸,典型情況下可以以12RPM =0. 2rps 旋轉(zhuǎn)。所以,當(dāng)要被分析的軸承與緩慢旋轉(zhuǎn)軸相關(guān)聯(lián),并且監(jiān)視軸承的檢測(cè)器產(chǎn)生的模擬測(cè)量信號(hào)Sea使用大約IOOkHz的采樣頻率采樣時(shí),與該軸一次完整旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的樣點(diǎn)值的數(shù)目變得非常大。作為展示性實(shí)例,當(dāng)該軸以50rpm旋轉(zhuǎn)時(shí),為了描述500轉(zhuǎn)以IOOkHz 的采樣頻率獲得了 6千萬(wàn)(60000000)個(gè)樣點(diǎn)值。不僅如此,當(dāng)信號(hào)包括如此多的樣點(diǎn)時(shí),對(duì)信號(hào)執(zhí)行高級(jí)數(shù)學(xué)分析需要大量時(shí)間。 所以,期望先減少每秒的樣點(diǎn)數(shù)目,再進(jìn)一步處理信號(hào)SENV。圖9展示了預(yù)處理器200的另一個(gè)實(shí)施例。預(yù)處理器200的圖9實(shí)施例包括數(shù)字帶通濾波器240和數(shù)字包絡(luò)器250,如以上連同圖6的介紹。如上所述,信號(hào)Senv是響應(yīng)濾波后測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)$產(chǎn)生的包絡(luò)信號(hào)的數(shù)字表示。根據(jù)預(yù)處理器200的圖9實(shí)施例,數(shù)字包絡(luò)信號(hào)Sked被傳遞到降采樣器310,它適于產(chǎn)生具有降低的采樣頻率的數(shù)字信號(hào)SKED。降采樣器310運(yùn)行以產(chǎn)生輸出數(shù)字信號(hào), 其中兩個(gè)連續(xù)樣點(diǎn)值之間的短暫持續(xù)時(shí)間要長(zhǎng)于輸入信號(hào)中兩個(gè)連續(xù)樣點(diǎn)值之間的短暫持續(xù)時(shí)間。以下連同圖14更詳細(xì)地介紹降采樣器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,可以除去可選的低通濾波器觀0,如上所述。在圖9實(shí)施例中,當(dāng)由數(shù)字整流器270產(chǎn)生的信號(hào)被傳遞到包括低通濾波的降采樣器310時(shí),就可以除去低通濾波器觀0。降采樣器310的輸出312把數(shù)字信號(hào)Sked傳遞到增強(qiáng)器320的輸入315。增強(qiáng)器 320能夠接收數(shù)字信號(hào)Sked并響應(yīng)它而產(chǎn)生輸出信號(hào)SmP。輸出信號(hào)Ssrop被傳遞到預(yù)處理器 200的輸出端口 260。
圖IOA是流程圖,展示了增強(qiáng)信號(hào)中重復(fù)信號(hào)模式方法的實(shí)施例。有益的是,這種方法可以用于在表示具有旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)器狀態(tài)的信號(hào)中,增強(qiáng)重復(fù)信號(hào)模式。增強(qiáng)器320可以被設(shè)計(jì)為根據(jù)圖IOA展示的方法運(yùn)行。圖IOA中方法步驟S1000到S1040表示在實(shí)際產(chǎn)生輸出信號(hào)值之前為了進(jìn)行設(shè)置而采取的準(zhǔn)備動(dòng)作。一旦已經(jīng)執(zhí)行了這些準(zhǔn)備動(dòng)作,就可以計(jì)算輸出信號(hào)值,如參考步驟 S1050的介紹。圖IOB是流程圖,展示了產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)的方法。更確切地說,圖IOB展示了已經(jīng)執(zhí)行了參考圖IOA中步驟S1000至S1040所介紹的準(zhǔn)備動(dòng)作時(shí),產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)的方法實(shí)施例。參考圖IOA的步驟S1000,確定了輸出信號(hào)Smp的期望長(zhǎng)度(\ENCTH。圖11是具有多個(gè)存儲(chǔ)器位置i的第一存儲(chǔ)器的示意展示。第一存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器位置i保存著包括數(shù)字值序列的實(shí)例輸入信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,實(shí)例輸入信號(hào)用于計(jì)算輸出信號(hào)Smp。圖11顯示了輸入信號(hào)I的許多連續(xù)數(shù)字值的某些。輸入信號(hào)I中的數(shù)字值2080僅僅展示了在輸入信號(hào)中出現(xiàn)的幾個(gè)數(shù)字值。在圖11中,輸入信號(hào)中的兩個(gè)相鄰數(shù)字值被持續(xù)時(shí)間tdelta分開。值tdelta是增強(qiáng)器320所接收的輸入信號(hào)的采樣頻率fSK 的倒數(shù)(見圖9和圖16)。圖12是具有多個(gè)存儲(chǔ)器位置t的第二存儲(chǔ)器的示意展示。第二存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器位置t保存著包括數(shù)字值序列的實(shí)例輸出信號(hào)SmP。因此,圖12展示了將數(shù)字值3090存儲(chǔ)在連續(xù)存儲(chǔ)器位置中的一部分存儲(chǔ)器。圖12顯示了輸出信號(hào)Smp的連續(xù)數(shù)字值。輸出信號(hào)^ffip中的數(shù)字值3090僅僅展示了在輸出信號(hào)中出現(xiàn)的幾個(gè)數(shù)字值。在圖12中,輸出信號(hào)中的兩個(gè)相鄰數(shù)字值可以被持續(xù)時(shí)間、&3在時(shí)間上分開。參考圖10的步驟S1000,可以選擇輸出信號(hào)Ssrop的期望長(zhǎng)度C\ENCTH3010,以便有可能使用輸出信號(hào)Smp分析輸出信號(hào)中的一定的頻率。例如,如果較低的頻率比較高的頻率更受關(guān)注,就需要更長(zhǎng)的輸出信號(hào)。使用輸出信號(hào)能夠分析的最低頻率是1/(Omcth女tdelta), 其中Omcra是輸出信號(hào)中樣點(diǎn)值的數(shù)目。如果fSK是輸入信號(hào)I的采樣率,那么每個(gè)數(shù)字樣點(diǎn)值之間的時(shí)間tdelta將是l/fSK。如上所述,重復(fù)信號(hào)模式可能出現(xiàn)在表示機(jī)械振動(dòng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中。所以,測(cè)量信號(hào),比如由包絡(luò)器250傳遞的信號(hào)Senv和傳遞給增強(qiáng)器320的信號(hào)Sked 可以包括取決于可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8的振動(dòng)的至少一個(gè)振動(dòng)信號(hào)分量$,其中所述振動(dòng)信號(hào)分量&具有重復(fù)頻率fD,它取決于可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件8的轉(zhuǎn)速fTOT。因此,在輸出信號(hào)^ffip中的連續(xù)數(shù)字值被持續(xù)時(shí)間tdelta分開時(shí),為了可靠地檢測(cè)出重復(fù)頻率為fKEP = fD = 1/(Olength 女tdelta)的重復(fù)信號(hào)模式的出現(xiàn),輸出信號(hào)^ffip必須包括至少Omcth個(gè)數(shù)字值。根據(jù)實(shí)施例,用戶可以輸入表示要被檢測(cè)的最低重復(fù)頻率fKEMn的值,以及要被監(jiān)視的軸的最低預(yù)期轉(zhuǎn)速的有關(guān)信息。分析系統(tǒng)2(圖1)包括用于響應(yīng)這些值計(jì)算變量Omcra 的適合值的功能。作為替代,參考圖2A,分析裝置14的用戶利用經(jīng)由用戶界面102輸入對(duì)應(yīng)值,可以設(shè)置輸出信號(hào)Smp的值(\encth3010。在下一個(gè)步驟S1010中,選擇了長(zhǎng)度因子L。長(zhǎng)度因子L確定了輸出信號(hào)Ssrop中隨機(jī)信號(hào)被抑制的程度。較高的L值比較低的L值在輸出信號(hào)Smp中給出更少的隨機(jī)信號(hào)。 因此,長(zhǎng)度因子L可以被稱為信噪比改進(jìn)值。根據(jù)本方法的一個(gè)實(shí)施例,L是1至10之間的整數(shù),但是也可以將L設(shè)置為其他值。根據(jù)本方法的實(shí)施例,L值可以在增強(qiáng)器320中預(yù)置。根據(jù)本方法的另一個(gè)實(shí)施例,L值由本方法的用戶經(jīng)由用戶接口 102(圖2A)輸入。因子L的值對(duì)計(jì)算輸出信號(hào)所需要的計(jì)算時(shí)間也有影響。較高的L值比較低的L值需要更長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間。下一步,在步驟S1020,設(shè)置了起始位置&TAKT。起始位置是輸入信號(hào)I中的位置。設(shè)置起始位置是為了避免或減少輸出信號(hào)Smp中非重復(fù)模式的出現(xiàn)。如果設(shè)置起始位置&TAKT以便使得起始位置之前的輸入信號(hào)部分2070有一定的時(shí)間間隔Tstohastk MAX對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度,那么具有對(duì)應(yīng)頻率fSTOHASTIe—MX和更高頻率的隨機(jī)信號(hào)將在輸出信號(hào)0、Ssffip 中被衰減。在下一個(gè)步驟S1030中,計(jì)算輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的所要求長(zhǎng)度。輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的所要求長(zhǎng)度在步驟S1030中根據(jù)以下公式(1)計(jì)算(1) !length — Olength 女 L+Sstaet+Olength下一步,在步驟S1040中,計(jì)算輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中的長(zhǎng)度CfTH。長(zhǎng)度在其上執(zhí)行輸出數(shù)據(jù)信號(hào)計(jì)算的長(zhǎng)度。根據(jù)以下的公式C3)計(jì)算這個(gè)長(zhǎng)度CraCTH:(3) Clength 一 Ilength_Sstaet_Olength也能夠?qū)⒐?3)寫為Ilencth= CLENGTH+SSTAET+0LENGTH然后在步驟S1050中計(jì)算輸出信號(hào)。根據(jù)以下公式(5)計(jì)算輸出信號(hào)。在公式 (5)中,對(duì)輸出信號(hào)中時(shí)間值t計(jì)算了輸出信號(hào)的值。
權(quán)利要求
1.一種分析機(jī)器狀態(tài)的裝置,所述機(jī)器具有以某轉(zhuǎn)速關(guān)于第二機(jī)器部件可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第一部件,所述裝置包括沖擊脈沖測(cè)量傳感器,用于監(jiān)視所述可運(yùn)動(dòng)部件,以便產(chǎn)生至少一個(gè)模擬測(cè)量信號(hào),該模擬測(cè)量信號(hào)包括取決于所述可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)振動(dòng)信號(hào)分量;其中,所述振動(dòng)信號(hào)分量具有取決于所述第一部件的轉(zhuǎn)速(fRm)的重復(fù)頻率(fD);所述測(cè)量信號(hào)包括噪聲也包括所述振動(dòng)信號(hào)分量,所以所述測(cè)量信號(hào)具有關(guān)于所述振動(dòng)信號(hào)分量的第一信噪比值;A/D轉(zhuǎn)換器00、44),響應(yīng)所述測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(Ssffi);所述數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(S·)具有第一采樣率(fs);第一數(shù)字濾波器040),進(jìn)行所述數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(Sm)的數(shù)字濾波,以便獲得濾波后的測(cè)量信號(hào)(Sf);包絡(luò)器,響應(yīng)所述濾波后的測(cè)量信號(hào)(Sf)產(chǎn)生第一數(shù)字信號(hào)(SENV、Ssrop); 降采樣器,進(jìn)行所述第一數(shù)字信號(hào)(SENV、Sbp)的降采樣,以實(shí)現(xiàn)具有降低采樣頻率 (fSE1> fSE2)的降采樣數(shù)字信號(hào)(Seed); 所述降采樣器(470、470A、470B)具有第一輸入,用于接收所述第一數(shù)字信號(hào)(SENV、Ssrop);以及第二輸入,用于接收指示所述可變轉(zhuǎn)速的信號(hào); 第三輸入,用于接收指示輸出采樣率設(shè)置信號(hào)的信號(hào);所述降采樣器(470、470Α、470Β)適于根據(jù)以下諸項(xiàng)產(chǎn)生所述降采樣數(shù)字信號(hào)(Sked) 所述第一數(shù)字信號(hào)(SM、SENV), 所述指示所述轉(zhuǎn)速(fMT)的信號(hào),以及所述指示輸出采樣率設(shè)置信號(hào)的信號(hào);其中,所述降采樣器(470、470A、470B)適于產(chǎn)生所述降采樣數(shù)字信號(hào)(Sked),使得所述轉(zhuǎn)速變化時(shí)所述旋轉(zhuǎn)部件每轉(zhuǎn)的樣點(diǎn)值數(shù)目保持在基本上恒定值;以及增強(qiáng)器(320),具有接收所述降采樣數(shù)字信號(hào)(Sked)的輸入;所述增強(qiáng)器適于產(chǎn)生具有所述至少一個(gè)振動(dòng)信號(hào)分量對(duì)應(yīng)的重復(fù)信號(hào)分量的輸出信號(hào)序列(0),使得所述輸出信號(hào)序列(0)具有關(guān)于所述振動(dòng)信號(hào)分量的第二信噪比值;所述第二信噪比值高于所述第一信噪比值;以及分析器(105 ;290 ;290T J94J90F),用于響應(yīng)所述輸出信號(hào)序列(0),指示取決于所述可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件的所述振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置,其中,所述第一數(shù)字濾波器(MO)是具有某截止頻率的高通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置,其中,所述沖擊脈沖測(cè)量傳感器(10)在某機(jī)械諧振頻率值(f·)諧振; 所述高通濾波器O40)的截止頻率4。被選定為低于所述諧振沖擊脈沖測(cè)量傳感器 (10)的機(jī)械諧振頻率值(f·)的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的裝置,其中,所述包絡(luò)器(250)包括數(shù)字整流器(270),以及所述降采樣器(310)被連接以從所述整流器O70)的輸出接收將要被降采樣的信號(hào);并且其中,所述降采樣器(310)包括低通濾波。
5.根據(jù)任何一個(gè)前面的權(quán)利要求的裝置,其中,所述降采樣器包括適于按整數(shù)M進(jìn)行降采樣的整數(shù)降采樣器(310);其中,所述數(shù)值M根據(jù)所述轉(zhuǎn)速(froT)自動(dòng)設(shè)置。
6.根據(jù)任何一個(gè)前面的權(quán)利要求的裝置,其中,所述整數(shù)降采樣器包括多個(gè)低通有限脈沖響應(yīng)濾波器。
7.根據(jù)任何一個(gè)前面的權(quán)利要求的裝置,其中,每個(gè)^R濾波器都可設(shè)置為期望的降采樣程度。
8.根據(jù)任何一個(gè)前面的權(quán)利要求的裝置,其中,所述整數(shù)降采樣器包括一族不同的HR濾波器,所以所述濾波器族中的多個(gè)濾波器可以組合以實(shí)現(xiàn)期望的總降采樣M。
9.根據(jù)任何一個(gè)前面的權(quán)利要求的裝置,其中,所述FIR濾波器族包括不止三個(gè)濾波器。
10.根據(jù)任何一個(gè)前面的權(quán)利要求的裝置,其中,所述整數(shù)降采樣器(310)的輸出(31 被連接到分?jǐn)?shù)降采樣器(470)的輸入和選擇器 (460)的端子;所述選擇器具有另一個(gè)端子;所述另一個(gè)端子被連接到所述分?jǐn)?shù)降采樣器 (470)的輸出;以及所述選擇器G60)的第三端子被連接到所述增強(qiáng)器(320)的輸入。
11.根據(jù)任何一個(gè)前面的權(quán)利要求的裝置,進(jìn)一步包括參數(shù)控制器(930);所述參數(shù)控制器適于與用戶接口(102、104、106)合作以設(shè)置所述裝置的控制參數(shù),以便根據(jù)經(jīng)由所述接口的用戶輸入調(diào)整功能(94、310、470、320、四4);其中,所述裝置適于經(jīng)由所述用戶接口 (102、104、106)請(qǐng)求設(shè)置信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置,其中,所述請(qǐng)求的信息包括指示為了檢測(cè)具有所述重復(fù)頻率(fD)的所述特征(Sd)要監(jiān)視的頻率范圍的信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置,其中,所述請(qǐng)求的信息包括指示受關(guān)注的最高重復(fù)頻率(fD)的信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置,其中,所述請(qǐng)求的信息包括指示所述第二信噪比值的期望改進(jìn)程度的信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置,其中,所述請(qǐng)求的信息包括指示快速傅氏變換的期望頻率分辨率的信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置,其中,所述請(qǐng)求的信息包括指示使組合體(920)以一定的重復(fù)周期(Tpm)保持重復(fù)所述測(cè)量的設(shè)置的信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求11或16的裝置,其中,組合體(920)適于在所述用戶輸入的重復(fù)周期值(Tpm)與測(cè)量的期望持續(xù)時(shí)間(Tm)相比更短或大約相同時(shí)經(jīng)由用戶接口(102、106)提供警告指示。
18.一種分析具有緩慢旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)器的狀態(tài)的方法,包括以低于每分鐘50轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速(froT)旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)部件;使用具有使其在一定的諧振頻率(fK)諧振的機(jī)械特征的傳感器產(chǎn)生取決于從所述軸的旋轉(zhuǎn)發(fā)出的機(jī)械振動(dòng)的模擬電測(cè)量信號(hào)( );響應(yīng)所接收的模擬測(cè)量數(shù)據(jù),以采樣頻率(fs)對(duì)所述模擬測(cè)量信號(hào)進(jìn)行采樣,以便產(chǎn)生數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列;進(jìn)行所述數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列( )的數(shù)字濾波040),以便獲得濾波后的測(cè)量信號(hào) (Spbm),以便實(shí)現(xiàn)具有較高頻率和較低頻率之間帶寬的信號(hào);所述較低頻率(fj低于一定的諧振頻率(fK),而所述較高頻率(fue)高于一定的諧振頻率(fK);通過數(shù)字整流所述濾波后的測(cè)量信號(hào)以及通過數(shù)字低通濾波所述整流的濾波后測(cè)量信號(hào),以便產(chǎn)生數(shù)字包絡(luò)信號(hào)(SENV、Smp),來響應(yīng)所述濾波后的測(cè)量信號(hào)(Spbm)產(chǎn)生所述數(shù)字包絡(luò)信號(hào)(S·、Smp);執(zhí)行狀態(tài)分析功能(Fl、F2、i^n)以分析取決于所述數(shù)字包絡(luò)信號(hào)(SENV、SmP)的機(jī)器的狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法,其中,根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)某軸的轉(zhuǎn)速(f^)控制所述采樣頻率(fs),以便使所述旋轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)的樣點(diǎn)數(shù)目基本上與軸速變化無關(guān)。
20.一種使計(jì)算機(jī)分析具有緩慢旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)器的狀態(tài)的計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)可讀代碼裝置,在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí),使所述計(jì)算機(jī)響應(yīng)接收的模擬測(cè)量數(shù)據(jù),以采樣頻率(fs)對(duì)模擬測(cè)量信號(hào)進(jìn)行采樣,以便產(chǎn)生數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(Sm);計(jì)算機(jī)可讀代碼裝置,在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí),使所述計(jì)算機(jī)進(jìn)行所述數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列 (Sb)的數(shù)字濾波(MO),以便獲得濾波后的測(cè)量信號(hào)(S·),以便實(shí)現(xiàn)具有較高頻率和較低頻率之間帶寬的信號(hào);所述較低頻率(fd低于一定的諧振頻率(fK),而所述較高頻率(fj 高于一定的諧振頻率(fK);計(jì)算機(jī)可讀代碼裝置,在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí),使所述計(jì)算機(jī)通過數(shù)字整流所述濾波后的測(cè)量信號(hào)以及通過數(shù)字低通濾波所述整流的濾波后測(cè)量信號(hào),以便產(chǎn)生數(shù)字包絡(luò)信號(hào) (SENV、Ssrop),來響應(yīng)所述濾波后的測(cè)量信號(hào)(Spm)產(chǎn)生所述數(shù)字包絡(luò)信號(hào)(SENV、Ssrop),;計(jì)算機(jī)可讀代碼裝置,在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí),使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行狀態(tài)分析功能(Fl、F2、 Fn)以分析取決于所述數(shù)字包絡(luò)信號(hào)(SENV、SmP)的機(jī)器的狀態(tài)。
21.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì);以及根據(jù)權(quán)利要求20的計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序記錄在所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,其中,所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括存儲(chǔ)器芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分析具有緩慢旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)器的狀態(tài)的方法,包括以低于每分鐘50轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速(fROT)旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)部件;使用具有使其在一定的諧振頻率(fR)諧振的機(jī)械特征的傳感器產(chǎn)生取決于從所述軸的旋轉(zhuǎn)發(fā)出的機(jī)械振動(dòng)的模擬電測(cè)量信號(hào)(SEA);響應(yīng)所接收的模擬測(cè)量數(shù)據(jù),以采樣頻率(fS)對(duì)所述模擬測(cè)量信號(hào)進(jìn)行采樣,以便產(chǎn)生數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(SMD);進(jìn)行所述數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)序列(SMD)的數(shù)字濾波(240),以便獲得濾波后的測(cè)量信號(hào)(SF),以便實(shí)現(xiàn)具有較高頻率和較低頻率之間帶寬的信號(hào);所述較低頻率(fLC)低于一定的諧振頻率(fR),而所述較高頻率(fUC)高于一定的諧振頻率(fR);通過數(shù)字整流所述濾波后的測(cè)量信號(hào)以及通過數(shù)字低通濾波所述整流的濾波后測(cè)量信號(hào),以便產(chǎn)生數(shù)字包絡(luò)信號(hào)(SENV、SMDP),來響應(yīng)所述濾波后的測(cè)量信號(hào)(SPBMD)產(chǎn)生所述數(shù)字包絡(luò)信號(hào)(SENV、SMDP);執(zhí)行狀態(tài)分析功能(F1、F2、Fn)以分析取決于所述數(shù)字包絡(luò)信號(hào)(SENV、SMDP)的機(jī)器的狀態(tài)。
文檔編號(hào)G01M13/02GK102308194SQ200980155994
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者L-O·E·海迪恩 申請(qǐng)人:S.P.M.儀器公司