(57)【要約】【課題】監視システムを提供する。【解決手段】本監視システム（１００）は、少なくとも１つの回転構成要素を備えた機械（１０１）と、少なくとも１つの回転構成要素の周波数を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ（１１０、１１２）と、少なくとも１つのセンサから受信したデータを記憶するように構成されたメモリ（２０６）と、プロセッサ（２０２）とを含み、プロセッサは、少なくとも１つの周波数を含む信号を少なくとも１つのセンサから受信し、受信した信号をデジタル振動信号に変換し、振動信号を変形させてエンベロープ信号を生成し、エンベロープ信号を同期オーバサンプリングして同期エンベロープ信号を生成し、かつ同期エンベロープ信号を周波数スペクトルに変換して少なくとも１つの周波数を分離するようにプログラミングされている。【選択図】      図１
2011221015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視システム（１００）であって、
少なくとも１つの回転構成要素を備えた機械（１０１）と、
前記少なくとも１つの回転構成要素の周波数を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ（１１０、１１２）と、
前記少なくとも１つのセンサから受信したデータを記憶するように構成されたメモリ（２０６）と、
プロセッサ（２０２）と、
を含み、前記プロセッサが、
少なくとも１つの周波数を含む信号を前記少なくとも１つのセンサから受信し、
前記受信した信号をデジタル振動信号に変換し、
前記振動信号を変形させてエンベロープ信号を生成し、
前記エンベロープ信号を同期オーバサンプリングして同期エンベロープ信号を生成し、かつ
前記同期エンベロープ信号を周波数スペクトルに変換して前記少なくとも１つの周波数を分離する、ようにプログラミングされている、
監視システム（１００）。
【請求項２】
ディスプレイ（２０４）をさらに含み、
前記プロセッサ（２０２）が、前記ディスプレイ上に前記周波数スペクトルを表示するようにさらにプログラミングされている、
請求項１記載の監視システム（１００）。
【請求項３】
前記プロセッサ（２０２）が、前記少なくとも１つの回転構成要素の回転周波数の倍数で前記周波数スペクトルを表示するようにさらにプログラミングされている、請求項１記載の監視システム（１００）。
【請求項４】
前記プロセッサ（２０２）が、前記同期エンベロープ信号のバンド幅を狭めるようにさらにプログラミングされている、請求項１記載の監視システム（１００）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの回転構成要素が、可変速度で回転する、請求項１記載の監視システム（１００）。
【請求項６】
前記プロセッサ（２０２）が、前記少なくとも１つの回転構成要素の現在速度を前記エンベロープ信号と相関付けるようにさらにプログラミングされている、請求項５記載の監視システム（１００）。
【請求項７】
前記プロセッサ（２０２）が、
前記エンベロープ信号を後処理し、かつ
前記後処理したエンベロープ信号を同期オーバサンプリングする、ようにさらにプログラミングされている、
請求項１記載の監視システム（１００）。
【請求項８】
解析システムであって、
少なくとも１つのセンサ（１１０、１１２）から受信したデータを記憶するように構成されたメモリ（２０６）と、
プロセッサ（２０２）と、
を含み、前記プロセッサ（２０２）が、
少なくとも１つの周波数を含む信号を前記少なくとも１つのセンサから受信し、
前記受信した信号をデジタル振動信号に変換し、
前記振動信号を変形させてエンベロープ信号を生成し、
前記エンベロープ信号を同期オーバサンプリングして同期エンベロープ信号を生成し、かつ
前記同期エンベロープ信号を周波数スペクトルに変換して前記少なくとも１つの周波数を分離する、ようにプログラミングされている、
解析システム。
【請求項９】
ディスプレイ（２０４）をさらに含み、
前記プロセッサ（２０２）が、前記ディスプレイ上に前記周波数スペクトルを表示するようにさらにプログラミングされている、
請求項８記載の解析システム。
【請求項１０】
前記プロセッサ（２０２）が、回転機械（１０１）の駆動シャフト（１０２）の回転周波数の倍数で前記周波数スペクトルを表示するようにさらにプログラミングされている、請求項９記載の解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、総括的には回転機械に関し、より具体的には、回転機械において周波数を分離するのに使用する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも幾つかの公知の回転機械は、負荷を駆動する１つ又はそれ以上の駆動シャフトを含む。運転時に、ギヤ又は回転駆動シャフトを支持するために使用する少なくとも１つの軸受のような機械の構成要素には、割れ目又は欠陥が発生する可能性がある。「不良状態の」構成要素での長時間にわたる連続運転は、構成要素を故障させる可能性があり、このことは、機械に性能の低下及び／又は損傷を引き起こすおそれがある。機械に対する損傷を防止するのを可能にするために、そのような構成要素は一般に、構成要素破損又は構成要素損傷を表すことができる性能問題を検出するように監視される。
【０００３】
少なくとも幾つかの公知の軸受監視システムは、振動信号のような入力信号に対してエンベロープアルゴリズムを実行する。より具体的には、そのようなアルゴリズムは、搬送波周波数でのインパクトの送信により軸受事象を識別するのを可能にする。このインパクトは一般的に、搬送波周波数でのエネルギーを有しかつ所望の軸受周波数に相当したサイドバンド（側波帯）を有するスペクトル内に存在する。エンベロープ処理は、所望の軸受周波数でのエネルギーを有するスペクトルを生じている信号を復調させる。そのようなアプローチは一般的に、一定の速度で回転する機械においてより信頼性がある。これと対照的に、機械速度が変化する場合には、その速度に直接リンクした軸受周波数もまた変化し、このことは一般的に、スペクトルの「スミアリング」又は不明瞭化を引き起こす。そのようなスミアリングは、不可能ではないにしても、関心のある周波数を曖昧にしかつ軸受事象を識別することを困難にする。さらに、可変速度により、エネルギーがスペクトル内に予期しない周波数ビンとして存在することになる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，５３９，５４９号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの実施形態では、少なくとも１つのセンサを備えた回転機械において周波数を分離する方法を提供し、本方法は、少なくとも１つの周波数を含むセンサ信号を少なくとも１つのセンサから受信するステップと、センサ信号をデジタル振動信号に変換するステップと、振動信号を変形させてエンベロープ信号を生成するステップとを含む。エンベロープ信号は、同期オーバサンプリングされて同期エンベロープ信号を生成し、かつ同期エンベロープ信号は、周波数スペクトルに変換されて周波数が分離される。
【０００６】
別の実施形態では、監視システムを提供し、本監視システムは、少なくとも１つの回転構成要素を備えた機械と、少なくとも１つの回転構成要素の周波数を検出するように構成された少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのセンサから受信したデータを記憶するように構成されたメモリと、プロセッサとを含む。プロセッサは、少なくとも１つの周波数を含む信号を少なくとも１つのセンサから受信し、受信した信号をデジタル振動信号に変換し、かつ振動信号を変形させてエンベロープ信号を生成するようにプログラミングされている。プロセッサはさらに、エンベロープ信号を同期オーバサンプリングして同期エンベロープ信号を生成し、かつ同期エンベロープ信号を周波数スペクトルに変換して少なくとも１つの周波数を分離するようにプログラミングされている。
【０００７】
さらに別の実施形態では、解析システムを提供し、本解析システムは、少なくとも１つのセンサから受信したデータを記憶するように構成されたメモリと、プロセッサとを含む。プロセッサは、少なくとも１つの周波数を含む信号を少なくとも１つのセンサから受信し、受信した信号をデジタル振動信号に変換し、かつ振動信号を変形させてエンベロープ信号を生成するようにプログラミングされている。プロセッサはさらに、エンベロープ信号を同期オーバサンプリングして同期エンベロープ信号を生成し、かつ同期エンベロープ信号を周波数スペクトルに変換して少なくとも１つの周波数を分離するようにプログラミングされている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な監視システムのブロック図。
【図２】図１に示す監視システムで使用することができる例示的な軸受解析システムのブロック図。
【図３】図２に示す軸受解析システムで収集したデータから周波数を分離するのに使用する例示的な方法の流れ図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、回転機械１０１を監視する例示的な監視システム１００を示している。この例示的な実施形態では、機械１０１は、風力タービン、電動発電機、ガスタービン及び／又は可変速度で作動するあらゆる好適な機械のような可変速度機械である。それに代えて、機械１０１は、同期回転速度機械とすることができる。この例示的な実施形態では、回転機械１０１は、負荷１０４に結合された駆動シャフト１０２を駆動する。駆動シャフト１０２は、ギヤボックスのような支持構造体１０８内に収容された１つ又はそれ以上の軸受１０６によって少なくとも部分的に支持される。それに代えて、軸受１０６は、負荷１０４内に、或いは軸受１０６が駆動シャフト１０２を支持するのを可能にするあらゆる好適な構造体内に収容することができる。
【００１０】
この例示的な実施形態では、駆動シャフト１０２の回転は一般的に、該駆動シャフト１０２の逆回転方向に軸受１０６を回転させる。さらに、軸受１０６は、駆動シャフト１０２及び支持構造体１０８と回転接触状態に維持される。１つ又はそれ以上の軸受１０６に、割れ、破砕又はあらゆるその他の欠陥が生じた場合には、そのような軸受１０６は、駆動シャフトの１０２の回転の間に欠陥の領域が駆動シャフト１０２及び／又は支持構造体１０８と接触した時に、軸受１０６の固有周波数で振動するか又は「鳴り響く（ｒｉｎｇ）」（以下においては、「リンギング事象」と呼ぶ）可能性がある。従って、一般的に、１つ又はそれ以上のリンギング事象は、機械１０１の回転速度に比例した周波数で発生する。
【００１１】
リンギング事象は一般的に、支持構造体１０８及び／又は軸受１０６内に対応する振動を誘起する。加速度計のような１つ又はそれ以上の振動センサ１１０が、リンギング事象振動を検出及び測定しかつ振動測定値を表す信号を処理及び／又は解析するようになった信号処理システム１１４に送信する。この例示的な実施形態では、信号処理システム１１４は、軸受解析システムである。より具体的には、各振動センサ１１０は、振動信号のような搬送波信号を信号処理システム１１４に送信する。振動信号は、それに限定されないが、１つ又はそれ以上のシャフト振動周波数並びに／或いは１つ又はそれ以上のノイズ周波数のような複数の周波数成分を含む。さらに、振動信号は、１つ又はそれ以上の軸受欠陥周波数のような１つ又はそれ以上の周波数を含むことができる。速度センサ１１２は、駆動シャフト１０２の回転速度を測定しかつ速度測定値を表す１つ又はそれ以上の信号を処理及び／又は解析するようになった軸受解析システム１１４に送信する。この例示的な実施形態では、速度センサ１１２は、駆動シャフト１０２の各回転周期の間に該駆動シャフト１０２の回転速度を複数の等間隔の異なる時間で測定するために使用することができる。より具体的には、この例示的な実施形態では、速度センサ１１２は、駆動シャフト１０２の等しい角度間隔位置で事象つまりエンコーダ信号を生成する角度エンコーダである。そのような事象を使用して、駆動シャフト１０２の回転速度を決定することができる。さらに、この例示的な実施形態では、振動センサ１１０及び／又はあらゆるその他の好適なセンサによる測定値は、事象に対して同期させて収集又はサンプリングされる。
【００１２】
図２は、機械１０１（図１に示す）の作動を解析するために使用することができる例示的な軸受解析システム１１４のブロック図である。この例示的な実施形態では、システム１１４は、プロセッサ２０２、ディスプレイ２０４、メモリ２０６、及び通信インタフェース２０８を含む。ディスプレイ２０４、メモリ２０６及び通信インタフェース２０８は各々、プロセッサ２０２に結合されかつ該プロセッサ２０２とデータ通信状態になっている。１つの実施形態では、プロセッサ２０２、ディスプレイ２０４、メモリ２０６及び／又は通信インタフェース２０８の少なくとも１つは、システム１１４に通信結合された遠隔システム（図示せず）内に配置される。
【００１３】
プロセッサ２０２は、あらゆる好適なプログラマブルシステムを含み、このプログラマブルシステムには、１つ又はそれ以上のシステム及びマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジック回路（ＰＬＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、並びに本明細書に記載した機能を実行することができるあらゆるその他の回路が含まれる。上記の実施例は、単なる例示的なものであり、従っていずれにしても「プロセッサ」と言う用語の定義及び／又は意味を限定すること意図するものではない。
【００１４】
ディスプレイ２０４には、それに限定されないが、液体結晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ、並びに／或いはユーザに画像データ及び／又はテキストを表示することができるあらゆる好適な視覚出力装置が含まれる。
【００１５】
メモリ２０６には、それに限定されないが、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、ディスケット、フラッシュドライブ、コンパクトディスク、デジタルビデオディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、並びに／或いはプロセッサ２０２が命令及び／又はデータを記憶し、検索しかつ／又は実行するのを可能にするあらゆる好適な記憶装置のようなコンピュータ可読媒体が含まれる。メモリ２０６には、１つ又はそれ以上のローカル及び／又は遠隔記憶装置を含むことができる。１つの実施形態では、メモリ２０６は、例えば振動信号並びに／或いは速度信号の１つ又はそれ以上の数値など振動センサ１１０並びに／或いは回転速度センサ１１２（その両方を図１に示す）からのデータを記憶する。
【００１６】
通信インタフェース２０８には、それに限定されないが、ネットワークインタフェースコントローラ（ＮＩＣ）、ネットワークアダプタ、トランシーバ、及び／又はシステム１１４が本明細書に記載したように作動するのを可能にするあらゆる好適な通信装置を含むことができる。通信インタフェース２０８は、有線イサーネットプロトコル又は無線イサーネットプロトコルのようなあらゆる好適な通信プロトコルを使用してネットワーク（図示せず）に並びに／或いは１つ又はそれ以上のデータ通信システムに接続することができる。
【００１７】
この例示的な実施形態では、プロセッサ２０２は、命令を実行しかつ／或いはメモリ２０６内に記憶されたデータにアクセスして１つ又はそれ以上の振動センサ１１０及び／又は速度センサ１１２（その両方を図１に示す）からの測定値並びに／或いは信号を解析しかつ／或いは処理する。プロセッサ２０２は、検知した測定値を表す信号を受信しかつ下記でより詳細に説明するように周波数を分離する。
【００１８】
図３は、搬送波信号内において周波数を分離する例示的な方法３００の流れ図である。この例示的な実施形態では、本方法３００は、システム１１４（図２に示す）によって又は周波数を本明細書で説明するように識別するのを可能にするあらゆるその他の好適なシステムによって実行される。この例示的な実施形態では、本方法３００のための命令及び／又はデータは、メモリ２０６（図２に示す）のようなコンピュータ可読能媒体内に記憶され、かつプロセッサ２０２によって命令を実行して、本方法３００のステップを行なう。
【００１９】
システム１１４及び／又はプロセッサ２０２は、少なくとも１つの周波数を有するセンサ信号を少なくとも１つのセンサから受信する３０１。例えば、振動センサ１１０（図１に示す）から非同期アナログ振動信号を受信することができる３０１。それに代えて、システム１１４及び／又はプロセッサ２０２は、振動センサ１１０からあらゆる好適な信号を受信することができる。受信した３０１信号は次に、デジタル振動信号に変換され３０２、このデジタル振動信号は、機械１０１（図１に示す）の少なくとも１回転周期の間、つまり駆動シャフト１０２（図１に示す）が１回転周期にわたり回転し終えるまでメモリ２０６内に記憶される３０４。メモリ２０６内に振動信号を記憶させた３０４後に、その振動信号は次に、好適なエンベロープアルゴリズムを使用して該信号をエンベロープ処理するか又は復調させることによって変形される。１つの実施形態では、振動信号をエンベロープ処理する時に、その振動信号は、復調処理の間にハイパスフィルタ処理する、バンドパスフィルタ処理する、ローパスフィルタ処理する、整流する、及び／又は平滑化することができる。
【００２０】
振動信号をエンベロープ処理する３０６時に、元の振動信号の１つ又はそれ以上の高周波数成分が除去されかつ元の振動信号の周波数よりも低い周波数を有するエンベロープ信号が、生成される。振動信号が１つ又はそれ以上の軸受欠陥周波数を含む場合には、エンベロープ信号は、軸受欠陥反復周波数で繰返される可能性がある１つ又はそれ以上の振幅ピークを含む。この例示的な実施形態では、軸受欠陥反復周波数は、駆動シャフト１０２の回転周波数に比例するか又はそれにほぼ等しくなる。駆動シャフト１０２は可変速度で回転する可能性があるので、軸受欠陥反復周波数は、駆動シャフト１０２の各回転周期にわたって及び／又は振動信号全体を通して変化する可能性がある。
【００２１】
エンベロープ信号のバンド幅は、関心のある所定の軸受バンド幅に基づいて所定の量だけ狭められる３０８。１つの実施形態では、エンベロープ信号のバンド幅は、関心のある所定の軸受バンド幅によるエンベロープ信号を「ダウンサンプリング」することによって又は関心のある所定の軸受バンド幅によるエンベロープ信号のサンプリング比率を減少させることによって狭められる３０８。特定の実施形態では、エンベロープ信号のバンド幅は、１０の倍数だけ狭められる３０８。それに代えて、エンベロープ信号のバンド幅は、軸受欠陥周波数を検出するのを可能にするあらゆる好適な係数又は量だけ狭めることができる３０８。従って、エンベロープ信号を記憶するのに必要となるメモリ２０６の量が減少する。
【００２２】
エンベロープ信号は、好適なアンチエイリアシングフィルタを使用してフィルタ処理して３１０、該エンベロープ信号内に持込まれている可能性があるエイリアシングアーチファクトを実質的に減少させるか又は排除する。１つの実施形態では、固定式有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを使用して、エンベロープ信号から１つ又はそれ以上のエイリアシング周波数を除去する。それに代えて、エイリアシング周波数をエンベロープ信号から実質的に除去するのを可能にするあらゆる好適なフィルタが使用される。
【００２３】
システム１１４及び／又はプロセッサ２０２はまた、速度センサ１１２（図１に示す）から速度測定値を表す１つ又はそれ以上の信号を受信する３１２。１つの実施形態では、速度信号は、システム１００内でデジタルデータ（つまり、速度データ）に変換される。この例示的な実施形態では、システム１１４及び／又はプロセッサ２０２は、速度データを使用してエンベロープ信号及び／又は振動信号のための１つ又はそれ以上のタイムスタンプを生成する３１４。エンベロープ信号の各サンプルは、速度データと相関付けられかつ該速度データを使用してタイムスタンピング処理される。従って、機械１０１の現在速度が、エンベロープ信号の各サンプルと相関付けられる。
【００２４】
タイムスタンピング処理したエンベロープ信号は、エンベロープ信号サンプリング比率とは異なるサンプリング比率で同期再サンプリングされる。より具体的には、エンベロープ信号は、駆動シャフト１０２の回転周波数に比例しかつそれよりも大きい同期サンプリング比率で「オーバサンプリングされる」か又は再サンプリングされる。従って、非同期エンベロープ信号は、駆動シャフト１０２の回転周波数に対する超同期比率で同期再サンプリングされる３１６。
【００２５】
さらに、同期再サンプリング３１６は、振動信号を後処理した後につまり振動信号がエンベロープ処理され３０６、速度信号と相関付けられ（又はタイムスタンピング処理され）かつメモリ２０６内に記憶された後に、行われる。従って、同期再サンプリングが行われる３１６時に、駆動シャフト１０２の回転速度は、速度センサ１１２によって既に測定されている。駆動シャフト１０２の速度は、補間することを必要とせず、また１つ又はそれ以上の速度補間誤差及び／又はそれとは別に方法３００内に持込まれた可能性があるフィルタ配置に関連する誤差が、減少するか又は排除される。後処理したエンベロープ信号の同期再サンプリング３１６は、同期エンベロープ信号を生成する。
【００２６】
同期エンベロープ信号は、同期再サンプリング比率よりも低い所定のサンプリング比率で該同期エンベロープ信号をダウンサンプリングすることによってそのバンド幅を狭められる３１８。より具体的には、この例示的な実施形態では、同期エンベロープ信号をダウンサンプリングするためのサンプリンリング比率は、分離しようとする最高欠陥周波数及び／又は該欠陥周波数の高調波成分に基づいて選択される。より具体的には、この例示的な実施形態では、サンプリング比率は、欠陥周波数及び／又は欠陥高調波周波数の好適な整数倍数となるように選択される。それに代えて、システム１１４及び／又は方法３００を本明細書で説明するように機能させるのを可能にするあらゆるその他の好適なサンプリング比率を選択することができる。従って、同期エンベロープ信号を記憶するのに必要となるメモリ２０６の量が、減少する。同期エンベロープ信号のバンド幅を狭めながら、任意選択的にアンチエイリアシング処理を行って、本明細書でより十分に説明するように、持込まれている可能性があるエイリアシング周波数成分を除去する。
【００２７】
同期エンベロープ信号のための所望のデータ周期数が、収集され３２０かつメモリ２０６内に記憶される。この例示的な実施形態では、同期エンベロープ信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）のような好適な変換を行なうのに十分である周期数が収集される３２０。同期エンベロープ信号は、例えば同期エンベロープ信号に対してＦＦＴを行なうことなどによって同期周波数スペクトルに変換されて３２２、所望の周波数を分離するのを可能にする。
【００２８】
ＦＦＴデータは、欠陥周波数情報を取得する３２４ために解析される。より具体的には、軸受欠陥周波数のような周波数は、比例ドメイン、すなわち駆動シャフト１０２の回転周波数に比例する周波数成分を識別するドメインとして取出される。比例ドメインとして現われる欠陥周波数は、ディスプレイ２０４又はあらゆる好適なディスプレイを介してユーザに表示される３２６。欠陥周波数は、駆動シャフト１０２の回転周波数の倍数で又はあらゆる好適な増分で表示される３２６。
【００２９】
本システム１１４及び方法３００により、一定の又は同期の速度機械から周波数を取出すことに限定される可能性がある公知のシステムと比較して、可変速度回転機械から軸受欠陥周波数を取出すことが可能になる。公知の測定システムは、時間ベースのサンプリング及び処理方法を使用して回転機械において存在する可能性がある周波数を分離する。これと対照的に、本システム１１４及び方法３００では、駆動シャフト１０２の角度位置に対して同期して振動センサ１１０から測定値が取得される。従って、本方法３００は、駆動シャフト１０２の速度とは独立している。さらに、公知のシステムとは対照的に、本システム１１４及び方法３００は、アンチエイリアシングフィルタを好適に選択するために振動信号を処理している間に機械の速度に近似させることを必要としない。むしろ、本システム１１４及び方法３００は、回転速度測定値を後処理振動信号データと相関付けて振動信号の処理の間に持込まれる可能性があるあらゆるエイリアシングアーチファクトを除去するのを可能にする。さらに、本システム１１４及び方法３００により、軸受周波数を取出している間に振動信号を記憶しかつ処理するのに必要となるメモリの量を減少させることが可能になる。
【００３０】
本明細書で説明した本システム及び方法の技術的作用は、（ａ）少なくとも１つの周波数を含むセンサ信号を少なくとも１つのセンサから受信することと、（ｂ）センサ信号をデジタル振動信号に変換することと、（ｃ）振動信号を変形させてエンベロープ信号を生成することと、（ｄ）エンベロープ信号を同期再サンプリングして同期エンベロープ信号を生成することと、（ｅ）同期エンベロープ信号を周波数スペクトルに変換して周波数を分離することとの少なくとも１つを含む。
【００３１】
上記の実施形態は、回転機械において周波数を分離するのに使用する効率的かつ費用効果のあるシステム及び方法を提供する。本明細書で説明した方法は、振動信号をエンベロープ処理した後に、信号が処理されかつエンベロープデータが生成される。エンベロープデータは、バンド幅が狭められかつメモリ内に記憶され、このことにより、本方法で使用するメモリの量が減少する。エンベロープデータは、機械の駆動シャフトの角度位置に基づいて該機械の回転速度と相関付けられて、本方法は、機械速度が変化する場合でさえも、機械と同期させることが可能となるようになる。従って、本方法は、軸受欠陥周波数のような周波数を可変速度回転機械内の１つ又はそれ以上の信号から分離する。
【００３２】
以上、回転機械において周波数を分離するための方法及びシステムの例示的な実施形態について詳細に説明している。本方法及びシステムは、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、本システムの構成要素及び／又は本方法のステップは、本明細書で説明した他の構成要素及び／又はステップから独立してかつ別個に利用することができる。例えば、本方法はまた、他の測定システム及び方法と組合せて使用することができ、また本明細書で説明したような回転機械で実施することのみに限定されるものではない。むしろ、この例示的な実施形態は、多くのその他の発電システム用途と関連させて実施しかつ利用することができる。
【００３３】
本発明の様々な実施形態の特定の特徴形状は幾つかの図面において示しまたその他の図面では示していない場合があるが、このことは、専ら便宜上のためである。本発明の原理によると、図面のあらゆる特徴形状は、あらゆるその他の図面のあらゆる特徴形状と組合せて説明しかつ／又は特許請求することができる。
【００３４】
本明細書は最良の形態を含む実施例を使用して、本発明を開示し、また当業者が、あらゆる装置又はシステムを製作しかつ使用しまたあらゆる組込み方法を実行することを含む本発明の実施を行なうことを可能にもする。本発明の特許性がある技術的範囲は、特許請求の範囲により定めており、また当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。そのようなその他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を有する場合又はそれらが特許請求の範囲の文言と本質的でない相違を有する均等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲内に属することになることを意図している。
【符号の説明】
【００３５】
１００  例示的な監視システム
１０１  機械
１０２  駆動シャフト
１０４  負荷
１０６  軸受
１０８  支持構造体
１１０  振動センサ
１１２  速度センサ
１１４  信号処理システム
２０２  プロセッサ
２０４  ディスプレイ
２０６  メモリ
２０８  通信インタフェース
３００  方法
３０１  少なくとも１つの周波数を有するセンサ信号を少なくとも１つのセンサから受信する
３０２  センサ信号をデジタル振動信号に変換する
３０４  振動信号をメモリ内に記憶する
３０６  振動信号をエンベロープ処理する
３０８  エンベロープ信号のバンド幅を狭める
３１０  エンベロープ信号をフィルタ処理する
３１２  速度センサから信号を受信する
３１４  エンベロープ信号のタイムスタンプを生成する
３１４  エンベロープ信号を同期再サンプリングする
３１８  同期エンベロープ信号のバンド幅を狭める
３２０  所望のデータ周期を収集する
３２２  同期エンベロープ信号を周波数スペクトルに変換する
３２４  欠陥周波数情報を取得する
３２６  欠陥周波数を表示する
【図１】
2011221015.tif 000003
【図２】
2011221015.tif 000004
【図３】
2011221015.tif 000005
【外国語明細書】
2011221015000001.pdf