(57)【要約】  早期に警告するがたがた言う音の警報システムを構成し、全てのＲＭＳ、選択された振動周波数、勾配分析、ウェーブレット分析等の異なる傾向状況から警報戦略を作り出すべく警報設定を用いず簡単にし得る。より高いレベルの警報が、警報変数の強度と持続期間の両方を考慮すべく、時間積分したアプローチを用いることで提供される。これら異なる態様を予測的なモデルと組合わせ、早期検出のために警報感度を高め、偽陽性を減らすべく過程動作状況を組み込む。最終的に、異なる警報態様をファジー論理等のルールベースの意思決定アプローチと組み合わせ、異なるデータストリームの定性分析に基づく警報を可能にする。例えば、全てのＲＭＳと周波数帯と勾配の組み合わせは、警報状況のIf-then関係を明らかにすべくファジー化用傾向データを分析する。警報用傾向データの組合わせを用いる解明のための他の例は、多変数回帰、主成分、クラスタ分析を含む。【選択図】図１
2015503037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーピング過程、クリーニング、または遮断動作に使用されるヤンキードライヤードクターブレードからがたがた言う音を検出し対処する方法であって、
ドクターブレードが紙製品をクレープする際にそのドクターブレードにおける振動の周波数および振幅を測定するように構成され配列されたセンサを用いて、ある期間にわたって、時間によって指し示めされた前記振動の前記周波数および振幅を測定するステップと、
前記測定を時間波形に収集するステップと、
別個の振動帯を含む周波数スペクトルを有する高速フーリエ変換に前記時間波形を変えるステップと、
前記ドクターブレードの許容可能な性能特性と前記振動帯の特徴を相互に関係付け、許容可能な振動帯のベースラインを定義するステップと、
ドクターブレードがたがた言う音と関連付けられた前記許容可能な振動帯のベースラインからの偏差の度合いを前記相互に関連付けられた特徴から予測するステップと、
振動帯上のデータ点が前記偏差の度合いを超えるときに過度のがたがた言う音が生じたことを出力するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記センサは加速度計である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記センサは圧電性の加速度計である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記測定は、ＲＭＳデータ傾向、ニューラルネットワーク技法、多重回帰分析、ＡＲ、ＡＲＭＡＸ、部分最小二乗法、およびそれらの任意の組み合わせからなるグループから選択される１つの過程を利用するように構成され配列されたデータ処理デバイスによって分析されモデル化される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記相互関係の少なくとも１つは、前記振動帯の特徴をブレード年齢と比較することによって判断される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記測定は、ＲＭＳデータ傾向を利用するように構成され配列されたデータ処理デバイスによって分析されモデル化され、また、前記判断は、鋸歯状の振動帯における勾配が、同じブレードで経時的に連続的に増え、前記ブレードが変えられたときに非連続的になることを留意することによって少なくとも一部なされる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
偏差が、大きさの増加と、前記波形における全データ急増の平均持続期間よりも大きく増える持続期間との両方に起因して前記ベースラインの平均および標準偏差を超えるときにだけ生じるがたがた言う音に起因して、前記ベースラインからの偏差を定義するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ブレードが、前記勾配では使用に望まれるには古すぎる前記勾配を予め判断するステップと、そのような勾配が前記波形上に現れるときに前記ブレードを交換するステップとを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記相互関係の少なくとも１つは、トラックベアリング、バランス、ドライヤー潤滑性、ダストレベル、水分レベル、温度、フェルト年齢、グレード、完成紙料組成、コーティング化学、クリーニングブレード状態（オンまたはオフ）、機械速度、外部源振動、外部圧力源、およびそれらの任意の組み合わせから選択された１つの要因と前記振動帯の特徴を比較することによって判断される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記要因によってもたらされた前記振動帯の特徴の範囲は、非常に広いので、前記センサは、４桁に及ぶ周波数帯域幅を検出することが可能である必要がある、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記センサは、それ自体が前記ヤンキードライヤードクターブレードに係合されないものの、ブレードホルダに係合されるので、前記ヤンキードライヤードクターブレードの振動を間接的にのみ測定し、そのブレードホルダは、前記ヤンキードライヤードクターブレードに係合され、前記ヤンキードライヤードクターブレードへのより強固な支持を提供するが、正確な測定が行われることができないほど前記振動を減衰させない、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記測定は、同期に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記測定は、非同期に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記出力は警報である、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヤンキードライヤー上のドクターブレードにおけるがたがた言う音の検出と防止のための方法、構成要素、および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ティッシュ製造過程では、ペーパー（紙）シートは、ヤンキーまたはヤンキードライヤーと呼ばれる、加熱された乾燥用シリンダー上で乾燥される（例えば、少なくとも特許文献１〜８参照。）。接着材料は、ウェットシートがドライヤーに接着することを助けるために、ヤンキー表面をコートするよう使用されることが多い。これは、熱伝達を向上させ、シートのより効率的な乾燥を可能にする。最も重要なことには、これらの接着剤は、乾燥シートの良好なクレーピングを与えるために要求された接着力をもたらす。クレーピングは、シートを（ドクターブレードと呼ばれる）ハードブレードの中に押し込み、それ故、シートを機械方向に圧縮し、折り曲げられたシート構造を作り出す過程である。クレーピングは、シート内の多数の繊維‐繊維結合を壊し、ティッシュの特徴であるかさ、伸縮性、吸収性、および柔らかさの質を与える。コーティング接着剤によって提供される接着量は、これらのティッシュ特性の作成に重要な役割を果たす。
【０００３】
さらに、本発明は、ヤンキー表面から残留コーティングをクリーニングするために使用されるドクターブレードのみならず、クレーピングドクターブレード上の保守動作の間に使用される遮断ドクターブレードにおけるがたがた言う音の検出や防止を包含する。本発明は、クレーピング動作に焦点を当てるが、クリーニングおよび遮断ブレードへのやり方の拡張もまた同様に適用する。
【０００４】
ヤンキーコーティングはまた、過度の摩耗からヤンキーおよびクレーピングブレード表面を保護する目的にもかなう。この役割において、コーティング剤は、ティッシュ機械の操業性の改良を提供する。クレーピングドクターブレードは摩耗されるので、それらは、新しいものと交換されなければならない。クレープされる製品はブレードが変えられているときに生産されることができないので、ブレードを変える過程は、ティッシュ機械ダウンタイム、または生産性の損失の重大な原因を現す。剥離剤、典型的には炭化水素油は、コーティングポリマーと関連して使用される。これらの作用剤は、クレーピングブレードにおけるティッシュウェブの均一な剥離を助け、また、過度の摩耗からブレードを滑らかにして保護する。
【０００５】
ヤンキーコーティングとクレーピングドクターブレードとの間の適度なおよび持続的な相互作用は、シート特性開発および機械操業性の両方のために重要である。通常の動作では、クレーピングドクターブレードの先端は、ドライヤー表面上のコーティングに乗り、最小限の面外への動きを経験する。しかしながら、面外への動きの振幅が十分高くなる場合、クレーピングドクターブレードは、シートの上下を往復することになり、横方向（ＣＤ：ｃｒｏｓｓ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）欠陥として現れるがたがた言う音の発生につながる。がたがた言う音からのシート欠陥は、ＣＤにおける複数の穴として現れるか、あるいはレースの様相を呈することになる。コーティング欠陥は、ストロボライトで見られるときに視覚可能である長いＣＤマークを示し得る。激しいがたがた言う音のする状況下では、ドクターブレードは、ドライヤー表面と直接接触しているヤンキーコーティングを貫通することになる。このことが起こる場合、金属表面上の水平な溝の出現を伴う、ドライヤー表面への潜在的な損傷が、結果として生じ得る。ドライヤー表面は、一旦損傷を受けると、機械を生産中止にすることによって、また、ドライヤー表面を再研磨することによってのみ、修復され得る。再研磨は、生産性の損失および手順の費用、ならびに容器圧力定格に悪影響を及ぼす壁厚の低下に起因してドライヤーサービス寿命を減らすことが原因で、費用のかかる動作である。従って、製造業者が、過程を厳重に監視し、がたがた言う音が存在するときを識別することは必須である。
【０００６】
がたがた言う音のする状況に導くクレーピングドクターブレード上の過度の振動は、機械的および動作的または過程状況を通して始まり得る。機械的振動源の例は、圧搾ロール、ポンプ、フェルト、ヤンキーシリンダーベアリングなど、ならびに熱的不均一性によってもたらされるドライヤー真円度変形を含む。機械的振動源が一旦識別されると、問題を正すための保守介入は、生産性の損失を結果としてもたらす機器のシャットダウンを要求することが多い。逆に、過剰振動を誘導する動作的活動または過程状況は、シート水分レベル、コーティング化学、機械速度、坪量、完成紙料（ｆｕｒｎｉｓｈ）、ブレードの突出および荷重圧力などを含み得、生産性を妨げることなく対応され得る。
【０００７】
その源を問わず、ドクターブレードによって経験される過剰振動は、製品の質、機械操業性、および資産価値に影響を及ぼすがたがた言う音のする状況に導き得る。オペレータは、がたがた言う音が存在するという第１の指示として可聴音変化または可視検査（シート品質またはヤンキードライヤー表面）に頼ることが多いであろう。しかしながら、このアプローチは、主観的であり、状況が激しくなった後にがたがた言う音を検出することを結果としてもたらすことが多くて信頼できず、それ故、矯正行動ステップをより困難にさせる。がたがた言う音の検出についての信頼性および検出感度を向上させるために、圧電性および／またはマイクロホンセンサ（複数可）を用いる状況監視（ＣＭ：ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）技術が使用され得る。ＣＭは、紙産業において長い歴史を有するが、主に、回転する構成要素上のベアリング監視の使用のためである。クレーピングドクターブレード上でＣＭを用いる例は限定され、これらの場合において、測定分析は、警報限度を超えるセンサ信号レベルに基づく伝統的なＣＭ方法に引き続いて行われる。このアプローチにおいて、システム状態は、センサ信号傾向）から査定される。平らな傾向は、通常の状況と考えられるのに対して、上向きに傾斜した傾向は、摩耗状況を示し、階段的変化は、構成要素の故障と考えられる。ヤンキードライヤー動作の動力は、がたがた言う音の状況に到達せずに、センサ信号に大きな変動を生むことができる。結果として、データ分析は、摩耗および故障検出レベルに基づく従来のＣＭと比較してより複雑になる。
【０００８】
この問題に対処するために、従来においていくつかの試みがなされてきた（例えば、非特許文献１〜９参照。）。残念ながら、今日まで、これらの試みのどれも、ドクターブレードにおけるがたがた言う音によってもたらされる問題に十分に対処しない。
【０００９】
それ故、ドクターブレードにおけるがたがた言う音の検出や防止のための方法、構成要素、および装置の明確な必要性と有用性がある。このセクションに記載された技術は、本明細書において参照されたどの特許、刊行物または他の情報も、この発明に関して「先行技術」であるという容認を成すことを、そのように特に指定がない限り、意図されない。更に、このセクションは、調査が行われたことまたは３７連邦規制基準§１．５６（ａ）に既定されるような他の関連情報が存在しないことを意味するものと解釈されるべきではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第７，６９１，２３６号、
【特許文献２】米国特許第７，８５０，８２３号
【特許文献３】米国特許第５，５７１，３８２号
【特許文献４】米国特許第５，１８７，２１９号
【特許文献５】米国特許第５，１７９，１５０号
【特許文献６】米国特許第５，１２３，１５２号
【特許文献７】米国特許第４，３２０，５８２号
【特許文献８】米国特許第３，０６１，９４４号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ａｕｒｅｌｉｏ  ＡｌｅｓｓａｄｒｉｎｉおよびＰｉｅｒｏ  Ｐａｇａｎｉ，Ｃｈａｔｔｅｒ  Ｍａｒｋｓ：Ｏｒｇｉｎ．Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｒｅｐｉｎｇ  Ｄｏｃｔｏｒｓ，Ｉｎｄ．Ｃａｒｔａ  ｖｏｌ．４１，  ｎｏ．４，２００３年６月，ｐｐ１２０〜１２９
【非特許文献２】Ｓ．Ａｒｃｈｅｒ，Ｖ．Ｇｒｉｇｏｒｉｅｖ，Ｇ．Ｆｕｒｍａｎ，Ｌ．Ｂｏｎｄａｙ，およびＷ．Ｓｕ，Ｃｈａｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｓｏｆｔ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ：Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｄｒｉｖｅｎ  Ｍｅｃｈａｎｓｉｍｓ．Ｔｉｓｓｕｅ  Ｗｏｒｌｄ  Ａｍｅｒｉｃａｓ，２００９年２月〜３月，ｐｐ３３〜３５
【非特許文献３】Ｓ．Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｍａｔｈｅｗ，Ｌ．Ｍａ，Ｙ．Ｓｕｎ，およびＡ．Ｍａｔｈｅｗ，Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｓｉｇｎａｌｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ＶＥＴＯＭＡＣ‐３＆ＡＣＩＳＭ‐２００４，ｐｐ．１２３８〜１２４３
【非特許文献４】Ｎｅｗ  Ｄｅｌｈｉ，Ｉｎｄｉａ，Ｍ．Ｆｕｇａｔｅ，Ｈ．Ｓｏｈｎ，およびＣ．Ｆａｒｒａｒ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ‐ｂａｓｅｄ  ｄａｍａｇｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｖｏｌ．１５，Ｉｓｓｕｅ  ４，２００１年７月，ｐｐ７０７〜７２１
【非特許文献５】Ｈ．Ｓｏｈｎ，Ｃ．Ｆａｒｒａｒ，Ｄａｍａｇｅ  ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ｕｓｉｎｇ  ｔｉｍｅ  ｓｅｒｉｅｓ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｓｉｇｎａｌｓ，Ｓｍａｒｔ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｕｒｅｓ，Ｖｏｌ１０，２００１年，ｐｐ．４４６〜４５１
【非特許文献６】Ａ．Ｈｅｎｇ，Ｓ．Ｚｈａｎｇ，Ａ．Ｔａｎ，およびＪ．Ｍａｔｈｅｗ，Ｒｏｔａｔｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅｒｙ  ｐｒｏｇｎｏｓｔｉｃｓ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｒｔ，ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ  ａｎｄ  ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２３，２００９年，ｐｐ．７２４〜７３９
【非特許文献７】Ａ．Ｍｅｓｓａｏｕｄ，Ｃ．Ｗｅｉｈｓ，およびＦ．Ｈｅｒｉｎｇ，Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｈａｔｔｅｒ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  ｄｒｉｌｌｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｕｓｉｎｇ  ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｒｔｓ，Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ＆  Ｄａｔａ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｖｏｌ．５２，２００８年，３２０８〜３２１９
【非特許文献８】Ａ．Ａ．，Ｊｕｎｉｏｒ，Ｆ．Ｃ．Ｌｏｂａｔｏ  ｄｅ  Ａｌｍｅｉｄａ，Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｆａｕｌｔｓ  ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ｂｙ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｎｅｕｒａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ‐ｂａｓｅｄ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｓｉｇｎａｌｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ２００８  ＩＡＪＣ‐ＩＪＭＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ＩＳＢＭ９７８‐１‐６０６４３‐３７９‐９
【非特許文献９】Ａ．Ｇ．Ｒｅｈｏｒｎ，Ｊ．Ｊｉａｎｇ，Ｐ．Ｏｒｂａｎ，Ｓｔａｔｅ‐ｏｆ‐ｔｈｅ‐ａｒｔ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  ｒｅｓｕｌｔｓ  ｉｎ  ｔｏｏｌ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ：ｒｅｖｉｅｗ，Ｉｎｔ  Ｊ  Ａｄｖ．Ｍａｎｕｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌ，２６，２００５年，ｐｐ．６９３〜７１０
【発明の概要】
【００１２】
発明の少なくとも１つの実施形態は、クレーピング過程、クリーニング、および／または遮断動作に使用されるヤンキードライヤードクターブレードからがたがた言う音を検出し、そのがたがた言う音に対処する方法に関するものである。方法は、
ドクターブレードが紙製品をクレープする際にドクターブレードにおける振動の周波数および振幅を測定するように構成され配列されたセンサを用いて、ある期間にわたって、時間によって指し示めされた振動の周波数および振幅を測定するステップと、
測定を時間波形に収集するステップと、
別個の振動帯を含む周波数スペクトルを有する高速フーリエ変換に波形を変えるステップと、
ドクターブレードの許容可能な性能特性と振動帯の特徴を相互に関係付け、許容可能な振動帯のベースラインを定義するステップと、
ドクターブレードがたがた言う音と関連付けられた許容可能な振動帯のベースラインからの偏差の度合いを相互に関係付けられた特徴から予測するステップと、
振動帯上のデータ点が偏差の度合いを超えるときに過度のがたがた言う音が生じたことを出力するステップと、を含む。
【００１３】
センサは、加速度計および／または圧電性の加速度計であり得る。測定は、ＲＭＳデータ傾向、ニューラルネットワーク技法、多重回帰分析、ＡＲ、ＡＲＭＡＸ、部分最小二乗法、およびそれらの任意の組み合わせからなるグループから選択される１つの過程を利用するように構成され配列されたデータ処理デバイスによって分析されモデル化され得る。相互関係の少なくとも１つは、振動帯の特徴をブレード年齢と比較することによって判断され得る。測定は、ＲＭＳデータ傾向を利用するように構成され配列されたデータ処理デバイスによって分析されモデル化され得、ここで、判断は、鋸歯状の振動帯における勾配が、同じブレードで経時的に連続的に増え、ブレードが変えられたときに非連続的になることに留意することによって、少なくとも一部なされる。
【００１４】
方法は、偏差が、大きさの増加と、波形における全データ急増の平均持続期間よりも大きく増える持続期間との両方に起因してベースラインの平均および標準偏差を超えるときにだけ生じるがたがた言う音に起因して、ベースラインからの偏差を定義するステップを更に含み得る。方法は、ブレードが、その勾配では使用に望まれるには古すぎる当該勾配を予め判断するステップと、そのような勾配が波形上に現れるときにブレードを交換するステップとを更に含み得る。
【００１５】
相互関係の少なくとも１つは、トラック（ｔｒａｃｋ）ベアリング、バランス、ドライヤー潤滑性、ダストレベル、水分レベル、温度、フェルト年齢、グレード、完成紙料組成、コーティング化学、クリーニングブレード状態（オンまたはオフ）、機械速度、外部源振動、外部圧力源、およびそれらの任意の組み合わせから選択される１つの要因と振動帯の特徴を比較することによって判断され得る。その要因によってもたらされた振動帯の特徴の範囲は、非常に広い可能性があるので、センサは、４桁に及ぶ周波数帯域幅を検出することが可能である必要がある。少なくとも１つの実施形態では、センサは、それ自体がブレードに係合されないものの、ブレードホルダに係合されるので、ドクターブレードの振動を間接的にのみ測定し、そのブレードホルダは、ブレードに係合し、ブレードへのより強固な支持を提供するが、正確な測定が行われることができないまでに振動を減衰させない。測定は、同期におよび／または非同期に行われ得る。出力は、警報であり得る。
【００１６】
付加的な特徴および利点は、本明細書に記載され、また、以下の発明を実施するための形態から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ドクターブレードの動作を測定する加速度計センサを利用する発明の実施形態の側面図を例示する。
【図２】ドクターブレードの動作を測定するために２つの加速度計センサを利用する発明の実施形態の斜視図を例示する。
【図３Ａ】発明を利用する加速度計からのＲＭＳ傾向のグラフである。
【図３Ｂ】発明を利用する加速度計からのＲＭＳ傾向の拡大図のグラフである。
【図４】発明を利用する加速度計からの警報設定点を含むＲＭＳ傾向のグラフである。
【図５】発明を利用する加速度計からのＲＭＳデータから時間積分した警報および累積した警報のグラフである。
【図６】発明を利用する加速度計から取得されたデータを利用する予測モデルからのＲＭＳ残差のグラフである。
【図７】がたがた言う音の検出を早期に警告するためのおよび偽陽性アラームを防止するための予測的なモデリングの利点を示すグラフのグループである。
【図８】ヤンキードライヤー上の異なるがたがた言う音のマーク間隔について推定された振動周波数のグラフである。
【図９】コーティングにおいて見ることができるがたがた言う音を伴っておよび伴わずに、積分された周波数帯（１５〜２０ｋＨｚ）の傾向グラフである。
【図１０Ａ】発明を利用する加速度計からの１つのヤンキーシリンダー回転についての生のセンサデータである。
【図１０Ｂ】図１０Ａにおけるデータの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）である。
【図１０Ｃ】スケイログラムプロットとして表示される図１０Ａからの記録された加速度計時間波形信号のウェーブレット分析である。
【図１０Ｄ】０．２２５秒から０．２７２秒までのゾーンだけを示す図１０Ａからの波形の拡大図である。
【図１０Ｅ】０．２３秒から０．２６４秒までのゾーンだけを示す図１０Ｃにおけるスケイログラムプロットの拡大図である。
【図１１】ＲＭＳ傾向データの勾配分析のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の定義は、この出願に使用される用語がどのように、また特に、特許請求の範囲がどのように解釈されるかを判断するために提供される。定義の編成化は、便宜のためだけであり、定義のいずれもが任意の特定のカテゴリに限定されることを意図しない。
【００１９】
本明細書において使用される際、「斜面」または「斜面表面」は、ブレードの前縁とブレードの後縁側との間の表面を形成するブレードの部分のことを言い、典型的にはブレードの「作用表面」である。
【００２０】
「かさ」は、ティッシュペーパーウェブの密度の逆数を意味し、通常、ｃｍ３／ｇの単位で表わされる。それは、ティッシュペーパーウェブの実際のおよび知覚される性能の別の重要部分である。かさの増大は、一般に、布状の、吸収性の知覚されるものを増す。ティッシュペーパーウェブのかさの部分は、クレーピングによって与えられる。
【００２１】
「機械横方向」または「ＣＤ」は、繊維質構造および／または繊維質構造を備える繊維質構造製品の同じ平面における機械方向に垂直な方向を意味する。
【００２２】
「ドクターブレード」は、ドクターブレードが、その上に配置された物質を機器の別の一部から除去することに役立ち得るように、機器のその一部に隣接して配置されたブレードを意味する。ドクターブレードは、多くの異なる目的、例えば、過程の間に機器の一部から物質を除去するのに役立つようなそれらの使用のために、多くの異なる産業において普通に使用される。物質の例は、限定されるものではないが、ティッシュウェブ、ペーパーウェブ、グルー（ｇｌｕｅ）、残留物蓄積、ピッチ、およびそれらの組み合わせを含む。機器の例は、限定されるものではないが、ドラム、プレート、ヤンキードライヤー、およびロールを含む。ドクターブレードは、製紙、不織製造、タバコ産業において、ならびに印刷、コーティングおよび接着過程において、普通に使用される。一定の事例では、ドクターブレードは、ブレードが、目的の少なくとも１つのために使用されているその少なくとも１つを反映する名前で呼ばれる。
【００２３】
「繊維」は、それの見掛けの幅を大幅に超える見掛けの長さを有する細長い微粒子を意味する。より詳細には、また本明細書において使用される際、繊維は、製紙過程に適したそのような繊維のことを言う。
【００２４】
「高度に研磨された」は、適切な潤滑化を用いて比較的きめの粗いものからきめの細かいものまでの一連の工程によって処理されている表面を意味し、非常に平坦であり、欠陥が実質的にない。そのような一連の工程は、本明細書において「ステップ研磨過程」として呼ばれることになる。
【００２５】
「機械方向」または「ＭＤ」は、製紙機械および／または製品製造機器を通した繊維質構造の流れに平行な方向を意味する。
【００２６】
「紙製品」は、任意の形成された繊維質構造製品を伝統的には意味するが、必ずしもセルロース繊維を含まない。一実施形態では、本発明の紙製品は、ティッシュ‐タオル紙製品を含む。ティッシュ‐タオル紙製品の非限定例は、タオル地、顔用ティッシュ、洗面所用ティッシュ、テーブルナプキン、および同様のものを含む。
【００２７】
本明細書において使用される際、「シート制御」は、高速での制御の損失を結果としてもたらす振動、乱流、端部フリッピング、フラッタ、またはウェブの製織の無いことを言う。
【００２８】
「柔らかさ」は、彼／彼女が特定の製品を手に持つ、それで彼の／彼女の皮膚を拭う、またはそれを彼の／彼女の手の中でしわくちゃにする際に、消費者によって知覚される触覚を意味する。この触覚は、いくつかの物理的特性の組み合わせによって提供される。柔らかさに関する最も重要な物理的特性の１つは、ペーパーウェブの硬さであると当業者によって一般に考えられ、製品はその硬さから製造される。次いで、硬さは、通常、ウェブの強さに直接的に依存するものと考えられる。
【００２９】
「強さ」は、物理的完全性を維持するためのならびに使用状況下の裂け、破裂、および破砕に耐えるための、製品やそれの構成要素であるウェブの能力を意味する。
【００３０】
「ティッシュペーパーウェブ」、「ペーパーウェブ」、「ウェブ」、「ペーパーシート」、「ティッシュペーパー」、「ティッシュ製品」、および「紙製品」は、全て互いに交換して使用され、水溶性製紙完成紙料を形成するステップと、長網ワイヤなどの小穴のある表面上にこの完成紙料を堆積するステップと、また、（例えば、重力または真空支援型の排水によって）完成紙料から水の部分を除去するステップと、初期のウェブを形成するステップと、また、従来のティッシュ製造過程における、初期のウェブを形成表面からキャリア織物またはフェルトに、次いで、ヤンキードライヤーに、あるいは形成表面から直接的にヤンキードライヤーに移すステップとを含む過程によって作られた紙のシートを意味する。あるいは、ＴＡＤティッシュ製造過程において、初期のウェブは、形成表面よりも低速度で移動する別の織物または表面に移され得る。ウェブは、次いで、織物に移され、その織物上で、典型的には１０％から５０％の間の乾燥状態まで空気を通して乾燥され、また、最後の乾燥およびクレーピングのために最終的にはヤンキードライヤーに移され、その後、それはリール上に巻かれる。
【００３１】
「水溶性」は、摂氏２５度で、少なくとも３重量％まで水に溶解する物質を意味する。
【００３２】
上記定義またはこの出願のどこかに記述された記載が、辞書において普通に使用されるか、あるいはこの出願に参照によって組み込まれるソースに記述される（明示的もしくは暗示的）意味と矛盾する場合には、出願および特に特許請求の範囲の用語は、普通の定義、辞書の定義、または参照によって組み込まれた定義に従うのではなくて、この出願における定義または記載に従って、解釈されることが理解される。上記に鑑みて、用語が、辞書によって解釈される場合にだけ理解され得る場合において、その用語が、（Ｗｉｌｅｙ、Ｊｏｈｎ＆Ｓｏｎｓ  Ｉｎｃ．によって公開された）Ｋｉｒｋ‐Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，（２００５）によって定義される場合、この定義は、どのようにその用語が特許請求の範囲において定義されるかを調整するものとする。
【００３３】
発明の少なくとも１つの実施形態では、方法は、クレーピングドクターブレードがたがた言う音の始まりを検出する。この方法は、ブレードがたがた言う音の状況が差し迫ったことを機械オペレータに警告することによって、オペレータが、操業性問題を回避するおよびヤンキードライヤー表面への損傷を防止する矯正的な行動を取ることを可能にする。方法は、ドクターブレードホルダの近くで動作される少なくとも１つの圧電性の加速度計を用いる信号分析を利用する。少なくとも１つの実施形態では、分析方法は、時間積分したアプローチを用いることによって従来のＣＭ技法とは異なる。第１のレベルのアプローチの際、信号は、警報限度を超える強度と持続期間との両方に基づいて追跡される。このことは、強い振動であるが短い持続期間のもの、ならびに長期間にわたる弱い振動の説明を可能にする。強化された監視は、過程入力データ、ドライヤー表面上の空間分解されたＭＤ高振動領域についてのウェーブレット分析、および侵害する警報状況の始まりを予測するための傾向勾配分析を用いる予測的なモデルにこの方法を拡張することによって説明される。全ての場合において、過剰振動へのヤンキードライヤーの露出は、累積した時間積分した値を追跡することによって説明され、それ故、保守スケジューリングに役立つ過去の記録を提供する。
【００３４】
少なくとも１つの実施形態では、方法は、クレープドクターブレードの振動を直接的にまたは間接的に検出するステップを含む。少なくとも１つの実施形態では、センサ技術は、厳しい環境条件において動作するのに十分ロバストである。その条件は、高ダストレベル、高水分レベルおよび１２５℃を超える温度の１つ以上を含む。更に、クレーピング動作の周りの幾何制約は、コンパクトなセンサ占有面積を要求し得る。その上、いくつかの状況では、センサは、４桁に及ぶ（例えば、１０Ｈｚから２０ｋＨｚまでの）周波数帯域幅を検出することが可能である必要がある。
【００３５】
少なくとも１つの実施形態では、使用される圧電性の加速度計は、これらの規準に合う典型的な市販の既製のセンサである。ＳＫＦモデルＣＭ２２０７などの産業用加速度計は、クレーピングドクターブレードホルダ上またはそのホルダの近くに取り付けるために、許容可能な占有面積（５４ｘ３０ｍｍ）で密閉して封止され、固められる。少なくとも１つの実施形態では、加速度計は、ヤンキードライヤーのコーティングおよび表面と接触しているので、ブレード振動を監視するためにクレープドクターブレード上に直接的に取り付けられる。しかしながら、ドクターブレード上の直接取り付けは、より大きな幾何制約、より高い温度、および頻繁な（過程およびブレード構成要素に応じて、２４時間に対して数時間の）ブレード変更を要求する限られたブレードサービス寿命を伴う、付加的な難題を生む。従って、少なくとも１つの実施形態では、センサ取り付けは、ドクターブレードホルダ上に位置付けられる。このことは、ブレードホルダが、ドクターブレードにごく接近しているおよび接触していて、それ自体が静止しているので、効果的な代替案を与える。
【００３６】
ドクターホルダ上に加速度計を取り付けるための１つの可能な配列の例示は、図１に示される。ブレードホルダにおいて、ドクターバックプレートは、センサ取り付けのための平らな剛性表面を提供する。少なくとも１つの実施形態では、センサ取り付け方法は、加速度計センサの中心を通るドクターホルダ上のネジ穴およびネジ山締結具を用いるものである。接着性取り付けもまた使用され得るが、高周波数検出を犠牲にする。使用される他のブレードホルダ設計は、ラダーバックおよびスーパー（ｓｕｐｅｒ）クレープ、ならびに当技術分野に周知の全ての他の手段およびそれらの等価物である。ブレードホルダ設計を問わず、最小限の湿しで構造上強固な支持上のドクターブレードに近接したセンサ取り付けは、好適な方法である。ドクターバックＣＤに沿うセンサ位置は、機械動作に依存する。可能であれば、センサは、シート端部の内側に位置するべきであり、好適には、複数のセンサが、ＣＤにおける異なるゾーンを監視するために使用される。
【００３７】
次に図２を参照すると、ヤンキードライヤー上の被駆動側（ｔｅｎｄｉｎｇ  ｓｉｄｅ）および駆動側によってシートの内側に取り付けられている加速度計の例示が示される。この場合において、駆動側および被駆動側シート端部の近くに取り付けられたセンサは、それらの側間における振動周波数および振幅の差を検出することを可能にする。従って、被駆動側および駆動側シート端部から等距離に位置付けられた最小限の２つのセンサを用いることは、好適なアプローチである。原則的に、単一のセンサもまた、使用され得るが、感度および左右の変動の監視を犠牲にする。
【００３８】
少なくとも１つの実施形態では、クレーピングドクターブレードの近くに取り付けられたセンサからの信号伝送は、振動データ取得部、例えば、ＳＫＦ  ＩＭＸ−Ｓ  ｏｎ‐ｌｉｎｅ  ｍｕｌｔｉｌｏｇ  ｓｙｓｔｅｍまたはそれらの任意の等価物まで、ハードワイヤケーブルまたは無線通信を通してなされる。センサによって送信されたデータは、生、例えば波形であり得、またはセンサもしくは信号伝送ラインに組み込まれたマイクロプロセッサを通して処理され得る。データ取得システムは、センサデータを処理し、結果および警報状態を表示し、ならびに、データを獲得し取り出す手段を提供する。少なくとも１つの実施形態では、データ取得システムは、機械速度などの他の過程変数を監視し得、同期データ収集のためにタコメーターを使用し得る。取得システムから収集されたデータはまた、（企業内または外部の）中央位置までイーサネットまたは無線を通して経路を定められ得、ここで、いくつかの監視システムからのデータは、更に分析され得る。いくつかのサイトからのデータをコンパイルすることは、集合性能特性の計算と、ブレードがたがた言う音のレベルの相対的な順位付けを可能にする。
【００３９】
ヤンキードライヤー部の動作についての過程変数は、数分から数日まで変動する時間尺度を持ち動的である。クレーピングブレード年齢、フェルト年齢、グレード、完成紙料、コーティング化学、クリーニングブレード状態（オンまたはオフ）、機械速度などの過程変数は全て、クレーピングドクター上で観察された振動シグネチャに寄与する。更に、ファンポンプ、ヤンキードライヤーベアリング、圧力ロール、頭上クレーンなどの他の源から起こる振動はまた、過程構造を通ってクレープブレードまで伝搬し得る。振動源の集合は、センサによって検出される全ての振動シグネチャを結果としてもたらす。圧電性の加速度計センサの場合、監視される振動シグネチャは、ヤンキードライヤーの回転に対して同期にまたは非同期に収集され得る時間波形である。波形の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を取ることは、固有振動周波数および／または帯を提供する周波数スペクトルを与える。更なるデータ低減は、経時的に傾く全てのおよび／または帯域幅振動の大きさの値を得るために、ＦＦＴパワースペクトル密度から二乗平均（ＲＭＳ）を求めることによって行われる。
【００４０】
クレーピングドクターブレードホルダ上に取り付けられた加速度計からのＲＭＳ傾向は、過程動力の理由で通常の動作状況下の自然変動を示すことになる。異なる振動源からの複雑性および複数の相互作用は、固有振動周波数または帯に与える特定の過程変数を識別することを行うことを難しいタスクにする。しかしながら、ブレード年齢などのいくつかの一般的な特徴は、鋸歯パターンとしてＲＭＳ傾向において明確に観察される。新しいブレードの据え付けは、コーティングを通した切断およびシートの除去における改良された効率（抗力の低減）によってＲＭＳを減らすことになる。ブレードが経時的に劣化するにつれ、抗力は増えることになり、結果としてＲＭＳの増加をもたらす。この点を例示するために、図３は、１１日にわたって収集された０〜１０ｋＨｚ帯域幅データについてのＲＭＳ傾向を示す。傾向は、クレーピングドクターブレード年齢と関連付けられた自然の過程変動ベースラインならびにＲＭＳ値がベースラインに対して急増する期間から構成される。
【００４１】
図３上の異なる特徴は強調されており、ズームされた領域は、ＲＭＳ傾向上のクレーピングブレード年齢の効果を示す（垂直マーカは、ブレード変更が発生した期間を示す）。ＲＭＳレベルが急増する期間は、コーティングおよび／またはドライヤー表面の劣化を潜在的に導き得る。これらの急増と関連付けられた振動源は、必ずしも明白であるとは限らず、過程や動作（人間的および機械的）状況の更なる調査を要求することが多い。ヤンキーコーティングまたはドライヤー表面の劣化は、単一のＲＭＳ急増イベントまたは経時的な累積効果から生じ得る。従って、自然のベースラインを上回るＲＭＳ変位の周波数および振幅を最小限にすることは、操業性および資産保護を維持するための最良事例シナリオである。
【００４２】
がたがた言う音の監視のための第１のレベルの際、クレーピングドクターブレード振動の状態は、急増期間を除外するＲＭＳ傾向データの平均および標準偏差（σ）に基づくｎσ警報を用いて追跡され、可視がたがた言う音は、コーティングまたはドライヤー表面に存在しない。警報感度は、平均からの標準偏差のユーザが選択した数に基づく。（実時間）警報は、ＲＭＳレベルまたはＲＭＳレベルおよび持続時間に基づく。単なるＲＭＳ警報の場合、（可視、可聴または組み合わせ）警報信号は、ＲＭＳ値がｎｓ警報レベル設定よりも大きいときにオペレータに送信され、データベース内に格納される。警報の異なる状態は、複数のｎｓ設定を用いることによって選択され得る。例えば、２σ警報レベルは、ＲＭＳ値が上向きの傾向であるものの、クリティカルな状態に達していないことをオペレータに警告する警告警報であり得る。ＲＭＳ値が、３σ警報設定を超えて上向きに傾向続ける場合には、クリティカルな警報がオペレータに送信され得る。警報のこの方法は、回転機械上の予測的な保守に使用される商業上の状況監視システムに普通に見られる。この用途において、状況監視は、機械上のベアリング、バランス、および全ての完全な健全性を追跡する。ベアリングが摩耗するにつれ、センサ（典型的には、回転軸のベアリング近くに取り付けられた加速度計）からのＲＭＳ傾向は、交換または潤滑化などのベアリング保守が必要とされることの指示を次第に増やすことになる。放置される場合、ＲＭＳレベルは、高レベルにとどまることになるか、または上向きに上昇し続けることになる。
【００４３】
伝統的な状況健全性監視とは異なり、クレーピング過程の動力は、がたがた言う音の発生を伴わない大きなＲＭＳ変動を結果としてもたらし得る。従って、ｎσ警報レベルを上回る過渡的なＲＭＳ急増は、必ずしも警報イベントを保証しない。しかしながら、警報設定を上回るＲＭＳ値の持続期間が増加するにつれて、がたがた言う音の発生の可能性は増加する。この警報モードでは、警報信号強さ（警報＊）は、ＲＭＳ値＞ｎσ警報レベル（ＲＭＳ＋）と、ＲＭＳ＋信号が警報レベルを上回ったままである持続期間の両方の関数である。警報＊信号についての式は、
警報＊（ＲＭＳ，ｔ）＝（ｗＲＭＳＲＭＳ＋）（ｗｔｔ）
によって与えられ、ここで、ｗＲＭＳおよびｗｔは、重みパラメータまたは関数であり、ｔは、警報レベルを上回る時間であり、また、ＲＭＳ＋は、ＲＭＳ信号とｎσ警報値との間の差である。時間積分した警報信号の傾向は、ＲＭＳレベルがｎσ設定点を上回り、時間と共に増えるときの状況について、０より大きい変動を示すことになる。この方法は、短い持続期間の高ＲＭＳ値のみならず、長期間の警報レベルよりもわずかに高いままであるＲＭＳ値の両方に対処する。
【００４４】
警報の第２のモードは、経時的な警報＊の累積効果に基づき、連続的に傾けられ得、ならびに毎日、毎週、毎月、または毎年報告され得る。累積された警報＊Ａｃｃは、
警報＊ＡＣＣ＝ΣＬｏｇ（警報＊）
によって与えられ、総過剰振動を表わし、ヤンキードライヤーは経時的に露出される。警報＊Ａｃｃの周波数、持続期間、および振幅を最小限にすることは、クリティカルな振動レベルまでヤンキーの露出を減らすことになり、それによって、保守を最小限にし、資産サービス寿命を延ばす。警報＊Ａｃｃの傾向をとることは、簡単な検査から表面再生に及ぶヤンキードライヤーについての異なる保守レベルを評価し予測するのに有用である。累積された警報情報はまた、例えば作業員シフトの間の動作手順、製造されるグレード、完成紙料における違いを識別するのに役立ち、ここで、振動レベルは、異常に高い傾向があり得る。
【００４５】
１１日にわたって収集されたＲＭＳ振動データのためにこの警報戦略を用いる例は、１．０分のサンプリングレートについて図４に示される。図４は、データの独立したトレーニングセットから判断された３σ警報レベルで収集され測定されたＲＭＳデータを示す。プロットは、３σ警報レベル（破線）で記録された歴史的なＲＭＳ傾向を示す。図５は、単位重み値を用いて結果として生じる時間積分した警報＊値を示す。通常の動作状況下では、ＲＭＳ値は３σ警報レベルを下回るので、警報＊＝０．０である。また、図５上には、総過剰振動を追跡するために累積された警報＊値が示されており、ドライヤー表面は、１１日の期間にわたって露出されていた。
【００４６】
少なくとも１つの実施形態では、警報方法はまた、測定された振動に寄与している過程動力を減らすか除去する予測的なモデルを含む。予測的なモデルを用いる利益は、警報感度の向上と、偽陽性アラームの低減である。ニューラルネットワーク（ＮＮ）、多重回帰、自己回帰（ＡＲ）、外生項を用いる自己回帰移動平均（ＡＲＭＡＸ）、状態空間、部分最小二乗法、およびそれらの任意の組み合わせなどの非常に多くのモデル構築技法は、波形、周波数スペクトル、またはＲＭＳ傾向データに基づく予測的なモデルを開発するために使用され得る。理想的には、モデル構築は、原因と結果の関係を明らかにするために、過程衝突試験データを収集することによって始まる。しかしながら、衝突試験は、一般に、品質および生産性の損失を最小限にするために、限られた範囲の過程変更に制限される。この問題に対処するために長期間にわたるデータ収集が、モデルチューニングのための過程変更を捕獲するために要求される。あるいは、適応性のあるアルゴリズムを用いる連続的なチューニング（学習）は、モデルを更新するために使用され得る。予測的なモデルを用いることは、分散制御システムから収集され得るまたは振動データ取得システムで直接的に監視され得る過程入力データを要求する。いずれの場合においても、収集された過程データは、モデル入力として使用される。
【００４７】
２５個の入力変数を用いる過程モデルに基づく図４からのＲＭＳ傾向の予測的なＮＮモデルを例示する例は、残差（測定された値と予測された値との差）のプロットとして図６に示される。この例では、クレーピングブレード年齢依存性は、類似の挙動を有するようモデルを強要するためにイベントの時間として報告されるブレード変更データ上に変換を適用することによってモデル化される。変換は、ブレードの寿命にわたるＲＭＳ傾向測定から取得される平均に基づく固定した勾配を使用する。大きな残差は、モデル構築ステップにおいてデータによって捕獲されない過程状況を表わす。大きな残差は、実際のがたがた言う音のある状況であるかもしれないし、またはその状況ではないかもしれないが、過剰振動がクレーピングドクターブレードまで伝搬したことを指示するものである。
【００４８】
警報のために予測的なモデルを用いる利点は、時間積分した警報について図７に示される。ズームされた領域は２つの異なる場合を示す。ＬＨＳ図は、図４のデータからの警報＊値の前に現れる予測された（残差）警報＊値を示す。この場合において、予測された警報＊値は、標準警報＊値のほぼ６０分前に発生する。早期警報は、より低い３σ警報レベルの結果として生じる。ＲＨＳプロットは、最初に発生している警報＊で逆の効果を単に示す。この場合において、ＮＮモデルは、過程状況からのＲＭＳへの寄与を考慮し、また、偽陽性警報状況の発生を減らすか除去する。
【００４９】
発明の少なくとも１つの実施形態では、振動周波数または帯は、簡単なησ警報レベルに基づく警報または時間積分した警報を用いて監視される。５００Ｈｚより小さい周波数で生じる機械的振動源の多くとは異なり、がたがた言う音は、より高い周波数で現れる。がたがた言う音がコーティングまたはドライヤー表面において可視である場合、周波数範囲の推定は、がたがた言う音のマーク間の間隔を測定することと、ドライヤー速度を知ることとによってなされる。がたがた言う音のマーク間隔が減少するにつれて、がたがた言う音の周波数は、固定された６０００ＦＰＭの機械速度について図８に示されるように増加する。１インチのがたがた言う音のマーク間隔でさえも、この機械速度で推定された振動周波数は、１０００Ｈｚよりも大きい。スティックスリップ機構（ｓｔｉｃｋ‐ｓｌｉｐ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）（Ｓ．Ａｒｃｈｅｒら、Ｔｉｓｓｕｅ  Ｗｏｒｌｄ  Ａｍｅｒｉｃａｓ  ２００８）によるがたがた言う音の発生において、可視がたがた言う音のマーク間隔は、典型的には１インチよりもかなり少ない。従って、高周波数帯の監視は、がたがた言う音を検出するための測定感度を向上させ得る。感度ゲインは、低周波数非がたがた言う音のイベント、例えばファンポンプによって影響を及ぼされ得る全てのＲＭＳを監視することと比較してより小さなスペクトル領域に集中させることによって取得される。更に、狭いスペクトル領域における変化は、周囲のスペクトル特徴で平均することの理由で、全てのＲＭＳ値において弱められ得る。
【００５０】
図９に示される傾向データは、がたがた言う音が有りおよびがたがた言う音のないの状況で積分した周波数帯（１５〜２０ｋＨｚ）について観察されたデータの差を強調する。図９の第１のセクションは、がたがた言う音が、コーティングまたはドライヤー表面において可視的に観察されないときの積分した周波数傾向を示す。可視がたがた言う音がコーティングにおいて発生した場合、積分した周波数の階段的変化が結果として生じた。異なる積分した周波数帯を監視することは、上述した簡単なｎσまたは時間積分した警報＊方法を直接的に適用可能である。
【００５１】
発明の少なくとも１つの実施形態では、時間波形のウェーブレット分析を通してがたがた言う音の早期始まりを監視し警報する手段が提供される。同期データ収集の場合、時間波形は、ヤンキードライヤーの完全な一回転について測定された振動信号を表わす。時間波形センサデータの連続ウェーブレット変換（ＣＷＴ）を取ることは、振動強度および周波数情報を時間の関数として解析する。ヤンキードライヤー速度および直径を知ることによって、時間からＭＤ空間領域への変換がなされる。ＭＤ振動周波数および強度は、潜在的ながたがた言う音の始まりを判断するために、特定の空間ゾーンを追跡するのに有用である。例えば、ＭＤは、平均または累積振動周波数、帯、または局所的ＲＭＳ値の傾向をとるために、ｎ個のゾーンに分割され得る。簡単なｎσまたは時間積分したアプローチのいずれかを用いる警報は、次いで、オペレータに潜在的な問題を警告するために使用され得る。特に、ウェーブレット技法は、ドライヤー周囲を囲むがたがた言う音帯の形成前に、がたがた言う音が最初に局所的に発生した場合に早期警報状況を提供することになる。
【００５２】
時間波形振動センサデータ上でウェーブレット分析を用いる例は、図１０に示される。プロット標示付き図１０Ａは、図１に示されるようにドクターバック上に取り付けられたセンサから収集された生のセンサデータまたは波形を表わす。データは、１つのシリンダー回転を表わす０．６４秒にわたって収集された。ＦＦＴ分析からのスペクトル特徴および強度（プロット標示付き図１０Ｂ）は、０．６４秒にわたって積分した結果であり、それゆえ、ほぼ７８００Ｈｚおよび１１８００Ｈｚで観察された強い周波数帯は、累積された効果を表わす。ＦＦＴからの固有スペクトル特徴を識別することは、データ解明に有用であるが、時間情報を欠く。波形のウェーブレット分析は、異なる時間に振動周波数および強度情報を取り出すことによって、この問題点に対処する。ウェーブレット分析を波形に適用することによって、スケイログラムプロット（標示付き図１０Ｃ）は、周波数および強度を時間の関数として表示するために、ＣＷＴからの複素ウェーブレット係数の２乗の大きさを表示するように構成される。波形の拡大図（標示付き図１０Ｄ）およびスケイログラム（標示付き図１０Ｅ）は、波形特徴と空間振動周波数との間の相互関係を明確に例示する。例えば、０．２３４秒と０．２３６秒との間のゾーンにおいて、１０ｋＨｚより大きな振動周波数の激しい帯域が観察される。この周波数帯は、スケイログラム全体を通して散発的に現れるが、この特定の時間（位置）で、強度は最大であり、局所的な激しい高周波数振動を示す。
【００５３】
発明の少なくとも１つの実施形態では、振動周波数帯またはＲＭＳ傾向の勾配分析によって早期がたがた言う音の検出の始まりを監視する手段がある。ＲＭＳの傾向プロットまたは選択された振動周波数帯についての特有の特徴は、クレーピングドクターブレード年齢の効果である。新しく据え付けられたブレードは、ＲＭＳ傾向において初期減少をもたらす。ブレードが古くなるおよび摩耗するにつれて、傾向信号は、経時的に増加することになる。勾配および限界的勾配（２次導関数）などの傾向の特有の特徴を追跡することは、潜在的ながたがた言う音のある状況が近づいているかどうかを査定する際に使用される過程状態を指示するものである。図１１は、ドクターブレード変更の間の「通常」状況下で発生するＲＭＳ傾向勾配における変動を示す。ＲＭＳが、通常のランニングベースラインよりも高いレベルまで増加する場合は、勾配の急な増加が先立つ。勾配を追跡することは、次いで、ＲＭＳ値がより高い軌道の方へ動いているかどうかを予測する手段を提供する。
【００５４】
発明の少なくとも１つの実施形態では、方法は、色分けされ得るまたは可聴であり得る時間積分した警報＊値に基づく簡単な警告方法を含む。色分けされた警報は、現在の警報状態を示すために、１組の色、例えば、通常の動作の場合には緑色、がたがた言う音のある状況に近づいている場合には黄色、および潜在的なクリティカルながたがた言う音のある状況の存在の場合には赤色を利用する。この場合において、時間積分したがたがた言う音のある状況は、長いおよび短い持続期間にそれぞれ、警報レベルを超える低ＲＭＳ値および高ＲＭＳ値の両方を考慮する。
【００５５】
この発明は、多くの異なる形態に具体化され得ると同時に、発明の特定の好適な実施形態が、図面に示され、本明細書に詳細に記載される。本開示は、発明の本質の実例であり、例示された特定の実施形態に発明を限定することを意図しない。本明細書に記述された特許、特許出願、科学論文、および任意の他の参照資料の全ては、それらの全体が参照によって組み込まれる。その上、発明は、本明細書に記載され、本明細書に組み込まれた様々な実施形態のいくつかまたは全ての任意の可能な組み合わせを包含する。
【００５６】
上記開示は、例示的なものであり、包括的なものではないことが意図される。この記載は、当業者に多くの変形および代替案を提案することになる。全てのこれらの代替案および変形は、特許請求の範囲内に含まれることが意図され、そこで、用語「〜を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「限定されるものではないが、〜を含む」ことを意味する。当技術分野によく知られたそれらは、本明細書に記載された特定の実施形態への他の等価物を認識し得、その等価物はまた、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
【００５７】
本明細書に開示された全ての範囲およびパラメータは、その中に包含される下位範囲のいずれかおよび全て、ならびに終点間のあらゆる数を包含するように理解される。例えば、「１から１０まで」の規定された範囲は、最小値１と最大値１０との間の（および、それらの値を含めて）下位範囲のいずれかおよび全てを含むようにみなされるべきである。すなわち、全ての下位範囲は、１より大きな最小値（例えば、１から６．１まで）で始まり、１０より少ない最大値（例えば、２．３から９．４まで、３から８まで、４から７まで）で終わり、また、最終的には、１、２、３、４、５、６、７、８、９、および１０の各数まで範囲内に含まれる。
【００５８】
このことは、発明の好適なおよび代替の実施形態の記載を完成する。当業者は、本明細書に記載された特定の実施形態への他の等価物を認識し得、その等価物は、本明細書に添付された特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
【図１】
2015503037.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2015503037.tif 000014
【図１０Ｃ】
2015503037.tif 000015
【図１０Ｄ】
2015503037.tif 000016
【図１０Ｅ】
2015503037.tif 000017
【図１１】
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【国際調査報告】
2015503037.tif 000019
2015503037.tif 000020