機械の劣化を評価する方法500であって、動作中の機械において発生した側波帯振幅512の和の、中心高調波周波数振幅510に対する比率を算出する514ステップと、前記比率をある期間またはある比率の値の少なくとも一方に対して評価する518ステップとを含む方法。前記中心高調波周波数は第1の高調波歯車噛み合い周波数に相当する、請求項1記載の方法。前記中心高調波周波数は第2の高調波歯車噛み合い周波数に相当する、請求項1記載の方法。前記中心高調波周波数は第3の高調波歯車噛み合い周波数に相当する、請求項1記載の方法。比率中心高調波は第1の所定の高調波周波数であり、方法は、動作中の歯車箱において前記第1の所定の高調波周波数に隣接する高調波周波数で発生する中心高調波周波数振幅に対する側波帯振幅の和の比率を算出する514ステップと、前記第1の所定の高調波を使用して算出された比率を、前記第1の所定の高調波周波数に隣接する高調波周波数を使用して算出された比率で割ることによって第2の比率を算出する516ステップと、時間または値の少なくとも一方に対して前記第2の比率を評価する518ステップとをさらに含む、請求項1記載の方法。前記第1の所定の高調波周波数は、前記動作中のシステムの前記第1の高調波周波数に相当し、前記第1の所定の高調波周波数に隣接する前記高調波周波数は、前記動作中のシステムの前記第2の高調波周波数に相当する、請求項5記載の方法。前記第1の所定の高調波周波数は、前記動作中のシステムの前記第2の高調波周波数に相当し、前記第2の所定の高調波周波数に隣接する前記高調波周波数は、前記動作中のシステムの前記第3の高調波周波数に相当する、請求項5記載の方法。センサ時間ベース波形を得る502ステップと、前記波形の高速フーリエ変換を計算する504ステップとをさらに含む、請求項1記載の方法。側波帯振幅の和は、中心高調波周波数の両側の側波帯の振幅の和を含む、請求項1記載の方法。前記比率を所定の期間にわたって監視するステップと、前記比率を所定の値と比較する518ステップとをさらに含む、請求項1記載の方法。前記比率を所定の期間にわたって監視するステップと、前記比率の変化率を所定の値と比較するステップとをさらに含む、請求項1記載の方法。機械702の劣化を評価するシステム700であって、動作中の機械において発生した第1および第2の所定の隣接する噛み合い高調波に関連する側波帯振幅の和の比率を算出するための手段706と、前記比率をある期間またはある比率の値の少なくとも一方に対して評価するための手段708と、評価の結果を表示するための手段710とを備えるシステム。前記側波帯振幅の和は、前記第1および第2の噛み合い高調波に関連している、請求項12記載のシステム。前記側波帯振幅の和は、前記第2および第3の噛み合い高調波に関連している、請求項12記載のシステム。前記側波帯振幅の和は、関連する噛み合い高調波の両側の側波帯の和を含む、請求項12記載のシステム。機械の正常性を監視しようとする従来の試みに関連するこれらの公知の問題を考慮すると、感度が向上し、出力および速度の変動による影響が少なく、機械、特に歯車箱システムを含む機械の正常性を正確に評価する簡単な分析方法を提供する必要が依然としてある。本発明の態様および利点は、一部が以下の説明に記載されており、あるいは以下の説明から明らかになり、あるいは本発明を実施することによって知ることができる。本主題は、機械、特に歯車箱を含む機械の劣化を評価する方法に関する。動作中の機械において発生した側波帯振幅の和の、中心高調波周波数振幅に対する比率を求める計算を行う。次に、算出された比率を経時的に評価し、かつ/あるいは所定の値と比較する。代替の実施形態では、隣接する高調波周波数の側波帯振幅に基づいて比率を算出する。第1の代替の実施形態では、隣接する高調波の中心高調波周波数振幅に対する側波帯の比率を使用してこの比率を算出する。第2の代替の実施形態では、隣接する高調波のみに関連する側波帯の振幅の比率を使用してこの比率を算出する。本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することによってよりよく理解されよう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を構成しており、本発明の実施形態をその説明と一緒に例示し、本発明の原則を説明する働きをする。当業者に対する本発明の最良の形態を含む、本発明の完全で有効な開示が、添付の図を参照する本明細書に記載されている。本明細書および添付の図面全体にわたって参照符号が繰り返し使用されているが、これらは本発明の同じまたは類似の特徴または要素を表すことを意図する。次に、本発明の実施形態を詳しく参照するが、実施形態の1つまたは複数の例が図示されている。各例は、本発明を説明するために提供され、本発明を制限するためのものではない。実際、当業者には、本発明の範囲または精神から逸脱すること無く本発明に様々な修正および変形を施せることが明らかになろう。たとえば、1つの実施形態の一部として図示または説明する特徴を他の実施形態に使用してさらに別の実施形態を実現することができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内であるそのような修正および変形を対象とするものである。上記に指摘したように、本主題は、歯車箱における機械の正常性、特に歯車噛み合いの正常性を監視するように設計される。周波数ドメインでは、噛み合い周波数およびその高調波は一般に、歯車箱の劣化の指標としては不十分であることが分かっている。通常、噛み合いラインの周りの側波帯は、損傷が蓄積するにつれて現れ、相対振幅が増大し、したがって、側波帯を含めることによって、異常検出を改善することができる。側波帯は、歯車噛み合い振動振幅を歯車欠陥によって振幅または周波数変調させることによって得ることができる。通常、このような変調は、軸速度および軸速度の高調波に関係付けられるが、他の原因に関係付けることもできる。このような要素は、中心噛み合い周波数からの特徴的な側波帯間隔を生成する。本主題によるアルゴリズムは、この情報を使用して特定の適切な側波帯を識別する。風力タービンなどの可変速度および出力機械では、トルクに対するスペクトル線の振幅の依存度が極めて高くなることがある。本主題は、中心噛み合い周波数振幅に対する側波帯振幅の比率を算出することによって、トルクに対するこの感度を低下させ、歯車の正常性をより正確に示すのを可能にする。本技術によれば、経時的に監視し1つまたは複数のアラームレベルと比較して機器のオペレータに指示または警告を与えるのを可能にする有用な歯車噛み合い状態指標として、側波帯エネルギー比率SERが用意されている。場合によっては、欠陥のあるシステムへの電力を遮断することのような自動保護処置を実行できるようにアラームレベルを設定することができる。次に図1を参照すると、正常な歯車噛み合いシステムを試験することによって得られた1次、2次、および3次振幅対周波数波形のグラフが示されている。本説明では、図1および2で示されているような1次噛み合いライン、2次噛み合いライン、3次噛み合いラインなどを示すのに用語1次、2次、3次などが本明細書で使用されていることに留意されたい。図1に示されているように、正常な歯車噛み合いシステムの動作周波数表現に存在する側波帯は比較的小さく、あるいはまったく存在しない。次に、図2を参照すると、損傷した歯車噛み合いシステムをから得られた1次、2次、および3次振幅対周波数波形のグラフが示されていることが分かる。図1および2の代表的な波形を比較すると明らかなように、損傷した歯車噛み合いシステムでは、正常なシステムよりも、1次、2次、および3次周波数における側波帯が高いかあるいは大きくなる。理解されるように、側波帯周波数は一般に、中心周波数の振幅または周波数変調の結果として形成される。歯車の劣化が進行すると、中心周波数の変調に寄与する不規則性が形成される。次に、図3および4を参照すると、本技術に従って歯車箱の劣化について試験した際に早期に得られた試験結果図3およびそれよりも後で得られた試験結果図4のグラフが示されている。点線の卵形300および400で示された、1次、すなわち中心周波数を囲む領域は、試験の読み取り値を示している。図3に示されているように、試験の早期段階では、歯車の損傷がほとんど無く、したがって、側波帯は非常に低い。試験おいてより後で得られた試験結果を表す図4に関しては、歯車が著しく損傷することによって、1次、すなわち歯車システムの中心周波数を囲む卵形領域400で概略的に示されているようにより高い側波帯が生成されていることがわかる。本主題によれば、歯車噛み合いの状態に対して感度が高い1つまたは複数の信号特徴に達するように歯車箱に対して加速度計または他のセンサの信号処理を実行する。具体的には、本技術によれば、歯車セットの劣化時に生じる種類の変化に対する感度を向上させる信号処理方法が開発されている。この方法は、監視対象となる機構によってもたらされる従来使用されていない因子、すなわち、歯車箱内の差し迫った問題を示す劣化の進行を考慮しているため、噛み合い周波数振幅のみを使用する方法よりも優れている。本技術によれば、新しい手段、側波帯エネルギー比率SERが、従来監視されている変数、すなわち側波帯を考慮する分析方法として導入されるが、対象となる結果を改善する新しい方法で検査される。通常、このSER方法を使用するアルゴリズムは、図5のフローチャート500に示されているように働く。ステップ502では、トランスデューサを用いて歯車箱の動作を監視することによって得られる波形を生成する。例示的な構成では、トランスデューサは加速度計であってよいが、たとえば速度トランスデューサや、軸受噛み合い周波数および高調波を検出することのできる任意の適切なセンサを含む他の装置を使用することができる。ステップ504で、波形に高速フーリエ変換FFTを実行して周波数スペクトルを生成する。ステップ506で、歯車箱噛み合い周波数データを得て、ステップ508および510で、スペクトルを分析し、歯車噛み合い周波数ラインおよび高調波ライン振幅を抽出する。各周波数ラインの両側の側波帯、すなわち上側波帯と下側波帯を検出し、側波帯振幅を抽出する。しかし、各側波帯がその中心周波数に対して概ね対称的であるため、場合によっては下側波帯または上側波帯のみを加算したものを使用できることに留意されたい。ステップ512で、1次噛み合いラインについて側波帯振幅を加算する。1次噛み合いラインについて、間隔を置いて1次ロータ、2次ロータ、3次ロータなどに配置された側波帯を含むがこれらに限定されないいくつかの側波帯要素があってよいことを理解されたい。ステップ514で、次いで、選択された任意の数のこれらの側波帯の和を1次中心噛み合いラインの振幅で割る。この比率が1次噛み合いラインの側波帯エネルギー比率SERである。ステップ516に示されているように、これと同じプロセスを2次および3次噛み合いラインの各々について繰り返し、1次噛み合いラインSERと一緒に、対象となる各噛み合いラインおよび高調波についての固有のSERを生成する。次に、歯車箱の寿命の間SERを算出し、ステップ518に示されているように、算出されたSERを所定の値と比較すること、および/または該SERの経時的な傾向を分析することによって、歯車箱の劣化を評価することができる。すなわち、算出された値を所定の値と比較し、かつ/あるいは経時的に監視して、監視した値の変化率が増大しているかどうかを評価し、それによって、歯車箱が、さらに検査すべきであるか、あるいは場合によっては修理または交換すべきであるレベルまで劣化しているかどうかを判定することができる。場合によっては、動作中の歯車箱に対して本SER分析方法を自動的に周期的に実施し、結果を1つまたは複数のレベルと比較し、それによって、様々なアラーム信号を生成して機械のオペレータに既存の状態を警告するか、あるいは場合によっては、機械を停止することなどの保護措置を自動的に実行することができる。さらに本技術によれば、追加的な指標を含めるようにSER分析方法を拡張することができる。たとえば、任意選択の一拡張形態では、側波帯エネルギー比率SERの比率を計算し、隣接する噛み合い高調波と比較することができる。たとえば、SER1次噛み合いライン/SER2次噛み合いラインの比率を算出し、次に傾向を分析すること、および/またはSER1次噛み合いライン/SER2次噛み合いラインの比率を様々な所定のレベルと比較することが可能である。さらに、本説明では、中心周波数の1次噛み合い周波数、2次噛み合い周波数、および3次噛み合い周波数を使用しているが、より高次の噛み合い周波数および側波帯を含めることができる。さらに他の実施形態では、隣接する高調波に関連する上側波帯振幅および/または下側波帯振幅の和の比率を、関連する噛み合い高調波振幅を含めることなく直接算出することができる。この他の実施形態は、図6に示されているフローチャート600に例示されており、SER比率を算出するために使用される値を除いて図5に示されているフローチャート500に概ね類似している。この他の実施形態によれば、ステップ602で、トランスデューサを用いて歯車箱の動作を監視することによって得られる波形を図5のステップ502と同様に生成する。同様に、ステップ604、606、610、612、および618は、図5に示されている対応する500番代のステップと同一である。この実施形態の計算では噛み合いライン振幅が使用されないため、この実施形態には図5の実施形態のステップ508に相当するステップがないことに留意されたい。この実施形態ではステップ612の後にステップ616が続き、それによって、2次および3次噛み合いラインの側波帯振幅合計を求めるのに必要な処理ステップ616が繰り返され、図5の実施形態のステップ514と同様の比率計算を実行する新たなステップ614が実現されるが、この場合、隣接する高調波に関連する側波帯振幅の和の比率が算出される。図5に示されている実施形態と同様に、各周波数ラインの両側の側波帯、すなわち上側波帯および下側波帯を検出することができるが、この場合、各側波帯がその中心周波数に対して概ね対称的であるため、下側波帯または上側波帯のみの加算を使用することもできる。歯車箱の寿命の間、側波帯振幅のみに基づくSERを算出し、図5の実施形態のステップ518で行った比較と同様に、ステップ618に示されているように、算出されたSERを所定の値と比較すること、および/または該SERの経時的な傾向を分析することによって、歯車箱の劣化を評価することができる。図7を参照すると分かるように、本技術による機械正常性監視装置700の概略図が示されている。図示のように、機械702は、通常、動作時にある種の振動を発生させる任意の機械に相当するものであってよい。特定の実施形態では、この機械は歯車箱を含んでよく、発生する振動は、歯車箱内で歯車同士が噛み合うことによって生じる振動に相当するものであってよい。機械と組み合わされたハウジング内に取り付けたり、機械のハウジングの外面上に取り付けたりすることのような様々な様式で機械702とセンサ704を組み合わせることができる。いずれの場合も、センサは、特定の周波数範囲の機械振動を示す信号を発生させることのできる利用可能なセンサから選択される。さらに特に、センサ704は、動作中の機械によって生成される高調波周波数および関連する側波帯周波数の振幅に相当する電気信号を生成するように構成することができる。本主題の例示的な実施形態では、センサ704は加速度計に相当してよい。センサ704は、評価のための電気信号をプロセッサ706に供給するように構成されている。プロセッサ706は、電源708から動作電力を受けることができ、かつセンサ704からの信号を評価することによって得られた結果を示す出力をディスプレイ710上に表示することができる。プロセッサ706は、制御装置712を介して、オペレータの目的に応じて様々な評価を実行するように制御することができる。制御装置712は、手動制御装置または他の外部プロセッサを介して手動であるいは自動的に調整できるように構成することができる。例示的な構成では、オペレータは、特定の高調波周波数および/またはそれに関連する側波帯を評価の対象として選択することができる。ディスプレイ710は、図1~4に示されているような画像を表示するように構成することができ、あるいは単に、プロセッサ706によって実行された分析に基づいて相対的な歯車損傷レベルを示すLEDディスプレイに相当するものであってよい。追加の実施形態では、またさらに、様々な種類の歯車箱で実現される変調方式を検討することができる。たとえば、衛星歯車箱内の衛星歯車の通過、太陽歯車の回転、衛星歯車の回転、キャリアの回転、リング歯車の回転によって発生する変調を検討することができる。この説明では、最良の形態を含め本発明を開示し、かつ当業者が、任意の装置またはシステムを製造し使用すること、組み込まれた任意の方法を実行することを含め、本発明を実施することを可能にするために、例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に考えられる他の例を含んでよい。このような他の例は、特許請求の範囲の文字通りの文言と異ならない構造要素を含むか、あるいは特許請求の範囲の文字通りの文言とそれほど異ならない同等の構造要素を含む場合に、特許請求の範囲内であることを意図する。