[发明专利]用于对装置进行状态监控的方法和组件

说明书

本发明涉及一种用于对装置进行状态监控的方法和组件，其中，通过测量代表装置的状态变量的时间连续和数值连续的模拟信号对装置进行状态监控，模拟信号在测量间隔内的采样时间点利用模数转换器转换为数字信号，模数转换器在测量范围内运行，对于模拟信号超过测量范围的情况，在数字信号中切断模拟信号的超出测量范围的信号部分，随后将频谱分析应用于数字信号，以便确定模拟信号在频谱中包括哪些频率部分，并且根据出现的频率部分和已知的损坏频率的比较推断出装置的故障，对于在数字信号中切断在采样时间点超出测量范围的模拟信号的情况，检测该事件并且将该事件确定为数量，提供信号质量作为测量间隔内数量与总采样数的商。

技术领域

本发明涉及一种通过测量代表装置的状态变量的时间连续和数值连续的模拟信号对装置进行状态监控的方法，其中，利用模数转换器在测量间隔内的采样时间点将模拟信号转换为数字信号，其中，模数转换器在测量范围内运行，其中，对于模拟信号超过测量范围的情况，在数字信号中切断模拟信号的超出测量范围的信号部分，其中，随后将频谱分析应用于数字信号，以便确定模拟信号在频谱中包括哪些频率部分，并且根据出现的频率部分和已知的损坏频率的比较推断出装置的故障。

本发明还涉及一种电子组件，所述电子组件设计用于对装置进行状态监控，所述电子组件包括输入电路，用于测量代表装置的状态变量的时间连续和数值连续的模拟信号；模数转换器，所述模数转换器在测量间隔内的采样时间点扫描模拟信号并且将模拟信号转换为数字信号，其中，模数转换器设计用于测量范围内，其中，对于模拟信号超过测量范围的情况，在数字信号中切断模拟信号的超出测量范围的信号部分；机构，所述机构用于频谱分析，以便将频谱分析应用于数字信号，以便确定模拟信号在频谱中包括哪些频率部分，并且根据出现的频率部分和已知的损坏频率的比较推断出装置的故障。

背景技术

这种方法和这种组件例如从操作说明“Siemens,SIPLUS SM 1281,ConditionMontioring System SM 1281 Condition Monitoring,06/2016,AE536912747-AB”中已知。

就本发明而言，装置的状态监控理解为对机器或设施的预防性监控，以避免较大损坏或较长的停机时间。

例如，根据通过频率分析进行的振动诊断来执行轴承端盖的诊断。频率分析的原理在于，通过频谱分析将信号从时域变换到频域。对此，常见的数学方法是傅立叶变换。

已知的方法和组件的缺点是，例如在震动分析的情况下，特别是在轴承严重损坏的情况下，应当诊断轴承损坏的程度，传感器信号输入短暂达到饱和，因为通过实际出现的振幅达到了测量输入范围的上限/下限。高振幅的其他原因可能是由于故障的部件或通过工艺影响而改变的机器列对准和出现的不平衡。由此，数字化系统的传感器信号和测量输入会被过调，因为实际出现的错误超过了设计测量范围。

在电流特征分析中也会出现传感器信号饱和，特别是当具有铁氧体芯的电流转换器、但还有霍尔传感器或罗戈夫斯基电流测量输入在电机的高启动电流或过高的启动电流的情况下达到饱和，或者当在三导体系统中的单个分支中产生临界故障电流时，测量系统并没有针对所述临界故障电流的强度设计。

根据现有技术已知的装置和方法的缺点是，具有切断的信号部分的检测到的信号在随后要评估的频谱中产生附加的故障性频率，其中所述信号部分尤其通过测量输入的过调而引起。

发明内容

本发明的目的是提出一种方法，所述方法识别状态监控传感器信号的部分的过调并且提供用于过调的量度或用于信号质量的量度。

针对开始提出的方法，所述目的通过如下方式实现，即对于在数字信号中切断在采样时间点超出测量范围的模拟信号的情况，检测该事件并且将该事件确定为数量，其中，提供信号质量作为测量间隔内数量与总采样数的商，并且信号质量用于评价，尽管通过可能的被切断的信号部分在频谱中产生附加的过调部分，是否仍可以从频谱的已确定的频率部分中识别出已知的损坏频率。