DE102005031436B4

DE102005031436B4 - Method for monitoring an elasto-mechanical support structure

Info

Publication number: DE102005031436B4
Application number: DE102005031436A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Reetz Johannes
Original assignee: Individual
Current assignee: Reetz Johannes Dipl-Ing 30161 Hannover De
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2025-07-05
Also published as: WO2007003173A2; DE102005031436A1; WO2007003173A3

Abstract

Verfahren zur Überwachung einer elastomechanischen Tragstruktur (1) eines einen Rotor und einen den Rotor tragenden Turm aufweisenden Windrades einer Windenergieanlage, – mit zumindest einem an der Tragstruktur (1) angeordneten Schwingungsaufnehmer (6), – mit einer Auswerteeinheit (14) zur Bestimmung von momentanen Eigenfrequenzen der Tdes Schwingungsaufnehmers (6) und zur Bestimmung von momentanen Parametern einer bezüglich potentiellen Schädigungsbereichen (2, 3, 4) der ursprünglichen ungeschädigten Tragstruktur (1) parametrisierten Steifigkeitsmatrix und/oder Trägheitsmatrix der Tragstruktur (1) auf Grundlage der momentanen Eigenfrequenzen, – mit einer Diagnoseeinheit (15) zum Vergleich der momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix mit den ursprünglichen Parametern der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix – und mit einer Ausgabeeinheit (16) zur Ausgabe einer Zustandsmitteilung über einen Zustand der Tragstruktur (1) bei einer Abweichung der momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix von den ursprünglichen Parametern der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix, wobei der Schwingungsaufnehmer...Method for monitoring an elastomechanical support structure (1) of a wind turbine having a rotor and a tower supporting the rotor, of a wind power plant, - with at least one vibration sensor (6) arranged on the support structure (1), - with an evaluation unit (14) for determining instantaneous values Natural frequencies of the T of the vibration sensor (6) and for determining instantaneous parameters of a stiffness matrix and / or inertia matrix of the supporting structure (1) parameterized with regard to potential damage areas (2, 3, 4) of the original undamaged supporting structure (1) on the basis of the instantaneous natural frequencies, - with a diagnostic unit (15) for comparing the current parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix with the original parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix - and with an output unit (16) for outputting a status message about a state of the supporting structure ur (1) in the event of a deviation of the instantaneous parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix from the original parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix, the vibration sensor ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer elastomechanischen Tragstruktur eines einen Rotor und einen den Rotor tragenden Turm aufweisenden Windrades einer Windenergieanlage.The invention relates to a method for monitoring an elasto-mechanical support structure of a wind turbine of a wind energy plant having a rotor and a tower carrying the rotor.

Ein grundsätzliches Problem von Tragkonstruktionen, allgemein Tragstrukturen, ist ihre Lebensdauerbegrenzung aufgrund von im Zeitverlauf eintretenden Strukturschäden. Ein geläufiges Hilfsmittel zur Instandhaltung solcher Tragkonstruktionen sind insbesondere bei nur schwer zugänglichen Tragkonstruktionen auch unter der Bezeichnung Condition Monitoring Systems (CMS) bekannte Zustandsüberwachungssysteme. Solche Zustandsüberwachungssysteme sollen ein frühzeitiges Erkennen von Strukturschäden der Tragkonstruktion ermöglichen, sodass durch geeignete Maßnahmen, zum Beispiel durch einen Austausch eines Bauteiles der Tragkonstruktion, Folgeschäden an der Tragkonstruktion und/oder im Umfeld der Tragkonstruktion gegebenenfalls vermieden werden können.A fundamental problem of supporting structures, generally supporting structures, is their life-time limitation due to structural damage occurring over time. A common tool for the maintenance of such support structures are known condition monitoring systems especially in hard-to-reach supporting structures also known as Condition Monitoring Systems (CMS). Such condition monitoring systems are intended to enable early detection of structural damage to the supporting structure, so that consequential damage to the supporting structure and / or the surroundings of the supporting structure can optionally be avoided by suitable measures, for example by replacing a component of the supporting structure.

Die DE 101 13 039 A1 bezieht sich auf eine Belastungsermittlung, durch die eine Berechnung der Lebensdauer durchgeführt wird. Die Belastung wird von Beginn der Lebensdauer an ununterbrochen gezählt bzw. kumuliert. Hierzu ist ein Sensor am Turmfuß angeordnet.The DE 101 13 039 A1 refers to a load determination, through which a lifetime calculation is performed. The load is continuously counted or accumulated from the beginning of the lifetime. For this purpose, a sensor is arranged on the tower base.

Die WO 03/077048 A1 bezieht sich auf ein Zustandsüberwachungssystem, das auf Messen und Monitoring verschiedener Größen während des Betriebs der Maschinen basiert. Das System ist mit Modulen ausgestattet, die Maschinenzustandsinformationen von rotierenden Maschinenelementen erfassen. Solche rotierenden Maschinenelemente können Papiermaschinenwalzen, Turbinen von Wärmekraftwerken und auch Getriebe von Windkraftanlagen sein. Dabei basiert die Messung auf der für rotierende Maschinenelemente typischen Schwingung.The WO 03/077048 A1 refers to a condition monitoring system based on measuring and monitoring various variables during machine operation. The system is equipped with modules that capture machine condition information from rotating machine elements. Such rotating machine elements may be paper machine rolls, thermal power plant turbines, and also wind turbine gearboxes. The measurement is based on the typical vibration of rotating machine elements.

Die DE 42 40 600 C1 beschreibt ein Verfahren zum Erkennen und Bewerten von Strukturschwächen von Flugzeugen. Dieses Verfahren geht davon aus, dass die Strukturschwächen Strukturschäden sind, dass Gleitsinussignale konstanter Amplitude bzw. Rauschsignale verwendet werden, dass ein Finite-Elemente-Modell der Flugzeugstruktur aufgestellt wird, dessen Schwingungsformen berechnet werden und als Referenzschwingungsformen dienen, dass die aus der Modal-Analyse gewonnenen Schwingungsformen mit den zugehörigen Referenzschwingungsformen verglichen und Abweichungen ermittelt werden, dass beim neuen Flugzeug bei Abweichungen das Finite-Elemente-Modell angepasst wird, aber beim gebrauchten Flugzeug aus den Abweichungen gegenüber dem Finite-Elemente-Modell Schäden lokalisiert werden, und dass die lokalisierten Schäden ins Finite-Elemente-Modell übernommen werden, die Festigkeit des schadenbehafteten Finite-Elemente-Modells berechnet und als Restfestigkeit des Flugzeugs angesetzt wird. Dabei setzt das Verfahren eine definierte Anregung der Schwingung voraus.The DE 42 40 600 C1 describes a method for detecting and assessing structural weaknesses of aircraft. This method assumes that the structural weaknesses are structural damage, that constant-sinewave signals are used, that a finite-element model of the aircraft structure is set up, whose waveforms are calculated and used as reference waveforms, that of the modal analysis obtained waveforms are compared with the associated reference waveforms and deviations are determined that in the new aircraft in case of deviations, the finite element model is adjusted, but located in the used aircraft from the deviations from the finite element model damage, and that the localized damage be incorporated into the finite element model, the strength of the damaged finite element model is calculated and set as residual strength of the aircraft. The method presupposes a defined excitation of the oscillation.

Die EP 1 004 867 A2 bezieht sich auf einen Apparat und ein Verfahren zur Überwachung von rissigen Wellen oder Triebschlupfbeginn. Dabei werden beispielsweise Unwuchten aufgrund abweichender gemessener Frequenzen der Welle erfasst.The EP 1 004 867 A2 refers to an apparatus and method for monitoring cracked waves or traction slip commencement. For example, imbalances due to deviating measured frequencies of the shaft are detected.

Die US 5,327,358 A bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung von Schäden an einer Struktur insbesondere industrieller Art. Durch einen Vergleich von Parametern vor und nach dem Eintritt eines Schadens kann dieser lokalisiert und der Umfang des Schadens bestimmt werden.The US 5,327,358 A refers to a method of detecting damage to a structure, in particular of an industrial nature. By comparing parameters before and after the occurrence of a damage, it can be localized and the extent of the damage determined.

In der Veröffentlichung N. Cottin, J. Reetz ”Accuracy of multiparameter eigenvalues used for dynamic model updating with measured natural frequencies only” in Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 20, 2006, S. 65–77, wird ferner bereits der grundsätzliche Zusammenhang zwischen den Eigenwerten elastomechanischer Systeme und der Berechung entsprechender Matrix-Parameter beschrieben.In the publication N. Cottin, J. Reetz "Accuracy of multiparameter eigenvalues used for dynamic model updating with measured natural frequencies only" in Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 20, 2006, pp. 65-77, the fundamental Relationship between the eigenvalues elastomechanical systems and the calculation of corresponding matrix parameters described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine präzise Überwachung der Tragstruktur ermöglicht.The invention has for its object to provide a method of the type mentioned, which allows precise monitoring of the support structure.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.The object is achieved by a method according to the features of claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments of the invention.

Das elektrisch, insbesondere auch elektronisch arbeitende Verfahren ist geeignet für eine Zustandsüberwachung einer elastomechanischen Tragstruktur, das heißt eines unter Einwirkung von äußeren Kräften elastischen Formänderungen und Spannungen unterliegenden elastisch festen Tragkörpers, und bietet den Vorteil einer besonders zuverlässigen und präzisen Information über Zustandsänderungen der Tragstruktur. Die Zustandsüberwachung ist vorzugsweise eine Schadensüberwachung, sodass mit dem Verfahren eine Schadensfrüherkennung möglich wird. Die Erfindung dient der Überwachung einer Windenergieanlage, wobei die Tragstruktur insbesondere den Turm der Windenergieanlage umfasst. Es sind mit dem Verfahren vorteilhaft ein oder mehrere potentielle Schädigungsbereiche der Tragstruktur untersuchbar und überwachbar. Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, dass die potentiellen Schädigungsbereiche, die zum Beispiel Verbindungsstöße, Wechseltauchzonen (insbesondere bei im Meer aufgebauten Windenergieanlagen), Kolkbereiche, Querschnittssprünge und/oder Bereiche der Tragstruktur, die als erste Glieder einer möglichen Versagenskette anzusehen sind, umfassen können, bei einem eintretenden Schaden ihre Steifigkeit und/oder Masse ändern, wodurch sich das Tragverhalten der Tragstruktur in regelmäßig unerwünschter Weise verändert. Insbesondere können mit Hilfe der Erfindung Ermüdungsschäden an der Tragstruktur erkannt werden. Eine Beobachtung einer Steifigkeitsänderung kann unter Zuhilfenahme der Steifigkeitsmatrix erfolgen, eine Beobachtung einer Masseänderung kann unter Zuhilfenahme der Trägheitsmatrix erfolgen, wobei vorteilhaft ausgehend von Steifigkeitsmatrix und Trägheitsmatrix sowohl eine Steifigkeits- als auch eine Masseänderung erkennbar ist. Es ist ausreichend, einen einzigen Schwingungsaufnehmer, das heißt einen Sensor zur Messung von Schwingungsgrößen, vorzusehen, jedoch können bei dem Verfahren auch mehrere Schwingungsaufnehmer zur Anwendung kommen. Insbesondere kann auch an einem Messpunkt gleichzeitig in verschiedenen Richtungen, insbesondere in allen Raumrichtungen, gemessen werden. Vorzugsweise kann mit der Diagnoseeinheit zusätzlich auch ein Vergleich der momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix mit entsprechenden Parametern von Zuständen der Tragstruktur, die zwischen dem Ursprungszustand und dem momentanen Zustand der Tragstruktur liegen, vorgenommen werden. Vorteilhaft kann auf diese Weise auch der zeitliche Verlauf des Zustandes beobachtet und beispielsweise eine Trendanalyse durchgeführt werden.The electrically, in particular also electronically operating, method is suitable for condition monitoring of an elasto-mechanical support structure, that is to say an elastically fixed support body subjected to elastic deformations and stresses under the action of external forces, and offers the advantage of particularly reliable and precise information about changes in state of the support structure. The condition monitoring is preferably a damage monitoring, so that with the method a damage early detection is possible. The invention serves to monitor a wind turbine, wherein the support structure comprises in particular the tower of the wind turbine. One or more potential damage regions of the support structure can advantageously be examined and monitored by the method. The invention takes advantage of the fact that the potential damage areas, which are for example joints, Alternate change zones (especially in wind turbines built in the sea), Kolkbereiche, cross-sectional jumps and / or areas of the support structure, which are considered to be the first links of a possible failure chain include, change their stiffness and / or mass in an incoming damage, thereby increasing the carrying capacity of the Support structure changed in a regularly undesirable manner. In particular, fatigue damage to the support structure can be detected by means of the invention. An observation of a change in stiffness can take place with the aid of the stiffness matrix, an observation of a mass change can take place with the aid of the inertial matrix, wherein advantageously a stiffness as well as a mass change is recognizable starting from the stiffness matrix and inertial matrix. It is sufficient to provide a single vibration sensor, that is to say a sensor for measuring vibration variables, but several vibration sensors can also be used in the method. In particular, it is also possible to measure at a measuring point simultaneously in different directions, in particular in all spatial directions. In addition, the diagnosis unit can additionally be used to compare the instantaneous parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix with corresponding parameters of states of the support structure that lie between the original state and the instantaneous state of the support structure. Advantageously, the temporal course of the state can be observed in this way and, for example, a trend analysis can be carried out.

Es ist beispielhaft vorstellbar, dass der Schwingungsaufnehmer mit der Auswerteeinheit verkabelt ist. Hingegen ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein mit dem Schwingungsaufnehmer verbundener Sender zur Übermittlung des Sensorsignales des Schwingungsaufnehmers über eine Fernübertragungsstrecke zu einem Empfänger vorgesehen, und die Auswerteeinheit ist mit dem Empfänger verbunden. Auf diese Weise kann mit der Erfindung eine Tragstruktur überwacht werden, die in sehr großer Entfernung zu der Auswerteeinheit und somit zu einem Bediener angeordnet ist. Insbesondere kann mit einem solchen Verfahren auf einfache Weise eine Überwachung einer im Meer angeordneten Off-Shore-Windenergieanlage vom Festland aus vorgenommen werden. Vorteilhaft sind als Sender ein Funksender, als Empfänger ein Funkempfänger und als Fernübertragungsstrecke eine Funkfernübertragungsstrecke vorgesehen.It is conceivable by way of example that the vibration sensor is wired to the evaluation unit. On the other hand, according to an advantageous development of the invention, a transmitter connected to the vibration sensor is provided for transmitting the sensor signal of the vibration sensor via a remote transmission link to a receiver, and the evaluation unit is connected to the receiver. In this way, with the invention, a support structure can be monitored, which is arranged at a very great distance to the evaluation unit and thus to an operator. In particular, such a method can easily be used to monitor an offshore wind turbine located in the sea from the mainland. Advantageously, a radio transmitter are provided as the transmitter, a radio receiver as the receiver, and a radio remote transmission path as the long-distance transmission path.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass der Schwingungsaufnehmer zum Beispiel ein Wegaufnehmer oder ein beispielsweise Dehnungsmessstreifen aufweisender Aufnehmer oder auch ein Lasermessgerät ist. Besonders vorteilhaft für eine hohe Zuverlässigkeit und Dauerhaltbarkeit bei gleichzeitig einfachem und vergleichsweise kostengünstigem Aufbau ist es hingegen, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Schwingungsaufnehmer einen Geschwindigkeitsaufnehmer und/oder einen Beschleunigungsaufnehmer umfasst. Grundsätzlich ist es für die Erfindung nicht erforderlich, dass der Schwingungsaufnehmer eine Schwingungsgröße absolut richtig aufnimmt, sondern es muss lediglich das Sensorsignal eine richtige Bestimmung der Eigenfrequenzen zulassen.In principle, it is conceivable that the vibration sensor is, for example, a displacement transducer or a transducer, for example having strain gauges, or else a laser measuring device. On the other hand, it is particularly advantageous for high reliability and durability while at the same time being of a simple and comparatively cost-effective construction if, according to another advantageous development of the invention, the vibration sensor comprises a speed sensor and / or an acceleration sensor. Basically, it is not necessary for the invention that the vibration pickup absorbs a vibration magnitude absolutely correct, but it must only allow the sensor signal a proper determination of the natural frequencies.

Die Ausgabeeinheit, die grundsätzlich in beliebiger Weise zu einer Informationsübermittlung ausgestaltet sein kann, kann einen Bildschirm und/oder einen Drucker aufweisen, sodass in einfacher Weise eine Visualisierung der Überwachung vorgenommen werden kann.The output unit, which in principle may be configured in any way to transmit information, may have a screen and / or a printer, so that a visualization of the monitoring can be carried out in a simple manner.

Für eine vereinfachte Auswertbarkeit und Weiterverarbeitbarkeit des Sensorsignales ist vorteilhaft zwischen dem Schwingungsaufnehmer und der Auswerteeinheit, und zwar insbesondere zwischen dem Schwingungsaufnehmer und dem Sender, eine Verarbeitungseinheit zur Bildung des Sensorsignales aus zumindest einer Ausgangsgröße des Schwingungsaufnehmers angeordnet. Die Verarbeitungseinheit, die allgemein auch als Zwischenglied bezeichnet werden könnte, übernimmt die Verstärkung und Verarbeitung der elektrischen Ausgangsgröße des Schwingungsaufnehmers.For a simplified evaluability and Weiterverarbeitbarkeit of the sensor signal is advantageously arranged between the vibration sensor and the evaluation, in particular between the vibration sensor and the transmitter, a processing unit for forming the sensor signal from at least one output variable of the vibration. The processing unit, which could also be generally referred to as an intermediate member, takes over the amplification and processing of the electrical output of the vibration sensor.

Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren der eingangs genannten Art, wobei der Schwingungsaufnehmer eine das Sensorsignal bildende Schwingungsgröße einer durch Schwingungsanregung der Tragstruktur hervorgerufenen Schwingung der Tragstruktur aufnimmt, wobei aus der Schwingungsgröße mittels der Auswerteeinheit die momentanen Eigenfrequenzen der Tragstruktur bestimmt werden, wobei aus den momentanen Eigenfrequenzen mittels einer in der Auswerteeinheit abgelegten, ein dynamisches Verhalten der ungeschädigten Tragstruktur beschreibenden und bezüglich potentiellen Schädigungsbereichen der Tragstruktur parametrisierten Steifigkeitsmatrix und/oder Trägheitsmatrix momentane Parameter der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix bestimmt werden, wobei die derart bestimmten momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix mittels der Diagnoseeinheit mit den ursprünglichen Parametern der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix verglichen werden und wobei bei einer Abweichung der momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix von den ursprünglichen Parametern der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix mittels der Ausgabeeinheit eine Zustandsmitteilung über einen Zustand der Tragstruktur ausgegeben wird. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The above object is achieved by a method of the type mentioned above, wherein the vibration pickup forms a sensor signal forming vibration magnitude of a vibrational excitation of the support structure caused vibration of the support structure, wherein from the vibration magnitude by means of the evaluation unit, the current natural frequencies of the support structure are determined from the instantaneous natural frequencies by means of a stiffness matrix and / or inertia matrix stored in the evaluation unit, describing a dynamic behavior of the undamaged support structure and parameterized with respect to potential damage areas of the support structure, the parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix are determined, the instantaneous parameters of the stiffness matrix or of the Inertia matrix by means of the diagnostic unit with the original parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix are compared, and wherein in a deviation of the current parameters of the stiffness matrix or the inertial matrix from the original parameters of the stiffness matrix or the inertial matrix by means of the output unit, a status message about a state of the support structure is output. The subclaims relate to particularly expedient developments of the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet vorteilhaft auf der Grundlage von mit einem nur geringen Aufwand messbaren Größen. Probleme, wie sie bei aus dem Stand der Technik bekannten Systemen auftreten und die insbesondere unvollständige Messdaten und/oder die Aussagegenauigkeit wesentlich verschlechternde Modellreduktionen betreffen, werden mit der Erfindung zuverlässig vermieden. Es kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft auch dann eine Zustandsmitteilung erfolgen, wenn keine Abweichung der momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix von den ursprünglichen Parametern der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix vorliegt. Das Verfahren ist vorteilhaft zum Beispiel bei als Off-Shore-Bauwerke oder landgebunden ausgebildeten Tragstrukturen einsetzbar. Die Schwingungsanregung der Tragstruktur kann vorteilhaft von außen und natürlich erfolgen, zum Beispiel bei einem Turm eines Off-Shore-Windrades durch Luftbewegungen (Wind) oder Meereswasserwellen oder seismische Bewegungen. Die Steifigkeitsmatrix und die Trägheitsmatrix werden von Modellmatrizen gebildet, wobei die Parametrisierung der Modellmatrizen zum Erzielen einer Schädigungsaussage so erfolgt, dass die Parameter zu den für Strukturschäden prädestinierten Strukturbereichen, allgemein Schädigungsbereichen, gehören; beispielsweise kann es sich bei den Schädigungsbereichen um Bereiche mit der kürzesten zu erwartenden Lebensdauer handeln. Diese an der Tragstruktur zu untersuchenden Bereiche sind frei wählbar, und es wird beispielsweise in einem das dynamische Verhalten der ungeschädigten Tragstruktur beschreibenden Modell der Tragstruktur die zu den gewählten Schädigungsbereichen gehörende Steifigkeits- und/oder Trägheitsmatrix parametrisiert, wobei die Anzahl der in einem Durchgang zu bestimmenden momentanen, das heißt aktuellen, Parameter kleiner oder gleich der Anzahl der an der Tragstruktur zuverlässig bestimmbaren Eigenfrequenzen der Tragstruktur ist. Zur Parameterermittlung werden modale Größen der Tragstruktur verwendet, wozu die experimentelle Modalanalyse angewendet werden kann. Von besonderem Vorteil ist bei der Erfindung, dass lediglich die Eigenfrequenzen als modale Größen bestimmt werden müssen. Die experimentelle Modalanalyse liefert die modalen Größen der Struktur und ermöglicht eine Beobachtung der Entwicklung dieser Größen. Beispielsweise können vorteilhaft Ausgangsmessungen aus natürlicher Anregung der Tragstruktur, zum Beispiel aufgrund von Luftbewegungen, erfolgen. Von besonderem Vorteil ist, dass bei der Erfindung die Eigenfrequenzen mit hoher Genauigkeit bei nur geringem Messaufwand bestimmt werden können. Die derart bestimmten Eigenfrequenzen kommen bevorzugt in regelmäßigen Abständen der Parameterbestimmung zu. Beispielhaft erfolgt aus einer bestimmten Anzahl k von Eigenfrequenzen und den parametrisierten Modellmatrizen eine Bestimmung der momentanen Parameter, deren Anzahl n mit der Anzahl k der Eigenfrequenzen übereinstimmt. Dazu wird für eine gleiche Anzahl k von Modellgleichungen das Multiparametereigenwertproblem gelöst, wobei simultan die Anzahl k der Modellgleichungen im Vektorraum der Eigenwertprobleme gelöst wird. Ein der zu untersuchenden Tragstruktur aufgrund einer physikalisch-mechanischen Plausibilitätsüberprüfung sowie einer Übereinstimmung der Eigenfrequenzen nächstkommender Parametersatz gibt die momentanen Parameter an. Ausgehend von den momentanen Parametern wird eine Schadensbeurteilung für alle betrachteten Schädigungsbereiche gestellt. Die ursprünglichen Parameter, das heißt die Parameter der ungeschädigten Tragstruktur, sind grundsätzlich gleich 1, die momentanen Parameter können von 1 abweichen und zeigen bei einer solchen Abweichung von 1 eine Änderung der Steifigkeit beziehungsweise der Masse der Tragstruktur in dem jeweiligen Schädigungsbereich an. Der Betrag der momentanen Parameter gibt jeweils das Verhältnis der momentanen Steifigkeit beziehungsweise Masse zu der Ausgangssteifigkeit beziehungsweise Ausgangsmasse des jeweiligen Schädigungsbereiches der Tragstruktur an. Von besonderem Vorteil ist bei der Erfindung, dass keine Annäherung an eine Lösung vorgenommen wird, sondern dass eine direkte Lösung gefunden wird. Die Erfindung nutzt vorteilhaft den Umstand, dass sich selbst bei nur kleinen Zustandsänderungen, insbesondere Schädigungen, der Tragstruktur deren Eigenfrequenzen feststellbar ändern.The method according to the invention works advantageously on the basis of variables which can be measured with only little effort. Problems which occur in systems known from the prior art and which relate in particular to incomplete measurement data and / or the model accuracy significantly worsening model reductions are reliably avoided with the invention. In the method according to the invention, it is also advantageously possible for a status message to be transmitted if there is no deviation of the momentary parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix from the original parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix. The method can advantageously be used, for example, as support structures designed as off-shore structures or land-based. The vibration excitation of the support structure can advantageously be done from the outside and of course, for example in a tower of an off-shore wind turbine by air movements (wind) or sea water waves or seismic movements. The stiffness matrix and the inertia matrix are formed by model matrices, whereby the parameterization of the model matrices to achieve a damage statement is made such that the parameters belong to the structural areas predestined for structural damage, generally damage areas; For example, the damage areas may be areas with the shortest expected lifetime. These regions to be examined on the support structure are freely selectable and, for example, in a model of the support structure describing the dynamic behavior of the undamaged support structure, the stiffness and / or inertia matrix belonging to the selected damage regions is parameterized, the number of which can be determined in one pass instantaneous, that is current, parameter is less than or equal to the number of reliably determinable on the support structure natural frequencies of the support structure. For parameter determination modal sizes of the support structure are used, for which the experimental modal analysis can be applied. Of particular advantage in the invention is that only the natural frequencies have to be determined as modal variables. The experimental modal analysis provides the modal sizes of the structure and allows an observation of the evolution of these quantities. For example, initial measurements may advantageously be made from natural excitation of the support structure, for example due to air movements. It is particularly advantageous that in the invention, the natural frequencies can be determined with high accuracy with little effort. The natural frequencies determined in this way preferably come at regular intervals to the parameter determination. By way of example, from a specific number k of natural frequencies and the parameterized model matrices, a determination is made of the instantaneous parameters whose number n coincides with the number k of the natural frequencies. For this purpose, the multiparameter eigenvalue problem is solved for an equal number k of model equations, whereby the number k of the model equations in the vector space of the eigenvalue problems is simultaneously solved. One of the support structure to be examined on the basis of a physical-mechanical plausibility check and a match of the natural frequencies closest parameter set indicates the current parameters. Based on the current parameters, a damage assessment is made for all considered damage areas. The original parameters, that is to say the parameters of the undamaged supporting structure, are basically equal to 1, the instantaneous parameters can deviate from 1 and, with such a deviation of 1, indicate a change in the rigidity or the mass of the supporting structure in the respective damage region. The amount of the instantaneous parameters respectively indicates the ratio of the instantaneous stiffness or mass to the starting stiffness or initial mass of the respective damage region of the support structure. Of particular advantage in the invention is that no approach to a solution is made, but that a direct solution is found. The invention advantageously utilizes the fact that even with only small changes in state, in particular damage, of the support structure, its natural frequencies change noticeably.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Schwingungsgröße mittels eines Senders über eine Fernübertragungsstrecke an einen Empfänger übertragen, sodass das Verfahren als Ferndiagnoseverfahren ohne örtliche Zuordnung der Auswerteeinheit und insbesondere der Ausgabeeinheit zu der zu überwachenden Tragstruktur eingesetzt werden kann. Von Vorteil bei vorgenannter Weiterbildung ist insbesondere, dass aus einer Fernüberwachung der elastomechanischen Tragstruktur eine aussagekräftige Schadensbeurteilung vorgenommen werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, the vibration magnitude is transmitted by means of a transmitter via a remote transmission path to a receiver, so that the method can be used as a remote diagnosis method without local assignment of the evaluation and in particular the output unit to be monitored supporting structure. An advantage of the aforementioned development is in particular that from a remote monitoring of the elasto-mechanical support structure a meaningful damage assessment can be made.

Die Zustandsmitteilung kann vorteilhaft eine besonders hohe Informationsdichte und Aussagekraft aufweisen, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Zustandsmitteilung eine Angabe eines Schädigungsbereiches und/oder eine Angabe einer Größe einer Zustandsänderung umfasst. Vorzugsweise ist die Zustandsmitteilung eine Schadensmitteilung, und die Größe der Zustandsänderung ist eine Schadensgröße. Die Schädigungsmitteilung liefert vorteilhaft eine Aussage über ein Vorhandensein von Strukturschäden der Tragstruktur, deren Ort und deren Ausmaß.The status message may advantageously have a particularly high information density and significance if, according to another advantageous embodiment of the invention, the status message comprises an indication of a damage area and / or an indication of a size of a change of state. Preferably, the state message is a damage notification, and the size of the state change is a damage quantity. The damage notification advantageously provides a Statement about the presence of structural damage of the supporting structure, its location and its extent.

Der Schwingungsaufnehmer könnte die Schwingungsgröße grundsätzlich fortwährend und ohne Unterbrechung aufnehmen. Jedoch ist es zur Reduzierung der von der Schwingungsgröße verursachten Datenmenge und für einen niedrigen Verbrauch elektrischer Energie für das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Schwingungsaufnehmer die Schwingungsgröße in regelmäßigen Zeitabständen aufnimmt. Dabei steigt die Überwachungsgenauigkeit, um so kürzer diese Zeitabstände sind.The vibration sensor could basically record the vibration magnitude continuously and without interruption. However, in order to reduce the amount of data caused by the vibration quantity and for a low consumption of electrical energy, it is particularly advantageous for the method according to the invention if, according to another development of the invention, the vibration pickup picks up the vibration quantity at regular time intervals. The monitoring accuracy increases, the shorter these time intervals are.

Eine sehr exakte Aussage über den Zustand der Tragstruktur lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewinnen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die zur Ermittlung der momentanen Parameter herangezogenen momentanen Eigenfrequenzen mit Hilfe einer experimentellen Modalanalyse bestimmt werden.A very exact statement about the state of the supporting structure can be obtained with the method according to the invention if, according to another development of the invention, the instantaneous natural frequencies used to determine the instantaneous parameters are determined with the aid of an experimental modal analysis.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders schnell und zuverlässig, weil die momentanen Parameter mittels einer inversen Parameteridentifikation auf Grundlage eines Multiparametereigenwertproblems bestimmt werden.The method according to the invention is particularly fast and reliable because the instantaneous parameters are determined by means of an inverse parameter identification on the basis of a multiparameter eigenvalue problem.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon als Ausführungsbeispiel schematisiert in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung einer elastomechanischen Tragstruktur.The invention allows for various embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown schematically as an embodiment in the drawing and will be described below. In the drawing, the single figure shows a device for carrying out the method according to the invention for monitoring an elasto-mechanical support structure.

In der einzigen Figur ist eine von einem Turm, insbesondere einem einen Rotor tragenden Turm einer hier nicht weiter dargestellten Off-Shore-Windenergieanlage, gebildete elastomechanische Tragstruktur 1 gezeigt. Ein, insbesondere auf einem Meeresboden verankertes, Fundament 17 trägt die Tragstruktur 1. Die Tragstruktur 1 weist als zu untersuchende und zu überwachende Details drei potentielle Schädigungsbereiche 2, 3, 4 auf, deren Eigenschaften mittels einer Vorrichtung 5 zur Überwachung der Tragstruktur 1 beobachtet werden sollen. Die Schädigungsbereiche 2, 3, 4 verändern bei einem sich zumindest abzeichnenden, spätestens aber bei einem bereits eintretenden Schaden jeweils ihre Steifigkeit, wodurch sich das Tragverhalten der Tragstruktur 1 verschlechtert. Dabei kann es sein, dass entweder nur an einem der Schädigungsbereiche 2, 3, 4 ein Schaden auftritt oder dass an mehreren der Schädigungsbereiche 2, 3, 4 ein Schaden auftritt.In the single figure, one of a tower, in particular a rotor-bearing tower of an off-shore wind turbine not shown here, formed elastomechanical support structure 1 shown. A, in particular anchored on a seabed, foundation 17 carries the supporting structure 1 , The supporting structure 1 shows three potential areas of damage as details to be examined and monitored 2 . 3 . 4 on whose properties by means of a device 5 for monitoring the supporting structure 1 should be observed. The damage areas 2 . 3 . 4 change their rigidity in each case at least, but at the latest at an already occurring damage, thereby increasing the structural behavior of the support structure 1 deteriorated. It may be that either only at one of the damage areas 2 . 3 . 4 damage occurs or that at several of the damage areas 2 . 3 . 4 a damage occurs.

An der Tragstruktur 1 ist ein als Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsaufnehmer ausgebildeter Schwingungsaufnehmer 6 angeordnet, mittels dessen eine Schwingungsgröße der Tragstruktur 1 gemessen wird. Mit dem Schwingungsaufnehmer 6 ist eine einer Verstärkung und Verarbeitung einer die Schwingungsgröße abbildenden elektrischen Ausgangsgröße des Schwingungsaufnehmers 6 dienende Verarbeitungseinheit 7 elektrisch verbunden. Die Verarbeitungseinheit 7 umfasst einen Verstärker, einen A/D-Wandler sowie gegebenenfalls eine Signalverarbeitungseinheit und gibt an einem Ausgang 8 ein Informationen über das momentane dynamische Verhalten der Tragstruktur 1 umfassendes elektrisches Sensorsignal des Schwingungsaufnehmers 6 aus.On the support structure 1 is a designed as a speed or accelerometer vibration sensor 6 arranged, by means of which a vibration magnitude of the support structure 1 is measured. With the vibration sensor 6 is an amplification and processing of a vibration magnitude mapping electrical output of the vibration sensor 6 serving processing unit 7 electrically connected. The processing unit 7 includes an amplifier, an A / D converter and optionally a signal processing unit and outputs at an output 8th an information about the momentary dynamic behavior of the supporting structure 1 comprehensive electrical sensor signal of the vibration sensor 6 out.

Mittels eines mit der Verarbeitungseinheit 7 durch eine elektrische Leitung 9 verbundenen Senders 10 wird das Sensorsignal über eine Fernübertragungsstrecke 11 zu einem Empfänger 12 übertragen. Der Empfänger 12 ist durch eine elektrische Leitung 13 mit einer Auswerteeinheit 14 zur Bestimmung von momentanen Eigenfrequenzen der Tragstruktur 1 auf Grundlage des Sensorsignales des Schwingungsaufnehmers 6 und zur Bestimmung von momentanen Parametern einer bezüglich der potentiellen Schädigungsbereiche 2, 3, 4 der ursprünglichen ungeschädigten Tragstruktur 1 parametrisierten Steifigkeitsmatrix und einer entsprechend parametrisierten Trägheitsmatrix der Tragstruktur 1 auf Grundlage der momentanen Eigenfrequenzen verbunden. Grundsätzlich ist aber nur die parametrisierte Steifigkeitsmatrix oder die parametrisierte Trägheitsmatrix erforderlich; im Allgemeinen findet die parametrisierte Steifigkeitsmatrix Anwendung, wenn eine Beobachtung und Zustandsüberwachung von Details der Tragstruktur 1 gefragt ist, deren vorrangig sich ändernde Eigenschaft die Steifigkeit ist, wohingegen die parametrisierte Trägheitsmatrix Anwendung findet, wenn eine Beobachtung und Zustandsüberwachung von Details der Tragstruktur 1 gefragt ist, deren vorrangig sich ändernde Eigenschaft die Masse ist, und es kann auch eine Kombination aus beidem vorgesehen sein, Die Auswerteeinheit 14 umfasst eine mathematische Beschreibung des dynamischen Verhaltens der ungeschädigten Tragstruktur 1 in Form von Modellmatrizen aufweisenden Modellgleichungen, vorteilhaft zum Beispiel ein FE(= Finite-Elemente)-Modell der ungeschädigten Tragstruktur 1, wobei die zu den potentiellen Schadensbereichen 2, 3, 4 gehörenden Anteile der Modellmatrizen parametrisiert sind.By means of one with the processing unit 7 through an electrical line 9 connected transmitter 10 the sensor signal is transmitted over a long-distance transmission link 11 to a receiver 12 transfer. The recipient 12 is through an electrical line 13 with an evaluation unit 14 for determining instantaneous natural frequencies of the supporting structure 1 based on the sensor signal of the vibration sensor 6 and for determining instantaneous parameters of one of the potential damage areas 2 . 3 . 4 the original undamaged support structure 1 parameterized stiffness matrix and a correspondingly parameterized inertia matrix of the support structure 1 connected on the basis of the current natural frequencies. In principle, however, only the parameterized stiffness matrix or the parameterized inertia matrix is required; In general, the parameterized stiffness matrix applies when observing and condition monitoring details of the support structure 1 whose paramount property is stiffness, whereas the parameterized inertia matrix finds application when observing and condition monitoring details of the support structure 1 is asked, whose predominantly changing property is the mass, and it can also be a combination of both be provided, the evaluation unit 14 includes a mathematical description of the dynamic behavior of the undamaged support structure 1 in the form of model matrices having model equations, advantageously for example a FE (= finite elements) model of the undamaged support structure 1 , where to the potential damage areas 2 . 3 . 4 belonging portions of the model matrices are parameterized.

Außerdem umfasst die Auswerteeinheit 14 eine Signalverarbeitungseinheit zur Bestimmung der momentanen Eigenfrequenzen der Tragstruktur 1 aus dem Sensorsignal des Schwingungsaufnehmers 6 sowie eine Einheit zu einer inversen Parameteridentifikation auf Grundlage eines Multiparametereigenwertproblems, wobei aus den oben genannten parametrisierten Modellmatrizen und den vorgenannten momentanen, das heißt aktuellen, Eigenfrequenzen die momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix und der Trägheitsmatrix bestimmt werden. Bei einer Änderung in der Parametrisierung der Modellmatrizen können mit den modalen Größen aus der Eigenfrequenzbestimmung entsprechend andere potentielle Schädigungsbereiche untersucht werden.In addition, the evaluation unit includes 14 a signal processing unit for determining the instantaneous natural frequencies of the support structure 1 from the sensor signal of the vibration sensor 6 and an inverse parameter identification unit based on a multiparameter eigenvalue problem, wherein the current parameters of the stiffness matrix and the inertia matrix are determined from the above-mentioned parameterized model matrices and the aforementioned instantaneous, that is actual, eigenfrequencies. In the case of a change in the parameterization of the model matrices, other potential damage areas can be investigated correspondingly with the modal variables from the eigenfrequency determination.

In einer der Auswerteeinheit 14 nachgeschalteten Diagnoseeinheit 15 werden die momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix und der Trägheitsmatrix mit den ursprünglichen Parametern, das heißt den der ungeschädigten Tragstruktur 1 zugehörigen Parametern, und gegebenenfalls zusätzlich mit Parametern von Zuständen der Tragstruktur, die zwischen dem Ursprungszustand und dem momentanen Zustand der Tragstruktur liegen, verglichen. Die Diagnoseeinheit 15 kann auch in die Auswerteeinheit 14 integriert sein.In one of the evaluation unit 14 downstream diagnostic unit 15 become the momentary parameters of the stiffness matrix and the inertia matrix with the original parameters, that is, the undamaged support structure 1 associated parameters, and possibly additionally with parameters of states of the support structure, which lie between the original state and the current state of the support structure compared. The diagnostic unit 15 can also be in the evaluation unit 14 be integrated.

Der Diagnoseeinheit 15 nachgeschaltet ist eine Ausgabeeinheit 16 zur Ausgabe einer Zustandsmitteilung, insbesondere einer Schädigungsmitteilung, über einen momentanen Zustand, insbesondere eine Schädigung, der Tragstruktur 1. Eine solche Zustandsmitteilung wird zumindest dann ausgegeben, wenn die momentanen Parameter der Steifigkeitsmatrix oder die momentanen Parameter der Trägheitsmatrix von den ursprünglichen Parametern der Steifigkeitsmatrix beziehungsweise der Trägheitsmatrix abweichen. Eine Abweichung ist ein Indiz für eine Veränderung, und zwar insbesondere eine Schadigung, in einem dem jeweiligen Parameter zugehörigen potentiellen Schädigungsbereich. Von Vorteil ist es, wenn mittels der Ausgabeeinheit 16 nicht nur eine allgemeine Zustandsmitteilung ausgegeben wird, sondern wenn gleichzeitig eine Angabe über die Größe der Zustandsänderung, das heißt der Zustandsabweichung, sowie über den konkreten Schädigungsbereich der insgesamt betrachteten potentiellen Schädigungsbereiche 2, 3, 4 erfolgt; ein Benutzer erhält dann Informationen darüber, ob sich ein Parameter geändert hat und somit eine Änderung der Steifigkeit und/oder der Trägheit, insbesondere also eine sich zumindest abzeichnende Schädigung, erfolgt ist, ferner darüber, wo die Änderung aufgetreten ist, das heißt zu welchem der betrachteten potentiellen Schädigungsbereiche 2, 3, 4 der Parameter gehört, und weiterhin darüber, wie groß die Änderung ist, also wie groß die Parameteränderung ist und damit wie groß die Reststeifigkeit und/oder Restträgheit der Tragstruktur 1 in dem vorgenannten konkreten Schädigungsbereich ist. Die Zustandsmitteilung kann zum Beispiel in einem hier nicht dargestellten Datennetzwerk protokolliert oder weiterverarbeitet werden.The diagnostic unit 15 Downstream is an output unit 16 for issuing a status message, in particular a notification of damage, about a momentary state, in particular a damage, of the supporting structure 1 , Such a status message is output at least when the momentary parameters of the stiffness matrix or the momentary parameters of the inertia matrix deviate from the original parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix. A deviation is an indication of a change, in particular a damage, in a potential damage area associated with the respective parameter. It is advantageous if by means of the output unit 16 not only a general status message is issued, but if at the same time an indication of the size of the state change, that is, the state deviation, as well as on the concrete damage range of the total considered potential damage areas 2 . 3 . 4 he follows; a user then receives information about whether a parameter has changed and thus a change in the stiffness and / or inertia, in particular an at least emerging damage has occurred, also on where the change has occurred, that is to which of considered potential damage areas 2 . 3 . 4 the parameter belongs, and also how big the change is, ie how big the parameter change is and thus how big the residual rigidity and / or residual inertia of the support structure 1 in the aforementioned specific area of injury. The status message can be logged or further processed, for example, in a data network not shown here.

Liegt das Hauptaugenmerk darauf, mit der Vorrichtung 5 eine Schadensfrüherkennung für die Tragstruktur 1 vorzunehmen, so sind Änderungen in der Steifigkeit der Tragstruktur 1 von hauptsächlicher Bedeutung, sodass von der parametrisierten Steifigkeitsmatrix auszugehen ist. Eine Kombination aus der Berücksichtigung der parametrisierten Steifigkeitsmatrix und der parametrisierten Trägheitsmatrix kann zum Beispiel dann vorteilhaft sein, wenn an der zu überwachenden Tragstruktur 1 Umbauten oder Änderungen im Füllungsgrad von Behältern (das heißt deren Befüllung oder Entleerung), welche zu Masseveränderungen der Tragstruktur 1 führen, vorgenommen werden.The main focus is on the device 5 a damage early detection for the support structure 1 are changes in the rigidity of the support structure 1 of major importance, so that the parameterized stiffness matrix can be assumed. A combination of the consideration of the parameterized stiffness matrix and the parameterized inertia matrix can be advantageous, for example, if at the support structure to be monitored 1 Conversions or changes in the degree of filling of containers (ie their filling or emptying), resulting in mass changes of the support structure 1 lead, be made.

Claims

Method for monitoring an elasto-mechanical support structure ( 1 ) of a rotor and a rotor carrying the tower having wind turbine of a wind turbine, - with at least one of the support structure ( 1 ) arranged vibration sensor ( 6 ), - with an evaluation unit ( 14 ) for determining instantaneous natural frequencies of the supporting structure ( 1 ) based on a sensor signal of the vibration sensor ( 6 ) and for determining instantaneous parameters of a potential damage area ( 2 . 3 . 4 ) of the original undamaged support structure ( 1 ) parameterized stiffness matrix and / or inertial matrix of the support structure ( 1 ) based on the instantaneous natural frequencies, - with a diagnostic unit ( 15 ) for comparing the momentary parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix with the original parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix, respectively - and with an output unit ( 16 ) for issuing a status message about a state of the supporting structure ( 1 in the case of a deviation of the momentary parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix from the original parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix, wherein the vibration sensor ( 6 ) an oscillation quantity which forms the sensor signal and which is caused by vibration excitation of the support structure ( 1 ) caused vibration of the support structure ( 1 ), from the vibration magnitude by means of the evaluation unit ( 14 ) the instantaneous natural frequencies of the support structure ( 1 ) are determined from the instantaneous natural frequencies by means of a in the evaluation unit ( 14 ), a dynamic behavior of the undamaged bearing structure ( 1 ) and with regard to potential damage areas of the support structure ( 1 ) parameterized stiffness matrix and / or inertia matrix instantaneous parameters of the stiffness matrix or the inertia matrix are determined by means of an inverse parameter identification on the basis of a multiparameter eigenvalue problem, the instantaneous parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix determined in this way by means of the diagnostic unit ( 15 ) are compared with the original parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix and in the case of a deviation of the momentary parameters of the stiffness matrix or the inertial matrix from the original parameters of the stiffness matrix or of the inertia matrix by means of the output unit ( 16 ) a state message about a state of the support structure ( 1 ) is output.

A method according to claim 1, characterized in that the vibration magnitude by means of a transmitter ( 10 ) via a long-distance transmission link ( 11 ) to a receiver ( 12 ) is transmitted.

Method according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the status message comprises an indication of a damage area and / or an indication of a size of a change of state.

Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the vibration sensor ( 6 ) absorbs the vibration quantity at regular time intervals.

Method according to at least one of Claims 1 to 4, characterized in that the instantaneous natural frequencies used to determine the instantaneous parameters are determined by means of an experimental modal analysis.