DE102019117993A1

DE102019117993A1 - Zustandserfassungssystem und zustandserfassungsverfahren

Info

Publication number: DE102019117993A1
Application number: DE102019117993.9A
Authority: DE
Inventors: Ryohei Matsui; Nobuyuki Sugil; Tetsufumi Kawamura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2020-01-30
Also published as: US20200033390A1; US11156650B2; JP2020016491A

Abstract

Ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zustandserfassungssystem, das den Zustand einer Maschinenvorrichtung auf der Grundlage eines Erfassungssignals von einem an der Maschinenvorrichtung bereitgestellten Erfassungselement erfasst, wobei das Zustandserfassungssystem eine Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit, welche eine Rate oder einen Wert als Nicht-Normalzeitrate erfasst, aufweist, wobei die Rate ein Integrationswert über eine Zeit ist, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb einer vorgegebenen Zeit eine vorgegebene normale Amplitude überschreitet, und der Wert der Rate physikalisch entspricht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Diagnosetechnik, die automatisch an einer Maschinenvorrichtung ausgeführt wird und einen Zustand in der Art der Verschlechterung der Maschinenvorrichtung erfasst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Zustandserfassungssystem und ein Zustandserfassungsverfahren, wodurch eine Verschlechterung erfasst wird, ohne von der Größe und vom Typ der Maschinenvorrichtung und einer Verwendung von Entwurfszeichnungsinformationen der Maschinenvorrichtung abhängig zu sein.
Beschreibung des Stands der Technik
Es gibt eine Technik, bei der Betriebssituationen verschiedener Maschinenvorrichtungen automatisch diagnostiziert werden und eine Verschlechterung in der Art eines Ausfalls oder eines Zeichens eines Ausfalls überwacht wird. Es besteht die Sorge, dass eine Maschinenvorrichtung durch eine Verwendung über einen langen Zeitraum abgenutzt oder beschädigt wird (nachstehend als „verschlechtert“ bezeichnet), wodurch sich die Wirksamkeit der Maschinenvorrichtung verringert oder ein Ausfall der Maschinenvorrichtung und überdies ernste Unfälle auftreten können. Daher muss die Maschinenvorrichtung mit einem geeigneten Zeitplan gewartet werden.
Die für die Wartung erforderlichen Kosten steigen mit dem Grad des Fortschritts der Verschlechterung an. Die Wartungskosten sind im Anfangszeitraum einer Verschlechterung gering und steigen später an. Bei der Wartung einer Drehvorrichtung verschlechtern sich zunächst beispielsweise die Schmierung und Lager. Dieser Zustand kann jedoch durch stärkere Schmierung in ausreichendem Maße verlängert werden, so dass die Wartungskosten gering sind. Andererseits tritt in einem späteren Zeitraum der Verschlechterung eine Lagerabnutzung auf, so dass bei der Wartung eine Überholung notwendig ist und die Wartungskosten hoch werden. Daher ist ein Verfahren für eine genaue und kostengünstige Überwachung des Verschlechterungszustands erwünscht.
Wenngleich es ein Verfahren zum direkten Inspizieren einer Maschinenvorrichtung durch Wartungspersonen zur Überwachung des Verschlechterungszustands der Maschinenvorrichtung gibt, sind die Wartungskosten infolge des erforderlichen Arbeitsaufwands hoch. Daher wurde herkömmlich ein Verfahren verwendet, bei dem ein Sensor an einer Maschinenvorrichtung angebracht wurde und der Verschlechterungszustand auf der Grundlage einer Analyse eines Sensorsignals überwacht wurde.
Beispielsweise werden in JP 2015-094587 A eine Eingabe einer von einem an einer Hauptpumpe installierten gyroskopischen Sensor ausgegebenen Vibrationswellenform empfangen, eine Frequenzanalyse an der Vibrationswellenform ausgeführt, das Frequenzspektrum berechnet, ein Merkmalsbetrag anhand des Frequenzspektrums berechnet und die Betriebslebensdauer der Hauptpumpe unter Verwendung des Merkmalsbetrags beurteilt, wobei R = Merkmalsbetrag, D = Gesamtsumme des Quadrats der Amplitude des Frequenzspektrums, P = Gesamtsumme des Quadrats der Amplitude, welche einen ersten Entscheidungswert überschreitet, und R = √(P/D) offenbart sind.
Beispielsweise umfasst JP 2017-219469 A einen Vibrationssensor, der an einem Wälzlager oder einem Gehäuse befestigt ist, eine Filterverarbeitungseinheit, welche eine vom Vibrationssensor erfasste Wellenform in Wellenformen unterteilt, die mehreren Beschädigungsfilterfrequenzbändern entsprechen, um die unterteilten Wellenformen zu extrahieren, eine Rechenverarbeitungseinheit, die Spektrumsdaten anhand der Wellenform nach der Filterverarbeitung erhält, eine genaue Diagnostiziereinheit, welche eine auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit des Wälzlagers berechnete Lagerbeschädigungsfrequenz und die von der Rechenverarbeitungseinheit erhaltenen Spektrumsdaten vergleicht und einen Abnormitätszustand des Wälzlagers spezifiziert, eine Beschädigungsniveau-Diagnoseeinheit, welche das Beschädigungsniveau der Abnormitätsstelle auf der Grundlage eines pro Beschädigungsfilterfrequenzband berechneten Vibrationseffektivwerts diagnostiziert, und eine Restbetriebslebensdauer-Vorhersageeinheit, welche die Restbetriebslebensdauer der Abnormitätsstelle anhand der Abnormitätsstelle, des Beschädigungsniveaus der Abnormitätsstelle und der Arbeitsumgebung eines rotierenden Teils vorhersagt.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es besteht ein Bedarf an einer genauen und kostengünstigen Überwachung von Verschlechterungszuständen verschiedener Maschinen, Vorrichtungen oder Systeme (nachstehend als „Diagnoseziele“ bezeichnet). Daher wurden die Anbringung verschiedener Sensoren an einem Diagnoseziel, die Analyse von den Sensoren erhaltener Signale und damit das automatische Überwachen eines Verschlechterungszustands des Diagnoseziels untersucht.
In diesem Fall wird eine Schwellenentscheidung auf der Grundlage der Amplituden von Sensorsignalen als allgemeines Diagnoseverfahren verwendet. Die Amplituden der Sensorsignale hängen jedoch von der Größe und vom Modell des Diagnoseziels ab, weshalb es erforderlich ist, individuell eine Schwelle pro Diagnoseziel festzulegen. Eine optimale Schwelle wird auf der Grundlage früherer Erfahrungen und Daten bestimmt. Es ist jedoch schwierig, die optimalen Schwellen für verschiedene Diagnoseziele vorab zu präparieren.
Ferner wird bei einem Kugellager-Diagnoseverfahren weit verbreitet eine Spektrumsanalyse auf der Grundlage einer Beschädigungsfrequenz verwendet. Dabei muss jedoch vorab eine Entwurfszeichnung des Diagnoseziels erhalten werden, um die Beschädigungsfrequenz zu berechnen. Im Allgemeinen besitzt der Eigentümer des Diagnoseziels keine Entwurfszeichnung. Daher muss eine Anfrage an einen Vorrichtungshersteller gerichtet werden, bevor ein Erfassungssystem zu arbeiten beginnen kann, und muss ein Vorrichtungsauseinandernahmebericht erstellt werden. Die für das Erhalten der Entwurfszeichnung erforderlichen Kosten stellen für eine Wartungsfirma, die einen Überwachungsdienst bereitstellt, eine Barriere für die Erweiterung des Überwachungsdienstgeschäfts dar.
Angesichts dieser Situationen ist es erwünscht, ein Diagnoseverfahren bereitzustellen, das nicht von der Größe und vom Modell eines Diagnoseziels abhängt und keine Entwurfszeichnung des Diagnoseziels verwendet.
Ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zustandserfassungssystem, das den Zustand einer Maschinenvorrichtung auf der Grundlage eines Erfassungssignals von einem an der Maschinenvorrichtung bereitgestellten Erfassungselement erfasst, wobei das Zustandserfassungssystem eine Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit, welche eine Rate oder einen Wert als Nicht-Normalzeitrate erfasst, aufweist, wobei die Rate ein Integrationswert über eine Zeit bzw. Zeiten ist, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb einer vorgegebenen Zeit bzw. Zeitspanne eine vorgegebene normale Amplitude überschreitet, und der Wert der Rate physikalisch entspricht.
Ein anderer bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zustandserfassungssystem, das den Zustand einer Maschinenvorrichtung erfasst und Folgendes aufweist: eine Eingabevorrichtung, welche eine Rate oder einen Wert auf der Grundlage eines Erfassungssignals von einem der Maschinenvorrichtung bereitgestellten Erfassungselement als Nicht-Normalzeitrate empfängt, wobei die Rate ein Integrationswert über eine Zeit ist, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb einer vorgegebenen Zeit eine vorgegebene normale Amplitude überschreitet, und der Wert der Rate physikalisch entspricht, und eine Diagnoseeinheit, welche die Verschlechterung der Maschinenvorrichtung auf der Grundlage der Nicht-Normalzeitrate diagnostiziert.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zustandserfassungsverfahren zur Erfassung des Zustands einer Maschinenvorrichtung auf der Grundlage eines von einem an der Maschinenvorrichtung bereitgestellten Erfassungselement erhaltenen Erfassungssignals, wobei das Zustandserfassungsverfahren von einer Informationsverarbeitungsvorrichtung oder -hardware, einschließlich einer Eingabevorrichtung, einer Speichervorrichtung, einer Verarbeitungsvorrichtung und einer Ausgabevorrichtung, ausgeführt wird und dabei eine Rate oder ein Wert als Nicht-Normalzeitrate erfasst wird, wobei die Rate ein Integrationswert über eine Zeit ist, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb einer vorgegebenen Zeit eine vorgegebene normale Amplitude überschreitet, und der Wert der Rate physikalisch entspricht.
Eine Diagnose kann ausgeführt werden, ohne von der Größe und vom Modell eines Diagnoseziels abzuhängen und eine Entwurfszeichnung des Diagnoseziels zu verwenden.
Figurenliste
Es zeigen:

1 ein Konzeptdiagramm einer Situation, in der ein Sensor an einer Drehvorrichtung angebracht ist,
2 eine Graphik eines Beispiels eines Sensorsignals vor und nach einer Verschlechterung der Drehvorrichtung,
3 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Verschlechterungserfassungssystems,
4 ein Konzeptdiagramm eines Nicht-Normalzeitraten-Erfassungsverfahrens,
5 ein Konzeptdiagramm eines Verschlechterungszustands-Diagnoseschemas auf der Grundlage der Nicht-Normalzeitrate,
6 ein Layoutdiagramm eines Beispiels einer an einem Endgerät angezeigten Fabriküberwachungssituations-Bildschirmdarstellung,
7 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Verschlechterungserfassungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform,
8 ein Konzeptdiagramm eines Verfahrens zur Erfassung der Anzahl der Nulldurchgänge gemäß der zweiten Ausführungsform,
9 ein Konzeptdiagramm eines Verschlechterungszustands-Diagnoseschemas auf der Grundlage der Anzahl der Nulldurchgänge gemäß der zweiten Ausführungsform,
10 ein Blockdiagramm einer Hardwarekonfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform,
11 ein Blockdiagramm einer Hardwarekonfiguration, wobei kein Mikroprozessor verwendet wird, gemäß einer dritten Ausführungsform,
12 ein Konzeptdiagramm eines Verfahrens zur Erfassung einer Kondensatorladespannung gemäß einer vierten Ausführungsform,
13 ein Blockdiagramm einer Hardwarekonfiguration gemäß der vierten Ausführungsform,
14 einen Schaltplan, der die vierte Ausführungsform verwirklicht,
15 ein Konzeptdiagramm eines Verschlechterungszustands-Diagnoseschemas auf der Grundlage der Kondensatorladespannung gemäß der vierten Ausführungsform,
16 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Verschlechterungserfassungssystems in einem Fall, in dem eine Fabrik- und eine Wartungsstelle verschieden sind, gemäß einer fünften Ausführungsform,
17 ein Layoutdiagramm eines Beispiels einer an einem Endgerät angezeigten Wartungsverwaltungs-Bildschirmdarstellung gemäß der sechsten Ausführungsform und
18 ein Konzeptdiagramm einer Situation, in der ein Sensor an einer Schneidmaschine angebracht ist, gemäß einer siebten Ausführungsform.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen werden detailliert mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Die vorliegende Erfindung sollte jedoch nicht als auf die offenbarten Inhalte der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt interpretiert werden. Durchschnittsfachleute können leicht verstehen, dass eine spezifische Konfiguration der vorliegenden Erfindung geändert werden kann, ohne vom Gedanken oder Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bestandteile, welche unter den Bestandteilen der nachstehend beschriebenen Erfindung identische Abschnitte oder ähnliche Funktionen aufweisen, werden in der Zeichnung mit identischen Bezugszahlen versehen, und es wird geeigneterweise auf eine überlappende Beschreibung verzichtet.
Wenn es mehrere Elemente mit identischen oder ähnlichen Funktionen gibt, werden in einigen Fällen diese mehreren Elemente durch Zuweisen verschiedener Indizes zu den identischen Bezugszahlen beschrieben. In dieser Hinsicht werden, wenn es nicht erforderlich ist, mehrere Elemente zu unterscheiden, diese mehreren Elemente in einigen Fällen bei Fortlassung eines Index beschrieben.
Die Position, die Größe, die Form und der Bereich der jeweiligen in der Zeichnung dargestellten Bestandteile stellen in einigen Fällen im Interesse eines einfachen Verständnisses der Erfindung nicht die tatsächliche Position, Größe, Form und den tatsächlichen Bereich dar. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf in der Zeichnung dargestellte Positionen, Größen, Formen und Bereiche beschränkt.
Ein typisches Beispiel der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen ist ein Zustandserfassungssystem, das den Zustand eines Diagnoseziels auf der Grundlage eines Erfassungssignals von einem dem Diagnoseziel bereitgestellten Erfassungselement erfasst. Das Diagnoseziel ist im Allgemeinen eine Maschinenvorrichtung. Das Erfassungselement ist beispielsweise ein bekannter Vibrationssensor (Beschleunigungssensor), der dafür geeignet ist, den Zustand insbesondere eines Abschnitts, an dem mechanische Reibung auftritt, zu erfassen. Bei einem spezifischen Beispiel kann das Erfassungselement zur Erfassung des Beschädigungs-/Abnutzungszustands eines Lagerabschnitts eines Motors oder eines Verbrennungsmotors oder einer durch einen Fremdstoff hervorgerufenen Verschlechterung und des Bearbeitungszustands (beispielsweise die Bearbeitungsgenauigkeit) eines Werkstücks einer Schneidmaschinenvorrichtung verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst beispielsweise eine Speichereinheit, die, wenn eine Verschlechterung eines Lagerabschnitts eines Motors oder eines Verbrennungsmotors erkannt wird, eine auf der Grundlage eines Sensorsignals vor der Verschlechterung berechnete normale Amplitude hält, eine Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit, welche die Rate eines Integrationswerts einer Nicht-Normalzeit, während derer die Amplitude eines Sensorsignals die normale Amplitude innerhalb einer vorgegebenen Zeit überschreitet, erfasst, und eine Diagnoseeinheit, welche die von der Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit erfasste Nicht-Normalzeitrate und eine vorgegebene Entscheidungsschwelle vergleicht und die Verschlechterung erfasst. Alternativ erhält bei dem Zustandserfassungsverfahren zur Erfassung des Zustands eines Diagnoseziels unter Verwendung einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, welche eine Speichervorrichtung, eine Eingabevorrichtung, eine Verarbeitungsvorrichtung und eine Ausgabevorrichtung aufweist, die Eingabevorrichtung ein Sensorsignal von einem Erfassungselement, das den Zustand des Diagnoseziels erfasst, und führt die Verarbeitungsvorrichtung eine Berechnungsverarbeitung zur Berechnung der Rate eines Integrationswerts einer Nicht-Normalzeit, während derer die Amplitude des Sensorsignals die normale Amplitude innerhalb einer vorgegebenen Zeit überschreitet, und eine Zustandserfassungsverarbeitung zur Erfassung des Zustands auf der Grundlage der berechneten Nicht-Normalzeit aus.
[Erste Ausführungsform]
Gemäß der ersten Ausführungsform wird eine Drehvorrichtung als Beispiel eines Diagnoseziels beschrieben und ein Beispiel eines Systems beschrieben, bei dem ein Vibrationssensor an dieser Drehvorrichtung angebracht ist, wodurch eine Verschlechterung erfasst wird. Ein spezifisches Beispiel der Drehvorrichtung ist ein Motor, und ein spezifisches Beispiel des Vibrationssensors ist ein Mikro-elektromechanisches-System(MEMS)-Sensor oder ein piezoelektrischer Sensor. In dieser Hinsicht sind, wie in den folgenden Ausführungsformen beschrieben, verschiedene Typen von Diagnosezielen und Sensoren anwendbar.
1 ist ein Konzeptdiagramm, das eine Situation zeigt, in der ein Sensor an der Drehvorrichtung angebracht ist. Ein Vibrationssensor 101 ist an einer Drehvorrichtung 100 angebracht. Der Ort und die Anzahl der Anbringungsabschnitte sind beliebig. Der Vibrationssensor 101 kann beim Versand oder später an der Drehvorrichtung 100 angebracht werden.
2 ist eine Graphik eines Beispiels eines Sensorsignals des Vibrationssensors 101 vor und nach der Verschlechterung der Drehvorrichtung 100. 2 zeigt einen Vergleich zwischen einer kleinen und einer großen Drehvorrichtung, und jeweilige horizontale Achsen geben die Zeit an, und jeweilige vertikale Achsen geben die Beschleunigung an. Der Graphik in 2 kann entnommen werden, dass die Amplitude der Beschleunigung zunimmt, wenn sich die Drehvorrichtung 100 verschlechtert. Die Amplitude der Beschleunigung unterscheidet sich zwischen der kleinen und der großen Drehvorrichtung, und die große Drehvorrichtung hat insgesamt eine höhere Amplitude. Daher müssen zur Erfassung einer Verschlechterung unterschiedliche Entscheidungsschwellen für die kleine und die große Drehvorrichtung festgelegt werden. Ferner lässt sich entnehmen, dass sich die kleine und die große Drehvorrichtung auch in der Wellenform unterscheiden. Dies liegt daran, dass Vibrationen abhängig vom Verschlechterungstyp eine andere Wellenform aufweisen. Eine Frequenzanalyse ist wirksam, um vom Verschlechterungstyp abhängige Wellenformmuster zu vergleichen. Um die Häufigkeit natürlicher Beschädigungen zu identifizieren, sind jedoch Entwurfszeichnungsinformationen über die Drehvorrichtung erforderlich.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Verschlechterungserfassungssystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Der Vibrationssensor 101 ist an der Drehvorrichtung 100 angebracht, und ein Sensorsignal wird zu einer Recheneinheit 300 übertragen. Die Recheneinheit 300 kann als allgemeine Informationsverarbeitungsvorrichtung in der Art eines Mikrocomputers oder eines Servers ausgelegt sein, worin sich eine Speichervorrichtung 301, eine Eingabevorrichtung 302, eine Verarbeitungsvorrichtung (ein Prozessor oder eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU)) 303, eine Ausgabevorrichtung 306 und ein nicht dargestellter Bus, der diese Vorrichtungen verbindet, befinden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden Funktionen in der Art einer Berechnung und Steuerung in Zusammenhang mit anderer Hardware als eine vorgegebene Verarbeitung verwirklicht, wenn in der Speichervorrichtung 301 gespeicherte Programme durch die Verarbeitungsvorrichtung 303 ausgeführt werden. Durch eine Berechnungseinrichtung ausgeführte Programme, Funktionen der Programme oder Mittel, welche diese Funktionen verwirklichen, werden als „Funktionen“, „Mittel“, „Teile“, „Einheiten“ und „Module“ bezeichnet.
Die Verarbeitungsvorrichtung 303 weist eine Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304 und eine Diagnoseeinheit 305 als funktionelle Einheiten auf. Die Ausgabevorrichtung 306 zeigt das Ergebnis einer Verschlechterungserfassung auf einem Endgerät 307 an. Die Recheneinheit 300 kann über ein Netz mit dem Endgerät 307 und/oder mit der Drehvorrichtung 100 verbunden sein.
Die Kommunikation zwischen dem Vibrationssensor 101 und der Recheneinheit 300 kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine drahtgebundene Kommunikation unter Verwendung eines seriellen Inter-integrierte-Schaltung(12C)-Busses (Warenzeichen) angenommen. In dieser Hinsicht kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine drahtgebundene Kommunikation anderer Standards in der Art der seriellen Peripherieschnittstelle (SPI) (Warenzeichen) oder eine drahtlose Kommunikation in der Art von WiFi (Warenzeichen), Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen) und ZigBee (Warenzeichen) angenommen werden. Eine bekannte Konfiguration einer Schnittstelle, die für die Kommunikation erforderlich ist, ist sowohl im Vibrationssensor 101 als auch in der Eingabevorrichtung 302 enthalten.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein einziger Vibrationssensor 101 angenommen, es können jedoch auch mehrere Sensoren oder andere Sensortypen in der Art von Temperatursensoren angenommen werden. Mehrere Sensoren können Sensorsignale zu der einen Recheneinheit 300 übertragen oder Sensorsignale zu anderen nicht dargestellten Recheneinheiten übertragen. Die vorliegende Ausführungsform nimmt an, dass eine einzige Recheneinheit 300 vorhanden ist, es kann jedoch auch angenommen werden, dass mehrere Recheneinheiten vorhanden sind.
Das vom Vibrationssensor 101 erfasste Beschleunigungssignal wird von der Eingabeeinheit 302 als Analog- oder Digitalsignal empfangen. Dieses Beschleunigungssignal wird von der Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304, wie nachstehend mit Bezug auf 4 beschrieben, verarbeitet, um eine Nicht-Normalzeitrate zu erfassen. Daten der Nicht-Normalzeitrate werden für die Diagnose eines Vorrichtungszustands zur Diagnoseeinheit 305 gesendet.
Allgemein bekannte Vorrichtungen sind in dieser Beschreibung auf die Speichervorrichtung, die Eingabevorrichtung, die Verarbeitungsvorrichtung und die Ausgabevorrichtung anwendbar. Beispielsweise sind eine Magnetplattenvorrichtung oder verschiedene Halbleiterspeicher als Speichervorrichtung verwendbar. Eine Tastatur, eine Maus oder verschiedene Eingabeschnittstellen sind als Eingabevorrichtung verwendbar. Eine Anzeige, ein Drucker oder verschiedene Ausgabeschnittstellen sind als Ausgabevorrichtung verwendbar.
Zusätzlich können in der vorstehenden Beschreibung Funktionen, die durch Software konfigurierten Funktionen entsprechen, durch Hardware verwirklicht werden, beispielsweise durch ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) und eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC). Dieser Aspekt ist auch im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
4 ist ein Konzeptdiagramm eines von der Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304 ausgeführten Nicht-Normalzeitraten-Erfassungsverfahrens. Zuerst wird eine Nicht-Normalzeit beschrieben. Eine obere normale Amplitude 401 und eine untere normale Amplitude 402 werden auf der Grundlage der Amplitude der Beschleunigung vor der Verschlechterung festgelegt. Die Zeit, während derer die Amplitude der Beschleunigung höher als die obere normale Amplitude 401 ist, oder die Zeit, während derer die Amplitude der Beschleunigung niedriger als die untere normale Amplitude 402 ist, wird als Nicht-Normalzeit 403 definiert. Zusätzlich wird das Maximum der Beschleunigung auf die obere normale Amplitude 401 und die untere normale Amplitude 402 gesetzt. Es kann jedoch auch „110 % des Maximalwerts“ festgelegt werden. Ferner kann beispielsweise im Fall einer Vorrichtung, die bereits in gewissem Grad in einem Anfangszustand verwendet wird, „90 % des Maximalwerts“ mit einer Marge festgelegt werden. Die obere normale Amplitude 401 und die untere normale Amplitude 402 werden als normale Amplituden in einer Speichervorrichtung in der Art der Speichervorrichtung 301 gespeichert. Der Wert der normalen Amplitude wird von der Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304 verwendet.
Als nächstes wird eine Nicht-Normalzeitrate 405 beschrieben. Ein Beschleunigungssignal wird durch ein Abtastzeitfenster 404 unterteilt und als unterteiltes Signal behandelt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Abtastzeitfenster 404 zwei Millisekunden (ms), es kann jedoch eine beliebige Länge aufweisen. Der Integrationswert der Nicht-Normalzeit 403 während der Periode des Abtastzeitfensters 404 wird als Nicht-Normalzeitrate 405 definiert. Die Nicht-Normalzeit Rate 405 wird nach Gleichung (1) berechnet.
[Mathematische Formel 1] $R_{über} = \frac{T_{über}}{T_{s}} \times 100$
In dieser Hinsicht repräsentieren R_über eine Nicht-Normalzeitrate (%), T_s ein Abtastzeitfenster (Sekunden) und T_über den Integrationswert (Sekunden) der Nicht-Normalzeit des Abtastzeitfensters.
Die Nicht-Normalzeitrate 405 nimmt mit dem Fortschreiten eines Verschlechterungszustands zu. In 4 beträgt die Nicht-Normalzeitrate 405 vor der Verschlechterung 2 % und ist damit niedrig. In einem Verschlechterungsanfangszeitraum ist die Amplitude der Beschleunigung hoch und nimmt die Nicht-Normalzeitrate auf 8 % zu. In einem späteren Verschlechterungszeitraum ist die Amplitude der Beschleunigung hoch und nimmt die Nicht-Normalzeitrate auf 50% zu. Wenn die Verschlechterung weiter fortschreitet, nimmt die Nicht-Normalzeitrate auf bis zu 100 % als Obergrenze zu.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Nicht-Normalzeitrate 405 als Verschlechterungserfassungsindex verwendet. Ein erster Vorteil davon, dass die Nicht-Normalzeitrate der Verschlechterungserfassungsindex ist, besteht darin, dass eine Schwelle leicht festgelegt werden kann. Bei einer Schwelle, bei der eine herkömmliche Vibrationsamplitude als Index verwendet wird, muss die Schwelle entsprechend der Skala der Signalamplitude eingestellt werden. Andererseits ist die Nicht-Normalzeitrate ein Merkmalsbetrag, der unabhängig von der Skala der Signalamplitude zwischen 0 % und 100 % übergeht. Wenn beispielsweise eine Nicht-Normalzeitrate von 40 % als Schwelle festgelegt wird, kann diese Schwelle auf verschiedene Diagnoseziele angewendet werden und braucht nicht eingestellt zu werden.
Ein zweiter Vorteil der Nicht-Normalzeitrate als Verschlechterungserfassungsindex besteht darin, dass eine Verschlechterung ohne Verwendung einer Messziel-Entwurfszeichnung erfasst werden kann. Bei einer herkömmlichen Frequenzanalyse, bei der beispielsweise eine Beschädigungsfrequenz verwendet wird, sind Entwurfszeichnungsinformationen erforderlich, um die mit einem Verschlechterungstyp übereinstimmende Beschädigungsfrequenz zu berechnen. Andererseits ist die Nicht-Normalzeitrate ein Merkmalsbetrag, der den Einfluss jeder in einer Wellenform enthaltenen Frequenzkomponente widerspiegelt. Folglich können verschiedene Verschlechterungstypen erfasst werden, ohne Entwurfszeichnungsinformationen zu verwenden.
Ein dritter Vorteil der Nicht-Normalzeitrate als Verschlechterungserfassungsindex besteht darin, dass die Erfassungsgenauigkeit im Verschlechterungsanfangszeitraum hoch ist. Beim Vergleich zwischen der Amplitude vor der Verschlechterung und der Amplitude im Verschlechterungsanfangszeitraum ändert sich die Amplitude nicht erheblich. Andererseits spiegelt die Nicht-Normalzeit eine Zeit wider, während derer die Wellenform die normale Amplitude auch nur etwas überschreitet. Daher ist die Nicht-Normalzeitrate der Merkmalsbetrag, der eine empfindliche Reaktion auf eine Wellenformänderung geringer Amplitude zeigt, und ist die Erfassungsgenauigkeit im Verschlechterungsanfangszeitraum hoch.
5 ist ein Konzeptdiagramm eines Verschlechterungszustands-Diagnoseschemas, das auf der Grundlage der Nicht-Normalzeitrate von der Diagnoseeinheit 305 ausgeführt wird. In einer Nicht-Normalzeitratengraphik 500 gibt die vertikale Achse die von der Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304 erfasste Nicht-Normalzeitrate an und gibt die horizontale Achse das Datum eines Überwachungszeitraums an. Dies zeigt, dass die Nicht-Normalzeitrate im Laufe der Zeit ansteigt. Wenn die Nicht-Normalzeitrate, welche 40 % oder mehr beträgt, beispielsweise als Verschlechterungsbereich 501 definiert wird, wird ein Datum, das nach einem Punkt 502 auftritt, als Verschlechterungszustand diagnostiziert. Der Verschlechterungsbereich 501 kann unter Verwendung einer vorab als Entscheidungsschwelle festgelegten Konstanten oder eines Punkts einer schnellen Änderung in einer Zeitreihe in der Art eines Punkts 503 definiert werden. In diesem Fall wird beispielsweise ein Zeitpunkt, bei dem innerhalb eines Tages eine Erhöhung um 10 % auftritt, als Entscheidungsschwelle verwendet.
Das Diagnoseergebnis kann entscheiden, ob die Verschlechterung auftritt, oder den Grad des Verschlechterungszustands entscheiden. Beispielsweise kann die Nicht-Normalzeitrate, die 40 % oder mehr beträgt, als Verschlechterungsanfangszeitraum diagnostiziert werden und kann die Nicht-Normalzeitrate, die 60 % oder mehr beträgt, als späterer Verschlechterungszeitraum diagnostiziert werden. Der Verschlechterungszustand kann qualitativ oder quantitativ ausgedrückt werden. Beispielsweise kann das Diagnoseergebnis als „Verschlechterungsgrad: 30“ ausgedrückt werden.
Ein unerwarteter Fehler in der Art des Punkts 504 wird als Nicht-Normalzeitrate erfasst. Wenn ein Fehlerwert durch einen Ausfall eines Sensors oder eines Systems hervorgerufen wird, sollte vermieden werden, dass eine Verschlechterung eines Diagnoseziels infolge eines Fehlerwerts diagnostiziert wird. Daher ist es für den Ausschluss eines unerwarteten Fehlerwerts aus der Verschlechterungsdiagnose wirksam, eine Verschlechterungsdiagnose unter Verwendung eines gleitenden Mittelwerts der Nicht-Normalzeitraten auszuführen. Eine Formel für die Berechnung eines gleitenden Mittelwerts ist beispielsweise in Gleichung (2) angegeben.
[Mathematische Formel 2] $\begin{array}{l} a_{t} = a_{1}, a_{2}, \dots \\ A_{k} = \frac{\sum_{i = k}^{n} a_{i}}{n} \end{array}$
In dieser Hinsicht repräsentiert at die Nicht-Normalzeitrate zur Zeit t und repräsentiert A_k den gleitenden Mittelwert von wenigstens n Nicht-Normalzeitraten zu einer Zeit k. Durch die Verwendung des gleitenden Mittelwerts wird der Einfluss des unerwarteten Fehlerwerts auf das Diagnoseergebnis auf 1/n verringert.
Es wird ein Beispiel einer Schnittstelle beschrieben, welche eine Überwachungssituation in einem Fall darstellt, in dem eine Vorrichtungsüberwachungsperson (nachstehend als Benutzer bezeichnet) einer Fabrik eine Vorrichtung in der Fabrik unter Verwendung dieses Systems überwacht. Der Benutzer kann die Situation der Vorrichtung über eine auf dem Endgerät 307 angezeigte Fabriküberwachungssituations-Bildschirmdarstellung feststellen. Die Bildschirmdarstellung wird genauer gesagt auf einer Anzeige eines Personalcomputers oder einer Anzeige eines Tablets dargestellt. Darzustellende Informationen werden über die Ausgabevorrichtung 306 zum Endgerät 307 gesendet.
6 ist ein Layoutdiagramm, das ein Beispiel der am Endgerät 307 angezeigten Fabriküberwachungssituations-Bildschirmdarstellung zeigt. Eine Fabriküberwachungssituations-Bildschirmdarstellung 600 weist ein oder mehrere Vorrichtungssituationsanzeigefenster 601 auf, welche die Nicht-Normalzeitrate der jeweiligen Vorrichtungen anzeigen. Die Nicht-Normalzeitratengraphik 500 wird im Vorrichtungssituationsanzeigefenster 601 angezeigt, so dass der Benutzer die Verschlechterungssituation der jeweiligen Vorrichtungen prüfen kann. Ein Diagnoseergebnisanzeigefenster 602 zeigt das von der Diagnoseeinheit 305 erhaltene Diagnoseergebnis.
Ein Wartungsvorschlagsfenster 603 zeigt ein optimales Wartungsverfahren für einen geschätzten Reparaturbestandteil an. Der geschätzte Reparaturbestandteil wird auf der Grundlage des Diagnoseergebnisses erhalten. Wenn eine Wartungstaste 604 gedrückt wird, wird eine Schätzungsanforderungsnachricht über ein beliebiges Netz zu einer Wartungsfirma gesendet.
[Zweite Ausführungsform]
Gemäß der ersten Ausführungsform wird eine in 4 dargestellte Nicht-Normalzeit 403 als Verschlechterungserfassungsindex verwendet. Die zweite Ausführungsform beschreibt ein Verschlechterungserfassungssystem, das einen anderen Index (die Anzahl der Nulldurchgänge, wie nachstehend beschrieben) verwendet, welcher einer Nicht-Normalzeit physikalisch gleichwertig ist.
7 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration des Verschlechterungserfassungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform. Ein Vibrationssensor 101 ist an einer Drehvorrichtung 100 angebracht, und ein Sensorsignal wird zu einer Recheneinheit 700 übertragen. Die Recheneinheit 700 kann eine Speichervorrichtung 701, eine Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung 702, eine Eingabevorrichtung 703, eine Verarbeitungsvorrichtung 704 und eine Ausgabevorrichtung 708 aufweisen. Die Verarbeitungsvorrichtung 704 weist eine Referenzsignal-Addiereinheit 705, eine Nulldurchgangsanzahl-Messeinheit 706 und eine Diagnoseeinheit 707 als funktionelle Bestandteile auf. Diese können ähnlich wie gemäß der ersten Ausführungsform konfiguriert sein. Die Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung 702 kann als Hardware ausgelegt oder als Software implementiert sein, welche eine der Funktionen der Verarbeitungsvorrichtung 704 ist. Ferner können die Referenzsignal-Addiereinheit 705 und die Nulldurchgangsanzahl-Messeinheit 706 als Hardware statt als Software ausgelegt sein.
8 ist ein Konzeptdiagramm eines Verfahrens zur Erfassung der Anzahl der Nulldurchgänge, das von der Referenzsignal-Addiereinheit 705 und der Nulldurchgangsanzahl-Messeinheit 706 ausgeführt wird. Die Referenzsignal-Addiereinheit 705 und die Nulldurchgangsanzahl-Messeinheit 706 führen eine jener einer Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304 in 3 entsprechende Verarbeitung aus und erfassen eine der Nicht-Normalzeitrate gleichwertige physikalische Größe. Das Sensorsignal umfasst eine Normalzeit 800, während derer eine obere normale Amplitude 401 und eine untere normale Amplitude 402 nicht überschritten werden, und eine Nicht-Normalzeit 801, während derer die normale Amplitude überschritten wird. Ein Referenzsignal 802 hat eine periodische Wellenform mit einer Frequenzkomponente, die ausreichend höher ist als eine im Sensorsignal enthaltene Frequenzkomponente. Wenn die Frequenzkomponente des Sensorsignals beispielsweise 10 kHz oder weniger beträgt, kann eine Sinuswelle, deren Frequenz 50 kHz beträgt und deren Amplitude eine normale Amplitude ist, als Referenzsignal ausgewählt werden. Es kann eine beliebige periodische Wellenform ausgewählt werden, die periodische Wellenform wird jedoch in der vorliegenden Ausführungsform als Sinuswelle beschrieben. Ein Referenzadditionssignal 803 hat eine durch Addieren eines Referenzsignals zum Sensorsignal erhaltene Wellenform.
Die Frequenz des Referenzsignals kann im Allgemeinen zwischen 10 kHz und 100 kHz ausgewählt werden. Eine genauere Diagnose kann ausgeführt werden, indem eine Obergrenze der im Sensorsignal enthaltenen Frequenzkomponente extrahiert wird und die Frequenz ausgewählt wird, welche diese Frequenz überschreitet.
Das Referenzadditionssignal wird vorübergehend erweitert und betrachtet. Ein Referenzadditionssignal 804 während der Normalzeit kreuzt sehr häufig einen Punkt (nachstehend als Nullpunkt bezeichnet), dessen Amplitude null ist. Die Anzahl der Kreuzungen des Nullpunkts (nachstehend als Anzahl der Nulldurchgänge bezeichnet) durch das Referenzadditionssignal pro Zeiteinheit ist 100000, was das Doppelte der Referenzsignalfrequenz ist, wenn eine Sinuswelle, deren Frequenz 50 kHz ist, als Referenzsignal verwendet wird. Andererseits kreuzt ein Referenzadditionssignal 805 während der Nicht-Normalzeit den Nullpunkt weniger häufig. Dies liegt daran, dass während der Nicht-Normalzeit 801 die gesamte Sinuswelle (von einem oberen Ende 806 der Sinuswelle zu einem unteren Ende 807 der Sinuswelle) angehoben wird und den Nullpunkt nicht kreuzt. Daher nimmt die Anzahl der Nulldurchgänge ab, wenn die Nicht-Normalzeit länger wird.
Es wird eine Korrelationsbeziehung zwischen der Nicht-Normalzeitrate und der Anzahl der Nulldurchgänge beschrieben. Wenn die Nicht-Normalzeitrate 0 % ist, wird die Anzahl der Nulldurchgänge als zweifache Referenzsignalfrequenz bestimmt. Wenn die Nicht-Normalzeitrate zunimmt, nimmt die Anzahl der Nulldurchgänge ab. Die Erhöhung der Nicht-Normalzeitrate und die Verringerung der Anzahl der Nulldurchgänge sind gleich. Wenn die Nicht-Normalzeitrate beispielsweise um 30 % ansteigt, nimmt die Anzahl der Nulldurchgänge um 30 % ab. Daher haben die Nicht-Normalzeitrate und die Anzahl der Nulldurchgänge eine negative Korrelation und sind physikalisch gleiche Indizes.
9 ist ein Konzeptdiagramm eines Verschlechterungszustands-Diagnoseschemas, wobei die Anzahl der Nulldurchgänge als Verschlechterungserfassungsindex verwendet wird. Bei einer Verschlechterung der Drehvorrichtung nimmt die Anzahl der Nulldurchgänge ab. Zu einem Zeitpunkt am 1. Januar, zu dem sich die Drehvorrichtung nicht verschlechtert, beträgt die Anzahl der Nulldurchgänge etwa 90000. Wie vorstehend beschrieben wurde, beträgt die Anzahl der Nulldurchgänge, wenn die Nicht-Normalzeitrate 0 % ist, 100000, was die zweifache Referenzsignalfrequenz 900 ist. Folglich kann die Nicht-Normalzeitrate zum Zeitpunkt am 1. Januar als etwa 10 % geschätzt werden.
Ein Vorteil davon, dass die Anzahl der Nulldurchgänge ein Verschlechterungserfassungsindex ist, besteht darin, dass es einfach ist, eine Entscheidungsschwelle ähnlich wie in einem Fall festzulegen, in dem die Nicht-Normalzeitrate der Verschlechterungserfassungsindex ist. Die Anzahl der Nulldurchgänge schwankt zwischen null und der zweifachen Referenzsignalfrequenz 900, und die Verringerung der zweifachen Referenzsignalfrequenz 900 und der Nicht-Normalzeitrate sind gleich. Wenn ein Entscheidungskriterium darin besteht, dass die Nicht-Normalzeitrate T_th (%) ist, kann die Nicht-Normalzeitrate daher nach Gleichung (3) in die Entscheidungsschwelle der Anzahl der Nulldurchgänge umgewandelt werden.
[Mathematische Formel 3] $Z_{th} = Z_{max} (\frac{100 - T_{th}}{100})$
In dieser Hinsicht repräsentiert Z_th die Entscheidungsschwelle (Anzahl/Sekunde) der Anzahl der Nulldurchgänge und repräsentiert Zmax die zweifache Referenzsignalfrequenz 900. Falls T_th = 40 (%) ist, kann Z_th = 60000 (Anzahl/Sekunde) gesetzt werden.
Ein zweiter Vorteil davon, dass die Anzahl der Nulldurchgänge der Verschlechterungserfassungsindex ist, besteht darin, dass es einfach ist, die Indexauflösung zu verbessern. Entsprechend der Verschlechterungsdiagnose, bei der eine herkömmliche Vibrationsamplitude als Index verwendet wird, ist es erforderlich, die Auflösung eines Analog-Digital-Wandlers, der ein Sensorsignal in einen Digitalwert umwandelt, zu verbessern, um die Indexauflösung zu verbessern, wobei sich die Auflösung in Bezug auf die Konfiguration jedoch nicht leicht verbessern lässt.
In 9 nimmt die Anzahl der Nulldurchgänge von etwa 90000 vor der Verschlechterung (1. Januar) auf etwa 30000 nach der Verschlechterung (1. April) ab und beträgt die Differenz in etwa 60000. Zusätzlich nimmt die zweifache Referenzsignalfrequenz 900 um eine Stelle auf 1000000 zu, wenn die Referenzsignalfrequenz um eine Stelle von 50 kHz auf 500 kHz zunimmt. In diesem Fall nimmt die Differenz vor und nach der Verschlechterung ähnlich um eine Stelle auf etwa 600000 zu. Daher entspricht dies einer Verbesserung der Auflösung der Anzahl der Nulldurchgänge um eine Stelle. Durch derartiges Ändern der Referenzsignalfrequenz kann einfach die Auflösung der Anzahl der Nulldurchgänge verbessert werden.
10 ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration zeigt, welche die Anzahl der Nulldurchgänge misst. Das vom Vibrationssensor 101 ausgegebene Sensorsignal ist eine Analogspannung. Ein Analog-Digital-Wandler 1000 wandelt die Analogspannung in einen Digitalwert um und gibt den Digitalwert in einen Mikroprozessor 1001 ein. Der Mikroprozessor 1001 addiert das Referenzsignal zum Digitalwert, erzeugt das Referenzadditionssignal, zählt die Anzahl der Nulldurchgänge des Referenzadditionssignals pro Zeiteinheit und misst dadurch die Anzahl der Nulldurchgänge.
Zusätzlich kann der Analog-Digital-Wandler 1000 als Hardware ausgelegt werden oder durch vom Mikroprozessor 1001 ausgeführte Software verwirklicht werden. Nach dem Vergleich mit einer in 7 dargestellten Konfiguration wird der Analog-Digital-Wandler 1000 an eine spätere Stufe der Eingabevorrichtung 703 gesetzt, wobei der Mikroprozessor 1001 der Verarbeitungsvorrichtung 704 entspricht. Zusätzlich wurde die Anzahl der Nulldurchgänge eines Referenzadditionssignals gemessen. Wenn das Referenzadditionssignal während einer Normalzeit (während einer Referenzzeit) zur Plus- oder zur Minusseite verschoben wird, kann das Nullniveau jedoch verschoben werden und entsprechend zur Plusseite oder zur Minusseite korrigiert werden. Das heißt, dass das Nullniveau und das Konzept von positiv und negativ relativ sind.
[Dritte Ausführungsform]
Gemäß der zweiten Ausführungsform wurde mit Bezug auf 10 ein Blockdiagramm einer Hardwarekonfiguration beschrieben, wobei ein Mikroprozessor die Anzahl der Nulldurchgänge misst. Gemäß der dritten Ausführungsform wird mit Bezug auf 11 eine Ausführungsform einer Hardwarekonfiguration beschrieben, bei der die Anzahl der Nulldurchgänge ohne Verwendung eines Mikroprozessors gemessen wird.
11 ist ein Blockdiagramm der Hardwarekonfiguration, welche die Anzahl der Nulldurchgänge ohne Verwendung eines Mikroprozessors misst. Ein Oszillator 1100 erzeugt ein Referenzsignal 802 in 8. Eine Addierschaltung 1101 addiert ein von einem Vibrationssensor 101 ausgegebenes Sensorsignal und ein vom Oszillator 1100 ausgegebenes Referenzsignal und erzeugt ein Referenzadditionssignal. Ein Vergleicher 1102 gibt 1 aus, wenn das Referenzadditionssignal positiv ist, und er gibt 0 aus, wenn das Referenzadditionssignal negativ ist. Ein Zähler 1103 misst die Anzahl der Übergänge eines Ausgangswerts des Vergleichers zwischen 1 und 0 pro Zeiteinheit. Die Ausgabe des Zählers 1103 ist die Anzahl der Nulldurchgänge.
Ein Vergleich zwischen der Hardwarekonfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform (10) und jener gemäß der dritten Ausführungsform (11) zeigt, dass gemäß der dritten Ausführungsform der Stromverbrauch der Gesamthardware geringer sein kann. Gemäß der zweiten Ausführungsform muss ein Analog-Digital-Wandler 1000 eine höhere Spezifikation (eine höhere Auflösung und eine höhere Abtastrate) aufweisen. Im Allgemeinen ist der Stromverbrauch eines Hochleistungs-Analog-Digital-Wandlers hoch, weshalb der Stromverbrauch der Gesamthardware gemäß der zweiten Ausführungsform höher ist. Andererseits wird gemäß der dritten Ausführungsform die Anzahl der Nulldurchgänge gemessen, ohne dass das Sensorsignal in einen Digitalwert umgewandelt wird. Hardware (der Oszillator 1100, die Addierschaltung 1101, der Vergleicher 1102 und der Zähler 1103), wodurch Analogsignale verarbeitet werden, kann mit einem geringen Stromverbrauch betrieben werden, so dass der Stromverbrauch der Gesamthardware gemäß der dritten Ausführungsform niedrig ist.
Verglichen mit der Konfiguration aus 7 ermöglicht die Konfiguration aus 11 das Ersetzen einer Referenzsignal-Addiereinheit 705 und einer Nulldurchgangsanzahl-Messeinheit 706 durch einen Prozessor.
[Vierte Ausführungsform]
Gemäß der zweiten und der dritten Ausführungsform wird die Anzahl der Nulldurchgänge als weiterer Index verwendet, der physikalisch der in 4 dargestellten Nicht-Normalzeit 403 gleicht. Gemäß der vierten Ausführungsform wird eine Kondensatorladespannung als weiterer Index verwendet, welcher der Nicht-Normalzeit 403 physikalisch gleicht.
12 ist ein Konzeptdiagramm eines Kondensatorladespannungs-Erfassungsverfahrens. Ein Sensorsignal weist die Nicht-Normalzeit 403 auf, während derer die obere normale Amplitude 401 und die untere normale Amplitude 402 überschritten werden. Ein Nicht-Normalzeit-Entscheidungssignal gibt während der Nicht-Normalzeit 403 eine hohe Spannung 1200 und während einer Normalzeit eine niedrige Spannung 1201 aus. Unter Annahme der Spannung während der Anbringung zeigt 12 eine hohe Spannung = Vcc und eine niedrige Spannung = Vee. Ein Rücksetzsignal gibt in einem Intervall eines Abtastzeitfensters 404 in 4 eine Rücksetzspannung 1202 aus. Nur dann, wenn das Nicht-Normalzeit-Entscheidungssignal die hohe Spannung annimmt, wird der Kondensator geladen und nimmt die Kondensatorladespannung zu. Zu einer Zeit 1203, zu der das Rücksetzsignal eingegeben wird, werden alle elektrischen Ladungen des Kondensators entladen und kehrt die Kondensatorladespannung auf 0 zurück. Die Kondensatorladespannung nimmt proportional mit der Zeit zu, während derer sich die hohe Spannung im Abtastzeitfenster 404 befindet, weshalb es sich dabei um einen Index handelt, welcher der Nicht-Normalzeitrate physikalisch gleicht.
Wenn die Zeitkonstante des Ladens des Kondensators klein ist, wird der Kondensator zu einem Zeitpunkt ganz geladen, zu dem das Nicht-Normalzeit-Entscheidungssignal die hohe Spannung annimmt. Daher wird als Zeitkonstante in Bezug auf das Laden des Kondensators ein ausreichend hoher Wert ausgewählt, so dass selbst dann, wenn das Laden während des Abtastzeitfensters fortgesetzt wird, der Kondensator nicht ganz geladen wird. Insbesondere wird ein Reihenwiderstand in einen Ladeweg des Kondensators eingeführt, um die auf der Grundlage des Produkts aus dem Widerstand und der Kapazität des Kondensators bestimmte Zeitkonstante zu erhöhen.
13 ist ein Blockdiagramm einer Hardwarekonfiguration zur Messung der Kondensatorladespannung. Ein Vibrationssensor 101 gibt ein Sensorsignal an einen Vergleicher 1300 aus. Der Vergleicher 1300 gibt ein Nicht-Normalzeit-Entscheidungssignal aus. Das heißt, dass der Vergleicher 1300 die hohe Spannung ausgibt, wenn das Sensorsignal eine normale Amplitude überschreitet, und die niedrige Spannung ausgibt, wenn das Sensorsignal die normale Amplitude nicht überschreitet. Die Ausgabe des Vergleichers 1300 wird über eine Diode 1303 in einen Kondensator 1301 eingegeben und lädt den Kondensator 1301. Wenn ein Rücksetzbefehl von einer nicht dargestellten Rücksetzschaltung empfangen wird, entlädt eine Entladeschaltung 1302 in den Kondensator 1301 geladene elektrische Ladungen. Eine Gleichrichtung wird durch die Diode 1303 ausgeführt, so dass elektrische Ladungen nicht zu anderen Zeiten als zur Rücksetzzeit rückfließend entladen werden. Die Entladespannung wird durch eine Spannungsmesseinheit 1304 gemessen.
In einer Zeitzone, in welcher der Kondensator nach dem Rücksetzen entlädt, kann keine Eingabe des Vergleichers 1300 entgegengenommen werden. Durch Festlegen einer verglichen mit dem Abtastzeitfenster 404 genügend kurzen Zeit, die für das Entladen erforderlich ist, kann die Zeit in einem so hohen Maße verringert werden, dass der Einfluss auf die Nicht-Normalzeitrate im Wesentlichen ignoriert werden kann. Daher kann auch ein Aspekt verwendet werden, bei dem zwei Sätze von Schaltungen in 13 bereitgestellt und alternativ verwendet werden.
Verglichen mit der Konfiguration aus 7 ermöglicht die Konfiguration aus 13 das Ersetzen einer Referenzsignal-Addiereinheit 705 und einer Nulldurchgangsanzahl-Messeinheit 706 durch einen Prozessor, wodurch eine jener der Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304 aus 3 entsprechende Verarbeitung ausgeführt wird.
14 zeigt ein Beispiel eines Schaltplans, wodurch die vorliegende Ausführungsform verwirklicht wird, und es handelt sich dabei um ein spezifisches Beispiel eines Blockdiagramms aus 13. Ein Operationsverstärker 1801 wirkt als Vergleicher und gibt Vee aus, wenn das Sensorsignal höher als die obere normale Amplitude 401 ist, und gibt Vcc aus, wenn das Sensorsignal niedriger als die obere normale Amplitude ist. Ein Operationsverstärker 1802 wirkt ansonsten als Vergleicher und gibt Vee aus, wenn das Sensorsignal niedriger als die untere normale Amplitude 402 ist, und gibt Vcc aus, wenn das Sensorsignal höher als die untere normale Amplitude ist.
Die Ausgangsspannungen des Operationsverstärkers 1801 und des Operationsverstärkers 1802 werden durch eine Diode 1803 und eine Diode 1804 gleichgerichtet, und es wird Energie in einem Kondensator 1805 gespeichert. Die Zeitkonstante für das Speichern von Energie wird durch den Kondensator 1805 und die Konstanten eines Widerstands 1806 und eines Widerstands 1807 festgelegt. Ein Rücksetzsignal 1808 wird in einem Intervall des Abtastzeitfensters 404 eingegeben, betätigt einen Schalter 1809 und einen Schalter 1810 und entlädt die Kondensatorspannung. Der Schalter 1809 ist eingeschaltet, während Energie gespeichert wird, und der Schalter 1810 ist währenddessen ausgeschaltet, und der Schalter 1809 ist während des Entladens ausgeschaltet, und der Schalter 1810 ist währenddessen eingeschaltet.
15 ist ein Konzeptdiagramm eines Verschlechterungszustands-Diagnoseschemas, wobei eine Kondensatorladespannung als Verschlechterungserfassungsindex verwendet wird. Diese Diagnose wird von einer Diagnoseeinheit 707 ausgeführt. Wenn sich die Drehvorrichtung verschlechtert, steigt die Kondensatorladespannung an. Die Kondensatorladespannung wechselt zwischen der niedrigen Spannung (die als 0 V dargestellt ist) und der hohen Spannung (die als 5 V dargestellt ist) des Vergleichers. Die Erhöhungsrate der Kondensatorladespannung gleicht der Nicht-Normalzeitrate. Wenn die Nicht-Normalzeitrate = T_th (%) ein Entscheidungskriterium ist, kann die Nicht-Normalzeitrate daher nach Gleichung (4) in die Entscheidungsschwelle der Kondensatorladespannung umgewandelt werden.
[Mathematische Formel 4] $V_{th} = V_{max} (\frac{T_{th}}{100})$
In dieser Hinsicht repräsentieren V_th eine Entscheidungsschwelle (V) einer Kondensatorladespannung und Vmax eine hohe Spannung des Vergleichers. Im Fall von beispielsweise T_th = 40 (%) kann V_th = 2 (V) gesetzt werden.
[Fünfte Ausführungsform]
Gemäß den Ausführungsformen eins bis vier wurden Beispiele beschrieben, wobei eine Vorrichtungsüberwachungsperson (ein Benutzer) einer Fabrik den Verschlechterungszustand einer Vorrichtung unter Verwendung eines Verschlechterungserfassungssystems überwacht. Gemäß der fünften Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem eine Vorrichtungsüberwachungsperson (nachstehend als Verkäufer bezeichnet) einer Wartungsfirma an einer von der Fabrik verschiedenen Stelle den Verschlechterungszustand der Vorrichtung auf der Grundlage von einer in der Fabrik installierten Diagnosevorrichtung erhaltener Informationen überwacht.
16 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration des Verschlechterungserfassungssystems in einem Fall, in dem eine die Vorrichtung aufweisende Fabrikstelle und eine die Verschlechterung überwachende Wartungsstelle verschieden sind. Eine Fabrikstelle 1510 und eine Wartungsstelle 1530 sind über ein Netz 1520 verbunden. Ein Vibrationssensor 101 ist an einer an der Fabrikstelle 1510 installierten Drehvorrichtung 100 angebracht, und ein Sensorsignal wird zu einer Edge-Recheneinheit 1501 übertragen. Ähnlich einer Recheneinheit 300 in 3 kann die Edge-Recheneinheit 1501 eine Speichervorrichtung 301, eine Eingabevorrichtung 302, eine Verarbeitungsvorrichtung 303 und eine Ausgabevorrichtung 306 aufweisen. Die Verarbeitungsvorrichtung 303 weist eine Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304 als funktionelle Einheit auf. Die Ausgabevorrichtung 306 sendet die von der Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit 304 erfasste Nicht-Normalzeitrate über das Netz 1520 zur Wartungsstelle 1530. Daher spielt die Ausgabevorrichtung 306 die Rolle einer Sendeeinheit für das Netz 1520. Diese Funktion kann durch eine allgemeine Netzschnittstelle erfüllt werden.
Eine Zentralrecheneinheit 1531 kann eine Speichervorrichtung 1532, eine Eingabevorrichtung 1533, eine Verarbeitungsvorrichtung 1534 und eine Ausgabevorrichtung 1535 aufweisen. Die Speichervorrichtung 1532 speichert von der Fabrikstelle 1510 empfangene Informationen und von der Verarbeitungsvorrichtung 1534 ausgeführte Programme. Die Eingabevorrichtung 1533 empfängt über das Netz 1520 Informationen von der Edge-Recheneinheit. Die Verarbeitungsvorrichtung 1534 weist eine Diagnoseeinheit 1537 und eine Betriebsbildschirmdarstellungs-Erzeugungseinheit 1538 als funktionelle Einheiten auf. Die Diagnoseeinheit 1537 diagnostiziert den Verschlechterungszustand der Drehvorrichtung 100 auf der Grundlage von der Edge-Recheneinheit empfangener Informationen.
Die Betriebsbildschirmdarstellungs-Erzeugungseinheit 1538 erzeugt eine auf einem Endgerät 1536 angezeigte Betriebsbildschirmdarstellung. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Betriebsbildschirmdarstellungs-Erzeugungseinheit 1538 als HTML-Server angenommen und gibt einen durch eine Sprache in der Art von Javascript (eingetragenes Warenzeichen), Cascading Style Sheets (CSS), PHP, Ruby oder Java (eingetragenes Warenzeichen) beschriebenen Code aus. Es wird angenommen, dass das Endgerät 1536 ein Tablet ist, wobei es sich um einen kleinen Computer handelt, und es wird ferner angenommen, dass die Betriebsbildschirmdarstellung auf einem Web-Browser angezeigt wird.
Die Zentralrecheneinheit braucht nicht unbedingt physikalisch an der Wartungsstelle installiert zu sein. Ein Cloud-Server, der an einer von der Wartungsstelle verschiedenen Stelle installiert ist, kann die Rolle der Zentralrecheneinheit 1531 spielen. Ferner kann nur ein Teil der von der Zentralrecheneinheit 1531 ausgeführten Funktionen vom Cloud-Server ausgeführt werden. Beispielsweise kann nur eine Funktion der Speichervorrichtung 1532, welche das Sensorsignal speichert, durch einen externen Speicherserver ausgeführt werden.
16 zeigt ein Beispiel, bei dem die Diagnoseeinheit 1537 in die Zentralrecheneinheit 1531 aufgenommen ist. Die Diagnoseeinheit 1537 kann jedoch auch in die Edge-Recheneinheit 1501 aufgenommen sein. In diesem Fall weist die Verarbeitungsvorrichtung 303 die Diagnoseeinheit 1537 als funktionelle Einheit auf und gibt die Ausgabevorrichtung 306 an Stelle der Nicht-Normalzeitrate ein Verschlechterungszustands-Diagnoseergebnis an die Zentralrecheneinheit aus.
[Sechste Ausführungsform]
Eine Ausführungsform einer Schnittstelle, über die eine Vorrichtungsüberwachungsperson (ein Verkäufer) einer Wartungsfirma eine Vorrichtung jeder Fabrik überwacht und die Wartungssituation anzeigt, wird unter Verwendung der sechsten Ausführungsform beschrieben. Der Verkäufer überwacht gleichzeitig eine oder mehrere Fabriken, so dass dem Benutzer entsprechend der Vorrichtungssituation eine zeitgerechte Reparatur (oder Wartung) bereitgestellt werden kann.
17 ist ein Layoutdiagramm eines Beispiels einer auf einem Endgerät 1536 angezeigten Wartungsverwaltungs-Bildschirmdarstellung. Der Verkäufer kann die Vorrichtungssituation und die Wartungssituation durch eine auf dem Endgerät 1536 angezeigte Wartungsverwaltungs-Bildschirmdarstellung 1600, wie in 16 dargestellt, erfahren. Ein Vorrichtungssituationsfenster 1601 zeigt den Verschlechterungszustand einer Vorrichtung und die Nicht-Normalzeitrate an.
Ein Wartungssituationsfenster 1602 zeigt eine Reparaturvorschlagssituation an. Wenn ein Verkäufer eine E-Mail-, Telefon-, Fax- oder Posttaste drückt, wird ein Reparaturvorschlagskontakt unter Verwendung der jeweiligen Kontakteinrichtung zu einem Benutzer gesendet. Ferner zeigt das Wartungssituationsfenster den Namen einer verantwortlichen Wartungsperson und den Plan einer verantwortlichen Wartungsperson an. Der Verkäufer kann den Plan der Wartungsperson prüfen und dem Benutzer dann den Reparaturvorschlagskontakt senden, so dass ein Reparaturdatum schnell festgelegt werden kann. Ferner zeigt das Wartungssituationsfenster die Anzahl der auf Lager vorhandenen Reparaturgegenstände an. Wenn der Verkäufer eine Auftragstaste 1603 drückt, werden Auftragsinformationen zu jedem Gegenstandhersteller gesendet. Der Verkäufer kann die Vorrichtungssituation prüfen und die Lagersituation für die Reparatur notwendiger Gegenstände verwalten, so dass die Lagerverwaltungswirksamkeit verbessert wird. Wenn das Auftreten eines Vorrichtungsfehlers erkannt wird, kann der Zeitraum bis zum Ablauf einer Reparaturfrist verkürzt werden, indem vorab die Lagervorrätigkeit notwendiger Gegenstände gewährleistet wird. Ferner können, indem ein weniger umfangreiches Lager für Ausfälle mit einer geringen Auftrittsfrequenz notwendiger Gegenstände unterhalten wird (beispielsweise einen Fehler, der beispielsweise einmal in zehn Jahren auftritt), das Ausmaß der von einer Wartungsfirma besessenen Vermögensgegenstände verringert werden und die Eigenkapitalrendite (ROE) verbessert werden.
[Siebte Ausführungsform]
Die vorstehenden Ausführungsformen haben eine Drehvorrichtung als Beispiel beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch auch auf andere Diagnoseziele anwendbar. Beispielsweise wird gemäß einer Ausführungsform die Diagnose einer Schneidmaschine beschrieben. Eine Schneidmaschine ist eine Vorrichtung, die ein Werkstück unter Verwendung eines Schneidwerkzeugs schneidet oder schleift, und es handelt sich dabei beispielsweise um eine Bohrmaschine, eine Fräsmaschine, eine Bearbeitungsstation oder eine numerisch gesteuerte (NC) Maschine.
18 zeigt ein Beispiel einer Schneidmaschine als Schneidwerkzeug. Eine Bohrerhalteeinheit 1700 hält einen Bohrer 1701. Die Bohrerhalteeinheit 1700 dreht den Bohrer 1701, und die Bohrerhalteeinheit 1700 wird abgesenkt, um einen Bohrprozess an einem Werkstück 1702 auszuführen. Zur Überwachung der Verschlechterung der Schneidmaschine ist ein Stromsensor 1703 an der Bohrerhalteeinheit 1700 angebracht. Ferner ist ein Vibrationssensor 1704 am Werkstück 1702 angebracht, um die Verarbeitungsgenauigkeit des Bohrprozesses zu überwachen.
Ein Stromsignal des Bohrers hat eine Wellenform mit einer Frequenzkomponente infolge der Drehgeschwindigkeit des Bohrers und der Anzahl der Bohrspitzen, wobei die Wellenformamplitude bei einer Verschlechterung des Bohrers ansteigt. Zur Erfassung der Verschlechterung durch die Verwendung einer herkömmlichen Stromamplitude sind ein Drehgeschwindigkeits-Sollwert der Schneidmaschine und Entwurfszeichnungsinformationen für den Bohrer notwendig. Andererseits kann durch die Verarbeitung eines vom Stromsensor 1703 erhaltenen Sensorsignals durch eine Systemkonfiguration, die jener gemäß den Ausführungsformen eins bis vier ähnelt, die Verschlechterung des Bohrers überwacht werden, ohne den Drehgeschwindigkeits-Sollwert und die Entwurfszeichnungsinformationen zu verwenden. In diesem Fall kann die aktuelle Amplitude vor der Verschlechterung des Bohrers als normale Amplitude definiert werden und ist der Verschlechterungszustand des Bohrers mit einer Nicht-Normalzeitrate korreliert.
Ähnlich wie bei der Genauigkeit des Bohrprozesses sind Bohrerinformationen erforderlich, um die Prozessgenauigkeit durch die Verwendung einer herkömmlichen Vibrationsamplitude zu überwachen. Andererseits kann durch Ausführen einer Verarbeitung durch eine Systemkonfiguration, die jener gemäß den Ausführungsformen eins bis vier ähnelt, die Prozessgenauigkeit überwacht werden, ohne Bohrerinformationen zu verwenden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015094587 A [0005]
JP 2017219469 A [0006]

Claims

Beansprucht wird:
Zustandserfassungssystem, das den Zustand einer Maschinenvorrichtung auf der Grundlage eines Erfassungssignals von einem an der Maschinenvorrichtung bereitgestellten Erfassungselement erfasst, wobei das Zustandserfassungssystem eine Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit, welche eine Rate oder einen Wert als Nicht-Normalzeitrate erfasst, aufweist, wobei die Rate ein Integrationswert über eine Zeit ist, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb einer vorgegebenen Zeit eine vorgegebene normale Amplitude überschreitet, und der Wert der Rate physikalisch entspricht.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit den Integrationswert über die Zeit erfasst, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb der vorgegebenen Zeit die normale Amplitude überschreitet.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit Folgendes aufweist: eine Referenzsignal-Addiereinheit, welche ein Referenzsignal zum Erfassungssignal addiert und ein Referenzadditionssignal erzeugt, und eine Nulldurchgangsanzahl-Messeinheit, welche die Anzahl misst, mit der das Referenzadditionssignal innerhalb der vorgegebenen Zeit einen positiven und einen negativen Wert kreuzt.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 3, wobei die Frequenz des Referenzsignals eine Frequenz ist, welche die Obergrenze einer im Erfassungssignal enthaltenen Frequenzkomponente überschreitet.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 3, wobei die Frequenz des Referenzsignals variabel ist.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die Nicht-Normalzeitraten-Erfassungseinheit Folgendes aufweist: einen Kondensator, der während der Zeit geladen wird, während derer die Amplitude des Erfassungssignals die normale Amplitude überschreitet, und eine Spannungsmesseinheit, welche die Spannung des Kondensators misst.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 1, welches ferner eine Diagnoseeinheit aufweist, welche die Verschlechterung auf der Grundlage der Nicht-Normalzeitrate diagnostiziert.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 7, wobei die Diagnoseeinheit den gleitenden Mittelwert der Nicht-Normalzeitraten berechnet und auf der Grundlage des gleitenden Mittelwerts einen unerwarteten Fehler aus der Verschlechterungsdiagnose ausschließt.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 1, welches ferner eine Sendeeinheit aufweist, welche die Nicht-Normalzeitrate zu einem Netz sendet.
Zustandserfassungssystem nach Anspruch 1, welche ferner eine Speichereinheit aufweist, welche die auf der Grundlage des Erfassungssignals zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnete Amplitude als normale Amplitude speichert.
Zustandserfassungssystem, das den Zustand einer Maschinenvorrichtung erfasst und Folgendes aufweist: eine Eingabevorrichtung, welche eine Rate oder einen Wert auf der Grundlage eines Erfassungssignals von einem der Maschinenvorrichtung bereitgestellten Erfassungselement als Nicht-Normalzeitrate empfängt, wobei die Rate ein Integrationswert über eine Zeit ist, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb einer vorgegebenen Zeit eine vorgegebene normale Amplitude überschreitet, und der Wert der Rate physikalisch entspricht, und eine Diagnoseeinheit, welche die Verschlechterung der Maschinenvorrichtung auf der Grundlage der Nicht-Normalzeitrate diagnostiziert.
Zustandserfassungsverfahren zur Erfassung des Zustands einer Maschinenvorrichtung auf der Grundlage eines von einem an der Maschinenvorrichtung bereitgestellten Erfassungselement erhaltenen Erfassungssignals, wobei das Zustandserfassungsverfahren von einer Informationsverarbeitungsvorrichtung oder -hardware, einschließlich einer Eingabevorrichtung, einer Speichervorrichtung, einer Verarbeitungsvorrichtung und einer Ausgabevorrichtung, ausgeführt wird und dabei eine Rate oder ein Wert als Nicht-Normalzeitrate erfasst wird, wobei die Rate ein Integrationswert über eine Zeit ist, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb einer vorgegebenen Zeit eine vorgegebene normale Amplitude überschreitet, und der Wert der Rate physikalisch entspricht.
Zustandserfassungsverfahren nach Anspruch 12, wobei die Speichervorrichtung eine Amplitude auf der Grundlage des Erfassungssignals zu einem bestimmten Zeitpunkt als normale Amplitude speichert und die Verarbeitungsvorrichtung den Integrationswert über die Zeit, während derer die Amplitude des Erfassungssignals innerhalb der vorgegebenen Zeit die normale Amplitude überschreitet, berechnet.
Zustandserfassungsverfahren nach Anspruch 12, wobei die Verarbeitungsvorrichtung oder die Hardware ein Referenzsignal erzeugt, das Referenzsignal zum Erfassungssignal addiert und ein Referenzadditionssignal erzeugt und die Anzahl der Male misst, mit der das Referenzadditionssignal innerhalb der vorgegebenen Zeit einen positiven und einen negativen Wert kreuzt.
Zustandserfassungsverfahren nach Anspruch 12, wobei die Hardware einen Kondensator aufweist, der Kondensator während der Zeit geladen wird, während derer die Amplitude des Erfassungssignals die vorgegebene normale Amplitude innerhalb der vorgegebenen Zeit überschreitet, und die Spannung des Kondensators am Ende der vorgegebenen Zeit gemessen wird.