PRECOG / Analyse periodischer Bewegungen

Wie PRECOG Signalverläufe periodischer Bewegungen analysiert

Maschinen wie Weichenantriebe bewegen sich in Zyklen. PRECOG analysiert jeden Moment der gemessenen Kurve, sodass Fehler auch dort sichtbar werden, wo ein einzelner Grenzwert sie nicht erfassen würde.

Ablauf der Messdatenverarbeitung

Ein zusätzlicher Schritt bei periodischer Bewegung

Es hilft, diesen Beitrag zu lesen, wenn Sie bereits wissen, wie PRECOG bei Maschinen im Dauerbetrieb eingesetzt wird (siehe Datenauswertung). Bei periodischer Bewegung ist für denselben Ansatz nur ein zusätzlicher Schritt nötig: PRECOG muss für jeden Zeitpunkt entlang der Kurve berechnet werden.

Dazu wählt man einen einzelnen Zeitpunkt und sammelt die Werte dieses Zeitpunkts aus jeder Kurve, wie in der Abbildung gezeigt. Wird die Berechnung für jeden Zeitpunkt durchgeführt, ergibt sich ein klares Bild davon, welche Abschnitte der Kurve Anomalien enthalten.

Links: Leistungskurven von zehn Bewegungen über die Zeit in Millisekunden, wobei die Leistungswerte eines ausgewählten Zeitpunkts auf jeder Kurve markiert sind. Rechts: die Leistungswerte der zehn Bewegungen zu diesem Zeitpunkt, Bewegung für Bewegung

Jeder Zeitpunkt einer periodischen Kurve wird ausgewertet, sodass eine Bewegung mehrere Anomalien gleichzeitig zeigen kann. Das Zählen dieser Anomalien ergibt ein gutes Bild vom allgemeinen Zustand der Maschine.

Zielwert und Toleranz

Die ersten Zielwerte festlegen

Nach unserer Erfahrung lohnt es sich, den Zielwert für jeden Zeitpunkt auf den höchsten Wert zu setzen, der bei einwandfreiem Betrieb unter normalen Betriebsbedingungen aufgezeichnet wurde, und die Toleranz auf die Standardabweichung der Daten zu stützen. Auch die Herstellerangaben, etwa die maximale Leistungsaufnahme, müssen berücksichtigt werden. Danach können Testfälle die Ziel- und Toleranzwerte verfeinern, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist.

Messung

Das Messgerät ist wichtig

Die Genauigkeit, die Empfindlichkeit und die Abtastfrequenz des Messgeräts können stark beeinflussen, welche Fehlerarten an einem Gerät erkannt werden können. Prüfen Sie die technische Spezifikation des Geräts sorgfältig und testen Sie es an einem Musterexemplar, bevor Sie es breit einsetzen.

Beispiel. Bei Drehstrommotoren ist die Art des Tiefpassfilters im Gerät ein wichtiger Punkt, weil sie bestimmt, wie stark die gemessene Leistungskurve geglättet wird.

Rezepte

Die Kurve mit Rezepten in Abschnitte unterteilen

Für eine genauere Analyse und um mögliche Fehler voneinander zu unterscheiden, wird die Kurve anhand der Testergebnisse in kleinere Abschnitte unterteilt. Die Analyse der Testdaten zeigt, welche Zeiträume überwacht werden müssen.

Danach kann ein Rezept geschrieben werden, mit dem sich die Daten von PRECOG schnell und einfach auswerten lassen. Das Rezept kann aus der Erfahrung feinabgestimmt werden und lässt sich in den meisten Fällen sofort auf viele Einheiten desselben Gerätetyps anwenden. Jeder Abschnitt wird anhand des Rezepts ausgewertet, um den Fehler zu identifizieren.

Beispiel 1

Belastung durch eine verformte Weichenzunge

Eine Leistungskurve über die Schwingzeit in Millisekunden, unterteilt in zehn nummerierte Abschnitte, mit farbigen Balken, die die erkannten Anomalien in den Abschnitten 4 bis 8 markieren

Das Rezept

Abschnitt Relevant Prozentsatz Anzahl der Anomalien / Bewegungsbereich
1 bis 3 Ja über 90% Niedrig / innerhalb
4 Ja über 30% Mehrere / innerhalb
5 Ja über 80% Wenige / innerhalb
6 Ja über 30% Irrelevant / unterhalb
7 Ja über 15% Irrelevant / unterhalb
8 Ja über 60% Irrelevant / unterhalb
9 Ja über 50% Niedrig / innerhalb
10 Ja über 90% Niedrig / innerhalb

Beispiel 2

Abnormaler Betrieb durch Fremdmaterial

Eine Leistungskurve über die Schwingzeit in Millisekunden mit roten Balken, die die erkannten Anomalien in den Abschnitten 8 und 10 markieren

PRECOG findet auch die Fehler, die Schwellenwertverfahren finden, sodass ein Ansatz alle Fehler abdeckt, die die gemessenen Daten zeigen können.

Das Rezept

Abschnitt Relevant Prozentsatz Anzahl der Anomalien / Bewegungsbereich
1 bis 7 Nein
8 Ja über 70% Mehrere / oberhalb
9 Nein
10 Ja über 85% Mehrere / oberhalb

Derselbe Rezeptansatz funktioniert bei anderen periodischen Maschinen, zum Beispiel bei den Weichen in der Fallstudie zur Bahn.