Browse Prior Art Database

Akustische Ueberwachung von mechanischen Konstruktionen durch Signaturvergleich

IP.com Disclosure Number: IPCOM000010821D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 2 (2003-02-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Feb-25
Document File: 1 page(s) / 48K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Im Folgenden wird ein Verfahren der akustischen Ueberwachung von mechanischen Konstruktionen auf Veraenderungen (Stoerungen) am Beispiel eines Rohrleitungssystems vorgestellt. Gewoehnlich werden Rohrleitungssysteme durch visuelle Inspektion ueberwacht. Als Ergaenzung oder zur Qualitaetskontrolle bei der Fertigung sind ausserdem Ultraschallueberpruefungen bekannt. Das neue Verfahren ermoeglicht die Durchfuehrung einer akustische Kalibrierung des Systems. Die Kalibrierung liefert eine Datenmenge, die als akustische Signatur des Systems aufgefasst wird. Sie beschreibt alle wichtigen Eigenschaften des Systems im stoerungsfreien Fall. Waehrend der Ueberwachung wird die aktuelle Ist-Signatur des Systems aufgenommen und mit der Soll-Signatur im Gutfall verglichen. Aendert sich die Signatur des Betriebsgeraeusches ueber eine festzulegende Schwelle und Dauer hinaus, dann wird eine Warnmeldung abgegeben und der Servicetechniker gezielt an die moegliche Stoerstelle gefuehrt. Sowohl die Kalibrierung als auch die Lokalisierung der Stoerstellen kann auf zwei Arten erfolgen: a.) Passives Abhoeren des Systems mit Mikrophonen und Auswertung der Laufzeit bzw. Phase. b.) Aktives Simulieren des Systems mit Schallgebern (z.B. Lautsprechern) und Auswertung von Echos. An geeigneten Stellen im System werden mehrere Mikrophone oder Schallgeber, die eine gemeinsame synchrone Zeitbasis und eine individuelle Messstellennummer besitzen, angebracht und mit einem Netzwerk verbunden. Bei der Kalibrierung werden alle typischen Geraeusche der vorhandenen Komponenten sowie Laufzeitdifferenzen der Mikrophone oder die Resonanzfrequenzen der mechanischen Objekte aufgenommen. Ausserdem wird eine Geraeuschbibliothek angelegt, die schon vorgekommene Geraeusche erfasst und eventuell nach moeglichen Ursachen sortiert. Dieses Verfahren ersetzt die oben vorgestellten Kontrollen nicht, bietet jedoch eine verbesserte Ueberwachungsabdeckung und gleichzeitig die Moeglichkeit, die Wartungskosten durch gezielte Durchfuehrung der Inspektionen zu reduzieren. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Verbindung der herkoemmlichen Automatisierungstechnik zur Steuerung mit der CAS-Technik (Compact Acoustic Sensor Technik) zur Systemueberwachung. Somit koennen die vorhandene Infrastruktur und Hardwareplattform der Automatisierungstechnik ohne grossen Aufwand nachgeruestet und zur akustischen Ueberwachung genutzt werden.

This text was extracted from a PDF file.
This is the abbreviated version, containing approximately 57% of the total text.

Page 1 of 1

S

© SIEMENS AG 2003 file: 2002J19149.doc page: 1

Akustische Ueberwachung von mechanischen Konstruktionen durch Signaturvergleich

Idee: Johannes Bozenhardt, DE-Karlsruhe; Jens Meckel, DE-Karlsruhe

Im Folgenden wird ein Verfahren der akustischen Ueberwachung von mechanischen Konstruktionen auf Veraenderungen (Stoerungen) am Beispiel eines Rohrleitungssystems vorgestellt.

Gewoehnlich werden Rohrleitungssysteme durch visuelle Inspektion ueberwacht. Als Ergaenzung oder zur Qualitaetskontrolle bei der Fertigung sind ausserdem Ultraschallueberpruefungen bekannt.

Das neue Verfahren ermoeglicht die Durchfuehrung einer akustische Kalibrierung des Systems. Die Kalibrierung liefert eine Datenmenge, die als akustische Signatur des Systems aufgefasst wird. Sie beschreibt alle wichtigen Eigenschaften des Systems im stoerungsfreien Fall. Waehrend der Ueberwachung wird die aktuelle Ist-Signatur des Systems aufgenommen und mit der Soll-Signatur im Gutfall verglichen. Aendert sich die Signatur des Betriebsgeraeusches ueber eine festzulegende Schwelle und Dauer hinaus, dann wird eine Warnmeldung abgegeben und der Servicetechniker gezielt an die moegliche Stoerstelle gefuehrt. Sowohl die Kalibrierung als auch die Lokalisierung der Stoerstellen kann auf zwei Arten erfolgen:

a.) Passives Abhoeren des Systems mit Mikrophonen und Auswertung der Laufzeit bzw. Phase.

b.) Aktives Simulieren des Systems mit Schallgebern (z.B. Lautsprechern) und Auswertung von Echos.

An geeigneten Stellen im...