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Die
Erfindung betrifft ein System zur Auswertung von Informationsdaten,
insbesondere von analogen und/oder digitalen Messdaten, mit einem
Bildschirm zur Darstellung der analogen und/oder digitalen Messsignale.
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Die
Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Auswertung von Informationsdaten,
insbesondere von analogen und/oder digitalen Messsignalen, die als
graphische Daten auf einem Bildschirm dargestellt werden.
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Ein
derartiges System bzw. ein derartiges Verfahren kommt beispielsweise
bei einem Prüfsystem
zum Einsatz, bei dem ermittelte Informationsdaten, sogenannte Prüfdaten auf
einem Bildschirm graphisch dargestellt werden. Dabei kann es erforderlich sein,
lediglich einen Teilbereich der Informationsdaten, beispielsweise
durch einen oberen und einen unteren Grenzwert definierten Teilbereich
der Informationsdaten für
eine graphische Darstellung oder für eine Weiterverarbeitung zu
benötigen.
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Aus
WO 98/01728 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von analogen Messsignalen
für die
akustische Diagnose von Prüflingen
bekannt. Dabei werden mittels Schwingungsaufnehmern von einem Prüfling, beispielsweise
einem Motor, analoge Messsignale abgenommen. Ein Computer ist mit
einer Schnittstellenkarte ausgerüstet,
die zur Digitalisierung der Messsignale dient.
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Aus
Otto, K.: Scope-Messungen-optimal dokumentiert in Z.: Elektronik
10/1993, S. 46–49
ist ein System zur Erfassung und Auswertung von Messdaten, mit einem
Bildschirm zur Darstellung der Messdaten, mit Selektionsmitteln
zur graphischen Markierung und Selektion eines Teilbereichs des
Messsignals bekannt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren
zur Auswertung von Informationsdaten anzugeben, das auf einfache
Weise eine Datenselektion ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein System bzw. durch ein Verfahren mit den in
den Ansprüchen
1 bzw. 4 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Bei
den Messdaten handelt es sich beispielsweise um analoge Messsignale,
welche mittels akustischer Messaufnehmer Schwingungen eines Prüflings,
beispielsweise eines Motors erfassen. Eine derartige akustische
Diagnose erfolgt beispielsweise zur Diagnostizierung von Lagerschäden etc.
bei der Herstellung bzw. bei einer Überprüfung von Motoren. Als Ergebnis
liegen eine Anzahl von Messdaten vor, die beispielsweise jeweils
unterschiedlichen Prüflingen
zugeordnet sind. Die Ergebnisse, beispielsweise der Frequenzverlauf
der akustischen Messung über der
Zeit, kann auf einem Bildschirm graphisch dargestellt werden. Bei
der Auswertung und Parametrierung des Prüfsystems ist es dabei häufig erforderlich, dass
lediglich ein eingeschränkter
Teilbereich der graphischen Darstellung, beispielsweise zur Absonderung
fehlerhafter Prüflinge
etc. für
eine weitere graphische Aufbereitung bzw. für eine Wei terverarbeitung der
Informationsdaten des Teilbereichs benötigt wird. Zur Selektion dieses
Teilbereichs wird durch die Selektionsmittel in der graphischen
Darstellung der gewünschte
Teilbereich gekennzeichnet. Anhand der so definierten Grenzwerte
werden für
eine weitere graphische Darstellung oder für eine Weiterverarbeitung lediglich
die Informationsdaten zugrunde gelegt, die innerhalb des selektierten
Teilbereichs liegen, d.h. die die Eigenschaften des selektierten
Teilbereichs aufweisen. Durch die graphische Selektion des Teilbereichs
und die damit verbundene Vergabe der Teilbereichsgrenzwerte entfällt eine
umständliche manuelle
Eingabe von insbesondere numerischen Grenzwerten, die zudem auch
häufig
fehlerbehaftet ist.
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Eine
vorteilhafte Weiterverarbeitung der Informationsdaten, die durch
den selektierten Teilbereich erfaßt wurden, d.h. innerhalb des
durch die Teilbereichsgrenzwerte gekennzeichneten Fensters liegen,
wird dadurch ermöglicht,
daß die
Auswerte- und Steuermittel zur Auswertung der dem selektierten Teilbereich
zugrunde liegenden Informationsdaten vorgesehen sind. Eine derartige
Auswertung kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß für eine weitere
Verarbeitung und/oder Darstellung lediglich die Informationsdaten
des selektierten Teilbereichs weiter berücksichtigt werden, während die
Informationsdaten außerhalb
des Teilbereichs außer
Betracht bleiben.
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Eine
einfache Bedienung des Systems kann dadurch erzielt werden, daß das System
ein auf einem Computer installiertes Anwenderprogramm ist und die
Selektionsmittel eine mit dem Computer gekoppelte Cursor-Steuerungsvorrichtung,
insbesondere eine Maus oder ein Touch-Pad ist. Der Anwender kann
innerhalb des Anwenderprogramms beispielsweise durch „Ziehen
mit der Maus" den
Teilbereich auswählen,
wie er dies beispielsweise von Zeichenprogrammen her gewohnt ist.
Eine umständliche
und fehlerbehaftete Eingabe von Werten entfällt.
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Ein
vorteilhafter Anwendungsfall des Systems als Prüfanlage ist dadurch gekennzeichnet,
daß das
System einen Speicher zur Speicherung der Informationsdaten aufweist,
daß die
Informationsdaten auf durch ein Meßverfahren ermittelte und in
dem Speicher der Datenverarbeitungsvorrichtung gespeicherte Meßwerten
beruhen, daß die
Teilbereichgrenzwerte zur Parametrierung einer Prüfanlage
zur Auswahl von Prüfmerkmalen
vorgesehen sind.
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Die
flexible und variable Vorgabe von Grenzwerten hat sich bei Anwendungsfalls
des System als akustisches Prüfsystem
gezeigt, bei dem die Datenverarbeitungsvorrichtung zur Ermittlung
der Informationsdaten durch akustische Aufnahmen von Prüflingen,
insbesondere von Motoren vorgesehen ist, daß System einen Speicher zur
Speicherung der Informationsdaten in der Weise aufweist, daß zu jedem
Prüfling
die diesem Prüfling
zugehörigen
Prüfdaten
gespeichert werden, daß der
Bildschirm zur graphischen Darstellung der Prüfdaten vorgesehen ist, daß die Selektionsmittel
zur Auswahl des Teilbereichs als interessierender Prüfbereich
vorgesehen sind und daß die
Datenverarbeitungsvorrichtung zur Ermittlung und/oder zur Darstellung
der dem selektierten Prüfbereich
zuordenbaren Prüflinge
vorgesehen ist.
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Wird
das Verfahren durch ein auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung
installiertes Anwenderprogramm durchgeführt, wobei die Informationsdaten auf
durch ein Meßverfahren
ermittelte und in einem Speicher der Datenverarbeitungsvorrichtung
gespeicherte Meßwerten
beruhen, und wobei die Teilbereichgrenzwerte zur Parametrierung
einer Prüfanlage
zur Auswahl von Prüfmerkmalen
vorgesehen sind, so können
Prüfmerkmale
einfach und schnell abgeändert
und getestet werden. Zur Änderung
ist keine Eingabe oder Rückgriff
auf fest voreingestellte Werte (Default) erforderlich.
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Das
Verfahren kann zeitsparend in der Weise realisiert werden, daß in einem
ersten Schritt der Teilbereich durch Ziehen mit einem Selektionsmittel auf
dem Bildschirm festgelegt wird, daß in einem zweiten Schritt
anhand der graphischen Positionsdaten des Teilbereichs durch Bestimmung
der nächstliegenden
Pixel die Teilgrenzwerte bestimmt werden, daß in einem dritten Schritt
die Teilbereichsgrenzwerte als Eingangsparameter für eine Neuaufbereitung der
Informationsdaten vorgesehen sind und daß in einem vierten Schritt
auf dem Bildschirm Auswertedaten dargestellt werden, die den durch
die Teilbereichsgrenzwerte vorgegebenen Eigenschaften entsprechen.
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Eine
nahezu automatische Steuerung des Verfahrens, welches den Anwender
lediglich zur Selektion des Teilbereichs benötigt kann dadurch sichergestellt
werden, daß das
Verfahren ein akustisches Prüfverfahren
ist, bei dem durch die Datenverarbeitungsvorrichtung die Informationsdaten
durch akustische Aufnahmen von Prüflingen, insbesondere Motoren
ermittelt werden, bei dem die Informationsdaten in einem Speicher
der Datenverarbeitungsvorrichtung derart gespeichert werden, daß zu jedem Prüfling die
diesem Prüfling
zugehörigen
Prüfdaten gespeichert
werden, daß die
Prüfdaten
auf dem Bildschirm graphisch dargestellt werden und aus den Prüfdaten ein
interessierender Prüfbereich
ausgewählt
wird, daß die
aus den gespeicherten Prüfdaten die
diesem Prüfbereich
zuordenbaren Prüfbereichsprüfdaten und
die zugehörigen
Prüflinge
ermittelt werden.
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Eine
anschauliche Visualisierung der ermittelten Prüfbereichsprüfdaten wird dadurch erzielt, daß die durch
den Prüfbereich
definierten Merkmalswerte für
mindestens einen Prüfling
auf dem Bildschirm angezeigt werden.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiel
näher beschrieben
und erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Prinzipdarstellung eines Systems zur Auswertung von Informationsdaten,
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel
für einen
Bildschirmausschnitt graphisch dargestellten Prüfdaten und selektiertem Teilbereich,
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3 ein weiteres Ausführungsbeispiel
für einen
Bildschirmausschnitt mit den Prüfdaten
des Teilbereichs von 2 zugeordneten
Prüfergebnissen
und
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4 einen Ausführungsbeispiel
eines Prüfsystems
zur Erfassung und Auswertung von Prüfdaten.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel
eines Systems zur Auswertung von Informationsdaten. Das System besteht
aus einer Datenverarbeitungsvorrichtung 10., beispielsweise
einem sogenannten Personal-Computer 10, der mit einem Bildschirm 1 sowie mit
einer Tastatur 8 und einer Maus 9 gekoppelt ist. Der
Computer 9 enthält
einen Speicher 6, in dem Informationsdaten I, beispielsweise
Meßdaten 3 gespeichert
sind. Die Meßdaten 3 werden
in Form einer graphischen Darstellung auf dem Bildschirm 1 dargestellt.
Die graphische Darstellung besteht aus auf über einer Zeitachse t aufgetragenen
Frequenzkennlinien 3, 4, 5. Innerhalb
der graphischen Darstellung der Frequenzkennlinien 3, 4, 5 ist
ein Teilbereich 2 durch rechteckförmige Umrandung graphisch abgesetzt.
Der Teilbereich 2 ist durch auf der Zeitachse t gekennzeichnete
Grenzwerte t1, t2 und auf der Frequenzachse f durch Grenzwerte f1,
f2 charakterisiert. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 10 weist
außerdem
eine Auswerte- und Steuervorrichtung 7 auf, die über eine
Verbindungsleitung 14 mit dem Speicher 6 und dem
Bildschirm 1 gekoppelt ist. Die Auswerte- und Steuervorrichtung 7 enthält eine
Grenzwerterfassungsvorrichtung 15 und eine Parametriervorrichtung 16.
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Das
in 1 dargestellte System
dient der Auswertung der im Speicher 6 gespeicherten Informationsdaten
I, die auf dem Bildschirm 1 als graphische Meßsignale 3, 4, 5 dargestellt
sind. Die Auswertung der Informationsdaten I erfolgt dabei folgendermaßen: Mit
Hilfe der als Maus 9 ausgebildeten Selektionsmittel erfolgt
durch "Ziehen eines
Cursors" auf dem
Bildschirm 1 mit der Maus 9 die Festlegung eines
im folgenden auch als Bildschirmfenster 2 bezeichneten
Teilbereichs. Im Zusammenhang mit Zeichenprogrammen wird ein derartiger
Vorgang auch englisch als Rubber Band oder deutsch als Gummiband
bezeichnet. Das Bildschirmfenster 2 definiert beispielsweise
einen vom Anwender gewünschten Teilbereich
der Meßsignale 3, 4, 5.
Mit Hilfe einer derartigen Selektion der Meßsignale 3, 4, 5 können beispielsweise
nicht interessierende Bereiche der Meßsignale 3, 4, 5 etc.
ausgesondert werden. Die Auswerte- und Steuermittel 7 ermittelt
anhand der graphischen Positionsdaten des Teilbereichs 2 durch
Bestimmung der nächstliegenden
Pixel die Teilgrenzwerte t1, t2; f1, f2. Diese Grenzwertbestimmung
erfolgt mit Hilfe der in der Auswerte- und Steuervorrichtung enthaltenen
Grenzwerterfassungsvorrichtung 15. Die Parametriervorrichtung 16 der
Auswerte- und Steuervorrichtung 17 bereitet die Informationsdaten
I des Speichers 6 im nächsten
Schritt derart auf, daß bei
einer weiteren Verarbeitung der Informationsdaten weiter berücksichtigt
werden, die mit dem Teilbereich 2 in Einklang stehen, d.h.
die den durch die Teilbereichsgrenzwerte t1, t2; f1, f2 vorgegebenen
Eigenschaften entsprechen. Mit Hilfe des in 1 dargestellten Systems wird somit durch
einfache graphische Selektion mittels der Maus 9 ein Informationsdatenbestand
I auf einfache Weise graphisch handhabbar, ohne daß eine aufwendige
und fehlerbehaftete manuelle Eingabe von Grenzwerten etc. erforderlich
ist. Insbesondere bei einer häufigen Änderung
von Grenzwerten ist somit eine schnelle und wirkungsvolle Teilbereichsvorgabe
möglich.
Häufig
vorkommende Teilbereiche können
dabei als Teilbereichsprofile in einem Speicher der Datenverarbeitungsvorrichtung 10,
beispielsweise auch im Speicher 6 gespeichert werden.
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2 zeigt eine auf einem Monitor 1 dargestellte
Bildschirmsicht, die verschiedene Bildschirmfenster aufweist. In
einem Bildschirmbereich 11 ist eine graphische Darstellung
von Meßsignalen 3, 4, 5, 17 gezeigt,
wie dies in prinzipieller Darstellung bereits in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
erläutert
wurde. Die graphische Darstellung der Meßsignale 3, 4, 5, 17 enthält einen
Bildschirmteilbereich 2, der durch "Ziehen mit der Maus" erzeugt wurde. Der Bildschirmteilbereich 2 ist
durch die Teilbereichsgrenzwerte t1, t2; f1, f2 gekennzeichnet.
Auf dem Bildschirm 1 sind bei den in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weiter u.a.
Menüleisten 12a, 12b sowie
Bildschirmfenster 22, 23 vorgesehen. Die Menüleiste 12a dient
zur Aktivierung verschiedener voreingestellter Auswerteverfahren,
während
durch Anklicken des Bildschirmfensters 23 die Schwellwertfestlegung,
d.h. die Auswahl des Bildschirmteilbereichs 2 vorgenommen
werden kann. Der Bildschirmbereich 22 kennzeichnet die
Teilbereichsgrenzwerte t1, t2; f1, f2. Mit Hilfe des Menüs 12b kann
eine statistische Weiterverarbeitung der Informationsdaten des selektierten
Bildschirmbereichs 2 erfolgen. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind mit Hilfe
des Pop-up-Menüs 12b die
voreingestellten Analyseverfahren Summe, t-Summe, Effektivwert, Mittelwert,
Standardabweichung, Maximum, Minimum etc. ausführbar.
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Die
in 2 dargestellte Bildschirmdarstellung
entspricht dem Bildschirmaufbau nach Durchführung des Menüpunkts 23 "Schwelle festlegen". Als Vorarbeiten
zur Festlegung der Schwelle, d.h. zur Erzeugung des Bildschirmteilbereichs 2 ist
es erforderlich, nach Anwahl des Menüpunkts 23 mit der
durch den Cursor gekennzeichneten Maus-Position durch Gedrückthalten,
beispielsweise der linken Betätigungstaste
der Maus während
eines Ziehens der Maus über
den Bildschirm 11, den gewünschten Bildschirmteilbereich 2 zu
selektieren. Nach Selektion des Bildschirmteilbereichs 2 werden
von der im Computer 10 (vergleiche 1, 4)
enthaltenen Auswertevorrichtung anhand der graphischen Positionsdaten des
Teilbereichs 2 die Teilbereichsgrenzwerte t1, t2; f1, f2
ermittelt. Hierzu werden beispielsweise die nächstliegenden Pixel bestimmt,
wobei zur Erzielung von ganzzahligen Grenzwerten eine Rastereinstellung
oder eine Rundung der Grenzwerte vorgegeben werden kann.
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3 zeigt eine Bildschirmdarstellung 1,
die in einem linken unteren Bildschirmfenster eine graphische Darstellung
von Auswertedaten 20 enthält. Die Auswertedaten 20 sind
das Ergebnis eines im vorherigen Schritt im Bildschirmfenster der 2 aktivierten Auswerteverfahrens "Summe". In einem Bildschirmfenster 24 sind
wiederum die Teilbereichsgrenzwerte t1, t2; f1, f2 angegeben. Die
im linken unteren Bildschirmfenster dargestellten Auswertedaten kennzeichnen
verschiedene Prüflinge,
beispielsweise Motoren, welche die Eigenschaften des im Bildschirmfenster 11 der 2 selektierten Teilbereichs 2 aufweisen.
Die so erhaltene statistische Auswertung dient beispielsweise dazu,
bei Prüflingen,
beispielsweise Motoren aufgrund der durchgeführten Prüfdaten eine Qualitätsbeurteilung
nach "Gut", "Lager 1 Schaden", "Lager 2 Schaden" sowie "Fremdklasse" durchzuführen.
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Auch
bei den im Bildschirmbereich 20 dargestellten Auswertedaten
kann mit Hilfe eines "Ziehens mit
der Maus" wiederum
eine Teilbereichsauswahl und damit eine erneute Schwellwertfestlegung
auf einfache Weise erfolgen. Ebenso kann durch "Zurückspringen
zum vorherigen Menüpunkt" (vergleiche 2) eine neue Schwellwertvorgabe
durch Auswahl eines neuen Teilbereichs 2 vorgenommen werden.
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4 zeigt eine Vorrichtung
zur Erfassung von analogen Meßsignalen
für die
akustische Diagnose von Prüflingen 19.
Bei den Prüflingen 19 handelt
es sich beispielsweise um Motoren M1, M2, M3. Die Prüflinge 19 sollen
mittels der akustischen Diagnose, beispielsweise auf Lagerschäden etc.
untersucht werden. Hierzu erfolgt mittels eines akustischen Sensors 25 eine
akustische Informationsdatenerfassung der einzelnen Mo toren M1,
M2, M3. Die Informationsdaten werden in einem Speicher 18 der Datenverarbeitungseinrichtung 10 gespeichert.
Die Informationsdaten I bestehen beispielsweise aus einer Zuordnung
bestimmter Frequenzwerte D1, D2 zu den einzelnen Prüflingen
M1, M2, M3. Die so ermittelten Informationsdaten I können in
Form graphischer Funktionsverläufe
etc. auf einem Bildschirm 1 visualisiert werden, wie dies
im Zusammenhang mit 2, 3 gezeigt wurde. Die Maus 9,
welche mit dem Computer 10 verbunden ist, dient der Selektion von
Teilbereichsgrenzwerten durch Ziehen der Maus 9 auf dem
Bildschirm 1. Aus den graphischen Eckdaten des selektierten
Teilbereichs werden mit Hilfe der Auswerte- und Steuervorrichtung 17 die
Teilbereichsgrenzwerte ermittelt. Die so ermittelten Teilbereichsgrenzwerte
dienen als Eingangsparameter zur Ansteuerung und Neuaufbereitung
im Speicher 18 gespeicherten Informationsdaten. Bei einer
Weiterverarbeitung, beispielsweise bei einer Durchführung verschiedener
Prüfmuster
werden lediglich die mit dem Teilbereich in Einklang stehenden Informationsdaten
I weiterverwendet. Über
eine Verbindungsleitung 26 ist die Datenverarbeitungseinrichtung 10 mit einer
Steuervorrichtung 21, welche die Zuführung der Prüflinge M1,
M2, M3 steuert verbunden.
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Das
in 4 dargestellte System
zur Erfassung und Auswertung der akustischen Informationsdaten kann
beispielsweise im Zusammenhang mit dem in WO 98/01728 vorgeschlagenen
Vorrichtung zur Erfassung von analogen Meßsignalen für die akustische von Prüflingen
verwendet werden.
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Zusammenfassend
betrifft die Erfindung ein System und Verfahren zur Auswertung von
Informationsdaten 3, 4, 5, insbesondere
von analogen und/oder digitalen Meßsignalen 3, 4, 5,
die als graphische Daten auf einem Bildschirm 1 dargestellt werden.
Mit Hilfe eines auf dem Bildschirm 1 darstellbaren Anzeigeelements,
beispielsweise eines Cursors wird ein Teilbereich 2 auf
dem Bildschirm selektiert. Das System und Verfahren umfaßt weiter
die Ermittlung der dem Teilbereich 2 zuge ordnete Teilbereichsgrenzwerte
t1, t2; f1, f2, die dann für
eine Weiterverarbeitung zur Verfügung
stehen. Insgesamt entfällt
eine aufwendige Eingabe von Grenzwerten beispielsweise per Hand.
Das System und Verfahren ist besonders vorteilhaft als auf einer
Datenverarbeitungsvorrichtung 10 installiertes Anwenderprogramm realisiert,
wobei die Informationsdaten 3, 4, 5 auf durch
ein Meßverfahren
ermittelte und in einem Speicher 18 der Datenverarbeitungsvorrichtung 10 gespeicherte
Meßwerten
beruhen. Die Teilbereichgrenzwerte t1, t2; f1, f2 sind beispielsweise
zur Parametrierung einer Prüfanlage
und zur Auswahl von Prüfmerkmalen
vorgesehen.