SE534939C2 - Förfarande och anordning för att bestämma parametrar relaterade till typer av vibrationer för en avkodare monterad på en axel - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande och en avkodare för att bestämma en eller fleraparametrar, där varje parameter är relaterad till en typ av vibration för avkodaren. Avkodarenär monterad på en axel och anordnad att detektera roterande rörelse för axeln. Förfarandetinnefattar stegen; generera en eller flera signaler, varje signal är ett svar på en acceleration ien riktning i en punkt på nämnda avkodare; bestämma ett eller flera frekvensspektrumrelaterade till nämnda en eller flera signaler; anpassa ett eller flera uttryck relaterade tillnämnda en eller flera signaler baserat på nämnda ett eller flera frekvensspektrum, där varjeuttryck beskriver en acceleration relaterad till nämnda en eller flera riktningar och nämnda eneller flera punkter på avkodaren; bestämma en eller flera parametrar från nämnda ett eller flera uttryck, där varje parameter är relaterad till en typ av vibration för nämnda avkodare. Fig. 2

Description

l0 15 20 25 30 534 939 En felaktig rotationsgivare kan leda till oplanerade stop av maskiner och anläggningar för service eller utbyte av delar. Detta är ofördelaktigt eftersom det ledar till kostsamma minskningar i produktion.

Det är sedan tidigare känt att övervaka skicket på rotationsavkodare. Den optiska rotationsavkodaren beskriven i EPl480344 innefattar en krets som tillhandahåller en varningssignal när den optiska disken för rotationsavkodaren blir nedsmutsad. En användare informeras sedan när avkodaren behöver service. Men, även om den visats vara användbar så tillhandahåller inte rotationsgivaren beskriven i EPI 480344 användaren med någon infonnation om kvaliteten på installationen för rotationsgivaren eller om miljön i vilket avkodaren är placerad.

Sammanfattning Det är därmed ett syfie med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en förbättrad avkodare och ett förfarande i en avkodare för att bestämma en eller flera parametrar där varje parameter är relaterad till en typ av vibration för avkodaren.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att finna olika uttryck som beskriver accelerationer i olika riktningar i olika punkter på avkodaren. Dessa uttryck används för att beräkna parametrar relaterade till olika typer av vibrationer som avkodaren utsätts för.

Enligt en första aspekt, relaterar föreliggande uppfinning till ett förfarande för att bestämma en eller flera parametrar, varje parameter är relaterad till en typ av vibration för en avkodare monterad på en axel och arrangerad att detektera roterande rörelse för en axel, varvid ett element fixerat på avkodaren förhindrar avkodaren från att rotera med axeln; förfarandet innefattar stegen: generera en eller flera signaler, varje signal är ett svar på en acceleration i en riktning i en punkt på avkodaren; bestämma ett eller flera frekvensspektrum relaterade till signalen eller de flera signalerna; anpassa ett eller flera uttryck relaterade till signalen eller de flera signalema baserat på frekvensspektrurnet eller de flera frekvensspektrumen; där varje uttryck beskriver en acceleration relaterad till de en eller flera riktningar-na och de en eller 10 l5 20 534 939 3 flera punktema på avkodaren; och bestämma en eller flera parametrar från de ett eller flera uttrycken, varvid varje pararneter är relaterad till en typ av vibration för avkodaren.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen, hänför sig föreliggande uppfinning till en avkodare för att bestärrnna en eller flera parametrar, varje pararneter är relaterad till en typ av vibration för en avkodare monterad på en axel och arrangerad att detektera rotationsrörelse för axeln, och varvid ett element fixerat på avkodaren hindrar avkodaren från att rotera med axeln; avkodaren innefattar åtminstone en accelerometer för att generera en eller flera siganler, varje signal är ett svar på en acceleration i en riktning i en punkt på avkodaren. Avkodaren innefattar vidare behandlingsmedel för att bestämrna ett eller flera frekvensspektrum relaterade till de en eller flera signalema. Behandlingsmedlen är vidare konfigurerade att anpassa ett eller flera uttryck relaterade till de en eller flera signalerna baserat på frekvensspektrurnet eller de flera frekvensspektrurnet, där varje uttryck beskriver en acceleration relaterad till de en eller flera riktningarna och de en eller flera punkterna på avkodaren. Behandlingsmedlen är ytterligare konfigurerade för att bestämma en eller flera parametrar från de ett eller flera uttrycken, varvid varje parameter är relaterad till en typ av vibration för avkodaren.

En fördel med utföringsformer av föreliggande uppfinning är att genom att bestärmna parametrar relaterade till olika typer av vibrationer för avkodaren kan en längre livstid för avkodaren uppnås eftersom avkodaren kan installeras med ett minimum av vibrationer. l0 20 25 30 35 40 45 50 534 939 Beskrivning av ritningarna Figur 1 visar schematiskt en avkodare enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning.

Figur 2 är ett flödesschema för ett förfarande enligt ett exempel på en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 3 visar schematiskt en avkodare enligt en utforingsform av föreliggande uppfinning.

Figur 5 illustrerar ett samband mellan ett första koordinatsystem och ett andra koordinatsystem som en fimktion av tiden.

Figur 6 illustrerar ett samband mellan ett första koordinatsystem ett andra koordinatsystem och ett tredje koordinatsystem som en fimktion av tiden.

Figur 7 visar en plott för x mot y för en position av avkodaren där x"= 40, y"= 0, h = 50 och e = 0,01.

Figur 8 visar en plott fór x mot y för en position på givaren där x"=- 40, y"= O, h = 50 och e = 0,01.

Figur 9 visar en plott för x mot y för en position på givaren där x"= 0, y"= 40, h = 50 och e = 0,01 Figur 10 visar en plott för x mot y för en position på givaren där x"= 0, y"=- 40, h = 50 och e = 0,01 Figur 1 1 visar en plott för accelerationen i x-riktningen mot accelerationen i y-riktningen i det första koordinatsystemet där x"= 0, y"= 0, h = 50 och e = 0,01 Figur 12 visar en plott av accelerationen i x-riktningen mot accelerationen i y-riktningen i första koordinatsystem där x"= 40, y"= 0, h = 50 och e = 0,01.

Figur 13 visar en plott av accelerationen i x-riktningen mot accelerationen i y-riktningen i första koordinatsystem där x"=- 40, y"= 0, h = 50 och e = 0,01.

Figur 14 visar en plott av accelerationen i x-riktningen mot accelerationen i y-riktningen i första koordinatsystem där x"= 0, y"= 40, h = 50 och e = 0,01.

Figur 15 visar en plot av accelerationen i x-riktning mot accelerationen i y-riktningen i första koordinatsystem där x"= 0, y"=- 40, h = 50 och e = 0,01.

Figur 16 visar ett diagram som illustrerar mätfelet för avkodaren monterad på en excentrisk axel med e = 0,01 och h = 50.

Figur 17 illustrerar symmetriaxeln z" 1800 för avkodaren.

Figur 18 illustrerar en wobblande rörelse för avkodaren när symmetriaxeln z"1800 fór 10 20 25 30 35 534 935 5 avkodaren inte är parallellt med symmetriaxeln z 1810 för rotationen.

Figur 19 illustrerar två lager, z = z0 och z = 0, i koordinatsystemet xl", yl” resp. x2", y2".

Figur 20 illustrerar en plott av rörelser i x-riktning mot y-riktning och i z-riktning under ett varv där x"= 40, y"= 0, g = 25, h = 50, eo = 0,01 och zo = 100.

Figur 21 illustrerar en plott av accelerationer i x-riktningen mot y-riktningen och i z- riktningen under ett varv där x"= 40, y"= 0, g = 25, h = 50, e0= 0,01 0011 Zo= 100- Figur 22 illustrerar en plott av accelerationer i x-riktning mot y-riktning och i z-riktning under ett varv där h = 50, e0= 0,01, z0= 100, x"= 40, y"= 0 och g =- 43.

Detaljerad beskrivning Med hänvisning till figur l illustreras exempel på utföringsfonner för avkodaren 10 för att bestämma en eller flera parametrar, varje parameter är relaterad till en typ av vibration för avkodaren 10. Avkodaren är monterad på en axel 20 och arrangerad att detektera roterande rörelse för axeln 20.

Avkodaren 10 kan utsättas för många olika typer av vibrationer. En typ av vibration som kan uppkomma är en vibration som uppkommer om axel 20 är ocentrerad. En annan typ av vibration som kan uppkomma är en vibration som förekommer om axel 20 wobblar. Ännu en typ av vibration som kan uppkomma är en vibration som förekommer om det är ett glapp i ett element 40 som förhindrar avkodaren från att rotera med axeln. Elementet 40 kan t.ex. vara en momentstag 40. Avkodaren 10 kan också utsättas för en vibration som uppkommer från olika typer av slag eller vibrationer från en motor (visas inte). Dessa olika typer av vibrationer är endast exempel på typer av vibrationer som avkodaren 10 kan utsättas för. Avkodaren 10 kan också utsättas för andra typer av vibrationer. Avkodaren kan också utsättas för dessa olika typer av vibrationer samtidigt. De olika typema av vibrationer orsakar olika typer av förslitriing av avkodaren 10. Så som nämnts ovan så minskar det övergripande tillståndet för avkodaren, p.g.a. förslitningen som avkodaren 10 utsätts för vilket i sig kan leda till att avkodaren 10 går sönder. Vissa typer av vibrationer orsakar mätfel från avkodaren 10.

Enligt en idé med uppfinningen är det möjligt att finna olika uttryck som beskriver accelerationer i olika riktningar på olika punkter på avkodaren 10. Dessa uttryck kan enligt 10 15 20 25 30 534 939 b föreliggande uppfinning användas för att beräkna parametrar relaterade till de olika typerna av vibrationer som avkodaren utsätts för. Hur uttrycken används för att beräkna de olika parametrarna kommer att beskrivas längre ned. Först några exempel på hur olika uttryck hittas för olika möjliga typer av vibrationer som avkodaren kan utsättas för. Dessa uttryck är endast exempel på uttryck som kan hittas för accelerationer på olika punkter på avkodaren 10.

Dessa uttryck skiljer sig om t.ex. andra parametrar används för att beskriva en rörelse för axeln 20. Ett exempel på en annan faktor som påverkar uttrycken år vilket medel som används för att förhindra avkodaren från att rotera. T.ex. ger en flexibel koppling en arman uppsättning uttryck. I exempel på utföringsfonner för avkodaren 10 är elementet 40 ett momentstag 40 fixerad på avkodaren 10 som förhindrar avkodaren 10 från att rotera med axeln 20. I dessa exempel på utföringsformer av uppfinningen är L en längd på momentstaget. Avståndet från en punkt 50 där momentstagsstaget 40 är fixerad till ett centrum 90 på rotationsavkodaren är h.

Excentrisk axel Så som nämnts ovan är en möjlig typ av vibration som avkodaren 10 kan utsättas för en vibration som uppkommer i ett fall när axeln 20 är ocentrerad. För denna typ av vibration är det möjligt att finna olika uttryck för accelerationer på olika punkter på avkodaren 10. Nedan ges ett exempel på hur uttryck för accelerationer i olika riktningar på olika punkter på avkodaren kan hittas i ett fall när axel 20 är ocentrerad. Så som kan ses i figur 1 är axeln ocentrerad med ett fel på e 21. Ett första koordinatsystem (x, y) 70, i ett plan parallellt med avkodaren 10, har sitt har sitt origo i ett medelcentrurn 80 för axeln 20 under ett varv. Ett andra koordinatsystem (x', y*) 100 har sitt origo i avkodaren 10. Avkodaren 10 har också sitt origo i ett tredje koordinatsystem (x”, y' ') ll i planet, men det tredje koordinatsystemet ll är vridet så att dess negativa x-axel passerar en ptmkt 50 där ett momentstag är fastsatt i avkodaren. Ett uttryck vilket beskriver en position på avkodaren som en funktion av tiden söks. Uttrycket som söks är uttrycket som beskriver koordinater i det tredje koordinatsystemet ll uttryckt i koordinater i det första koordinatsystemet 70 som en furiktion av tiden t.

Först söks en relation mellan det första koordinatsystemet 70 och det andra koordinatsystemet 100. Denna relation kan enligt utföringsforrner av uppfinningen uttryckas som: (l) (x, y) =(x'+ecos cat, y'+e sin cut) ; där w är vinkelfrekvensen för axeln. l0 20 25 30 35 534 939 Figur 5 visar relationen mellan det första koordinatsystemet 70 och det andra koordinatsystemet 100 som en funktion av tiden t. Det är rimligt att anta att en rörele för punkten 50 där momentstagsstaget 40 är fixerad i avkodaren är linjär eftersom a (fig. l) kan anses vara liten. Fig. 5 illustrerar hur punkten 90 rör sig i en cirkel runt origo i koordinatsystemet 70 med en radie e. Axlar i koordinatsystemet 100 är alltid parallella med axlarna för 70.

Med hänvisning till figur 6 är det möjligt att uttrycka en position i det andra koordinatsystemet 100 som en fimktion av koordinater i det tredje koordinatsystemet 11: (x',y') =(x"cos gp - y"sin qæ,x"sin (v + y"cos (p) där 11 'PCGOSCÛÉ . 6 .

SIIIW = 'zSlIl 60! OChCOSQJ = h Faktiskt också f kan anses vara liten (e< differentieringen. Som kan ses i figur 6, så ges a från cosinusteoremet: h: = a* +e2 -2aecos(n-wt) à a = -ecoswt+\/h2 -ez sinz wt vilket ger l ez . 2 cosço= l-Fsm cat och e: _ . x=x" l--smzæz-jflf-smmt-recoswt hz h __ ne - n e: - 2 - y-x zsmwt+y l-íå-sm wt+es1nwt där (x", y") är koordinatema för en punkt på accelerometem i det tredje koordinatsystemet.

Beakta ett första exempel där x”=0 och y' '=O. Ett diagram (visas inte) för x mot y skulle ge en cirkel rtmt origo med radien e. I ett annat exempel x”=40, y” '=0, h=50 och e=0.0l. Figur 7 illustrerar detta exempel. Som kan ses i figur 7 är en rörelse i detta fall förstärkt i y- 10 l5 20 25 534 939 8 riktningen. Beakta ännu ett annat exempel där x“=- 40, y”=0, h=50 and e=0.0l. Figur 8 illustrera: detta exempel. Som kan ses i figur 8 så reduceras i detta fall en rörelse i y- riktningen. Figur 9 illustrerar ännu ett armat exempel där x”=0, y' '=40, h=50 and e=0.0l.

Ett annat exempel illustreras i figur 10 där x”=0, y”=-40, h=50 and e=0.0l.

En acceleration för en punkt på accelerometem 60 som en funktion av tiden ges av _ -1/1 dzx ,, efloz sinz 2wt e” . 2 m e2w2cos2wt ez . 2 a,=-2-=x -_:4-_1--2- n mt ---T--~1--2sm wt + dt 4h h h h "ewz . 2 +y Tsmwt-ew cosmt _ -s/z -i/z y _ dzz _ 4h“ -x"É-a-,-2-sinwt-eæ2 sincot h Uttrycken är onödigt komplicerade, men de kan ses som en serieutvidgning i e/h (e/h< linjär approximation i e/h ger tillräcklig noggrannhet: ,, ewz . 1 a, = y Tsm wt -ew coswt 1 _ new . 2 . a - 'X TSIII 0)! " 20) SHI å” J' Beakta ett exempel där x”=0, y' '=0, e=0.01 and h=50. I detta exempel är m=2*1c rad/s. Ett diagram för accelerationen i x-riktningen och accelerationen i y-riktningen i det första koordinatsystemet visas i figur l 1.

Ett annat exempel där x”=40, y”=0, h=50 och e=0,0l illustreras i figur 12. Som kan ses i figur 12 är en rörelse i detta fall förstärkt i y riktningen. Figur 13 illustrerar ännu ett annat exempel där x”=-40, y”=0, h=50 och e=0,0l.

Så som kan ses i figur 13 så dämpas i detta fall en rörelse i y-riktriingen. Figur 14 illustrerar ännu ett annat exempel där x”=0, y°°=40, h=50 och e=0,0l. Ännu ett armat exempel illustreras i figur 15 där x”=0, y' '=-40, h=50 och e=0,0l. 20 25 30 534 939 Mätfel tör avkodaren som en funktion av tid Felet i mätningen av avkodaren är vinkeln f och ges från sinfp=šsinca :mwšsinat Figur 16 visar ett diagram som illustrerar mätfelet för avkodaren. Kurvan är ungefárligen harmonisk med en period per varv. En amplitud för kurvan är ungefär e/h* 1 80/p i mekaniska grader. I ett exempel med e=0.01 och h=50 kommer amplituden bli 0.0l2° och för en rotationsavkodare med en upplösning på 5000 pulser per varv (ppr) motsvarar det 60 elektriska grader (° el), d.v.s. en sjättedel av en period.

En wobblande axel En arman möjlig typ av vibration som avkodaren kan utsättas för är en vibration som uppkommer i ett fall när axeln 20 wobblar. För denna typ av vibration är det möjligt att finna andra uttryck för accelerationer vid olika punkter på avkodaren 10. Ett exempel på hur uttryck kan hittas för accelerationer, i olika riktningar i olika punkter på avkodaren i ett fall när axel 20 wobblar ges nedan.

Position som en funktion av tid för en wobblande axel Med hänvisning till figur 17 så skapas den wobblande axeln om symmetriaxeln z” 1800 för avkodaren inte är parallell med symmetriaxeln z 1810 för rotationen (se figur 18). Rörelsen för avkodaren 10 är tredimensionell och ganska komplex, därför görs några förenklingar.

Först anses det att rörelsen för punkten 50 där momentstaget 40 är fixerad i avkodaren kan anses vara linjär analogt med a som är litet i fallet med ocentrerad axel.

I z-riktningen så bortses från vridningen i x”y”-planet. Denna vridning motsvarar felet i vinkelmätningen. Om avkodaren gör en wobblande rörelse utan att rotera runt sin egen axel, kommer en godtycklig punkt på avkodaren förflytta sig i z-riktningen enligt: 20 25 30 534 939 lO Az == y (x")2 + (y")2 X(t) oc y, y << 1 , X en ospecificerad funktion av tiden; Det dominerande bidraget till rörelsen är därmed linjär i y , vinkeln mellan axeln 1810 och avkodaren 1800 i fig. 18. Notera att rörelsen är oberoende från värdet på z' '. Det är möjligt att visa att vridningen i x"y"-planet som bortsågs ifrån ovan bidrar med en andra ordningens term g, vilket är anledningen till att den kan anses vara liten. Intuitivt kan den ses på följande sätt, med hjälp av fig. 18. Låt givaren rotera en liten vinkel d, som orsakas av den lilla vinkeln f . Avståndet som en punkt i givaren kommer att flytta sig är proportionell mot d och i z- riktning kommer rörelsen att vara i proportion mot gd, vilket är mycket mindre än g.

Az oc yâ << y Genom att bilda tunna lager av givaren på olika positioner i z-riktningen och sedan titta på lagren separat reduceras problemet från ett problem i tre dimensioner till flera av problem i två dimensioner. Iden är att börja i det lager där momentstaget 40 är fastsatt. I detta lager eller plan är z lika med Zo 1700. För rörelsen i det plan där z = 20 kan man göra törenklingen att x", y"-planet är parallellt med x, y-planet och att z"-axeln är parallell med z- axeln men ocentrerad med excentriciteten e0 = e (20). Resultaten från fallet med en excentrisk axel kan sedan användas. För ett godtycklig skikt är det giltigt att excentriciteten är, e = eo i Zo Detta innebär att terrnema i rörelseekvationema som motsvarar en translation bör skalas på ett motsvarande sätt. Dessa termer är dom som inte innehåller variablema x" eller y". Vi kallar dem f -oberoende. Figur 19 illustrerar två lager, z = z0 och z = 0, med koordinatsystemen xl"y1' 'resp. x2"y2". Vinkeln f är densamma för de två lagren, efiersom givaren är stel. Detta innebär att den f -beroende termen för rörelseekvationema, dvs. de som innehåller x" eller y", inte bör skalas alls.

Detta innebär att villkoren i rörelseekvationema som motsvarar en translation bör skalas på ett motsvarande sätt. Dessa termer är de som inte innehåller variablerna x" eller y". Vi kallar dem f-oberoende. Figur 19 illustrerar två lager, z = z0 och z = 0, med koordinatsystemen xl"yl" resp. x2"y2". Vinkeln f är densamma för de två lagren, eftersom givaren är stel. Detta innebär att de f-beroende tennerna för rörelseekvationema, dvs. de som innehåller x" eller y", inte bör skalas alls. l0 20 25 534 939 l I En intressant plan är det plan där ett kretskort ligger, z = z0-g. I detta plan är det nu möjligt att uttrycka koordinaterna för en punkt i ett godtycklig z-plan som en funktion av tiden.

Koordinatema kan uttryckas som: zo “g zo _ Il Ilfi ' x-x -y h smwt+ eocoscot z0- e . . y=x"ï°-smwt+y"+ geo smwt z=z° -g-í-woawwø) (W +* Uttrycket fór z ges från figur 18 och också att (DFO när projektionen av rotationsaxeln 1800 i xy-planet sammanfaller med x-axeln (se figur 19, där e(z) är den proj ektionen). Vinkeln ø ñnns också i figur 17 och påverkar endast "en fas" för rörelsen (i förhållande till faser för x-och y-koordinater). Betrakta ett exempel där h = 50, e0 = 0,01 och z0 = 100. I detta exempel x"= 40, y"= 0 och g = 25. En plot av rörelser i x-riktningen, y-riktning och i z-riktning för detta exempel visas i figur 20.

Accelerationema i x, y och z-led ges från andra derivatan av uttrycket fór positionerna. d 2 zo-g Ole ZX om . 2 a, =--2-=y --s1nwt- eow coswt dt h zo d* ewz _ z - _ ay= dtf=-x" °h smcot- ° geowzsrnax dzz e w a, ="'T= 0 COSUÛHW (x")2+()'")2 dt zo Notera att då z0 blir stort blir uttrycken ovan desamma som i fallet med en excentrisk axel utan wobbel. l0 15 20 25 534 939 12 Betrakta ett exempel där h = 50, e0 = 0,01 och z0 = 100. I detta exempel är x"= 40, y"= 0 och g = 25. En plott på accelerationer i x-riktning, y-riktning och i z-riktning visas i detta exempel i figur 21.

I ett annat exempel h = 50, e0 = 0,01, z0 = 100, x"= 40, y"= 0 och g =- 43. En plott på accelerationer i x-riktning, i y-riktning och i z-riktning för detta exempel visas i figur 22.

Felet i vinkelmätning som en fiiriktion av tiden är liknande som innan . e., . e., . sinø = ïsinwt 2 :p z :smart Direktacceleration En arman möjlig typ av vibrationer som givaren kan utsättas för är en vibration som uppstår från olika typer av slag eller vibrationer från en motor. För denna typ av vibrationer är det möjligt att hitta andra uttryck for accelerationer på olika punkter på avkodaren 10. Ett exempel på. hur uttryck för accelerationer i olika riktningar på olika punkter av givaren, ges nedan.

Till den teoretiska accelerationen som avkodaren kan utsättas för på grund av till exempel en excentrisk axel eller en wobblande axel kan alltså andra accelerationer läggas till. Vi betecknar dessa andra accelerationer som direktaccelerationer .ï (z) _ Uttrycken för accelerationerna i olika riktningar kan nu skrivas som: 2 || eßw a, = y sinwt - (eo - 7g)a)2 coswt + s,(t) a = -x"e°w2 sinwt - (e - )a>2 sinwt + s (t) (9) y h 0 yg y a, = 7022 cos(a)t +45) (x")2 +(y")2 +s,(t) Där storheten å'- har ersatts med g. zo 10 15 20 25 30 534 939 1.5 Som nämnts ovan är det enligt föreliggande uppfinning möjligt att bestämma olika parametrar relaterade till olika typer av vibrationer som avkodaren 10 kan utsätts för. Parametrar som kan vara av intresse av att bestämma i föreliggande uppfinriing är till exempel kastet 2* eo och en vinkel på axel y = -el . zo Med hänvisning till figur 1 som visar exempel på utföringsforrner för avkodaren 10 enligt föreliggande uppfinning. Givaren 10 innefattar minst en accelerometer 61, 62 för att generera en eller flera signaler si, , si, si, o varje signal si. , si, si, är ett svar på en acceleration i en riktning i en punkt 60, 63 på avkodaren 10.

Först beskrivs exempel på utföringsforrner av avkodaren 10 som innefattar en accelerometer 61 som mäter acceleration i en riktning (visas inte). I dessa exempel på utföringsforrner av avkodaren 10 genererar accelerometem 61 en signal si! som är en reaktion på en acceleration i en riktning i en punkt 60 på avkodaren 10. Accelerationerna i x, y och z-led kan beskrivas med hjälp av ekvation (9). I dessa exempel på utföringsformer av avkodaren 10 antas det att direkta accelerationen s; för axeln 20 inte är harmonisk med en period per varv.

Observera att accelerationema i x- och y-led mest beror på eo och g, och att z-riktning mest beror på g. De accelerationer som genereras från en excentrisk axel 20 eller en wobblande axel 20 är också harmoniska med en period per varv för axeln 20.

I exempel på utföringsformer av avkodaren 10 används eo och g för att beskriva en rörelse för axeln 20. Vid användning av eo och g för att beskriva rörelse för axeln 20 är det en fördel att mäta accelerationen i xy-planet eller i z-riktningen. Om andra parametrar hade används för att beskriva rörelse av axeln 20 kan det också vara en fördel att mäta accelerationen i andra riktningar. Föreliggande uppfinning är därför inte begränsad till att mäta accelerationen i xy- planet eller i z-riktriingen. Dessa riktningar är bara exempel på utforingsforrner av avkodaren 1 0.

Exempel på hur eo och g kan beräknas i ett exempel på en utföringsforxn där en enda accelerometer 60 används kommer nu att ges. Parametrarna al, az, and a; är skalfaktorer som 10 20 25 30 534 939 IL: används för att uttrycka accelerationen i den faktiska mätriktning i koordinaterna fór koordinatsystemet 1 l. Uttrycket för en acceleration a; kan skrivas som: al = alax(e0a7at) + %ay(e0syat) + aßaz + slu) Antag att g är ungefär noll. Om g inte kan anses som liten bör istället accelerationen mätas i z-riktningen. Accelerationen kan nu uttryckas som: a, =a,a, +a,ay +s, => a, =eok sin(mt +6)+s, (100) Fr' där ran6=-2- »_- Antag att direkta accelerationen s; inte är harmoniska med en cykel per varv för axel 20.

Avkodaren 10 innefattar ytterligare behandlingsmedel 65 som tar emot signalen si, .

Behandlingsmedlen 65 är konfigurerade för att bestämma ett fiekvensspekmnn FS" relaterat till signalen. Bearbetningsmedlen 65 är ytterligare konfigurerade för att anpassa sinustermen i uttrycket 100 till frekvensspektnunet Fm för signalen. En amplitud Am är för en frekvens komponent F, i det frekvensspektrum Fsn som motsvarar den första övertonen fór axel 20 bestäms av behandlingsmedlen 65. Behandlingsmedlen 65 anpassar sedan sinustermen i uttrycket 100 till signalen si, baserat på amplituden för frekvenskomponent F, i fnekvensspektrum PSU. Behandlingsmedlen 65 bestämma därmed eo som: (101) Direktaccelerationen kan sedan bestämmas av behandlingsmedlen 65 som: s, = si, - eok sin(mt + ö) 15 20 25 30 534 939 IS I andra exempel på uttöringsforrner av avkodaren 10 mäter istället accelerometem 61 accelerationen i z-riktningen. I dessa exempel på utfóringsfonner av avkodaren 10 är a; och a; nära noll och a 3 är nära 1. Accelerationen a; kan uttryckas som: a, = a,a, + s, = agfwz cos(wt + ø)\{x"2 +y"2 + s, = yk cos(wt + ø) + s, (102) där k är en känd konstant Antag att direktaccelerationen s, inte är harmonisk med en period per varv för axel 20. I dessa exempel på uttöringsfonner avgör också behandlingsmedlen 65 ett frekvensspektrum FS" relaterade till signalen si, . En amplitud Am för en frekvenskomponent F., vilket motsvarar en cykel på en gång per varv i frekvensspelttrum Fn; bestäms av behandlingsmedel 65.

Behandlingsmedlen 65 anpassar sedan cosinustennen i uttrycket 102 till signal si, baserad på arnplituden Am. Behandlingsmedlen 65 bestämmer därigenom g som: på” (103) Direktacceleratíonen kan sedan bestämmas av behandlingsmedlen 65 som: s, = si, - yk cos(aJt + qå) Nu kommer exempel på uttöringsfonner av avkodaren 10, som innefattar en accelerometer 61 som mäter acceleration a; och a; i två riktningar (visas inte) att beskrivas. I dessa exempel på utföringsformer av avkodaren 10 genererar accelerometern 61 två signaler si, och si, som svar på accelerationer a; och a; i två riktningar i punkt 60 på avkodaren 10. Accelerationema a; och a; kan skrivas som: a, = a,a, (eo, y,t) + aza, (eo, 7,t) + a,a,(y,t) + s, (t) a: = a4a; (e0s7>t)+ asayæosysf) +aaa=(7,t)+ szÜ) {a, = (eoc, + wgsinmt + (eos, + }c4)cos a» + w, cos(cot + (t) + s, az = (eoce 'Ücvfiinwt +(eocs + WÛCÛSÛ” +7Ü1o CÛSÜÛI +15) + 52 10 15 20 25 534 939 Ib a, = k, sin(aat +5,) +s, a, = k, sin(wt + 62) + s, (104, los) där cl, c2,...c10 är kända konstanter och k|, k;, d; and d; är kända funktioner av eo och y. I dessa exempel på uttöringsformer är behandlingsmedlen 65 konfigurerade för att bestämma frekvensspektrum FS" och Fsi; relaterade till var och en av signalema si, och si, .

Behandlingsmedlen 65 anpassar sedan sinustermen i uttrycken 104 och 105 till den första övertonen av signalerna si, och si, var för sig, baserat på fiekvensspektrurn för signalerna.

Amplituder Am; och Am; för frekvenskomponenter i frekvensspektrumet FS" and Fm, vilket motsvarar den första övertonen för axel 20 bestäms for si, och si, av behandlingsmedlen 65.

Behandlingsmedlen 65 bestämmer därigenom eo and y genom att lösa ekvationssystemet: {k|(eo»7) = Ami kÄeoJF/Ünz Direktaccelerationema s; och s; kan betraktas som övriga delar av signalerna si, och siz.

Direktaccelerationerna s; och s; kan bestämmas av behandlingsmedlen 65 som: {s, = si, - k, sin(a)t + 5,) s, = si, - k, sin(wt + 6,) Andra exempel på utfiiringsfonner av avkodaren 10 innefattar en accelerometer 61 som mäter acceleration al, a; och a; i tre riktningar (visas inte). I dessa exempel på utfiiringsformer av avkodaren 10 genererar accelerometern 61 tre signaler si, , si, och si, , som är svar på accelerationema a|_ a; och a; i tre riktningar (visas inte) i punkt 60 på avkodaren 10.

Accelerationerna al, a; och a; kan skrivas som: al = ala; (eoaïst) +a2ay(eo~7,f) +a3a=(7»f)+ siÜ) a? =a4ax(e09y9t)+aßay(e0ïyit)+a6az(y!t)+s2(t)i a, = a5a,(e,,,7,t) +a,ay (eo, 7,t) +a,a, (7,t)+s, (t) 10 20 25 30 534 939 f? a, = (eoc, + 7c,)sin fot + (eoc, + ;q)cos cut + yc, cos(wt + ø) + s, a, = (eoc, + yr.,)sin mt + (eoc, + yc,)cos wt + 7:e", cos(wt + gt) + s, a a, = (e,,c,, + yc,,)sin mt + (eocß + yc,,)cos cut + 70,, cos(a>t + ø) + s, a, = k, sin(wt + 6,) + s, a, = k, sin(wt + 6,) + s, a, =k,sin(wt+ö,)+s, (m6, m7, m8 där, ci, c;, ..... ..c15 är kända konstanter och k|,k;,k3,d|,d; och d; are kända funktioner av eo och g I dessa exempel på utfóringsforrner är behandlingsmedlen 65 konfigurerade för att bestämma frekvensspektrumen Fsfl, Ffl; och Fsi; relaterade till var och en av signalerna var för sig si, , si, och si, Bearbetningsmedlen 65 anpassar sedan sinustermen i uttrycken 106, 107 och 108 till signalerna si, , si, och si, var för sig baseras på frekvensspektrumen Fm, Fsi; och FSB för signalerna. Amplitudema Aml, Am; och Am; för frekvenskomponenterna Fm, Fm; och Fßßi frekvensspektrumen FS", Fy; och F55; som motsvarar den första övertonen för axel 20 bestäms för si, , si, och si, av behandlingsmedlen 65.

Bearbetningsmedlen 65 bestämmer sedan eo och g genom att hitta en lösning på det överbestämda ekvationssystemet 109. Bearbetningsmedlen 65 kan t.ex. använda minsta kvadratmetoden för att hitta en lösning till systemet 109. k1(eo»7)= Ami kzæoøï) = Am: k,(e,,,y) = Am, (109) Direktaccelerationerna sl, s; och s; kan anses vara de återstående delarna av signalerna sil, si; och sig. Direktaccelerationema s|, s; och s; kan bestämmas av behandlingsmedlen 65 som: l0 20 25 534 939 18 s, = sif -k,(eo,y)sin(wt+ 6,) s, = si, -kz (e°,7)sin(wt + 62) s, = si, -k._,(e°,7)sin(æt +63) Ytterligare exempel på utfóringsforrner för avkodaren 10 innefattar två accelerometrar 61 och 62 som var för sig mäter acceleration i en riktning. Accelerometem 61 mäter acceleration af” och accelerometem 62 mäter acceleration af” . Det övre index visar att accelerationema mäts i olika positioner på givaren 10. I dessa exempel på utiöringsforrner av avkodaren 10 genererar accelerometem 61 signal sif” som är en respons på acceleration af” i en riktning (visas inte) i punkt 60 på avkodaren 10. Accelerometem 62 genererar signalen sif” som är ett svar på acceleration afæi en riktning (visas inte) i punkten 63 på avkodaren 10.

I exempel på uttöringsfonner av avkodaren 10 mäter accelerometrarna 62 och 63 accelerationerna i samma riktning (visas inte). I dessa exempel på utfóringsforrner kan behandlingsmedlen 65 analysera en differentiell signal som är en skillnad mellan signalema sif” och sif”. I exempel på utfiiringsforrner där accelerometrarna 61 och 62 mäter accelerationerna i samma riktning kan accelerationema af” och af” skrivas som. {a1m= aiaínæoaffit) +aza§n(eo: 7104' asainOflt) + siu) af” = afafffleo, y,t) + a2afy2) (eo , y,t) + ogaf” (y,t) + s,(t) Om ekvationema fór af” och af” dras av från varandra försvinner direktaccelerationen s,(z) och en ekvation med två okända parametrar blir kvar.

Betrakta ett exempel på en utföringsforrn där a; och/eller a; är nära l och a; är nära 0. I dessa exempel på utfiiringsforrner mäts accelerationema af” och af” och i ett plan parallellt med xy-planet. I dessa exempel på utfóringsfonner anses y vara liten. Skillnaden mellan accelerationema kan uttryckas som: af” - af” = e,,ksin(aJt + ß) (109) l0 20 25 30 534 939 IC! där k och b är kända konstanter. Notera att direktaccelerationerna s, (t) släcks ut.

I dessa exempel på utföringsforrner är behandlingsmedlen 65 konfigurerade för att bestämma ett frckvensspektrum F .i för en differentiell signal sid där den differentiella signalen är en skillnad mellan sif” och sif”. Bearbctningsmedlen 65 anpassar sedan sinustennen i uttrycket 109 till den differentiella signalen sid baserat på frekvensspektrmnet Fd för signalen. En amplitud Am; för en frekvenskomponent Fm i frekvensspektrumet F., vilket motsvarar den förstaharmonin bestäms för si, av behandlingsmedlen 65.

Behandlingsmedlen 65 bestämmer sedan eo som 1 eo = z 'k Am] Direktaccelerationen s, (t) kan bestämmas av behandlingsmedlen 65 som: s, (t) = síf” -e°csin(aJt + 5) där c och ö är kända konstanter.

I andra exempel på utföringsformer av avkodaren 10 som består av två accelerometrar 61 och 62 mäts accelerationema af” och af” längs en axel parallell med z-axeln. I dessa exempel på utföringsforrner är af” och af” nära 0 och a; är nära 1. Skillnaden mellan accelerationema kan uttryckas som: af” - af” = k,y(cos(a2t + 450)) - cos(cøt + q}(”)) = ky sin( mt + ß) (110) där k; , k och b är kända konstanter.

I dessa exempel på utföringsforrner är behandlingsmedlen 65 också konfigurerade för att bestämma ett frekvensspektrum Fd för en differentiell signal si, som är en skillnad mellan sf” och stf”. 10 15 20 25 30 534 935 20 Behandlingsmedlen 65 anpassar sedan sinustermen i uttrycket 110 till den differentiella signalen si, baserat på fiekvensspeküumet Fd för signalen. En amplitud Am; för en frekvenskomponent Fm i frekvensspektrumet Fd vilket motsvarar den första övertonen bestäms för si d av behandlingsmedlen 65.

Bearbetningsmedlen 65 bestämmer sedan g som: 1* =-A1 rkm Direktaccelerationen 510) kan bestämmas av behandlingsmedlen 65 som: s, (t) = sif” - wcos(wt + øf”) där c är en känd konstant. I andra exempel på utfiiringsformer kan direktacceleratíonen bestämmas av behandlingsmedlen 65 från det generaliserade uttrycket: s, (t) = sif” - yr, sin(a1t + 6) där c; och 6 är kända konstanter.

Andra exem el å utfórin sformer för avkodaren 10 innefattar två accelerornetrar 61 och 62 P P 8 som varje mäter acceleration i två riktningar var för sig. Accelerometern 61 mäter acceleration af” , af” , och accelerometern 62 mäter accelerationer af” , af” . Den övre index betecknar att accelerationerna mäts i olika positioner på givaren 10. I dessa exempel på uttöringsformer av avkodaren 10 genererar accelerometern 61 signalerna sif” och sif” som svar på accelerationema af” och af” i tvâ riktningar (visas inte) i punkt 60 på avkodaren 10.

Accelerometern 62 genererar signalerna sif” , sif” som är svar på accelerationerna af” , af” i två riktningar (visas inte) i punkt 63 på avkodaren 10. I exempel på utforingsforrner av avkodaren 10 mäter accelerometrama 62 och 63 accelerationema i samma riktning (visas ej).

I dessa exempel på uttöringsfonner kan behandlingsmedlen 65 analysera differentiella signaler som är en skillnad mellan signalema sif” , sif” och sif” , sif” var för sig. 1 exempel 10 l5 20 25 534 939 2! på utföringsfonner där accelerometrarna 61 och 62 mäter accelerationema i samma riktning kan accelerationerna af" , af) , af” och af) uttryckas som. al" = <1|f1§"(e0»7»f)+ 0«'2<1§°(e0,?.!) + 11109061) *S1 (f) af) = apff) (e, , 7,1) + azaf) (eo, y,t) + asaf) (y,t) + s, (t) nå” = a,af,“(e,, ,7,t) + again (e, , y,t) + aóai" (7,1) + s,(t) af* = adaí” (eo, y,t) + asaí” (eo, y,t) + asaf) (7,t) +s2(t) Signalema síf” , stf) , sif” och síš” kan analyseras differentiellt. Om ekvationerna för respektive riktning dras av från varandra försvinner direkt accelerationema s, (t) , s, (t) och ett system med två ekvationer och två okända parametrar blir kvar. Båda karakteristiska parametrarna e, och 7 kan sedan bestämmas. Skillnaden mellan accelerationerna i samma riktning kan uttryckas som: F” - af" = k, sim» + a) <2>_ (n: - a, a, k2sm(wt+ß,) (Hmm där kr, kz, b; och b; är kända funktioner av e, och 7 .

I dessa exempel på uttöñngsfonner är behandlingsmedlen 65 konfigurerade får att bestämma frekvensspektrurn Fd; och F42 för varje av de differentiella signaler si d, och si ,, 2 . si d, är en skillnad mellan sif” och stf” . si d, är en skillnad mellan sig) och sig). Behandlingsmedlen 65 anpassar sedan sinustermen i uttrycket 1 ll till den differentiella signalen si ,,, baserat på frekvensspektrum Fd, för signalen sid, . En amplitud Am." för en frekvenskomponent Fm; i frekvensspektrum Fd; som motsvarar den första harmonin bestäms för sid, av behandlingsmedlen 65. Behandlingsmedlen 65 anpassar även sinustermen i uttrycket 112 till den differentiella signal si d, baserad på frekvensspektrumet Fd; för signalen si d 2. En amplitud Amd; fór en frekvenskomponenter Fmi frekvensspektrumet Fd; som motsvarar den fiirsta harmonin bestäms för si d, av behandlingsmedlen 65.

Behandlingsmedlen 65 bestämmer sedan eo och g genom att lösa ekvationssystemet: 10 l5 20 25 534 939 22 {k1(eo=7)= Ami kzæovy) :Anm Direktaccelerationen s,(t) och s,(t) kan bestämmas av behandlingsmedlen 65: fw) = Sif” - a, sinaa + 5,) s, (t) = sif" - c, sin(wt + 6,) där cl, cz, ch, d; är kända funktioner av eo and y.

Andra exempel på uttöringsfonner av avkodaren 10 innefattar två accelerometrar 61 och 62 som varje mäter acceleration i tre riktningar. Accelerometem 61 mäter accelerationer, af", af" och af" , accelerometem 62 mäter accelerationer af" , af" och af". Den övre index anger att accelerationema mäts i olika positioner på avkodaren 10. I dessa exempel på utiöringsfonner av avkodaren 10 genererar accelerometem 61 signalema sif" , sif" och sif" som svar på acoelerationerna af" , af" och af" i tre riktningar (visas inte) i punkt 60 på avkodaren 10. Aceelerometern 62 genererar signalema sif", sif"och síf" som svar på accelerationerna af", af" och af" i tre riktningar (visas inte) i punkt 63 på avkodaren 10. I exempel på utfóringsfonner av avkodaren 10 mäter accelerometrama 62 och 63 accelerationer i samma riktning (visas ej). l dessa exempel på utfóringsforrner kan behandlingsmedlen 65 analysera differentiella signaler som är en skillnad mellan signalerna, sif" , sif" , och sif" , Sif" och stf" , sif" var för sig. I exempel på utflåringsformer där accelerometrama 61 och 62 mäter accelerationeri samma riktning kan aecelerationerna af", af" , af" , af", af” och af" uttryckas som.

U) _ Ü) ai “ ala» (eo aïat) + azail) (eo JJ) + asaíx) (fat) + s: (t) af" = aqaf" (eo, 7, t) + azaf" (eo , y, t) + a,af" (7, t) + s, (t) al” = «.<1í“ (2) ._ ) az - a4aff (eo , 7, t) + a5af" (eo, y, t) + a6af"(y,t) + s, (t) din = avaílkeo aï, Û + audi-U (eoaflf) + avaín (7,7) +33 (t) aiz) =a7aín(eo»7,t) + asaízweo, 7st) +a9a:2)(7»f) +sa (t) 10 15 20 25 534 939 23 Signalerna sif" , Sif) , siš" , sif” , si? och si? kan analyseras differentiellt. Om ekvationema för respektive riktning dras av fiån varandra försvinner direktaccelerationema, s,(t), s, (t) och s,(z) och ett system med två ekvationer och två okända parametrar blir kvar.

Båda karakteristiska parametrar eo och 7 kan sedan bestämmas. Skillnaden mellan accelerationema i respektive riktning kan uttryckas som: af” - af" = k, sin(wt + ß,) af* - ag) = k, sin(wz + ß,) ašz) ._ašl) = k: sirmajt + ßa) där kr, kz, kg, ß, , ß, och ß, ärkända funktioner av e, och 7.

I dessa exempel på utíöringsforrner är behandlingsmedlen 65 konfigurerade att bestämma frekvensspektrumen FdLFü och Fd; fór varje av de differentiella signaler si d,, sid, och si dd .

En signal sid, är en skillnad mellan sif” och sífz) . En signal sid, är en skillnad mellan så” och så” , och en signal sid, är en skillnad mellan signalerna stf) och side).

Bearbetningsmedlen 65 anpassar sedan sinusterrnen i uttrycket lll till den dirïerentiella signalen si d, baserad frekvensspektrumet F." för signalen. En arnplitud Amd; för en frekvenskomponent Fm i det frekvensspektrum F 41 som motsvarar den första harmonin bestäms sedan fór sid, av behandlingsmedlen 65.

Behandlingsmedlen 65 anpassar även sinustermen i uttrycket 112 till den differentiella signalen sid, baserad på frekvensspektrumet F42 for signalen sidd.

En amplitud Anm fór en fiekvenskomponent Fmi det frekvensspektrurnet Fd; som motsvarar den första harmonin bestäms fór sid, av behandlingsmedlen 65.

Behandlingsmedlen 65 anpassar även sinustermen i uttrycket 113 till den differentiella signalen sid, baserat på frekvensspektrum F43 för signalen si d, . En amplitud Amd; för en frekvenskomponent Fm; i frekvensspektrumet Fd; som motsvarar den första harmonin bestäms 10 15 20 25 534 939 24 för sid, av behandlingsmedlen 65. Behandlingsmedlen 65 bestämmer sedan eo och y genom att hitta en lösning till ekvationssystemet: k|(eo»7)= Amar k2(eo>7) = Anm ks(eov7) = Am: Direktaccelerationema s, (t) , s, (t) och s, (z) kan bestämmas av behandlingsmedlen 65 som: s.(r)=aš”(f)-qsinw+<ä> S2(1)=fl§“(1)-ß, Sina! +52) S;(f)=f1§”(1)-%Sin(fl1+å) där cl, 02, c3, å, , å, och 6, är kända funktioner av eo och y .

Andra exempel på uttöringsformer av avkodaren 10 innefattar två accelerometrar som varje mäter accelerationer i tre riktningar var för sig. I dessa exempel på utfóringsforrner mäts accelerationema längs basvektorema i ett cylindrískt koordinatsystem, som definieras av: x= pcosø y=psinø Z=Z Fig. 3 illustrerar exempel på dessa utiöringsformer av avkodaren 10. Accelerometem 61 mäter accelerationer, a wa” och an. Accelerometem 62 mäter accelerationema apl, an och an. I dessa exempel på utfóringsfonner av avkodaren 10 genererar accelerometern 61 signalerna si P3, si” som si” svar på accelerationerna a ps , a” och az, längs basvektoremai punkt 60 på avkodaren 10. Accelerometern 62 genererar signalerna si p, , si” och si" som svar på accelerationerna a p, , a” och an längst basvektorerna i punkt 63 på avkodaren 10. l exemplen på uttöringsforrnema som illustreras i fig. 3 är accelerometrarna 61 och 62 placerade på samma radie 300 och på ett avstånd av ett kvarts varv. En fördel med dessa positioner är att amplituden på de differentiella signalerna i xy-planet blir oberoende av q) .

En annan fördel järniört med de andra positionerna är att alla tre differentiella signaler kan l0 20 25 534 939 25 användas och att de alla har samma storleksordning som svar på den wobblande axeln och excentriciteten på axeln. Ytterligare en fördel är att ø endast påverkar den differentialla signal i z-riktningen och att det bara är fasen som påverkas.

Detta innebär att de enda kundspeciñka parametrar som krävs för att beräkna eo och g är pararnetem h, avståndet från centrum 90 på avkodaren till punkten 50 där momentstaget 40 är ansluten till avkodaren.

I dessa exempel på utföringsformer kan också behandlingsmedlen 65 analysera differentiella signaler. l exempel på utföringsformer analyserar behandlingsmedlen 65 en differentiell signal sid, som är en skillnad mellan signalerna si p, och si” en differential signal sid, som är en skillnad mellan signalema si” och si P3, och en differential signal sid, som år en skillnad mellan signaler sin och siü. I dessa exempel på utföringsformer kan accelerationema för de differentiella signalerna uttryckas som: sin wt + 6(t) sin ax + ö (t) az, - az, = wßywzp sin(wt + ø +%) (114, ns, 116) I dessa exempel på utföringsformer är också behandlingsmedlen 65 konfigurerade för att bestämma frekvensspektrurnen F51, Fd; och E13 för varje av de differentiella signaler sid, , sid, och si”.

Behandlingsmedlen 65 anpassar sedan sinustermen i uttrycket 114 till de differentiella signalen sid, baserat på frekvensspelctnlrn F41 för signalen. En amplitud Amd; för en fiekvenskomponent Fm i frekvensspektrumet Fm som motsvarar den första harmonin bestäms för sid, av behandlingsmedlen 65. Behandlingsmedlen 65 anpassar även sinusterrnen i l5 25 30 534 939 25 uttrycket 115 till den differentiella signalen sip, baserat på frekvensspektrum F42 för signalen sip, .

En amplitud AM; för en frekvenskomponent Fm i frekvensspektnnnet Fd; som motsvarar den första harmonin bestäms för sip, av behandlingsmedlen 65.

Behandlingsmedlen 65 anpassar även sinustermen i uttrycket l 16 den differentiella signalen baserat på fiekvensspektrum F43 för signalen sipp. En amplitud And; för en frekvens komponent Fm; i frekvensspektrurnet Fd; som motsvarar den första harmonin bestäms av behandlingsmedlen 65.

Behandlingsmedlem 65 bestämmer sedan eo and g genom att lösa ekvationssystemet Am, =e,,k, wp ,4mp :eo/gp dä: k, = kp =-h-e, k, m/fwzp Am: :ïka I dessa exempel på utföringsforrner ger minsta kvadratmetoden: Am, + Am, e” *TIF- l Am, ”rr Direktaccelerationerna sp, (t), sp, (t) och s, (t) kan bestämmas av behandlingsmedlen 65 genom att använda alla kända parametrar i ekvation 117 och jämför med signalerna från accelerometrama. Accelerationema som genererats genom den excentriska och wobblande axeln kan sedan subtraheras och behandlingsmedlen 65 kan utföra ytterligare analyser av direktaccelerationerna. sp, (t) = sip, + (eo - 7g)m2 cos(wt - 45,) _ ewzp sp,(t)=szp,+ °h sin wt - (eo - yg)w2 sin(coz - ø,) s: (t) = sizl _ 7w2pcos(wt +øl) där sp, =-sp2 och sp, = sp, 10 20 25 30 534 939 2? Direktaccelerationerna kan skrivas i den generaliserade formen: sp,(t) = sip, - c, sín(mt + ß,) s¿l(t) = si” -cz Sin(a)t+ ßz) s, (t) = sifl -ca sin(wt + ßs) där C1=“(% _7307: eoafp 2 2 eoazzp 2 c2=- -h- +(g>w )+2 h rer-an» cosø. ßfirflfp -ß1='72í"ø| _ 0 om -el+(e°-7g)cosø,20 ßz=afctan + eh °T+(e<>"TE)COSÖi n' om íß+(e°-yg)cosç$,<0 ßs=íš+øl I andra exempel på utfóringsforrner av avkodaren 10 kan en eller flera accelerometrar användas for att upptäcka ett glapp i momentstaget 40 (fig 1). Eftersom ett glapp i momentstaget 40 resultera: i en vridande rörelse utan några radiella komponenter är det lärnpligt att använda en accelerometer som mäter accelerationen längs den tangentiella riktningen i ett cylindriskt koordinatsystem. Fig. 3 illustrerar ett exempel på en uttöringsform av avkodaren 10 som kan användas lör att upptäcka ett glapp i momentstaget 40 (fig 1).

Accelerometern 62 mäter accelerationerna a pl, an och afl. I ett exempel på en utlöringsform av avkodaren 10, som kommer att beskrivas nedan, är det dock endast nödvändigt att använda en accelerometer som mäter accelerationen a” . I detta exempel på utfóringsfonn fór givaren 10 genererar accelerometern 62 signalen sifl som är svaret på accelerationen a" längs den tangentiella vektorn i punkten 63 på avkodaren 10.

I detta exempel på uttöringsform kan accelerationerna för signalen si” uttryckas enligt ekvation 118 nedan. Glappet i momentstaget läggs till i ekvationen 1 18 genom att lägga till en extra accelerationstenn (ö (t)), ö uppkommer som accelerationstoppar om det finns ett glapp i momentstaget 40. 20 25 30 534 939 28 {a¿ = - ewzzp sinwt - (eo - 7g)w' sin(wl -ø) + s,(ø,t) + å(t) ll8 I detta exempel på utföringsforrn är behandlingsmedlen 65 konfigurerad för att bestämma ett frekvensspektrum Fsifl för signalen si fl där amplituden för harmonin som motsvarar en cykel per varv kallas Am. I detta exempel på utföringsfonn är behandlingsmedlen 65 också konfigurerad för att bestämma ett topp till topp värdet på signalen si" (dvs. max-min). I ett exempel på en utföringsform av avkodaren 10 bestämmer behandlingsmedlen 65 ett förhållandet mellan hälften av topp till topp värde för si” och den enperiodiska arnplituden Am för signalen si” . Om detta förhållande överstiger ett visst värde fastställer behandlingsmedlen 65 att det finns glapp i momentstaget 40.

Om rotationen är långsam eller om axeln 20 inte wobblar nog blir amplituden Am liten men brus och distorsion kan vara stor. Förhållandet kan då bli stort även om det inte finns något glapp i momentstaget 40. I en annan utföringsfonn av avkodaren 10 kan behandlingsmedlen 65 därför använda ytterligare kriterier att fastställa att det finns ett glapp i momentstaget 40.

Behandlingsmedlen 65 kan till exempel bestämma att det finns ett glapp i momentstaget 40 om det beskrivna förhållandet är större än ett visst värde samtidigt som topp till topp värde för sin är större än ett annan förutbestämt värde.

Med hänvisning till figur 2 visas ett flödesschema för ett förfarande som beskriver de olika stegen för att bestämma en eller flera parametrar, i enlighet med tidigare beskrivna utföringsfonner av föreliggande uppfinning. Som visas i figur 2, består förfarandet av: - generera (S200) en eller flera signaler, varje signal är ett svar på en acceleration i en riktning i en punkt på nämnda avkodare; - bestämma (S205) ett eller flera frekvensspektrum relaterad till en eller flera signaler; - anpassa (S210) ett eller flera uttryck relaterade till en eller flera signaler baserat på de en eller flera frekvensspektrumen, där varje uttryck beskriver en acceleration relaterad till de en eller flera riktningarna och de en eller flera punktema på avkodaren, och - bestämma (S215) en eller flera parametrar från de ett eller flera uttrycken, där varje pararneter är relaterad till en typ av vibration för avkodaren. 20 25 30 534 939 2°l Medel som nämns i denna beskrivning kan vara programvarumedel, hårdvara eller en kombination av båda. Det beskrivna innehållet är naturligtvis inte begränsat till det ovan beskrivna och de i ritningarna visade uttöringsformema, utan kan ändras inom ramen för de bifogade kraven.

Claims (10)

1. l0 20 25 30 35 534 939 30 KRAV . Ett förfarande för att bestämma en eller flera parametrar, där varje pararneter är relaterad till en typ av vibration för en avkodare (10) monterad på en axel (20) och anordnad för att detektera roterande rörelse för nämnda axel (20), och varvid en del (40) fastsatt på nämnda avkodare (10) förhindrar nämnda avkodare (10) från att rotera med nämnda axel (20), förfarandet innefattar stegen av att: - generera (S200) en eller flera signaler, varje signal är ett svar på en acceleration i en riktning i en punkt på nämnda avkodare; - bestämma (S205) ett eller flera frekvensspektrum relaterade till nämnda en eller flera signaler; - anpassa (S210) ett eller flera uttryck relaterade till nämnda en eller flera signaler baserat på nämnda ett eller flera frekvensspektrum, där varje uttryck beskriver en acceleration relaterad till nämnda en eller flera riktningar och nämnda en eller flera punkter på avkodaren, och - bestämma (S215) en eller flera parametrar från nämnda ett eller flera uttryck, där varje pararneter är relaterad till en typ av vibration för nämnda avkodare. . Förfarandet enligt krav l, varvid stegen av att bestämma (S205) en eller flera frekvensspektrum innefattar att bestämma frekvensspektrum för varje av nämnda en eller flera signaler, och varvid steget av att anpassa (S210) innefattar att anpassa ett uttryck till varje av nämnda en eller flera signaler baserat på varje av närrmda en eller flera frekvensspektrum, där varje uttryck beskriver nämnda acceleration i nämnda riktning i nämnda punkt på avkodaren. . Ett förfarande enligt krav 2, varvid nämnda förfarande, efier nämnda steg av att bestämma, innefattar det ytterligare stegen av att; - subtrahera varje av nämnda vibration användande nämnda respektive en eller flera parametrar från varje av nämnda respektive signaler och därmed erhålla en direktacceleration i alla av nämnda respektive riktning för nämnda avkodare. 20 25 30 534 939 ål 4. Förfarande enligt krav l, varvid i steget av att bestämma (S205) en eller flera frekvensspektrum bestäms varje frekvensspektrum för en differentiell signal, varvid nämnda differentiella signal är en skillnad mellan en första signal som är ett svar på en första accelerationen i en första riktning i en första punkt på nämnda avkodare och en andra signal som är ett svar på en andra acceleration i nämnda forsta riktning i en andra punkt på nämnda avkodare, och varvid i steget av att anpassa (S210), är ett uttryck anpassat till varje av nämnda differentiella signaler, där varje uttryck beskriver en skillnad mellan nämnda första acceleration i nämnda första riktning i nämnda första punkt på nämnda avkodare och sagda andra acceleration i nämnda första riktning i nämnda andra punkt på nämnda avkodare. Ett förfarande enligt krav 4, varvid nämnda förfarande, efier nämnda steg av att bestämma innefattar de vidare stegen av att; - subtrahera varje av nämnda vibrationer användande nämnda respektive en eller flera parametrar från varje av närrmda respektive signal, och därmed erhålla en direktacceleration i varje av nämnda respektive riktning för nämnda avkodare. . En avkodare (10) för att bestämma en eller flera parametrar, där varje parameter är relaterad till en typ av vibration för en avkodare (10) monterad på en axel (20) och anordnad för att detektera roterande rörelse för nämnda axel (20), och varvid ett element (40) fastsatt på nämnda avkodare (10) förhindrar nämnda avkodare (10) från att rotera med nämnda axel (20), avkodaren innefattar: minst en accelerometer (61 , 62) för att generera en eller flera signaler, varje signal är ett svar på en acceleration i en riktning i en punkt på nämnda avkodare, behandlingsmedel (65) för att bestämma en eller flera frekvensspektrum relaterade till närrmda en eller flera signaler, nämnda behandlingsmedel (65) är vidare konfigurerade för att anpassa en eller flera uttryck relaterade till nämnda en eller flera signaler baserat på nämnda en eller flera frekvensspektrurn, där varje uttryck beskriver en acceleration relaterad till nämnda en eller flera riktningar och nämnda en eller flera punkter på avkodaren (10), nämnda behandlingsmedel (65) är ytterligare konfigurerade för att bestämma en eller flera parametrar från nämnda ett eller flera uttryck, där varje pararneter är relaterad till en typ av vibration för nämnda avkodare. 10 15 20 25 30 7. 10. 534 939 37. En avkodare (10) enligt krav 6, varvid nämnda behandlingsmedel (65) är vidare konfigurerad för att bestämma frekvensspektrum för varje av nämnda en eller flera signaler och för att anpassa ett uttryck till varje av nämnda en eller flera signaler baserat på varje av en eller flera av nämnda spektra, där varje uttryck beskriver nämnda acceleration i nänmda riktning i nämnda punkt på avkodaren. En avkodare (10) enligt krav 7, där nämnda behandlingsmedel (65) är vidare konfigurerade för att: - subtrahera varje av nämnda vibrationer användande nämnda respektive en eller flera parametrar från varje av nämnda respektive signaler och därmed erhålla en direktacceleration i alla av nämnda respektive riktning för nämnda avkodare. En avkodare (10) enligt krav 7, varvid närrmda behandlingsmedel (65) är vidare konfigurerad för att bestämma nämnda en eller flera spektrum för en differentiell signal där nämnda differentiella signal är en skillnad mellan en första signal som är ett svar på en första accelerationen i en första riktning i en punkt på nämnda avkodare (10) och en andra signal som är ett svar på en andra accelerationen i nämnda första riktning i en andra punkt i nämnda avkodare, och där nämnda behandlingsmedel (65) är ytterligare konfigurerad för att anpassa ett uttryck till varje av nänmda diñerentiella signaler, där varje uttryck beskriver en skillnad mellan närrmda första acceleration i nämnda första riktning i nämnda första punkten på nämnda avkodare och nämnda andra acceleration i nämnda första riktning i nämnda andra punkt av nämnda avkodare. En avkodare (10) enligt krav 9, där nämnda behandlingsmedel (65) är vidare konfigurerad för att: - subtrahera varje av nämnda vibrationer användande nämnda respektive en eller flera parametrar från varje av nämnda respektive signal, och därmed erhålla en direktacceleration i varje av nämnda respektive riktning för nämnda avkodare.