Способ и устройство для распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины



Способ и устройство для распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины
Способ и устройство для распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины
Способ и устройство для распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины
Способ и устройство для распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины
Способ и устройство для распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины

 


Владельцы патента RU 2494364:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Использование: в способе и устройстве для распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины. Сущность: в способе и устройстве распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта сгенерированная для по меньшей мере одного эталонного объекта статистическая основная модель классификации акустических признаков на основе акустических признаков (m) генерируемого исследуемым объектом (2) шума с помощью блока (5) обработки данных автоматически индивидуально адаптируется, причем блок (5) обработки данных на основе индивидуально адаптированной статистической модели классификации классифицирует состояние исследуемого создающего шумы объекта (2). Технический результат: повышение точности при определении состояния шумящего объекта. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к способу и устройству для распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины, которая выдает корпусной или воздушный звук.

Машины совершают движения, в ходе которых генерируются сигналы колебаний, особенно акустические сигналы колебаний. Генерируемые машиной, установкой или электромеханическим прибором сигналы колебаний позволяют сделать вывод относительно их соответствующего текущего состояния, которое может изменяться, например, ввиду явлений износа. Например, машина или прибор, спустя несколько лет использования, генерируют, ввиду явлений износа, иные сигналы колебаний, чем непосредственно после изготовления. Наряду с машинами, также химические установки могут вызывать шумовые сигналы, например, ввиду наличия пузырьков газа в резервуарах или трубах. Ввиду старения или износа установок, машин или приборов, генерируемые сигналы колебаний, в особенности акустические излучения, изменяются. Наряду с износом, сигналы колебаний, генерируемые машиной, установкой или прибором, в особенности акустические шумовые сигналы, зависят от типа конструкции. Часто машины, установки или приборы имеют различные типы продукта или модели внутри одной группы продуктов. Например, предприятие может изготавливать водяные или обогревательные насосы в различных вариантах, у которых генерируемый шумовой сигнал различается. К тому же внутри групп продуктов или вариантов продукции изготовленные объекты имеют допуска на изготовление, так что различные продукты или объекты, ввиду допусков на изготовление, могут выдавать различные шумовые сигналы. Наряду с влияниями старения или нагрузки, а также допусками на изготовление, также свойства пространства окружающей среды, в которой находится прибор или установка, оказывают влияние на шумовые сигналы, выдаваемые прибором или установкой, или на акустические излучения.

В обычных способах распознавания состояния исследуемой создающей шумы машины на изготовленном опытном образце выполняется множество записей (регистраций), чтобы генерировать модель соответствующей создающей шумы машины или создающей шумы установки. В процессе обучения выполняется множество записей, в особенности регистраций тональных сигналов, которые учитывают различные параметры влияния. Например, различные акустические шумовые сигналы, которые выдаются опытным образцом, регистрируются при различных погодных условиях и при различных нагрузках в различные моменты времени. Чтобы учитывать различные параметры влияния, необходимо выполнять множество записей. Генерация модели на основе опытного образца является тем более затратной, чем больше вариантов продукции имеется. С помощью обучающих данных генерируется статистическая модель или физическая модель объекта или продукта, которая затем может применяться для классификации шумового сигнала, который выдается изготовленным продуктом после пуска в эксплуатацию в текущем режиме работы. На основе классификации шумового сигнала можно контролировать рабочее состояние продукта, так что распознаются возникающие состояния неисправностей и, тем самым, необходимость в работах по техническому обслуживанию.

Недостаток обычного способа состоит в том, что шумовые сигналы или акустические излучения, выдаваемые изготовленным продуктом, также в нормальном или бездефектном состоянии отличаются от шумовых сигналов опытного образца или отклоняются от них. Причина этого может состоять в том, что изготовленный продукт, который может представлять собой машину, установку или прибор, находится в иной окружающей среде, чем опытный образец при записи обучающих данных. Тем самым на полезный сигнал, то есть акустические излучения исследуемого объекта, накладываются шумы окружающей среды в качестве помехового сигнала. Например, запись обучающих данных опытного образца может осуществляться в помещении с низкой реверберацией, в то время как исследуемый объект, например, производственное оборудование, находится в цеху, который сильно отражает акустические сигналы. Кроме того, исследуемый продукт или исследуемая установка, ввиду допусков на изготовление или ввиду отличающейся конфигурации, может иметь другой акустический спектр, чем опытный образец.

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства, в которых состояние исследуемого создающего шумы объекта может надежно распознаваться при незначительных затратах.

Эта задача решается в соответствии с изобретением способом с признаками, приведенными в пункте 1 формулы изобретения.

В изобретении создается способ распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта, причем сгенерированная для по меньшей мере одного эталонного объекта статистическая основная модель классификации акустических признаков на основе акустических признаков генерируемого исследуемым объектом шума автоматически адаптируется и на основе адаптированной статистической модели классификации осуществляется классификация состояния исследуемого создающего шумы объекта.

Исследуемый создающий шумы объект может представлять собой любую машину, прибор или установку, например химическую установку.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа эталонный объект образован опытным образцом исследуемого объекта.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа исследуемый создающий шумы объект имеет по меньшей мере создающий шумы модуль с моторным приводом.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа адаптация статистической модели классификации осуществляется при пуске в эксплуатацию исследуемого объекта, с регулярными временными интервалами технического обслуживания или при изменении акустической окружающей среды исследуемого объекта.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа статистическая основная модель классификации акустических признаков генерируется на основе множества акустических записей тональных сигналов, которые выполняются над эталонным объектом при различных условиях или в различные моменты времени.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа сгенерированная статистическая основная модель классификации сохраняется в запоминающем устройстве.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа сохраненная основная статистическая модель классификации на основе множества акустических записей тональных сигналов, которые выполнялись над исследуемым создающим шумы объектом, автоматически адаптируется и промежуточным образом сохраняется как адаптированная статистическая модель классификации.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа акустические записи тональных сигналов выполняются посредством акустических приемников тональных сигналов, которые принимают воздушный звук или корпусной звук.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа статистическая основная модель классификации адаптируется для всего исследуемого создающего шумы объекта или для модуля исследуемого создающего шумы объекта.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа акустические приемники тональных сигналов размещаются на исследуемом создающем шумы объекте или перемещаются около исследуемого создающего шумы объекта.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа для различных устанавливаемых позиций акустического приемника тональных сигналов, перемещаемого около исследуемого создающего шумы объекта, вычисляется соответствующая адаптированная статистическая модель классификации.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа для устанавливаемых позиций перемещаемого рядом акустического приемника тональных сигналов вычисляется соответствующая адаптированная статистическая модель классификации.

В форме выполнения соответствующего изобретению способа устанавливаемые позиции перемещаемого рядом акустического приемника тональных сигналов соответствуют пространственному расположению различных модулей исследуемого создающего шумы объекта.

В изобретении создается также устройство для распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта, причем сгенерированная для по меньшей мере одного эталонного объекта статистическая основная модель классификации акустических признаков на основе акустических признаков генерируемого исследуемым объектом шума с помощью блока обработки данных автоматически адаптируется, причем блок обработки данных на основе адаптированной статистической модели классификации классифицирует состояние исследуемого создающего шумы объекта.

В форме выполнения соответствующего изобретению устройства оно содержит по меньшей мере один акустический приемник тональных сигналов для приема генерируемого исследуемым создающим шумы объектом корпусного или воздушного звука.

Далее предпочтительные формы выполнения соответствующего изобретению способа и соответствующего изобретению устройства для распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта описываются со ссылками на чертежи для пояснения существенных признаков изобретения.

На чертежах показано:

Фиг.1 - блок-схема последовательности операций для представления возможной формы выполнения соответствующего изобретению способа;

Фиг.2 - другая диаграмма для представления процедуры, выполняемой в соответствующем изобретению способе;

Фиг.3 - блок-схема возможной формы выполнения соответствующего изобретению устройства для распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта;

Фиг.4А, 4В - другие формы выполнения соответствующего изобретению устройства для распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта.

Как можно видеть из фиг.1, в соответствующем изобретению способе на этапе S1 сначала с помощью приемников тональных сигналов или сенсоров осуществляется прием тональных сигналов на эталонном объекте исследуемого создающего шумы объекта. Эталонный объект может представлять собой опытный образец объекта. Объект является машиной или прибором, который в текущем режиме работы генерирует шумы. Шумовой сигнал может быть сигналом воздушного звука или сигналом корпусного звука. Исследуемый объект может представлять собой установку, например химическую установку, которая во время химического производственного процесса вызывает шумы, например, в резервуарах или трубах. Шумовой сигнал или сигнал колебаний принимается или регистрируется приемниками тональных сигналов. Эти приемники тональных сигналов имеют микрофоны или иные датчики колебаний, в частности, датчики ускорений. Приемники тональных сигналов или датчики колебаний преобразуют шум или сигнал колебаний в электрический сигнал. Регистрации тональных сигналов на эталонном объекте или на опытном образце осуществляются предпочтительно в различные моменты времени при различных условиях окружающей среды.

Затем на этапе S2 на основе приема тональных сигналов извлекаются признаки m тонального сигнала или сигнала колебаний. Возможными признаками являются, например, амплитуда или сила звука (громкость) тонального или шумового сигнала. Другими возможными признаками являются спектральные признаки шумового сигнала, а также их временные модуляции. Кроме того, могут, например, использоваться признаки спектра модуляции. Для различных выполненных на эталонном объекте записей может соответственно определяться вектор М признаков. Обычно рассматривается 10-500 признаков m шумового сигнала. Число N записей на эталонном объекте устанавливается в зависимости от рассматриваемого объекта. Обычно оценивается N>100 записей тонального сигнала эталонного объекта. На основе векторов М признаков, которые соответственно охватывают, например, 10-500 признаков m записи, на этапе S3 с помощью алгоритма генерируется основная модель классификации. Генерирование модели может, например, осуществляться посредством максимизации ожидания (ЕМ) или GMM, посредством опорной векторной машины (SVM), посредством самоорганизующихся отображений (SOM) или посредством нейронных сетей.

На следующем этапе S3 записываются или принимаются (регистрируются) воздушные или корпусные звуковые сигналы посредством приемников тональных сигналов на исследуемом объекте. Сгенерированная на этапе S2 статистическая основная модель классификации акустических признаков m на этапе S3 на основе акустических признаков m принятого на этапе S3 шумового сигнала автоматически адаптируется. В возможной форме выполнения статистическая основная модель классификации для каждого признака m имеет по меньшей мере один статистический параметр Р. Этот статистический параметр Р включает, например, среднее значение µ или дисперсию σ2. В основу признаков m может быть положено гауссово распределение, причем для каждого признака m на основе записи тональных сигналов эталонного объекта указывается среднее значение µ и дисперсия σ2 распределения. Например, на этапе S1 выполняется запись тональных сигналов на различных эталонных объектах или опытных образцах и вычисляется среднее значение µ относительно каждого признака m. Если признаком m является, например, сила звука принятого тонального сигнала, то в качестве статистических параметров Р для признака силы звука в основной модели классификации указываются среднее значение µ силы звука и дисперсия σ2 силы звука.

На основе записи тональных сигналов, выполненной на этапе S3 на исследуемом объекте, затем осуществляется адаптация основной модели классификации на этапе S4, при этом статистические параметры Р для каждого признака m основной модели классификации соответственно согласовываются. Регистрация тональных сигналов на этапе S3 на исследуемом объекте и адаптация основной модели классификации на этапе S4 могут в возможной форме выполнения соответствующего изобретению способа выполняться при пуске в эксплуатацию исследуемого объекта. В альтернативной форме выполнения запись тональных сигналов на этапе S3 и адаптация на этапе S4 могут осуществляться с регулярными временными интервалами технического обслуживания, например, один раз в сутки. В другой возможной форме выполнения запись тональных сигналов на этапе S3 и адаптация основной модели классификации на этапе S4 могут осуществляться при изменении акустической окружающей среды исследуемого объекта, например, когда объект переносится в другое помещение. Кроме того, запись тональных сигналов и адаптация могут осуществляться при необходимости, например, после проведения работ по техническому обслуживанию на исследуемом объекте или когда пользователь считает исследование необходимым.

На следующем этапе S2 на основе адаптированной статистической модели классификации выполняется классификация состояния исследуемого создающего шумы объекта. Эта классификация состояния может осуществляться на основе всех или некоторых признаков m адаптированной основной модели классификации. Например, исследуемый создающий шумы объект может классифицироваться как дефектный, если признак силы звука превышает регулируемое пороговое значение.

На следующем этапе S6 классифицированное состояние исследуемого объекта выдается и, при необходимости, затем выполняются необходимые мероприятия.

Фиг.2 показывает диаграмму для пояснения возможной формы выполнения соответствующего изобретению способа распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта. Объект, показанный на фиг.2, представляет собой машину, которая выдает акустические данные. Сначала на n опытных образцах машины выполняются записи тональных сигналов и генерируется универсальная статистическая основная модель классификации на основе обучающих данных. Эта универсальная статистическая основная модель классификации сохраняется в запоминающем устройстве или банке данных. Эта обобщенная модель классификации содержит предпочтительным образом существенные свойства нормального состояния и/или возможные дефекты или состояния технического обслуживания объекта или машины. Затем осуществляется адаптация универсальной основной модели классификации для различных изготовленных машин. В показанном на фиг.2 примере различные машины исследуются в полевых условиях. Каждая машина создает акустический шумовой сигнал или акустические данные, которые используются для индивидуальной адаптации сохраненной универсальной модели классификации.

Таким способом для каждой машины возникает соответствующая адаптивная модель классификации, которая может промежуточным образом сохраняться в запоминающем устройстве. Посредством алгоритма классификации осуществляется затем на основе адаптированной статистической модели классификации классификация состояния соответствующей исследуемой создающей шумы машины, чтобы определить рабочее состояние или генерировать сообщение об ошибке. Как можно видеть из фиг.2, существенные затраты на генерирование модели классификации на основе по меньшей мере одного опытного образца задействуются лишь однократно. Последующая адаптация образованной статистической основной модели классификации может осуществляться лишь с относительно незначительными вычислительными затратами за короткое время или в реальном времени. В то время как генерирование статистической основной модели классификации требует множества полученных записей тональных сигналов и большой вычислительной мощности, адаптация сохраненной основной модели классификации для соответствующего исследуемого объекта при изменяющихся условиях окружающей среды может осуществляться автоматически в полевых условиях при незначительных вычислительных затратах, не требуя присутствия соответствующего эксперта или специалиста. Для адаптации статистической основной модели классификации требуется сравнительно мало дополнительных акустических данных или записей тональных сигналов на соответствующей машине или на соответствующем объекте. Соответствующий изобретению способ предусматривает двухступенчатый подход, а именно, сначала формирование универсальной статистической основной модели классификации и последующую адаптацию этой модели классификации для соответствующего объекта в полевых условиях.

Фиг.3 показывает пример выполнения для соответствующего изобретению устройства 1 для распознавания состояния исследуемого генерирующего шумы объекта. Этот исследуемый объект 2 является, например, прибором или машиной. Устройство 1 имеет по меньшей мере один приемник 3 для определения сигнала корпусного или воздушного сигнала, генерированного исследуемым создающим шумы объектом 2. Приемник 3 регистрирует выдаваемый объектом сигнал колебаний. Приемник 3 представляет собой, например, акустический приемник тонального сигнала для определения сигнала воздушного звука, то есть микрофон. В альтернативной форме выполнения приемник 3 размещается непосредственно на объекте 2 и определяет корпусной звук или вибрации объекта 2. Приемник 3 может представлять собой, например, датчик ускорений, Приемник 3 преобразует звуковой сигнал или сигнал вибрации в электрический сигнал и выдает его по линии 4 на блок 5 обработки данных. Блок 5 обработки данных является, например, микропроцессором, в котором выполняется программа. Блок 5 обработки данных соединен по линиям 6 с запоминающим устройством 7, в котором сохранена сгенерированная основная модель классификации. В альтернативной форме выполнения блок 5 обработки данных получает основную модель классификации через интерфейс. Блок 5 обработки данных адаптирует основную модель классификации акустических признаков на основе акустических признаков m шума, генерируемого исследуемым объектом 2. На основе адаптированной статистической модели классификации с помощью алгоритма классификации классифицируется состояние исследуемого создающего шумы объекта 2 посредством блока 5 обработки данных. Это состояние сообщается через выходные линии 8. В возможной форме выполнения приемник 3 и блок 5 обработки данных встроены в единый конструктивный элемент. Этот конструктивный элемент может размещаться на любом объекте 2.

Фиг.4А, 4В показывают другие варианты выполнения соответствующего изобретению устройства 1 для распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта 2. В примере выполнения исследуемый создающий шумы объект 2 является машиной или прибором, который имеет множество однотипных машинных модулей 2-1, 2-2… 2-k. Примером подобной машины 2 является установка сортировки писем, которая имеет множество сегментов или карманов сортировки одинакового конструктивного типа. Различные сегменты или модули установки 2 сортировки писем в определенных обстоятельствах подвергаются различным нагрузкам и поэтому имеют различный износ. Кроме того, подобные установки сортировки писем могут находиться в различных акустических средах. В показанном на фиг.1А примере выполнения на каждом модуле машины 2 размещен соответствующий приемник 3, который предусмотрен для контроля рабочего состояния соответствующего модуля на основе шумового сигнала, выдаваемого модулем. Блок 5 обработки данных выполняет затем для каждого модуля 2-1 машины 2 этапы S3-S6 диаграммы, представленной на фиг.1.

В показанной на фиг.4В альтернативной форме выполнения предусматривается не приемник 3 для каждого модуля 2-1 машины 2, а, например, приемник тонального сигнала, который линейно перемещается около машины 2 и выдает полученный шумовой сигнал, например, через интерфейс на блок 5 обработки данных. Так как пространственное расположение различных модулей 2-i внутри исследуемого объекта 2 известно, то для различных позиций акустического приемника 3 тонального сигнала, перемещаемого около исследуемого объекта 2, с помощью блока 5 обработки данных вычисляется адаптированная статистическая модель классификации. Например, в случае установки сортировки писем, расстояние Δ между различными сегментами или карманами сортировки известно. Различные устанавливаемые позиции перемещаемого рядом акустического приемника 3 тонального сигнала соответствуют пространственному положению различных модулей 2-i исследуемой создающей шумы установки 2 сортировки писем.

В возможной форме выполнения устанавливается адаптированная модель классификации для всей установки 2 сортировки писем в полевых условиях из универсальной модели классификации опытного образца. В альтернативной форме выполнения для каждого кармана или для каждого сегмента 2-i установки 2 сортировки писем генерируется адаптированная модель классификации.

Акустический контроль различных модулей 2-i может осуществляться посредством датчиков вибрации или микрофонов. Датчики вибрации размещаются непосредственно на корпусе и определяют корпусной звук. Микрофоны могут в возможной форме выполнения иметь специальную направленную характеристику. Расстояние от микрофона или приемника 3 до исследуемого объекта 2 может варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких метров. В возможной форме выполнения акустический контроль осуществляется посредством только одного приемника 3 звука, который для локализации дефекта в установке 2 сортировки писем автоматически или вручную перемещается мимо нее. В альтернативной форме выполнения предусмотрено несколько приемников 3 звука, которые соответственно наблюдают часть установки или исследуемого объекта 2.

Если адаптированная модель классификации устанавливается для всей установки или соответственно всей установки 2 сортировки писем, то адаптация может выполняться таким образом, что приемник 3 звука перемещается в различные характерные позиции установки и там принимает акустические данные. Принятые акустические данные применяются для генерирования адаптированной статистической модели классификации.

Если для каждого кармана или каждого сегмента установки 2 сортировки писем выполнена адаптация, то приемник 3 звука может принимать данные и вычислять отдельную адаптированную модель. Эта адаптированная модель может в сенсоре или приемнике звука локально или, альтернативно, централизованно сохраняться. В качестве альтернативы, приемник 3 звука может перемещать различные позиции установки 2 сортировки писем и там локально принимать данные. Кроме того, приемник 3 звука для каждой соответствующей позиции приемника 3 звука может вычислять адаптированную модель классификации или из некоторого количества сопоставимых позиций, например, для машинных сегментов или модулей одинакового конструктивного типа, вычислять адаптивные модели классификации.

Когда адаптация модели классификации в возможной форме выполнения осуществляется однократно при пуске в эксплуатацию установки 2 сортировки писем, то приемник(и) 3 звука приводится(ятся) в рабочий режим «классификация», и активируется распознавание дефектов. Адаптация может, при необходимости, повторяться каждый раз, например, при смене компонента или всего модуля или при изменении акустики помещения. При этом вместо основной модели классификации или универсальной модели может использоваться уже адаптированная при пуске в эксплуатацию установки 2 сортировки писем модель, в зависимости от того, изменилась ли акустическая ситуация помещения или нет. Соответствующий изобретению способ распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта 2 пригоден для любых объектов, например, для контроля моторов, насосов, автоматизированных установок или химических установок.

1. Способ распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта (2), в котором
сгенерированная для по меньшей мере одного эталонного объекта статистическая основная модель классификации акустических признаков автоматически и индивидуально адаптируется на основе акустических признаков (m) шума, генерируемого исследуемым объектом (2), и
на основе индивидуально адаптированной статистической модели классификации осуществляется классификация состояния исследуемого создающего шумы объекта (2),
причем акустические признаки (m) извлекаются на основе множества акустических записей тональных сигналов, которые выполняются над исследуемым создающим шумы объектом (2) посредством по меньшей мере одного акустического приемника (3) тональных сигналов, размещенного на или перемещающегося около исследуемого создающего шумы объекта (2).

2. Способ по п.1, причем эталонный объект образован опытным образцом исследуемого объекта (2).

3. Способ по п.1, причем исследуемый создающий шумы объект (2) имеет по меньшей мере один создающий шумы модуль.

4. Способ по п.1, причем адаптация статистической модели классификации осуществляется при пуске в эксплуатацию исследуемого объекта (2), или с регулярными временными интервалами технического обслуживания, или при изменении акустической окружающей среды исследуемого объекта (2).

5. Способ по п.1, причем статистическая основная модель классификации акустических признаков сгенерирована на основе множества акустических записей тональных сигналов, которые выполняются над эталонным объектом при различных условиях или в различные моменты времени.

6. Способ по п.5, причем сгенерированная статистическая основная модель классификации сохраняется в запоминающем устройстве (7).

7. Способ по п.6, причем сохраненная основная статистическая модель классификации автоматически адаптируется на основе множества акустических записей тональных сигналов, которые выполняются над исследуемым создающим шумы объектом (2), и промежуточным образом сохраняется как адаптированная статистическая модель классификации.

8. Способ по п.5 или 7, причем акустические записи тональных сигналов содержат воздушный звук или корпусной звук, принимаемый акустическими приемниками (3) тональных сигналов.

9. Способ по п.1, причем статистическая модель классификации адаптируется для всего исследуемого создающего шумы объекта (2) или для модулей исследуемого создающего шумы объекта.

10. Способ по п.1, причем соответствующая адаптированная статистическая модель классификации вычисляется для различных устанавливаемых позиций акустического приемника тональных сигналов, перемещаемого около исследуемого создающего шумы объекта (2).

11. Способ по п.10, причем устанавливаемые позиции перемещаемого рядом акустического приемника (3) тональных сигналов соответствуют пространственному расположению различных модулей исследуемого создающего шумы объекта (2).

12. Устройство для распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта, в котором
сгенерированная для по меньшей мере одного эталонного объекта статистическая основная модель классификации акустических признаков автоматически и индивидуально адаптируется блоком (5) обработки данных на основе акустических признаков (m) шума, генерируемого исследуемым объектом (2), и
блок (5) обработки данных классифицирует состояние исследуемого создающего шумы объекта (2) на основе индивидуально адаптированной статистической модели классификации,
причем акустические признаки (m) извлекаются блоком (5) обработки данных на основе множества акустических записей тональных сигналов, которые выполняются над исследуемым создающим шумы объектом (2) посредством по меньшей мере одного акустического приемника (3) тональных сигналов, размещенного на или перемещающегося около исследуемого создающего шумы объекта (2).

13. Устройство по п.12, в котором по меньшей мере один акустический приемник (3) тональных сигналов выполнен с возможностью приема корпусного или воздушного звука, генерируемого исследуемым создающим шумы объектом (2).

14. Носитель данных, на котором сохранена компьютерная программа для распознавания состояния исследуемого создающего шумы объекта, содержащая команды для выполнения способа по любому из пп.1-11.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиации и может быть применено для диагностики входных устройств силовых установок с использованием вейвлет-анализа. Способ заключается в регистрации физических параметров с помощью датчиков, преобразовании данных в вейвлет-коэффициенты и последующем анализе.
Изобретение относится к диагностированию дизельных двигателей автотранспортных и военных машин, в частности к способам определения дымности отработанных газов дизельных двигателей с применением компьютера.

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к высотным испытаниям крупногабаритного РДТТ. .

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД.

Изобретение относится к способу управления для диагностики неисправностей регулятора давления отработавших газов в соответствии с ограничительными частями независимых пунктов формулы изобретения.

Изобретение относится к испытательным стендам для определения характеристик и границы устойчивой работы компрессора в составе двигателя. .

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к авиационным двигателям типа турбореактивных, способам их опытного производства, испытания и доводки, а также промышленного производства и эксплуатации.

Изобретение относится к методам контроля в эксплуатационных условиях поршневых двигателей внутреннего сгорания. .

Нагрузочное устройство для исследования торцевого демпфирования колебаний лопаток вентиляторов газотурбинного двигателя на вибростенде содержит узел фиксации, предназначенный для удержания и фиксации демпфирующего устройства, узел ориентации, размещенный на станине вибростенда, выполненный с возможностью закрепления в нем узла фиксации и регулирования перемещения в трех взаимно ортогональных направлениях пространства, и узел нагружения прижатием демпфирующего устройства к торцевой поверхности непрофильной части лопатки для создания нагрузки, выполненный с возможностью регулирования силы прижатия с обеспечением силы трения достаточной для рассеивания энергии колебаний лопатки. Узел фиксации выполнен в виде пластин, которые прижимают размещенное между ними демпфирующее устройство. Узел ориентации содержит плиту, установленную на ней стойку. Плита и стойка содержат проточки фрезой под крепежные болты, обеспечивающие ход в радиальном направлении и поворот относительно вибростенда. Узел нагружения прижатием содержит винт, вставленный в отверстие стойки, с диаметром и шагом резьбы, создающими прижимное усилие, обеспечивающее достаточную силу трения для рассеивания энергии колебаний в стойке. Технический результат - повышение точности имитирования действия демпфирующего устройства на вибростенде. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ определения полноты сгорания топливной смеси в камере сгорания сверхзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя заключается в том, что двигатель жестко соединяют с горизонтальной мерительной платформой, платформу устанавливают на поперечные упругие опоры и соединяют с датчиком силы. Датчик силы тарируют грузом заданной массы и измеряют усилие на датчике силы. После этого подают холодный воздух на вход в камеру сгорания и измеряют усилие на датчике силы. Потом дополнительно подают в камеру сгорания топливо, воспламеняют образовавшуюся топливную смесь и в процессе горения смеси измеряют усилие на датчике силы, затем вычисляют полноту сгорания топливной смеси по соотношению, защищаемому настоящим изобретением. Изобретение позволяет повысить точность, надежность и упростить определения полноты сгорания топливной смеси в камере сгорания сверхзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. 1 ил.

Изобретение может быть использовано при испытаниях турбокомпрессоров для наддува двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Стенд содержит входную и выходную магистрали, регулируемый источник газового потока с регулируемым приводом, выполненный в виде технологического компрессора, испытуемый турбокомпрессор с системой смазки и охлаждения, устройство для создания пульсаций газового потока и регулируемый дроссель. В качестве регулируемого привода используется ДВС со струйным смесителем, установленным между регулируемым дросселем и отводным патрубком. Стенд снабжен модулем аналогового ввода, коммутатором, блоком обработки информации, преобразователем интерфейса, устройством вывода информации, запоминающим устройством, датчиками частоты вращения ротора турбокомпрессора и технологического компрессора, датчиками давления и температуры газового потока. Датчики давления и температуры установлены на входе и выходе в компрессор испытуемого турбокомпрессора, на входе и выходе технологического компрессора, на входе и выходе турбины испытуемого турбокомпрессора, на выходе из ДВС. Датчики расхода воздуха установлены на выходе из компрессора и на выходе из ДВС, причем все датчики давления, температуры, расхода воздуха и частоты вращения соединены через модуль аналогового ввода и коммутатор с блоком обработки информации, который соединен с запоминающим устройством и через преобразователь интерфейса и с устройством вывода информации. Технический результат заключается в повышении достоверности испытания турбокомпрессора путем измерения, регистрации и обработки больших массивов данных множества контролируемых параметров. 1 ил.

Изобретение относятся к диагностике турбомашин и может быть использовано для диагностирования состояния трансмиссии двухвальных авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Способ диагностики трансмиссии двухвального газотурбинного двигателя включает приведение валов во вращение, измерение значения заданного параметра, сравнение его с заданным значением и определение по результатам сравнения состояния трансмиссии, при этом диагностирование осуществляют на выбеге валов, причем для проведения диагностики задают большую и меньшую частоты вращения каждого вала, а в качестве заданного параметра используют время, в течение которого значение частоты вращения каждого вала уменьшается от большего заданного значения до меньшего, полученные значения времени сравнивают с заданным для данного интервала частот вращения валов бездефектной трансмиссии каждого вала и по результатам сравнения судят о состоянии трансмиссии газотурбинного двигателя. Технический результат изобретения - повышение надежности и достоверности диагностики трансмиссии ГТД. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для диагностирования электрических цепей, содержащих активное сопротивление и индуктивность, в частности обмоток электрических машин и аппаратов. Техническим результатом является повышение надежности диагностирования электрических цепей и достоверности диагностируемых параметров. В способе диагностирования электрических цепей, содержащих активное сопротивление и индуктивность, в частности обмоток электрических машин и аппаратов, в диагностируемую электрическую цепь дополнительно последовательно подключают конденсатор, на вход цепи подают переменное напряжение промышленной частоты и в режиме установившихся гармонических колебаний измеряют амплитуду и фазовый сдвиг напряжения на конденсаторе относительно поданного напряжения, вычисляют относительную амплитуду в виде отношения амплитуды напряжения на конденсаторе к амплитуде подаваемого напряжения и в качестве диагностируемых параметров принимают значение фазового сдвига и вычисленное значение относительной амплитуды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в дизель-электрической системе привода. Технический результат - исключение перегрузки мощных полупроводников автономных выпрямителей импульсного тока со стороны генератора при проведении теста self-load-test. Дизель-электрическая система привода содержит генератор (4) с двумя многофазными обмотками (22, 24), дизельный двигатель (2) и выпрямитель (6) переменного тока промежуточной цепи напряжения с двумя автономными выпрямителями (10, 12) импульсного тока, соединенными со стороны генератора с указанными обмотками (22, 24), а с другой стороны посредством средства (30) тормозного сопротивления они соединены между собой. Согласно изобретению в качестве средства (30) тормозного сопротивления предусмотрены, соответственно, два электрически последовательно включенных сопротивления (48, 50), величины сопротивления которых равны половине величины средства (30) тормозного сопротивления, и предусмотрено двухполюсное коммутационное устройство (54), соединенное со стороны входа, соответственно, с точкой (52) соединения двух электрически последовательно включенных сопротивлений (48, 50). Таким образом, у этой дизель-электрической системы привода существует возможность проведения теста Self-load-Test с регулируемым моментом нагрузки для контроля мощности дизельного двигателя (2), причем никакой перегрузки мощных полупроводников автономных выпрямителей (10, 12) импульсного тока со стороны генератора более не происходит. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к контролю технического состояния авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для диагностики ГТД в процессе их эксплуатации, после технического обслуживания и/или ремонта. Получение эталонной виброхарактеристики осуществляют формированием базовой виброхарактеристики, которое проводят путем измерения и регистрации значений вибросигнала на рабочих частотах вращения ротора при наземных испытаниях двигателя, а также формированием эксплуатационной виброхарактеристики, для чего проводят заданную серию полетов, на каждом из полетов серии по показаниям значений вибросигнала на рабочих частотах вращения ротора формируют локальную эксплуатационную виброхарактеристику, задают порог отклонения локальных эксплуатационных виброхарактеристик от базовой, каждую полученную локальную виброхарактеристику серии сравнивают с базовой и по локальным виброхарактеристикам, значения которых не выходят за пределы установленного порога при сравнении с базовой характеристикой, формируют эталонную виброхарактеристику. Технический результат изобретения - повышение точности и надежности диагностики двигателя непосредственно в полете и на моторных стендах. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам диагностики технического состояния новой техники, не имеющих аналогов. Способ включает испытания объектов до выработки ими ресурса на рабочих режимах работы с определением времени наработки до отказа. Испытывают как минимум два объекта, ожидают отказа первого объекта и фиксируют момент времени его отказа, фиксируют времена наработок остальных испытываемых объектов в момент времени отказа первого объекта. На основе выборки по испытываемым объектам с соответствующими им временами отказа или наработок формируют статистический ряд, сортируемый по возрастанию времени наработки. По сформированному статистическому ряду определяют накопленные интенсивности отказов, затем выбирают функцию распределения, определяют значения ее параметров и рассчитывают гамма-процентные показатели ресурса, на основании которых определяют остаточный ресурс. Кроме того, определяют остаточный ресурс при отказе каждого последующего объекта для повышения точности определения остаточного ресурса. Технический результат заключается в определении остаточного ресурса вновь разрабатываемых и эксплуатируемых технических объектов, не имеющих аналогов, при ограниченном объеме их испытаний (эксплуатации). 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Стенд для испытания мощного высокооборотного агрегата содержит соосно соединенные турбину, компрессор, электрогенератор и соединительную муфту для испытуемого высокооборотного агрегата, а также стендовые системы газоснабжения, водоснабжения, вакуумирования, электропитания, управления и измерений. Стенд снабжен нагревателем и холодильником газового рабочего тела, теплообменником-рекуператором и трубопроводами. Выход нагревателя соединен с входом турбины. Выход турбины с входом тракта нагретого газового рабочего тела теплообменника-рекуператора. Выход тракта нагретого газового рабочего тела теплообменника-рекуператора с входом холодильника и с выходом системы газового охлаждения электрогенератора. Выход холодильника с входом компрессора и с выходом системы изменения давления газового рабочего тела в течение испытания. Выход компрессора с входом тракта холодного газового рабочего тела теплообменника-рекуператора и с входом системы газового охлаждения электрогенератора. Выход тракта холодного газового рабочего тела теплообменника-рекуператора с входом нагревателя. Нагреватель и трубопроводы нагретого газового рабочего тела выполнены с внутренней негерметичной температуростойкой трубой. Труба образована из трубных отрезков, последовательно вкладываемых своими концевыми частями друг в друга но направлению движения газового рабочего тела. Пространства между корпусом нагревателя и внутренней трубой, между внешней и внутренней трубами трубопроводов надетого газового рабочего тела заполнены высокотемпературной теплоизоляцией. Электрогенератор через коммутатор соединен с электронным инвертором переменной частоты и с блоком задания нагрузочного режима и стабилизации частоты вращения турбины. Другими объектами настоящего изобретения являются стенды, в которых высокооборотный агрегат представляет собой или турбину, или компрессор, или электрогенератор. Изобретение позволяет увеличить длительность испытаний мощных высокооборотных агрегатов на работоспособность. 4 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к авиации и может быть применено для определения запаса устойчивости входного устройства газотурбинных двигателей. При постоянной частоте вращения ротора двигателя при перемещении органа механизации воздухозаборника определяют программное и фактическое положения органа механизации, измеряют пульсации давления с помощью датчиков, установленных за входным устройством на входе в двигатель, по результатам измерений вычисляют вейвлет-коэффициенты различного уровня и среднеквадратичные отклонения (СКО) вейвлет-коэффициентов, сравнивая значения СКО с полученными во время предварительных испытаний их критическими значениями, при достижении СКО критических значений определяют критическое положение органа механизации и вычисляют запас устойчивости как разницу между программным и критическим положениями органа механизации. Изобретение позволяет определять запасы устойчивости входного устройства без нарушения его устойчивой работы и возможных разрушений, сокращает время проведения летных испытаний. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх