Устройство, способ и компьютерный носитель информации для анализа состояния машины

УСТРОЙСТВО, СПОСОБ И КОМПЬЮТЕРНЫЙ НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ АНАЛИЗА СОСТОЯНИЯ МАШИНЫ Изобретение относится к способу анализа состояния машины, имеющей медленно вращающуюся часть, содержащему этапы, на которых вращают вращающуюся часть на скорости (fROT) вращения менее 50 оборотов в минуту; формируют аналоговый электрический измерительный сигнал (SEA) в зависимости от механических вибраций, являющихся следствием вращения вала, с использованием датчика, имеющего механические характеристики, приводящие к его резонированию на определенной резонансной частоте (fR); дискретизируют аналоговый измерительный сигнал на частоте (fS) дискретизации так, чтобы формировать последовательность(SMD) цифровых данных измерений в ответ на принимаемые аналоговые данные измерений; выполняют цифровую фильтрацию (240) последовательности (SMD) цифровых данных измерений с тем, чтобы получать фильтрованный измерительный сигнал (SPBMD) так, чтобы достигать сигнала, имеющего полосу пропускания между верхней и нижней частотой; причем нижняя частота (fLC) ниже определенной резонансной частоты (fR), а верхняя частота (fUC) превышает определенную резонансную частоту (fR); формируют цифровой сигнал (SENV, SMDP) огибающей в ответ на фильтрованный измерительный сигнал (SPBMD) посредством цифрового выпрямления фильтрованного измерительного сигнала и посредством цифровой фильтрации нижних частот выпрямленного фильтрованного измерительного сигнала так, чтобы формировать цифровой сигнал(SENV, SMDP) огибающей; выполняют функции (F1, F2, Fn) анализа состояния для анализа состояния машины в зависимости от цифрового сигнала (SENV, SMDP) огибающей. Область техники Настоящее изобретение относится к способу для анализа состояния машины и к устройству для анализа состояния машины. Изобретение также относится к системе, включающей в себя это устройство,и к способу работы с таким устройством. Изобретение также относится к компьютерной программе для инструктирования компьютеру выполнять аналитическую функцию. Предшествующий уровень техники Машины с движущимися частями подвержены износу с течением времени, что зачастую приводит к ухудшению состояния машины. Примерами таких машин с движущимися частями являются электромоторы, насосы, генераторы, компрессоры, токарные станки и станки с ЧПУ. Движущиеся части могут содержать вал и подшипники. Чтобы предотвращать неисправность машин, такие машины должны проходить техническое обслуживание в зависимости от состояния машины. Поэтому рабочее состояние такой машины предпочтительно периодически оценивается. Рабочее состояние может быть определено посредством измерения вибраций, исходящих из подшипника, или посредством измерения температуры на корпусе машины,причем эти температуры зависят от рабочего состояния подшипника. Такие проверки состояния машин с вращающимися или другими движущимися частями имеют большую значимость для безопасности, а также для продолжительности срока службы таких машин. Известным способом является ручное выполнение таких измерений на машинах. Это обычно выполняется оператором при помощи измерительного прибора, выполняющего измерения в точках измерения на одной или нескольких машинах. Доступно определенное число серийных измерительных приборов, которые основываются на факте, что дефекты в роликоподшипниках формируют короткие импульсы, обычно называемые ударными импульсами. Устройство измерения ударных импульсов может формировать информацию, указывающую состояние подшипника или машины.WO 03062766 раскрывает машину, имеющую точку измерения и вал с определенным диаметром вала, при этом вал может вращаться, когда машина используется. WO 03062766 также раскрывает устройство для анализа состояния машины, имеющей вращающийся вал. Раскрытое устройство имеет датчик для формирования измеренного значения, указывающего вибрацию в точке измерения. Устройство,раскрытое в WO 03062766, имеет процессор данных и запоминающее устройство. Запоминающее устройство может сохранять программный код, который, при выполнении в процессоре данных, инструктирует устройству анализа выполнять функцию мониторинга состояния машины. Такая функция мониторинга состояния машины может включать в себя измерение ударных импульсов.US 6053047 раскрывает акселерометр, используемый в качестве датчика вибраций, собирающего аналоговые данные по вибрациям, доставляемые в аналого-цифровой преобразователь, предоставляющий цифровые данные по вибрациям в процессор 90. Согласно US 6053047 процессор выполняет цифровую полосовую фильтрацию цифровых данных по вибрациям, выпрямление фильтрованного сигнала и фильтрацию нижних частот выпрямленного сигнала, чтобы формировать низкочастотный сигнал. Низкочастотный сигнал проходит через конденсатор, чтобы формировать демодулированный сигнал. Быстрое преобразование Фурье выполняется для демодулированного сигнала 116, чтобы формировать спектр вибраций. US 6053047 также предполагает вычисление резонансной частоты каждого физического пути от акселерометра до различных источников вибраций в электромоторе и US 6053047 предполагает выполнение этого этапа калибровки до того, как электромотор выходит с завода. Альтернативно, такая калибровка каждого физического пути от различных источников вибраций до акселерометра должна выполняться с использованием откалиброванного молотка согласно US 6053047. Краткое изложение сущности изобретения Задачей изобретения является улучшение детектирования ухудшенных состояний машин, имеющих вращательно движущиеся части, и достижение более точного прогноза неисправности машин. Эта задача решается посредством устройства для анализа состояния машины, имеющей первую часть, которая является вращательно движущейся на скорости вращения относительно второй части машины; причем устройство включает в себя датчик измерения ударных импульсов для мониторинга движущейся части так, чтобы формировать по меньшей мере один аналоговый измерительный сигнал, включающий в себя по меньшей мере одну составляющую сигнала вибрации в зависимости от вибрационного перемещения вращательно движущейся части; при этом составляющая сигнала вибрации имеет частоту (fD) повторения, которая зависит от скорости (fROT) вращения первой части; причем измерительный сигнал включает в себя шум, а также составляющую сигнала вибрации, так что измерительный сигнал имеет первое значение отношения"сигнал-шум" в отношении составляющей сигнала вибрации; аналого-цифровой преобразователь (40, 44) для формирования последовательности (SMD) цифровых данных измерений в ответ на измерительный сигнал; причем последовательность (SMD) цифровых данных измерений имеет первую частоту (fS) дискретизации; первый цифровой фильтр (240) для выполнения цифровой фильтрации последовательности (SMD) цифровых данных измерений с тем, чтобы получать фильтрованный измерительный сигнал (SF); модуль формирования огибающей для формирования первого цифрового сигнала (SENV, SMDP) в от-1 020791 вет на фильтрованный измерительный сигнал (SF); прореживатель для выполнения прореживания первого цифрового сигнала (SENV, SMDP) так, чтобы достигать прореженного цифрового сигнала (SRED), имеющего уменьшенную частоту (fSR1, fSR2) дискретизации; причем прореживатель (470, 470 А, 470 В) имеет первый вход для приема первого цифрового сигнала (SENV, SMDP) и второй вход для приема сигнала, указывающего переменную скорость (fROT) вращения; третий вход для приема сигнала, указывающего сигнал задания выходной частоты дискретизации; причем прореживатель (470, 470 А, 470 В) выполнен с возможностью формировать прореженный цифровой сигнал (SRED) в зависимости от первого цифрового сигнала (SMD, SENV), причем сигнал указывает скорость (fROT) вращения, и упомянутый сигнал указывает сигнал задания выходной частоты дискретизации; при этом прореживатель (470, 470 А, 470 В) выполнен с возможностью формировать прореженный цифровой сигнал (SRED) так, что число выборочных значений в расчете на оборот вращающейся части сохраняется в практически постоянном значении, когда скорость вращения варьируется; и модуль (320) повышения отношения "сигнал-шум", имеющий вход для приема прореженного цифрового сигнала (SRED); причем модуль повышения отношения "сигнал-шум" выполнен с возможностью формировать последовательность (О) выходных сигналов, имеющую составляющую повторяющихся сигналов, соответствующую по меньшей мере одной составляющей сигнала вибрации, так что последовательность (О) выходных сигналов имеет второе значение отношения "сигнал-шум" в отношении составляющей сигнала вибрации; причем второе значение отношения "сигнал-шум" превышает первое значение отношения "сигнал-шум"; и анализатор (105; 290; 290 Т; 294, 290F) для указания состояния машины в зависимости от вибрационного перемещения вращательно движущейся части в ответ на последовательность (О) выходных сигналов. Это решение преимущественно обеспечивает очень простое решение за счет минимизации сложности фильтров при достижении значительного повышения производительности. Согласно варианту осуществления первый цифровой фильтр является фильтром верхних частот,имеющим частоту отсечки. Согласно варианту осуществления датчик измерения ударных импульсов является резонансным,имеющим значение (fRMU) механической резонансной частоты; частота fLC отсечки фильтра 240 верхних частот выбирается равной значению ниже значения (fRMU) механической резонансной частоты резонансного датчика (10) измерения ударных импульсов. Согласно другому варианту осуществления модуль формирования огибающей содержит цифровой выпрямитель, и прореживатель соединяется, чтобы принимать сигнал, который должен прореживаться,из выхода выпрямителя; при этом прореживатель включает в себя фильтрацию нижних частот. Исключение составляющих фильтра нижних частот на стадии фильтра и в модуле формирования огибающей приводит к упрощенной конструкции. Кроме того, вследствие использования резонансного датчика необходимость в подстройке фильтров также исключается. Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых фиг. 1 изображает принципиальную блок-схему варианта осуществления системы 2 анализа состояния согласно варианту осуществления изобретения; фиг. 2 А изображает принципиальную блок-схему варианта осуществления части системы 2 анализа состояния, показанной на фиг. 1; фиг. 2 В изображает принципиальную блок-схему варианта осуществления интерфейса для датчиков; фиг. 2 С изображает измерительный сигнал от датчика вибраций; фиг. 2D изображает амплитуду измерительного сигнала, сформированного посредством датчика ударных импульсов; фиг. 2 Е изображает амплитуду измерительного сигнала, сформированного посредством датчика вибраций; фиг. 3 изображает упрощенную иллюстрацию датчика измерения ударных импульсов согласно варианту осуществления изобретения; фиг. 4 изображает упрощенную иллюстрацию варианта осуществления запоминающего устройства 60 и его содержимого; фиг. 5 изображает принципиальную блок-схему варианта осуществления устройства анализа в клиентском местоположении с машиной 6, имеющей подвижный вал; фиг. 6 изображает принципиальную блок-схему варианта осуществления препроцессора согласно варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 7 изображает вариант осуществления модуля 230 оценки; фиг. 8 изображает другой вариант осуществления модуля 230 оценки; фиг. 9 изображает другой вариант осуществления препроцессора 200; фиг. 10 А изображает блок-схему последовательности операций, которая иллюстрирует варианты осуществления способа для улучшения шаблонов повторяющихся сигналов в сигналах; фиг. 10 В изображает блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую способ формирования цифрового выходного сигнала; фиг. 11 изображает схематичную иллюстрацию первого запоминающего устройства, имеющего несколько позиций в запоминающем устройстве; фиг. 12 изображает схематичную иллюстрацию второго запоминающего устройства, имеющего несколько позиций t в запоминающем устройстве; фиг. 13 изображает схематичную иллюстрацию примерного выходного сигнала SMDP, содержащего две сигнатуры повторяющихся сигналов; фиг. 14 А изображает число выборочных значений в сигнале, доставляемом на вход прореживателя 310; фиг. 14 В изображает выходные выборочные значения соответствующего периода времени; фиг. 15 А изображает прореживатель согласно варианту осуществления изобретения; фиг. 15 В изображает другой вариант осуществления изобретения; фиг. 16 изображает вариант осуществления изобретения, включающий в себя прореживатель и модуль повышения отношения "сигнал-шум", как описано выше, и дробный прореживатель; фиг. 17 изображает вариант осуществления дробного прореживателя; фиг. 18 изображает другой вариант осуществления дробного прореживателя; фиг. 19 изображает прореживатель и другой вариант осуществления дробного прореживателя; фиг. 20 изображает блок-схему прореживателя и еще одного другого варианта осуществления дробного прореживателя; фиг. 21 изображает блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую вариант осуществления способа работы с прореживателем и дробным прореживателем по фиг. 20; фиг. 22 А, 22 В и 22 С изображают блок-схемы способа последовательности операций, который может быть реализован как компьютерная программа; фиг. 23 изображает вид спереди, иллюстрирующий планетарную зубчатую передачу; фиг. 24 изображает схематичный вид сбоку планетарной зубчатой передачи 700 по фиг. 23 при просмотре в направлении стрелки SW на фиг. 23; фиг. 25 изображает аналоговую версию примерного сигнала, сформированного посредством и выводимого посредством препроцессора 200 (см. фиг. 5 или 16) в ответ на сигналы, детектируемые посредством по меньшей мере одного датчика 10 при вращении планетарной зубчатой передачи; фиг. 26 изображает пример части области 702 А высокой амплитуды сигнала, показанного на фиг. 25; фиг. 27 изображает примерный частотный спектр сигнала, содержащего небольшое периодическое возмущение 903, как проиллюстрировано на фиг. 26; фиг. 28 изображает пример части сигнала, показанного на фиг. 25; фиг. 29 изображает еще один вариант осуществления системы анализа состояния согласно варианту осуществления изобретения; фиг. 30 изображает блок-схему, иллюстрирующую части компоновки обработки сигналов по фиг. 29 вместе с пользовательским интерфейсом и дисплеем. Подробное описание вариантов осуществления изобретения В последующем описании аналогичные признаки в различных вариантах осуществления могут указываться посредством идентичных ссылочных номеров. Фиг. 1 показывает принципиальную блок-схему варианта осуществления системы 2 анализа состояния согласно варианту осуществления изобретения. Ссылка с номером 4 касается клиентского местоположения с машиной 6, имеющей движущуюся часть 8. Движущаяся часть может содержать подшипники 7 и вал 8, которые, когда машина работает, вращаются. Рабочее состояние вала 8 или подшипника 7 может быть детектировано в ответ на вибрации, исходящие из вала и/или подшипника, когда вал вращается. Клиентским местоположением 4, которое также может упоминаться как клиентская часть или пользовательская часть, например, может быть территория ветровой электростанции, т.е. группа воздушных турбин в местоположении или на территории целлюлозно-бумажного предприятия либо некоторого другого завода-изготовителя, имеющего машины с движущимися частями. Вариант осуществления системы 2 анализа состояния является функциональным, когда датчик 10 присоединяется на или в точке 12 измерения на корпусе машины 6. Несмотря на то что фиг. 1 иллюстрирует только две точки 12 измерения, следует понимать, что местоположение 4 может содержать любое число точек 12 измерения. Система 2 анализа состояния, показанная на фиг. 1, содержит устройство 14 анализа для анализа состояния машины на основе значений измерения, доставляемых посредством датчика 10. Устройство 14 анализа имеет порт 16 связи для двунаправленного обмена данными. Порт 16 связи подключен к сети 18 связи, например, через интерфейс 19 данных. Сеть 18 связи может быть всемирной сетью Интернет, также известной как Интернет. Сеть 18 связи также может содержать коммутируемую телефонную сеть общего пользования. Серверный компьютер 20 подключается к сети 18 связи. Сервер 20 может содержать базу 22 данных, интерфейсы 24 ввода/вывода пользователя и аппаратные средства 26 обработки данных и порт 29 связи. Серверный компьютер 20 находится в местоположении 28, которое является географически отдельным от клиентского местоположения 4. Серверное местоположение 28 может находиться в первом городе, к примеру, в столице Швеции, Стокгольме, а клиентское местоположение может располагаться в другом городе, к примеру, в Штутгарте, Германия, или в Детройте в Мичигане, США. Альтернативно,серверное местоположение 28 может располагаться в первой части города, а клиентское местоположение может располагаться в другой части этого города. Серверное местоположение 28 также может упоминаться как часть 28 поставщика или местоположение 28 части поставщика. Согласно варианту осуществления изобретения центральная диспетчерская 31 содержит управляющий компьютер 33, имеющий аппаратные средства и программное обеспечение обработки данных для наблюдения за множеством машин в клиентском местоположении 4. Машины 6 могут быть воздушными турбинами или редукторами, используемыми в воздушных турбинах. Альтернативно, машины могут включать в себя машинное оборудование, например, на целлюлозно-бумажном предприятии. Управляющий компьютер 33 может содержать базу 22 В данных, интерфейсы 24 В ввода/вывода пользователя и аппаратные средства 26 В обработки данных и порт 29 В связи. Центральная диспетчерская 31 может быть отделена от клиентского местоположения 4 посредством географического расстояния. Посредством порта 29 В связи управляющий компьютер 33 может соединяться, чтобы обмениваться данными с устройством 14 анализа через порт 16. Устройство 14 анализа может доставлять данные измерений, частично обработанные так, чтобы давать возможность выполнения дополнительной обработки сигналов и/или анализа в центральном местоположении 31 посредством управляющего компьютера 33. Компания-поставщик занимает местоположение 28 части поставщика. Компания-поставщик может продавать и доставлять устройства 14 анализа и/или программное обеспечение для использования в устройстве 14 анализа. Компания-поставщик также может продавать и доставлять программное обеспечение для анализа для использования в управляющем компьютере в центральной диспетчерской 31. Такое программное обеспечение 94, 105 для анализа поясняется в связи с фиг. 4 ниже. Такое программное обеспечение 94, 105 для анализа может доставляться посредством передачи по упомянутой сети 18 связи. Согласно одному варианту осуществления системы 2 устройство 14 является портативным устройством, которое может периодически подключаться к сети 18 связи. Согласно другому варианту осуществления системы 2 устройство 14 подключено к сети 18 связи,по существу, непрерывно. Следовательно, устройство 14 согласно этому варианту осуществления может практически всегда быть "онлайн" доступным для связи с компьютером 20 поставщика и/или с управляющим компьютером 33 в диспетчерской 31. Фиг. 2 А является принципиальной блок-схемой варианта осуществления части системы 2 анализа состояния, показанной на фиг. 1. Система анализа состояния, как проиллюстрировано на фиг. 2A, содержит модуль 10 датчика для формирования измеренного значения. Измеренное значение может зависеть от перемещения или, более точно, может зависеть от вибраций или ударных импульсов, вызываемых посредством подшипников, когда вал вращается. Вариант осуществления системы 2 анализа состояния является функциональным, когда устройство 30 жестко монтируется на или в точке измерения на машине 6. Устройство 30, смонтированное в точке измерения, может упоминаться как цапфа 30. Цапфа 30 может содержать соединительную муфту 32, к которой модуль 10 датчика присоединяется съемным образом. Соединительная муфта 32, например, может содержать двухзаходную резьбу для предоставления возможности механического зацепления модуля датчика с цапфой посредством вращения на 1/4 витка. Точка 12 измерения может содержать резьбовой паз в корпусе машины. Цапфа 30 может иметь выступающую часть с резьбой, соответствующей пазам, для предоставления возможности плотного прикрепления цапфы к точке измерения посредством введения в паз, к примеру, болта. Альтернативно, точка измерения может содержать резьбовой паз в корпусе машины, и модуль 10 датчика может содержать соответствующую резьбу так, что он может быть непосредственно введен в паз. Альтернативно, точка измерения отмечается на корпусе машины только с помощью окрашенной метки. Машина 6, проиллюстрированная на фиг. 2 А, может иметь вращающийся вал с определенным диаметром d1 вала. Вал в машине 24 может вращаться со скоростью V1 вращения, когда машина 6 используется. Модуль 10 датчика может соединяться с устройством 14 анализа состояния машины. Со ссылкой на фиг. 2 А, устройство 14 анализа содержит интерфейс 40 для датчиков для приема измеренного сигнала или данных измерений, сформированных посредством датчика 10. Интерфейс 40 для датчиков соединяется со средством 50 обработки данных, допускающим управление работой устройства 14 анализа в соответствии с программным кодом. Средство 50 обработки данных также соединено с запоминающим устройством 60 для сохранения программного кода. Согласно варианту осуществления изобретения интерфейс 40 для датчиков содержит вход 42 для приема аналогового сигнала, причем вход 42 подключается к аналого-цифровому (A/D) преобразователю 44, цифровой выход 48 которого соединяется со средством 50 обработки данных. Аналого-цифровой преобразователь 44 дискретизирует принимаемый аналоговый сигнал с определенной частотой fS дискретизации так, чтобы доставлять сигнал SMD цифровых данных измерений, имеющий определенную частоту fS дискретизации, при этом амплитуда каждой выборки зависит от амплитуды принимаемого аналогового сигнала в момент дискретизации. Согласно другому варианту осуществления изобретения, проиллюстрированному на фиг. 2 В, интерфейс 40 для датчиков содержит вход 42 для приема аналогового сигнала SEA от датчика измерения ударных импульсов, схему 43 приведения к требуемым параметрам, соединенную, чтобы принимать аналоговый сигнал, и аналого-цифровой преобразователь 44, соединенный, чтобы принимать приведенный к требуемым параметрам аналоговый сигнал из схемы 43 приведения к требуемым параметрам. Аналого-цифровой преобразователь 44 дискретизирует принимаемый приведенный к требуемым параметрам аналоговый сигнал с определенной частотой fS дискретизации так, чтобы доставлять сигнал SMD цифровых данных измерений, имеющий определенную частоту fS дискретизации, при этом амплитуда каждой выборки зависит от амплитуды принимаемого аналогового сигнала в момент дискретизации. Теорема о дискретном представлении гарантирует, что сигналы с ограниченной полосой частот (т.е. сигналы, имеющие максимальную частоту) могут идеально восстанавливаться из своей дискретизированной версии, если частота fS дискретизации более чем в два раза превышает максимальную частотуfSEAmax аналогового сигнала SEA, который должен отслеживаться. Частота, равная половине частоты дискретизации, следовательно, является теоретическим пределом наивысшей частоты, которая может однозначно представляться посредством дискретизированного сигнала SMD. Эта частота (половина частоты дискретизации) называется частотой Найквиста системы дискретизации. Частоты выше частоты fN Найквиста могут наблюдаться в дискретизированном сигнале, но их частота является неоднозначной. Т.е. частотная составляющая с частотой f не может отличаться от других составляющих с частотами BfN+f иBfN-f для ненулевых целых чисел В. Эта неоднозначность, известная как наложение спектров, может обрабатываться посредством фильтрации сигнала с помощью фильтра для сглаживания наложения спектров (обычно фильтра нижних частот с отсечкой около частоты Найквиста) перед преобразованием в дискретизированное дискретное представление. Чтобы обеспечивать запас надежности с точки зрения предоставления возможности для неидеального фильтра иметь определенный наклон на частотной характеристике, частота дискретизации может выбираться равной значению, превышающему 2. Следовательно, согласно вариантам осуществления изобретения частота дискретизации может задаваться равной где k является коэффициентом, имеющим значение, превышающее 2,0. Соответственно, коэффициент k может выбираться равным значению, превышающему 2,0. Предпочтительно коэффициент k может выбираться равным значению между 2,0 и 2,9, чтобы предоставлять хороший запас надежности при недопущении формирования слишком большого числа выборочных значений. Согласно варианту осуществления коэффициент k преимущественно выбирается так, что 100k/2 предоставляет целое число. Согласно варианту осуществления коэффициент k может задаваться равным 2,56. Выбор k равным 2,56 предоставляет 100k=256=2 в степени 8. Согласно варианту осуществления частота fS дискретизации сигнала SMD цифровых данных измерений может задаваться фиксированным образом равной определенному значению fS, такому как, например, fS=102 кГц. Следовательно, когда частота fS дискретизации задается фиксированным образом равной определенному значению fS, максимальная частота fSEAmax аналогового сигнала SEA составляет где fSEAmax является наивысшей частотой, которая должна быть проанализирована в дискретизированном сигнале. Следовательно, когда частота fS дискретизации задается фиксированным образом равной определенному значению fS=102400 Гц, а коэффициент k задается равным 2,56, максимальная частота fSEAmax аналогового сигнала SEA составляет Соответственно, сигнал SMD цифровых данных измерений, имеющий определенную частоту fS дискретизации, формируется в ответ на принимаемый аналоговый измерительный сигнал SEA. Цифровой выход 48 аналого-цифрового преобразователя 44 соединяется со средством 50 обработки данных через выход 49 интерфейса 40 для датчиков так, чтобы доставлять сигнал SMD цифровых данных измерений в средство 50 обработки данных. Модуль 10 датчика может содержать вибродатчик, причем модуль датчика имеет такую структуру,чтобы физически зацеплять соединительную муфту точки измерения так, что вибрации машины в точке измерения переносятся в вибродатчик. Согласно варианту осуществления изобретения модуль датчика содержит преобразователь, имеющий пьезоэлектрический элемент. Когда точка 12 измерения вибрирует,модуль 10 датчика или по меньшей мере его часть также вибрирует, и преобразователь затем формирует электрический сигнал, частота и амплитуда которого зависят от частоты механической вибрации и амплитуды колебаний точки 12 измерения, соответственно. Согласно варианту осуществления изобретения модуль 10 датчика является датчиком вибраций, предоставляющим аналоговый амплитудный сигнал,например, 10 мВ/г в частотном диапазоне 1,00-10000 Гц. Такой датчик вибраций выполнен с возможностью доставлять практически идентичную амплитуду 10 мВ независимо от того, прикладывается к нему ускорение в lg (9,82 м/с 2) при 1, 3 или 10 Гц. Следовательно, типичный датчик вибраций имеет линейную характеристику в указанном частотном диапазоне приблизительно до 10 кГц. Механические вибрации в этом частотном диапазоне, исходящие из вращающихся частей машины, обычно вызываются посредством дисбаланса или неточного совмещения. Тем не менее, когда смонтирован на машине, датчик вибраций с линейной характеристикой типично также имеет несколько различных механических резонансных частот в зависимости от физического пути между датчиком и источником вибраций. Повреждение в роликовом подшипнике приводит к относительно резким упругим волнам, известным как ударные импульсы, проходящие вдоль физического пути в корпусе машины до достижения датчика. Такие ударные импульсы зачастую имеют широкий частотный спектр. Амплитуда ударного импульса роликового подшипника типично ниже амплитуды вибрации, вызываемой посредством дисбаланса или неточного совмещения. Широкий частотный спектр сигнатур ударных импульсов предоставляет им возможность активировать "зацикленную характеристику" или резонанс на резонансной частоте, ассоциированной с датчиком. Следовательно, типичный измерительный сигнал из датчика вибраций может иметь форму сигнала, как показано на фиг. 2 С, т.е. доминирующего низкочастотного сигнала с наложенной резонансной "зацикленной характеристикой" с более высокой частотой и более низкой амплитудой. Чтобы предоставлять анализ сигнатуры ударных импульсов, зачастую являющихся следствием повреждения подшипника, низкочастотная составляющая должна быть отфильтрована. Это может достигаться посредством фильтра верхних частот или посредством полосового фильтра. Тем не менее, эти фильтры должны регулироваться так, что часть низкочастотных сигналов блокируется, в то время как часть высокочастотных сигналов проходит. Отдельный датчик вибраций типично имеет одну резонансную частоту, ассоциированную с физическим путем от одного источника сигнала ударных импульсов, и другую резонансную частоту, ассоциированную с физическим путем от другого источника сигнала ударных импульсов, как упомянуто в US 6053047. Следовательно, регулирование фильтра, нацеленное на пропуск части высокочастотных сигналов, требует отдельной адаптации, когда используется датчик вибраций. Когда такой фильтр корректно настраивается, результирующий сигнал состоит из сигнатуры ударных импульсов. Тем не менее, анализ сигнатуры ударных импульсов, исходящих из датчика вибраций, в определенной степени нарушается посредством того факта, что амплитудная характеристика, а также резонансная частота, по сути, варьируются в зависимости от отдельного физического пути от источников сигнала ударных импульсов. Преимущественно эти недостатки, ассоциированные с датчиками вибраций, могут уменьшаться за счет датчика измерения ударных импульсов. Датчик измерения ударных импульсов выполнен с возможностью предоставлять предварительно определенную механическую резонансную частоту, как подробнее описано ниже. Этот признак датчика измерения ударных импульсов преимущественно делает повторяемыми результаты измерений в том, что выходной сигнал из датчика измерения ударных импульсов имеет стабильную резонансную частоту, практически независимую от физического пути между источником сигнала ударных импульсов и датчиком ударных импульсов. Кроме того, взаимно различные отдельные датчики ударных импульсов предоставляют очень небольшое, если вообще такое имеется, отклонение в резонансной частоте. Преимущество этого заключается в том, что обработка сигналов упрощается за счет того, что фильтры не должны настраиваться по отдельности, в отличие от случая, описанного выше, когда используются датчики вибраций. Кроме того, амплитудная характеристика от датчиков ударных импульсов четко определена так, что отдельное измерение предоставляет достоверную информацию, когда измерение выполняется в соответствии с надлежащими способами измерения, заданными компанией S.P.M. Instrument AB. Фиг. 2D иллюстрирует амплитуду измерительного сигнала, сформированного посредством датчика ударных импульсов, а фиг. 2 Е иллюстрирует амплитуду измерительного сигнала, сформированного посредством датчика вибраций. Оба датчика приложены к идентичной последовательности механических ударов без типичного содержимого низкочастотного сигнала. Как четко видно на фиг. 2D и 2 Е, длительность резонансной характеристики для сигнатуры ударных импульсов от датчика измерения ударных импульсов меньше соответствующей резонансной характеристики для сигнатуры ударных импульсов от датчика вибраций. Этот признак датчика измерения ударных импульсов в виде предоставления различных характеристик с сигнатурами ударных импульсов имеет преимущество предоставления измеритель-6 020791 ного сигнала, из которого можно отличать различные механические ударные импульсы, которые возникают за короткий отрезок времени. Согласно варианту осуществления изобретения датчик является датчиком измерения ударных импульсов. Фиг. 3 является упрощенной иллюстрацией датчика 10 измерения ударных импульсов согласно варианту осуществления изобретения. Согласно этому варианту осуществления датчик содержит часть 110, имеющую определенную массу или вес, и пьезоэлектрический элемент 120. Пьезоэлектрический элемент 120 является в определенной степени гибким, так что он может сжиматься и расширяться при приложении внешней силы. Пьезоэлектрический элемент 120 содержит электропроводящие слои 130 и 140, соответственно, на противоположных поверхностях. По мере того как пьезоэлектрический элемент 120 сжимается и расширяется, он формирует электрический сигнал, снимаемыйпосредством проводящих слоев 130 и 140. Соответственно, механическая вибрация преобразуется в аналоговый электрический измерительный сигнал SEA, доставляемый на выходные контактные выводы 145, 150. Пьезоэлектрический элемент 120 может быть размещен между весом 110 и поверхностью 160, которая, в ходе работы, физически присоединена к точке 12 измерения, как проиллюстрировано на фиг. 3. Датчик 10 измерения ударных импульсов имеет резонансную частоту в зависимости от механических характеристик для датчика, к примеру, массы m части 110 веса и эластичности пьезоэлектрического элемента 120. Следовательно, пьезоэлектрический элемент имеет упругость и жесткость k пружины. Механическая резонансная частота fRM для датчика, следовательно, также зависит от массы m и жесткости k пружины. Согласно варианту осуществления изобретения механическая резонансная частота fRM для датчика может быть определена посредством следующего уравнения:(уравнение 1) Согласно другому варианту осуществления фактическая механическая резонансная частота для датчика 10 измерения ударных импульсов также может зависеть от других факторов, к примеру, характера прикрепления датчика 10 к корпусу машины 6. Резонансный датчик 10 измерения ударных импульсов тем самым, в частности, является чувствительным к вибрациям, имеющим частоту при или около механической резонансной частоты fRM. Датчик 10 измерения ударных импульсов может быть выполнен так, что механическая резонансная частота fRM находится примерно в диапазоне от 28 до 37 кГц. Согласно другому варианту осуществления механическая резонансная частота fRM находится примерно в диапазоне от 30 до 35 кГц. Соответственно, аналоговый электрический измерительный сигнал имеет электрическую амплитуду, которая может варьироваться по частотному спектру. Для цели описания теоретических основ можно предположить то, что если к датчику 10 измерения ударных импульсов приложены механические вибрации с идентичной амплитудой на всех частотах, например, от 1 Гц, например, до 200000 кГц, то амплитуда аналогового сигнала SEA от датчика измерения ударных импульсов должна иметь максимум при механической резонансной частоте fRM, поскольку датчик резонирует при "подталкивании" на этой частоте. Со ссылкой на фиг. 2 В, схема 43 приведения к требуемым параметрам принимает аналоговый сигнал SEA. Схема 43 приведения к требуемым параметрам может быть выполнена как схема адаптации импеданса, выполненная с возможностью адаптировать входной импеданс аналого-цифрового преобразователя, как видно из контактных выводов датчика 145, 150, так что осуществляется оптимальная передача сигналов. Следовательно, схема 43 приведения к требуемым параметрам может быть выполнена с возможностью адаптировать входной импеданс Zin, как видно из контактных выводов датчика 145, 150, так что максимальная электроэнергия доставляется в аналого-цифровой преобразователь 44. Согласно варианту осуществления схемы 43 приведения к требуемым параметрам аналоговый сигнал SEA подается в первичную обмотку трансформатора, и приведенный к требуемым параметрам аналоговый сигнал доставляется посредством вторичной обмотки трансформатора. Первичная обмотка имеет n1 витков, а вторичная обмотка имеет n2 витков, соотношение n1/n2=n12. Следовательно, аналого-цифровой преобразователь 44 соединяется, чтобы принимать приведенный к требуемым параметрам аналоговый сигнал из схемы 43 приведения к требуемым параметрам. Аналого-цифровой преобразователь 44 имеет входной импеданс Z44, и входной импеданс аналого-цифрового преобразователя, как видно из контактных выводов датчика 145, 150, составляет (n1/n2)2Z44, когда схема 43 приведения к требуемым параметрам соединяется между контактными выводами датчика 145, 150 и входными контактными выводами аналогоцифрового преобразователя 44. Аналого-цифровой преобразователь 44 дискретизирует принимаемый приведенный к требуемым параметрам аналоговый сигнал с определенной частотой fS дискретизации так, чтобы доставлять сигналSMD цифровых данных измерений, имеющий определенную частоту fS дискретизации, при этом амплитуда каждой выборки зависит от амплитуды принимаемого аналогового сигнала в момент дискретизации. Согласно вариантам осуществления изобретения сигнал SMD цифровых данных измерений доставляется в средство 180 для обработки цифровых сигналов (см. фиг. 5). Согласно варианту осуществления изобретения средство 180 для обработки цифровых сигналов содержит процессор 50 данных и программный код для инструктирования процессору 50 данных выполнять обработку цифровых сигналов. Согласно варианту осуществления изобретения процессор 50 осуществляется посредством процессора цифровых сигналов. Процессор цифровых сигналов также может упоминаться как DSP. Со ссылкой на фиг. 2 А, средство 50 обработки данных соединяется с запоминающим устройством 60 для сохранения программного кода. Запоминающее устройство 60 программ является предпочтительно энергонезависимым запоминающим устройством. Запоминающее устройство 60 может быть оперативным запоминающим устройством, т.е. предоставляющим возможность как считывания данных из запоминающего устройства, так и записи новых данных в запоминающее устройство 60. Согласно варианту осуществления запоминающее устройство 60 программ осуществляется посредством флэш-памяти. Запоминающее устройство 60 программ может содержать первый сегмент 70 запоминающего устройства для сохранения первого набора программного кода 80, который выполняется так, чтобы управлять устройством 14 анализа, чтобы выполнять базовые операции (фиг. 2 А и 4). Запоминающее устройство программ также может содержать второй сегмент 90 запоминающего устройства для сохранения второго набора программного кода 94. Второй набор программного кода 94 во втором сегменте 90 запоминающего устройства может включать в себя программный код для инструктирования устройству анализа обрабатывать определенный сигнал или сигналы, так чтобы формировать предварительно обработанный сигнал или набор предварительно обработанных сигналов. Запоминающее устройство 60 также может включать в себя третий сегмент 100 запоминающего устройства для сохранения третьего набора программного кода 104. Набор программного кода 104 в третьем сегменте 100 запоминающего устройства может включать в себя программный код для инструктирования устройству анализа выполнять выбранную аналитическую функцию 105. Когда аналитическая функция выполняется, она может инструктировать устройству анализа представлять соответствующий результат анализа в пользовательском интерфейсе 106 или доставлять результат анализа в порт 16 (см. фиг. 1, 2 А, 7 и 8). Средство 50 обработки данных также соединено с оперативным запоминающим устройством 52 для хранения данных. Кроме того, средство 50 обработки данных может соединяться с интерфейсом 54 связи устройства анализа. Интерфейс 54 связи устройства анализа предусматривает двунаправленную связь с интерфейсом 56 связи точки измерения, который является присоединяемым на, в или около точки измерения на машине. Точка 12 измерения может содержать соединительную муфту 32, считываемый и записываемый носитель 58 информации и интерфейс 56 связи точки измерения. Записываемый носитель 58 информации и интерфейс 56 связи точки измерения может предоставляться в отдельном устройстве 59, размещенном около цапфы 30, как проиллюстрировано на фиг. 2. Альтернативно, записываемый носитель 58 информации и интерфейс 56 связи точки измерения могут предоставляться в цапфе 30. Это описывается подробнее в публикации WO 98/01831, содержимое которой содержится в данном документе по ссылке. Система 2 выполнена с возможностью обеспечивать двунаправленную связь между интерфейсом 56 связи точки измерения и интерфейсом 54 связи устройства анализа. Интерфейс 56 связи точки измерения и интерфейс 54 связи устройства анализа предпочтительно выполнены с возможностью обеспечивать беспроводную связь. Согласно варианту осуществления интерфейс связи точки измерения и интерфейс связи устройства анализа выполнены с возможностью обмениваться данными друг с другом посредством радиочастотных (RF) сигналов. Этот вариант осуществления включает в себя антенну в интерфейсе 56 связи точки измерения и другую антенну в интерфейсе 54 связи устройства анализа. Фиг. 4 является упрощенной иллюстрацией варианта осуществления запоминающего устройства 60 и его содержимого. Упрощенная иллюстрация имеет намерение передать понимание общей идеи сохранения различных функций программ в запоминающем устройстве 60, и она не обязательно является корректной технической идеей способа, которым программа должна сохраняться в схеме реального запоминающего устройства. Первый сегмент 70 запоминающего устройства сохраняет программный код для управления устройством 14 анализа, чтобы выполнять базовые операции. Несмотря на то что упрощенная иллюстрация по фиг. 4 показывает псевдокод, следует понимать, что программный код 80 может состоять из машинного кода или программного кода любого уровня, который может быть выполнен или интерпретирован посредством средства 50 обработки (фиг. 2 А). Второй сегмент 90 запоминающего устройства, проиллюстрированный на фиг. 4, сохраняет второй набор программного кода 94. Программный код 94 в сегменте 90, при выполнении в средстве 50 обработки данных, инструктирует устройству 14 анализа выполнять функцию, к примеру, функцию обработки цифровых сигналов. Функция может содержать улучшенную математическую обработку сигнала SMD цифровых данных измерений. Согласно вариантам осуществления изобретения программный код 94 выполнен с возможностью инструктировать средству 50 процессора выполнять функции обработки сигналов, описанные в связи с фиг. 5, 6, 9 и/или фиг. 16 в этом документе. Как упомянуто выше в связи с фиг. 1, компьютерная программа для управления функцией устройства анализа может загружаться из серверного компьютера 20. Это означает, что программа, которая должна быть загружена, передается по сети 18 связи. Это может быть выполнено посредством модуляции несущей, чтобы переносить программу по сети 18 связи. Соответственно, загруженная программа может быть загружена в цифровое запоминающее устройство, к примеру, запоминающее устройство 60(см. фиг. 2 А и 4). Следовательно, программа 94 обработки сигналов и или программа 104, 105 аналитических функций может приниматься через порт связи, к примеру, порт 16 (фиг. 1 и 2 А), так чтобы загружать ее в запоминающее устройство 60. Аналогично, программа 94 обработки сигналов и/или программа аналитических функций 104, 105 может приниматься через порт 29 В связи (фиг. 1), так чтобы загружать ее в местоположение запоминающего устройства программ в компьютере 26 В или в базе 22 В данных. Аспект изобретения относится к компьютерному программному продукту, к примеру, средству 94 программного кода и/или средству 104, 105 программного кода, загружаемому в цифровое запоминающее устройство устройства. Компьютерный программный продукт содержит части программного кода для выполнения способов обработки сигналов и/или аналитических функций, когда продукт выполняется в модуле 50 обработки данных устройства для анализа состояния машины. Термин "выполняется в модуле обработки данных" означает, что компьютерная программа плюс модуль обработки данных выполняют способ типа, описанного в этом документе. Формулировка "компьютерный программный продукт, загруженный в цифровое запоминающее устройство устройства анализа состояния" означает, что компьютерная программа может быть введена в цифровое запоминающее устройство устройства анализа состояния так, чтобы получить устройство анализа состояния, запрограммированное, приспособленное или выполненное с возможностью осуществления способа типа, описанного выше. Термин "загруженный в цифровое запоминающее устройство устройства анализа состояния" означает, что устройство анализа состояния, запрограммированное таким образом, допускает или выполнено с возможностью осуществления способа типа, описанного выше. Вышеуказанный компьютерный программный продукт также может загружаться на машиночитаемый носитель, к примеру, компакт-диск или DVD. Такой машиночитаемый носитель может использоваться для доставки программы клиенту. Согласно варианту осуществления устройства 14 анализа (фиг. 2 А) оно содержит интерфейс 102 пользовательского ввода, посредством которого оператор может взаимодействовать с устройством 14 анализа. Согласно варианту осуществления интерфейс 102 пользовательского ввода содержит набор кнопок 104. Вариант осуществления устройства 14 анализа содержит интерфейс 106 вывода пользователя. Интерфейс вывода пользователя может содержать дисплей 106. Средство 50 обработки данных, когда оно выполняет базовую функцию программы, предоставленную в базовом программном коде 80, предусматривает пользовательское взаимодействие посредством интерфейса 102 пользовательского ввода и дисплея 106. Набор кнопок 104 может ограничиваться несколькими кнопками, к примеру, пятью кнопками, как проиллюстрировано на фиг. 2 А. Центральная кнопка 107 может использоваться для функцииENTER или SELECT, тогда как другие дополнительные периферийные кнопки могут использоваться для перемещения курсора на дисплее 106. Таким образом, следует понимать, что символы и текст могут вводиться в устройство 14 через пользовательский интерфейс. Дисплей 106, например, может отображать определенное число символов, к примеру, букв алфавита, в то время как курсор перемещается на дисплее в ответ на пользовательский ввод так, чтобы давать возможность пользователю вводить информацию. Фиг. 5 является принципиальной блок-схемой варианта осуществления устройства 14 анализа в клиентском местоположении 4 с машиной 6, имеющей подвижный вал 8. Датчик 10, который может быть датчиком измерения ударных импульсов, показан присоединенным к корпусу машины 6 так, чтобы снимать механические вибрации, и так, чтобы доставлять аналоговый измерительный сигнал SEA, указывающий определенные механические вибрации, в интерфейс 40 для датчиков. Интерфейс 40 для датчиков может быть выполнен так, как описано в связи с фиг. 2 А или 2 В. Интерфейс 40 для датчиков доставляет сигнал SMD цифровых данных измерений в средство 180 для обработки цифровых сигналов. Сигнал SMD цифровых данных измерений имеет частоту fS дискретизации, и значение амплитуды каждой выборки зависит от амплитуды принимаемого аналогового измерительного сигнала SEA в момент дискретизации. Согласно варианту осуществления частота fS дискретизации сигнала SMD цифровых данных измерений может задаваться фиксированным образом равной определенному значению fS, такому как, например, fS=102 кГц. Частота fS дискретизации может управляться посредством синхросигнала,доставляемого посредством тактового генератора 190, как проиллюстрировано на фиг. 5. Синхросигнал также может доставляться в средство 180 для обработки цифровых сигналов. Средство 180 для обработки цифровых сигналов может формировать информацию о временной длительности принимаемого сигнала SMD цифровых данных измерений в ответ на принимаемый сигнал SMD цифровых данных измерений, синхросигнал и соотношение между частотой fS дискретизации и синхросигналом, поскольку длительность между двумя последовательными выборочными значениями равна TS=1/fS. Согласно вариантам осуществления изобретения средство 180 для обработки цифровых сигналов включает в себя препроцессор 200 для выполнения предварительной обработки сигнала SMD цифровых данных измерений так, чтобы доставлять предварительно обработанный цифровой сигнал SMDP на выход 210. Выход 210 соединяется с входом 220 модуля 230 оценки. Модуль 230 оценки выполнен с возможностью оценивать предварительно обработанный цифровой сигнал SMDP так, чтобы доставлять результат оценки в пользовательский интерфейс 106. Альтернативно, результат оценки может доставляться в порт 16 связи так, чтобы предоставлять передачу результата, например, в управляющий компьютер 33 на управляющем узле 31 (см. фиг. 1). Согласно варианту осуществления изобретения функции, описанные в связи с функциональными блоками в средстве 180 для обработки цифровых сигналов, препроцессоре 200 и модуле 230 оценки, могут быть осуществлены посредством компьютерного программного кода 94 и/или 104, как описано в связи с блоками 90 и 100 запоминающего устройства в связи с вышеприведенным (фиг. 4). Пользователь может требовать только нескольких базовых функций мониторинга для определения того, является состояние машины нормальным или анормальным. При определении анормального состояния пользователь может вызывать профессиональных специалистов по техническому обслуживанию и ремонту, чтобы устанавливать точный характер проблемы, а также для выполнения необходимого технического обслуживания и ремонта. Профессиональные специалисты по техническому обслуживанию и ремонту зачастую должны и используют широкий диапазон функций оценки, позволяющих устанавливать характер и/или причину анормального состояния машины. Следовательно, различные пользователи устройства 14 анализа могут приводить к существенно отличающимся потребностям на функции устройства. Термин "функция мониторинга состояния" используется в этом документе для функции для определения того, является состояние машины нормальным либо в определенной степени ухудшено или является анормальным. Термин "функция мониторинга состояния" также содержит функцию оценки, позволяющую устанавливать характер и/или причину анормального состояния машины. Примеры функций мониторинга состояния машины Функции F1, F2, , Fn мониторинга состояния включают в себя такие функции, как анализ вибраций, анализ температуры,измерение ударных импульсов, спектральный анализ данных измерений ударных импульсов, быстрое преобразование Фурье данных измерений вибраций, графическое представление данных состояния в пользовательском интерфейсе, хранение данных состояния на записываемом носителе информации на машине, хранение данных состояния на записываемом носителе информации в устройстве, тахометрия, детектирование дисбаланса и детектирование неточного совмещения. Согласно варианту осуществления устройство 14 включает в себя следующие функции: F1=анализ вибраций; F2=анализ температуры, F3=измерение ударных импульсов, F4=спектральный анализ данных измерений ударных импульсов, F5=быстрое преобразование Фурье данных измерений вибраций,F6=графическое представление данных состояния в пользовательском интерфейсе, F7=хранение данных состояния на записываемом носителе информации на машине, F8=хранение данных состояния на записываемом носителе 52 информации в устройстве, F9=тахометрия, F10=детектирование дисбаланса иF12=извлечение данных состояния из записываемого носителя 58 информации на машине.F13=выполнение функции F1 анализа вибраций и выполнение функции F12 "извлечение данных состояния из записываемого носителя 58 информации на машине", с тем, чтобы предоставлять сравнение или анализ тенденций на основе данных измерений вибрации тока и статистических данных измерений вибраций. F14=выполнение анализа F2 температуры; и выполнение функции "извлечение данных состояния из записываемого носителя 58 информации на машине", с тем, чтобы предоставлять сравнение или анализ тенденций на основе текущих данных измерений температуры и статистических данных измерений температуры.F15=извлечение идентификационных данных из записываемого носителя 58 информации на машине. Варианты осуществления функции F7 "хранение данных состояния на записываемом носителе информации на машине" и F13 "анализ вибраций и извлечение данных состояния" описываются подробнее в WO 98/01831, содержимое которой содержится в данном документе по ссылке. Фиг. 6 иллюстрирует принципиальную блок-схему варианта осуществления препроцессора 200 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления сигнал SMD цифровых данных измерений соединяется с цифровым полосовым фильтром 240, имеющим нижнюю частоту fLC отсечки, верхнюю частоту fUC отсечки и ширину полосы пропускания между верхними и нижними частотами отсечки. Выход из цифрового полосового фильтра 240 подключается к цифровому модулю 250 формирования огибающей. Согласно варианту осуществления изобретения сигнал, выводимый из модуля 250 формирования огибающей, доставляется на выход 260. Выход 260 препроцессора 200 соединяется с выходом 210 средства 180 обработки цифровых сигналов для доставки на вход 220 модуля 230 оценки. Верхние и нижние частоты отсечки цифрового полосового фильтра 240 могут выбираться так, что частотные составляющие сигнала SMD на резонансной частоте fRM для датчика находятся в ширине полосы пропускания. Как упомянуто выше, усиление механической вибрации достигается посредством датчика, механически резонирующего на резонансной частоте fRM. Соответственно, аналоговый измерительный сигнал SEA отражает усиленное значение вибраций на и рядом с резонансной частотой fRM. Следовательно, полосовой фильтр согласно варианту осуществления фиг. 6 преимущественно подавляет сигнал на частотах ниже и выше резонансной частоты fRM, так чтобы дополнительно улучшать состав- 10020791 ляющие измерительного сигнала на резонансной частоте fRM. Кроме того, цифровой полосовой фильтр 240 преимущественно дополнительно уменьшает шум, по сути, включенный в измерительный сигнал,поскольку любые составляющие шума ниже нижней частоты fLC отсечки и выше верхней частоты fUC отсечки также исключаются или уменьшаются. Следовательно, при использовании резонансного датчика 10 измерения ударных импульсов, имеющего механическую резонансную частоту fRM в диапазоне от наименьшего значения fRML резонансной частоты до наивысшего значения fRMU резонансной частоты,цифровой полосовой фильтр 240 может быть спроектирован так, чтобы иметь нижнюю частоту отсечкиfLC=fRML и верхнюю частоту отсечки fUC=fRMU. Согласно варианту осуществления нижняя частота отсечкиfLC=fRML=28 кГц, а верхняя частота отсечки fUC=fRMU=37 кГц. Согласно другому варианту осуществления механическая резонансная частота fRM находится примерно в диапазоне от 30 до 35 кГц, и цифровой полосовой фильтр 240 в таком случае может быть спроектирован так, чтобы иметь нижнюю частоту отсечки fLC=30 кГц и верхнюю частоту отсечки fUC=35 кГц. Согласно другому варианту осуществления цифровой полосовой фильтр 240 может быть спроектирован так, чтобы иметь нижнюю частоту fLC отсечки ниже наименьшего значения fRM резонансной частоты, и верхнюю частоту fUC отсечки, превышающую наивысшее значение fRMU резонансной частоты. Например, механическая резонансная частота fRM может быть частотой в диапазоне от 30 до 35 кГц, и цифровой полосовой фильтр 240 в таком случае может быть спроектирован так, чтобы иметь нижнюю частоту отсечки fLC=17 кГц и верхнюю частоту отсечки fUC=36 кГц. Соответственно, цифровой полосовой фильтр 240 доставляет полосовой сигнал SF цифровых данных измерений, имеющий преимущественно малое содержимое шума и отражающий механические вибрации в полосе пропускания. Полосовой сигнал SF цифровых данных измерений доставляется в модуль 250 формирования огибающей. Цифровой модуль 250 формирования огибающей, соответственно, принимает полосовой сигнал SF цифровых данных измерений, который может отражать сигнал, имеющий положительные, а также отрицательные амплитуды. Со ссылкой на фиг. 6, принимаемый сигнал выпрямляется посредством цифрового выпрямителя 270, и выпрямленный сигнал может быть фильтрован посредством необязательного фильтра 280 нижних частот так, чтобы формировать цифровой сигнал SENV огибающей. Соответственно, сигнал SENV является цифровым представлением сигнала огибающей, сформированного в ответ на фильтрованный сигнал SF данных измерений. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения необязательный фильтр 280 нижних частот может исключаться. Один такой вариант осуществления поясняется в связи с фиг. 9 ниже. Соответственно, необязательный фильтр 280 нижних частот в модуле 250 формирования огибающей может исключаться, когда прореживатель 310, поясненный в связи с фиг. 9 ниже, включает в себя функцию фильтра нижних частот. Согласно варианту осуществления по фиг. 6 изобретения сигнал SENV доставляется на выход 260 препроцессора 200. Следовательно, согласно варианту осуществления изобретения предварительно обработанный цифровой сигнал SMDP, доставляемый на выход 210 (фиг. 5), является цифровым сигналомSENV огибающей. Тогда как аналоговые устройства предшествующего уровня техники для формирования сигнала огибающей в ответ на измерительный сигнал используют аналоговый выпрямитель, который, по сути,приводит к вводу погрешности смещения в результирующей сигнал, цифровой модуль 250 формирования огибающей преимущественно формирует настоящее выпрямление без погрешностей смещения. Соответственно, цифровой сигнал SENV огибающей должен иметь хорошее отношение "сигнал-шум", поскольку датчик, механически резонирующий на резонансной частоте в полосе пропускания цифрового полосового фильтра 240, приводит к высокой амплитуде сигнала, и обработка сигналов, выполняемая в цифровой области, исключает добавление шума и исключает добавление погрешностей смещения. Со ссылкой на фиг. 5 предварительно обработанный цифровой сигнал SMDP доставляется на вход 220 модуля 230 оценки. Согласно другому варианту осуществления фильтр 240 является фильтром верхних частот, имеющим частоту fLC отсечки. Этот вариант осуществления упрощает конструкцию посредством замены полосового фильтра на фильтр 240 верхних частот, тем самым оставляя фильтрацию нижних частот для другого нижерасположенного фильтра нижних частот, примеру, фильтра 280 нижних частот. Частота fLC отсечки фильтра 240 верхних частот выбирается приблизительно равной значению наименьшего ожидаемого значения fRMU механической резонансной частоты резонансного датчика 10 измерения ударных импульсов. Когда механическая резонансная частота fRM находится примерно в диапазоне от 30 до 35 кГц, фильтр 240 верхних частот может быть спроектирован так, чтобы иметь нижнюю частоту отсечкиfLC=30 кГц. Фильтрованный по верхним частотам сигнал затем передается в выпрямитель 270 и в фильтр 280 нижних частот. Согласно варианту осуществления должно быть возможным использовать датчики 10, имеющие резонансную частоту примерно в диапазоне от 20 до 35 кГц. Чтобы достигать этого, фильтр 240 верхних частот может быть спроектирован так, чтобы иметь нижнюю частоту отсечки fLC=20 кГц. Фиг. 7 иллюстрирует вариант осуществления модуля 230 оценки (см. также фиг. 5). Вариант осуществления фиг. 7 модуля 230 оценки включает в себя анализатор 290 состояния, выполненный с возможностью принимать предварительно обработанный цифровой сигнал SMDP, указывающий состояние ма- 11020791 шины 6. Анализатор 290 состояния может управляться, чтобы выполнять выбранную функцию анализа состояния посредством сигнала выбора, доставляемого на вход 300 управляющего сигнала. Сигнал выбора, доставляемый на вход 300 управляющего сигнала, может быть сформирован посредством пользовательского взаимодействия с пользовательским интерфейсом 102 (см. фиг. 2 А). Когда выбранная аналитическая функция включает в себя быстрое преобразование Фурье, анализатор 290 задается посредством сигнала 300 выбора так, что он управляет входным сигналом в частотной области. В зависимости от того, какой анализ должен выполняться, анализатор 290 состояния может управлять входным предварительно обработанным цифровым сигналом SMDP во временной области или входным предварительно обработанным цифровым сигналом SMDP в частотной области. Соответственно, в зависимости от сигнала выбора, доставляемого на вход 300 управляющего сигнала, FFT 294 может быть включено, как показано на фиг. 8, или сигнал SMDP может доставляться непосредственно в анализатор 290, как проиллюстрировано на фиг. 7. Фиг. 8 иллюстрирует другой вариант осуществления модуля 230 оценки. В варианте осуществления по фиг. 8 модуль 230 оценки включает в себя необязательный модуль 294 быстрого преобразования Фурье, соединенный, чтобы принимать сигнал из входа 220 модуля 230 оценки. Вывод из модуля 294 FFTпреобразования может доставляться в анализатор 290. Чтобы анализировать состояние вращающейся части, требуется отслеживать определенные вибрации в течение достаточно длительного времени, чтобы иметь возможность определять повторяющиеся сигналы. Определенные сигнатуры повторяющихся сигналов служат признаком ухудшенного состояния вращающейся части. Анализ сигнатуры повторяющихся сигналов также может служить признаком типа ухудшенного состояния. Такой анализ также может приводить к определению степени ухудшенного состояния. Следовательно, измерительный сигнал может включать в себя по меньшей мере одну составляющую SD сигнала вибрации в зависимости от вибрационного перемещения вращательно движущейся части 8; при этом составляющая сигнала вибрации имеет частоту fD повторения в зависимости от скоростиfROT вращения вращательно движущейся части 8. Составляющая сигнала вибрации, который зависит от вибрационного перемещения вращательно движущейся части 8, может, следовательно, служить признаком ухудшенного состояния или повреждения отслеживаемой машины. Фактически, соотношение между частотой fD повторения составляющей SD сигнала вибрации и скоростью fROT вращения вращательно движущейся части 8 может служить признаком того, какая его механическая часть имеет повреждение. Следовательно, в машине, имеющей множество вращающихся частей, может быть возможным идентифицировать отдельную немного поврежденную часть посредством обработки измерительного сигнала с использованием аналитической функции 105, включающей в себя частотный анализ. Такой частотный анализ может включать в себя быстрое преобразование Фурье измерительного сигнала, включающего в себя составляющую SD сигнала вибрации. Быстрое преобразование Фурье (FFT) использует определенное частотное разрешение. Определенное частотное разрешение, которое может выражаться в единицах элементов разрешения по частоте, определяет предел для различения различных частот. Термин "элементы разрешения по частоте" иногда упоминается как "строки". Если требуется разрешение по частоте, предоставляющее Z элементов частотного разрешения вплоть до скорости вращения вала, то необходимо записывать сигнал в течение X оборотов вала. В связи с анализом частей вращения может быть интересным анализировать частоты сигнала, которые превышают частоту fROT вращения вращающейся части. Вращающаяся часть может включать в себя вал и подшипники. Частота fROT вращения вала зачастую упоминается как "порядок 1". Интересующие сигналы подшипников могут возникать приблизительно десять раз в расчете на оборот вала (порядок 10), т.е. частота fD повторения повреждения (измеренная в Гц), деленная на скорость fROT вращения (измеренная в об/с), равняется 10 Гц/об/с, т.е. порядок y=fD/fROT=10 Гц/об/с. Кроме того, может быть интересным анализировать гармоники сигналов подшипников, таким образом, может быть интересным выполнять измерения вплоть до порядка 100. Ссылаясь на максимальный порядок как Y и общее число элементов разрешения по частоте в FFT, которое должно использоваться как Z, применимо следующее: Z=XY. Наоборот,X=Z/Y,где X является числом оборотов отслеживаемого вала, во время которых анализируется цифровой сигнал; иZ является частотным разрешением, выражаемым как число элементов разрешения по частоте. Рассмотрим случай, когда прореженный цифровой измерительный сигнал SMDP (см. фиг. 5) доставляется в FFT-анализатор 294, как описано на фиг. 8. В таком случае, когда FFT-анализатор 294 задается для Z=1600 элементов разрешения по частоте и пользователю интересен анализ частот вплоть до порядкаY=100, то значение для X становится X=Z/Y=1600/100=16. Следовательно, необходимо измерять во время Х=16 оборотов вала, когда требуется Z=1600 элементов разрешения по частоте, и пользователю интересен анализ частот вплоть до порядка Y=100. Частотное разрешение Z FFT-анализатора 294 может задаваться с использованием пользовательско- 12020791 го интерфейса 102, 106 (фиг. 2 А). Следовательно, значение Z частотного разрешения для функции 105 анализа состояния и/или функции 94 обработки сигналов (фиг. 4) может задаваться с использованием пользовательского интерфейса 102, 106 (фиг. 2 А). Согласно варианту осуществления изобретения частотное разрешение Z задается посредством выбора одного значения Z из группы значений. Группа выбранных значений для частотного разрешения Z может включать в себя Как упомянуто выше, частота fS дискретизации может задаваться фиксированным образом равной определенному значению, такому как, например, fS=102400 кГц, и коэффициент k может задаваться равными 2,56, тем самым задавая максимальную частоту, которая должна быть проанализирована, fSEAmax,как fSEAmax=fS/k=102400/2,56 = 40 кГц. Для машины, имеющей вал со скоростью вращения fROT=1715 об/мин=28,58 об/с, выбранное значение порядка Y=100 задает максимальную частоту, которая должна быть проанализирована какfROTY=28,58 об/с 100=2858 Гц. Модуль 294 FFT-преобразования может быть выполнен с возможностью осуществлять быстрое преобразование Фурье для принимаемого входного сигнала, имеющего определенное число выборочных значений. Преимущественной является ситуация, когда определенное число выборочных значений задается равным четному целому числу, которое может быть разделено на два (2) без предоставления дробного числа. Соответственно, сигнал данных, представляющий механические вибрации, являющиеся следствием вращения вала, может включать в себя шаблоны повторяющихся сигналов. Определенный шаблон сигнала может тем самым повторяться определенное число раз в расчете на оборот отслеживаемого вала. Кроме того, повторяющиеся сигналы могут возникать со взаимно различной частотой повторения. В работе "Machinery Vibration Measurements and Analysis" автора Victor Wowk (ISBN 0-07-071936-5) предоставляется несколько примеров взаимно различных частот повторения на с. 149: "основная групповая частота (FTF), частота вращения шариков (BS), внешнее кольцо (OR), внутреннее кольцо (IR)". Работа также предоставляет формулы для вычисления этих конкретных частот на с. 150. Содержимое работы "Machinery Vibration Measurements and Analysis" автора Victor Wowk содержится в данном документе по ссылке. В частности, вышеуказанные формулы для вычисления этих конкретных частот содержатся в данном документе по ссылке. Таблица на с. 151 этой работы показывает, что данные частоты также варьируются в зависимости от изготовителя подшипника и чтоFTF может иметь частотный коэффициент подшипника, равный 0,378;BS может иметь частотный коэффициент подшипника, равный 1,928;OR может иметь частотный коэффициент подшипника, равный 3,024; иIR может иметь частотный коэффициент подшипника, равный 4,976. Частотный коэффициент умножается на скорость вращения вала, чтобы получать частоту повторения. Работа указывает, что для вала, имеющего скорость вращения 1715 об/мин, т.е. 28,58 Гц, частота повторения для импульса, исходящего из внутреннего кольца (OR) подшипника стандартного типа 6311,может составлять приблизительно 86 Гц; и частота повторения FTF может составлять 10,8 Гц. Когда отслеживаемый вал вращается на постоянной скорости вращения, такая частота повторения может поясняться либо в единицах повторения в расчете на единицу времени, либо в единицах повторения в расчете на оборот отслеживаемого вала без различения между вышеуказанными двумя единицами. Тем не менее, если часть машины вращается на переменной скорости вращения, ситуация дополнительно усложняется, как пояснено ниже в связи с фиг. 16, 17 и 20. Машинное оборудование, представляющее внезапные повреждения Некоторые типы машинного оборудования могут испытывать полное повреждение или поломку машины очень быстро. Для некоторых типов машины, к примеру, вращающихся частей в ветроэлектрической станции, известны случаи, когда поломка возникает внезапно и как полная неожиданность для специалистов по техническому обслуживанию и ремонту и владельца машины. Такая внезапная поломка приводит к существенным затратам для владельца машины и может приводить к другим отрицательным побочным эффектам, например, если части машины отваливаются в результате неожиданной механической неисправности. Автор изобретения выяснил, что существует, в частности, высокий уровень шума в механических вибрациях определенного машинного оборудования и что такие уровни шума препятствуют детектированию повреждений машин. Следовательно, для некоторых типов машинного оборудования традицион- 13020791 ные способы для профилактического мониторинга состояния не позволяют предоставлять достаточно раннее и/или надежное предупреждение о приближении ухудшения состояния. Автор изобретения пришел к заключению, что может существовать механическая вибрация VMD, указывающая ухудшенное состояние в таком машинном оборудовании, но традиционные способы для измерения вибраций к настоящему моменту, возможно, являются неподходящими. Автор изобретения также выяснил, что машины, имеющие медленно вращающиеся части, находятся среди типов машинного оборудования, которые с большой вероятностью подвержены внезапным сбоям. Поняв, что, в частности, высокий уровень шума в механических вибрациях определенного машинного оборудования препятствует детектированию повреждений машин, автор изобретения разработал способ для предоставления возможности детектирования слабых механических сигналов в зашумленной окружающей среде. Как упомянуто выше, частота fD повторения составляющей SD сигнала вибрации в измерительном сигнале SEA зависит от механической вибрации VMD, которая служит признаком зарождающегося повреждения вращающейся части 8 отслеживаемой машины 6. Автор изобретения выяснил,что возможно детектировать зарождающееся повреждение, т.е. повреждение, которое только начинает развиваться, если соответствующий слабый сигнал может различаться. Следовательно, измерительный сигнал может включать в себя по меньшей мере одну составляющую SD сигнала вибрации в зависимости от вибрационного перемещения вращательно движущейся части 8; при этом составляющая сигнала вибрации имеет частоту fD повторения в зависимости от скоростиfROT вращения вращательно движущейся части 8. Наличие составляющей сигнала вибрации, которая зависит от вибрационного перемещения вращательно движущейся части 8, может, следовательно, предоставлять ранний индикатор относительно ухудшающегося состояния или зарождающегося повреждения отслеживаемой машины. В варианте применения в воздушных турбинах вал, подшипник которого анализируется, может вращаться со скоростью менее 120 оборотов в минуту, т.е. частота fROT вращения вала составляет менее 2 оборотов в секунду (об/с). Иногда такой вал, который должен быть проанализирован, вращается со скоростью менее 50 оборотов в минуту (об/мин), т.е. с частотой fROT вращения вала менее 0,83 об/с. Фактически, скорость вращения типично может составлять менее 15 об/мин. Тогда как вал, имеющий скорость вращения 1715 об/мин, как пояснено в вышеуказанной работе, выполняет 500 оборотов всего за 17,5 секунд, валу, вращающемуся при 50 оборотах в минуту, требуется десять минут, чтобы выполнить 500 оборотов. Определенные большие ветроэлектрические станции имеют валы, которые типично могут вращаться при 12 об/мин=0,2 об/с. Соответственно, когда подшипник, который должен быть проанализирован, связан с медленно вращающимся валом, и подшипник отслеживается посредством детектора, формирующего аналоговый измерительный сигнал SEA, который дискретизируется с использованием частоты fS дискретизации приблизительно в 100 кГц, число дискретизированных значений, ассоциированных с одним полным оборотом вала, становится очень большим. В качестве иллюстративного примера, требуется 60 миллионов(60000000) выборочных значений на частоте дискретизации 100 кГц, чтобы описывать 500 оборотов,когда вал вращается при 50 об/мин. Кроме того, выполнение опережающего математического анализа сигнала требует значительного времени, когда сигнал включает в себя столько выборок. Соответственно, требуется уменьшать число выборок в секунду перед последующей обработкой сигнала SENV. Фиг. 9 иллюстрирует другой вариант осуществления препроцессора 200. Вариант осуществления фиг. 9 предпроцессора 200 включает в себя цифровой полосовой фильтр 240 и цифровой модуль 250 формирования огибающей, как описано выше в связи с фиг. 6. Как упомянуто выше, сигнал SENV является цифровым представлением сигнала огибающей, который формируется в ответ на фильтрованный сигнал SF данных измерений. Согласно варианту осуществления по фиг. 9 предпроцессора 200 цифровой сигнал SENV огибающей доставляется в прореживатель 310, выполненный с возможностью формировать цифровой сигнал SRED,имеющий уменьшенную частоту fSR1 дискретизации. Прореживатель 310 выполнен с возможностью формировать выходной цифровой сигнал, при этом временная длительность между двумя последовательными выборочными значениями превышает временную длительность между двумя последовательными выборочными значениями во входном сигнале. Прореживатель описывается подробнее в связи с фиг. 14 ниже. Согласно варианту осуществления изобретения необязательный фильтр 280 нижних частот может исключаться, как упомянуто выше. Когда, в варианте осуществления по фиг. 9, сигнал, сформированный посредством цифрового выпрямителя 270, доставляется в прореживатель 310, который включает в себя фильтрацию нижних частот, фильтр 280 нижних частот может исключаться. Выход 312 прореживателя 310 доставляет цифровой сигнал SRED на вход 315 модуля 320 повышения отношения "сигнал-шум". Модуль 320 повышения отношения "сигнал-шум" допускает прием цифрового сигнала SRED и в ответ на это формирование выходного сигнала SMDP. Выходной сигнал SMDP доставляется на порт 260 вывода препроцессора 200. Фиг. 10 А является блок-схемой последовательности операций, которая иллюстрирует варианты осуществления способа для улучшения шаблонов повторяющихся сигналов в сигналах. Этот способ может преимущественно использоваться для улучшения шаблонов повторяющихся сигналов в сигналах,представляющих состояние машины, имеющей вращающийся вал. Модуль 320 повышения отношения"сигнал-шум" может быть выполнен с возможностью работать согласно способу, проиллюстрированному посредством фиг. 10A. Этапы S1000-S1040 способа на фиг. 10 А представляют предварительные действия, которые должны предприниматься, чтобы выполнять настройки до фактического формирования выходных значений сигналов. Когда предварительные действия выполнены, выходные значения сигналов могут вычисляться,как описано в отношении этапа S1050. Фиг. 10 В является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ формирования цифрового выходного сигнала. Более конкретно, фиг. 10 В иллюстрирует вариант осуществления способа, чтобы формировать цифровой выходной сигнал, когда выполнены предварительные действия,описанные в отношении этапов S1000-S1040 на фиг. 10 А. В отношении этапа S1000 на фиг. 10 А, определяется требуемая продолжительность OLENGTH выходного сигнала SMDP. Фиг. 11 является схематичной иллюстрацией первого запоминающего устройства, имеющего несколько позиций i в запоминающем устройстве. Позиции i в запоминающем устройстве первого запоминающего устройства хранят примерный входной сигнал I, содержащий последовательность цифровых значений. Примерный входной сигнал используется для вычисления выходного сигнала SMDP согласно вариантам осуществления изобретения. Фиг. 11 показывает некоторые из множества последовательных цифровых значений для входного сигнала I. Цифровые значения 2080 во входном сигнале I иллюстрируют только несколько цифровых значений, которые присутствуют во входном сигнале. На фиг. 11 два соседних цифровых значения во входном сигнале отделяются посредством длительности tdelta. Значениеtdelta является инверсией частоты fSR дискретизации входного сигнала, принимаемого посредством модуля 320 повышения отношения "сигнал-шум" (см. фиг. 9 и 16). Фиг. 12 является схематичной иллюстрацией второго запоминающего устройства, имеющего несколько позиций t в запоминающем устройстве. Позиции t в запоминающем устройстве второго запоминающего устройства хранят примерный выходной сигнал SMDP, содержащий последовательность цифровых значений. Следовательно, фиг. 12 иллюстрирует часть запоминающего устройства, имеющего цифровые значения 3090, сохраненные в последовательных позициях в запоминающем устройстве. Фиг. 12 показывает последовательные цифровые значения для выходного сигнала SMDP. Цифровые значения 3090 в выходном сигнале SMDP иллюстрируют только несколько цифровых значений, которые присутствуют в выходном сигнале. На фиг. 12 два соседних цифровых значения в выходном сигнале могут быть временно отделены посредством длительности tdelta. В отношении этапа S1000 на фиг. 10, требуемая продолжительность OLENGTH 3010 выходного сигнала SMDP может выбираться так, что можно использовать выходной сигнал SMDP для анализа определенных частот в выходном сигнале. Если, например, нижние частоты представляют интерес, требуется более длительный выходной сигнал, чем когда интерес представляют верхние частоты. Наименьшая частота,которая может анализироваться с использованием выходного сигнала, равняется 1/(OLENGTHtdelta), гдеOLENGTH является числом выборочных значений в выходном сигнале. Если fSR является частотой дискретизации входного сигнала I, то время tdelta между каждым значением цифровой выборки составляет 1/fSR. Как упомянуто выше, шаблоны повторяющихся сигналов могут возникать в сигнале данных, представляющем механические вибрации. Соответственно, измерительный сигнал, к примеру, сигнал SENV, доставляемый посредством модуля 250 формирования огибающей, и сигнал SRED, доставляемый в модуль 320 повышения отношения "сигнал-шум", может включать в себя по меньшей мере одну составляющуюSD сигнала вибрации в зависимости от вибрационного перемещения вращательно движущейся части 8; при этом составляющая SD сигнала вибрации имеет частоту fD повторения, которая зависит от скоростиfROT вращения вращательно движущейся части 8. Следовательно, чтобы четко детектировать возникновение шаблона повторяющихся сигналов, имеющего частоту повторения fREP=fD=1/(OLENGTHtdelta), выходной сигнал SMDP должен включать в себя, по меньшей мере, OLENGTH цифровых значений, когда последовательные цифровые значения в выходном сигнале SMDP отделяются посредством длительности tdelta. Согласно варианту осуществления пользователь может вводить значение, представляющее наименьшую частоту fREPmin повторения, которая должна детектироваться, а также информацию о наименьшей ожидаемой скорости вращения вала, который должен отслеживаться. Система 2 анализа (фиг. 1) включает в себя функциональность для вычисления подходящего значения для переменной OLENGTH в ответ на эти значения. Альтернативно, со ссылкой на фиг. 2 А, пользователь устройства 14 анализа может задавать значение OLENGTH 3010 выходного сигнала SMDP посредством ввода соответствующего значения через пользовательский интерфейс 102. На следующем этапе S1010 выбирается коэффициент L продолжительности. Коэффициент L продолжительности определяет то, насколько хорошо стохастические сигналы подавляются в выходном сигнале SMDP. Большее значение L дает меньше стохастических сигналов в выходном сигнале SMDP, чем меньшее значение L. Следовательно, коэффициент L продолжительности может упоминаться как значение модуля улучшения отношения "сигнал-шум". Согласно одному варианту осуществления способа L является целым числом от 1 до 10, но L также может задаваться равным другим значениям. Согласно варианту осуществления способа значение L может предварительно устанавливаться в модуле 320 повышения отношения "сигнал-шум". Согласно другому варианту осуществления способа значение L вводится пользователем способа через пользовательский интерфейс 102 (фиг. 2 А). Значение коэффициентаL также оказывает влияние на время вычисления, требуемое для того, чтобы вычислять выходной сигнал. Большее значение L требует большего времени вычисления, чем меньшее значение L. Затем, на этапе S1020, задается начальное положение SSTART. Начальное положение SSTART является положением во входном сигнале I. Начальное положение SSTART задается так, чтобы не допускать или уменьшать возникновение неповторяющихся шаблонов в выходном сигнале SMDP. Когда начальное положение SSTART задается так, что часть 2070 входного сигнала до начального положения имеет продолжительность, которая соответствует определенному временному интервалу TSTOCHASTICMAX, то стохастические сигналы с соответствующей частотой fSTOCHASTICMAX и более высокими частотами ослабляются в выходном сигнале О, SMDP. На следующем этапе S1030 вычисляется требуемая продолжительность входного сигнала данных. Требуемая продолжительность входного сигнала данных вычисляется на этапе S1030 согласно формуле(1) ниже Затем, на этапе S1040, вычисляется продолжительность CLENGTH во входном сигнале данных. Продолжительность CLENGTH является продолжительностью, в течение которой выполняется вычисление выходного сигнала данных. Эта продолжительность CLENGTH вычисляется согласно формуле (3) ниже Формула (3) также может записываться как ILENGTH=CLENGTH+SSTART+OLENGTH. Выходной сигнал затем вычисляется на этапе S1050. Выходной сигнал вычисляется согласно нижеприведенной формуле (5). В формуле (5) значение для выходного сигнала вычисляется для значения t времени в выходном сигнале.i=1 Выходной сигнал SMDP имеет продолжительность OLENGTH, как упомянуто выше. Чтобы обнаруживать весь выходной сигнал SMDP, значение для каждого значения времени от t=1 до t=OLENGTH должно вычисляться с помощью формулы (5). На фиг. 11 цифровое значение 2081 иллюстрирует одно цифровое значение, которое используется при вычислении выходного сигнала. Цифровое значение 2081 иллюстрирует одно цифровое значение, которое используется при вычислении выходного сигнала, где i=1. Цифровое значение 2082 иллюстрирует другое цифровое значение, которое используется при вычислении выходного сигнала. Ссылка с номером 2082 означает цифровое значение I (1+SSTART+t) в вышеприведенной формуле (5), когда i=1 и t=1. Следовательно, ссылка с номером 2082 иллюстрирует значение цифровой выборки в номере Р положения во входном сигналеP=1 + SSTART+1 = SSTART+2 На фиг. 12 ссылка с номером 3091 означает цифровое выборочное значение SMDP(t) в выходном сигнале, где t=1. Далее описывается другой вариант осуществления способа для работы с модулем 320 повышения отношения "сигнал-шум" для улучшения повторяющихся шаблонов в сигналах, представляющих состояние машины, имеющей вращающийся вал. Согласно варианту осуществления продолжительностьOLENGTH может предварительно устанавливаться в модуле 320 повышения отношения "сигнал-шум". Согласно другим вариантам осуществления способа продолжительность OLENGTH может задаваться посредством пользовательского ввода через пользовательский интерфейс 102 (фиг. 2 А). Согласно предпочтительному варианту осуществления способа переменная OLENGTH задается равной четному целому числу,которое может быть разделено на два (2) без предоставления дробного числа. Выбор переменной OLENGTH согласно этому правилу преимущественно адаптирует число выборок в выходном сигнале так, что оно является подходящим для использования в необязательном модуле 294 быстрого преобразования Фурье. Следовательно, согласно вариантам осуществления способа переменная OLENGTH может предпочтительно задаваться равной такому числу, как, например, 1024, 2048, 4096. В конкретном преимущественном варианте осуществления значение SSTART задается на этапе S1020,так что часть 2070 входного сигнала до начального положения должна иметь продолжительность, идентичную продолжительности выходного сигнала 3040, т.е. SSTART=OLENGTH. Как упомянуто в связи с вышеприведенным уравнением (1), требуемая продолжительность входного сигнала данных составляет Следовательно, задание SSTART=OLENGTH в уравнении (1) дает Соответственно, требуемая продолжительность входного сигнала может выражаться в единицах продолжительности выходного сигнала согласно уравнению (6) ниже где L является коэффициентом продолжительности, поясненным выше, a OLENGTH является числом цифровых значений в выходном сигнале, как пояснено выше. Продолжительность CLENGTH может вычисляться, в этом варианте осуществления изобретения, согласно формуле (7) ниже Когда предварительные действия, описанные в отношении этапов S1000-S1040 на фиг. 10 А, выполнены, цифровой выходной сигнал может быть сформирован посредством способа, как описано со ссылкой на фиг. 10 В. Согласно варианту осуществления изобретения способ, описанный со ссылкой на фиг. 10 В, выполняется посредством DSP 50 (фиг. 2 А). На этапе S1100 (фиг. 10 В) модуль 320 повышения отношения "сигнал-шум" принимает цифровой входной сигнал I, имеющий первое множество ILENGTH выборочных значений, на входе 315 (см. фиг. 9 и/или 16). Как указано выше, цифровой входной сигнал I может представлять механические вибрации,являющиеся следствием вращения вала, что приводит к возникновению вибрации, имеющей период TR повторения. Значения принимаемого сигнала сохраняются (этап S1120) в части хранения входных сигналов запоминающего устройства, ассоциированного с модулем 320 повышения отношения "сигнал-шум". Согласно варианту осуществления изобретения запоминающее устройство может быть осуществлено посредством оперативного запоминающего устройства 52 (фиг. 2 А). На этапе S1130 переменная t, используемая в вышеприведенном уравнении (5), задается равной начальному значению. Начальное значение может быть равно 1 (единице). На этапе S1140 выходное выборочное значение SMDP(t) вычисляется для номера t выборки. Вычисление может использовать нижеприведенное уравнение Результирующее выборочное значение SMDP(t) сохраняется (этап S1150, фиг. 10 В) в части хранения выходных сигналов запоминающего устройства 52 (см. фиг. 12). На этапе S1160 процесс проверяет значение переменной t, и если значение t представляет число ниже требуемого числа выходных выборочных значений OLENGTH, этап S1160 выполняется для увеличения значения переменной t перед повторением этапов S1140, S1150 и S1160. Если, на этапе S1160, значение t представляет число, равное требуемому числу выходных выборочных значений OLENGTH, выполняется этап S1180. На этапе S1180 выходной сигнал О, SMDP доставляется на выход 260 (см. фиг. 9 и/или 16). Как упомянуто выше, сигнал данных, представляющий механические вибрации, являющиеся следствием вращения вала, может включать в себя сигнатуры повторяющихся сигналов, и определенная сигнатура сигнала может тем самым повторяться определенное число раз в расчете на оборот отслеживаемого вала. Кроме того, несколько взаимно различных сигнатур повторяющихся сигналов могут возникать, при этом взаимно различные сигнатуры повторяющихся сигналов могут иметь взаимно различную частоту повторения. Способ для улучшения сигнатур повторяющихся сигналов в сигналах, как описано выше, преимущественно предоставляет одновременное детектирование множества сигнатур повторяющихся сигналов, имеющих взаимно различную частоту повторения. Это преимущественно предоставляет одновременное определение, например, сигнатуры повреждения внутреннего кольца подшипника и сигнатуры повреждения наружного кольца подшипника в одном сеансе измерения и анализа, как описано ниже. Фиг. 13 является схематичной иллюстрацией примерного выходного сигнала SMDP, содержащего две сигнатуры 4010 и 4020 повторяющихся сигналов. Выходной сигнал SMDP может содержать больше сигнатур повторяющихся сигналов, чем сигналы, проиллюстрированные на фиг. 13, но для иллюстративных целей показаны только две сигнатуры повторяющихся сигналов. Только некоторые из множества цифровых значений для сигнатур 4010 и 4020 повторяющихся сигналов показаны на фиг. 13. На фиг. 13 проиллюстрированы частотный сигнал 4020 наружного кольца (OR) и частотный сигнал 4010 внутреннего кольца (IR). Как можно видеть на фиг. 13, частотный сигнал 4020 наружного кольца(OR) имеет меньшую частоту, чем частотный сигнал 4010 внутреннего кольца (IR). Частота повторения для частотного сигнала 4020 наружного кольца (OR) и частотного сигнала 4010 внутреннего кольца (IR) составляет 1/TOR, соответственно, 1/TIR. В вышеописанных вариантах осуществления способа работы с модулем 320 повышения отношения"сигнал-шум" для улучшения шаблонов повторяющихся сигналов шаблоны повторяющихся сигналов усиливаются при вычислении выходного сигнала на этапе S1050. Более высокое усиление шаблонов по- 17020791S1010, чем если L присваивается меньшее значение. Большее значение L означает, что более длительный входной сигнал ILENGTH требуется на этапе S1030. Более длительный входной сигнал ILENGTH, следовательно, приводит к более высокому усилению шаблонов повторяющихся сигналов в выходном сигнале. Следовательно, более длительный входной сигнал ILENGTH предоставляет эффект лучшего ослабления стохастических сигналов относительно шаблонов повторяющихся сигналов в выходном сигнале. Согласно варианту осуществления изобретения целочисленное значение ILENGTH может выбираться в ответ на требуемую величину ослабления стохастических сигналов. В этом варианте осуществления коэффициент L продолжительности может быть определен в зависимости от выбранного целочисленного значения ILENGTH. Теперь рассмотрим примерный вариант осуществления способа для работы с модулем 320 повышения отношения "сигнал-шум" для улучшения шаблонов повторяющихся сигналов, когда способ используется для усиления шаблона повторяющихся сигналов с определенной наименьшей частотой. Чтобы иметь возможность анализировать шаблон повторяющихся сигналов с определенной наименьшей частотой, требуется определенная продолжительность выходного сигнала. Как упомянуто выше, использование более длительного входного сигнала данных при вычислении выходного сигнала приводит к тому, что шаблон повторяющихся сигналов усиливается в большей степени, чем если используется менее длительный входной сигнал данных. Если требуется определенное усиление шаблона повторяющихся сигналов, следовательно, можно использовать определенную продолжительность входного сигнала, чтобы достигать этого определенного усиления шаблона повторяющихся сигналов. Чтобы иллюстрировать вышеуказанный вариант осуществления, рассмотрим следующий пример. Шаблон повторяющихся сигналов с наименьшей частотой fI повторения представляет интерес. Чтобы обеспечивать определение такого повторяющегося сигнала, необходимо формировать выходной сигнал, допускающий указание полного цикла, т.е. он должен представлять длительность TI=l/fI. Когда последовательные выборочные значения выходного сигнала отделены на период tdelta дискретизации, минимальное число выборочных значений в выходном сигнале составляет OLENGTHMIN=TI/tdelta. Как упомянуто выше, величина усиления повторяющегося сигнала увеличивается с продолжительностью входного сигнала. Как упомянуто выше, способ, описанный со ссылкой на вышеприведенные фиг. 10-13, выполнен с возможностью улучшать сигнатуры повторяющихся сигналов в последовательности данных измерений,исходящих из вращающегося вала. Формулировка "сигнатура повторяющихся сигналов" должна пониматься как выборочные значения [x(t), x(t+T), x(t+2T), , x(t+nT)], включающие в себя амплитудную составляющую, имеющую нестохастическое значение амплитуды, при этом длительность Т между этими выборочными значениями является постоянной, если вал вращается на постоянной скорости вращения. Со ссылкой на фиг. 13 следует понимать, что цифровые значения 4010 являются результатом усиления нескольких значений повторяющегося сигнала во входном сигнале I (см. фиг. 11), при этом значения входных сигналов отделяются во времени посредством длительности TIR. Следовательно, в этом случае можно сделать вывод, что "сигнатура повторяющихся сигналов" касается повреждения во внутреннем кольце подшипникового узла, когда период TIR повторения соответствует частоте прохождения шариков во внутреннем кольце. Конечно, это предполагает знание диаметра вала и скорости вращения. Кроме того, когда существует такая составляющая сигнала "сигнатуры повторяющихся сигналов", может быть значение х составляющей повторяющихся сигналов такое, что x(t) имеет амплитуду, аналогичную амплитуде x(t+T), который имеет амплитуду, аналогичную амплитуде x(t+2T), который имеет амплитуду,аналогичную амплитуде x(t+nT), x и т.д. Когда такая "сигнатура повторяющихся сигналов" присутствует во входном сигнале, она может преимущественно определяться с использованием вышеописанного способа, даже когда сигнатура повторяющихся сигналов является настолько слабой, чтобы формировать амплитудную составляющую, меньшую составляющей стохастических сигналов. Способ, описанный в связи с фиг. 10-13, может выполняться посредством устройства 14 анализа,когда процессор 50 выполняет соответствующий программный код 94, как пояснено в связи с вышеприведенным (фиг. 4). Процессор 50 данных может включать в себя центральный процессор для управления работой устройства 14 анализа, а также процессор цифровых сигналов (DSP). DSP может быть выполнен с возможностью фактически выполнять программный код 90 для инструктирования устройству 14 анализа выполнять программу 94, инструктирующую выполнение процесса, описанного выше в связи с фиг. 10-13. Процессор цифровых сигналов может иметь, например, тип TMS320C6722, изготавливаемый компанией Texas Instruments. Таким образом, устройство 14 анализа может быть выполнено с возможностью осуществлять все функции 94 обработки сигналов, в том числе функцию 240 фильтрации, функцию 250 формирования огибающей, функцию 310 и 470 прореживания и функцию 320 повышения отношения"сигнал-шум". Согласно другому варианту осуществления изобретения обработка сигналов может совместно выполняться устройством 14 и компьютером 33, как упомянуто выше. Следовательно, устройство 14 может принимать аналоговый измерительный сигнал SEA и формировать соответствующий цифровой сигналSMD и затем доставлять цифровой сигнал SMD в управляющий компьютер 33, давая возможность выполнения дополнительных функций 94 обработки сигналов в диспетчерской 31. Прореживание частоты дискретизации Как пояснено выше в связи с фиг. 9, может быть желательным предоставлять прореживатель 310,чтобы уменьшать частоту дискретизации цифрового сигнала перед доставкой в модуль 320 повышения отношения "сигнал-шум". Такой прореживатель 310 преимущественно уменьшает число выборок в сигнале, который должен быть проанализирован, тем самым уменьшая объем памяти, необходимый для сохранения сигнала, который должен использоваться. Прореживание также предоставляет более быструю обработку в последующем модуле 320 повышения отношения "сигнал-шум". Фиг. 14 А иллюстрирует число выборочных значений в сигнале, доставляемом на вход прореживателя 310, а фиг. 14 В иллюстрирует выходные выборочные значения соответствующего периода времени. Сигнал, вводимый в прореживатель 310, может иметь частоту fS дискретизации. Как можно видеть, выходной сигнал имеет уменьшенную частоту fSR1 дискретизации. Прореживатель 310 выполнен с возможностью осуществлять прореживание цифрового сигнала SENV огибающей так, чтобы доставлять цифровой сигнал SRED, имеющий уменьшенную частоту fSR1 дискретизации, так что выходная частота дискретизации уменьшается на целочисленный коэффициент М по сравнению с входной частотой fS дискретизации. Следовательно, выходной сигнал SRED включает в себя только каждое M-тое выборочное значение,присутствующее во входном сигнале SENV. Фиг. 14 В иллюстрирует пример, когда М равняется 4, но M может быть любым положительным целым числом. Согласно варианту осуществления изобретения прореживатель может работать, как описано в US 5633811, содержимое которой содержится в данном документе по ссылке. Фиг. 15 А иллюстрирует прореживатель 310 согласно варианту осуществления изобретения. В варианте осуществления 310 А прореживателя 310 согласно фиг. 15 А гребенчатый фильтр 400 фильтрует и прореживает входящий сигнал при соотношении 16:1. Т.е. выходная частота дискретизации уменьшается на первый целочисленный коэффициент M1 в шестнадцать (M1=16) по сравнению с входной частотой дискретизации. Фильтр 401 с конечной импульсной характеристикой (FIR) принимает вывод гребенчатого фильтра 400 и предоставляет еще уменьшение частоты дискретизации на второй целочисленный коэффициент М 2. Если целочисленный коэффициент М 2=4, FIR-фильтр 401 предоставляет уменьшение 4:1 частоты дискретизации, и, следовательно, прореживатель 310 А предоставляет полное прореживание 64:1. Фиг. 15 В иллюстрирует другой вариант осуществления изобретения, в котором вариант осуществления 310 В прореживателя 310 включает в себя фильтр 402 нижних частот, после которого следует модуль 403 отбора выборок. Модуль 4 03 отбора выборок выполнен с возможностью выбирать каждую Mтую выборку из сигнала, принимаемого от фильтра 402 нижних частот. Результирующий сигнал SRED1 имеет частоту дискретизации fSR1=fS/M, где fS является частотой дискретизации принимаемого сигналаSENV. Частота отсечки фильтра 402 нижних частот управляется посредством значения М. Согласно одному варианту осуществления значение M предварительно устанавливается равным определенному значению. Согласно другому варианту осуществления может задаваться значение M. Прореживатель 310 может задаваться так, чтобы выполнять выбранное прореживание М:1, где M является положительным целым числом. Значение М может приниматься в порту 404 прореживателя 310. Частота отсечки фильтра 402 нижних частот составляет fSR1/(GM) Гц. Коэффициент G может выбираться равным значению два (2,0) или значению, превышающему два (2,0). Согласно варианту осуществления значение G выбирается равным значению между 2,5 и 3. Это преимущественно предоставляет недопущение наложения спектров. Фильтр 402 нижних частот может быть реализован посредством FIRфильтра. Сигнал, доставляемый посредством фильтра 402 нижних частот, доставляется в модуль 403 отбора выборок. Модуль отбора выборок принимает значение М в одном порту и сигнал из фильтра 402 нижних частот в другом порту, и он формирует последовательность выборочных значений в ответ на эти вводы. Модуль отбора выборок выполнен с возможностью выбирать каждую М-тую выборку из сигнала, принимаемого от фильтра 402 нижних частот. Результирующий сигнал SRED1 имеет частоту дискретизацииfSR1=1/MfS, где fS является частотой дискретизации сигнала SENV, принимаемого в порту 405 прореживателя 310. Способ для компенсации переменной скорости вращения вала Как упомянуто выше, сигнатура повторяющихся сигналов, присутствующая во входном сигнале,может преимущественно определяться с использованием вышеописанного способа, даже когда сигнатура повторяющихся сигналов является настолько слабой, что формирует амплитудную составляющую,меньшую составляющих стохастических сигналов. Тем не менее, в определенных вариантах применения скорость вращения вала может варьироваться. Осуществление способа, описанного со ссылкой на фиг. 10-13, с использованием входной измерительной последовательности, когда скорость вращения вала варьируется, приводит к ухудшенному каче- 19020791 ству результирующего выходного сигнала SMDP. Соответственно, задача аспекта изобретения заключается в том, чтобы достигать одинаково высокого качества результирующего блока Y, когда скорость вращения вала варьируется, к примеру, и когда скорость вращения вала является постоянной в течение полной последовательности измерения. Фиг. 16 иллюстрирует вариант осуществления изобретения, включающий в себя прореживатель 310 и модуль 320 повышения отношения "сигнал-шум", как описано выше, и дробный прореживатель 470. Согласно варианту осуществления изобретения тогда как прореживатель 310 выполнен с возможностью прореживать частоту дискретизации на M:1, где M является целым числом, вариант осуществления по фиг. 16 включает в себя дробный прореживатель 470 для прореживания частоты дискретизации на U/N, где U и N являются положительными целыми числами. Следовательно, дробный прореживатель 470 преимущественно предоставляет прореживание частоты дискретизации на дробное число. Согласно варианту осуществления значения для U и N могут выбираться в диапазоне от 2 до 2000. Согласно варианту осуществления значения для U и N могут выбираться в диапазоне от 500 до 1500. Согласно еще одному другому варианту осуществления значения для U и N могут выбираться в диапазоне от 900 до 1100. В варианте осуществления по фиг. 16 выходной сигнал из прореживателя 310 доставляется в модуль 460 выбора. Модуль выбора предоставляет выбор сигнала, который должен вводиться в модуль 320 повышения отношения "сигнал-шум". Когда мониторинг состояния выполняется для вращающейся части, имеющей постоянную скорость вращения, модуль 460 выбора может задаваться в таком положении,что он доставляет сигнал SRED, имеющий частоту fSR1 дискретизации, на вход 315 модуля 320 повышения отношения "сигнал-шум", и дробный прореживатель 470 может деактивироваться. Когда мониторинг состояния выполняется для вращающейся части, имеющей переменную скорость вращения, дробный прореживатель 470 может активироваться, и модуль 460 выбора задается в таком положении, что он доставляет сигнал SRED2, имеющий частоту fSR2 дискретизации, на вход 315 модуля 320 повышения отношения "сигнал-шум". Дробный прореживатель 470 имеет вход 480. Вход 480 может соединяться, чтобы принимать сигнал, выводимый из прореживателя 310. Дробный прореживатель 470 также имеет вход 490 для приема информации, указывающей скорость вращения вала 8. Детектор 420 скорости (см. фиг. 5) может предоставляться, чтобы доставлять сигнал, указывающий скорость fROT вращения вала 8. Сигнал скорости может приниматься на порту 430 средства 180 обработки, тем самым предоставляя возможность средству 180 обработки доставлять этот сигнал скорости на вход 490 дробного прореживателя 470. Скорость fROT вращения вала 8 может предоставляться в единицах вращений в секунду, т.е. Герц (Гц). Фиг. 17 иллюстрирует вариант осуществления дробного прореживателя 470, предоставляющего возможность изменения частоты дискретизации на дробное число, U/N, где U и N являются положительными целыми числами. Это обеспечивает очень точное управление частотой fSR2 дискретизации, которая должна доставляться в модуль 320 повышения отношения "сигнал-шум", тем самым предоставляя очень хорошее определение слабых сигнатур повторяющихся сигналов, даже когда скорость вращения вала варьируется. Сигнал скорости, принимаемый на входе 490 дробного прореживателя 470, доставляется в генератор 500 дробных чисел. Генератор 500 дробных чисел формирует целочисленные выводы U и N на выходах 510 и 520, соответственно. Вывод U доставляется в модуль 530 повышающей дискретизации. Модуль 530 повышающей дискретизации принимает сигнал SRED (см. фиг. 16) через вход 480. Модуль 530 повышающей дискретизации включает в себя модуль 540 введения выборок для вводаU-1 выборочных значений между каждым выборочным значением, принимаемым на порту 480. Каждое такое добавленное выборочное значение содержит значение амплитуды. Согласно варианту осуществления каждое такое добавленное выборочное значение является нулевой (0) амплитудой. Результирующий сигнал доставляется в фильтр 550 нижних частот, частота отсечки которого управляется посредством значения U, доставляемого посредством генератора 500 дробных чисел. Частота отсечки фильтра 550 нижних частот составляет fSR2/(KU) Гц. Коэффициент K может выбираться равным значению два (2) или значению, превышающему два (2). Результирующий сигнал доставляется в прореживатель 560. Прореживатель 560 включает в себя фильтр 570 нижних частот, частота отсечки которого управляется посредством значения N, доставляемого посредством генератора 500 дробных чисел. Частота отсечки фильтра 570 нижних частот составляетfSR2/(KN) Гц. Коэффициент K может выбираться равным значению два (2) или значению, превышающему два (2). Сигнал, доставляемый посредством фильтра 570 нижних частот, доставляется в модуль 580 отбора выборок. Модуль отбора выборок принимает значение N на одном порту и сигнал из фильтра 570 нижних частот на другом порту, и он формирует последовательность выборочных значений в ответ на эти вводы. Модуль отбора выборок выполнен с возможностью выбирать каждую М-тую выборку из сигнала,принимаемого от фильтра 570 нижних частот. Результирующий сигнал SRED1 имеет частоту дискретизации fSR1=1/MfS, где fS является частотой дискретизации сигнала SENV, принимаемого на порту 480 проре- 20020791 живателя 590. Фильтры 550 и 570 нижних частот могут быть осуществлены посредством FIR-фильтров. Это преимущественно исключает необходимость выполнять умножения с нулевыми значениями амплитуды,введенными посредством модуля 540 введения выборок. Фиг. 18 иллюстрирует другой вариант осуществления дробного прореживателя 470. Вариант осуществления фиг. 18 преимущественно уменьшает объем вычислений, необходимых для формирования сигнала SRED2. В варианте осуществления по фиг. 18 фильтр 570 нижних частот исключен, так что сигнал, доставляемый посредством фильтра 550 нижних частот, доставляется непосредственно в модуль 580 отбора выборок. Когда дробный прореживатель 470 осуществляется посредством аппаратных средств, вариант осуществления по фиг. 18 преимущественно уменьшает количество аппаратных средств, тем самым,уменьшая затраты производства. Когда дробный прореживатель 470 осуществляется посредством программного обеспечения, вариант осуществления по фиг. 18 преимущественно уменьшает объем программного кода, который должен быть выполнен, тем самым, уменьшая нагрузку на процессор и увеличивая скорость выполнения. Со ссылкой на фиг. 17 и 18, результирующий сигнал SRED2, доставляемый на порт вывода дробного прореживателя 470, имеет частоту дискретизации fSR2=U/NfSR1, где fSR1 является частотой дискретизации сигнала SRED, принимаемого на порту 480. Дробное значение U/N зависит от сигнала регулирования скорости, принимаемого на порту 490 входа. Как упомянуто выше, сигнал регулирования скорости может быть сигналом, указывающим скорость вращения вала 8, который может доставляться посредством детектора 420 скорости (см. фиг. 1 и/или 5). Детектор 420 скорости может быть осуществлен посредством кодера, предоставляющего импульсный сигнал с надлежащим образом выбранным разрешением так,чтобы предоставлять требуемую точность сигнала скорости. В одном варианте осуществления кодер 420 доставляет сигнал маркера полного оборота один раз в расчете на полный оборот вала 8. Такой сигнал маркера оборота может иметь форму электрического импульса, имеющего фронт, который может точно определяться, и указывающего определенное положение вращения отслеживаемого вала 8. Согласно другому варианту осуществления кодер 420 может доставлять множество импульсных сигналов в расчете на оборот отслеживаемого вала, так чтобы предоставлять определение изменений скорости также в пределах одного оборота вала. Согласно варианту осуществления генератор 500 дробных чисел управляет значениями U и N так,что уменьшенная частота fSR2 дискретизации имеет такое значение, чтобы предоставлять сигнал SRED2,при этом число выборок в расчете на оборот вала 8 является практически постоянным независимо от изменений скорости вала 8. Соответственно, чем выше значения U и N, тем лучше способность дробного прореживателя 470 к поддержанию числа выборочных значений в расчете на оборот вала 8 равным практически постоянному значению. Дробное прореживание, как описано со ссылкой на фиг. 17 и 18, может достигаться посредством выполнения соответствующих этапов способа, и оно может достигаться посредством компьютерной программы 94, сохраненной в запоминающем устройстве 60, как описано выше. Компьютерная программа может быть выполнена посредством DSP 50. Альтернативно, компьютерная программа может быть выполнена посредством схемы программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA). Способ, описанный в связи с фиг. 10-13, и прореживание, как описано со ссылкой на фиг. 17 и 18,может выполняться посредством устройства 14 анализа, когда процессор 50 выполняет соответствующий программный код 94, как пояснено в связи с вышеприведенным фиг. 4. Процессор 50 данных может включать в себя центральный процессор 50 для управления работой устройства 14 анализа, а также процессор цифровых сигналов (DSP) 50B. DSP 50 В может быть выполнен с возможностью фактически выполнять программный код 90для инструктирования устройству 14 анализа выполнять программу 94,инструктирующую выполнение процесса, описанного выше в связи с фиг. 10-13. Согласно другому варианту осуществления процессор 50 В является схемой программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA). Фиг. 19 иллюстрирует прореживатель 310 и другой вариант осуществления дробного прореживателя 470. Прореживатель 310 принимает сигнал SENV, имеющий частоту fS дискретизации, на порту 405, и целое число М на порту 404, как описано выше. Прореживатель 310 доставляет сигнал SRED1, имеющий частоту fSR1 дискретизации, на выход 312, который соединяется со входом 480 дробного прореживателя 470 А. Выходная частота fSR1 дискретизации составляетfSR1=fS/M,где М является целым числом. Дробный прореживатель 470 А принимает сигнал SRED1, имеющий частоту fSR1 дискретизации, в качестве последовательности значений S(j) данных, и он доставляет выходной сигнал SRED2 в качестве другой последовательности значений R(q) данных на выход 590. Дробный прореживатель 470 А может включать в себя запоминающее устройство 604, выполненное с возможностью принимать и сохранять значения S(j) данных, а также информацию, указывающую соответствующую скорость вращения fROT отслеживаемой вращающейся части. Следовательно, запоминаю- 21020791 щее устройство 604 может сохранять каждое значение S(j) данных так, что оно ассоциировано со значением, указывающим скорость вращения отслеживаемого вала, во время определения значения сигналаSEA датчика, соответствующего значению S(j) данных. При формировании выходных значений R(q) данных дробный прореживатель 470 А выполнен с возможностью считывать значения данных S(j), а также информацию, указывающую соответствующую скорость вращения fROT, из запоминающего устройства 604. Значения S(j) данных, считываемые из запоминающего устройства 604, доставляются в модуль 540 введения выборок для ввода U-1 выборочных значений между каждым выборочным значением, принимаемым на порту 480. Каждое такое добавленное выборочное значение содержит значение амплитуды. Согласно варианту осуществления каждое такое добавленное выборочное значение является нулевой (0) амплитудой. Результирующий сигнал доставляется в фильтр 550 нижних частот, частота отсечки которого управляется посредством значения U, доставляемого посредством генератора 500 дробных чисел, как описано выше. Результирующий сигнал доставляется в модуль 580 отбора выборок. Модуль отбора выборок принимает значение N на одном порту и сигнал из фильтра 550 нижних частот на другом порту, и он формирует последовательность выборочных значений в ответ на эти вводы. Модуль отбора выборок выполнен с возможностью выбирать каждую N-ную выборку из сигнала, принимаемого от фильтра 550 нижних частот. Результирующий сигнал SRED2 имеет частоту дискретизации fSR2=U/NfSR1, где fSR1 является частотой дискретизации сигнала SRED, принимаемого на порту 480. Результирующий сигнал SRED2 доставляется на порт 590 вывода. Следовательно, частота fSR2 дискретизации для выходных значений R(q) данных ниже входной частоты fSR1 дискретизации на коэффициент D. D может задаваться равным произвольному числу, большему 1, и оно может быть дробным числом. Согласно предпочтительным вариантам осуществления коэффициент D задается равным значениям от 1,0 до 20,0. В предпочтительном варианте осуществления коэффициент D является дробным числом, задаваемым равным значению приблизительно от 1,3 приблизительно до 3,0. Коэффициент D может получаться посредством задания целых чисел U и N равным подходящим значениям. Коэффициент D равняется N, деленному на UD=N/U Согласно варианту осуществления изобретения целые числа U и N задаются равными большим целым числам, чтобы предоставлять возможность коэффициенту D=N/U следовать изменениям скорости с минимумом неточности. Выбор переменных U и N как целых чисел, превышающих 1000, предоставляет преимущественно высокую точность адаптации выходной частоты дискретизации к отслеживанию изменений в скорости вращения отслеживаемого вала. Так, например, задание N равным 500 и U равным 1001 предоставляет D=2,002. Переменная D задается равной подходящему значению в начале измерения, и это значение ассоциируется с определенной скоростью вращения вращающейся части, которая должна отслеживаться. После этого, во время сеанса мониторинга состояния, дробное значение D автоматически регулируется в ответ на скорость вращения вращающейся части, которая должна отслеживаться, так что сигнал, выводимый на порт 590, предоставляет практически постоянное число выборочных значений в расчете на оборот отслеживаемой вращающейся части. Как упомянуто выше, кодер 420 может доставлять сигнал маркера полного оборота один раз в расчете на полный оборот вала 8. Такой сигнал маркера полного оборота может иметь форму электрического импульса, имеющего фронт, который может точно определяться, и указывающего определенное положение вращения отслеживаемого вала 8. Сигнал маркера полного оборота, который может упоминаться как индексный импульс, может быть сформирован на выходе кодера 420 в ответ на определение шаблона нулевого угла на кодирующем диске, который вращается, когда вращается отслеживаемый вал. Это может достигаться несколькими способами, как известно специалистам в данной области техники. Кодирующий диск может, например, содержать шаблон нулевого угла, который формирует сигнал нулевого угла с каждым оборотом диска. Изменения скорости могут детектироваться, например, посредством регистрации "маркера полного оборота" в запоминающем устройстве 604 каждый раз, когда отслеживаемый вал передает определенное положение вращения, и посредством ассоциирования "маркера полного оборота" с выборочным значением S(j), принимаемым в этот момент. Таким образом, запоминающее устройство 604 сохраняет большее число выборок между двумя последовательными маркерами полного оборота, когда вал вращается медленнее, поскольку аналого-цифровой преобразователь доставляет постоянное число выборок fS в секунду. Фиг. 20 является блок-схемой прореживателя 310 и еще одного другого варианта осуществления дробного прореживателя 470. Этот вариант осуществления дробного прореживателя обозначается 470 В. Дробный прореживатель 470 В может включать в себя запоминающее устройство 604, выполненное с возможностью принимать и сохранять значения S(j) данных, а также информацию, указывающую соответствующую скорость вращения fROT отслеживаемой вращающейся части. Следовательно, запоминающее устройство 604 может сохранять каждое значение S(j) данных так, оно ассоциировано со значением,- 22020791 указывающим скорость вращения отслеживаемого вала, во время определения значения сигнала SEA датчика, соответствующего значению S(j) данных. Дробный прореживатель 470 В принимает сигнал SRED1, имеющий частоту fSR1 дискретизации, в качестве последовательности значений S(j) данных, и он доставляет выходной сигнал SRED2, имеющий частоту fSR2 дискретизации, в качестве другой последовательности значений R(q) данных на выход 590. Дробный прореживатель 470 В может включать в себя запоминающее устройство 604, выполненное с возможностью принимать и сохранять значения S(j) данных, а также информацию, указывающую соответствующую скорость вращения fROT отслеживаемой вращающейся части. Запоминающее устройство 604 может сохранять значения S(j) данных в блоках так, что каждый блок ассоциирован со значением,указывающим релевантную скорость вращения отслеживаемого вала, как описано ниже в связи с фиг. 21. Дробный прореживатель 470 В также может включать в себя генератор 606 переменных дробного прореживания, который выполнен с возможностью формировать дробное значение D. Дробное значениеD может быть числом с плавающей запятой. Следовательно, дробное число может управляться равным значению числа с плавающей запятой в ответ на принимаемое значение fROT скорости, так что значение числа с плавающей запятой служит признаком значения fROT скорости с определенной неточностью. Когда реализован посредством надлежащим образом запрограммированного DSP, как упомянуто выше,неточность значения числа с плавающей запятой может зависеть от способности DSP формировать значения числа с плавающей запятой. Кроме того, дробный прореживатель 470 В также может включать в себя FIR-фильтр 608. FIRфильтр 608 является FIR-фильтром нижних частот, имеющим определенную частоту отсечки нижних частот, выполненную с возможностью прореживания на коэффициент DMAX. Коэффициент DMAX может задаваться равным подходящему значению, например, 20,000. Кроме того, дробный прореживатель 470 В также может включать в себя генератор 610 параметров фильтра. Работа дробного прореживателя 470 В описывается со ссылкой на фиг. 21 и 22 ниже. Фиг. 21 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей вариант осуществления способа работы с прореживателем 310 и дробным прореживателем 470 В по фиг. 20. На первом этапе S2000 скорость fROT вращения части, которая должна отслеживаться на предмет состояния, записывается в запоминающее устройство 604 (фиг. 20 и 21), и это может осуществляться практически одновременно с тем, как начинается измерение вибраций или ударных импульсов. Согласно другому варианту осуществления скорость вращения части, которая должна отслеживаться на предмет состояния, наблюдается в течение определенного периода времени. Наивысшая определенная скоростьFROTmax и наименьшая определенная скорость FROTmin могут записываться, например, в запоминающем устройстве 604 (фиг. 20 и 21). На этапе S2010 записанные значения скорости анализируются в целях установления того, варьируется или нет скорость вращения. Если скорость определяется как постоянная, модуль 460 выбора (фиг. 16) может автоматически задаваться в таком положении, что он доставляет сигнал SRED, имеющий частоту fSR1 дискретизации, на вход 315 модуля 320 повышения отношения "сигнал-шум", и дробный прореживатель 470, 470 В может деактивироваться. Если скорость определяется как переменная, дробный прореживатель 470, 470 В может автоматически активироваться, и модуль 460 выбора автоматически задается в таком положении, что он доставляет сигнал SRED2, имеющий частоту fSR2 дискретизации, на вход 315 модуля 320 повышения отношения "сигнал-шум". На этапе S2020 пользовательский интерфейс 102, 106 отображает записанное значение fROT скорости или значения fROTmin, fROTmax скорости и запрашивает пользователя вводить требуемое значение OV порядка. Как упомянуто выше, частота fROT вращения вала зачастую упоминается как "порядок 1". Интересующие сигналы могут возникать приблизительно десять раз в расчете на оборот вала (порядок 10). Кроме того, может быть интересным анализировать гармоники некоторых сигналов, таким образом, может быть интересным измерять вплоть до порядка 100 или порядка 500 или еще выше. Следовательно,пользователь может вводить номер OV порядка с использованием пользовательского интерфейса 102. На этапе S2030 определяется подходящая выходная частота fSR2 дискретизации. Согласно варианту осуществления выходная частота fSR2 дискретизации задается равной fSR2=COVfROTmin, где С является константой, имеющей значение, превышающее 2,0.OV является числом, указывающим соотношение между скоростью вращения отслеживаемой части и частотой повторения сигнала, который должен анализироваться.FROTmin является самой низкой скоростью вращения отслеживаемой части, ожидаемой во время предстоящего сеанса измерения. Согласно варианту осуществления значение fROTmin является самой низкой скоростью вращения, определяемой на этапе S2020, как описано выше. Постоянная С может выбираться равной значению 2,00 (два) или выше с учетом теоремы о дискретном представлении. Согласно вариантам осуществления изобретения постоянная С может предварительно устанавливаться равной значению между 2,40 и 2,70, где k является коэффициентом, имеющим значение, превышающее 2,0. Соответственно, коэффициент k может выбираться равным значению, превышающему 2,0. Соглас- 23020791 но варианту осуществления коэффициент С преимущественно выбирается так, что 100 С/2 предоставляет целое число. Согласно варианту осуществления коэффициент С может задаваться равным 2,56. Выбор С равным 2,56 предоставляет 100 С=256=2 в степени 8. На этапе S2040 целочисленное значение М выбирается в зависимости от детектированной скоростиfROT вращения части, которая должна отслеживаться. Значение M может автоматически выбираться в зависимости от детектированной скорости вращения части, которая должна отслеживаться, так что промежуточная уменьшенная частота fSR1 дискретизации должна превышать требуемую частоту fSR2 дискретизации выходных сигналов. Значение уменьшенной частоты fSR1 дискретизации также выбирается в зависимости от того, какая величина изменения скорости вращения ожидается во время сеанса измерения. Согласно варианту осуществления частота fS дискретизации аналого-цифрового преобразователя может составлять 102,4 кГц. Согласно варианту осуществления целочисленное значение M может задаваться равным значению между 100 и 512 так, чтобы предоставлять промежуточные значения уменьшенной частоты fSR1 дискретизации между 1024 и 100 Гц. На этапе S2050 определяется значение D переменной дробного прореживания. Когда скорость вращения части, которая должна отслеживаться на предмет состояния, варьируется, значение D переменной дробного прореживания должно варьироваться в зависимости от мгновенного определенного значения скорости. Согласно другому варианту осуществления этапов S2040 и S2050 целочисленное значение М задается так, что промежуточная уменьшенная частота fSR1 дискретизации превышает fSR2 (как определено на этапе S2030 выше), по меньшей мере, на значение в процентах, равное соотношению между наивысшим определенным значением fROTmax скорости, деленным на наименьшее определенное значение fROTmin скорости. Согласно этому варианту осуществления максимальное значение OMAX переменной дробного прореживания задается равным значению DMAX=fROTmax/fROTmin, и минимальное значение DMIN переменной дробного прореживания задается равным 1,0. После этого выполняется мгновенное измерение в реальном времени фактического значения fROT скорости, и мгновенное дробное значение D задается соответствующим образом.FROT является значением, указывающим измеренную скорость вращения вращающейся части, которая должна отслеживаться. На этапе S2060 начинается фактическое измерение и может быть определена требуемая полная длительность измерения. Эта длительность может быть определена в зависимости от степени ослабления стохастических сигналов, необходимых в модуле повышения отношения "сигнал-шум". Следовательно,требуемая полная длительность измерения может задаваться так, что она соответствует (или так, что она превышает) длительность, необходимую для получения входного сигнала ILENGTH, как пояснено выше в связи с фиг. 10 А к 13. Как упомянуто выше в связи с фиг. 10 А к 13, более длительный входной сигналILENGTH предоставляет эффект лучшего ослабления стохастических сигналов относительно шаблонов повторяющихся сигналов в выходном сигнале. Полная длительность измерения также может быть определена в зависимости от требуемого числа оборотов отслеживаемой части. Когда измерение начинается, прореживатель 310 принимает цифровой сигнал SENV на частоте fS, и он доставляет цифровой сигнал SRED1 на уменьшенной частоте fSR1=fS/M на вход 480 дробного прореживателя. Ниже сигнал SRED1 поясняется с точки зрения сигнала, имеющего выборочные значения S(j), где j является целым числом. На этапе S2070 выполняется запись значений S(j) данных в запоминающем устройстве 604 и ассоциирование каждого значения данных со значением fROT скорости вращения. Согласно варианту осуществления изобретения значение fROT скорости вращения считывается и записывается на частоте fRR=1000 раз в секунду. Частота fRR считывания и записи может задаваться равной другим значениям в зависимости от того, насколько варьируется скорость fROT отслеживаемой вращающейся части. На следующем этапе S2080 выполняется анализ записанных значений скорости вращения и разделение записанных значений S(j) данных на блоки данных в зависимости от значений скорости вращения. Таким образом, определенное число блоков значений S(j) данных может быть сформировано, причем каждый блок значений S(j) данных ассоциирован со значением скорости вращения. Значение скорости вращения указывает скорость вращения отслеживаемой части, когда значения S(j) данных этого конкретного блока записаны. Отдельные блоки данных могут иметь взаимно различный размер, т.е. отдельные блоки могут хранить взаимно различные числа значений S(j) данных. Если, например, отслеживаемая вращающаяся часть сначала вращается на первой скорости fROT1 в течение первого периода времени, и она затем изменяет скорость, чтобы вращаться со второй скоростьюfROT2 в течение второго, более короткого, периода времени, записанные значения S(j) данных могут быть разделены на два блока данных, причем первый блок значений данных ассоциирован с первым значением fROT1 скорости, а второй блок значений данных ассоциирован со вторым значением fROT2 скорости. В этом случае, второй блок данных должен содержать меньше значений данных, чем первый блок данных,поскольку второй период времени короче. Согласно варианту осуществления, когда все записанные значения S(j) данных разделены на блоки и все блоки ассоциированы со значением скорости вращения, далее способ переходит к выполнению этапа S2090. На этапе S2090 выполняется выбор первого блока значений S(j) данных и определение значения D дробного прореживания, соответствующего ассоциированному значению fROT скорости вращения. Ассоциирование этого значения D дробного прореживания с первым блоком значений S(j) данных. Согласно варианту осуществления, когда все блоки ассоциированы с соответствующим значениемD дробного прореживания, далее способ переходит к выполнению этапа S2090. Следовательно, значение значения D дробного прореживания адаптируется в зависимости от скорости fROT. На этапе S2100 выполняется выбор блока значений S(j) данных и ассоциированного значения D дробного прореживания, как описано на этапе S2090 выше. На этапе S2110 выполняется формирование блока выходных значений R в ответ на выбранный блок входных значений S и ассоциированного значения D дробного прореживания. Это может осуществляться, как описано со ссылкой на фиг. 22. На этапе S2120 выполняется проверка того, существуют или нет оставшиеся входные значения данных, которые должны обрабатываться. Если существует другой блок входных значений данных, которые должны обрабатываться, то повторение этапа S2100. Если нет оставшихся блоков входных значений данных, которые должны обрабатываться, то сеанс измерения завершается. Фиг. 22 А, 22 В и 22 С иллюстрируют блок-схему последовательности операций варианта осуществления способа работы дробного прореживателя 470 В по фиг. 20. На этапе S2200 выполняется прием блока входных значений S(j) данных и ассоциированного конкретного значения D дробного прореживания. Согласно варианту осуществления принимаемые данные являются такими, как описано на этапе S2100 для фиг. 21 выше. Входные значения S(j) данных в принимаемом блоке входных значений S данных ассоциируются с конкретным значением D дробного прореживания. На этапах S2210-S2390 FIR-фильтр 608 адаптирован для конкретного значения D дробного прореживания, принимаемого на этапе S2200, и формируется набор соответствующих выходных значений R(q) сигналов. Это описывается более конкретно ниже. На этапе S2210 выбираются настройки фильтра, подходящие для конкретного значения D дробного прореживания. Как упомянуто в связи вышеприведенным с фиг. 20, FIR-фильтр 608 является FIRфильтром нижних частот, имеющим определенную частоту отсечки нижних частот, адаптированную для прореживания на коэффициент DMAX. Коэффициент DMAX может задаваться равным подходящему значению, например, 20. Значение FR отношения фильтра задается равным значению в зависимости от коэффициента DMAX и конкретного значения D дробного прореживания, принимаемого на этапе S2200. ЭтапS2210 может выполняться посредством генератора 610 параметров фильтра (фиг. 20). На этапе S2220 выполняется выбор значения х начального положения в принимаемом входном блоке S(j) данных. Следует отметить, что значение х начального положения не должно быть целым числом.FIR-фильтр 608 имеет длину FLENGTH, и значение x начального положения затем должно выбираться в зависимости от длины FLENGTH фильтра и значения FR отношения фильтра. Значение FR отношения фильтра является таким, как задано на этапе S2210 выше. Согласно варианту осуществления значение х начального положения может задаваться равным х:=FLENGTH/FR. На этапе S2230 суммирующее значение SUM фильтра подготавливается и задается равным начальному значению, такому как, например, SUM:=0,0. На этапе S2240 выбирается положение j в принимаемых входных данных, смежное и предшествующее положению х. Положение j может выбираться как целочисленная часть х. На этапе S2250 выполняется выбор положения Fpos в FIR-фильтре, соответствующего выбранному положению j в принимаемых входных данных. Положение Fpos может быть дробным числом. Положение Fpos фильтра, относительно среднего положения фильтра, может быть определено какFpos=[(х-j)FR],где FR является значением отношения фильтра. На этапе S2260 выполняется проверка того, находится или нет определенное значение положенияFpos фильтра за пределами допустимых предельных значений, т.е. точки в положении пределами фильтра. Если это происходит, то выполняется переход к этапу S2300 ниже. В противном случае, выполняется переход к этапу S2270. На этапе S2270 значение фильтра вычисляется посредством интерполяции. Следует отметить, что смежные значения коэффициентов фильтрации в FIR-фильтре нижних частот, в общем, имеют аналогичные числовые значения. Следовательно, значение интерполяции преимущественно должно быть точным. Сначала вычисляется целочисленное значение IFpos положения:IFpos:=целочисленная часть Fpos. Значение Fval фильтра для положения Fpos составляет ся положением между этими значениями. На этапе S2280 выполняется вычисление обновления суммирующего значения SUM фильтра в ответ на положение j сигналаSUM:=SUM+FvalS(j) На этапе S2290 выполняется перемещение в другое положение сигнала Задание j:=j-1. После этого переход к этапу S2250. На этапе 2300 выбирается положение j в принимаемых входных данных, смежное и следующее после положения x. Это положение j может выбираться как целочисленная часть х плюс 1 (один), т.е.j:=1+целочисленная часть х. На этапе S2310 выполняется выбор положения в FIR-фильтре, соответствующего выбранному положению j в принимаемых входных данных. Положение Fpos может быть дробным числом. ПоложениеFpos фильтра, относительно среднего положения фильтра, может быть определено какFpos=[(j-x)FR],где FR является значением отношения фильтра. На этапе S2320 выполняется проверка того, находится или нет определенное значение положенияFpos фильтра за пределами допустимых предельных значений, т.е. точки в положении за пределами фильтра. Если это происходит, то выполняется переход к этапу S2300 ниже. В противном случае, выполняется переход к этапу S2330. На этапе S2330 значение фильтра вычисляется посредством интерполяции. Следует отметить, что смежные значения коэффициентов фильтрации в FIR-фильтре нижних частот, в общем, имеют аналогичные числовые значения. Следовательно, значение интерполяции преимущественно должно быть точным. Сначала целочисленное значение IFpos положения вычисляется:IFpos:=целочисленная часть Fpos. Значение фильтра для положения Fpos составляетFval(Fpos)=(IFpos)+[(IFpos+l)-(IFpos)][Fpos-Ifpos],где (IFpos) и (IFpos+1) являются значениями в опорном фильтре, и положение Fpos фильтра является положением между этими значениями. На этапе S2340 выполняется вычисление обновления суммирующего значения SUM фильтра в ответ на положение j сигнала:SUM:=SUM+FvalS(j) На этапе S2350 выполняется перемещение в другое положение сигнала. Задание j:=j+1. После этого переход к этапу S2310. На этапе S2360 выполняется доставка выходного значения R(j) данных. Выходное значение R(j) данных может доставляться в запоминающее устройство, так что последовательные выходные значения данных сохраняются в последовательных положениях в запоминающем устройстве. Числовое значение выходного значения R(j) данных составляет: R(j):=SUM На этапе S2370 выполняется обновление значения х положения: x:=x+D На этапе S2380 выполняется обновление значения j положения: j:=j+1. На этапе S2390 выполняется проверка того, сформировано или нет требуемое число выходных значений данных. Если требуемое число выходных значений данных не сформировано, то выполняется переход к этапу S2230. Если требуемое число выходных значений данных сформировано, то переход к этапу S2120 в способе, описанном относительно фиг. 21. Фактически, этап S2390 сконфигурирован так,чтобы гарантировать, что формируется блок выходных значений R(q) сигналов, соответствующий блоку входных значений S данных, принимаемых на этапе S2200, и что когда выходные значения R сигналов,соответствующие входным значениям S данных, сформированы, далее должен быть выполнен этапS2120 на фиг. 21. Способ, описанный со ссылкой на фиг. 22, может быть реализован как подпрограмма компьютерной программы, и этапы S2100 и S2110 могут быть реализованы как основная программа. Согласно еще одному варианту осуществления изобретения компенсация переменной скорости вращения вала может достигаться посредством управления тактовой частотой, доставляемой посредством тактового генератора 190. Как упомянуто выше, детектор 420 скорости (см. фиг. 5) может предоставляться, чтобы доставлять сигнал, указывающий скорость fROT вращения вала 8. Сигнал скорости может приниматься на порту 430 средства 180 обработки, тем самым предоставляя возможность средству 180 обработки управлять тактовым генератором 190. Соответственно, средство 180 обработки может иметь порт 440 для доставки управляющего синхросигнала. Следовательно, средство 180 обработки может быть выполнено с возможностью управлять тактовой частотой в ответ на определенную скоростьfROT вращения. Как упомянуто в связи с фиг. 2 В, частота дискретизации аналого-цифрового преобразователя зависит от тактовой частоты. Следовательно, устройство 14 может быть выполнено с возможностью управлять тактовой частотой в ответ на определенную скорость fROT вращения, так что число выборочных значений в расчете на обо- 26020791 рот отслеживаемой вращающейся части поддерживается равным практически постоянному значению,даже когда варьируется скорость вращения. Согласно еще одному другому варианту осуществления изобретения функциональность 320, 94 модуля повышения отношения "сигнал-шум" может достигаться посредством способа для формирования автокорреляционных данных, как описано в US 7010445, содержимое которой содержится в данном документе по ссылке. В частности, процессор 50 цифровых сигналов может включать в себя функциональность 94 для выполнения последовательных операций преобразования Фурье для оцифрованных сигналов, чтобы предоставлять автокорреляционные данные. Мониторинг состояния зубчатых передач Следует отметить, что варианты осуществления изобретения также могут использоваться для того,чтобы наблюдать, отслеживать и определять состояние зубчатых передач. Некоторые варианты осуществления предоставляют, в частности, преимущества при мониторинге планетарных зубчатых передач, содержащих планетарные передачи, шестерни и/или редукторы. Это подробнее описывается ниже. Планетарные передачи, шестерни и/или редукторы также могут упоминаться как планетарные передачи, шестерни и/или редукторы. Фиг. 23 является видом спереди, иллюстрирующим планетарную зубчатую передачу 700. Планетарная зубчатая передача 700 содержит по меньшей мере одну или более коронных шестерен 702, 703,704, вращающихся вокруг центральной шестерни 701. Коронные шестерни 702, 703, 704 обычно упоминаются как планетарные шестерни, а центральная шестерня 701 обычно упоминается как солнечная шестерня. Планетарная зубчатая передача 700 также может включать использование шестерни 705 с внутренним зацеплением, обычно также называемой кольцевой шестерней. Планетарные шестерни 702, 703,704 могут содержать Р зубов 707, солнечная шестерня 701 может содержать S зубов 708, и кольцевая шестерня 705 может содержать А зубов 706. А зубов на кольцевой шестерне 705 выполнены с возможностью сцепляться с Р зубов на планетарных шестернях 702, 703, 704, которые, в свою очередь, также выполнены с возможностью сцепляться с S зубов на солнечной шестерне 701. Тем не менее, следует отметить, что солнечная шестерня 701 обычно крупнее планетарных шестерен 702, 703, 704, вследствие чего иллюстрация, показанная на фиг. 23, не должна быть истолкована в качестве ограничения в этом отношении. Когда существуют различные размеры на солнечной шестерне 701 и планетарных шестернях 702,703, 704, устройство 14 анализа также может отличать между определенными состояниями различных валов и шестерен планетарной зубчатой передачи 700, как должно становиться очевидным из нижеследующего. Во многих планетарных зубчатых передачах один из трех базовых компонентов, т.е. солнечной шестерни 701, планетарных шестерен 702, 703, 704 или кольцевой шестерни 705, поддерживается неподвижным. Один из двух оставшихся компонентов затем может служить в качестве входа и предоставлять мощность в планетарную зубчатую передачу 700. Последний оставшийся компонент затем может служить в качестве вывода и принимать мощность из планетарной зубчатой передачи 700. Соотношение входного вращения к выходному вращению зависит от числа зубов в каждой шестерне и от того компонента, который поддерживается неподвижным. Фиг. 24 является схематичным видом сбоку планетарной зубчатой передачи 700 по фиг. 23 при просмотре в направлении стрелки SW на фиг. 23. Примерная компоновка 800, включающая в себя планетарную зубчатую передачу 700, может содержать по меньшей мере один датчик 10 и по меньшей мере одно устройство 14 анализа согласно изобретению, как описано выше. Компоновка 800, например, может использоваться в качестве редуктора для воздушных турбин. В варианте осуществления компоновки 800 кольцевая шестерня 705 поддерживается фиксированной. Вращающийся вал 801 имеет несколько подвижных рычагов или несущих 801 А, 801 В, 801 С, размещаемых, чтобы зацеплять планетарные шестерни 702, 703, 704. После предоставления входного вращения 802 для вращающегося вала 801 вращающийся вал 801 и подвижные рычаги 801 А, 801 В, 801 С и планетарные шестерни 702, 703, 704 могут служить в качестве входа и предоставлять мощность в планетарную зубчатую передачу 700. Вращающийся вал 801 и планетарные шестерни 702, 703, 704 затем могут вращаться относительно солнечной шестерни 701. Солнечная шестерня 701, которая может монтироваться на вращающемся валу 803, тем самым может служить в качестве вывода и принимать мощность из планетарной зубчатой передачи 700. Эта конфигурация формирует увеличение передаточного отношения G=1+-. В качестве примера, передаточное отношение G при использовании в качестве редуктора в воздушной турбине может быть реализовано так, что выходное вращение приблизительно в 5-6 раз превышает входное вращение. Планетарные шестерни 702, 703, 704 могут монтироваться через подшипники 7 А, 7 В и 7 С, соответственно, на подвижных рычагах или несущих 801 А, 801 В и 801 С (как показано на обеих фиг. 23-24). Вращающийся вал 801 может монтироваться в подшипниках 7D. Аналогично, вращающийся вал 803 может монтироваться в подшипниках 7 Е, и солнечная шестерня 701 может монтироваться через подшипники 7F на вращающемся валу 803. Согласно одному варианту осуществления изобретения по меньшей мере один датчик 10 может быть присоединен на или в точке 12 измерения фиксированной кольцевой шестерни 705 планетарной зубчатой передачи 700. Датчик 10 также может быть выполнен с возможностью обмениваться данными с устройством 14 анализа. Устройство 14 анализа может быть выполнено с возможностью анализировать состояние планетарной зубчатой передачи 700 на основе данных измерений или значений сигналов, доставляемых посредством датчика 10, как описано выше в этом документе. Устройство 14 анализа может включать в себя модуль 230 оценки, как указано выше. Фиг. 25 иллюстрирует аналоговую версию примерного сигнала, сформированного посредством и выводимого посредством препроцессора 200 (см. фиг. 5 или 16) в ответ на сигналы, определяемые посредством по меньшей мере одного датчика 10 при вращении планетарной зубчатой передачи 700 в компоновке 800. Сигнал показывается в течение длительности TREV, которая представляет значения сигналов, определяемые во время одного оборота вращающегося вала 801. Следует понимать, что сигнал, доставляемый посредством препроцессора 200 на порт 260 (см. фиг. 5 и 16), может доставляться на вход 220 модуля 230 оценки (см. фиг. 8 или 7). Как видно из сигнала на фиг. 25, амплитуда или выход сигнала для сигнала увеличивается по мере того, как каждая из планетарных шестерен 702, 703, 704 проходит точку 12 измерения датчика 10 в компоновке 800. Эти части сигнала упоминаются далее как области 702 А, 703 А, 704 А высокой амплитуды,которые могут содержать пики 901 с высокой амплитудой. Также можно показать, что общее число пиков 901, 902 в сигнале за один оборот вращающегося вала 801, т.е. в течение периода TREV времени, непосредственно коррелирует с числом зубов на кольцевой шестерне 705. Например, если число зубов на кольцевой шестерне 705 составляет А=73, общее число пиков в сигнале в течение периода TREV времени составляет 73; или если число зубов на кольцевой шестерне 705 составляет А=75, общее число пиков в сигнале в течение периода TREV времени составляет 75, и т.д. Как показано, это является истиной при условии, что нет ошибок или сбоев в шестернях 702, 703, 704, 705 компоновки 800. Фиг. 26 иллюстрирует пример части области 702 А высокой амплитуды сигнала, показанного на фиг. 25. Эта часть сигнала может быть сформирована, когда планетарная шестерня 702 передает свое механически ближайшее положение в точку 12 измерения и датчик 10 (см. фиг. 23-24). Следует отметить, что небольшие периодические возмущения или вибрации 903, которые проиллюстрированы на фиг. 26, могут иногда возникать. Здесь, небольшие периодические возмущения 903 связаны с возникновением ошибок, сбоев или разрывов в подшипниках 7 А, как показано на фиг. 23-24, которые могут монтироваться на одном из подвижных рычагов 801 А. Небольшие периодические возмущения 903 могут тем самым распространяться (или переноситься) из подшипника 7 А через планетарную шестерню 702 планетарной зубчатой передачи 700 на кольцевую шестерню 705, при этом небольшие периодические возмущения 903 могут сниматься посредством датчика 10, как описано выше, например, в связи с фиг. 1-24. Аналогично,ошибки, сбои или разрывы в подшипниках 7 В или 7C, смонтированных на одном из подвижных рычагов 801 В или 801C, также могут формировать такие небольшие периодические возмущения 903, которые способом, идентичным вышеописанному, могут сниматься посредством датчика 10. Также следует отметить, что небольшие периодические возмущения 903 также могут происходить в результате ошибок, сбоев или разрывов в подшипниках 7F, которые могут монтироваться на вращающемся валу 803. Определение этих небольших периодических возмущений в сигнале может служить признаком начала ухудшения качества подшипников 7 А, 7 В, 7 С и/или 7F или указывать то, что они на пределе активного эксплуатационного ресурса. Это, например, может быть важным, поскольку это может помогать прогнозировать,когда планетарная зубчатая передача 700 и/или компоновка 800 нуждается в техническом обслуживании или замене. Согласно варианту осуществления изобретения анализатор 290 состояния в модуле 230 оценки устройства 14 анализа может быть выполнен с возможностью определять эти небольшие периодические возмущения 903 в принимаемом сигнале из датчика 10. Это становится возможным посредством вышеописанных вариантов осуществления изобретения. Небольшие периодические возмущения 903 также могут упоминаться как ударные импульсы 903 или вибрации 903. Согласно варианту осуществления изобретения устройство 14 анализа, использующее модуль 320 повышения отношения "сигнал-шум", как описано выше, предоставляет определение этих ударных импульсов 903 или вибрации 903, возникающих из подшипников 7 А (или 7 В, 7 С или 7F), с использованием датчика 10, смонтированного на кольцевой шестерне 705, как описано выше. Несмотря на то что механический ударный импульс или сигнал вибрации, снимаемый посредством датчика 10, присоединенного к кольцевой шестерне 705, может быть слабым, инициализация модуля 320 повышения отношения "сигнал-шум", как описано выше, позволяет отслеживать состояние подшипников 7 А (или 7 В, 7 С или 7F) даже при том, что механический ударный импульс или сигнал вибрации распространен через одну или несколько из планетарных шестерен 702,703 или 704. Как упомянуто выше и показано на фиг. 7-9, анализатор 290 состояния может быть выполнен с возможностью осуществлять подходящий анализ посредством управления сигналом во временной области или сигналом в частотной области. Тем не менее, определение небольших периодических возмущений 903 в принимаемом сигнале из датчика 10 наиболее подходяще описывается в частотной области, как показано на фиг. 27. Фиг. 27 иллюстрирует примерный частотный спектр сигнала, содержащего небольшое периодиче- 28020791 ское возмущение 903, как проиллюстрировано на фиг. 26. Частотный спектр сигнала содержит пик 904 на частоте, который непосредственно коррелируется с зацеплением или сцеплением зубов планетарных шестерен 702, 703, 704 и кольцевой шестерни 705. Фактически, частота пика 904 в частотном спектре находится при А, где А является общим числом зубов кольцевой шестерни 705, aявляется числом оборотов в секунду вращающегося вала 801, когда вращение 802 происходит при постоянной скорости вращения. В дополнение к пику 904 в частотном спектре, небольшое периодическое возмущение 903, как проиллюстрировано на фиг. 26, может формировать пики 905, 906 на частотах f1, f2, центрированных вокруг пика 904 в частотном спектре. Пики 905, 906 на частотах f1, f2 могут тем самым также упоминаться как симметричная боковая полоса частот в районе центрального пика 904. Согласно примерному варианту осуществления изобретения анализатор 290 состояния может быть выполнен с возможностью определять один или несколько пиков в частотном спектре и тем самым выполнен с возможностью определять небольшие периодические возмущения в сигнале, принимаемом от датчика 10. Также можно показать, что пики 905, 906 на частотах f1, f2 касаются центрального пика 904 согласно уравнениям 1-2 где А является общим числом зубов кольцевой шестерни 705;Q является числом оборотов в секунду вращающегося вала 801; иfD является частотой повторения сигнатуры повторяющихся сигналов, которая может служить признаком ухудшенного состояния; иf702 является числом оборотов в секунду планеты 702 вокруг собственного центра. Частота fD повторения сигнатуры повторяющихся сигналов служит признаком этой из вращающихся частей, которая является источником сигнатуры повторяющихся сигналов. Частота fD повторения сигнатуры повторяющихся сигналов также может использоваться для того, чтобы отличать между различными типами ухудшенных состояний, как пояснено выше, например, в связи с фиг. 8. Соответственно,определенная частота fD повторения сигнатуры повторяющихся сигналов может служить признаком основной групповой частоты (FTF), частоты вращения шариков (BS), частоты наружного кольца (OR) или частоты внутреннего кольца (IR), касающегося подшипника 7 А, 7 В, 7 С или 7F в планетарной зубчатой передаче 700 в компоновке 800 на фиг. 24. Следовательно, как описано выше, сигнал данных, представляющий механические вибрации, являющиеся следствием вращения одного или нескольких валов, к примеру, вращающегося вала 801 и/или вращающегося вала 803 (см. фиг. 23-24), может включать в себя несколько сигнатур повторяющихся сигналов, и определенная сигнатура сигнала может тем самым повторяться определенное число раз в расчете на оборот одного из отслеживаемых валов. Кроме того, несколько взаимно различных сигнатур повторяющихся сигналов могут возникать, при этом взаимно различные сигнатуры повторяющихся сигналов могут иметь взаимно различные частоты повторения. Способ для улучшения сигнатур повторяющихся сигналов в сигналах, как описано выше, преимущественно предоставляет одновременное определение многих сигнатур повторяющихся сигналов, имеющих взаимно различные частоты повторения. Это преимущественно предоставляет одновременный мониторинг нескольких подшипников 7 А, 7 В, 7 С, 7F,ассоциированных с различными валами 801, 803, с использованием одного детектора 10. Одновременный мониторинг также может использовать факт того, что солнечная шестерня 701 и планетарные шестерни 702, 703, 704 обычно имеют различные размеры, что дополнительно позволяет предоставлять простое определение того, какой из подшипников 7 А, 7 В, 7 С, 7F на фиг. 23-24 формирует небольшое периодическое возмущение 903 и, таким образом, какой из подшипников 7 А, 7 В, 7 С, 7F на фиг. 23-24 может нуждаться в техническом обслуживании или замене. Способ для улучшения сигнатур повторяющихся сигналов в сигналах, как описано выше, также преимущественно позволяет отличать между, например,сигнатурой повреждения внутреннего кольца подшипника и сигнатурой повреждения наружного кольца подшипника в одном сеансе измерения и анализа. Релевантное значение для , представляющее скорость вращения планетарных шестерен 702, 703,704, может указываться посредством датчика 420 (см. фиг. 24). Датчик 420 может быть выполнен с возможностью формировать сигнал, указывающий вращение вала 803 относительно кольцевой шестерни 705, и из этого сигнала релевантное значение дляможет вычисляться, когда известно число зубов кольцевой шестерни 705, планетарных шестерен 702, 703, 704 и солнечных шестерен 701. Фиг. 28 иллюстрирует пример части примерного сигнала, показанного на фиг. 25. Эта примерная часть демонстрирует другой пример ошибки или сбоя, который анализатор 290 состояния также может определять способом, аналогичным описанному выше. Если зуб в одной или нескольких из шестерен 701, 702, 703, 704, 705 должен ломаться или практически стерт, анализатор 290 состояния может быть выполнен с возможностью определять то, что зуб сломан или стерт, поскольку он также формирует периодическое возмущение, т.е. вследствие отсутствия зацепления зуба либо сцепления отсутствующего или стертого зуба. Это может обнаруживаться посредством анализатора 290 состояния, например, в час- 29