專利名稱：用于振動感測和分析的方法和儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及改進(jìn)的振動感測和分析方法及儀器。更具體，本發(fā)明涉及用于測量機(jī)械的宏觀的和微觀振動的方法和儀器，其包括可選擇高通濾波器、對數(shù)放大器、采樣和保持峰值檢測器以及峰值平均器的使用。
背景技術(shù)：
通常通過軸承由固定主體支撐旋轉(zhuǎn)部件，在該軸承處，諸如，將軸承的外座圈永久地附裝到外殼體上，并且內(nèi)座圈永久地附裝到旋轉(zhuǎn)軸上。滾子(roller)放置在內(nèi)和外座圈之間，并且通過適宜的潤滑油，允許旋轉(zhuǎn)元件帶有少許約束地自由轉(zhuǎn)動。如果滾動元件經(jīng)受導(dǎo)致其操作離開旋轉(zhuǎn)中心的力，則通過軸承將力傳送到固定主體，引起外殼體的輕微振蕩運動。放置在殼體上的諸如加速度計的振動傳感器將輸出信號，該信號與正常的固定主體的振蕩運動線性相關(guān)。可以有許多引起機(jī)械殼體的這種振蕩宏觀運動的原因。將這種運動的分析稱為振動分析。其用于監(jiān)測旋轉(zhuǎn)設(shè)備的狀態(tài)，以提供潛在故障的早期預(yù)警。這種宏觀運動更廣泛地是模態(tài)激發(fā)。這種激發(fā)源可以是不平衡、未對準(zhǔn)、不正確的齒輪嚙合、相對于其殼體松動的機(jī)械、損壞的軸承等。
除了在宏觀級上引入的振蕩運動(振動)之外，在軸承、齒輪等中許多共同經(jīng)歷的故障還在微觀級上引入應(yīng)力波包，其從初始地點在介質(zhì)(諸如，金屬)中傳播開。這些應(yīng)力波包是短期的、微小至數(shù)毫秒的、瞬時的事件，它們伴隨著諸如金屬對金屬碰撞、疲勞裂紋、摩擦的事件以及類似事件。應(yīng)力波初始源通常集中在生成主“S”波的小區(qū)域內(nèi)。由于“S”波從初始地點傳播開，因此，它們引入了穿越在殼體表面上的“紋波”。該紋波將導(dǎo)致在加速度計(其響應(yīng)于絕對運動)或諸如應(yīng)變計的其他傳感器等中的輸出。由于加速度計通常是用于宏觀(振動)運動監(jiān)測的選擇的傳感器，因此，還采用加速度計作為應(yīng)力波分析的選擇的傳感器是合乎邏輯的。
對這些應(yīng)力波包的適宜分析提供了對機(jī)械故障的存在的有價值的洞察以及在識別故障嚴(yán)重性中的輔助。典型地，簡單地通過將傳感器(加速度計)路由通過高通濾波器，以濾去傳感器(加速度計)輸出的低頻振動驅(qū)動分量，將應(yīng)力作用(activity)容易地從更宏觀的(振動)運動作用中分離?！皯?yīng)力波”分析的首要特性是這樣的事實，即應(yīng)力波僅在出現(xiàn)故障的情況(即，生成應(yīng)力波的故障類型，其中該故障類型是很多的)下出現(xiàn)。通過捕獲應(yīng)力波的級值(諸如峰值g-級值)(該峰值級值必須是觀察足夠時間的峰值，例如約10+次回轉(zhuǎn))和趨勢，提供了關(guān)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的健康狀態(tài)的非?？煽康闹笜?biāo)。這對于旋轉(zhuǎn)滾子軸承尤其正確。
本專利的發(fā)明檢測應(yīng)力波的存在并輸出出現(xiàn)在預(yù)設(shè)時間周期上的應(yīng)力波作用的峰值g-級值。在優(yōu)選實施例中，該時間周期包括被監(jiān)測機(jī)械(軸承)的10+次回轉(zhuǎn)，盡管較少的回轉(zhuǎn)可能足夠。輸出可以是連續(xù)的(電壓、電流、光)，并且該輸出在每個預(yù)設(shè)時間增量的結(jié)束處被更新，和/或在自動的意義上是周期性的(例如，通過無線裝置在固定時間間隔上發(fā)送的級值)或從外部源被詢問(interrogated)。從本發(fā)明的儀器獲得的峰值g-級值將a)被確定趨勢和b)啟動警報/錯誤級值。警報/錯誤級值將具有由適宜的組執(zhí)行的預(yù)定行為級值(actionlevel)。
當(dāng)監(jiān)測機(jī)械的應(yīng)力波作用(activity)時，健康的機(jī)械將沒有或有很小的應(yīng)力波作用(典型地＜0.5g)，但是有故障的機(jī)械能夠具有相當(dāng)顯著的g-級值(50g是常見的)。因此，合適的感測和分析儀器的動態(tài)范圍必須在50-100dB范圍內(nèi)。對于操作在線性域內(nèi)的儀器，該動態(tài)范圍是不實際的，除非a)比例變化(通過改變增益而向上或向下移動線性范圍)或b)定義在其上不做出解決(resolve)嘗試的較低信號級值。改進(jìn)傳感器的可替換方法是通過例如使用具有100dB動態(tài)范圍的、容易可得的對數(shù)放大器轉(zhuǎn)換到相對于輸入的非線性輸出。
在優(yōu)選實施例中，通過選擇在足以包括被監(jiān)測機(jī)械的最少6+次回轉(zhuǎn)的時間間隔上捕獲的峰值的值，獲得“峰值g-級值”值(由于某些故障僅是每2.5次回轉(zhuǎn)或每類似的回轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到一次其峰值的值，因此采用大于2.5次回轉(zhuǎn)是必要的)。偶然觀察到的峰值的值可以是偽的(諸如，與機(jī)械無關(guān))。本發(fā)明的傳感器的改進(jìn)是以保持傳感器輸出的完整性的方式來調(diào)節(jié)這些“偽”讀數(shù)。實現(xiàn)其的一個方法是在短的時間持續(xù)時間上收集許多“峰值的值”，并且然后基于統(tǒng)計分析選擇關(guān)于期望時間增量的“峰值的值”(足夠包括期望數(shù)目的回轉(zhuǎn))，以分離出統(tǒng)計“異常值”。在優(yōu)選實施例中，另一個方法是在最近的“N”個觀察值上建立“峰值的值”的“連續(xù)平均”(“N”可以定義為任何值，但是可能的范圍可以是3-10)?？梢酝ㄟ^簡單的電子裝置實現(xiàn)該“運行中”平均。
其他人已經(jīng)獲得了涉及振動分析的各種發(fā)明的專利，但是沒有一個專利教導(dǎo)如本發(fā)明的應(yīng)力波分析檢測和分析。
例如，美國專利申請No.4,729,239(Gordon)公開了一種用于滾球軸承和相關(guān)設(shè)備的振動測試器。涉及微型滾球軸承的測試的該專利發(fā)明使用了加速度計，用于獲得軸承的運動并感測來自其的振動信號；積分器，用于獲得速度測量，并且輸出以檢測由該微型軸承中的缺陷而導(dǎo)致的任何頻率。
美國專利No.5,381,692(Winslow等人)公開了一種軸承組件監(jiān)測系統(tǒng)，其實時測量振動和溫度這兩者。
美國專利No.5,511,422(Hernandez)公開了一種基于個人計算機(jī)的方法和儀器，用于分析和檢測在滑動的軸承和其他旋轉(zhuǎn)零件中的故障。該設(shè)備使用加速度計傳感器和軸編碼器感測振動，并由一系列步驟處理信號，以生成相干平均波譜和表示滑動或異步旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部件的缺陷的導(dǎo)出特性或特定其他特性。
美國專利No.5,703,295(Ishida等人)公開了一種振動感測方法及其儀器。該發(fā)明包括加速度傳感器，用于輸出對應(yīng)于振動的感測信號；級值鑒別器，用于加速度計的輸出級值超過預(yù)設(shè)參考級值時生成輸出；顯示單元，用于顯示級值鑒別器的輸出；壓電陶瓷能量生成單元，用于當(dāng)其經(jīng)受振動時生成電荷；以及轉(zhuǎn)換單元，用于將由壓電陶瓷生成單元生成的電荷轉(zhuǎn)換為由該儀器使用的DC電源。
美國專利No.5,895,857(Robinson等人)公開了一種振動傳感器和處理設(shè)備，包括峰值檢測器，其操作用于配置成以在預(yù)設(shè)時間周期上檢測峰值振幅值。
美國專利No.6,053,047(Dister等人)公開了一種診斷系統(tǒng)，用于使用一個振動傳感器確定多個軸承中的故障。該系統(tǒng)分析關(guān)于臨界頻率的振動特征，以確定旋轉(zhuǎn)機(jī)械的健康狀況。
美國專利No.6,116,089(El-Ibiary等人)公開了一種用于識別旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)中的缺陷的方法和儀器。該發(fā)明使用振動特征比較方法，其在存儲器中存儲健康機(jī)械的振動特征，并將其與隨后獲得的振動特征相比較，以診斷機(jī)械的狀態(tài)。
美國專利No.6,370,957(Filippenko等人)公開了另一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的預(yù)報維護(hù)的振動分析方法。該發(fā)明使用所收集的振動數(shù)據(jù)來計算統(tǒng)計振動參數(shù)集，諸如均方根值(RMS)、峰度(KU)、波峰因數(shù)(CF)、高頻包絡(luò)線(HFE)、以及平均波譜的所選區(qū)域的平均值的趨勢。這些值的組合用于計算表征旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械性狀態(tài)的兩個通用輸出值。
美國專利申請公開No.US2001/0042229(James)公開了一種故障檢測系統(tǒng)，包括積分器，該積分器在檢測到故障時在一個方向中計數(shù)并且在沒有故障檢測時在相反方向中計數(shù)。該系統(tǒng)使得能夠在間歇故障和硬故障之間辨別。
美國專利申請公開No.US2002/0139191(Hedeen等人)公開了一種用于基于條件監(jiān)測軸承組件的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括放置在軸承組件附近的傳感器，其生成表示軸承組件振動運動的幅度和頻率的信號。與傳感器通信的處理接收來自傳感器的信號，并生成表示軸承振動運動的波譜數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫包括表示振幅閾值的數(shù)據(jù)，用于至少一個預(yù)定頻率，表征軸承故障。
然而，當(dāng)上述設(shè)備被操作用于配置為檢測并監(jiān)測宏觀振動時，如先前所述，在微觀級上能夠感測其它類型的振動。諸如，金屬對金屬碰撞、金屬疲勞、金屬裂紋、摩擦等產(chǎn)生從振動初始位置以聲速傳播開的應(yīng)力波包。應(yīng)力波包通常是短暫的瞬時事件，其只持續(xù)數(shù)毫秒；它們地集中在生成“S”波的小區(qū)域內(nèi)。由于“S”波從初始地點傳播開，因此，產(chǎn)生了穿越殼體表面的“紋波”。在許多情況下，紋波能夠引起加速度計(其響應(yīng)于絕對運動)或諸如應(yīng)變計的其它類型傳感器等的輸出。因此，由于宏觀運動和微觀波這兩者都能夠引起加速度計中的輸出，因此，使用加速度計來進(jìn)行應(yīng)力波分析才是合理的。
應(yīng)力波分析的根本是這樣的事實，即應(yīng)力波僅當(dāng)故障存在時，也就是生成應(yīng)力波的故障時，才存在。因而，應(yīng)力波的分析能夠提供對機(jī)械性故障存在的有價值的洞察和/或在識別故障嚴(yán)重性中的輔助。
典型地，通過將由振動傳感器(加速度計)輸出的信號路由通過校準(zhǔn)為濾去低頻振動信號的高通濾波器，能夠?qū)?yīng)力波作用從宏觀振動中分離。通過捕獲諸如峰值g-級值的應(yīng)力波的級值(其中該峰值級值是觀察了例如10+次回轉(zhuǎn)的時間的峰值)并分析輸出，能夠確定機(jī)械的狀態(tài)或健康，特別是機(jī)械包括旋轉(zhuǎn)滾子軸承的情況下。
考慮到如上所述，所需要的是一種方法和儀器，用于使用加速度計感測并測量機(jī)械中的宏觀和微觀振動以創(chuàng)建振動信號、用于用高通濾波器處理振動信號以創(chuàng)建濾波器振動的信號、用于用對數(shù)放大器處理過濾的振動信號以產(chǎn)生放大的信號、用于用采樣和保持峰值檢測器處理放大的信號，以確定所放大信號的峰值，以及，平均所放大信號的峰值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明廣泛地包括一種用于感測和測量應(yīng)力波的方法和儀器。該方法包括以下步驟a)感測運動，其中該運動包括應(yīng)力波分量和振動分量；b)使用高通濾波器將應(yīng)力波分量從該振動分量中分離，以創(chuàng)建與應(yīng)力波成比例的信號；c)放大該信號，以創(chuàng)建所放大的信號；d)在預(yù)定時間間隔上，用采樣和保持峰值檢測器處理所放大的信號，以確定在所述預(yù)設(shè)時間周期上的所放大信號的峰值；e)創(chuàng)建與所放大信號的所確定峰值成比例的輸出信號；以及f)重復(fù)步驟d)和e)。本發(fā)明還包括用于實現(xiàn)本發(fā)明的該方法的儀器。
在本發(fā)明的該儀器的一個實施例中，高通濾波器對于兩個不同頻率(1KHz和5KHz)是可選擇的，盡管該可選擇高通濾波器是可選的電路零件。
在本發(fā)明的儀器的優(yōu)選實施例中，該儀器包括創(chuàng)建至少一個振動信號的加速度計和執(zhí)行該方法的剩余步驟的電子電路。
本發(fā)明的一般目的是提供一種用于感測并測量應(yīng)力波的方法和儀器。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，當(dāng)考慮到附圖和所附權(quán)力要求而學(xué)習(xí)下文詳細(xì)說明時，本發(fā)明的這個和其他目的、特性和優(yōu)勢是顯而易見的。


圖1是說明本發(fā)明的儀器的主電路元件的流程圖，該電路元件還對應(yīng)于本發(fā)明的方法的主要步驟；圖2說明根據(jù)本發(fā)明的加速度計及其相關(guān)電路元件；圖3說明本發(fā)明的可選擇高通濾波器；圖4說明本發(fā)明的對數(shù)放大器；圖5說明本發(fā)明的峰值檢測器；圖6說明本發(fā)明的平均器；圖7說明本發(fā)明的輸出級；以及圖8說明本發(fā)明的定時級。
具體實施例方式
首先，應(yīng)理解在不同視圖中的相同參考標(biāo)號表示相同的電路零件或元件。還應(yīng)理解，附圖中的圖形表示帶有全部電路元件及其值的實際電路圖，足夠使得本領(lǐng)域技術(shù)人員做出并使用本發(fā)明。最后，應(yīng)理解，雖然所公開的電路表示實踐本發(fā)明的儀器的最佳模式，但是它決不是唯一的模式?？梢酝ㄟ^帶有其他零件的其他電路實現(xiàn)本發(fā)明的方法。并不是所公開的電路的全部電路元件都是必需的。諸如，在某些應(yīng)用中，應(yīng)變計可能優(yōu)于加速度計。同樣，可使用用于電路的高通濾波器(或者，可替換地，帶通濾波器)的不同目的頻率。
通常，在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明操作用于配置為檢測機(jī)械中振動和應(yīng)力波的存在，并且配置為在預(yù)定時間周期上輸出應(yīng)力波作用的峰值g-級值。在優(yōu)選實施例中，用于檢測應(yīng)力波存在的時間周期包括包含旋轉(zhuǎn)元件的機(jī)械的旋轉(zhuǎn)元件的十次或更多的回轉(zhuǎn)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，不要求十次回轉(zhuǎn)來確定時間周期。
該儀器的輸出可包括連續(xù)輸出，諸如電壓、電流或光，并可在每個預(yù)定時間周期結(jié)束時被更新。輸出還可以是周期性的，即，應(yīng)力波的級值可以通過無線裝置按固定時間間隔傳輸或從外部源詢問?？梢苑治鰪脑搩x器獲得的峰值g-級值(確定趨勢)，并用來啟動警報/故障級值。警報/故障級值可具有由適宜組執(zhí)行的預(yù)定的行為級值。
在優(yōu)選實施例中，“峰值g-級值”的值是通過在足以包括被監(jiān)測機(jī)械的至少六次(6)回轉(zhuǎn)的時間周期上所捕獲的峰值的值中選擇而獲取。在大多數(shù)情況下，由于某些故障僅在每2.5次回轉(zhuǎn)才達(dá)到一次其峰值的值，因此，通常有必要引入多于2.5次回轉(zhuǎn)。
應(yīng)理解，偶然觀察的峰值的值可以是錯誤的。因此，優(yōu)選實施例包括用于尋址錯誤讀數(shù)并維持輸出完整性的裝置。一個這種裝置是在時間周期上收集峰值的值，并且然后通過公知的統(tǒng)計分析和電子零件選擇關(guān)于該時間周期的峰值的值。另一個裝置是在所觀察的“n”個值上建立峰值的值的“連續(xù)”平均，優(yōu)選地其中“n”在三(3)和十(10)之間。可以通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員共同公知的電子裝置產(chǎn)生該連續(xù)平均操作。
當(dāng)檢測應(yīng)力波作用時，健康的機(jī)械通常沒有應(yīng)力波作用或有很小的應(yīng)力波作用(小于0.5g)。然而，有故障的機(jī)械能夠具有相當(dāng)顯著的g-級值(50.0g)。因此，本發(fā)明的動態(tài)范圍被操作于設(shè)置為在100dB動態(tài)范圍上檢測應(yīng)力波作用。對于在線性域內(nèi)操作的儀器，100dB動態(tài)范圍是不實際的，除非通過比例變化方法(通過改變增益而向上或向下移動線性范圍)或定義在其上不做出解決嘗試的較低信號級值?？商鎿Q地，對方法和儀器的改進(jìn)可包括通過例如使用容易地可得的具有100dB動態(tài)范圍的對數(shù)放大器，轉(zhuǎn)換到相對于輸入的非線性輸出。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1概括地說明振動分析10，示為包括加速度計11、可選擇高通濾波器12、對數(shù)放大器13、峰值檢測器14以及峰值平均器15。加速度計11是用于測量宏觀和微觀振動的公知設(shè)備。將宏觀和微觀振動信號從加速度計傳遞到高通濾波器12，在優(yōu)選實施例中該高通濾波器12是可選擇高通濾波器。在所示的實施例中，用戶可以選擇傳遞具有大于1KHz或大于5KHz的頻率的信號。關(guān)于可選擇的濾波器的原因在于已知的故障頻率存在于3-4KHz范圍內(nèi)?；诃h(huán)境，某人可能想要看到低頻的信號或者可以選擇忽略它們而注意更高的頻率。對數(shù)放大器13是通過產(chǎn)生對應(yīng)于相對小的輸入變化的大輸出變化而最大化輸入范圍的公知設(shè)備。然后該放大的信號傳遞到采樣和保持峰值檢測器14，該采樣和保持峰值檢測器14是簡單地在時間上采樣、測量并保持信號的最高峰值的公知設(shè)備。由可以變化的定時電路控制該峰值檢測器。在優(yōu)選實施例中，將定時電路設(shè)置為約7秒，盡管可將其設(shè)置為從1-100秒的范圍內(nèi)。一旦檢測并測量了峰值，將信號傳遞到峰值平均器15。峰值平均器的目的是消除錯誤的振動讀數(shù)。偶然事件可導(dǎo)致一個或多個單獨的高峰值(大于正常)，但是這并不一定表示問題。通過使用峰值平均器，平均化了該單獨的峰值，創(chuàng)建了加權(quán)效果，結(jié)果是暫時的高峰值讀數(shù)將不會導(dǎo)致錯誤的振動警報。僅當(dāng)所平均的峰值超過預(yù)定最小值持續(xù)了時間周期時，才指示真正的警報條件。
在附圖2-8種說明了系統(tǒng)的電路。加速度計11(包括加速度計感測設(shè)備TX及相關(guān)電路)感測宏觀和微觀振動，并且該電路放大振動信號并將其傳遞到連接器B處的高通濾波器。圖3說明本發(fā)明的雙可選擇高通濾波器。在附圖的上半部說明了1KHz的高通濾波器，并且在附圖的下半部說明5KHz的高通濾波器。每個濾波器的輸入是聯(lián)接(共同的)，并且開關(guān)SX用來選擇濾波器中的一個的輸出，以將其經(jīng)由連接器D傳遞到對數(shù)放大器13。
圖4中示出的對數(shù)放大器13包括集成電路UX AD8310或等同物以及所示的相關(guān)電路。如在本領(lǐng)域中公知，該放大器通過以10為底對數(shù)的因數(shù)放大在D處出現(xiàn)的輸入信號。換句話說，該輸出與正輸入電壓的對數(shù)成比例。最終結(jié)果是具有非常寬的動態(tài)范圍的放大器，即，其能夠?qū)⒘恐档碾A(order)不同(例如，1，10，100，1000)的輸入信號轉(zhuǎn)換為線性輸出信號(例如，0，20，40，60)。
在連接器F，經(jīng)過對數(shù)放大的信號進(jìn)入峰值檢測器14，如圖5所示。峰值檢測器用于檢測和測量所放大的信號的峰值，但是與如圖8所示的定時級電路提供的采樣和保持電路結(jié)合執(zhí)行。采樣和保持電路的定時是變化的，允許用戶通過縮小感興趣的時間周期來精細(xì)調(diào)諧該分析。該電路觀察峰值持續(xù)周期的時間，保持該峰值，然后復(fù)位峰值檢測器，并且重新啟動峰值檢測處理。峰值檢測器總是檢測新的峰值，同時它保持這些峰值持續(xù)一段時間，并且平均電路處理最新檢測的峰值，將其與先前的峰值進(jìn)行平均，以及將平均峰值輸出為輸出信號，在圖6中的連接器A處存在。
如圖7所示的輸出級17處理來自平均器電路的輸出信號，并將輸出轉(zhuǎn)換為在4-20毫安培范圍內(nèi)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。
因此，可以看到有效地獲得了本發(fā)明的目的，盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地想象本發(fā)明的改進(jìn)和變化，并且這些變化和改進(jìn)旨在落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于感測和測量應(yīng)力波的方法，包括a)感測運動，其中所述運動包括應(yīng)力波分量和振動分量；b)使用高通濾波器，將所述應(yīng)力波分量從所述振動分量中分離，以創(chuàng)建與所述應(yīng)力波成比例的信號；c)放大所述信號以創(chuàng)建放大的信號；d)在預(yù)定時間間隔上，用采樣和保持峰值檢測器處理所述放大的信號，以確定在所述預(yù)定時間周期上所述放大信號的峰值；e)創(chuàng)建與所述放大信號的所述所確定峰值成比例的輸出信號；以及f)重復(fù)步驟d)和e)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟平均化所述放大信號的所述峰值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述高通濾波器對多個頻率是可選擇的。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述高通濾波器對1KHz和5KHz是可選擇的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用對數(shù)放大器完成所述放大。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用加速度計完成所述感測。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用應(yīng)變計完成所述感測。
8.一種用于感測和測量應(yīng)力波的儀器，包括a)用于感測運動的裝置，其中所述運動包括應(yīng)力波分量和振動分量；b)用于將所述應(yīng)力波分量從所述振動分量中分離、以產(chǎn)生與所述應(yīng)力波成比例的信號的裝置；c)用于放大所述信號以創(chuàng)建放大的信號的裝置；d)用于在預(yù)定時間間隔上用采樣和保持峰值檢測器處理所述放大的信號、以確定在所述預(yù)定時間周期上所述放大信號的峰值的裝置；e)用于創(chuàng)建與所述放大信號的所述所確定峰值成比例的輸出信號的裝置；以及f)用于重復(fù)步驟d)和e)的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的儀器，其中所述用于感測的裝置是加速度計。
10.如權(quán)利要求8所述的儀器，其中用于感測的所述裝置是應(yīng)變計。
11.如權(quán)利要求8所述的儀器，其中用于將所述應(yīng)力波分量從所述振動分量中分離、以創(chuàng)建與所述應(yīng)力波成比例的信號的所述裝置是高通濾波器。
12.如權(quán)利要求11所述的儀器，其中用于將所述應(yīng)力波從所述振動分量中分離、以創(chuàng)建與所述應(yīng)力波成比例的信號的所述裝置包括可選擇的雙頻高通濾波器，可選擇的傳遞至少兩個不同頻率上的信號。
13.如權(quán)利要求12所述的儀器，其中所述高通濾波器對1KHz或5KHz是可選擇的。
全文摘要
一種用于感測和測量應(yīng)力波的方法和儀器。所述方法包括以下步驟a)感測運動，其中所述運動包括應(yīng)力波分量和振動分量；b)使用高通濾波器將所述應(yīng)力波分量從所述振動分量中分離，以創(chuàng)建與所述應(yīng)力波成比例的信號；c)放大所述信號以產(chǎn)生放大的信號；d)在預(yù)定時間間隔上用采樣和保持峰值檢測器處理所述放大的信號，以確定在所述預(yù)定時間周期上所述放大信號的峰值；e)創(chuàng)建與所述放大信號的所述所確定峰值成比例的輸出信號；以及f)重復(fù)步驟d)和e)。本發(fā)明還包括用于實現(xiàn)該方法的儀器。
文檔編號G01H1/00GK1823266SQ200480020483
公開日2006年8月23日 申請日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者詹姆士·C·魯賓遜, 尼古拉斯·富爾奇尼蒂, 米切爾·J·伊利洛, 威廉姆·J·阿什頓 申請人:Pcb派佐特羅尼克斯公司, Csi技術(shù)公司