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信号特徴

信号特徴は、時間同期平均 (TSA) 振動信号を含むどのような種類の信号にも適用可能な、一般的な信号ベースの統計メトリクスを提供します。これらの特徴に変化があるということは、システムの正常性状態の変化を示している可能性があります。

基本統計

基本統計には、平均、標準偏差、平方根平均二乗 (RMS)、および形状係数が含まれます。これらすべての統計は、劣化する故障シグネチャがノミナル信号に侵入するにつれて変化すると想定されます。

Shape factor — 絶対値の平均で除算された RMS。形状係数は信号の形状に依存しますが、信号の次元には依存しません。

高次統計

高次統計は、振動信号の 4 次モーメント (尖度) および 3 次モーメント (歪度) を通じてシステムの動作についての洞察を提供します。

  • Kurtosis — 信号の分布の裾の長さ、または等価なものとして、外れ値がどの程度発生しやすいかです。故障状態の発現によって外れ値が増加する可能性があり、そのため、尖度のメトリクスの値が増加します。尖度は正規分布に対しては 3 の値をもちます。詳細については、kurtosis を参照してください。

    • Excess Kurtosis — 3 シフトした尖度の値であり、これによって特徴値は正規分布に対して 0 になります。

    • Bias-corrected — あるサンプルが大規模な母集団を表している場合に発生する系統的バイアスを修正します。アンサンブル信号の場合、その測定値が表す動作間隔の一部についての信号の測定値を採用、または使用する際に、この表現が適用されます。たとえば、機構が連続して稼働している中で機構のテレメトリの正常性を週あたり 1 時間追跡する場合、1 時間と 1 週間との違いが尖度の推定にバイアスをかけます。

      バイアスの修正は正規分布で最も効率的です。連続データではなくセグメント化されたデータを使用している場合は特に、バイアスの修正を考慮してください。

      詳細については、kurtosis を参照してください。

  • Skewness — 信号の分布の非対称性。故障が分布の対称性に影響する可能性があり、そのため歪のレベルが増加する可能性があります。

    • Bias-corrected — あるサンプルが大規模な母集団を表している場合に発生する系統的バイアスを修正します。アンサンブル信号の場合、その測定値が表す動作間隔の一部についての信号の測定値を採用、または使用する際に、この表現が適用されます。たとえば、機構が連続して稼働している中で機構のテレメトリの正常性を週あたり 1 時間追跡する場合、1 時間と 1 週間との違いが歪度の推定にバイアスをかけます。

      バイアスの修正は正規分布で最も効率的です。セグメント化されたデータ (フレーム) を使用している場合は特に、バイアスの修正を考慮してください。

    詳細については、skewness を参照してください。

インパルス性のメトリクス

  • インパルス性のメトリクスは、信号のピークに関係しているプロパティです。

    • Peak value — 信号の最大の絶対値。他のインパルス性のメトリクスの計算に使用されます。

    • Impulse Factor — ピークの高さを信号の平均レベルと比較します。

    • Crest Factor — ピーク値を RMS で除算した値。故障は最初に信号のピーク性の変化に表れ、その後信号の平方根平均二乗で表されるエネルギーとして表出することがよくあります。クレスト ファクターは、最初に表面化した場合に、早期の警告をもたらす場合があります。

    • Clearance Factor — ピーク値を絶対値の振幅の平方根の平均値の二乗で除算した値。回転機構では、この特徴は正常なベアリングでは最大であり、問題のあるボール、問題のある外輪、問題のある内輪のそれぞれに対して減少していきます。クリアランス ファクターは問題のある内輪の故障に対して最も高い分離能力をもっています。

信号処理のメトリクス

信号処理のメトリクスは歪みの測定の機能で構成されます。システムの劣化はノイズの増加、基本波に対する相対的な高調波の変化、あるいはその両方の原因となる可能性があります。

  • Signal-to-Noise Ratio (SNR) — ノイズ パワーに対する信号パワーの比率

  • Total Harmonic Distortion (THD) — 基本波パワーに対する全高調波成分パワーの比率

  • Signal to Noise and Distortion Ratio (SINAD) — 全ノイズと歪みのパワーに対する全信号パワーの比率

これらのメトリクスの詳細については、snrthd、および sinad を参照してください。

その他の情報

ソフトウェアは計算の結果を新しい特徴に格納します。この新しい特徴名には接尾辞 stats をもつソース信号名が含まれています。

特徴ヒストグラムの解釈の詳細については、Diagnostic Feature Designer での特徴ヒストグラムの解釈を参照してください。