振动监视器制造技术

本发明专利技术涉及一种被配置成由操作者在动力工具的使用期间穿戴的振动监视器(30)。该振动监视器包括振动传感器(36)，该振动传感器(36)用于在振动监视器(30)被操作者穿戴时感测由操作者维持的振动。该振动监视器(30)进一步包括处理器(32)，该处理器(32)被配置成从振动传感器(36)接收感测到的振动数据并变换接收到的振动数据，由此经变换的数据比接收到的振动数据更代表动力工具或工件上操作者在动力工具的使用期间接触的位置处的振动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】振动监视器专利
本专利技术涉及一种振动监视器，具体而非排他地，该振动监视器被配置成监视在动力工具之类的事物的使用期间维持的手臂振动。本专利技术还涉及包括此种振动监视器的振动监视布置。本专利技术进一步涉及一种监视由操作者维持的振动的方法。
技术介绍
手持的和手引导的动力工具常常将振动传送给动力工具操作者的手和手臂。已知这样的经传送的振动(其通常被称为手臂振动(HAV))可由于长期暴露的结果而导致疼痛和致残的疾病，诸如白指症。用于监视在动力工具的使用期间维持的振动的振动监视器是已知的。GB2299168公开了在振动装置的使用期间被穿戴在操作者的手腕上的振动监视器。GB2299168的振动监视器感测振动并确定超过阈值水平的振动的历时。WO2007/072068公开了用于监视手持式动力工具的振动的装置。WO2007/072068的装置包括安装件和监视单元。当操作者正在使用动力工具时，安装件被附连到该工具，而操作者个人的监视单元被可释放地附连到该安装件。安装件存储其附连到的动力工具的标识码及振动量率。当监视单元被附连到安装件时，标识码和振动量率被传达给该监视单元。该监视单元用于感测振动并确定超过振动阈值水平的振动的历时。监视单元进一步用于将所确定的历时乘以振动量率以提供操作者的振动暴露水平。本专利技术的专利技术人已认识到上述方法具有缺点。已鉴于专利技术人对这样的缺点的了解设计了本专利技术。因此，本专利技术的一个目的是提供一种被配置成监视在动力工具的使用期间维持的手臂振动的经改进的振动监视器。本专利技术的另一目的是提供一种监视在动力工具的使用期间维持的手臂振动的经改进的方法。专利技术陈述根据本专利技术的第一方面，提供了一种被配置成由操作者在动力工具的使用期间穿戴的振动监视器，该振动监视器包括：振动传感器，该振动传感器用于在振动监视器被操作者穿戴时感测由操作者维持的振动；以及处理器，该处理器被配置成从振动传感器接收感测到的振动数据并变换接收到的振动数据，由此经变换的数据比接收到的振动数据更代表动力工具或工件上操作者在该动力工具的使用期间接触的位置处的振动。根据本专利技术的振动监视器被配置成由操作者穿戴。振动监视器包括振动传感器，该振动传感器用于感测由操作者维持的振动并且更具体地由操作者在动力工具(诸如，电动工具或气动工具)的使用期间维持的振动。振动监视器可被配置成使得该振动监视器被操作者穿戴在与操作者的手指间隔开的位置处，诸如在操作者的手腕上。该振动传感器可由此在该间隔开的位置处。振动监视器还包括处理器，该处理器被配置成接收通过振动传感器感测到的振动数据，并变换接收到的振动数据。经变换的数据比接收到的振动数据更代表动力工具或工件上操作者在该动力工具的使用期间接触的位置处的振动。在除动力工具或工件上操作者在该动力工具的使用期间接触的位置以外的位置(诸如手腕)处感测到的振动不同于在该动力工具或工件上操作者接触的位置处的振动。在除动力工具或工件上操作者接触的位置以外的位置处感测到的振动可例如关于被衰减或展现取决于频率的行为(诸如谐振)而有所不同。变换接收到的振动数据由此提供更代表动力工具或工件上操作者在该动力工具的使用期间接触的位置处的振动的经变换的数据。振动监视器可包括数据存储(诸如包括在处理器中的数据存储器)，它存储用于变换从振动传感器接收到的振动数据的变换。在与动力工具或工件的接触点与振动传感器的位置之间的操作者的身体可使在该接触点处维持的振动衰减。变换可被配置成放大接收到的振动数据以由此处理该衰减。更具体地，该变换可被配置成放大在预定频率范围中(例如，在6Hz与16Hz之间)的接收到的振动数据。该变换可被配置成实质上既不放大也不衰减预定频率范围以上(诸如，16Hz以上)的接收到的振动数据。该变换可被配置成衰减预定频率范围以下(诸如，6Hz以下)的接收到的振动数据。更具体地，该变换可被配置成基本上完全衰减预定频率范围以下并且或许在预定频率范围以下的另一频率范围中的接收到的振动数据。该变换可被配置成衰减在低频率范围中的接收到的振动数据，放大在中间频率范围中的接收到的振动数据，并且既不实质上放大也不实质上衰减在高频率范围中的接收到的振动数据。该变换可被配置成放大频率至少为2Hz、4Hz、6Hz或8Hz的接收到的振动数据。该变换可被配置成放大频率不超过20Hz、18Hz、16Hz或14Hz的接收到的振动数据。该变换可被配置成将接收到的振动数据放大至少为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或1.9的因子。该变换可被配置成将接收到的振动数据放大不超过2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3或1.2的因子。操作者的身体在与动力工具或工件的接触点以及振动传感器的位置之间可放大在该接触点处的振动。可发生关于不同频带的衰减和放大。替换地或附加地，该变换可被配置成衰减接收到的振动数据以由此处理该放大。人的整个身体的谐振频率一般在2Hz到4Hz的范围中，其中实际频率值取决于关于所关注的人的骨骼的刚度和质量。身体的不同部位以不同的频率谐振。例如，手腕具有在12Hz到16Hz的范围中的谐振频率，其中实际值再次取决于所关注的人的骨骼。在与动力工具或工件的接触点处的振动可导致谐振，由此该动力工具在谐振频率处和其周围的振动可更有害于操作者。变换可被配置成通过例如衰减接收到的振动数据来计及操作者的身体的谐振，如以上所描述的。替换地，该变换可被配置为获得平均操作者的谐振频率。该变换的配置可如下所述地在校准阶段期间完成。不同的动力工具展现出不同的振动模式。一个动力工具的振动可具有比另一动力工具的振动更低的振幅。此外，不同动力工具的振幅之间的差异可跨感兴趣的频谱变化。该变换可因此被配置用于多个动力工具类中的一个动力工具类。例如，一个动力工具类可由展现出较高振幅的低频振动的气动工具构成，而另一动力工具类可由展现出较高振幅的高频振动的电钻构成。该变换可被相应地配置。该变换的配置可在如以下所描述的校准阶段期间完成。在另一实施例中，该变换可不被配置用于特定动力工具或者不被配置用于多个动力工具类中的一个动力工具类。该变换可由此在无需考虑与振动监视器联用的动力工具的振动特性的情况下操作。同一变换可与不同的动力工具联用。与已知的振动监视器相反，本专利技术的振动监视器可因此在没有关于动力工具的振动特性的知识的情况下操作。此外，本专利技术的振动监视器可由诸如通过握紧工件的方式与该工件接触的人使用，籍此该人不与引起该工件的振动的动力工具直接接触。数据存储可存储多个不同的变换。每一变换可用于以下中不同的一者：动力工具类；和特定动力工具。另外，变换可如上所述地计及操作者或平均操作者。振动监视器可被配置用于选择多个不同的变换之一。更具体地，振动监视器可被配置用于使用者操作，诸如通过用户可驱动的控制的方式来选择多种不同的变换之一。替换地或附加地，振动监视器可被配置用于取决于接收到动力工具数据(诸如，从如下所述的工具布置处接收到的动力工具数据)来选择多种不同的变换之一。该选择可取决于包括在动力工具数据中的动力工具标识数据，该动力工具标识数据标识动力工具类和特定动力工具中的一者。振动监视器可由此被配置用于与动力工具类或特定动力工具联用。处理器可被配置成分析振动数据的频谱。更具体地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被配置成由操作者在动力工具的使用期间穿戴的振动监视器，所述振动监视器包括：振动传感器，所述振动传感器用于在所述振动监视器被所述操作者穿戴时感测由所述操作者维持的振动；以及处理器，所述处理器被配置成从所述振动传感器接收感测到的振动数据并变换接收到的振动数据，由此经变换的数据比接收到的振动数据更代表动力工具或工件上所述操作者在所述动力工具的使用期间接触的位置处的振动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.03 GB 1515580.71.一种被配置成由操作者在动力工具的使用期间穿戴的振动监视器，所述振动监视器包括：振动传感器，所述振动传感器用于在所述振动监视器被所述操作者穿戴时感测由所述操作者维持的振动；以及处理器，所述处理器被配置成从所述振动传感器接收感测到的振动数据并变换接收到的振动数据，由此经变换的数据比接收到的振动数据更代表动力工具或工件上所述操作者在所述动力工具的使用期间接触的位置处的振动。2.根据权利要求1所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被配置成放大接收到的振动数据，以由此处理由所述操作者的身体造成的对由所述操作者在所述操作者与所述动力工具或所述工件的接触位置处维持的振动的衰减。3.根据权利要求2所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被配置成放大在预定频率范围中的接收到的振动数据。4.根据权利要求3所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被配置成放大在6Hz与16Hz之间的接收到的振动数据。5.根据权利要求3或4所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被配置成既不实质上放大也不实质上衰减高于所述预定频率范围的接收到的振动数据。6.根据权利要求3到5中任一项所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被配置成衰减低于所述预定频率范围的接收到的振动数据。7.根据权利要求6所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被配置成实质上完全衰减低于所述预定频率范围的接收到的振动数据。8.根据前述权利要求中的任一项所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被配置成衰减在低频率范围中的接收到的振动数据，放大在中间频率范围中的接收到的振动数据，以及既不实质上放大也不实质上衰减在高频率范围中的接收到的振动数据。9.根据前述权利要求中的任一项所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被配置成将接收到的振动数据放大至少为1.4的因子。10.根据前述权利要求中的任一项所述的振动监视器，其特征在于，所述变换被选择性地配置用于多个动力工具类之一，包括在所述振动监视器中的数据存储存储多个不同的变换，每一变换针对以下中的不同的一者：动力工具类；和特定动力工具。11.根据权利要求1到9中的任一项所述的振动监视器，其特征在于，所述变换在不管与所述振动监视器联用的动力工具的振动特性的情况下操作，由此同一变换与不同的动力工具联用。12.根据前述权利要求中的任一项所述的振动监视器，其特征在于，所述处理器被配置成将来自所述振动传感器的时域振动数据变换成频域振动数据。13.根据权利要求12所述的振动监视器，其特征在于，所述处理器被配置成执行重叠加窗傅立叶变换。14.根据权利要求12或13所述的振动监视器，其特征在于，所述处理器被配置成：取决于所述频域振动数据来确定功率谱密度(PSD)；以及通过跨所述PSD的预定区间的综合来确定能量值。15.根据权利要求12到14中的任一项所述的振动监视器，其特征在于，所述处理器被配置成在变换后确定频域振动数据的均方根值以提供更具代表性的数据。16.根据权利要求15所述的振动监视器，其特征在于，所述处理器用于根据以下确定所述均方根值：其中ahw是均方根加速度，Whi是经由所述变换施加的第i个三分之一倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·麦克劳林，M·P·白金汉，
申请(专利权)人：瑞阿科泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB