کاربرد آنتروپی تقریبی در تشخیص سلامتی چرخدنده

نظارت بر کارکرد ماشین آلات در همه ی شاخه های صنعت به سرعت در حال گسترش است. هدف از نظارت بر ماشین آلات و پایش وضعیت، مشخص نمودن عیوب مکانیکی دستگاه های در حال کار است. روش های مختلفی در زمینه پایش وضعیت وجود دارد که یکی از مهم ترین آن ها بررسی ارتعاشات ماشین ها است. عیوب ایجاد شده در ماشین ها باعث تغییر سیگنال های ارتعاشی می شوند. برای بررسی وسعت و پیشرفت عیب می توان از تحلیل های مختلفی از جمله تحلیل زمانی، تحلیل فرکانسی و نمایش های زمان- فرکانس استفاده کرد. یکی از روش های تحلیل زمانی استفاده از انتروپی تقریبی است. انتروپی تقریبی یک اندازه گیری آماری است که کمیت ها را در قالب یک سری زمانی نظم می دهد. بی نظمی سیگنال های ارتعاشی در ماشینی که دچار عیب شده و یا عیوبش در حال پیشرفت هستند، افزایش می یابد و مقداری که برابر انتروپی تقریبی است زیاد می شود. هدف از این مطالعه پیدا کردن ارتباط بین انتروپی تقریبی و برخی عیب هاست که امکان دارد در یک جعبه دنده اتفاق بیفتد. برای این منظور بر روی یک جعبه دنده عیوب دندانه سائیده شده، دندانه نیمه شکسته و یک دندانه شکسته اعمال شده و در هر مرحله داده های ارتعاشی جمع آوری می شوند. سپس داده های ارتعاشی به دست آمده به روش انتروپی تقریبی تحلیل می شوند. با استفاده از مقادیر انتروپی تقریبی به دست آمده عیب مورد نظر پیش بینی می شود. نتایج نشان می دهد که در جعبه دنده مورد مطالعه، انتروپی تقریبی می تواند تمام عیب های ایجاد شده به جز حالت چرخ دنده با دندانه نیمه شکسته از چرخ دنده با یک دندانه شکسته را تشخیص دهد. همچنین نشان داده می شود که روش انتروپی تقریبی می تواند در تشخیص تمام عیوبی که سیگنال های مختلط و نامنظم ایجاد می کنند، مورد استفاده قرار گیرد.