Scanning laser–Doppler vibrometry (SLDV) can localize and visualize damages in mechanical structures. In order to enable scanning, it is necessary to repeat the vibration. Therefore, this technique is not suited to detect emerging hazards in working machinery that change the vibration behavior. A common technique for such cases is monitoring the vibration excited by machine operation with accelerometers. This technique requires mechanical coupling between sensors and the measurement object, which influences the high-frequency vibration responses. However, in the low-frequency range, local damages do not shift resonances or distort operational deflection shapes (ODS) significantly. These alterations in the vibration behavior are tiny and hard to detect. This paper shows that multipoint laservibrometry (MPV) with laser excitation can measure these effects efficiently, and it further demonstrates that damages influence ODSs at frequencies above 20 kHz much stronger than at frequencies below 20 kHz. In addition, ODS-based damage indices are discussed; these are highly sensitive to minute visible changes of the ODSs. In order to enhance the sensitivity of hazard detection, the response vector assurance criterion value is computed and evaluated during operation. The capabilities and limitations of the methodology on the example of a cantilever with manually emerging damage are demonstrated.

Zusammenfassung White-Etching-Cracks (WECs) und White-Etching-Areas (WEAs) sind Schadensbilder, die oftmals in Wälzlagern (z. B. in Windenergieanlagen) auftreten (siehe Abb. 1). Es fehlt bisher eine Möglichkeit, WECs und WEAs in Wälzlagern frühzeitig zu detektieren, d. h. möglichst lange bevor die Oberflächenschädigung auftritt. In diesem Beitrag wird das Schwingungsverhalten des Innenrings eines Wälzlagers (Abb. 2) im beschädigten Zustand (mit WEAs und WECs) und im Neuzustand miteinander verglichen, um eine erste Aussage über das Potenzial der vibrationsbasierenden Messmethode zur Detektion der Ausbildung von WECs und WEAs zu treffen. Der Innenring wird mit einem Shaker breitbandig angeregt. Mit Hilfe eines eigenentwickelten robotergesteuerten Vibrometer-Messsystems werden die Oberflächenschwingungen beider Lagerzustände erfasst und miteinander verglichen. Für den Vergleich wird das Cross-Signature-Assurance-Criterion (CSAC) als Kriterium verwendet. Es wird gezeigt, dass mit Hilfe des CSAC-Wertes eine Detektion von WECs und WEAs in Wälzlagern möglich ist. Um die Einsatzbarkeit des CSAC in einem Prüfstand zu evaluieren, werden weitere Messungen mit dem Multipoint Vibrometer an einem transportablen Prüfstand durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Veränderungen der Schwingungseigenschaften mit Hilfe der CSAC-Methode auch während des Betriebs unter dem Einfluss von Störungen erkennen lassen.

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This is the first study that demonstrates the feasibility of a noncontact registration of the atrial vibration pattern. It enables a reliable determination of the atrioventricular interval. The VBCG can, therefore, serve as full noncontact monitoring.

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