時頻分析於迴轉機械之振噪檢測訓練課程　(VS01-48)

吳豐泰 / 逸奇科技 專案經理

講師簡介
國立中正大學 機械工程系 博士

課程簡介

　　此次研討會目的在倡導迴轉機械產業要有檢測方法，尤其是針對工具機之零組件，例如主軸、齒輪箱、馬達等。經過品質檢測流程之後，提出一份檢驗品管報告。。邀請學界與業界的專業人才一起共襄盛舉，共同探討檢測方式與品質檢測的重要性。

　　並且提出時頻分析技術 (Visual Signal) 並且透過噪音與振動之訊號分析 (Sound and Vibration Module)，可以便捷的擷取振動、噪音、溫度與轉速計等訊號，協助研發人員所需的分析方法，提供排除問題的分析圖表並且提升生產製造技術，更可以加強整體人員素質能力
案例分享

　　 有別於現今工具機主軸檢測只單一轉速的 RMS (G值)，如下圖，從 SVM 分析中可以清楚看見主軸加速過程中 RMS 隨著轉速變化情形，更可以配合時頻圖了解主要振動的頻率變化，並找出相關原因，減低振動，利用圖形表示更能完全掌握主軸全工作範圍內振動特性。 　　

　　利用 SVM 中的 Crest Factor 得到軸承撞擊振幅與 RMS 比值，利用 Crest Factor 更能彌補 RMS 產生的盲點，找出撞擊訊號，判斷軸承品質，最後可以利用 ICA 配合 Bearing Defect 判斷主軸前後軸承的內外環、滾珠或保持器損壞。

　 通過品質檢測 　　　　未通過品質檢測

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[第一梯次]生醫訊號分析理論與實務研習營

本次逸奇科技於8/17與馬偕醫護管理專科學校合作舉辦「生醫訊號分析理論與實務研習營」，很榮幸能邀請到哈佛大學醫學院彭仲康 博士、國泰醫院神經外科部蘇亦昌 醫師、政治大學應用物理所 蕭又新教授以及中國醫藥大學生醫工程研發中心段正仁 副主任等，為我們的研討會帶來精采的演講，相關照片及教材下載聯結如下:

活動照片如下:

講師簡介
　彭仲康：哈佛大學 醫學院
　王逸民：逸奇科技
　曾家彥：逸奇科技
　蘇亦昌：國泰醫院神經外科部
　蕭又新：政治大學應用物理所
　段正仁：中國醫藥大學生醫工程研發中心

活動議程 (依演講順序排列):

議題1：Understanding the Dynamics of Physiologic Signals >> 投影片下載
講者：哈佛大學 醫學院 / 彭仲康 博士

議題2：Tutorial on data analysis and.its applications in medical signal（I）
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講者：逸奇科技 / 王逸民 總經理

議題3: 如何擷取各種物理訊號應用於生醫理論（I） >> 投影片下載
講者: 逸奇科技 / 曾家彥 工程師

議題4: 生醫訊號於神經外科領域之應用 >> 投影片下載
講者: 國泰醫院神經外科部 / 蘇亦昌 醫師

議題5: 赫伯-黃轉換於心率變異度及腦波的應用 >> 投影片下載
講者: 政治大學應用物理所 / 蕭又新 教授

議題6: Analyzing EEG Using Independent Component Analysis >> 投影片下載
講者: 中國醫藥大學生醫工程研發中心 / 段正仁 副主任

以Visual Signal實作地震相關訊號處理&分析

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講師簡介
錢瑨　
台灣大學 土木系水利組　碩士
課程簡介

地震造成的災害及所帶來的大規模破壞是非常具有毀滅性的，因此許多國家長期進行地震活動等研究與監測，企圖從複雜資料中找到與地震潛勢及斷層活動相關之因素。台灣處於特殊的地質環境，更是積極參與地震相關的研究工作。此次的課程蒐集了一些從不同的面向與地震有關的資訊，主要想探掘可能造成地震的成因或是藉由水文資料的分析結果進而作為地震前兆的參考!
案例分享

1. 地下水水位異常變化及地震前兆的預測。
2. 颱風可能引發慢地震的發生。
3. 小地震能量的累積或釋放作為強大地震活動之觀察。

2008年 7月-9月 嘉義泰興國小的應變儀時間序列時頻圖

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結構自然頻率之估測-利用雙訊號相關性分析技術

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講師簡介 　
　國立中正大學機械工程系　博士
課程簡介 　
　　 結構之自然頻率主要取決於其幾何外型、邊界條件及材料參數等，其數值可藉由量測得知。擁有系統之自然頻率資訊才能有效制訂機械系統之操作頻率範圍，避免運作頻率及其相關之倍頻激振引發結構產生共振。本課程之目的在於利用輸入之激振訊號以及輸出之結構振動訊號的相關特性估測出系統自然頻率。首先介紹輸入與輸出訊號之時間域自我與交互相關函數計算，再將其轉換至頻率域以求得自我頻譜與交互頻譜函數，即可利用這些函數計算出系統之頻率響應函數及輸入與輸出訊號之相干函數，而藉由頻率響應函數之大小、相位和相干函數之大小即可判斷系統自然頻率之所在位置。

課程大綱 　
A. 相關函數之計算(時間域)
(1) 自我相關(Auto-correlation)函數之計算
(2) 交互相關(Cross-correlation)函數之計算
B. 相關頻譜之計算(頻率域)
(1) 自我頻譜(Auto-spectrum)之計算
(2) 交互頻譜(Cross- spectrum)之計算
C. 結構自然頻率之估測
(1) 結構轉換函數(Transfer function)之計算
(2) 自然頻率之估測：由轉換函數之增益(Gain)與相位(Phase)判斷

靜態敲擊測試 - FEM模型

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動態變轉速共振測試 - FEM模型

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生物醫學訊號-從時頻域分析來觀看生理訊號

課程簡介

在人的身體裡，也有著許許多多潛藏訊號，這些潛藏訊號與體內的生理器官有著密切的關係，而這些潛藏訊號又名為生理訊號，是生物體內各個器官運作之時所產生的生理現象。藉由周邊硬體設備量測生理訊號，透過MSE進行訊號分析，進而推估生物體當下的生理狀況與人體複雜度分析。
　　 而MSE是Multiscale Entropy（多尺度熵）之縮寫，是分析時間序列內涵訊息之複雜性的一種數學方法，藉由計算系統在不同的時間─空間尺度下之熵值，提供檢驗訊號複雜度的一個量化標準。而複雜度越高，訊號的自我相似度越高。此法常用於生理訊號與病理學方面之研究。常應用於，腦電圖(EEG)，心電圖(ECG)，肌電圖(EMG)。
　　 此訊號分析演算法是由美國哈佛醫學院彭仲康教授所發展的，主要是針對人體的生理數據進行分析，經過分析系統解讀後成為指標性的生理訊號，經過訊號分析處理之後讓臨床醫師作為參考數據，而此次研討會將更加深入探討各種生理訊號的分析技巧之研究說明，並實際應用Vigual Signal操作讓學員了解訊號分析方法。

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第二屆時頻分析與精密機械應用研討會

本次逸奇科技於4/22(四)與勤益科技大學合作舉辦「第二屆 時頻分析與精密機械應用研討會」，很榮幸能邀請到勤益科技大學的洪瑞斌教授，工研院機械所鍾裕亮 博士，PMC 精密機械研發中心黃興杰 資深工程師以及譜威科技林裕宏 經理等，為我們的研討會帶來精采的演講，相關照片及教材下載聯結如下:

活動照片如下:

講師簡介
　洪瑞斌：勤益科技大學機械系教授
　王逸民：逸奇科技總經理
　鍾裕亮：工研院機械所 博士
　黃興杰：PMC 精密機械研發中心資深工程師
　林裕宏：譜威科技經理
　吳豐泰：逸奇科技專案經理

活動議程 (依演講順序排列):

議題1：振動檢測於精密機械之應用 (由於成果尚未正式發表，暫不提供投影片下載)
講者：勤益科技大學機械系 / 洪瑞斌教授
大綱：
　　本研究探討線性滑軌之預壓力變化對工具機定位平台動態特性之影響，包括自然振動頻率、運動中的振動與噪音程度。此種效應係來自於鋼珠與珠槽接觸剛性之變化，而影響線軌預壓力之因素包括：線軌幾何配置與負載大小、組裝平行度誤差、鋼珠缺損等。透過振動實驗與力學分析可評估可能影響定位平台動態特性之因素，其結果可提供檢測機台狀況之依據。

議題2：迴轉機械之X光片時頻圖之解讀 >> 投影片下載
講者：逸奇科技總經理 / 王逸民總經理
大綱：
　　迴轉機械所產生的噪音，隱含各式各樣隨時間或轉速而變化的微細頻率，傳統的頻譜分析無法提供頻率隨著時間變化的情形。時頻分析如Short-Term Fourier Transform或Morlet Transform產生的時頻圖可以增進動態頻率的解析，進而顯現不同狀態下，機械運轉的微細差別。

議題3: 預兆式診斷技術於迴轉機械之應用
講者: 工研院機械所 / 鍾裕亮 博士
大綱：
　　1. 預兆式診斷的重要性與效益
　　2. 傳統機械設備診斷方法簡介
　　3. 典型的振動問題與迴轉機特性
　　4. 預兆式診斷方法簡介　　　　

議題4: 工具機主軸振動與檢測 >> 投影片下載
講者: 精密機械研發中心工程師 / 黃興杰 工程師
大綱:
　　工具機主軸的性能測試，除了基本的機械幾何、尺寸精度、溫升控制與動態性能測試等外，尚需振動量測與頻譜儀分析以確保主軸品質，尤其當主軸出現任何運轉振動問題時，最常使用頻譜分析解析主軸問題的癥結所在。因此，本議題針對不同驅動方式主軸的相關頻譜分析，做進一步的整理與分析，以達到Troubleshooting的目的。

議題5: 加速度規原理、應用、校正及發展趨勢 >> 投影片下載
講者: 譜威科技經理 / 林裕宏 經理
大綱:
　　1. 何謂感測器
　　2. 加速度規的介紹與應用
　　3. 加速度規校正標準
　　4. 加速度規的發展趨勢

議題6: Visual Signal於迴轉機械之振噪檢測 >> 投影片下載
講者: 逸奇科技 / 吳豐泰 專案經理
大綱:
　　本專題將介紹逸奇科技自行開發之軟體Visual Signal於各種旋轉機件之異常分析檢測。內容將分別介紹高解析時頻分析(TFA)、經驗模態分解(EMD)、獨立成分分析(ICA)等技術運用於主軸、齒輪、軸承等關鍵機件之振動噪音分析，並檢測出主軸之臨界轉速、齒輪之嚙合異音、軸承之裝配不當等問題。因此，本專題所介紹之檢測系統除了可應用於故障或異常檢測外，更可以運用於出廠之品管或分級檢測，甚至作為修改設計之參數驗證工具。

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時頻分析-黃鍔法(HHT)的理論介紹、實作與應用案例研討

　　本次，逸奇科技與高雄大學土木與環境工程系合作，舉辦「時頻分析-黃鍔法(HHT)的理論介紹、實作與應用案例研討會」，以下是當天活動之幕後花絮。

當日活動照片及教材下載聯結如下:
 

【 活 動 議 程 】： (依演講順序排列)

1. 時頻分析-黃鍔法(HHT)的理論介紹、實作與應用案例研討  課程資料下載 (5.65MB)
　 王逸民博士，逸奇科技 總經理 ／ 史丹佛大學 航太所 博士

黃鍔院士的 「赫伯特－黃變換法」 ( Hilbert-Huang Transformation ，簡稱 HHT ) ，採用 Hilbert 對瞬時頻率的定義，比較傅利葉分析，在處理非線性的問題上，有許多好處。 HHT 訊號處理法完全改變以往對於非線性、非穩態訊號幾乎束手無策的窘境。他跳脫出傳統數學理論的限制，因此運用 HHT 進行分析而得到的結論亦顛覆了傳統數學的思維。 HHT 在被提出後短短幾年內就被廣泛應用於科學、醫學、工程、社會、人文科學不同領域的數據分析，它的廣泛應用也導致一個革命性數據分析方法的演進。

　　本課程將詳細介紹 HHT 的原理，並配合工具 (Visual Signal) 的使用， 分析者只要簡單的拖曳圖示來指定輸入的訊號資料檔案，以及用哪種分析方法來處理訊號，就能夠不撰寫程式輕鬆的檢視分析圖形結果。

2. MATFOR高階數值暨繪圖函式庫-在科學及工程計算上之應用 
錢瑨，逸奇科技工程師 ／ 台灣大學 土木系水利組　碩士

逸奇自行研發的 MATFOR ，即提供一套呼叫語法簡易、具有動態計算繪圖的即時視覺化功能，且能於 Fortran90/95 、 C++ 、 VB/C# 環境中快速執行的數值暨繪圖函式庫，同時進行高品質的即時資料目視、動畫模擬、圖形除錯、讓你在單一環境中完成開發、簡報製作。 除了讓使用者邊計算邊繪圖，也能將動態繪圖存成 Movie-like 動畫檔案，可單獨於簡報或是學術會議上播放其傑出的研究成果。

　　當研究者想開發高效能的數值計算與繪圖程式時可以藉由 Intel Visual C++ Compiler 來加速您計算程式的效率，另一方面可以容易的呼叫 MATFOR 的函式來進行視覺化處理，充分展現您的研究成果。

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2010年 迴轉機械之振噪檢測訓練課程 (台中)

　　逸奇科技於2010/3/5-3/7規劃了一系列迴轉機械領域的課程。本課程針對機械產業的各個領域，包括：感測器、主軸、軸承、齒輪、工具機等主題，邀請業界的各位專家現身說法，以專題演講為主軸，進而抽絲剝繭介紹各專題的基本原理、實際範例的展示與解說，實際活動如以下所示

當日活動照片及教材下載聯結如下:

【 講 題 大 綱 】： (依演講順序排列)

1. 訊號時域、頻域、時頻分析 　(此為付費課程, 不提供講義下載)
　 王逸民 博士，逸奇科技 總經理

(1) 時序訊號分析
(2) 頻譜分析
(3) 時頻分析

2. 感測器選用與訊號擷取技術 　 (此為付費課程, 不提供講義下載)
　 林宗億 經理，山衛科技 業務經理

(1) 加速規之頻率響應與安裝方式
(2) 麥克風之頻率響應與方向性
(3) 資料擷取卡

3. 齒輪之振噪檢測 　 (此為付費課程, 不提供講義下載)
　 邱垂元 副理，陸聯精密齒輪刀具事業部副理

(1) 齒輪箱之異音檢測
(2) 轉軸頻率與齒輪嚙合頻率之交互影響
(3) 齒輪嚙合不對心之檢測
(4) 齒輪背隙異常之檢測
(5) 齒輪磨損之檢測
(6) 齒輪斷齒之檢測

4. 軸承之振噪檢測　 (此為付費課程, 不提供講義下載)
　 陳尚德，工研院機械所工作機械技術部副工程師

(1) 軸承剛性及預壓對主軸臨界轉速之影響
(2) 軸承受力不均之檢測
(3) 軸承外圈缺陷之檢測
(4) 軸承滾珠缺陷之檢測
(5) 軸承內圈缺陷之檢測

5. 迴轉機械振動噪音檢測 　 (此為付費課程, 不提供講義下載)
　 吳豐泰 博士，中正大學機械所博士 / 逸奇科技 專案經理

(1) 動不平衡之檢測
(2) 角度、平行之軸不對心檢測
(3) 組件鬆脫之檢測
(4) 馬達異常之檢測
(5) 皮帶異常之檢測

6. 工具機的監測與動平衡　 (此為付費課程, 不提供講義下載)
　 王俊傑，工研院智慧系統工程技術組研究員

(1) 主軸臨界轉速之量測-變轉速時頻分析
(2) 主軸裝配問題之檢測-偏心、對心、鬆脫
(3) 主軸彎曲之檢測
(4) 高低轉速對主軸動平衡之影響

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Visual Signal v1.3產品發表會 - 高階訊號處理講座

　　為了提升軟體功能和增強效率，逸奇科技將於2010/3/2推出1.3版的Visual Signal，新版本的Visual Signal賦予使用者更直覺化的操作流程，也能處理更多的資料流量，這是正在為各種訊號分析傷透腦筋的專業人士，必定不能錯過的一套軟體，在體驗過Visual Signal 1.3版的強大功能後，相信您能在訊號處理分析上，有另外一番不同的詮釋。

講師簡介
　王逸民：逸奇科技總經理
　王淵弘：逸奇科技技術副總
　吳豐泰：逸奇科技專案經理
　曾家彥：逸奇科技資深工程師

活動議程 (依演講順序排列):

講題：希爾伯特黃轉換 (HHT) 於時頻分析 (TFA) (暫不提供投影片下載)
講者：逸奇科技總經理 / 王逸民博士

議題：快速演算法模組 (Enhanced Module)
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講者：逸奇科技技術副總 / 王淵弘博士
大綱：
　　(1) STFT(Fast Short Term Fourier Transform)
　　(2) Fast MSE
　　(3) Rolling MSE
　　(4) ICA/PCA Independent Component Analysis/Principle Component Analysis Applications
　　(5) Fast Gaussian Filter : Fast and Large Scale Computations
　　(6) Bump Removal
　　(7) Peak Detection
　　(8) Teager Operator

議題: 振動噪音及訊號擷取模組 (SVM & DAQ Module) >> 投影片下載
講者: 逸奇科技專案經理 / 吳豐泰 博士
大綱:
　　以Visual Signal為平台而開發的振動噪音檢測模組。

議題: 外部元件及矩陣運算 (External & Matrix Module) >> 投影片下載
講者: 逸奇科技資深工程師 / 曾家彥

Visual Signal 軟體試用下載 - 進行時頻分析訊號處理，毋需撰寫程式

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迴轉機械之振噪檢測研討會

　　逸奇科技於12/23(三)在台中PMC精密機械研發中心舉辦的「迴轉機械之振噪檢測研討會」，很榮幸能邀請到勤益科技大學的洪瑞斌教授，以及機械領域的各位專家學者，為我們的研討會帶來精采的演講，以下是當天活動之幕後花絮。

活動照片如下:

講師簡介
　洪瑞斌：勤益科技大學機械系副教授
　李孟慈：元創智權專案經理
　黃興杰：精密機械研發中心工程師
　林宗億：山衛科技產品經理/中原大學機械工程學系 碩士
　羅佐良：台中工研院資深結構工程師
　吳豐泰：逸奇科技專案經理

活動議程 (依演講順序排列):

議題：振動檢測於精密機械之應用 (由於成果尚未正式發表，暫不提供投影片下載)
講者：勤益科技大學機械系 / 洪瑞斌副教授
大綱：
　　本研究探討線性滑軌之預壓力變化對工具機定位平台動態特性之影響，包括自然振動頻率、運動中的振動與噪音程度。此種效應係來自於鋼珠與珠槽接觸剛性之變化，而影響線軌預壓力之因素包括：線軌幾何配置與負載大小、組裝平行度誤差、鋼珠缺損等。透過振動實驗與力學分析可評估可能影響定位平台動態特性之因素，其結果可提供檢測機台狀況之依據。

議題：工具機的專利分析與佈局
(欲索取講義，請直接與講師聯絡 電話：0930-299-239 E-mail：sabrinalee@ipplus.com.tw)
講者：元創智權專案經理 / 李孟慈經理
大綱：
　　在工具機領域中，藉由進行專利檢索、分析與下載專利資訊，藉以製作專利地圖，提供產品開發階段之侵權警訊以及專利佈局之參考。圖表內容包括專利件數分析圖、技術生命週期分析圖、專利屬國分析表、專利權人分析表、重要技術領域分類分析表等。

議題: 工具機主軸振動與頻譜分析 >> 投影片下載
講者: 精密機械研發中心工程師 / 黃興杰 工程師
大綱:
　　工具機主軸的性能測試，除了基本的機械幾何、尺寸精度、溫升控制與動態性能測試等外，尚需振動量測與頻譜儀分析以確保主軸品質，尤其當主軸出現任何運轉振動問題時，最常使用頻譜分析解析主軸問題的癥結所在。因此，本議題針對不同驅動方式主軸的相關頻譜分析，做進一步的整理與分析，以達到Troubleshooting的目的。

議題: 工具機主軸振動與頻譜分析 >> 投影片下載
講者: 山衛科技產品經理 / 林宗億 經理
大綱:
講題1：雷射都卜勒技術在振噪檢測之應用
摘要：本研究利用德國Polytec雷射都卜勒技術，對於旋轉機械進行扭振分析；基於雷射都卜勒位移計非接觸量測的特性，可有效應用在一般加速規無法量測的待測物上，並可提供高精度的分析。
講題2：近音場技術在振噪檢測之應用
摘要:本研究利用美國SenSound公司獨家研發的真正3D近場聲全息技術，可完美處理穩態及非穩態的噪音分析，在非穩態中，不但能夠處理時間域的分析，更能做到階次追蹤下的聲全息，在旋轉機械噪音中的分析時，更能鎖定特定階次的聲源定位。
講題3：LMS角度域測試應用 - Angle Domain Testing
摘要: 本研究利用LMS國際公司所開發的獨家技術，角度域分析，可比傳統分析方式更有效精準地針對旋轉機械，如引擎作動時，可以分析出更細微的特徵，改善其振動噪音上的問題。

議題: 聲紋檢測於超高精度之工具機開 (由於成果尚未正式發表，暫不提供投影片下載)
講者: 台中工研院資深結構工程師 / 羅佐良 工程師
大綱:
　　聲音檢測在機械產業中，扮演著重要的角色。但是基於計算機運算速度的限制以及演算法的解析度不佳，只能使用人耳判斷不正常聲音，無法利用 IT 工具輔助。不但需要長久經驗的累積，並且容易受到主觀意識的影響，所以聲音檢測一直無法有良好的突破。近年來，計算機工具的發展以及時頻分析演算法的進步，使得傳統上無法想像的利用聲音檢測機械故障與性能監測，即將實現。

議題: Visual Signal於迴轉機械之振噪檢測 >> 投影片下載
講者: 逸奇科技 / 吳豐泰 專案經理
大綱:
　　本專題將介紹逸奇科技自行開發之軟體Visual Signal於各種旋轉機件之異常分析檢測。內容將分別介紹高解析時頻分析(TFA)、經驗模態分解(EMD)、獨立成分分析(ICA)等技術運用於主軸、齒輪、軸承等關鍵機件之振動噪音分析，並檢測出主軸之臨界轉速、齒輪之嚙合異音、軸承之裝配不當等問題。因此，本專題所介紹之檢測系統除了可應用於故障或異常檢測外，更可以運用於出廠之品管或分級檢測，甚至作為修改設計之參數驗證工具。

Visual Signal 軟體試用下載 - 進行時頻分析訊號處理，毋需撰寫程式

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