I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 1 8 ,   p p .   3 5 6 0 ~3 5 6 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v8 i 5 . p p 3 5 6 0 - 3567          3560       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Ro lling  Ele m en t   Bea ring  Conditio n Mo nitoring  u si ng  F ilter ed  Aco ustic E m iss io n       Su da rsa n Sa ho o ,   J .   K .   Da s B a pi De bn a t h   S c h o o o f   El e c tro n ics   En g in e e rin g ,   KIIT   Un iv e rsit y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   2 6 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   J u 1 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   J u l 1 2 ,   2 0 1 8     T h e   d e fe c p re se n in   th e   b e a r in g   o f   a   ro ll in g   e lem e n m a y   a ffe c th e   p e rf o r m a n c e   o th e   ro tatin g   m a c h in e ry   a n d   m a y   re d u c e   it s e ff icie n c y .   F o th is  re a so n   th e   c o n d it i o n   m o n it o rin g   o f   a   ro ll in g   e le m e n b e a rin g   is  v e r y   e ss e n ti a l.   S o   m a n y   m e a su rin g   p a ra m e ter s   a re   th e re   to   d iag n o se   th e   f a u lt   i n   a   ro ll in g   e le m e n b e a rin g .   A c o u stic  sig n a tu re   m o n it o ri n g   is  o n e   o f   th e m .   Ev e r y   ro ll in g   e le m e n b e a rin g   h a s it s   o w n   a c o u stic sig n a tu re   w h e n   it   is  in   h e a lt h y   c o n d it io n   a n d   w h e n   t h e   b e a rin g   g e d e f e c ted   t h e n   t h e re   is  a   c h a n g e   in   it o rig in a l   a c o u stic  sig n a tu re .   T h is  c h a n g e   i n   a c o u stic   sig n a tu re   c a n   b e   m o n it o re d   a n d   a n a ly z e d   to   d e tec th e   f a u lt   p re se n in   t h e   b e a rin g .   B u t h e   n o ise   p re se n in   t h e   a c q u ired   a c o u stic  sig n a m a y   a ffe c th e   a n a ly sis.  S o   t h e   n o isy   a c o u stic  sig n a m u st  b e   f il tere d   b e f o re   th e   a n a ly s is.   In   t h is  w o rk   th e   e x p e ri m e n is  p e rf o r m e d   in   tw o   sta g e s.  In   f irst  sta g e   th e   f il tratio n   o f   th e   a c q u ired   a c o u sti c   sig n a is   d o n e   b y   e m p lo y in g   th e   a c ti v e   n o ise   c a n c e ll a ti o n   (A N C)  f il terin g   tec h n iq u e s.  In   se c o n d   sta g e   th e   f i lt e re d   si g n a is  u se d   f o th e   f u rth e a n a ly si s.  F o th e   a n a ly sis  in it ially   th e   sta ti c   a n a l y sis  is  d o n e   a n d   th e n   th e   f re q u e n c y   a n d   th e   ti m e - f r e q u e n c y   a n a l y sis   is  d o n e   to   d iag n o se   th e   d e f e c in   th e   b e a r in g .   F ro m   a ll   th e   th re e   a n a ly sis th e   in f o rm a ti o n   a b o u t h e   d e f e c p re se n in   th e   b e a rin g   is  w e ll   d e tec ted .   K ey w o r d :   A co u s tic  e m is s io n   A cti v n o is ca n ce llatio n     B ea r in g   f a u lt   E DM   W av elet  tr an s f o r m   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Su d ar s a n   Sah o o   Sch o o l o f   E lectr o n ics E n g in ee r in g ,   KI I T   Un iv er s i t y ,   B h u b an e s w ar ,   I n d ia.   E m ail:  s u d ar s a n _ iis c @ y a h o o . in       1.   I NT RO D UCT I O N   T h r o llin g   e le m e n t   b ea r in g   h as  its   o w n   ac o u s tic   s i g n at u r in   its   h ea l th y   co n d itio n .   T h is   ac o u s tic   s ig n at u r g e ts   c h a n g ed   w h e n   d ef ec ts   o cc u r   i n   t h b ea r in g s .   P r o p er   an al y s is   o f   t h is   c h an g i n   ac o u s tic   s ig n at u r g i v es   p r ec is in f o r m atio n   ab o u t h is   d e f ec t.  B u th ac o u s tic  s ig n at u r m a y   g e co r r u p ted   w it h   t h n o is p r o d u ce d   b y   o t h er   co m p o n en ts .   So   t h is   n o is e   s h o u l d   b f ilter e d   b ef o r it s   a n al y s is   to   d ia g n o s t h e   d ef ec t.  T h ac tiv n o is co n tr o ( A NC )   is   e m p lo y ed   f o r   th f ilter i n g   o f   th i s   n o is y   ac o u s tic  s ig n al.   T h A N C   is   i m p le m en ted   b y   u s i n g   th ad a p tiv f i lter s .   So   m a n y   tec h n iq u e s   ca n   b f o u n d   in   liter at u r to   d iag n o s t h d e f ec in   b ea r in g s .   P . K.   Ka n k ar   et  a l . s h o w s   t h ap p licatio n   o f   co n ti n u o u s   w av ele t tr a n s f o r m   to   d iag n o s e   t h f au lt i n   b ea r i n g s   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   W ei  L et   a l . s h o w s   t h f a u lt  a n al y s is   b as ed   o n   th s p ec tr u m   i m a g es  o f   th v ib r atio n   s ig n al   [ 3 ] .   I n   s o m p ast  w o r k   ap p licatio n   o f   w a v elet  ca n   b f o u n d   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   I ca n   b n o ticed   th at  ti m e - f r eq u e n c y   an al y s is   alo n g   w i th   th e   s tatic  a n al y s i s   o f   v ib r atio n   s i g n al  ca n   b u s ed   d etec t h f a u l in   t h b ea r in g   [6 ] - [ 8 ] .   B .   L i   et  a l .   s h o w s   th e   u s o f   m o r p h o lo g ical   f i lter s   f o r   g ea r   f au lt   d etec tio n   [ 9 ] .   A .   A l b ar b ar   et  a l . ,   s h o w s   t h ac o u s tic  m o n ito r in g   o f   en g i n e   f u el   i n j ec tio n   [ 1 0 ] .   Fau lt  d ia g n o s is   f o r   th e   m u l tile v e in v er ter   s w itc h   is   f o u n d   in   li ter atu r e   [ 1 1 ] .   M. A .   T alib   et   a l . ,   s h o w s   th f au lt   id en tif ica tio n   u s i n g   d ep o lar is atio n   c u r r e n an al y s i s   [ 1 2 ] .   I n   ad d itio n   to   th at  ad ap tiv f ilter s   ar u s ed   to   im p r o v th SN R   ( s ig n al  to   n o is r atio n )   o f   th s i g n al  b ef o r its   an al y s is   to   d iag n o s th d e f ec t.  C . W .   L i ao   et  a l . ,   s h o w s   t h u s o f   a d ap tiv f il ter   to   i m p r o v t h s ig n al  to   n o is r atio   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o llin g   E leme n t B ea r in g   C o n d itio n   Mo n ito r in g   u s in g   F ilter ed   A co u s tic  E mis s io n   ( S u d a r s a n   S a h o o )   3561   [ 1 3 ] .   I n   liter atu r it c an   b f o u n d   th ap p licatio n   o f   L M S a l g o r ith m   i n   ad ap ti v f ilter s   a s   t h d e - n o is in g   to o l to   ca n ce l th n o is e   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   I n   th is   w o r k   in itiall y   t h A N C   is   i m p le m e n ted   o n   ac q u ir ed   ac o u s tic  s i g n al.   Fo r   A NC   th e   d e - n o is e d   p r in cip le   o f   n o i s r e m o v a is   f o llo w ed .   I n   th d e - n o i s in g   p r o ce s s   th r ee   ad ap tiv al g o r ith m s   ar test ed   a n d   th eir   p er f o r m a n ce   is   co m p ar ed   in   ter m s   o f   t h eir   S NR   ( s ig n al  to   n o is r atio )   an d   MSE   ( m ea n   s q u ar er r o r ) .   T h L MS,   w a v elet  a n d   E DM   alg o r ith m   is   u s ed   f o r   th e   s a m e .   As  E M al g o r ith m   is   f o u n d   as  t h b est   t h en   t h f ilter ed   ac o u s t ic  s i g n a f r o m   t h E DM   d e - n o is i n g   i s   u s ed   f o r   th f u r th er   p r o ce s s i n g   a n d   an al y s i s .   T h an al y s i s   to   d etec th e   f au l i s   d o n i n   t i m e,   f r eq u e n c y   an d   T im e - f r eq u en c y   d o m ain .   Fo r   t h is   ex p er i m e n o n h ea lt h y   b ea r in g   an d   t h r ee   d ef ec ti v b ea r in g   i s   u s ed .     1 .1     Act iv no is ca ncella t io n   A cti v e   n o i s ca n ce llatio n   i s   u s ed   f o r   t h e   p r p r o ce s s in g   o f   th ac o u s tic   s i g n al.   A co u s t ic   s ig n al s   ar e   al w a y s   co n ta m i n ated   w i th   n o i s es  a n d   o th er   ex ter n al  i n ter f er en ce s ,   w h ic h   m u s t   b r e m o v e d   o r   f ilter ed   b ef o r e   f u r t h er   p r o ce s s in g   a n d   an al y s i s .     1 . 1 . 1.   L M S d e - no is ing   T h least  m ea n   s q u ar ( L M S)  alg o r ith m   is   u s ed   as a   d e - n o is i n g   to o l f o r   th ANC.  I t is  u s ed   to   u p d ate  th ad ap tiv f ilter   co ef f icie n t s   as:     ( 1 ) ( ) ( 1 ) ( ) ll w n w n x n e n               ( 1 )     T h A NC   s tep s   u s i n g   t h L ea s M ea n   S q u ar al g o r ith m   is   e x p lain ed   b r ief l y   a s   f o llo w s   [ 1 1 ] :   a)   T h s elec tio n   o f   t h s tep   s ize   an d   th f ilter   len g t h L   is   m ad e.   b)   T h o u tp u t o f   th ad ap tiv f ilt er   is   ca lcu lated   as   1 0 ( ) ( ) ( 1 )   L l l y n w n x n    c)   T h er r o r   s ig n al  i s   ca lcu la ted   as  ( ) ( ) ( ) e n d n y n    d)   T h co ef f icie n ts   o f   t h ad ap tiv f ilter   is   u p d ated   b y   u s i n g   t h e   f o llo w in g   f o r m u la  :     ( 1 ) ( ) ( ) ( )       ll w n w n x n l e n     w h er 0 , 1 . . . . . , 1 lL  .     T h e   s elec tio n   o f   t h s tep   s ize  v alu is   v er y   i m p o r tan t a s   it a f f ec ts   t h co n v er g en ce   s p ee d .   T h p r o p er   s elec tio n   o f   f ilter   le n g th   i s   also   v er y   i m p o r tan t   [ 1 2 ] .     1 . 1 . 2 .   E m p irica m o de  deco m po s it i o n   T h is   is   an o t h er   ad ap tiv al g o r ith m   u s ed   f o r   n o i s ca n ce lla tio n .   T h is   is   s u itab le  w h e n   t h n o is i s   n o n - s tat io n ar y   i n   n atu r e.   T h is   alg o r ith m   is   b ase d   o n   e m p ir ical  b asis   f u n ctio n s .   T h o r ig in al  s i g n al    (   )   is   d ec o m p o s ed   i n to   th s et  {                                       }   w h er                               r ep r esen in tr i n s ic   m o d f u n ctio n s   ( I MF)   an d       ar r esid u al  ter m s .       (   )       (   )       (   )                         ( 2 )     T h E m p ir ical  m o d d ec o m p o s itio n   is   an   ad ap tiv m et h o d   to   r ec o g n ize  o s cillatio n s   f r o m   th e   s ig n al   (   ) .   L ik d is cr ete  w a v elet  tr an s f er ,   E MD   m et h o d   d ec o m p o s s ig n a in to   s o - ca lled   in tr in s ic  m o d f u n ctio n s ( I MF) .     1 . 1 . 3.   Wa v elet   d e - no is ing   T h is   tech n iq u is   o n o f   th m o s p o p u lar   an d   ef f icie n te ch n iq u es  f o r   th f ilter in g   o f   t h n o is e.   I s tar ts   w i th   th e   d ec o m p o s itio n   o f   t h s ig n al  in to   s u cc e s s i v e   ap p r o x i m atio n   an d   d etail s .   W av elet  d e - n o is i n g   p er f o r m s   co r r elatio n   a n al y s is .   T h ex p ec ted   v alu o f   t h o u tp u tu r n   o u to   b e   m ax i m u m   i f   t h in p u n o is y   s ig n al  lo o k s   lo lik th p ick ed   m o t h er   w a v elet  f u n ctio n .   As  th w av ele tr an s f o r m   is   li n e ar   it  w o r k s   b est  f o r   th ad d itiv n o is e.     1 . 2 .   T i m do m a i n study   I n   ti m d o m ai n   an al y s i s   th e   s tatis tical  f ea tu r e s   ar co m p u ted   f r o m   th v ib r atio n   s ig n atu r e.   B y   co m p ar i n g   t h e s s tati s tical  f ea tu r es  t h f a u lt s   i n   th s y s te m   ca n   b id en ti f ied .   T h s tatis tic al  p ar am eter s   u s ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 8   :   3 5 6 0     3 5 6 7   3562   f o r   th t i m d o m ain   an al y s is   a r R MS,   s k e w n es s ,   m ea n ,   p ea k   v a lu e,   cr es f ac to r ,   k u r to s i s ,   s tan d ar d   d ev iatio n ,   clea r an ce   f ac to r ,   i m p u ls f ac to r   an d   s h ap f ac to r .     1 . 3 .   F re qu ency   do m a in s t u dy   I n   ti m d o m ain   a n al y s is   s o m e   in f o r m atio n   m a y   n o b r ev ea led   s o   f r eq u en c y   d o m ai n   ca n   is   u s ed   to   r ev ea th o s i n f o r m atio n   w h i ch   is   n o p o s s ib le  in   ti m d o m a in .   T h s i g n al  in   ti m d o m a in   i s   b asicall y   co n v er ted   to   f r eq u en c y   d o m ai n   b y   e m p lo y in g   t h Fo u r ier   tr a n s f o r m .   I n   t h is   an al y s is   t h a co u s tic  s i g n al   p ea k   is   d is p la y ed   i n   t h f r eq u e n c y   s p ec tr u m   an d   p r o v id th e   in f o r m atio n   in   f r eq u en c y   d o m a in .   T h ch ar ac ter is tic   f au lt f r eq u e n cie s   ca n   b ca lcu l ated   b y   t h f o llo w i n g   eq u atio n s :          (                            )           (                )           ( 3 )          (                             )           (                )             ( 4 )     1 . 4 .   T i m e - f re qu e ncy   s t ud y   I n   s o m e   ca s es  ti m o r   f r eq u e n c y   an a l y s is   alo n m a y   n o g i v ad eq u ate  in f o r m atio n   ab o u t h f au lt   in   th r o tatin g   m ac h i n e.   So   ti m e - f r eq u en c y   a n al y s is   is   n ee d e d   f o r   th is   p u r p o s to   g iv b etter   an al y s is   o f   t h f au lt.  W av e let  tr a n s f o r m   is   u s ed   f o r   t h i s   p u r p o s e.   T h s i g n als   ar p r o ce s s ed   b y   t h w a v elet  tr an s f o r m   to   g en er ate  t h t w o   d i m e n s io n al   m ap   o f   W T   c o ef f icie n ts   to   g et  th r eq u ir ed   ti m f r eq u e n c y   in f o r m at io n .   I p r o v id es  th in f o r m a tio n   s i m u ltan eo u s l y   b o th   i n   ti m an d   s c ale.   I n   ti m e - f r eq u e n c y   m et h o d s   o f   f a u lt  d etec tio n   th co n to u r   p lo ts   ar v is u a ll y   o b s er v ed .   T h f au lt  ca n   b d etec ted   b y   v i s u al l y   m o n ito r i n g   th ch a n g es  th a t   o cc u r r ed   in   th f ea tu r es o f   th d is tr ib u tio n   i n   t h co n to u r   p lo t s .       2.   P E RF O RM ANCE CO M P A RIS O O F   ANC  F I L T E RI NG   T E CH N I Q UE S   I n   th i s   s ec tio n   t h p er f o r m a n ce   o f   th A N C   f ilter in g   te ch n iq u es  u s ed   to   r em o v th n o is is   co m p ar ed .   C o m p ar is o n   is   m a d o n   t h b asi s   o f   SNR   ( s i g n a to   n o is r atio )   a n d   MSE   ( m e an   s q u ar er r o r ) .   I n   th ex p er i m e n tal  s et u p   o n d e f ec ti v b ea r in g   is   p lace d .   T h en   th ac o u s t ic  s i g n a is   ac q u ir ed .   T h en   t h th r ee   A N C   tec h n iq u es  ar i m p le m e n ted   o n   t h ese  ac q u ir ed   ac o u s ti s ig n al s .   T h ac q u ir ed   n o is y   ac o u s tic  s ig n al  a n d   th f ilter e d   s i g n al  a f ter   A N C   i s   s h o w n   i n   F i g u r 1 .   T h co m p ar is o n   p ar a m eter s   o f   t h t h r ee   d e - n o is i n g   A N C   tech n iq u es a r tab u la ted   in   T ab le  1 .           Fig u r 1 C o m p ar is o n   o f   ANC   tech n iq u es       T ab le  1 P ar am eter s   C o m p ar is o n   f o r   ANC T ec h n iq u es   A N C   Te c h n i q u e s   S N R   M S E   L M S   1 1 . 0 6 8   0 . 0 2 8 3   EM D   1 4 . 8 6 3   0 . 0 2 1 0   W a v e l e t   1 3 . 0 6 1   0 . 0 2 6 4   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o llin g   E leme n t B ea r in g   C o n d itio n   Mo n ito r in g   u s in g   F ilter ed   A co u s tic  E mis s io n   ( S u d a r s a n   S a h o o )   3563   Fro m   th i s   co m p ar is o n   E MD   is   f o u n d   b etter .   So   f o r   th p r e - p r o ce s s in g   s tag t h E MD   ac tiv n o is e   ca n ce llatio n   is   s elec ted   an d   im p le m e n ted   o n   all  t h ac o u s t ic  s ig n als  ac q u ir ed   f r o m   t h ex p er i m e n tal  s et - u p   an d   th e n   th f ilter ed   ac o u s tic   s ig n als  ar u s ed   f o r   th f u r th er   p r o ce s s in g   a n d   an al y s i s .   T h f i lter ed   ac o u s tic   s ig n al s   ar s h o w n   in   F ig u r 5.       3.   E XP E R I M E NT   T o   im p le m e n t h p r o p o s ed   m et h o d   o f   d iag n o s t h d ef ec p r esen in   t h b ea r in g   an   e x p er im e n ta l   s et - u p   is   m ad e.   T h ex p er i m en tal  s e t - u p   an d   its   m o d el  is   s h o w n   in   F ig u r 2   an d   Fi g u r e   3   r esp ec tiv el y .   I t   co n s is ts   o f   a   s in g le  p h ase  i n d u ctio n   m o to r   o f   0 . 5 h p   a n d   its   s p ee d   is   1 4 0 0   R P w i th   n o   lo ad   at  2 3 0 an d   5 0 Hz  s u p p l y .             Fig u r 2 .   Har d w ar s et - u p   f o r   th ex p er i m en t   Fi g u r 3 . M o d el  o f   s et - u p   f o r   th ex p er i m en t       T h ac o u s tic  d ata  is   ac q u ir ed   u s i n g   B r ü e l   &   Kj æ r   2   ch an n el  h a n d h eld   So u n d   a n al y s er .   T h e   b ea r in g s   u n d er   tes ar m o u n t ed   o n   t h s h a f o f   t h m o to r .   Fo r   th i s   w o r k   o n h ea lt h y   b ea r in g ,   t w o   o u ter   r ac f au lt  b ea r in g   i s   u s ed .   T h h ea lth y   b ea r in g ,   o u ter   r ac f au l t y p e - 1   an d   o u ter   r ac f a u lt  t y p e - 2   b ea r in g   is   s h o w n   in   Fi g u r 4 ,   Fig u r 5   an d   F i g u r 6   r esp ec tiv el y .               Fig u r 4 .   T h h ea lth y   b ea r i n g   Fig u r 5 .   T h ty p e - 1   d ef ec t b e ar in g           Fig u r 6 .   T h ty p e - 2   b ea r in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 8   :   3 5 6 0     3 5 6 7   3564   I n itiall y   th h ea lt h y   b ea r in g   is   m o u n ted   o n   th s h a f a n d   th co r r esp o n d in g   ac o u s ti s ig n al  i s   ac q u ir ed .   Si m ilar l y   t h th r ee   d ef ec tiv b ea r in g s   ar m o u n ted   o n b y   o n an d   th co r r esp o n d in g   ac o u s tic   s ig n al  i s   ac q u ir ed .   A l t h ac q u ir ed   a co u s tic  s i g n a ls   a f ter   f iltra tio n   is   p r o ce s s ed   f o r   f u r th er   an a l y s is .   T h e   f ilter ed   ac o u s t ic  s i g n al s   ar s h o w n   in   F ig u r 7 ,   Fig u r 8   an d   Fig u r 9 .               Fig u r e   7 Fil ter ed   ac o u s tic  s i g n al  o f   h ea lt h y   b ea r in g   ( B 1 )   Fig u r 8 Fil ter ed   ac o u s tic  s i g n al  o f   o u ter   r ac f a u lt  t y p e - 1   d ef ec t   b ea r in g   ( B 2 )           Fig u r 9 Fil ter ed   ac o u s tic  s i g n al  o f   o u ter   r ac f a u lt t y p e - 2   d ef ec b ea r in g   ( B 3 )       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   s h o w s   th e   s tat ic  ( ti m e) ,   t h f r eq u en c y   a n d   t h e   ti m e - f r eq u e n c y   ( w av ele t)   an al y s i s   o f   t h e   f ilter ed   ac o u s t ic  s i g n al  to   d iag n o s th f a u lt i n   th b ea r in g s .     4 . 1 .   T i m do m a i n   ( s t a t ic)   a na ly s is   Static  p ar a m eter s   lik e,   s k e wn es s ,   s h ap f ac to r ,   k u r to s is ,   R MS,   cr est  f ac to r ,   p ea k   v alu etc.   is   ca lcu lated   f r o m   th e   f ilter ed   ac o u s tic  s i g n a tu r es   b y   u s in g   th e   m a th e m atica f o r m u las   an d   is   tab u la ted   in     Ta b le  2 .   Fro m   th e   T ab le  2   th v ar iatio n s   o f   t h p ar a m eter s   f o r   t h f a u lt y   b ea r in g s   as  c o m p ar ed   to   h ea lt h y   b ea r in g s   ar w ell  o b s er v ed .   A l s o   th d if f er en ce   i n   v ar ia tio n s   f o r   d if f er e n t t y p o f   f a u lt is   well  o b s er v ed .       T ab le  2 .   T im Do m ai n   P ar a m eter   C o m p ar is o n   S l .   N o   S t a t i c   P a r a me t e r s   H e a l t h y   B e a r i n g   Ty p e - I   D e f e c t   B e a r i n g   Ty p e - II   D e f e c t   B e a r i n g   1   R o o t   me a n   sq u a r e   ( R M S )   0 . 0 1 3 4   0 . 0 2 6 1   0 . 0 2 0 3   2   M e a n   0 . 4 5 5 4   1 . 3 4 0 6   0 . 9 1 1 2   3   P e a k   v a l u e   0 . 0 7 7 3   0 . 1 7 3 4   0 . 1 4 3 2   4   C r e st   f a c t o r   5 . 7 7 3 7   6 . 6 4 6 9   7 . 0 5 6 4   5   S k e w n e ss   - 0 . 0 0 5 2   - 0 . 2 5 6 4   0 . 1 2 2 8   6   K u r t o si s   3 . 8 5 3 2   9 . 0 4 6 1   5 . 7 5 4 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o llin g   E leme n t B ea r in g   C o n d itio n   Mo n ito r in g   u s in g   F ilter ed   A co u s tic  E mis s io n   ( S u d a r s a n   S a h o o )   3565   S l .   N o   S t a t i c   P a r a me t e r s   H e a l t h y   B e a r i n g   Ty p e - I   D e f e c t   B e a r i n g   Ty p e - II   D e f e c t   B e a r i n g   7   V a r i a n c e   0 . 0 1 4 3   0 . 1 1 0 4   0 . 0 3 5   8   S t a n d a r d   d e v i a t i o n   0 . 0 1 3 4   0 . 0 2 6 1   0 . 0 2 0 3   9   C l e a r a n c e   f a c t o r   7 1 6 . 0 3 2 2   6 6 5 . 9 7 5 0   6 2 4 . 7 8 9 2   10   I mp u l se   f a c t o r   7 . 4 3 8 1   1 0 . 7 4 5 0   9 . 4 5 8 0   11   S h a p e   f a c t o r   1 . 2 8 8 3   1 . 6 1 6 5   7 . 4 3 8 1       4 . 2 .   F re qu ency   do m a in  ( F F T )   a n a ly s is   Fas f o u r ie r   tr an s f o r m   ( FF T )   i s   u s ed   f o r   th i s   an al y s i s .   T h F FT   o f   h ea lth y   b ea r in g   an d   o u t er   r ac f au lt   t y p e - 1   d ef ec b ea r i n g   is   co m p ar ed   an d   is   s h o w n   in   Fig u r e   1 0 .   Sim ilar l y   FF T   co m p ar i s o n   o f   t h h ea lt h y   b ea r in g   an d   th o u ter   r ac f a u lt  t y p e - 2   d ef ec b ea r in g   is   c o m p a r ed   an d   is   s h o w n   i n   Fi g u r e   1 1 .   T h en   th e   b ea r in g   ch ar ac ter is t ic  f r eq u e n c y   ( B C F)  also   k n o w n   as  t h o u ter   r ac d ef ec f r eq u en c y   ( OR DF)   is   ca lc u lated   u s i n g   th e   g eo m etr ic  co n f i g u r at io n   o f   t h b ea r in g .   T h en   t h c o m p ar is o n   b et w ee n   h ea l th y   a n d   d ef ec tiv b ea r in g   at   OR DF i s   s h o w n   i n   Fi g u r 1 2   an d   Fig u r 1 3 .               Fig u r 10 . C o m p ar is o n   o f   F F T   o f   h ea lt h y   b ea r in g   ( B 1 )   an d   t y p e - 1   d ef ec t b ea r i n g   ( B 2 )   Fig u r 11 . C o m p ar is o n   o f   F F T   o f   h ea lt h y   b ea r in g   ( B 1 )   an d   ty p e - 2   d ef ec t b ea r in g   ( B 3 )               Fig u r 12 FF T   co m p ar is o n   o f   h ea lth y   ( B 1 )   an d     t y p e - 1   d ef ec t b ea r in g   ( B 2 )   at  B C F   Fig u r 13 FF T   co m p ar is o n   o f   h ea lth y   ( B 1 )   an d     t y p e - 2   d ef ec t b ea r in g   ( B 3 )   at  B C F       4. 3 .   T i m e - f re qu e ncy   a na ly s is   Mo r let  w a v elet   is   u s ed   f o r   t h is   p u r p o s as   t h m o th er   wav elet.   2 D   s ca lo g r a m s   b ased   o n   m o r let  w a v elet  ar p lo tted   f o r   th ac o u s tic  s ig n al s .   A   d if f er en ce   i s   clea r l y   v is ib le  ar o u n d   s ca le  v alu o f   eq u i v ale n t   B C F   f o r   t h h ea lt h y ,   t y p e - 1   d ef ec a n d   t y p e - 2   d ef ec b ea r i n g   as  s h o w n   i n   Fig u r e   1 4 ,   Fi g u r 1 5   an d   Fig u r 1 6   r esp ec tiv el y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 8   :   3 5 6 0     3 5 6 7   3566           Fig u r 14 .   Scalo g r a m   f o r   ac o u s tic  s i g n a tu r o f   h ea lt h y   b ea r in g   ( B 1 )   Fig u r 15 .   Scal o g r a m   f o r   ac o u s tic  s i g n a tu r o f   o u ter   r ac f au lt t y p e - 1   d ef ec t b ea r in g   ( B 2 )               Fig u r 1 6   Scalo g r a m   f o r   ac o u s tic  s i g n a tu r o f   o u ter   r ac f au lt t y p e - 2   d ef ec b ea r in g   ( B 3 )       5.   CO NCLU SI O N   T h p r esen ex p er i m en ta w o r k   s h o w s   t h ap p licatio n   o f   ac t i v n o i s ca n ce llatio n   f i lter in g   tech n iq u e   to   i m p r o v t h s i g n al  to   n o i s r atio   o f   th ac o u s t ic  s i g n at u r b ef o r its   u s i n   an a l y zi n g   t h e   d ef ec ts .   T h A N C   f ilter i n g   u s ed   i n   t h i s   w o r k   at  th p r e - p r o ce s s i n g   s ta g i s   ad ap tiv i n   n at u r a n d   g i v es  b et ter   p er f o r m a n ce   i n   i m p r o v i n g   th e   SN R   o f   t h m ea s u r ed   s i g n al.   T h p er f o r m an ce   o f   t h t h r ee   d if f er e n A N C   tech n iq u e s   ar e   co m p ar ed   a n d   th e   b est  o n is   u s ed   at   th e   p r e - p r o ce s s i n g   s ta g to   r e m o v t h n o is e.   I n   t h i s   w o r k   t h o u g h   s tat ic  an al y s is   g iv e s   t h i n f o r m atio n   ab o u t h d e f ec p r ese n i n   t h b ea r in g   b u f r eq u en c y   an al y s i s   g iv e s   t h e   co m p ar is o n   i n   b etter   w a y   a n d   th e   ti m e - f r eq u e n c y   an a l y s i s   is   m o r i n f o r m ati v ab o u t h d ef ec t   as  i g i v e s   th i n f o r m atio n   b o th   i n   ti m e   an d   f r eq u en c y   s ca le.   T h s ca l o g r a m s   f r o m   t h e   w av e let  a n a l y s i s   g i v es   p r ec is in f o r m atio n   o f   t h d e f ec p r esen in   th b ea r i n g .   T h i s   w o r k   s h o w s   t h at  th ac o u s tic   e m is s io n   is   a   g o o d   alter n ati v w h ich   ca n   b u s ed   to   d iag n o s t h d ef ec t i n   th b ea r in g   o f   r o lli n g   ele m e n t.       RE F E R E NC E S   [1 ]   P.   K.  Ka n k a r,   S .   C.   S h a r m a ,   S .   P .   Ha rsh a ,   F a u lt   Dia g n o sis  o f   B a ll   Be a rin g u sin g   Co n ti n u o u W a v e let  T r a n sf o r m A p p l ”,   S o f Co m p u t ,   v o l.   11 ,   p p .   2 3 0 0 - 2 3 1 2 2 0 1 1 .   [2 ]   P.   K.   Ka n k a r ,   S a ti sh   C.   S h a r m a ,   S.   P.   Ha rsh a R o ll in g   E l e m e n Be a rin g   F a u lt   Dia g n o sis  u sin g   W a v e let   T ra n s f o r m ,   Ne u ro c o mp u ti n g ,   v o l.   74 p p .   1 6 3 8 - 1 6 4 5 ,   M a y   2 0 1 1 .   [3 ]     W e L i,   M in g q u a n   Qiu ,   Z h e n c a i   Zh u ,   B o   W u   a n d   G o n g b o   Z h o u ,   Be a rin g   F a u lt   Dia g n o sis  Ba se d   o n   S p e c tru m   Im a g e s o f   V ib ra ti o n   S ig n a ls ”,   M e a s.  S c i.   T e c h n o l ,   v o l .   2 7 ,   0 3 5 0 0 5   (1 0 p p ),   2 0 1 6   [4 ]   M .   M isit i,   Y.  M isit i,   G .   Op p e n h e im ,   J.   M.   P o g g i,   W a v e lets  a n d   T h e ir  A p p li c a ti o n s ”,   3 rd   e d . ,   F ra n c e He rm e s   S c ien c e ,   2 0 0 3 .   [5 ]   Z.   K.   P e n g ,   F.   L.   Ch u ,   A p p li c a ti o n   o f   th e   W a v e let  T ra n s f o r m   in   M a c h in e   Co n d i ti o n   M o n it o rin g   a n d   F a u l t   Dia g n o stics A   Re v ie w   W it h   Bi b li o g ra p h y ”,   M e c h a n ica l   S y ste m s   a n d   S ig n a l   Pr o c e ss in g ,   v o l.   1 8 ,   pp.   1 9 9 - 2 2 1   M a 2 0 0 4 .   [6 ]   J.   I.   T a y lo r,   “T h e   V ib ra ti o n   A n a ly sis Ha n d   Bo o k ,   2 n d   e d . ,   USA V ib ra ti o n   Co n su lt a n ts,   2 0 0 3 .   [7 ]   V.   Dh a n u sh   A b h ij it ,   V .   S u g u m a r a n   a n d   K.  I.   Ra m a c h a n d ra n ,   F a u lt   Dia g n o sis  o f   Be a rin g U sin g   V ib ra ti o n   S ig n a l s   a n d   W a v e lets” ,   In d ia n   J o u r n a o S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   9 ,   2 0 1 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o llin g   E leme n t B ea r in g   C o n d itio n   Mo n ito r in g   u s in g   F ilter ed   A co u s tic  E mis s io n   ( S u d a r s a n   S a h o o )   3567   [8 ]   P.  S h a k y a ,   A .   K .   Da rp e   a n d   M .   S .   Ku lk a rn i ,   V i b ra ti o n - b a se d   F a u lt   Dia g n o sis  i n   Ro l l in g   El e m e n Be a rin g s:  Ra n k in g   o f   V a rio u T im e ,   F re q u e n c y   a n d   T i m e - f re q u e n c y   Do m a in   Da ta - b a se d   Da m a g e   Id e n ti f ica ti o n   P a ra m e ters ”,   T h e   In ter n a ti o n a J o u rn a o Co n d it io n   M o n it o rin g ,   v o l.   3 ,   p p .   5 3 - 62,   Oc t   2 0 1 3 .   [9 ]   B.   L i,   P .   Zh a n g ,   Z.   W a n g ,   S .   M i,   Y.  Zh a n g ,   G e a F a u lt   De tec ti o n   Us in g   M u lt i - sc a le  M o rp h o lo g ica F il ters ”,   M e a su re me n t ,   v o l.   44 ,   p p .   2 0 7 8 - 2 0 8 9 ,   De c   2 0 1 1   [1 0 ]   A .   A lb a rb a r,   F .   G u ,   A . D.  Ba ll ,   A .   S tarr,  A c o u stic  M o n it o ri n g   o f   En g in e   F u e I n jec ti o n   Ba se d   o n   A d a p ti v e   F il terin g   T e c h n iq u e s ”,   Ap p l.   Ac o u st ,   v o l.   70 p p .   2 4 7 - 2 5 5 ,   2 0 0 9 .   [1 1 ]   T.   G .   M a n ju n a th ,   A sh o k   Ku sa g u ,   F a u lt   Dia g n o sis  a n d   Re c o n f ig u ra ti o n   o f   M u lt il e v e In v e rter  S w it c h   F a il u re   a   P e rf o rm a n c e   P e rsp e c ti v e ”,   In ter n a ti o n a J o u rn a o E lec trica a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g v o l. 6 ,   p p .   2 6 1 0 - 2 6 2 0 ,   De c   2 0 1 6 .   [1 2 ]   M.   A .   T a li b ,   N.   A .   M u h a m a d ,   Z.   A .   M a lek ,   B.   T .   P h u n g ,   F a u lt   Id e n ti f ica ti o n   o f   In   S e rv ice   P o w e T ra n s f o r m e r   Usi n g   De p o lariz a ti o n   C u rre n A n a ly sis ”,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c trica a n d   Co m p u ter   E n g i n e e rin g v o l .   7 ,     p p .   5 5 9 - 567 ,   A p r   2 0 1 7 .   [1 3 ]   C.   W .   L iao ,   J.   Y.   L in ,   Ne w   F IR  F il t er - b a se d   A d a p ti v e   A lg o rit h m In c o rp o ra ti n g   w it h   Co m m u tatio n   Err o r   t o   Im p ro v e   A c ti v e   No ise   Co n tro P e rf o r m a n c e ”,   Au to ma ti c a ,   v o l.   43 ,   p p .   3 2 5 - 331 ,   2 0 0 7 .   [1 4 ]   M.   I.   T ro p a re v sk y ,   C.   E.   D’ A tt e ll is,   On   th e   Co n v e rg e n c e   o th e   L M S   A lg o rit h m   in   Ad a p ti v e   F il terin g ”,   S ig n a l   Pro c e ss ,   v o l.   84 ,   p p .   1 9 8 5 - 1 9 8 8 ,   2 0 0 4 .     [1 5 ]   S h u b h ra   Dix it ,   De e p a k   Na g a ria,   L M S   A d a p ti v e   F il ters   f o No ise   Ca n c e ll a ti o n ”,   I n ter n a t io n a J o u r n a l   o El e c trica l   a n d   Co m p u ter   E n g i n e e rin g ,   v o l.   7 ,   p p .   2 5 2 0 - 2 5 2 9 ,   Oc 2 0 1 7 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       S u d a r s a n   S a h o o   w a b o rn   o n   J u ly   1 9 8 0   in   C u tt a c k ,   In d ia.  He   re c e iv e d   h is  Ba c h e lo d e g re e   f ro m   S L IET ,   P u n ja b ,   In d ia  in   In str u m e n tatio n   E n g in e e rin g   a n d   M a ste r   d e g re e   f ro m   In d ian   In stit u te  o f   S c ien c e ,   Ba n g a lo re ,   In d ia  in   I n st ru m e n tatio n   e n g in e e r in g .   He   is  c u rre n tl y   A ss istan P ro f e ss o a th e   De p a rtme n o f   El e c tro n ics   a n d   In stru m e n tatio n   En g in e e ri n g ,   Na ti o n a I n stit u te  o f   T e c h n o lo g y   S il c h a r   (NIT   S il c h a r),   In d ia.  His r e se a rc h   is  sp e c ializ e d   in   a c o u stic  a n d   b i o m e d ica sig n a p ro c e ss in g ,   in telli g e n i n stru m e n tatio n   a n d   in d u strial  n o ise   c o n tr o l.             J iten d r a   K u m a r   D a s   w a s   b o rn   in   1 9 7 0   in   c u tt a c k ,   In d ia.  He   re c e iv e d   b o th   h is  M a ste d e g re e   a n d   P h d e g re e   f ro m   N a ti o n a In stit u te  o f   T e c h n o l o g y   Ro u rk e la   ( NIT   Ro u rk e la),In d ia.  He   is  c u rre n tl y   w o rk in g   a P ro f e ss o a S c h o o o f   El e c tro n ics   En g in e e ri n g ,   KIIT   Un iv e rsity ,   In d ia.  His  re se a rc h   is  sp e c ialize d   in   V L S I,   S ig n a p ro c e ss in g .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.