JPH07159231A - Deterioration diagnostic system for pump - Google Patents

Deterioration diagnostic system for pump

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JPH07159231A
JPH07159231A JP27675393A JP27675393A JPH07159231A JP H07159231 A JPH07159231 A JP H07159231A JP 27675393 A JP27675393 A JP 27675393A JP 27675393 A JP27675393 A JP 27675393A JP H07159231 A JPH07159231 A JP H07159231A
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pattern
spectrum
similarity
vibration
pump
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Kiyoshi Okayasu
潔 岡安
Kazumi Fukuda
一美 福田
Isao Nagai
勲 永井
Yoshio Akiba
義雄 秋葉
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Tokyo Metropolitan Government
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Abstract

PURPOSE:To decide the extent of deterioration of a sliding oscillation source, e.g. the shaft sealing part or liner ring part, of a pump by comparing an observation spectral pattern with normal and abnormal spectral patterns. CONSTITUTION:Output from a vibration detector 6 comprising a vibration sensor 2 and a converter 4 is passed through filters 8, 10 where irrelevant high and low frequency components are cut off before being fed to an A/D converter 12. An analytic operating unit 14 samples the digital signals and calculates a vibration spectral pattern. A spectral feature pattern operated by a spectral feature pattern operating unit 18 is fed through a switch 20 to a normal or abnormal spectral feature pattern memory 22 or 24. At the time of diagnosis, the observed vibration spectral feature pattern of an object operated by the operating unit 18 is compared with normal and abnormal spectral feature patterns thus deciding the state of a pump.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種生産設備を構成す
る要素機械としての回転機器、特にポンプにおける軸封
部、ライナリング部などの摺動振動部の劣化・損傷の進
行状態を判断する劣化診断システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention judges the progress of deterioration / damage of rotating equipment as an element machine constituting various production facilities, particularly sliding vibration parts such as a shaft sealing part and a liner ring part in a pump. Deterioration diagnosis system.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種生産設備を構成する1要素機械とし
て回転機がある。回転機のなかでも多数を占めるポンプ
には、上下水道関係の送水、配水、排水等に多用されて
いる。また、産業界においても、化学プラント等の主原
料液の配送や、高温設備に対する冷却水の循環等に用い
られている。ポンプには、横軸渦巻、立軸渦巻および立
軸斜流の3機種などがある。ポンプなどの回転機器にお
いては、劣化・損傷の進行状態を定量的に把握し、適切
な補修内容、時期を決定することが重要である。ポンプ
類の補修作業は、「定期保全」(稼働年数、稼働時間な
どをベースに補修時期、部品交換等の補修内容を決定)
と、保全点検マンのパトロール点検で、異音、異臭や異
常振動、異常漏水等を発見した場合の「緊急保全」が中
心であった。このような保全では、まだ使用可能な状態
にあるにもかかわらず、補修時期が到来したためにオー
バーホールや部品交換をすることがあり、過剰保全とな
ることがある。また逆に、異常の進行が起こっているの
に発見が遅れ、突発事故が発生することがある。
2. Description of the Related Art A rotary machine is a one-element machine that constitutes various production facilities. Pumps, which make up the majority of rotating machines, are often used for water supply, water distribution, drainage, etc. related to water and sewerage. It is also used in the industrial world for delivery of main raw material liquids in chemical plants, circulation of cooling water to high-temperature equipment, and the like. There are three types of pumps: horizontal-axis spiral, vertical-axis spiral, and vertical-axis mixed flow. In rotating equipment such as pumps, it is important to quantitatively grasp the progress of deterioration and damage and determine the appropriate repair content and timing. "Periodic maintenance" for repair work of pumps (determine repair time, parts replacement, etc. based on years of operation, hours of operation, etc.)
The main focus was "urgent maintenance" when abnormal noise, abnormal odor, abnormal vibration, abnormal water leakage, etc. were found in the patrol inspection by the maintenance inspection personnel. In such maintenance, overhaul or replacement of parts may be performed due to the arrival of repair time, even though it is still in a usable state, resulting in excessive maintenance. On the contrary, the discovery may be delayed even though the abnormality progresses, and a sudden accident may occur.

【0003】これらの課題に対応する劣化診断法として
は、ポンプなどの回転機器が発生する振動を測定し、こ
れを分析して正常状態と異常状態を判別する基準値また
は基準パターンを設定する方法や、診断対象の回転機器
の稼働後の発生振動を連続して監視し、判定基準値(ま
たは基準パターン)を越えているか否かで異常の有無を
診断する方法があった。具体的には、たとえば特開昭5
6−70426号公報や特開昭62−93620号公報
に開示された異常診断装置では、各種異常観測現象によ
る発生振動数があらかじめ検討されており、正常時にあ
らかじめ振動検出器で検出した振動信号の周波数分析を
行い、軸回転数、振れ廻り振動周波数(f0)またはそ
の高次成分(nf0)など、特定の発生周波数およびそ
の高調波などでの正常時のスペクトル成分を記憶してお
く。そして、操業時にリアルタイムで振動検出器により
得られた振動信号の特定周波数でのスペクトル成分を検
出し、上述の正常時のスペクトル成分と適当なしきい値
を用いて比較し、回転機器の異常の有無を診断する。ま
た、この診断方法やこれに類似の診断方法では、発生振
動数と周波数スペクトル分析値の分解能との関係で分析
精度が低下することがある。そこで、精度低下を補正し
診断精度を向上させる方法が特開昭56−135129
号公報に開示されている。また、特開平5−72026
号公報に開示された方法では、設備の正常状態振動情報
と異常状態振動情報を学習用データとして神経回路網モ
デルに学習させることで、異常の有無を診断する。
As a deterioration diagnosis method corresponding to these problems, a method of measuring a vibration generated by a rotating device such as a pump and analyzing the vibration to set a reference value or a reference pattern for discriminating a normal state from an abnormal state is set. Alternatively, there has been a method of continuously monitoring the generated vibration of the rotating device to be diagnosed and diagnosing whether or not there is an abnormality depending on whether or not the judgment reference value (or reference pattern) is exceeded. Specifically, for example, JP-A-5
In the abnormality diagnosing device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-70426 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-93620, the frequency of vibration caused by various abnormal observation phenomena has been examined in advance. Frequency analysis is performed to store the normal spectrum components at a specific generation frequency and its harmonics, such as the shaft rotation speed, whirling vibration frequency (f 0 ) or its higher order component (nf 0 ). Then, during operation, the spectrum component at the specific frequency of the vibration signal obtained by the vibration detector in real time is detected, and compared with the above-mentioned spectrum component at the normal time by using an appropriate threshold value, and whether there is any abnormality in the rotating equipment. To diagnose. Further, in this diagnostic method or a diagnostic method similar to this, the analysis accuracy may decrease due to the relationship between the generated frequency and the resolution of the frequency spectrum analysis value. Therefore, there is a method for correcting the deterioration of accuracy and improving the diagnostic accuracy.
It is disclosed in the publication. In addition, JP-A-5-72026
According to the method disclosed in the publication, presence / absence of abnormality is diagnosed by causing a neural network model to learn normal state vibration information and abnormal state vibration information of equipment as learning data.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述の特開昭56−7
0426号公報や特開平1−199127号公報に開示
された方法や、これに類似した従来の診断技術では、振
動周波数分析により得られた軸回転数に依存する特定周
波数スペクトル成分のパワーレベルを比較する。これら
の従来の異常診断方法が適用されていた転がり軸受損傷
や歯車損傷、また、機構部については、アンバランス、
軸曲り等による劣化の進行により、異常時には、鮮明な
軸回転数に依存する特定周波数成分が発生し、また、こ
の特定周波数は時間とともに変化しない。上述の異常診
断方法は、このような特定周波数成分が明確に算出され
判明するような劣化観測現象しか診断できないという制
約があった。また、ポンプ構成部品である軸封部(シー
ル)、ライニング部、インペラーリング、中間軸受部等
の回転機器の摺動振動源の摩耗劣化などについても、大
きな損傷が進行した状態では、振動レベルの増加により
従来の方法を用いて劣化の診断ができる。しかし、従来
は、摺動振動源については、摩耗劣化の初期異常を診断
する適切な方法がなかった。摺動振動源の劣化では、上
述の機構部の異常や転がり軸受損傷などの場合と対照的
に、振動スペクトルは特定周波数成分に集約せず、なだ
らかな山形分布をしていて、また、振動スペクトル成分
の分布が劣化、損傷の進行につれ変化していく。このよ
うに劣化の進行に伴いスペクトルパターンが変化する場
合、劣化の診断は従来の方法では不可能である。これ
は、特定周波数でのスペクトル成分を比較して診断する
ためである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0426 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-199127, or a conventional diagnostic technique similar thereto, the power levels of specific frequency spectrum components depending on the shaft speed obtained by vibration frequency analysis are compared. To do. Rolling bearing damage and gear damage to which these conventional abnormality diagnosis methods have been applied, and unbalance,
Due to the progress of deterioration due to shaft bending and the like, at the time of abnormality, a clear specific frequency component depending on the shaft rotation speed is generated, and the specific frequency does not change with time. The above-mentioned abnormality diagnosis method has a limitation that only a deterioration observation phenomenon in which such a specific frequency component is clearly calculated and found can be diagnosed. In addition, with respect to wear deterioration of sliding vibration sources of rotating equipment such as shaft seals (seals), linings, impeller rings, and intermediate bearings, which are pump components, the vibration level of The increase allows diagnosis of deterioration using conventional methods. However, heretofore, there has been no suitable method for diagnosing the initial abnormality of wear deterioration for the sliding vibration source. In the deterioration of the sliding vibration source, in contrast to the above-mentioned abnormalities of the mechanical part and rolling bearing damage, the vibration spectrum is not concentrated into specific frequency components and has a gentle mountain-shaped distribution. The distribution of components deteriorates and changes as the damage progresses. When the spectrum pattern changes as the deterioration progresses, it is impossible to diagnose the deterioration by the conventional method. This is for comparing and diagnosing the spectral components at specific frequencies.

【0005】従来行われていた劣化診断方法としては、
シール、ライナリング等の摩耗劣化の進行に応じて摺動
振動レベルの増減を検出する方法ぐらいしかなかった。
しかし、この方法では、摺動振動源以外のポンプの他の
機構部品の異常や摺動振動源以外が発生する振動成分等
も混合して検出するため、シール、ライナリング等の摺
動部だけの振動の検出は不可能である。したがって、こ
の従来法で無理やり診断しても、診断精度の信頼度が低
かった。さらに、精密診断法といわれる診断周波数分析
による特定振動周波数成分の上昇を判定する方法を使う
にも、ポンプのシール、ライナリング等の摺動振動源に
対しては、振動周波数スペクトルが鮮明な特定周波数成
分に集約しないので、この方法は使用できなかった。ま
た、特開平5−72026号公報に開示された方法や、
これに類似した方法では、神経回路網モデルに学習させ
ることで異常の有無を診断するためには、必ず正常状態
振動情報はもとより異常状態振動情報などを確保しなけ
ればならない。神経回路網モデルが充分信頼の高い判定
を出力するためには、数多くの有効な学習パターンが必
要であった。
As a conventional deterioration diagnosis method,
Only the method of detecting the increase or decrease of the sliding vibration level according to the progress of wear deterioration of seals, liner rings, etc.
However, with this method, since abnormalities in other mechanical components of the pump other than the sliding vibration source and vibration components generated by sources other than the sliding vibration source are also mixed and detected, only sliding parts such as seals and liner rings are detected. It is impossible to detect the vibration of. Therefore, even if the conventional method is used to make a diagnosis, the reliability of the diagnosis accuracy is low. In addition, the method of determining the increase of the specific vibration frequency component by the diagnostic frequency analysis, which is called the precise diagnosis method, can be used for the sliding vibration source such as the seal and the liner ring of the pump. This method could not be used because it was not aggregated into frequency components. In addition, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-72026,
In a method similar to this, in order to diagnose the presence or absence of an abnormality by making the neural network model learn, it is necessary to ensure not only the normal state vibration information but also the abnormal state vibration information. A large number of effective learning patterns were necessary for the neural network model to output a sufficiently reliable decision.

【0006】本発明の目的は、ポンプの軸封部、ライナ
リング部、インペラーリング部、中間軸受部等の摺動振
動源のための劣化診断システムを提供することである。
It is an object of the present invention to provide a deterioration diagnosis system for a sliding vibration source such as a shaft seal portion, a liner ring portion, an impeller ring portion, an intermediate bearing portion of a pump.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係るポンプ劣化
診断システムの診断対象は、摺動振動源である。振動信
号検出装置を構成する振動センサが摺動信号源の振動を
検出できる位置に取り付けられ、摺動振動源の振動は、
電気信号として検出され、デジタル信号として出力され
る。周波数スペクトル分析演算器は、このデジタル信号
をサンプリングして振動スペクトルパターンを算出す
る。周波数スペクトル分析演算器より入力された正常時
と異常時のスペクトルパターンはそれぞれ第1記憶器と
第2記憶器に記憶される。パターン比較装置は、第1記
憶器に記憶された正常時スペクトルパターンおよび第2
記憶器に記憶された異常時スペクトルパターンを、周波
数スペクトル分析演算器から入力された観測スペクトル
パターンと比較し、観測スペクトルパターンの正常時ス
ペクトルパターンと異常時スペクトルパターンに対する
類似から診断対象の劣化進行を診断する。具体的には、
このパターン比較装置は、スペクトルパターンからパワ
ーレベル、中心周波数移動度および尖頭度を算出し、こ
れらの3指標の関数としてあらかじめ定められた判別関
数を用いて劣化進行を診断する。好ましくは、回転数検
出器によりポンプの回転数を検出する。スペクトル特徴
パターン演算器は、この回転数を入力し、上記の周波数
スペクトル分析演算器が算出する振動スペクトルパター
ンを入力し、診断対象の軸回転数に依存して発生する廻
り振動スペクトルを除去したスペクトルパターン(以下
ではスペクトル特徴パターンという)を算出し、上記の
第1記憶器、第2記憶器およびパターン比較器に出力す
る。上記の第1記憶器と第2記憶器は、スペクトル特徴
パターンを記憶し、上記のパターン比較装置は、スペク
トル特徴パターンについて類似度を算出する。好ましく
は、上記の比較装置は、スペクトル特徴パターン演算器
から入力される観測スペクトル特徴パターンと、第1記
憶器に記憶された正常時スペクトル特徴パターンおよび
第2記憶器に記憶された異常時スペクトル特徴パターン
との類似度を演算する類似度演算器と、正常時スペクト
ル特徴パターンとの類似度の判定規準を記憶する第3記
憶器と、異常時スペクトル特徴パターンとの類似度の判
定規準を記憶する第4記憶器と、類似度演算器から入力
される類似度と第3記憶器および第4記憶器から入力さ
れる2つの判定規準とを比較し診断対象の劣化進行状態
を判定する判定器とからなる。好ましくは、上記の類似
度演算器は、スペクトル特徴パターンからパワーレベ
ル、中心周波数移動度および尖頭度を算出し、上記の判
定器は、これらの3指標の関数としてあらかじめ定めら
れた判別関数を用いて劣化進行を診断する。好ましく
は、上記の第4記憶器は、上記の第3記憶器に記憶する
類似度の判定規準より低い類似度の判定基準を記憶し、
上記の判定器は、スペクトル特徴パターン演算器から入
力される類似度と第3記憶器および第4記憶器から入力
される判定規準とを比較し、診断対象の劣化進行状態を
判定する。好ましくは、上記のパターン比較装置は、第
1記憶器に記憶された正常時スペクトルパターンおよび
第2記憶器に記憶された異常時スペクトルパターンに対
して、周波数スペクトル分析演算器から入力された観測
スペクトルパターンのパターンマッチングを行い、得ら
れた類似度を基に診断対象の劣化進行を診断する。好ま
しくは、このパターン比較装置は、スペクトルパターン
演算器から入力される観測スペクトルパターンと、第1
記憶器に記憶された正常時スペクトルパターンおよび第
2記憶器に記憶された異常時スペクトルパターンとの類
似度を演算するパターンマッチング演算器と、正常時ス
ペクトルパターンとの類似度の判定規準を記憶する第3
記憶器と、異常時スペクトルパターンとの類似度の判定
規準を記憶する第4記憶器と、パターンマッチング演算
器から入力される類似度と第3記憶器および第4記憶器
から入力される2つの判定規準とを比較し診断対象の劣
化進行状態を判定する判定器とからなる。
The object of diagnosis in the pump deterioration diagnosis system according to the present invention is a sliding vibration source. The vibration sensor that constitutes the vibration signal detection device is attached at a position where the vibration of the sliding signal source can be detected, and the vibration of the sliding vibration source is
It is detected as an electric signal and output as a digital signal. The frequency spectrum analysis calculator samples this digital signal to calculate a vibration spectrum pattern. The normal and abnormal spectrum patterns input from the frequency spectrum analysis calculator are stored in the first memory and the second memory, respectively. The pattern comparison device includes a normal-time spectrum pattern stored in the first memory and a second spectrum pattern.
The abnormal spectrum pattern stored in the memory is compared with the observed spectrum pattern input from the frequency spectrum analysis calculator, and the deterioration progress of the diagnostic target is judged from the similarity of the observed spectrum pattern to the normal spectrum pattern and the abnormal spectrum pattern. Diagnose. In particular,
This pattern comparison device calculates a power level, a center frequency mobility, and a sharpness from a spectrum pattern, and diagnoses deterioration progress using a discriminant function predetermined as a function of these three indexes. Preferably, the rotation speed detector detects the rotation speed of the pump. The spectrum feature pattern calculator inputs this rotation speed, inputs the vibration spectrum pattern calculated by the above frequency spectrum analysis calculator, and removes the rotation vibration spectrum generated depending on the shaft rotation speed of the diagnosis target. A pattern (hereinafter referred to as a spectrum characteristic pattern) is calculated and output to the above-mentioned first storage device, second storage device and pattern comparator. The first storage device and the second storage device store the spectral characteristic pattern, and the pattern comparison device calculates the similarity for the spectral characteristic pattern. Preferably, the comparison device is an observed spectrum feature pattern input from the spectrum feature pattern calculator, a normal-time spectrum feature pattern stored in the first storage unit, and an abnormal-time spectrum feature stored in the second storage unit. A similarity calculator for calculating the similarity with the pattern, a third storage for storing the criterion for determining the similarity with the normal spectrum characteristic pattern, and a criterion for determining the similarity with the abnormal spectrum characteristic pattern are stored. A fourth storage unit, and a determination unit that compares the similarity input from the similarity calculation unit with two determination criteria input from the third storage unit and the fourth storage unit to determine the deterioration progress state of the diagnosis target. Consists of. Preferably, the similarity calculator calculates the power level, the center frequency mobility, and the sharpness from the spectrum characteristic pattern, and the judger determines a discriminant function predetermined as a function of these three indices. It is used to diagnose deterioration progress. Preferably, the fourth memory stores a criterion of similarity lower than the criterion of similarity stored in the third memory,
The above-mentioned deciding device compares the degree of similarity inputted from the spectral characteristic pattern calculator with the decision criterion inputted from the third storage device and the fourth storage device, and determines the deterioration progress state of the diagnosis target. Preferably, the above pattern comparison apparatus has an observed spectrum input from the frequency spectrum analysis calculator for the normal spectrum pattern stored in the first storage and the abnormal spectrum pattern stored in the second storage. Pattern matching is performed on the patterns, and the deterioration progression of the diagnosis target is diagnosed based on the obtained similarity. Preferably, this pattern comparison device has an observed spectrum pattern input from a spectrum pattern calculator and a first spectrum
A pattern matching calculator for calculating the similarity between the normal spectrum pattern stored in the storage and the abnormal spectrum pattern stored in the second storage, and a criterion for determining the similarity with the normal spectrum pattern are stored. Third
A storage unit, a fourth storage unit that stores criteria for determining the degree of similarity with an abnormal-time spectrum pattern, a similarity level that is input from the pattern matching calculator, and two types of storage units that are input from the third storage unit and the fourth storage unit. And a judging device for judging the deterioration progress state of the diagnosis target by comparing with the judging standard.

【0008】[0008]

【作用】本発明に係る劣化診断システムの診断対象は、
ポンプの中でも、軸封部(シール)、ライナリング部、
インペラーリング部、中間軸受スリーブ部などの摺動振
動源であり、摺動振動源では、初期の摩耗劣化や軸受け
スリーブ、ブッシュなどでは、振動レベルの上昇はあま
り起こらず、振動スペクトルパターンの特徴に変化が起
こる。摺動振動では、振動スペクトルパワーレベルが増
大するだけでなく、振動スペクトルは、特定成分に集約
せず、1つまたは複数の幅広い山形分布をしていて、ま
た、振動スペクトル成分のパワーレベル、中心周波数
(重心、慣性2次モーメントより算出する)、スペクト
ルの尖頭度が、劣化、損傷の進行につれて変化してい
く。特に中心周波数が移動する場合、従来の診断方法は
適用できない。そこで、本発明に係る劣化診断システム
では、これらの指標を診断情報として用い、正常時から
異常時へのスペクトルパターンの移行により摺動振動源
の劣化を判定し、診断対象が正常状態にあるか、摩耗劣
化可能性が小さい状態にあるか、摩耗劣化可能性が大き
い状態にあるかを診断する。あるいは、中心周波数の移
動に伴ってスペクトルパターンが変化するので、正常時
および異常時のスペクトルパターンとのマッチングを行
うことにより、劣化進行を診断できる。
The function of the deterioration diagnosis system according to the present invention is as follows:
Among pumps, shaft seal (seal), liner ring,
It is a sliding vibration source such as the impeller ring section and intermediate bearing sleeve section.In the sliding vibration source, the initial wear deterioration and the bearing sleeve, bush, etc. do not raise the vibration level so much, and the characteristic of the vibration spectrum pattern Change will occur. In sliding vibration, not only the vibration spectrum power level increases, but the vibration spectrum is not concentrated into a specific component and has one or more wide mountain-shaped distributions. The frequency (calculated from the center of gravity and the second moment of inertia) and the sharpness of the spectrum change as the deterioration and damage progress. Especially when the center frequency moves, the conventional diagnostic method cannot be applied. Therefore, in the deterioration diagnosis system according to the present invention, these indexes are used as the diagnosis information, and the deterioration of the sliding vibration source is determined by the shift of the spectrum pattern from the normal time to the abnormal time. It is diagnosed whether the wear deterioration possibility is low or the wear deterioration possibility is high. Alternatively, since the spectrum pattern changes with the movement of the center frequency, the progress of deterioration can be diagnosed by performing matching with the spectrum pattern under normal conditions and abnormal conditions.

【0009】具体的には、診断の前に、正常時と異常時
のスペクトルパターン(または軸回転数に依存した成分
を除去したスペクトル特徴パターン)をそれぞれ観測
し、第1記憶器と第2記憶器に記憶させておく。そし
て、回転機器の運転時に、観測スペクトルパターンをこ
れらの正常時と異常時のスペクトルパターンと比較す
る。これにより、劣化の進行とともにスペクトルパター
ンに生じる差異を定量的に認識できる。ここで、観測ス
ペクトルパターンの類似度が異常時の類似度により近い
と判定したときに異常発生と判定する。この判定におい
ては、観測スペクトルパターンと正常時と異常時のそれ
ぞれのスペクトルパターンとの類似度を演算し、あらか
じめそれぞれ設定された正常時と異常時の類似度判定基
準と比較して、どちらにより近いかを判断し、たとえば
ツリー法で判定することにより正常状態から異常状態へ
の観測スペクトルパターンの移行により摺動振動発生部
位の劣化の進行を判定する。類似の程度は、観測スペク
トルパターンについて求められた各種指標を基に算出さ
れ、あるいは、パターンマッチングにより求められる。
Specifically, before the diagnosis, the spectrum patterns at the normal time and at the abnormal time (or the spectrum characteristic patterns from which the component depending on the shaft rotation speed is removed) are observed, respectively, and the first storage device and the second storage device are observed. Store in a container. Then, when the rotating equipment is in operation, the observed spectrum pattern is compared with these normal and abnormal spectrum patterns. As a result, it is possible to quantitatively recognize the difference generated in the spectral pattern as the deterioration progresses. Here, when it is determined that the similarity of the observed spectrum pattern is closer to the similarity at the time of abnormality, it is determined that an abnormality has occurred. In this judgment, the similarity between the observed spectrum pattern and the normal and abnormal spectrum patterns is calculated and compared with the preset similarity judgment criteria for normal and abnormal, whichever is closer. It is determined whether the sliding vibration occurrence site has progressed due to the transition of the observed spectrum pattern from the normal state to the abnormal state by, for example, a tree method. The degree of similarity is calculated based on various indexes obtained for the observed spectrum pattern, or is obtained by pattern matching.

【0010】[0010]

【実施例】はじめに、摺動振動部の振動スペクトルパタ
ーンの例として、軸封部、ライナリング部の振動スペク
トルパターンの例を説明する。図1は、正常状態の軸封
部、ライナリング部の摺動振動スペクトル(加速度G)
の1例を示し、図2は、劣化が進行した状態の軸封部、
ライナリング部の摺動振動スペクトルの1例を示す。こ
の例では、f2を振動ピークとする幅広い振動スペクト
ルの山が存在する。この振動スペクトルでは、図1に示
した正常時のスペクトルと比較すると、振動ピークの周
波数の位置が、正常時のf1から低周波側にずれるとと
もに、ピーク値も増加している。運転時のスペクトルパ
ターンを、これらの正常時と異常時のスペクトルパター
ンと比較することにより、劣化の有無を判定できる。
EXAMPLE First, as an example of the vibration spectrum pattern of the sliding vibration part, an example of the vibration spectrum pattern of the shaft sealing part and the liner ring part will be described. Figure 1 shows the sliding vibration spectrum (acceleration G) of the shaft seal and liner ring in the normal state.
FIG. 2 shows an example of the shaft sealing portion in a state where deterioration has progressed,
An example of the sliding vibration spectrum of the liner ring portion is shown. In this example, there are peaks of a wide vibration spectrum having a vibration peak at f 2 . In this vibration spectrum, as compared with the spectrum in the normal state shown in FIG. 1, the position of the frequency of the vibration peak shifts from f 1 in the normal state to the low frequency side, and the peak value also increases. The presence or absence of deterioration can be determined by comparing the spectrum pattern during operation with the spectrum patterns during normal operation and during abnormal operation.

【0011】また、本発明の診断法は、インペラー部の
損傷の判別にも使用できる。ここで、振動センサは、診
断対象であるインペラー部の振動が検出可能な軸受に取
り付けられる。図3は、劣化がほとんど発生していない
正常状態のインペラー部、インペラーリング部およびラ
イナリング部のスペクトル(速度cm/s)の1例を示
す。このスペクトルパターンは、図1と図2に示した例
と対照的に、複数の振動ピークを示す。f0、fHなどに
比較的鮮明な振動ピークが観測される。ここに、f
0は、インペラーの回転周波数であり、fHは、f0と羽
根枚数(この例では5枚)の積である。また、図4は、
図3の場合に比べて損傷が進んだ状態のインペラー部と
ライナリング部の振動のスペクトルパターンを示す。こ
のスペクトルパターンは、図3の場合に比べて、f0
Hのレベルはほぼ同じとみなせる。しかし、ピークの
位置がずれるとともに、スペクトル成分は多くなり、振
動スペクトルの山の幅が広くなっている。このような場
合、単にピークレベルだけの比較からでは、劣化進行の
診断ができない。そこで、運転時のスペクトルパターン
を、これらの状態のスペクトルパターンと比較すること
により、劣化の進行を判定できる。
The diagnostic method of the present invention can also be used for determining damage to the impeller section. Here, the vibration sensor is attached to a bearing capable of detecting the vibration of the impeller portion that is the diagnosis target. FIG. 3 shows an example of spectra (velocity cm / s) of the impeller part, the impeller ring part, and the liner ring part in a normal state in which almost no deterioration occurs. This spectral pattern shows multiple vibration peaks, in contrast to the examples shown in FIGS. Relatively sharp vibration peaks are observed at f 0 , f H, and the like. Where f
0 is the rotational frequency of the impeller, and f H is the product of f 0 and the number of blades (5 in this example). In addition, FIG.
4 shows a spectrum pattern of vibration of the impeller portion and the liner ring portion in a state where damage is advanced as compared with the case of FIG. 3. In this spectrum pattern, the levels of f 0 and f H can be considered to be almost the same as in the case of FIG. However, as the position of the peak shifts, the number of spectral components increases, and the peak of the vibration spectrum becomes wider. In such a case, the progress of deterioration cannot be diagnosed simply by comparing the peak levels. Therefore, the progress of deterioration can be determined by comparing the spectrum pattern during operation with the spectrum patterns in these states.

【0012】以下、添付の図面を参照して本発明による
実施例について説明する。まず、第1実施例について説
明する。第1実施例では、スペクトル特徴パターンの指
標を求めて類似度を求め、劣化の進行を判定する。スペ
クトル特徴パターンの指標として、具体的には、スペク
トルパワーレベル、スペクトル中心周波数移動度、スペ
クトル尖頭度などが挙げられる。そこで、スペクトルパ
ワーレベル、スペクトル中心周波数移動度およびスペク
トル尖頭度を用いて、軸封部、ライナリング部等の摩耗
劣化について正常状態から異常状態への劣化進行を診断
する。図式的にこれらの指標について説明すると、図5
では、正常時のスペクトルパワーレベルはS1である
が、異常時には大きなレベルS2に増加している。すな
わち、パワーレベルの変化ΔS=S2−S1>0。また、
図6では、スペクトル中心周波数は、正常時のf1から
異常時のf2に変化している。さらに、図7では、スペ
クトル尖頭度は、異常時の方が正常時より大きくなって
いる。スペクトルパワーレベルS、スペクトル中心周波
数Fc、スペクトル尖頭度(クートシス値)Cは次の式
で定義される。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, the first embodiment will be described. In the first embodiment, the index of the spectral characteristic pattern is obtained to obtain the degree of similarity, and the progress of deterioration is determined. Specific examples of the index of the spectrum characteristic pattern include spectrum power level, spectrum center frequency mobility, spectrum sharpness, and the like. Therefore, the progress of deterioration of the shaft seal portion, the liner ring portion, and the like from the normal state to the abnormal state is diagnosed by using the spectrum power level, the spectrum center frequency mobility, and the spectrum sharpness. A schematic description of these indicators is given in FIG.
Then, the spectrum power level in the normal state is S 1 , but it increases to a large level S 2 in the abnormal state. That is, the change in power level ΔS = S 2 −S 1 > 0. Also,
In FIG. 6, the spectrum center frequency changes from f 1 at the normal time to f 2 at the abnormal time. Further, in FIG. 7, the spectral cusp is larger in the abnormal state than in the normal state. The spectrum power level S, the spectrum center frequency F c , and the spectrum sharpness (cootsis value) C are defined by the following equations.

【0013】[0013]

【数1】 [Equation 1]

【数2】 [Equation 2]

【数3】 [Equation 3]

【0014】判別関数Dは、次の式で表される。The discriminant function D is expressed by the following equation.

【数4】D = αS + βFc + γC ここに、Sはスペクトルパワーレベル指数(0〜5の整
数をとる)を表し、Fcはスペクトル中心周波数移動度
指数(0〜5の整数をとる)を表し、Cはスペクトル尖
頭度指数(0〜5の整数をとる)を表し、α、β、γ
は、それぞれ、重み付け係数(0.1〜1.0の値をと
る)を表す。通常、重み付け係数は、α=1.0、β=
0.5、γ=0.2のように、α>β>γの範囲で設定
する。表1は、判定の1例を示す。ここでは、D<3.
4で正常であると判定し、3.4≦D<6.8で劣化可
能性が小さいと判定し、6.8≦Dで劣化可能性が大き
いと判定する。
Equation 4] Here D = αS + βF c + γC , S represents the spectral power level index (takes an integer of 0 to 5), F c takes the integer spectral center frequency mobility index (0-5 ), C represents a spectral sharpness index (takes an integer of 0 to 5), and α, β, γ
Represents a weighting coefficient (takes a value of 0.1 to 1.0). Normally, the weighting factors are α = 1.0 and β =
It is set in the range of α>β> γ, such as 0.5 and γ = 0.2. Table 1 shows an example of the determination. Here, D <3.
It is determined to be normal in 4; it is determined that the deterioration possibility is small in 3.4 ≦ D <6.8; and the deterioration possibility is large in 6.8 ≦ D.

【表1】 [Table 1]

【0015】図8は、第1実施例のポンプ劣化診断シス
テムのブロック図を示す。振動センサ2は、診断対象で
あるポンプの軸受部に装着され、軸封部(シール)およ
びライナリング部からの信号(加速度、AE(アコース
ティックエミッション)など)を検出できる。この検出
信号は、振動変換器4に入力され、増幅、積分、レベル
変換などの処理により適当な出力信号に変換される。振
動センサ2と振動変換器4とが、振動検出装置6を形成
する。振動検出装置の出力信号は、次に、高周波域遮断
フィルタ8および低周波域遮断フィルタ10とからなる
帯域フィルタにより、ポンプの正常時および異常時の摺
動振動周波数と無関係な高周波域と低周波域の振動成分
を遮断されたのち、A/D変換器12においてデジタル
出力信号に変換される。このデジタル出力信号は、デジ
タル演算式の周波数スペクトル分析演算器14に入力さ
れる。この周波数スペクトル分析演算器14は、A/D
変換器12からのデジタル信号をサンプリングして、高
速フーリエ変換(FFT)処理により振動スペクトルパ
ターンを算出する。
FIG. 8 shows a block diagram of the pump deterioration diagnosis system of the first embodiment. The vibration sensor 2 is attached to a bearing portion of a pump to be diagnosed, and can detect signals (acceleration, AE (acoustic emission), etc.) from a shaft sealing portion (seal) and a liner ring portion. This detection signal is input to the vibration converter 4 and converted into an appropriate output signal by processing such as amplification, integration and level conversion. The vibration sensor 2 and the vibration converter 4 form a vibration detection device 6. The output signal of the vibration detecting device is then subjected to a high-frequency band and a low-frequency band unrelated to the sliding vibration frequency at the normal and abnormal times of the pump by the band filter including the high-frequency band cut-off filter 8 and the low frequency band cut-off filter 10. After the vibration component in the range is cut off, it is converted into a digital output signal in the A / D converter 12. This digital output signal is input to the frequency spectrum analysis calculator 14 of digital calculation formula. This frequency spectrum analysis calculator 14 is an A / D
The digital signal from the converter 12 is sampled and the vibration spectrum pattern is calculated by a fast Fourier transform (FFT) process.

【0016】ポンプの軸回転数に依存する振動スペクト
ル成分などを前もって信号から除去すると、軸回転数に
依存しない当該摺動振動スペクトル(スペクトル特徴パ
ターンのみ)のS/N比の向上を図ることができる。軸
回転数に依存する振動成分には、アンバランス、ミスア
ラインメントなどにより発生する機構部振れ廻り振動n
0、転がり軸受けの損傷により発生する振動Af0(こ
こにAは、転がり軸受けの仕様から決まる定数であ
る)、歯車機構の噛み合い振動(振動数Zf0)(ここ
にZは、歯数である)などがある。そこで、ポンプに回
転数検出器16を取り付けてポンプの回転数を検出す
る。スペクトル特徴パターン演算器18は、検出された
回転数を入力し、上述の軸回転数に依存する成分の振動
周波数スペクトルを全体のスペクトルから除去する。こ
の演算により、摺動振動成分によるスペクトル(すなわ
ちスペクトル特徴パターン)のみが残る。
By removing the vibration spectrum component depending on the shaft rotation speed of the pump from the signal in advance, it is possible to improve the S / N ratio of the sliding vibration spectrum (only the spectral characteristic pattern) independent of the shaft rotation speed. it can. The vibration component that depends on the shaft rotation speed includes the whirling vibration n of the mechanical part generated by unbalance, misalignment, or the like.
f 0 , vibration Af 0 generated by damage to the rolling bearing (A is a constant determined by the specifications of the rolling bearing), meshing vibration of the gear mechanism (frequency Zf 0 ) (where Z is the number of teeth) There is) etc. Therefore, the rotation speed detector 16 is attached to the pump to detect the rotation speed of the pump. The spectral characteristic pattern calculator 18 receives the detected rotation speed and removes the vibration frequency spectrum of the above-described component depending on the shaft rotation speed from the entire spectrum. By this calculation, only the spectrum (that is, the spectrum characteristic pattern) due to the sliding vibration component remains.

【0017】このスペクトル特徴パターン(たとえば5
12本の周波数でのスペクトル値)は、スイッチ20を
介して、正常時には、正常時スペクトル特徴パターン記
憶器22に記憶でき、異常時には、異常時スペクトル特
徴パターン記憶器24に記憶できる。こうして、2個の
記憶器22、24に正常時と異常時のスペクトル特徴パ
ターンがあらかじめ記憶される。なお、記憶器24に
は、劣化診断に有効な程度の劣化状態にある診断対象に
ついて測定したスペクトル特徴パターンを記憶する。
This spectral feature pattern (eg 5
Through the switch 20, the spectrum values at 12 frequencies can be stored in the normal spectrum characteristic pattern storage 22 during normal operation and in the abnormal spectrum characteristic pattern storage 24 during abnormal operation. In this way, the spectrum characteristic patterns at the normal time and at the abnormal time are stored in advance in the two storage devices 22 and 24. The storage unit 24 stores the spectrum characteristic pattern measured for the diagnosis target in a deteriorated state effective for deterioration diagnosis.

【0018】次に、ポンプ運転時(診断時)に、スペク
トル特徴パターン分析演算器22から出力される診断対
象の観測対象の観測振動スペクトル特徴パターンについ
て、観測振動スペクトル特徴パターンを正常時と異常時
のスペクトル特徴パターンと比較して、ポンプの状態を
判定する。
Next, at the time of pump operation (at the time of diagnosis), regarding the observed vibration spectrum characteristic pattern of the observation target of the diagnosis object output from the spectrum characteristic pattern analysis calculator 22, the observed vibration spectrum characteristic pattern is set to normal and abnormal. To determine the state of the pump.

【0019】具体的には、スペクトル特徴パターン類似
度演算器28は、診断対象の観測スペクトル特徴パター
ンをスイッチ26を介してスペクトル特徴パターン演算
器18から入力し、上述のスペクトルパワーレベルS、
スペクトル中心周波数Fc、スペクトル尖頭度Cを求
め、判別関数Dをリアルタイムで計算する。同様に、ス
ペクトル特徴パターン類似度演算器28は、スイッチ2
6により選択される正常時スペクトル特徴パターン記憶
器28または異常時スペクトル特徴パターン記憶器24
から入力される正常時または異常時のスペクトル特徴パ
ターンについても、先に説明した判別関数Dを計算す
る。判定部30は、これらの判別関数値について、正常
時スペクトル特徴パターン類似度判定基準記憶器32に
記憶された正常時の類似度判定基準および異常時スペク
トルパターン類似度判定基準記憶器34に記憶された異
常時の類似度判定基準を基に、観測スペクトル特徴パタ
ーンが正常状態にあるか異常状態にあるかを判定する。
そして、その診断結果を表示部(CRT、プリンタな
ど)32に送り、診断結果の表示や印字をさせる。ユー
ザは、この表示結果を見て診断対象における異常の有無
や劣化の進行度を判断できる。なお、制御装置34は、
A/D変換器12、周波数スペクトル演算分析器14、
スペクトル特徴パターン演算器18、スイッチ20、正
常時スペクトル特徴パターン記憶器22、異常時スペク
トルパターン記憶器24、スイッチ26、スペクトル特
徴パターン類似度演算器28、および、判定部30に制
御信号を送り、これらのユニットを総合的に制御して、
上述の動作を行わせる。
Specifically, the spectral characteristic pattern similarity calculator 28 inputs the observed spectral characteristic pattern of the diagnosis object from the spectral characteristic pattern calculator 18 through the switch 26, and the spectral power level S,
The spectrum center frequency F c and the spectrum sharpness C are obtained, and the discriminant function D is calculated in real time. Similarly, the spectral feature pattern similarity calculator 28 uses the switch 2
6, the normal-time spectral characteristic pattern storage unit 28 or the abnormal-time spectral characteristic pattern storage unit 24.
The discriminant function D described above is also calculated for the normal or abnormal spectral feature pattern input from the. The determination section 30 stores these discriminant function values in the normal time spectral feature pattern similarity determination reference storage unit 32 stored in the normal time spectral characteristic pattern similarity determination reference storage unit 34. It is determined whether the observed spectral feature pattern is in a normal state or in an abnormal state, based on the similarity criterion for abnormalities.
Then, the diagnostic result is sent to the display unit (CRT, printer, etc.) 32 to display or print the diagnostic result. The user can judge the presence / absence of abnormality in the diagnosis target and the degree of progress of deterioration by looking at the display result. The control device 34 is
A / D converter 12, frequency spectrum calculation analyzer 14,
The control signal is sent to the spectrum characteristic pattern calculator 18, the switch 20, the normal spectrum characteristic pattern memory 22, the abnormal spectrum pattern memory 24, the switch 26, the spectrum characteristic pattern similarity calculator 28, and the determination unit 30, By controlling these units comprehensively,
The above operation is performed.

【0020】図9は、スペクトル特徴パターン類似度演
算器28と判定部30におけるスペクトル特徴パターン
の類似度判定のフローを示す。類似度判定において、ス
ペクトルパワーレベルS、スペクトル中心周波数Fc
スペクトル尖頭度Cの各々について、正常時と異常時の
スペクトル特徴パターンとの類似をツリー法により判定
する。類似度判定が開始されると、スペクトル特徴パタ
ーン類似度演算器28は、まず、診断対象の観測スペク
トル特徴パターンについてスペクトル特徴パターンの類
似度(判別関数D)を演算する(ステップS2)。次
に、判定部30は、この類似度を、記憶器32に記憶さ
れた正常時スペクトル特徴パターン類似度判断基準と比
較する(ステップS4)。類似度が正常時の判定基準よ
り大きいと判断すると(ステップS4でYES)、正常
と判定する(ステップS6)。また、正常時スペクトル
特徴パターン類似度判定基準と比較して類似度が正常時
の判定基準より小さいと判断すると(ステップS4でN
O)、スペクトル特徴パターン類似度演算器28は、観
測スペクトル特徴パターンと、異常時スペクトル特徴パ
ターン記憶器24に記憶されたスペクトルパターンとか
ら異常時のスペクトルパターンとの類似度を演算する
(ステップS8)。次に、判定部30は、この類似度
を、記憶器30に記憶された異常時のスペクトルパター
ン類似度判定基準と比較する(ステップS10)。類似
度が異常時の判定基準より小さいと判断すると(ステッ
プS10でYES)、劣化の可能性が小さいと判定する
(ステップS12)。また、ステップS10で、類似度
が異常時の判定基準より大きいと判断すると(ステップ
S14でNO)、劣化の可能性が大きいと判定して(ス
テップS16)、このフローを終了する。以上のフロー
により、劣化の進行を、正常状態から異常状態への観測
スペクトルパターンの移行により判定できる。
FIG. 9 shows a flow for determining the similarity of the spectral feature patterns in the spectral feature pattern similarity calculator 28 and the determining unit 30. In the similarity determination, the spectrum power level S, the spectrum center frequency F c ,
For each of the spectral cusps C, the similarity between the normal and abnormal spectral feature patterns is determined by the tree method. When the similarity determination is started, the spectrum feature pattern similarity calculator 28 first calculates the similarity (discriminant function D) of the spectrum feature pattern for the observed spectrum feature pattern of the diagnosis target (step S2). Next, the determination unit 30 compares this similarity with the normal spectrum characteristic pattern similarity determination standard stored in the storage 32 (step S4). When it is determined that the degree of similarity is higher than the criterion for normality (YES in step S4), it is determined to be normal (step S6). Further, when it is judged that the similarity is smaller than the judgment criterion in the normal state as compared with the judgment criterion of the spectrum characteristic pattern similarity in the normal state (N in step S4).
O), the spectral feature pattern similarity calculator 28 calculates the similarity between the observed spectrum feature pattern and the spectrum pattern stored in the abnormal spectrum feature pattern storage 24 with the abnormal spectrum pattern (step S8). ). Next, the determination unit 30 compares this similarity with the spectrum pattern similarity determination criterion at the time of abnormality stored in the storage unit 30 (step S10). If it is determined that the degree of similarity is smaller than the criterion for abnormality (YES in step S10), it is determined that the possibility of deterioration is small (step S12). If it is determined in step S10 that the degree of similarity is higher than the criterion for abnormality (NO in step S14), it is determined that the possibility of deterioration is high (step S16), and this flow is ended. With the above flow, the progress of deterioration can be determined by the transition of the observed spectrum pattern from the normal state to the abnormal state.

【0021】ここで、スペクトル特徴パターン類似度演
算器28の判別関数Dの重み係数や、2個の記憶器3
2、34に記憶される正常時と異常時のスペクトル特徴
パターン類似度判断基準は、診断事例の蓄積により変更
できる。これにより、診断精度を向上できる。また、重
み係数や判断基準を可変とすることにより、診断対象
(軸封部、ライナリング部)の固有の特性に合わせて判
定基準を調整でき、より実態に合わせた判定が可能にな
る。
Here, the weight coefficient of the discriminant function D of the spectral feature pattern similarity calculator 28 and the two storage devices 3 are used.
The judgment criteria of the spectrum characteristic pattern similarity in normal times and abnormal times stored in Nos. 2 and 34 can be changed by accumulating diagnostic cases. Thereby, the diagnostic accuracy can be improved. Further, by making the weighting factor and the judgment criterion variable, the judgment criterion can be adjusted in accordance with the characteristic peculiar to the diagnosis target (the shaft sealing portion, the liner ring portion), and the judgment can be made according to the actual condition.

【0022】また、図8に示した劣化診断システムにお
いて、異常時スペクトル特徴パターン類似度判定基準記
憶器34において、正常時スペクトル特徴パターン類似
度判定基準記憶器32に記憶されている判定基準より低
く設定した類似度判定基準を記憶してもよい。この場
合、異常時スペクトル特徴パターン類似度判定規準記憶
器34を第2正常時スペクトル特徴パターン判定規準記
憶器として機能させることになる。たとえば、診断対象
のポンプに関し、異常時の振動スペクトルが得られず、
したがって異常時スペクトル特徴パターンが算出されな
い場合に、この方法を採ることができる。このとき、判
定部30は、観測スペクトル特徴パターンの類似度を2
個の類似度判定基準記憶器32、34に記憶された判定
基準と比較することにより、診断対象が、正常状態にあ
るか、摩耗劣化可能性が小さい状態にあるか、摩耗劣化
可能性が大きい状態にあるかが判定できる。
In the deterioration diagnosis system shown in FIG. 8, the abnormal spectrum characteristic pattern similarity determination criterion storage unit 34 is lower than the determination criterion stored in the normal spectrum characteristic pattern similarity determination criterion storage unit 32. The set similarity determination criterion may be stored. In this case, the abnormal spectrum characteristic pattern similarity determination criterion storage unit 34 functions as the second normal spectrum characteristic pattern determination criterion storage unit. For example, regarding the pump to be diagnosed, the vibration spectrum at the time of abnormality could not be obtained,
Therefore, this method can be adopted when the abnormal spectrum characteristic pattern is not calculated. At this time, the determination unit 30 sets the similarity of the observed spectrum feature pattern to 2
By comparing with the determination criteria stored in the individual similarity determination criteria storage devices 32 and 34, the diagnosis target is in a normal state, in a state in which wear degradation possibility is low, or in wear degradation possibility is high. It can be determined whether or not it is in a state.

【0023】次に、パターンマッチングを用いた第2実
施例について説明する。この実施例は、振動スペクトル
パターンにおいて、劣化の進行とともに中心周波数が移
動する場合に適用される。図10は、第2実施例のポン
プ劣化診断システムのブロック図を示す。この診断シス
テムは、軸封部、ライナリング等の摩耗劣化を正常状態
から異常状態への観測スペクトルパターンの移行により
判定する。振動センサ2は、診断対象であるポンプの軸
受部に装着され、軸封部およびライナリングからの信号
(加速度、AEなど)を検出できる。この検出信号は、
振動変換器4に入力され、増幅、積分、レベル変換など
の処理により適当な出力信号に変換される。振動センサ
2と振動変換器4とが、振動検出装置6を形成する。振
動検出装置の出力信号は、次に、高周波域遮断フィルタ
8および低周波域遮断フィルタ10とからなる帯域フィ
ルタにより、ポンプの正常時および異常時の摺動振動周
波数と無関係な高周波域と低周波域の振動成分を遮断さ
れたのち、A/D変換器12においてデジタル出力信号
に変換される。このデジタル出力信号は、デジタル演算
式の周波数スペクトル分析演算器14に入力される。こ
の周波数スペクトル分析演算器14は、A/D変換器1
2からのデジタル信号をサンプリングして、高速フーリ
エ変換(FFT)処理により振動スペクトルパターンを
算出する。この振動スペクトルパターン(たとえば51
2本の周波数でのスペクトル値)は、スイッチ56を介
して、正常時には、正常時スペクトルパターン記憶器5
8に記憶でき、異常時には、異常時スペクトルパターン
記憶器60に記憶できる。こうして、2個の記憶器5
8、60に正常時と異常時のスペクトルパターンがあら
かじめ記憶される。なお、記録器60には、劣化診断に
有効な程度の劣化状態にある診断対象について測定した
振動スペクトルパターンを記憶する。
Next, a second embodiment using pattern matching will be described. This embodiment is applied to the case where the center frequency moves as the deterioration progresses in the vibration spectrum pattern. FIG. 10 shows a block diagram of the pump deterioration diagnosis system of the second embodiment. This diagnostic system determines wear deterioration of the shaft seal portion, liner ring, etc. by shifting the observed spectrum pattern from a normal state to an abnormal state. The vibration sensor 2 is attached to a bearing portion of a pump to be diagnosed, and can detect signals (acceleration, AE, etc.) from the shaft sealing portion and the liner ring. This detection signal is
It is input to the vibration converter 4 and converted into an appropriate output signal by processing such as amplification, integration and level conversion. The vibration sensor 2 and the vibration converter 4 form a vibration detection device 6. The output signal of the vibration detecting device is then subjected to a high-frequency band and a low-frequency band unrelated to the sliding vibration frequency at the normal and abnormal times of the pump by the band filter including the high-frequency band cut-off filter 8 and the low frequency band cut-off filter 10. After the vibration component in the range is cut off, it is converted into a digital output signal in the A / D converter 12. This digital output signal is input to the frequency spectrum analysis calculator 14 of digital calculation formula. The frequency spectrum analysis calculator 14 is the A / D converter 1
The digital signal from 2 is sampled, and a vibration spectrum pattern is calculated by a fast Fourier transform (FFT) process. This vibration spectrum pattern (for example, 51
The spectrum values at the two frequencies are transmitted through the switch 56 in the normal state to the normal state spectrum pattern storage unit 5
8 and can be stored in the spectrum pattern memory 60 at the time of abnormality at the time of abnormality. In this way, two storage devices 5
The spectrum patterns of normal time and abnormal time are stored in advance in Nos. 8 and 60. The recorder 60 stores the vibration spectrum pattern measured for the diagnosis target in a deteriorated state effective for deterioration diagnosis.

【0024】次に、ポンプ運転時(診断時)に、周波数
スペクトル分析演算器14から出力される診断対象の観
測対象の観測振動スペクトルパターンについて、観測振
動スペクトルパターンを正常時と異常時のスペクトルパ
ターンと比較して、ポンプの状態を判定する。このた
め、観測振動スペクトルパターンと上記の正常時と異常
時のスペクトルパターンとのパターンマッチングを行
う。パターンマッチングには種々の手法があるが、本実
施例では、複数の識別パターン(上述の正常時と異常時
のスペクトルパターン)についてそれぞれパターンの類
似度を求めてパターンを識別する。
Next, at the time of pump operation (at the time of diagnosis), regarding the observed vibration spectrum pattern of the observation object of the diagnosis object output from the frequency spectrum analysis calculator 14, the observed vibration spectrum pattern is the normal and abnormal spectrum patterns. To determine the state of the pump. Therefore, pattern matching is performed between the observed vibration spectrum pattern and the above-mentioned normal and abnormal spectrum patterns. There are various methods for pattern matching, but in the present embodiment, the pattern similarity is determined for each of a plurality of identification patterns (the above-mentioned normal and abnormal spectrum patterns) by calculating the pattern similarity.

【0025】具体的には、スペクトルパターンマッチン
グ演算器64は、診断対象の観測振動スペクトルパター
ンをスイッチ66を介して周波数スペクトル分析演算器
64から入力し、スイッチ62により選択される正常時
スペクトルパターン記憶器58または異常時のスペクト
ルパターン記憶器60からの正常時または異常時のスペ
クトルパターンと比較して類似度の照合を行う。判定部
66は、この照合結果について、正常時スペクトルパタ
ーン類似度判定基準記憶器68に記憶された正常時の類
似度判定基準および異常時スペクトルパターン類似度判
定基準記憶器70に記憶された異常時の類似度判定基準
を基に、観測振動スペクトルパターンが正常状態にある
か異常状態にあるかをリアルタイムで判定する。そし
て、その診断結果を表示部(CRT、プリンタなど)7
2に送り、診断結果の表示や印字をさせる。ユーザは、
この表示結果を見て診断対象における異常の有無や劣化
の進行度を判断できる。なお、制御装置74は、A/D
変換器12、周波数スペクトル演算分析器14、スイッ
チ56、正常時スペクトルパターン記憶器58、異常時
スペクトルパターン記憶器60、スイッチ62、スペク
トルパターンマッチング演算器64、および、判定部6
6に制御信号を送り、これらのユニットを総合的に制御
して、所定の動作を行わせる。
Specifically, the spectrum pattern matching calculator 64 inputs the observed vibration spectrum pattern of the diagnosis object from the frequency spectrum analysis calculator 64 via the switch 66, and stores the normal time spectrum pattern selected by the switch 62. The similarity is compared with the normal or abnormal spectrum pattern from the device 58 or the abnormal spectrum pattern storage 60. The determination unit 66 determines whether the collation result is the normal-time similarity pattern determination criterion stored in the normal-time spectrum pattern similarity determination criterion storage unit 68 and the abnormal-time spectrum pattern similarity determination criterion storage unit 70 in the abnormal state. On the basis of the similarity criterion of (1), whether the observed vibration spectrum pattern is in the normal state or the abnormal state is determined in real time. The diagnostic result is displayed on the display unit (CRT, printer, etc.) 7
2 to display and print the diagnostic results. The user
The presence or absence of an abnormality in the diagnosis target and the degree of deterioration can be determined by looking at the display result. In addition, the control device 74 is an A / D
The converter 12, the frequency spectrum calculation analyzer 14, the switch 56, the normal spectrum pattern storage 58, the abnormal spectrum pattern storage 60, the switch 62, the spectrum pattern matching calculator 64, and the determination unit 6.
A control signal is sent to 6 to comprehensively control these units to perform a predetermined operation.

【0026】ここで、2個の記憶器68、70に記憶さ
れる正常時と異常時のスペクトルパターン類似度判断基
準は、診断事例の蓄積により変更できる。これにより、
診断精度を向上できる。また、判断基準を可変とするこ
とにより、診断対象(軸封部、ライナリング)の固有の
特性に合わせて判定基準を調整でき、より実態に合わせ
た判定が可能になる。
Here, the criteria for determining the spectral pattern similarity in the normal state and the abnormal state, which are stored in the two storage devices 68 and 70, can be changed by accumulating diagnostic cases. This allows
The diagnostic accuracy can be improved. Further, by making the judgment criterion variable, the judgment criterion can be adjusted according to the unique characteristics of the diagnosis target (shaft seal portion, liner ring), and the judgment can be made according to the actual condition.

【0027】図10は、判定部66における判断のフロ
ーを示す。判定が開始されると、まず、観測された診断
対象の観測振動スペクトルパターンと、正常時スペクト
ルパターン記憶器58に記憶されたスペクトルパターン
とから正常時のスペクトルパターンとの類似度を演算す
る(ステップS32)。次に、この類似度を、記憶器5
8に記憶された正常時スペクトルパターン類似度判断基
準と比較する(ステップS34)。類似度が正常時の判
定基準より大きいと判断されると(ステップS34でY
ES)、正常と判断して(ステップS36)、このフロ
ーを終了する。また、正常時スペクトルパターン類似度
判定基準と比較して類似度が正常時の判定基準より小さ
いと判断されると(ステップS34でNO)、観測振動
スペクトルパターンと、異常時スペクトルパターン記憶
器60に記憶されたスペクトルパターンとから異常時の
スペクトルパターンとの類似度を演算する(ステップS
38)。次に、この類似度を、記憶器60に記憶された
異常時のスペクトルパターン類似度判定基準と比較する
(ステップS40)。類似度が異常時の判定基準より小
さいと判断されると(ステップS40でYES)、正常
とも異常とも判断できないと判定して(ステップS4
2)、このフローを終了する。また、ステップS40
で、類似度が異常時の判定基準より大きいと判断される
と(ステップS44でNO)、異常と判定して(ステッ
プS46)、このフローを終了する。以上のフローによ
り、劣化の進行を、正常状態から異常状態への観測スペ
クトルパターンの移行により判定できる。
FIG. 10 shows a flow of judgment in the judgment unit 66. When the determination is started, first, the degree of similarity between the observed vibration spectrum pattern of the diagnostic object and the spectrum pattern stored in the normal-time spectrum pattern storage unit 58 is calculated (step S). S32). Next, this similarity is stored in the storage unit 5.
It is compared with the normal time spectrum pattern similarity determination criterion stored in step 8 (step S34). When it is determined that the similarity is higher than the criterion for normality (Y in step S34)
ES), it is determined to be normal (step S36), and this flow ends. Further, when it is judged that the similarity is smaller than the judgment criterion in the normal state as compared with the judgment pattern in the normal time spectrum pattern similarity (NO in step S34), the observed vibration spectrum pattern and the abnormal time spectrum pattern storage unit 60 are stored. The similarity between the stored spectrum pattern and the spectrum pattern at the time of abnormality is calculated (step S
38). Next, this similarity is compared with the spectrum pattern similarity determination criterion at the time of abnormality stored in the storage device 60 (step S40). If it is determined that the similarity is smaller than the criterion for abnormality (YES in step S40), it is determined that neither normality nor abnormality can be determined (step S4).
2) Then, this flow ends. Also, step S40
Then, if it is determined that the degree of similarity is larger than the criterion for abnormality (NO in step S44), it is determined to be abnormal (step S46), and this flow ends. With the above flow, the progress of deterioration can be determined by the transition of the observed spectrum pattern from the normal state to the abnormal state.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明のポンプ劣化診断システムでは、
従来は、診断が困難であったポンプの軸封部、ライナリ
ング部、インペラーリング部、中間軸受部等の摺動振動
源の劣化進行が判定できる。特にスペクトルパターンに
おいて中心周波数が移動する場合にも劣化進行が判定で
きる。このことにより、ポンプ補修時期のより適切な決
定や前もっての補修内容の検討が可能となり、ひいては
保全費が削減できる。本発明のポンプ劣化診断システム
は、神経回路網モデルを用いる診断法に比べ、特徴パラ
メータの指標を具体的な特徴パラメータに絞り、システ
ムの実用稼動を容易にしている。
According to the pump deterioration diagnosis system of the present invention,
It is possible to judge the progress of deterioration of sliding vibration sources such as a shaft seal portion, a liner ring portion, an impeller ring portion, and an intermediate bearing portion of a pump, which has been difficult to diagnose in the past. In particular, the progress of deterioration can be determined even when the center frequency moves in the spectrum pattern. As a result, it becomes possible to more appropriately determine the repair time of the pump and to examine the repair content in advance, and it is possible to reduce the maintenance cost. The pump deterioration diagnosis system of the present invention narrows the index of the characteristic parameter to a specific characteristic parameter as compared with the diagnosis method using the neural network model, and facilitates the practical operation of the system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 正常なシール、ライナリングの振動スペクト
ルパターンを図式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a vibration spectrum pattern of a normal seal and a liner ring.

【図2】 劣化の進行しているシール、ライナリングの
振動スペクトルパターンを図式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a vibration spectrum pattern of a seal and a liner ring whose deterioration is progressing.

【図3】 正常時のインペラー、ライナリングの振動ス
ペクトルパターンを図式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing vibration spectrum patterns of an impeller and a liner ring under normal conditions.

【図4】 損傷時のインペラー、ライナリングの振動ス
ペクトルパターンを図式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing vibration spectrum patterns of an impeller and a liner ring at the time of damage.

【図5】 スペクトルパワーレベルの正常状態から異常
状態への変化を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a change in spectrum power level from a normal state to an abnormal state.

【図6】 スペクトル中心周波数の正常状態から異常状
態への移動を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a shift of a spectrum center frequency from a normal state to an abnormal state.

【図7】 スペクトル尖頭度の正常状態から異常状態へ
の変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a change in spectral sharpness from a normal state to an abnormal state.

【図8】 劣化診断システムの第1実施例のシステムの
ブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of a system of a first embodiment of a deterioration diagnosis system.

【図9】 図8に示した劣化診断システムの判定部の判
定のフローチャートである。
9 is a flowchart of the determination of the determination unit of the deterioration diagnosis system shown in FIG.

【図10】 劣化診断システムの第2実施例のブロック
図である。
FIG. 10 is a block diagram of a second embodiment of the deterioration diagnosis system.

【図11】 図10に示した劣化診断システムの判定部
の判定のフローチャートである。
11 is a flowchart of the determination of the determination unit of the deterioration diagnosis system shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…振動センサ、 4…振動変換器、 12…A/
D変換器、14…周波数スペクトル分析演算器、22…
正常時スペクトル特徴パターン記憶器、24…異常時ス
ペクトル特徴パターン記憶器、28…スペクトル特徴パ
ターン類似度演算器、30…判定部、 32…正常時
類似度判定基準記憶器、34…異常時類似度判定基準記
憶器、58…正常時スペクトルパターン記憶器、60…
異常時スペクトルパターン記憶器、64…スペクトルパ
ターンマッチング演算器、66…判定部、 68…正
常時類似度判定基準記憶器、70…異常時類似度判定基
準記憶器。
2 ... Vibration sensor, 4 ... Vibration converter, 12 ... A /
D converter, 14 ... Frequency spectrum analysis calculator, 22 ...
Normal-time spectrum feature pattern storage, 24 ... Abnormal-time spectrum feature pattern storage, 28 ... Spectral feature pattern similarity calculator, 30 ... Judgment unit, 32 ... Normal-time similarity determination reference storage, 34 ... Abnormal-time similarity Judgment standard storage device, 58 ... Spectral pattern storage device under normal conditions, 60 ...
Abnormal spectrum pattern storage, 64 ... Spectral pattern matching calculator, 66 ... Judgment unit, 68 ... Normal time similarity determination reference storage, 70 ... Abnormality similarity determination reference storage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 一美 東京都千代田区内幸町二丁目2番3号 川 崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者 永井 勲 東京都中央区日本橋小伝馬町14番4号 川 鉄アドバンテック株式会社東京支店内 (72)発明者 秋葉 義雄 東京都中央区日本橋小伝馬町14番4号 川 鉄アドバンテック株式会社東京支店内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazumi Fukuda 2-3-2 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Kawasaki Steel Corporation Tokyo headquarters (72) Inventor Isao Nagai 14th Nihonbashi Kodenmacho, Chuo-ku, Tokyo No. 4 Kawatetsu Advantech Co., Ltd. Tokyo Branch (72) Inventor Yoshio Akiba 14-4 Nihonbashi Kodenmacho, Chuo-ku, Tokyo Kawatetsu Advantech Co., Ltd. Tokyo Branch

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】診断対象である摺動振動源の振動を電気信
号として検出し、デジタル信号として出力する振動信号
検出装置と、 振動信号検出装置より入力されるデジタル信号をサンプ
リングして振動スペクトルパターンを算出する周波数ス
ペクトル分析演算器と、 周波数スペクトル分析演算器より入力された正常時のス
ペクトルパターンを記憶する第1記憶器と、 周波数スペクトル分析演算器より入力された異常時のス
ペクトルパターンを記憶する第2記憶器と、 第1記憶器に記憶された正常時スペクトルパターンおよ
び第2記憶器に記憶された異常時スペクトルパターン
を、周波数スペクトル分析演算器から入力された観測ス
ペクトルパターンと比較し、観測スペクトルパターンの
正常時スペクトルパターンと異常時スペクトルパターン
に対する類似から診断対象の劣化進行を診断するパター
ン比較装置とを具備するポンプ劣化診断システム。
1. A vibration signal detecting device for detecting vibration of a sliding vibration source as a diagnostic object as an electric signal and outputting it as a digital signal, and a vibration spectrum pattern by sampling a digital signal inputted from the vibration signal detecting device. A frequency spectrum analysis calculator for calculating, a first memory for storing a normal spectrum pattern input from the frequency spectrum analysis calculator, and an abnormal spectrum pattern input from the frequency spectrum analysis calculator The normal spectrum pattern stored in the second storage unit, the first storage unit and the abnormal spectrum pattern stored in the second storage unit are compared with the observed spectrum pattern input from the frequency spectrum analysis calculator, and the observed spectrum pattern is observed. Normal spectrum pattern and abnormal spectrum pattern A pump deterioration diagnosis system including a pattern comparison device for diagnosing deterioration progress of a diagnosis target based on similarity to the above.
【請求項2】請求項1に記載されたポンプ劣化診断シス
テムにおいて、 上記のパターン比較装置は、入力される観測スペクトル
パターン、および、第1記憶器および第2記憶器に記憶
されたスペクトルパターンについて、パワーレベル、中
心周波数移動度および尖頭度を算出し、これらの3指標
の関数としてあらかじめ定められた判別関数を用いて劣
化進行を診断することを特徴とするポンプ劣化診断シス
テム。
2. The pump deterioration diagnosing system according to claim 1, wherein the pattern comparison device receives the observed spectrum pattern and the spectrum patterns stored in the first storage device and the second storage device. A pump deterioration diagnosis system characterized by calculating a power level, a center frequency mobility, and a sharpness, and using a predetermined discriminant function as a function of these three indexes to diagnose deterioration progress.
【請求項3】請求項1に記載されたポンプ劣化診断シス
テムにおいて、 さらに、ポンプの回転数を検出する回転数検出器と、 回転数検出器からポンプの回転数を入力し、上記の周波
数スペクトル分析演算器から振動スペクトルパターンを
入力し、診断対象の軸回転数に依存して発生する廻り振
動スペクトルを除去したスペクトルパターン(以下では
スペクトル特徴パターンという)を算出し、上記の第1
記憶器、第2記憶器およびパターン比較器に出力するス
ペクトル特徴パターン演算器とを具備し、上記の第1記
憶器と第2記憶器は、スペクトル特徴パターンを記憶
し、上記のパターン比較装置は、スペクトル特徴パター
ンについて類似度を算出することを特徴とするポンプ劣
化診断システム。
3. The pump deterioration diagnosis system according to claim 1, further comprising: a rotation speed detector for detecting the rotation speed of the pump, and the rotation speed of the pump inputted from the rotation speed detector, and the frequency spectrum described above. The vibration spectrum pattern is input from the analysis calculator, and a spectrum pattern (hereinafter, referred to as a spectrum characteristic pattern) in which the rotating vibration spectrum generated depending on the shaft rotation speed of the diagnosis target is removed is calculated, and the first pattern described above is calculated.
A storage unit, a second storage unit, and a spectrum feature pattern calculator for outputting to the pattern comparator, wherein the first storage unit and the second storage unit store the spectrum feature pattern, and the pattern comparison apparatus described above , A pump deterioration diagnosis system characterized by calculating a degree of similarity for a spectral characteristic pattern.
【請求項4】請求項3に記載されたポンプ劣化診断シス
テムにおいて、 上記の比較装置は、スペクトル特徴パターン演算器から
入力される観測スペクトル特徴パターンと、第1記憶器
に記憶された正常時スペクトル特徴パターンおよび第2
記憶器に記憶された異常時スペクトル特徴パターンとの
類似度を演算する類似度演算器と、正常時スペクトル特
徴パターンとの類似度の判定規準を記憶する第3記憶器
と、異常時スペクトル特徴パターンとの類似度の判定規
準を記憶する第4記憶器と、類似度演算器から入力され
る類似度と第3記憶器および第4記憶器から入力される
2つの判定規準とを比較し診断対象の劣化進行状態を判
定する判定器とからなることを特徴とするポンプ劣化診
断システム。
4. The pump deterioration diagnosis system according to claim 3, wherein the comparison device includes the observed spectrum feature pattern input from the spectrum feature pattern calculator and the normal spectrum stored in the first storage device. Feature pattern and second
A similarity calculator for calculating the similarity with the abnormal spectrum feature pattern stored in the memory, a third memory for storing the criterion for determining the similarity with the normal spectrum feature pattern, and an abnormal spectrum feature pattern And a fourth storage unit that stores a determination criterion of the similarity degree between the first and second storage units, and a diagnosis target by comparing the similarity degree input from the similarity degree computing unit and two determination criteria input from the third storage unit and the fourth storage unit. And a judging device for judging the deterioration progressing state of the pump.
【請求項5】請求項4に記載されたポンプ劣化診断シス
テムにおいて、 上記の類似度演算器は、スペクトル特徴パターンからパ
ワーレベル、中心周波数移動度および尖頭度を算出し、
上記の判定器は、これらの3指標の関数としてあらかじ
め定められた判別関数を用いて劣化進行を診断すること
を特徴とするポンプ劣化診断システム。
5. The pump deterioration diagnosis system according to claim 4, wherein the similarity calculator calculates the power level, the center frequency mobility and the sharpness from the spectral feature pattern,
The pump deterioration diagnosis system, wherein the above-mentioned judging device diagnoses deterioration progress using a predetermined judging function as a function of these three indexes.
【請求項6】請求項4に記載されたポンプ劣化診断シス
テムにおいて、 上記の第4記憶器は、上記の第3記憶器に記憶する類似
度の判定規準より低い類似度の判定基準を記憶し、 上記の判定器は、スペクトル特徴パターン演算器から入
力される判別関数値と第3記憶器および第4記憶器から
入力される判定規準とを比較し、診断対象の劣化進行状
態を判定することを特徴とするポンプ劣化診断システ
ム。
6. The pump deterioration diagnosis system according to claim 4, wherein the fourth memory stores a similarity criterion lower than a similarity criterion stored in the third memory. The above judging device compares the discriminant function value input from the spectral characteristic pattern calculator with the judgment criterion inputted from the third memory device and the fourth memory device, and judges the deterioration progress state of the diagnosis target. A pump deterioration diagnosis system.
【請求項7】請求項1に記載されたポンプ劣化診断シス
テムにおいて、 上記のパターン比較装置は、第1記憶器に記憶された正
常時スペクトルパターンおよび第2記憶器に記憶された
異常時スペクトルパターンに対して、周波数スペクトル
分析演算器から入力された観測スペクトルパターンのパ
ターンマッチングを行い、得られた類似度を基に診断対
象の劣化進行を診断することを特徴とするポンプ劣化診
断システム。
7. The pump deterioration diagnosis system according to claim 1, wherein the pattern comparison device has a normal spectrum pattern stored in the first storage device and an abnormal spectrum pattern stored in the second storage device. On the other hand, a pump deterioration diagnosis system characterized by performing pattern matching of an observed spectrum pattern input from a frequency spectrum analysis calculator and diagnosing deterioration progress of a diagnosis target based on the obtained similarity.
【請求項8】請求項7に記載されたポンプ劣化診断シス
テムにおいて、 上記のパターン比較装置は、スペクトルパターン演算器
から入力される観測スペクトルパターンと、第1記憶器
に記憶された正常時スペクトルパターンおよび第2記憶
器に記憶された異常時スペクトルパターンとの類似度を
演算するパターンマッチング演算器と、正常時スペクト
ルパターンとの類似度の判定規準を記憶する第3記憶器
と、異常時スペクトルパターンとの類似度の判定規準を
記憶する第4記憶器と、パターンマッチング演算器から
入力される類似度と第3記憶器および第4記憶器から入
力される2つの判定規準とを比較し診断対象の劣化進行
状態を判定する判定器とからなることを特徴とするポン
プ劣化診断システム。
8. The pump deterioration diagnosis system according to claim 7, wherein the pattern comparison device includes an observed spectrum pattern input from a spectrum pattern calculator and a normal-time spectrum pattern stored in the first storage unit. And a pattern matching calculator for calculating the similarity with the abnormal spectrum pattern stored in the second memory, a third memory for storing the criterion for determining the similarity with the normal spectrum pattern, and an abnormal spectrum pattern And a fourth storage unit that stores the determination criterion of the similarity degree with the similarity between the similarity input from the pattern matching calculator and the two determination criteria input from the third storage unit and the fourth storage unit. And a judging device for judging the deterioration progressing state of the pump.
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