CN106662505A - 旋转机的异常检测装置及其方法和系统以及旋转机 - Google Patents

旋转机的异常检测装置及其方法和系统以及旋转机 Download PDF

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Abstract

本发明所涉及的旋转机的异常检测装置、异常检测方法以及异常检测系统以规定的采样频率对旋转机的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出，并将所述多个采样数据存储到存储部，对所述多个采样数据进行频率解析，按时序顺序实时地显示该频率解析结果。并且，本发明所涉及的旋转机具备此种异常检测装置。

Description

旋转机的异常检测装置及其方法和系统以及旋转机
技术领域
本发明涉及一种适当地检测旋转机的异常、例如转子等的异常的旋转机的异常检测装置、异常检测方法以及异常检测系统。并且，本发明还涉及具备该旋转机的异常检测装置的旋转机。
背景技术
在涡轮机或压缩机等的旋转机中，当运转状态时，通常转子高速地旋转。因此，例如在该转子等发生损伤等异常的情况下，所述异常的发现越迟，所述损伤等的异常就变得越大，甚至有可能因所述异常导致旋转机停止。对此，最好早期检测并通知此种旋转机的异常。
例如专利文献1记载的异常滑动接触诊断装置，使用AE(Acoustic Emission)传感器从旋转机械检测出AE信号，通过对该检测出的AE信号进行频率解析来判定异常滑动接触的有无、位置以及程度，并显示该判定结果。
如果能够掌握旋转机的动作状态的时间推移，操作人员能够发现旋转机的动作状态的时间变化，因此，能够更早期地检测到旋转机的异常。然而，专利文献1所述的以往技术虽然显示异常滑动接触的有无、位置以及程度的判定结果，但是，却没有显示该判定结果的时间推移。因此，以往技术即使能掌握旋转机是否存在异常等，但难以早期检测到异常。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开平8-166330号
发明内容
本发明是鉴于上述情况所做出的发明，其目的在于提供一种能够早期检测出旋转机的异常的旋转机的异常检测装置、异常检测方法以及异常检测系统。并且，本发明还提供具备该旋转机的异常检测装置的旋转机。
本发明所涉及的旋转机的异常检测装置、异常检测方法以及异常检测系统以规定的采样频率对旋转机的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出，并将所述多个采样数据存储到存储部，对所述多个采样数据进行频率解析，按时序顺序实时地显示该频率解析结果。因此，本发明所涉及的旋转机的异常检测装置、异常检测方法以及异常检测系统能够早期检测出旋转机的异常。并且，本发明涉及的旋转机具备此种异常检测装置。因此，根据本发明，提供具备所述旋转机的异常检测装置的旋转机。
所述以及其它本发明的目的、特征和优点，通过以下的详细记载和附图将更为明确。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的旋转机的异常检测装置的结构的一个例子的框图。
图2是显示在实施方式所涉及的显示部的显示画面的一个例子。
图3是用于说明实施方式所涉及的旋转机的异常检测装置的动作的时序图。
图4是表示实施方式所涉及的旋转机的异常检测装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明所涉及的一实施方式进行说明。而且，各图中赋予相同的符号的结构表示相同的结构，并适当省略其说明。在本说明书中，在总称的情况下用省略后缀的参照符号来表示，在指个别结构的情况下用赋予后缀的参照符号来表示。
图1是表示实施方式所涉及的旋转机的异常检测装置(以下，简称为异常检测装置)ED的结构的一个例子的框图。如图1所示，异常检测装置ED例如具备检测部1、运算处理部2、显示部3、输入部4。检测部1和运算处理部2相连接，运算处理部2和显示部3相连接。输入部4连接于运算处理部2。
检测部1以规定的采样频率对作为测量对象的旋转机5的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出到运算处理部2。检测部1例如具有传感器10(10a～10d)、放大器11(11a、11b)以及采样部12。传感器10和放大器11相连接，放大器11和采样部12相连接，采样部12和运算处理部2相连接。
传感器10是检测出作为测量对象的旋转机5的振动的装置。传感器10例如是将振动的机械能转换为电能的、包含压电陶瓷等材料的机电转换元件(electromechanicalconversion element)。更具体而言，传感器10例如是AE(Acoustic Emission)传感器以及加速度传感器等。传感器10使用一个或多个，在本实施方式中为两个AE传感器10a、10b和两个加速度传感器10c、10d。AE传感器10a、10b及加速度传感器10c、10d如图1所示地被安装在作为涡轮机或压缩机等的旋转机5的主体上。AE传感器10a、10b例如在旋转机5为压缩机的情况下，为了检测通常分离的两个转子相接触等转子等的异常，检测该异常引起的AE波。加速度传感器10c、10d为了检测所述异常而检测旋转机5的振动的加速度。
放大器11是放大作为从传感器10输出的微小信号的各检测信号的装置。放大器11根据传感器10的个数而使用适当的个数，在本实施方式中为两个放大器11a、11b。放大器11a与AE传感器10a、10b相连接。放大器11b与加速度传感器10c、10d相连接。放大器11a分别放大从AE传感器10a、10b输出的各信号并分别进行输出。放大器11b分别放大从加速度传感器10c、10d输出的各信号并分别进行输出。放大器11a和放大器11b的各输出被分别输出到采样部12。
采样部12是以规定的采样频率对旋转机5的振动进行采样，并将所述全部的多个采样数据输出到运算处理部2的装置。所述全部的多个采样数据，根据来自运算处理部2的指令从采样部12成批输出。在本实施方式中，例如，采样部12例如具有寄存器12a，采样部12例如在互相相同的时机以1MHz的采样频率分别对从放大器11a分别输出的AE传感器10a、10b的各信号分别进行采样，进行A/D转换并存储到寄存器12a，另一方面，在互相相同的时机以20kHz的采样频率分别对从放大器11b分别输出的加速度传感器10c、10d的各信号分别进行采样，进行A/D转换并存储到寄存器12a。由此，在寄存器12a中存储有所述全部的采样数据Da。采样部12根据来自运算处理部2的指令，在每规定的期间，将存储在寄存器12a的在所述规定的期间内检测出的全部的采样数据Da成批输出到运算处理部2。所述放大器11a(AE传感器10a、10b的各输出)的被A/D转换后的采样数据(以下，称为AE数据)，以将AE传感器10a、10b的各信号汇总为一个电子文件的一个文件的形式，按每规定的信号的个数，例如每102400个，从寄存器12a成批输出到运算处理部2。因此，AE数据约每0.1秒被输出到运算处理部2即，AE数据的所述规定的期间，在本实施方式中大约是0.1秒。而且，所述放大器11b(加速度传感器10c、10d的各输出)的被A/D转换后的采样数据(以下，称为加速度数据)，以将加速度传感器10c、10d的各信号汇总为一个电子文件的一个文件的形式，按每规定的信号的个数，例如每65536个，从寄存器12a成批输出到运算处理部2。因此，加速度数据约每3.3秒被输出到运算处理部2即，加速度数据的所述规定的期间，在本实施方式中大约是3.3秒。
在此种检测部1，旋转机5的振动被传感器10检测出并以模拟信号输出到放大器11，该检测信号在放大器11被放大并输入到采样部12。输入到采样部12的旋转机5的检测信号，被采样并进行数字化之后，在规定的时机被输出到运算处理部2。
运算处理部2是对检测部1采样并检测出的所述采样数据Da，生成将频率解析结果以规定的时间的数据量按时序顺序实时地显示的图像数据的装置。运算处理部2例如具有存储器21、HDD(Hard Disk Drive)22、控制运算部23、异常判定部24及图像生成部25。另外，存储从检测部1输出的采样数据Da的存储部的一个例子是存储器21及HDD22。采样部12分别与存储器21及控制运算部23连接。存储器21与控制运算部23连接。控制运算部23分别与HDD22、异常判定部24及图像生成部25连接。异常判定部24与图像生成部25连接。图像生成部25分别与显示部3及HDD22连接。另外，控制运算部23分别向异常判定部24及图像生成部25输出。因此，控制运算部23的输出另外经由异常判定部24向图像生成部25输出。图像生成部25的输出被输出到显示部3。从图像生成部25向HDD22输入图像数据。
存储器21是暂时存储从采样部12输出的全部的采样数据Da的电路。存储在存储器21的采样数据Da通过控制运算部23读出。通过具备存储器21，从采样部12成批输出的所述全部的采样数据Da全部被存储。因此，采样数据Da可全部保存在HDD22，频率解析部23a可使用全部的所述采样数据Da进行频率解析。
HDD22是存储从检测部1输出的采样数据Da的装置。在本实施方式中，例如，由后述的保存处理部23b将存储在存储器21的全部的采样数据Da保存在HDD22。在本实施方式中，保存处理部23b例如在从检测部1接收到采样数据da的时刻起，开始向HDD22存储采样数据Da。
控制运算部23进行检测部1、运算处理部2、显示部3及输入部4的整体控制及各种运算等。控制运算部23例如具备CPU(Central Processing Unit)等处理器、ROM(Read OnlyMemory)、在内部功能性地具备所述存储器21的RAM(Random Access Memory)以及其外围电路。控制运算部23例如具有频率解析部23a、保存处理部23b以及控制部23c。在本实施方式中，控制运算部23通过执行存储在ROM的用于检测异常的异常检测程序，从而在控制运算部23运行频率解析部23a、保存处理部23及控制部23c。通过在控制运算部23运行频率解析部23a，控制运算部23能够多个并行地功能性地具备频率解析部23a，让多个频率解析23a并行执行。在本实施方式中，频率解析部23a及保存处理部23b对应于频率解析的开始，例如，同时在控制运算部23运行，对应于所述频率解析的结束，在控制运算部23停止运行。频率解析部23a与存储器21及HDD22连接，频率解析部23a的输出被输出到异常判定部24及图像生成部25。保存处理部23b与存储器21及HDD22连接。
频率解析部23a对从采样部12输出的采样数据Da进行频率解析。在本实施方式中，例如，频率解析部23a通过快速傅里叶变换(FFT)对采样数据Da进行频率解析，并输出采样数据Da的频率特性，即对应于各频率的振幅值数据。
在频率解析部23a的AE数据的快速傅里叶变换，例如每隔4096个进行一次。如上所述，由于AE数据每隔102400个向存储器21成批输入，因此，在所述规定的期间(约0.1秒)内的AE数据的快速傅里叶变换进行25次(102400/4096＝25)。另外，频率解析部23a例如使用在所述规定的期间内获得的25个快速傅里叶变换结果的平均值作为所述规定的期间的快速傅里叶变换的结果。加速度数据的快速傅里叶变换，例如，每隔65536个进行一次。如上所述，由于加速度数据每隔65536个向存储器21成批输入，因此，在所述规定的期间(约3.3秒)内，加速度数据的快速傅里叶变换进行一次。另外，频率解析部23a在结束指令输入部(输入部)4从异常检测装置ED的操作人员接收到结束异常检测动作的指令的情况下，读出保存在HDD的全部时刻的所述采样数据Da并进行频率解析，并将该频率解析结果输出到图像生成部25。
保存处理部23b将从存储器21读出的采样数据Da保存到HDD22。控制部23c进行运算处理部2的整体控制等。另外，控制部23c向采样部12输出将所述全部的采样数据Da成批输出的指令。在本实施方式中，所述成批输出指令在每所述规定的期间从控制部23c输出到采样部12。控制部23c对采样部12输出开始采样及A/D转换的指令。
异常判定部24使用在频率解析部23a进行频率解析的结果，判定旋转机5的转子等是否有异常。异常判定部24从所述频率解析结果抽取例如所述振幅值的最大值、平均值或标准偏差值，或者频率的中央值或标准偏差值等的特征量，将所述特征量与根据过去的异常数据、实验结果或模拟结果等预先设定的阈值进行比较等，判断是否满足规定的判定条件，判定有无转子等的异常。异常判定部24在旋转机5为压缩机的情况下，例如作为异常的判定结果，向图像生成部25输出怀疑所述两个转子接触的内容的警告信息等。
图像生成部25生成显示在显示部3的图像数据。图像生成部25例如生成将所述频率解析结果以时序顺序实时地显示的图像数据。所述图像数据是例如通过所述频率解析结果以频率方向和所述振幅方向二维地被显示，而且，与最接近当前时刻的所述二维显示(所述频率解析结果)一起，各时刻的所述频率解析结果以时序顺序被显示，从而实时且三维地被显示的数据(以下，称为三维图像数据)。图2表示显示部3所显示的显示画面31的一个例子。显示画面31包含各传感器(在图2中，用AE传感器10a、10b以及加速度传感器10c、10d分别对应的传感器A～D来标注)的部分图像32(三维图像数据的图像)，其通过当前时刻(在图2中为E点e分ε秒)的所述频率解析结果及当前时刻之前的以往的各时刻(在图2中为A点a分α秒～E点e分ε秒)的所述频率解析结果以时序顺序被显示，从而三维实时地被显示。显示画面31包含显示配置在规定的位置的判定结果(警告信息等)的结果显示栏35和后述的凡例图像34。在部分图像32中以纵轴为时刻(时间轴)、横轴为频率轴来显示所述频率解析结果。另外，在图2中，为方便说明，有关传感器A的部分相对于传感器B～D的部分较大地图示。各传感器的部分图像32是由例如带状的部分图像33按时序顺序邻接排列而构成的平面图像，其中，带状的部分图像33以所述频率方向及所述振幅方向二维显示。在图2的情况下，最早的所述振幅值数据(二维的带状的部分图像33)从部分图像32删除，剩余的其它时刻的部分图像33对应被删除的部分而滚动，最新的部分图像33被追加到作为当前时刻的部分图像32的最下面。
另外，在本实施方式中，对各频率的振幅值数据例如用对各频率位置的像素的单色调的浓淡等来显示。所述部分图像33由在频率方向例如用相对于振幅值的大小从白色变化到黑色的浓淡来显示的多个像素构成，成为该浓淡的色带而被二维显示。另外，在图2中，该振幅值数据与所述浓淡的关系显示在被配置于显示画面31内的规定的位置的凡例图像34中。
另外，所述二维显示的带状的部分图像33例如由在频率轴方向排列的2048个像素构成。即，部分图像33显示有关2048个频率的振幅值。当从频率解析部23a输出了有关超过2048个的个数的频率的频率解析结果时，通过规定的提取处理从所述个数的频率中选择2048个频率，生成部分图像33。例如，在输出了有关4096个频率的频率解析结果的情况下，例如，通过比较每两个相邻的频率之间的振幅值并采用振幅值大的一方的频率等而选择2048个频率，以在频率轴方向排列的2048个像素生成所述带状的部分图像33。通过采用所述的表示异常更大的部分的大的振幅值的频率的方法，异常检测装置ED能更适当地检测出异常。
在结束指令输入部(输入部)4从操作人员接收到结束异常检测动作的指令的情况下，由于被输入频率解析部23a频率解析的所述全部时刻的频率解析结果(所述振幅值数据)，因此，图像生成部25生成所述全部时刻的频率解析结果的所述三维图像数据，而且，所述三维图像数据被传输到HDD22并被保存。
显示部3是被输入来自图像生成部25的所述图像数据，以时序顺序实时地显示频率解析部23a的所述频率解析结果的装置。输入部4是用于对运算处理部2进行信息输入的鼠标或键盘等输入设备。输入部4包含在开始异常检测动作之后从操作人员接收结束异常检测动作的指令的结束指令输入部4a。结束指令输入部4a既可以是键盘上的规定的键，也可以是用于接收显示在显示部3的结束指令输入的规定区域(结束指令输入按钮)等。
图3是用于说明实施方式所涉及的旋转机的异常检测装置的动作的时序图。图3表示异常检测装置ED中的各数据的时序图。在纵轴方向排列有所述的寄存器12a的存储处理(图3中为“寄存器存储”)、频率解析部23a的频率解析处理(图3中为“频率解析”)、保存处理部23b的保存处理(图3中为“数据保存”)以及图像生成部25的图像生成处理和显示部3的显示处理(图3中为“频率解析结果图像生成及显示”)的时序图。横轴表示时间。在寄存器12a中每规定的期间存储数据。时刻t0是控制部23c向采样部12指示开始采样及A/D转换的时刻。在时刻t0与经过规定的期间的时刻t1之间的期间，传感器10(AE传感器10a、10b及加速度传感器10c、10d)检测旋转机5的振动，被放大器11(11a、11b)放大的信号被采样部12采样及A/D转换，采样数据Da(图3中的数据1)被存储到寄存器12a。在时刻t1，在规定的期间内检测出的全部的多个采样数据Da(数据1)被存储到寄存器12a，根据控制部23c的指令，被存储的采样数据Da(数据1)从寄存器12a成批输出到存储器21。在时刻t1与经过所述规定的期间的t3之间的期间，与所述相同，用检测部1检测所述振动，执行所述采样及所述A/D转换，采样数据Da(图3中的数据2)再次被存储到寄存器12a。然后，在时刻t3，在规定的期间内检测出的全部的采样数据Da(数据2)被存储到寄存器12a，根据控制部23c的指令，从寄存器12a成批输出到存储器21。由此，按每所述规定的期间，在该期间内检测出的全部的多个采样数据Da被存储到寄存器12a，所述全部的多个采样数据Da被成批输出。在时刻t3以后也同样执行数据3等向寄存器12a的存储及向所述存储器21的输出。
另一方面，在时刻t1之后，开始将从寄存器12a成批输出的全部的采样数据Da(数据1)向存储器21的暂时存储。另外，自频率解析部23a经由存储器21从寄存器12a接收到所述采样数据Da的时刻(时刻t1)起，频率解析部23a开始所述采样数据Da(数据1)的频率解析。所述存储部(在此为HDD22)自经由存储器21和保存处理部23b从寄存器12a接收到采样数据Da的时刻(时刻t1)起开始数据1的保存。在本实施方式中，该频率解析及所述多个采样数据Da向所述存储部的存储在时刻t3之前的时刻t2结束。即，从开始采样数据Da(数据1)的频率解析到结束频率解析的解析时间(时刻t1～t2)比所述规定的期间(时刻t1～t3)短，而且，从开始采样数据Da(数据1)的所述存储到结束所述存储的存储时间也比所述规定的期间(时刻t1～t3)短。运算处理部2使用具有这种工作能力的硬件。由此，通过使所述解析时间以及所述存储时间比所述规定的期间短，从采样部12成批地输出的所述全部的采样数据Da能够全部被频率解析，而且，能够全部都存储到存储部。在时刻t1以后的时刻t3、t5、……等，也按每个所述规定的期间，频率解析部23a全部频率解析所述全部的采样数据Da(数据2、数据3、……等)，保存处理部23b将所述全部的采样数据Da(数据2、数据3、……等)全部保存到HDD22。另外，这些数据2、数据3、……等的解析时间及存储时间也比所述规定的期间短。
由于在时刻t2频率解析部23a结束了所述采样数据Da(数据1)全部的所述频率解析，所以在时刻t2以后，开始从频率解析部23a向异常判定部24及图像生成部25输出所述频率解析结果。因此，在时刻t2之后，异常判定部24开始所述异常判定，图像生成部25针对各传感器的数据1的所述频率解析结果生成部分图像33。图像生成部25生成以时序顺序时实显示的部分图像32(三维图像数据的图像)及显示画面31并输出到显示部3。另外，在异常判定部24进行异常判定结果被输入到图像生成部25的情况下，图像生成部25也使用异常判定结果进行所述显示画面31的图像数据的图像生成。然后，显示部3显示所述显示画面31。另外，在本实施方式中，有时图像生成部25生成所述显示画面31的图像数据所需时间比所述规定的期间长，在生成所述显示画面31的图像数据的期间多个所述频率解析结束，获得多个所述频率解析结果。此时，在本实施方式中，图像生成部25只使用最新的所述频率解析生成所述显示画面31的图像数据。例如，在图3中，使用数据1的所述频率解析的所述显示画面31的图像数据的生成结束的时刻t7在对数据2的频率解析结束的时刻t4和对数据3的频率解析结束的时刻t6之后，因此，在时刻t7取得数据2的频率解析结果和数据3的频率解析结果。此时，图像生成部25只使用作为最新的所述频率解析结果的数据3的频率解析结果的图像数据(部分图像33)来生成所述显示画面31的图像数据。因此，在时刻t7，图像生成部25不使用数据2的频率解析结果，而是使用数据3开始显示画面31的图像数据的生成，显示部3显示该显示画面31。在时刻t7以后，也同样执行这样的异常判定部24的所述异常判定，图像生成部25的所述显示画面31的图像数据的生成以及显示部3的所述显示画面31的显示。
图4是表示实施方式所涉及的旋转机的异常检测装置ED的动作的流程图。图4A是采样部12的动作流程图，图4B是频率解析部23a、保存处理部23b及异常判定部24的动作流程图，图4C是图像生成部25及显示部3的动作流程图。这些图4A至图4C的各动作流程并行地执行。
在图4A，首先，运算处理部2(控制部23c)向采样部12输出开始对放大器11的输出进行采样及A/D转换的指令，传感器10检测旋转机5的振动，被放大器11放大的信号被采样和A/D转换，开始将采样数据Da存储到寄存器12a(步骤S11)。另外，从该时刻起，被采样及A/D转换的采样数据Da被存储到寄存器12a的个数(以下，称为A/D转换数据取得个数)从0开始增加。其次，控制部23c判断A/D转换数据取得个数是否达到所述规定的个数(AE数据为102400个、加速度数据为65536个)(步骤S13)。在存储数没有达到所述规定的个数的情况下(在步骤S13为否)，反复进行步骤S13的判断，在该期间，采样数据Da被存储到寄存器12a，A/D转换数据的取得个数增加。在存储数为所述规定的个数的情况下(在步骤S13为是)，从寄存器12a向运算处理部2(存储器21)成批输出在所述规定的期间内检测出的全部的采样数据Da(按每规定的期间)(步骤S15)。然后，A/D转换数据的取得个数被清零(步骤S17)，控制部23c判断输入部(结束指令输入部)4是否从操作人员接收到结束异常检测动作的指令(步骤S19)。在没有从操作人员接收到结束异常检测动作的指令的情况下(在步骤S19为否)，执行从步骤S13起的所述流程，反复进行步骤S15的按每所述规定的期间成批输出在该期间内检测出的全部的多个采样数据Da的处理等。在从操作人员接收到结束异常检测动作的指令的情况下(在步骤S19为是)，异常检测装置ED经过规定的结束前的处理而结束异常检测动作。
在图4B，首先，控制部23c判断作为频率解析用数据的来自寄存器12a的所述规定期间内的全部采样数据Da是否被存储到存储器21(步骤S21)。在该判断的结果还没有被存储的情况下(在步骤S21为否)，反复进行步骤S21的判断，另一方面，在所述判断的结果已被存储的情况下(在步骤S21为是)，频率解析部23a对所述规定期间内的全部采样数据Da中的规定时间间隔(例如，掌握1秒等的频率解析结果的倾向(趋势)所需的充分的时间间隔)的采样数据Da进行频率解析(步骤S23a)，与此并行，保存处理部23b将所述规定期间内的全部采样数据Da全部保存到HDD22(步骤S23b)。在频率解析部23a进行了频率解析之后，异常判定部24使用该频率解析结果判定旋转机5的转子等是否有异常(步骤S25)。然后，控制部23c判断输入部(结束指令输入部)4是否从操作人员接收到结束异常检测动作的指令(步骤S27)。在没有从操作人员接收到结束异常检测动作的指令的情况下(在步骤S27为否)，反复进行自步骤S21起的所述流程，在从操作人员接收到结束异常检测动作的指令的情况下(在步骤S27为是)，异常检测装置ED经过规定的结束前的处理，结束异常检测动作。另外，频率解析部23a在所述规定的结束前的处理中，读出保存在HDD的所述全部时刻的所述采样数据Da并进行频率解析，将该频率解析结果输出到图像生成部25(步骤S29)。
在图4C，首先，由图像生成部25判断是否被输入了频率解析结果的数据(步骤S31)。在没有被输入频率解析结果的数据的情况下(在步骤S31为否)，反复进行步骤S31的判断，在被输入了频率解析结果的数据的情况下(在步骤S31为是)，进行所述显示画面31的图像数据的图像生成(步骤S33)，并将所述图像数据输出到显示部3，显示部3进行所述图像数据的显示(步骤S35)。另外，在异常判定部24的异常判定结果被输入到图像生成部25的情况下，图像生成部25也使用所述异常判定结果进行所述显示画面31的图像数据的图像生成。然后，在控制部23c判断输入部(结束指令输入部)4是否从操作人员接收到结束异常检测动作的指令(步骤S37)。在没有从操作人员接收到结束异常检测动作的指令的情况下(在步骤S37为否)，反复进行自步骤S31起的所述流程，在从操作人员接收到结束异常检测动作的指令的情况下(在步骤S37为是)，异常检测装置ED经过规定的结束前的处理而结束异常检测动作。另外，在所述规定的结束前的处理中，被输入频率解析部23a频率解析的所述全部时刻的频率解析结果(所述振幅值数据)，因此，图像生成部25生成所述全部时刻的频率解析结果(所述振幅值数据)的所述三维图像数据，并将所述图像数据传输到HDD22(步骤S39)。由此，在所述规定的结束前的处理中生成所述全部时刻的频率解析结果的所述三维图像数据并传输到HDD22，从而与在所述频率解析中每次得到所述频率解析结果就将所述频率解析结果保存到HDD22的情况相比，能够减轻控制部23c向所述HDD22保存的处理负荷。
所述实施方式中的旋转机的异常检测装置、异常检测程序以及异常检测方法以时序顺序实时地显示旋转机的振动被采样并检测出的采样数据的频率解析结果，因此，能大致实时地显示旋转机的动作状态的时间推移，操作人员能发现旋转机的动作状态随时间性变化，能够早期地检测到旋转机的异常。
另外，在所述实施方式中，虽然放大器11a、放大器11b及采样部12存在于运算处理部2的外部，但是，它们也可以组装在运算处理部2内。而且，在所述实施方式中，当从操作人员接收到结束异常检测动作的指令之后，将来自图像生成部25的频率解析结果的显示图像数据保存到HDD22，但是，频率解析部23a也可以在每次获得所述频率解析结果时将所述频率解析结果本身保存到HDD22(图1中用虚线箭头所示的数据流程)。此时，频率解析部23a也可以在从检测部1(经过存储器21)接收到采样数据Da之后，再开始将所述频率解析结果从频率解析部23a保存到HDD22。而且，在所述实施方式中，控制运算部23也可以通过执行存储在ROM的异常检测程序，在控制运算部23功能性地构成异常判定部24、图像生成部25等。
在上述说明中，作为一实施方式，异常检测装置ED一体地具备检测部1、运算处理部2、显示部3及输入部4，但是，作为其它的一实施方式，也可以是将检测部1、运算处理部2、显示部3及输入部4能够互相通信地分到多个装置的异常检测系统。此种异常检测系统例如包括：具有所述的检测部1、运算处理部2及输入部4的异常检测主体装置；以及能与所述异常检测主体装置互相通信且具有所述显示部3的终端装置。此外，例如，异常检测系统包括：具有第1运算处理部和输入部的异常检测主体装置；以及能与所述异常检测主体装置互相通信，且具有第2运算处理部和显示部3的终端装置，其中，第1运算处理部具有所述的检测部1、存储器21、HDD22以及控制运算部23，第2运算处理部具有所述异常判定部24及图像生成部25。另外，例如，异常检测系统包括：具有第1运算处理部和输入部4的异常检测主体装置；以及能与所述异常检测主体装置互相通信，且具有第2运算处理部和显示部3的终端装置，其中，第1运算处理部具有所述的检测部1、存储器21、HDD22、控制运算部23以及异常判定部24，第2运算处理部具有所述的图像生成部25。此外，例如，异常检测系统包括异常检测主体装置和终端装置，其中，异常检测主体装置具有所述的检测部1、运算处理部2以及对运算处理部2输入信息的第1输入部，终端装置能与所述异常检测主体装置相互通信，且包括所述的显示部3和具有结束指令输入部4a的第2输入部。此种异常检测系统也能起到与所述的异常检测装置DE相同的作用效果。
本说明书公开了如上所述的各种方式的技术，将其中主要的技术总结如下。
一方面所涉及的旋转机的异常检测装置包括：检测部，以规定的采样频率对作为测量对象的旋转机的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出；存储部，存储从所述检测部输出的所述多个采样数据；频率解析部，对从所述检测部输出的所述多个采样数据进行频率解析；以及显示部，按时序顺序实时地显示所述频率解析部的频率解析结果。
另一方面所涉及的旋转机的异常检测方法包括：检测步骤，以规定的采样频率对作为测量对象的旋转机的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出；存储处理步骤，让存储部存储从所述检测部输出的所述多个采样数据；频率解析步骤，对在所述检测步骤输出的所述多个采样数据进行频率解析；以及显示步骤，让显示部按时序顺序实时地显示在所述频率解析步骤的频率解析结果。
又一方面所涉及的旋转机的异常检测系统包括：检测部，以规定的采样频率对作为测量对象的旋转机的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出；存储部，存储从所述检测部输出的所述多个采样数据；频率解析部，对从所述检测部输出的所述多个采样数据进行频率解析；以及显示部，按时序顺序实时地显示所述频率解析部的频率解析结果。
根据所述结构，这些旋转机的异常检测装置、异常检测方法以及异常检测系统按时序顺序实时地显示被采样并检测出旋转机的振动的采样数据的频率解析结果，因此，能大致实时地显示旋转机的动作状态的时间推移，操作人员能够发现旋转机的动作状态的时间变化。因此，这些旋转机的异常检测装置、异常检测方法以及异常检测系统，能够早期地检测出旋转机的异常。
在另一结构中，所述的旋转机的异常检测装置优选：所述频率解析部通过快速傅里叶变换对所述多个采样数据进行频率解析，并输出针对各频率的振幅值数据。
据此，所述的旋转机的异常检测装置利用快速傅里叶变换，因此，能够适当地实时显示所述频率解析结果。
在另一结构中，所述的旋转机的异常检测装置优选：所述显示部以频率方向及所述振幅方向二维显示所述频率解析结果，并且，三维地实时显示按时序顺序显示的在各时刻的所述频率解析结果。
据此，所述的旋转机的异常检测装置在按时序顺序实时地显示所述采样数据的频率解析结果之际，以频率方向及所述振幅方向二维地显示所述频率解析结果，并且配合所述时刻进行三维显示，因此，操作人员能容易地通过视觉掌握旋转机的动作状态的时间变化。
在另一结构中，所述的旋转机的异常检测装置优选：所述频率解析部自从所述检测部接收到所述多个采样数据的时刻起开始频率解析，从开始所述频率解析到结束所述频率解析为止的解析时间比所述规定的期间短。
据此，所述的旋转机的异常检测装置能够在接收到的所述规定的期间内完成在所述期间的初期接收到的全部的所述多个采样数据的频率解析。
在另一结构中，所述的旋转机的异常检测装置优选：所述存储部自从所述检测部接收到所述多个采样数据的时刻起开始所述多个采样数据和所述频率解析结果的存储，从开始所述多个采样数据的所述存储到结束所述存储为止的存储期间比所述规定的期间短。
据此，所述的旋转机的异常检测装置能够从所述接收时刻起将所述多个采样数据及所述频率解析结果存储到所述存储部。所述的旋转机的异常检测装置能够在接收到的所述规定的期间内将在所述期间的初期接收到的所述多个采样数据全部存储到所述存储部。
在另一结构中，所述的旋转机的异常检测装置优选还包括：结束指令输入部，受理结束异常检测动作的指令，在所述结束指令输入部受理了所述指令的情况下，所述频率解析部将存储在所述存储部的所述多个采样数据全部读出并进行频率解析，将以时序顺序排列的频率解析结果存储到所述存储部。
据此，所述的旋转机的异常检测装置在结束异常检测动作之际将以时序顺序排列的频率解析结果存储到所述存储部，因此，与在所述频率解析过程中存储所述频率解析结果的情况相比，例如能够减轻控制部中的所述存储的处理负荷。
在另一结构中，所述的旋转机的异常检测装置优选：所述频率解析部，通过执行规定的频率解析程序而在处理器上运行，所述频率解析部，对应于所述频率解析的开始，在所述处理器上运行，对应于所述频率解析的结束，在所述处理器停止运行。
据此，所述的旋转机的异常检测装置能够多个并行地功能性地具备频率解析部。所述频率解析部在必要时才构成，所述的旋转机的异常检测装置只需管理在所述必要时在所述处理器功能性地运行的所述频率解析部即可，因此，与预先功能性地具备规定数的频率解析部的情况相比，能够降低所述处理器的处理负荷等。
而且，另一方面所涉及的旋转机具备上述的任一旋转机的异常检测装置。
据此，能够提供具备上述任一旋转机的异常检测装置的旋转机，此种旋转机能够早期地检测出旋转机的异常。
本申请是以2014年9月12日申请的日本专利申请特愿2014-185872为基础的申请，其内容包含在本申请中。
为了表述本发明，在上述说明中参照附图并通过实施方式对本发明进行了恰当且充分的说明，但是，应该认识到只要是本领域技术人员就能够容易地对所述实施方式进行变更和/或改良。因此，本领域技术人员实施的变更方式或改良方式，只要是没有脱离权利要求书中记载的权利要求的保护范围，都应当解释为该变更方式或改良方式被包含在该权利要求的保护范围内。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供旋转机的异常检测装置、异常检测方法、异常检测系统以及旋转机。

Claims (10)

1.一种旋转机的异常检测装置，其特征在于包括：
检测部，以规定的采样频率对作为测量对象的旋转机的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出；
存储部，存储从所述检测部输出的所述多个采样数据；
频率解析部，对从所述检测部输出的所述多个采样数据进行频率解析；以及
显示部，按时序顺序实时地显示所述频率解析部的频率解析结果。
2.根据权利要求1所述的旋转机的异常检测装置，其特征在于：
所述频率解析部通过快速傅里叶变换对所述多个采样数据进行频率解析，并输出针对各频率的振幅值数据。
3.根据权利要求2所述的旋转机的异常检测装置，其特征在于：
所述显示部以频率方向及所述振幅方向二维显示所述频率解析结果，并且，三维地实时显示按时序顺序显示的在各时刻的所述频率解析结果。
4.根据权利要求1所述的旋转机的异常检测装置，其特征在于：
所述频率解析部自从所述检测部接收到所述多个采样数据的时刻起开始频率解析，
从开始所述频率解析到结束所述频率解析为止的解析时间比所述规定的期间短。
5.根据权利要求1所述的旋转机的异常检测装置，其特征在于：
所述存储部自从所述检测部接收到所述多个采样数据的时刻起开始所述多个采样数据和所述频率解析结果的存储，
从开始所述多个采样数据的所述存储到结束所述存储为止的存储期间比所述规定的期间短。
6.根据权利要求1所述的旋转机的异常检测装置，其特征在于还包括：
结束指令输入部，受理结束异常检测动作的指令，
在所述结束指令输入部受理了所述指令的情况下，所述频率解析部将存储在所述存储部的所述多个采样数据全部读出并进行频率解析，将以时序顺序排列的频率解析结果存储到所述存储部。
7.根据权利要求5或6所述的旋转机的异常检测装置，其特征在于：
所述频率解析部，通过执行规定的频率解析程序而在处理器上运行，
所述频率解析部，对应于所述频率解析的开始，在所述处理器上运行，对应于所述频率解析的结束，在所述处理器停止运行。
8.一种旋转机的异常检测方法，其特征在于包括：
检测步骤，以规定的采样频率对作为测量对象的旋转机的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出；
存储处理步骤，让存储部存储从所述检测部输出的所述多个采样数据；
频率解析步骤，对在所述检测步骤输出的所述多个采样数据进行频率解析；以及
显示步骤，让显示部按时序顺序实时地显示在所述频率解析步骤的频率解析结果。
9.一种旋转机的异常检测系统，其特征在于包括：
检测部，以规定的采样频率对作为测量对象的旋转机的振动进行采样并检测，且将针对每个规定的期间在该期间内检测出的全部的多个采样数据成批输出；
存储部，存储从所述检测部输出的所述多个采样数据；
频率解析部，对从所述检测部输出的所述多个采样数据进行频率解析；以及
显示部，按时序顺序实时地显示所述频率解析部的频率解析结果。
10.一种旋转机，其特征在于包括：
根据权利要求1所述的旋转机的异常检测装置。
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