JP2001153719A - Analysis system for vibration characteristic - Google Patents

Analysis system for vibration characteristic

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JP2001153719A
JP2001153719A JP33284799A JP33284799A JP2001153719A JP 2001153719 A JP2001153719 A JP 2001153719A JP 33284799 A JP33284799 A JP 33284799A JP 33284799 A JP33284799 A JP 33284799A JP 2001153719 A JP2001153719 A JP 2001153719A
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vibration
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handy terminal
plant
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JP33284799A
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Japanese (ja)
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Taisuke Kamimura
泰介 上村
Mitsuo Ishibashi
三男 石橋
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily conduct a test of the vibration state of an in-plant structure which required a long time from the installation of a device to the evaluation of a measurement and a test result in a short time. SOLUTION: When the installation state of the in-plant structure is inspected and evaluated by measuring the vibration state and temperature of the in-plant structure, data are sent and received by making good use of a radio communication between a handy terminal to which a measuring instrument capable of taking a measurement without contacting a body to be measured is attached and a computer. The measured value is compared and evaluated on the basis of optimum information on material characteristics, etc., of an analytic model and the structure stored when the in-plant structure is designed to automatically update an optimum value matching the measured value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、配管、計装ラッ
ク、中装盤等のプラント内の構成物の振動性を周期的に
測定し、構成物の据え付け状態や加振状態の良否を判定
してプラントの状態を監視する振動特性解析システムに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for periodically measuring the vibration of components in a plant, such as piping, instrumentation racks, and intermediate boards, and judging whether the components are installed or excited. The present invention relates to a vibration characteristic analysis system for monitoring a state of a plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりプラントを監視する方法の1つ
として、例えば図19に示すようにプラント内構造物1
00の振動を測定し、解析する振動測定システム101
において実測値と設定値との比較を通じてその構造物が
正常な状態か否かを判断してきた。
2. Description of the Related Art As one of conventional methods for monitoring a plant, for example, as shown in FIG.
Vibration measurement system 101 for measuring and analyzing 00 vibration
Has compared the measured value with the set value to determine whether the structure is in a normal state.

【0003】具体的に、振動解析の手順について、プラ
ント内構造物100の設置場所における据え付けボルト
の締め付け状況の健全性を確認する場合を例に挙げて説
明する。
[0003] Specifically, the procedure of the vibration analysis will be described by taking as an example a case where the soundness of the tightening condition of the mounting bolts at the installation location of the plant internal structure 100 is confirmed.

【0004】図19は、従来の振動測定システム101
の構成図である。
FIG. 19 shows a conventional vibration measuring system 101.
FIG.

【0005】同図に示すように、振動測定システム10
1は、加速度計111、アンプ112、記録計113及
び表示装置114から構成される。プラント内構造物1
00の挙動を測定するには、まず、加速度計111をプ
ラント内構造物100の測定ポイントに設置し、アンプ
112、記録計113及び表示装置114をケーブル等
によって配線する。配線後、プラント内構造物100を
打振すると、該振動は加速度計111で測定され、アン
プ112を介して測定値として記録計113に出力され
た後、応答波形として表示装置114に表示される。そ
して作業員は、その応答波形より固有振動数のピーク
値、応答倍率、減衰計数の値を読み取り、固有振動数を
計算していた。その結果、実測の固有振動数が製造時に
測定した固有振動数値と異なる場合には、トルクレンチ
を用いて全ての固定用ボルトを締め付け直し、再度打振
し、上述した値を読み取り固有振動数を求め直してい
た。
[0005] As shown in FIG.
1 includes an accelerometer 111, an amplifier 112, a recorder 113, and a display device 114. Plant structure 1
To measure the behavior of 00, first, the accelerometer 111 is installed at a measurement point of the plant internal structure 100, and the amplifier 112, the recorder 113, and the display device 114 are wired by a cable or the like. After the wiring, when the plant internal structure 100 is vibrated, the vibration is measured by the accelerometer 111, output to the recorder 113 as a measured value via the amplifier 112, and then displayed on the display device 114 as a response waveform. . Then, the operator reads the peak value of the natural frequency, the response magnification, and the value of the attenuation coefficient from the response waveform, and calculates the natural frequency. As a result, if the measured natural frequency is different from the natural frequency value measured at the time of manufacturing, tighten all the fixing bolts again using a torque wrench, strike again, read the above value and read the natural frequency. I was seeking again.

【0006】また、プラント内構造物100の測定場所
に常設された加速度計111は、記録計113との間を
オンラインでデータが授受できるように配線されてお
り、測定場所で測定された後、直ちに測定値は記録計1
13で受信され、引き続き表示装置114に表示され
る。
The accelerometer 111 permanently installed at the measurement location of the plant internal structure 100 is wired so that data can be exchanged between the accelerometer 111 and the recorder 113 on-line. Immediately measured value is recorder 1
13 and subsequently displayed on the display device 114.

【0007】さらに、従来の振動測定システム101
は、加速度計の校正試験を行うために加速度計111の
隣に精度基準となる加速度計111aを設置し、加速度
計111aに接続するアンプ112a及び記録計113
aをケーブル等によって配線する。そして加速度計11
1及び111aにて平行して振動測定を行い、プラント
内構造物101が振動している状態で加速度計111及
び111aのセンサー信号を記録計113及び113a
で読み取り、比較し、その精度を評価している。そこ
で、双方の誤差が許容範囲外になった場合、加速度計1
11のセンサーを調節し、再びセンサー信号を比較して
計器の精度を基準値に維持することが行われている。
Further, a conventional vibration measuring system 101
In order to perform a calibration test of the accelerometer, an accelerometer 111a serving as an accuracy reference is installed next to the accelerometer 111, and an amplifier 112a and a recorder 113 connected to the accelerometer 111a.
a is wired by a cable or the like. And accelerometer 11
Vibration measurement is performed in parallel at 1 and 111a, and sensor signals of the accelerometers 111 and 111a are recorded in the state where the internal structure 101 is vibrating.
And read, compare, and evaluate its accuracy. Therefore, when both errors are out of the allowable range, the accelerometer 1
Eleven sensors are adjusted and the sensor signals are compared again to maintain the accuracy of the meter at a reference value.

【0008】なお、振動源101は、プラント内構造物
100への振動の発生源を指す。
[0008] The vibration source 101 indicates a source of vibration to the internal structure 100 of the plant.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術において以下のような問題があった。
However, the prior art has the following problems.

【0010】まず第一に、プラント内建造物の設置場所
での据え付けボルトの締め付け状況の健全性を確認する
作業において、本作業を遂行するために加速度計をプラ
ント内構造物の測定ポイントに設置しなければならな
い。具体的には、加速度計の設置に時間がかかってしま
い、その上加速度計を設置した後、アンプや記録計も設
置し、それらを配線しなければならないため、さらに時
間を要していた。また、加速度計の設置は高温多湿とい
った条件の下では行えないため、限られた条件下で設置
作業を進めなければならなかった。そしてプラント内構
造物の配管に関して言えば、配管には保温材がまかれて
いるため、加速度計を設置する際にはこの保温材を剥が
さなければならず、設置作業を煩わしくしていた。
First, in the work of confirming the soundness of the tightening of the mounting bolts at the installation location of the building in the plant, an accelerometer is installed at a measurement point of the structure in the plant to perform this work. Must. Specifically, it takes time to install the accelerometer, and after installing the accelerometer, it is necessary to install an amplifier and a recorder, and to wire them, which requires more time. Further, since the installation of the accelerometer cannot be performed under conditions of high temperature and high humidity, the installation work must be performed under limited conditions. As for the piping of the internal structure of the plant, the piping is covered with a heat insulating material. Therefore, when installing the accelerometer, the heat insulating material must be peeled off, which makes the installation work troublesome.

【0011】次に、設置後の健全性の確認方法において
は、表示装置に表示された応答波形から作業員によって
固有振動数のピーク値を読み取り、健全な据え付け状態
の値と比較していた。そのためこの確認作業が作業員の
読み取りに大きく依存し、認定ミスが発生する可能性が
高いという問題があった。そして固有振動数のピーク値
の比較結果が健全と判断されなかった際には、作業員が
据え付けボルトを個々に締め直し再測定していたので、
測定、比較、調整という一連の確認作業に大変時間がか
かっていた。
Next, in the method of checking the soundness after installation, the peak value of the natural frequency is read by the operator from the response waveform displayed on the display device, and compared with the value of the sound installation state. For this reason, there has been a problem that the confirmation work largely depends on the reading by the operator, and there is a high possibility that a certification error occurs. And when the comparison result of the peak value of the natural frequency was not judged to be sound, since the worker re-tightened the mounting bolts individually and re-measured,
It took a very long time to perform a series of confirmation work, including measurement, comparison, and adjustment.

【0012】さらに、プラント内構造物の振動特性の監
視作業において、監視可能な範囲は加速度計が設置され
た箇所に限られていた。
Further, in the operation of monitoring the vibration characteristics of the internal structure of the plant, the range that can be monitored is limited to the place where the accelerometer is installed.

【0013】最後に、加速度計の校正試験では、精度基
準となる加速度計を隣に新たに設置しなければならない
ことから、据え付けボルトの締め付け状況の健全性の確
認における問題と同様に、加速度計及びそれに付随する
装置を設置するために多くの時間を必要としたり、2つ
の記録計に出力されるセンサー信号を作業員の読み取り
によって精度評価を行っているため、評価の信頼性は低
い。さらに、プラント内構造物の場所によっては、(精
度基準となる)校正試験用加速度計を設置するだけの空
きスペースが確保できないこともあった。
Finally, in the accelerometer calibration test, an accelerometer as an accuracy reference must be newly installed next to the accelerometer. It takes a lot of time to install a device associated therewith, and the accuracy of the sensor signals output to the two recorders is evaluated by reading by an operator, so that the reliability of the evaluation is low. Furthermore, depending on the location of the structure in the plant, there is a case where it is not possible to secure an empty space for installing a calibration test accelerometer (which serves as an accuracy standard).

【0014】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたものであって、プラント内構造物の振動解析
を行う際に、プラント内構造物の固有振動数を測定する
ために加速度計をプラント内構造物に設置しなくとも、
無線通信によって測定可能にし、可搬式の計算機を介し
て無線通信によって該測定値を計算機に送信し、振動の
解析を行うことができる振動特性解析システムを提供す
ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an accelerometer for measuring a natural frequency of a plant internal structure when performing a vibration analysis of the internal plant structure. Without having to install the
It is an object of the present invention to provide a vibration characteristic analysis system which enables measurement by wireless communication, transmits the measured value to a computer via a portable computer via wireless communication, and analyzes vibration.

【0015】また、本発明は、従来のように作業員が記
録計の表示部に表示された測定値の応答波形を読み取
り、解析のための計算を行うのではなく、計算機におい
て自動的に振動解析を実行するとともにプラント内構造
物の固有振動数を測定する振動計の精度を校正すること
ができる振動特性解析システムを提供することを目的と
している。
Also, according to the present invention, the operator does not read the response waveform of the measured value displayed on the display unit of the recorder and perform the calculation for analysis, but the computer automatically generates the vibration. It is an object of the present invention to provide a vibration characteristic analysis system that can perform analysis and calibrate the accuracy of a vibrometer that measures a natural frequency of a structure in a plant.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の本発明の振動特性解析システムは、
プラントを構成する構造物に対して非接触にて測定可能
な計器を介して測定信号を入力し、該測定信号を無線に
て別の装置との通信が可能なハンディーターミナルと、
ハンディーターミナルから無線通信によって測定信号を
受信し、該測定信号に関して各々の構造物に対する耐震
評価情報とプラントの設計時に作成された構造物の解析
モデル情報に基づいて、対象となる構造物の特性を評価
する演算装置とを具備することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a vibration characteristic analysis system according to the first aspect of the present invention comprises:
A handy terminal capable of inputting a measurement signal through an instrument capable of measuring contactlessly to a structure constituting the plant and wirelessly communicating the measurement signal with another device,
The measurement signal is received by wireless communication from the handy terminal, and the characteristics of the target structure are determined based on the seismic evaluation information for each structure and the analysis model information of the structure created at the time of designing the plant with respect to the measurement signal. And an arithmetic unit for evaluation.

【0017】請求項1の発明によれば、測定に用いられ
るレーザー振動計等の計器はプラント内構造物と非接触
であり、かつ該計器で測定された信号を入力するハンデ
ィーターミナルは自由自在に移動させることができるの
で、計器を設置するための作業が不要となり、それによ
って従来計器の設置が可能となる条件、例えば天候やプ
ラント内構造物の形状等に影響を受けることなく測定信
号の収集を行う振動特性解析システムを提供することが
できる。
According to the first aspect of the invention, an instrument such as a laser vibrometer used for measurement is not in contact with a structure in a plant, and a handy terminal for inputting a signal measured by the instrument is freely provided. Since it can be moved, the work of installing the instrument is not required, and the measurement signal can be collected without being affected by the conditions that allow the conventional instrument to be installed, such as the weather and the shape of the plant internal structure. Can be provided.

【0018】請求項2記載の本発明に係る振動特性解析
システムは、請求項1記載の演算装置において、ハンデ
ィーターミナルとの間で無線通信を行う送受信部と、送
受信部を介して受信した測定信号のうち振動状態を示す
信号に対して演算処理を行う振動波形演算部と、構造物
の材料特性に関して、設計時の最適設計情報を格納した
第1のデータベースと、構造物の強度を評価するために
作成された三次元解析モデルの最適設計情報を格納した
第2のデータベースと、振動波形演算部の算出結果及び
該算出結果を中心に前後2つ以上の近似値を抽出する第
1の抽出部と、算出結果及び近似値で第2のデータベー
ス更新する解析モデル振動更新部と、解析モデル振動更
新部で更新された値に基づいて固有振動数の解析を行う
解析実行部と、解析実行部において求められた解析値に
基づいて、構造物の振動状態と一致するバネ定数と、基
準となるバネ定数とを比較する比較部とを具備すること
を特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the vibration characteristic analyzing system according to the first aspect, wherein the transmitting / receiving section for performing wireless communication with the handy terminal and the measurement signal received via the transmitting / receiving section. Among them, a vibration waveform calculation unit that performs a calculation process on a signal indicating a vibration state, a first database storing optimal design information at the time of design with respect to material characteristics of a structure, and a structure for evaluating the strength of the structure A second database storing the optimal design information of the three-dimensional analysis model created in the step (a), a calculation result of the vibration waveform calculation unit, and a first extraction unit for extracting two or more approximate values before and after the calculation result. An analysis model vibration update unit that updates the second database with the calculation result and the approximate value; an analysis execution unit that analyzes the natural frequency based on the value updated by the analysis model vibration update unit; Based on the analysis value obtained in the execution unit, it is characterized by comprising a comparator for comparing the spring constant that matches the vibrational state of the structure, and a spring constant as a reference.

【0019】請求項2の発明によれば、プラント内構造
物の最適情報を格納したデータベースの情報に対し、実
測値から得られる最適情報で自動更新を行うことによっ
て、プラント内構造物の実情に合った固有振動解析を実
行し、適切なバネ定数を得ることができる通振動特性解
析システムを提供することができる。
According to the invention of claim 2, by automatically updating the information in the database storing the optimum information on the structure in the plant with the optimum information obtained from the actually measured values, the actual condition of the structure in the plant is improved. It is possible to provide a vibration-passing characteristic analysis system that can perform a proper natural vibration analysis and obtain an appropriate spring constant.

【0020】請求項3記載の本発明に係る振動特性解析
システムは、請求項2記載の振動波形演算部において、
第1のデータベースに格納された構造物の据え付け強度
を表す情報に基づいて解析モデルの固有振動数を求め、
定期検査時にハンディーターミナルから受信した測定信
号に対し、固有振動数とを比較及び演算処理することを
特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vibration characteristic analyzing system according to the second aspect,
Calculating a natural frequency of the analysis model based on the information indicating the installation strength of the structure stored in the first database;
It is characterized in that a measurement signal received from a handy terminal at the time of a periodic inspection is compared with a natural frequency and subjected to arithmetic processing.

【0021】請求項3の発明によれば、プラント内構造
物の据え付け強度を表す情報を最新の状態で第1のデー
タベースに格納しているため、定期検査時に対象となる
プラント内構造物の固有振動数を試験する際に、基準と
なる据え付け強度を表す情報をはその格納された情報を
用いればよいので、効率よく固有振動数を算出すること
ができる振動特性解析システムを提供することができ
る。
According to the third aspect of the present invention, since the information indicating the installation strength of the internal structure of the plant is stored in the first database in the latest state, the information specific to the internal structure of the plant to be subjected to the periodic inspection is stored. When testing the frequency, the stored information may be used as the information indicating the reference installation strength, so that it is possible to provide a vibration characteristic analysis system capable of efficiently calculating the natural frequency. .

【0022】請求項4記載の本発明に係る振動特性解析
システムは、請求項1記載の演算装置において、ハンデ
ィーターミナルとの間で無線通信を行う送受信部と、構
造物の材料特性に関して、設計時の最適設計情報を格納
した第1のデータベースと、構造物の強度を評価するた
めに作成された三次元解析モデルの最適設計情報を格納
した第2のデータベースと、送受信部を介して測定信号
と構造物の温度を受信し、該温度に基づいて第1のデー
タベースから構造物の材料特性を抽出する第2の抽出部
と、第2の抽出部にて抽出された該材料特性に基づいて
第2のデータベースを更新する解析モデル温度更新部
と、解析モデル温度更新部で更新された値に基づいて固
有振動数の解析を行う解析実行部と、解析実行部におい
て求められた解析値に基づいて、構造物の振動状態と一
致するバネ定数と、基準となるバネ定数とを比較する比
較部とを具備することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vibration characteristic analysis system according to the first aspect, wherein the transmitting and receiving unit for performing wireless communication with the handy terminal and the material characteristics of the structure are designed at the time of design. A first database storing the optimal design information of the three-dimensional analysis model created for evaluating the strength of the structure; a second database storing the optimal design information of the three-dimensional analysis model; A second extraction unit configured to receive a temperature of the structure and extract material characteristics of the structure from the first database based on the temperature; and a second extraction unit configured to extract a material characteristic of the structure based on the material characteristic extracted by the second extraction unit. 2, an analysis model temperature update unit that updates the database, an analysis execution unit that analyzes the natural frequency based on the value updated by the analysis model temperature update unit, and an analysis value obtained by the analysis execution unit Based on, it is characterized by comprising a comparator for comparing the spring constant that matches the vibrational state of the structure, and a spring constant as a reference.

【0023】請求項4の発明によれば、測定に用いられ
る赤外線温度計等の計器はプラント内構造物と非接触で
あり、かつ該計器で測定された信号を入力するハンディ
ーターミナルは自由自在に移動させることができるの
で、計器を設置するための作業が不要となり、それによ
って従来計器の設置が可能となる条件、例えば天候やプ
ラント内構造物の形状等に関係なく測定信号の収集を行
うことができる。また、温度変化による試験結果の補正
を自動的に行うので、作業にかかる時間を削減すること
ができる振動特性解析システムを提供することができ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, an instrument such as an infrared thermometer used for measurement is not in contact with a structure in a plant, and a handy terminal for inputting a signal measured by the instrument is freely provided. Collecting measurement signals irrespective of the conditions that make it possible to install the instrument because it can be moved, eliminating the need to install the instrument in the past, for example, regardless of the weather or the shape of plant structures Can be. Further, since the test result is automatically corrected based on the temperature change, it is possible to provide a vibration characteristic analysis system capable of reducing the time required for the operation.

【0024】請求項5記載の本発明に係る振動特性解析
システムは、請求項1記載の演算装置において、ハンデ
ィーターミナルとの間で無線通信を行う送受信部と、構
造物に関する設計時との誤差を情報として格納する第3
のデータベースと、送受信部を介して、計器にて測定さ
れた連続的もしくは間欠的に振動する構造物の振動源及
び該振動源の周辺をなす周辺構造物の測定信号をそれぞ
れ受信し、これらの測定信号を第3のデータベースに追
加的に保存する比較データ保存部と、周辺構造物の測定
信号が、予め設定された警報設定値を超えた際に警報を
発し、かつ警報の発生前後の連続する時間幅における振
動源及び周辺構造物の測定信号の差分を算出する差分演
算部と、差分演算部の結果に基づいて、周辺構造物及び
振動源の状態を診断する診断部とを具備することを特徴
としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the vibration characteristic analyzing system according to the first aspect, wherein an error between a transmitting / receiving unit for performing wireless communication with the handy terminal and a design of a structure is determined. Third to store as information
Database, via the transmitting and receiving unit, receiving a measurement signal of a vibration source of a continuously or intermittently vibrating structure measured by an instrument and a peripheral structure surrounding the vibration source, respectively, A comparison data storage unit for additionally storing the measurement signal in the third database; and an alarm when the measurement signal of the surrounding structure exceeds an alarm setting value set in advance, and a continuous alarm before and after the alarm is generated. A difference calculation unit that calculates a difference between measurement signals of the vibration source and the surrounding structure in a time width to be performed, and a diagnosis unit that diagnoses states of the surrounding structure and the vibration source based on a result of the difference calculation unit. It is characterized by.

【0025】請求項5の発明によれば、プラント内構造
物及びその振動源の振動波形をサンプリングし、その差
分を比較することでプラント内構造物の据え付けの良否
を判断することができる振動特性解析システムを提供す
ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the vibration characteristics of the installation of the plant internal structure can be determined by sampling the vibration waveforms of the internal structure and the vibration source thereof and comparing the difference. An analysis system can be provided.

【0026】請求項6記載の本発明に係る振動特性解析
システムは、請求項2記載の振動波形演算部において、
送受信部を介して、測定された計器の設置箇所及び該設
置箇所の周辺をなす周辺構造物の測定信号をそれぞれ受
信し、これらの測定信号の差を算出し、求められた差の
絶対値が予め設定された許容値を超えた際、計器の校正
試験の実行を指示することを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vibration characteristic analysis system according to the second aspect,
Via the transmitting and receiving unit, the measurement signals of the measured installation location of the instrument and the peripheral structures surrounding the installation location are respectively received, the difference between these measurement signals is calculated, and the absolute value of the obtained difference is calculated. When a predetermined tolerance is exceeded, an instruction is given to execute a calibration test of the instrument.

【0027】請求項6の発明によれば、計器の校正試験
を実施する前に通常の測定において発信器及びその周辺
のプラント内構造物の振動波形をサンプリングし、その
差に応じて校正試験の必要性を判断するため、不要な校
正試験を実行しない振動特性解析システムを提供するこ
とができる。
According to the sixth aspect of the present invention, before the calibration test of the instrument is performed, the vibration waveforms of the transmitter and the structure in the plant around the transmitter are sampled in the normal measurement, and the calibration test is performed in accordance with the difference. In order to judge the necessity, it is possible to provide a vibration characteristic analysis system that does not execute unnecessary calibration tests.

【0028】請求項7記載の本発明に係る振動特性解析
システムは、請求項1記載のハンディーターミナルにお
いて、情報を入力する入力部と、入力部の入力情報に基
づき、演算装置との通信結果を表示する表示部とを具備
することを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a vibration characteristic analyzing system according to the first aspect, wherein an input unit for inputting information and a communication result with an arithmetic unit are input based on the input information of the input unit. And a display unit for displaying.

【0029】請求項8記載の本発明に係る振動特性解析
システムは、請求項7記載のハンディーターミナルにお
いて、構造物の各プロセスごとに設置された発信器から
発信される信号を受信する受信器を具備することを特徴
としている。
The vibration characteristic analyzing system according to the present invention as set forth in claim 8 is the handy terminal according to claim 7, further comprising a receiver for receiving a signal transmitted from a transmitter provided for each process of the structure. It is characterized by having.

【0030】請求項9記載の本発明に係る振動特性解析
システムは、請求項1及び7記載の振動波形演算部にお
いて、送受信部を介して入力部の入力情報を受信し、プ
ラント内に設置される配管の固定ピッチを算出すること
を特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a vibration characteristic analyzing system according to the first and seventh aspects, wherein the vibration waveform calculating section receives input information of an input section via a transmitting / receiving section and is installed in a plant. The method is characterized in that a fixed pitch of the piping is calculated.

【0031】請求項7乃至9の発明によれば、ハンディ
ーターミナルにデータを入力する入力部及び表示する表
示部を備えることによって、無線通信によって演算部と
対話形式によるデータの授受が可能となり、例えばハン
ディーターミナルを携帯した作業員が現場にて作業する
際、作業を行いながら演算部から送信されるデータによ
って測定ポイントや測定順序を表示部を通じて知ること
ができる。
According to the seventh to ninth aspects of the present invention, by providing the input unit for inputting data to the handy terminal and the display unit for displaying the data, it is possible to exchange data with the arithmetic unit in a dialogue manner by wireless communication. When a worker carrying a handy terminal works at a site, he can know the measurement points and the measurement order through the display unit by the data transmitted from the arithmetic unit while performing the work.

【0032】さらに、ハンディーターミナルに設置され
た受信器は、プラント内構造物のどの発信器の信号を受
信したかを識別できる情報を受信するので、ハンディー
ターミナルは演算装置と双方の対話によって振動特性を
評価することができる。
Further, since the receiver installed in the handy terminal receives information that can identify which transmitter of the internal structure of the plant has received the signal, the handy terminal interacts with the arithmetic unit to obtain vibration characteristics. Can be evaluated.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の形
態について図面に基づいて説明する。なお、従来技術と
共通する部分は同一符号を付し、重複する説明は省略す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Parts common to the prior art are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0034】(1)第1の実施形態 図1は、本実施形態の振動特性解析システム1の構成
を、図2は、計算機に組み込まれた演算装置7の構成を
示すブロック図である。
(1) First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vibration characteristic analysis system 1 of the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit 7 incorporated in a computer.

【0035】図1に示すように、本システムは例えば建
屋天井から吊り下げられた配管といったプラント内構造
物100に非接触の状態でその振動特性を測定できる計
器3、測定された信号を入力し自由自在に移動可能なハ
ンディーターミナル5及びハンディーターミナル5に入
力された信号を無線通信によって受信する演算装置7か
ら構成される。
As shown in FIG. 1, the present system inputs a measured signal to an instrument 3 capable of measuring the vibration characteristics of a plant internal structure 100 such as a pipe suspended from a building ceiling in a non-contact state. It comprises a handy terminal 5 that can move freely and an arithmetic unit 7 that receives signals input to the handy terminal 5 by wireless communication.

【0036】また演算装置7は、図2に示すように送受
信部701、振動波形演算部702、演算結果抽出部7
03、材料特性データベース704(以下「材料特性D
B」とする)、解析モデル振動更新部705、解析モデ
ルデータベース706(以下「解析モデルDB」とす
る)、解析実行部707及び比較部708から構成され
ている。
As shown in FIG. 2, the arithmetic unit 7 includes a transmission / reception unit 701, a vibration waveform calculation unit 702, and a calculation result extraction unit 7
03, material property database 704 (hereinafter referred to as “material property D”).
B), an analysis model vibration updating unit 705, an analysis model database 706 (hereinafter, referred to as “analysis model DB”), an analysis execution unit 707, and a comparison unit 708.

【0037】なお、材料特性DB704及び解析モデル
DB706は、プラント内構成物100を設計する際に
設定された材料と解析モデルに関する最適設計情報を格
納したものであり、材料特性DB704には構造用部材
候補の断面特性情報、構造用部材候補の材料特性情報、
構造用部材候補の据え角度情報、結合用部材候補の据え
付けピッチ情報及び板状部材の板厚情報が格納され、こ
れらの情報に基づいてプラント内構造物100の耐震性
を判断する際に評価基準となる耐震評価情報を作成す
る。具体的には、構造用部材の材料特性情報としてはヤ
ング率、ポアソン比及び材料密度等、また、断面特性情
報としては、断面形状、断面積、断面二次モーメント、
ねじれ定数及びせん断定数等が該当する。一方、解析モ
デルDB706には解析モデルを構築するために必要な
構造用部材の特性情報、属性情報、計器情報、計器取り
付け用及び本体据え付け用に使用されるボルト等の結合
用部材情報、さらには板状部材の板厚情報等について、
設計時に作成された解析モデル情報が格納されている。
The material property DB 704 and the analysis model DB 706 store the optimum design information on the material and the analysis model set when designing the in-plant component 100, and the material property DB 704 stores the structural member. Cross section property information of the candidate, material property information of the structural member candidate,
The installation angle information of the structural member candidate, the installation pitch information of the coupling member candidate, and the plate thickness information of the plate-shaped member are stored, and the evaluation criterion for determining the seismic resistance of the plant internal structure 100 based on the information is stored. Create seismic evaluation information. Specifically, the material property information of the structural member includes Young's modulus, Poisson's ratio, material density, and the like, and the cross-sectional property information includes a cross-sectional shape, a cross-sectional area, a second moment of area,
The torsional constant, the shear constant, etc. correspond. On the other hand, in the analysis model DB 706, characteristic information, attribute information, instrument information, coupling member information such as bolts used for instrument installation and main body installation necessary for constructing the analysis model, and furthermore, For plate thickness information etc. of plate-like members,
Analysis model information created at the time of design is stored.

【0038】本実施形態は、配管、中操盤、計装ラック
等によって構成されるプラント内構造物100に対し、
それらの据え付け強度を確認するために行うもので、ま
ず、対象となるプラント内構造物100に例えば打振と
いった過渡的な衝撃を与えることで発生する振動波形
を、その構造物と非接触に測定できる計器3を用いて測
定し、その測定された情報をハンディーターミナル5で
収集し、ハンディーターミナル5から無線通信にて演算
装置7に送信される。演算装置7は、送受信部701で
ハンディーターミナル5との間で情報を授受する。
In this embodiment, a plant internal structure 100 composed of piping, a middle control panel, an instrumentation rack, etc.
This is performed to confirm their installation strength. First, a vibration waveform generated by giving a transient impact such as, for example, impact to the target plant structure 100 is measured in a non-contact manner with the structure. The information is measured using a possible meter 3, and the measured information is collected at the handy terminal 5 and transmitted from the handy terminal 5 to the arithmetic unit 7 by wireless communication. The arithmetic unit 7 transmits and receives information to and from the handy terminal 5 by the transmission / reception unit 701.

【0039】図3は、本実施形態における演算装置7が
プラント内構造物の固有振動数の解析を行う手順を示す
フローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure in which the arithmetic unit 7 in this embodiment analyzes the natural frequency of the structure in the plant.

【0040】同図に示すように、まず据え付け強度の判
定のために基準となるパラメータを設置しておく(ステ
ップ31)。そして、送受信部701にて計器3で実測
した振動波形情報をハンディーターミナル5を介して受
信し、振動波形演算部702に出力する。振動波形演算
部702は、数1で示す数式によって固有振動数を求
め、また数1の関係から数2、数3及び数4で示す比例
関係が成立するので数5で示す数式によりプラント内構
造物の据え付け強度を模擬したバネ定数(パラメータ)
を推定する(ステップ32)。
As shown in the figure, first, parameters serving as references for determining the installation strength are set (step 31). Then, the transmission / reception unit 701 receives the vibration waveform information actually measured by the instrument 3 via the handy terminal 5 and outputs the information to the vibration waveform calculation unit 702. The vibration waveform calculation unit 702 obtains the natural frequency by the mathematical expression shown in Expression 1, and since the proportional relationships shown by Expressions 2, 3, and 4 are established from the relationship of Expression 1, the internal structure of the plant is obtained by the expression shown by Expression 5. Spring constant (parameter) simulating the installation strength of the object
Is estimated (step 32).

【0041】[0041]

【数1】 (Equation 1)

【数2】 (Equation 2)

【数3】 (Equation 3)

【数4】 (Equation 4)

【数5】 (但し、fは固有振動数、mはバネにかかる重量、kは
バネ定数、Aは配管断面積、Pは配管材料密度、L1
びL2 は配管固定間の長さ、f1 は実測固有振動数、k
1 は推定バネ定数を、それぞれ表し、プラント内構造物
として配管を例に取って説明している。)続いて、ステ
ップ32で求められた固有振動数及びバネ定数(パラメ
ータ)は、演算結果抽出部703において材料特性DB
704にアクセスし、該バネ定数(パラメータ)を中心
として少なくとも2点のバネ定数(パラメータ)をサン
プリングする(ステップ33)。さらに、解析モデル振
動更新部705にて抽出された複数のバネ定数(パラメ
ータ)に基づいて解析モデルDB705にアクセスし、
サンプリングしたバネ定数(パラメータ)で更新する
(ステップ34)。解析実行部707は、更新されたバ
ネ定数(パラメータ)による各解析モデルを作成し、固
有振動数の解析を行う(ステップ35)。また、バネ定
数(パラメータ)と固有振動数との関係を多項式で表し
(ステップ36)、この多項式より測定されたプラント
内構造物の据え付け強度に合ったバネ定数 (パラメー
タ)を算出する(ステップ37)。そして、比較部70
8にてステップ31で設定した据え付け強度判定基準パ
ラメータと、ステップ37で求めた据え付け強度に合っ
たバネ定数(パラメータ)を比較し、目標誤差(p)の
範囲内であれば固有振動数の解析を終了し、範囲を超え
ていればステップ32に戻り、調整を繰り返す(ステッ
38)。
(Equation 5) (Where, f is the natural frequency, m is the weight applied to the spring, k is a spring constant, A is the pipe cross-sectional area, P is the pipe material density, L 1 and L 2 is the length between the pipe fixed, f 1 is measured Natural frequency, k
Numeral 1 represents an estimated spring constant, and is described by taking a pipe as an example of a plant internal structure. Next, the natural frequency and the spring constant (parameter) obtained in step 32 are calculated by the calculation result extraction unit 703 in the material property DB.
Access 704 to sample at least two spring constants (parameters) around the spring constants (parameters) (step 33). Further, the analysis model DB 705 is accessed based on a plurality of spring constants (parameters) extracted by the analysis model vibration updating unit 705,
Update is performed with the sampled spring constant (parameter) (step 34). The analysis execution unit 707 creates each analysis model based on the updated spring constant (parameter), and analyzes the natural frequency (step 35). The relationship between the spring constant (parameter) and the natural frequency is represented by a polynomial (step 36), and a spring constant (parameter) suitable for the installation strength of the plant internal structure measured from the polynomial is calculated (step 37). ). Then, the comparison unit 70
In step 8, the installation strength determination reference parameter set in step 31 is compared with the spring constant (parameter) suitable for the installation strength obtained in step 37. If the parameter is within the range of the target error (p), the natural frequency is analyzed. Is completed, and if it is out of the range, the process returns to step 32 and the adjustment is repeated (step 38).

【0042】最後に、目標誤差(p)の範囲内に求めら
れた据え付け強度に合ったバネ定数(パラメータ)は、
材料特性DB704にアクセスし、値を更新する。
Finally, a spring constant (parameter) suitable for the installation strength obtained within the range of the target error (p) is as follows:
Access the material property DB 704 and update the value.

【0043】なお、ステップ34以降は演算装置7にて
処理の自動化が可能である。
The processing after step 34 can be automated by the arithmetic unit 7.

【0044】図4は、固定用バネ定数を求めるためにサ
ンプリングしたバネ定数(パラメータ)から実測した固
有振動数値に適合するバネ定数を求める方法をグラフで
表したものであり、推定バネ定数を中心にサンプリング
ポイント1(最少)とサンプリングポイント2(最大)
が抽出される。
FIG. 4 is a graph showing a method of obtaining a spring constant suitable for an actually measured natural vibration value from a spring constant (parameter) sampled to obtain a fixing spring constant. Sampling point 1 (minimum) and sampling point 2 (maximum)
Is extracted.

【0045】また、ここでは配管の据え付け状態を例に
挙げて説明したが、解析の対象はこれに限らずプラント
内構造物を結合させるすべての据え付け状態についても
診断できる。
Although the installation state of the piping has been described as an example here, the object of analysis is not limited to this, and all the installation states for coupling the plant internal structure can be diagnosed.

【0046】(2)第2の実施形態 図5に示すように、本実施形態における演算装置7a
は、送受信部701、振動波形演算部702、材料特性
DB704、解析モデルDB706、比較演算部71
1、差分保存部712、精度誤差DB713及び判定部
714から構成される。
(2) Second Embodiment As shown in FIG. 5, an arithmetic unit 7a according to this embodiment
Are a transmission / reception unit 701, a vibration waveform calculation unit 702, a material property DB 704, an analysis model DB 706, a comparison calculation unit 71
1, a difference storage unit 712, an accuracy error DB 713, and a determination unit 714.

【0047】この演算装置7aがプラント内構造物10
0の定期点検時に固有振動数からその据え付け状態の良
否を診断する手順について説明する。
The arithmetic unit 7a is connected to the plant internal structure 10
The procedure for diagnosing the quality of the installed state from the natural frequency at the time of the periodic inspection of 0 will be described.

【0048】まず、送受信部701はハンディーターミ
ナル3からの振動波形を受信すると、振動波形演算部7
02に渡し、振動波形算出部702が検査対象となって
いるプラント内構造物100の固有振動数を算出し、そ
の結果を比較演算部711に出力する。比較演算部71
1は、材料特性DBにアクセスし、第1の実施形態にお
いて格納された据え付け強度にあったバネ定数を抽出す
る。さらにこのバネ定数に基づき解析モデルDB706
にアクセスし、被測定物の解析モデルを作成し、該固有
振動数を求める。そこで実測によって得られる固有振動
数と、据え付け強度に合った記憶情報によって得られる
固有振動数の差分を求める。この演算結果は差分保存部
712によって精度誤差DB713に保存されるととも
に、判定部714に渡される。判定部714は、該演算
結果から検査対象となったプラント内構造物100の経
年による劣化具合や配置替えまたは改造等による据え付
け強度の変化について判定する。
First, when the transmission / reception unit 701 receives the vibration waveform from the handy terminal 3, the vibration waveform calculation unit 7
02, the vibration waveform calculation unit 702 calculates the natural frequency of the plant internal structure 100 to be inspected, and outputs the result to the comparison calculation unit 711. Comparison operation unit 71
1 accesses the material property DB and extracts a spring constant suitable for the installation strength stored in the first embodiment. Further, based on this spring constant, the analysis model DB 706
To create an analysis model of the device under test, and determine the natural frequency. Therefore, the difference between the natural frequency obtained by actual measurement and the natural frequency obtained by stored information matching the installation strength is obtained. This calculation result is stored in the accuracy error DB 713 by the difference storage unit 712 and is passed to the determination unit 714. The determination unit 714 determines, from the calculation result, the degree of deterioration of the plant internal structure 100 to be inspected due to aging and the change in installation strength due to rearrangement, modification, or the like.

【0049】これによって、定期点検時においてプラン
ト内構造物に対する最適な据え付け強度に調整する作業
が自動化されるので、作業員にとっての負担は軽減す
る。
Accordingly, the work for adjusting the installation strength to the optimum one for the internal structure of the plant during the periodic inspection is automated, so that the burden on the operator is reduced.

【0050】(3)第3の実施形態 本実施形態における振動特性解析システム1は、第1の
実施形態でプラント内構造物100の振動波形を扱った
ことに対し、温度(変化)についてその据え付け状態の
良否を判定するものである。
(3) Third Embodiment The vibration characteristic analysis system 1 in the present embodiment deals with the vibration waveform of the plant internal structure 100 in the first embodiment, but the temperature (change) is set up. This is to determine the quality of the state.

【0051】図6に示すように、この演算部7bは、送
受信部701、材料特性DB704、解析モデルDB7
06、解析実行部707、比較部708、温度抽出部7
21及び解析モデル温度更新部722から構成される。
As shown in FIG. 6, the calculation unit 7b includes a transmission / reception unit 701, a material property DB 704, and an analysis model DB 7
06, analysis execution unit 707, comparison unit 708, temperature extraction unit 7
21 and an analysis model temperature update unit 722.

【0052】よって本実施形態は、第1の実施形態にお
いて既述した手順と同様にプラント内構造物100に対
し温度変化によるそれらの据え付け強度を確認するため
に行うもので、まず、対象となるプラント内構造物10
0の温度に関しその構造物と非接触に測定可能な赤外線
温度計のような計器3を用いて測定し、その測定された
情報をハンディーターミナル5で収集し、ハンディータ
ーミナル5から無線通信にて演算装置7bに送信する。
演算装置7bは、送受信部701でハンディーターミナ
ル5との間で情報を授受する。
Therefore, the present embodiment is performed to confirm the installation strength of the plant internal structure 100 due to a temperature change in the same manner as the procedure described in the first embodiment. Plant structure 10
The temperature of 0 is measured using an instrument 3 such as an infrared thermometer capable of measuring the structure without contact with the structure, and the measured information is collected at the handy terminal 5 and calculated from the handy terminal 5 by wireless communication. Transmit to the device 7b.
The arithmetic unit 7b transmits and receives information to and from the handy terminal 5 by the transmission / reception unit 701.

【0053】演算装置7bは、まずプラント内構造物1
00のサンプリングされた温度信号を送受信部701で
受信し、それを温度抽出部712に出力し、該温度信号
に相当する構造物の材料特性について材料特性DB70
4にアクセスする。そこで材料特性DB704の材料曲
線と温度の関係を示すグラフから該温度信号に対する材
料特性、例えば縦弾性係数や横弾性係数といった値を抽
出する。抽出された値は、解析モデル温度変更部722
に出力される。そしてそこで解析モデルDB706にア
クセスし、抽出された値によって解析モデルに対する材
料特性情報を更新する。解析モデルの温度による適正化
が図られた後、解析実行部707は、更新された材料特
性値による各解析モデルを作成し、図3に示す第1の実
施形態の解析フローチャートに順じて固有振動数の解析
を行う。
The arithmetic unit 7b firstly operates the plant internal structure 1
00 is received by the transmission / reception unit 701 and output to the temperature extraction unit 712, and the material characteristics DB 70 for the material characteristics of the structure corresponding to the temperature signal.
Access 4 Therefore, a material characteristic corresponding to the temperature signal, for example, a value such as a longitudinal elastic modulus or a lateral elastic coefficient is extracted from a graph of the material characteristic DB 704 indicating a relationship between the material curve and the temperature. The extracted value is stored in the analysis model temperature change unit 722.
Is output to Then, it accesses the analysis model DB 706 and updates the material property information for the analysis model with the extracted values. After the optimization of the analysis model by the temperature is performed, the analysis execution unit 707 creates each analysis model based on the updated material property values, and creates a unique model in accordance with the analysis flowchart of the first embodiment shown in FIG. Analyze the frequency.

【0054】また、バネ定数(パラメータ)と固有振動
数との関係を多項式で表し(図示せず)、この多項式よ
り測定されたプラント内構造物の据え付け強度に合った
バネ定数(パラメータ)を算出する。そして、比較部7
08にてステップ31で設定した据え付け強度判定基準
パラメータと、ステップ37で求めた据え付け強度に合
ったバネ定数(パラメータ)を比較し、目標誤差の範囲
内であれば固有振動数の解析を終了し、範囲を超えてい
ればステップ32に戻り、調整を繰り返す。
The relationship between the spring constant (parameter) and the natural frequency is represented by a polynomial (not shown), and a spring constant (parameter) suitable for the installation strength of the plant internal structure measured from the polynomial is calculated. I do. And the comparison unit 7
At 08, the installation strength determination reference parameter set at step 31 is compared with the spring constant (parameter) suitable for the installation strength obtained at step 37, and if it is within the target error, the analysis of the natural frequency is terminated. If it is out of the range, the process returns to step 32 and the adjustment is repeated.

【0055】最後に、目標誤差の範囲内に求められた据
え付け強度に合ったバネ定数(パラメータ)は、材料特
性DB704にアクセスし、値を更新する。
Finally, the spring constant (parameter) suitable for the installation strength obtained within the target error range accesses the material property DB 704 and updates the value.

【0056】(4)第4の実施形態 図7に示すように、本実施形態における演算装置7c
は、送受信部701、振動波形保存部731、精度誤差
DB713、差分演算部732及び判定部714から構
成される。
(4) Fourth Embodiment As shown in FIG. 7, the arithmetic unit 7c according to the present embodiment
Is composed of a transmission / reception unit 701, a vibration waveform storage unit 731, an accuracy error DB 713, a difference calculation unit 732, and a determination unit 714.

【0057】この演算装置7cがプラント内構造物10
0及び振動源101の固有振動数からその据え付け状態
の良否を診断する手順について、図8に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。
The arithmetic unit 7c is connected to the plant internal structure 10
A procedure for diagnosing the quality of the installed state from 0 and the natural frequency of the vibration source 101 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0058】まず、受信する振動波形に対して警告すべ
き状態を示す警報値を設定する(ステップ81)。送受
信部701はハンディーターミナル3より、プラント内
構造物100及びその構造物の振動源101の振動波形
を受信し、振動波形保存部731に出力すると、振動波
形保存部731は精度誤差DBにアクセスし、双方の振
動波形を新たに保存する(ステップ82、83)。さら
に、保存する振動波形値がステップ81にて設定した警
報値を超えているか否かを判断するために、プラント内
構造物100の振動波形値と警報値を比較する(ステッ
プ84)。その結果、警報値を超えていれば該プラント
内構造物に対する警報を発するとともに、警報を発する
前後の任意の時間に関して、材料特性DB704に格納
されている該プラント内構造物及び該振動源の振動波形
の差分を計算する(ステップ85)。そして、警報を発
する前後の時間帯における計算結果全体から異常内容を
判定する(ステップ86)。つまり、計算結果(差分)
が逓増している場合は、該プラント内構造物の据え付け
状態が不良であり(ステップ87)、一方、一定の場合
は、該振動源が異常であると判定する(ステップ8
8)。
First, an alarm value indicating a state to be warned with respect to the received vibration waveform is set (step 81). The transmission / reception unit 701 receives the vibration waveform of the plant internal structure 100 and the vibration source 101 of the structure from the handy terminal 3 and outputs the vibration waveform to the vibration waveform storage unit 731. Then, the vibration waveform storage unit 731 accesses the accuracy error DB. Are newly stored (steps 82 and 83). Further, in order to determine whether the vibration waveform value to be stored exceeds the alarm value set in step 81, the vibration waveform value of the plant internal structure 100 is compared with the alarm value (step 84). As a result, if the alarm value is exceeded, an alarm is issued for the internal structure of the plant, and the vibration of the internal structure of the plant and the vibration source stored in the material property DB 704 for an arbitrary time before and after the alarm is issued. The difference between the waveforms is calculated (step 85). Then, the contents of the abnormality are determined from the entire calculation results in the time period before and after the alarm is issued (step 86). In other words, the calculation result (difference)
Is increasing, the installation state of the internal structure of the plant is defective (step 87), while if it is constant, it is determined that the vibration source is abnormal (step 8).
8).

【0059】図9は本実施形態で対象となる振動波形を
変換する手順を示す。
FIG. 9 shows a procedure for converting a vibration waveform of interest in the present embodiment.

【0060】同図によれば、演算装置7cで受信される
振動波形(a)を全て絶対値の波形(b)で表し、それ
ぞれの波形のピーク値を繋いだ形(c)を振動波形とす
る。
According to the figure, all the vibration waveforms (a) received by the arithmetic unit 7c are represented by waveforms (b) having absolute values, and the form (c) obtained by connecting the peak values of the respective waveforms is defined as the vibration waveform. I do.

【0061】図10は、振動波形の取り方としてプラン
ト内構造物100が設定された警報値を超えたとき、あ
る時間帯Tに関しプラント内構造物100と振動源10
1との振動波形の差分を求めたことを示している。同図
(a)は、差分値が逓増している場合、即ちプラント内
構造物100の据え付け状態が不良である場合を、一
方、同図(b)は、差分値が一定である場合、即ち、振
動源101が異常である場合を示す。
FIG. 10 shows that when the plant internal structure 100 exceeds an alarm value set as a method of obtaining a vibration waveform, the plant internal structure 100 and the vibration source 10
This indicates that the difference between the vibration waveform and the vibration waveform No. 1 has been obtained. FIG. 7A shows a case where the difference value is gradually increasing, that is, a case where the installation state of the in-plant structure 100 is defective. On the other hand, FIG. 7B shows a case where the difference value is constant, that is, FIG. , The case where the vibration source 101 is abnormal.

【0062】これによってプラント内構造物またはその
振動源の異常及び異常の分析について、迅速に対処でき
る。
As a result, it is possible to promptly deal with the abnormality of the internal structure of the plant or its vibration source and the analysis of the abnormality.

【0063】(5)第5の実施形態 本実施形態ではプラント内構造物100に常設された振
動計103について校正試験の必要性を判断する。
(5) Fifth Embodiment In this embodiment, the necessity of a calibration test is determined for the vibrometer 103 permanently installed in the internal structure 100 of the plant.

【0064】図11に示すように、本実施形態で用いら
れる演算装置7dは送受信部701、差分算出部733
及び判定部714から構成される。
As shown in FIG. 11, the arithmetic unit 7d used in this embodiment includes a transmitting / receiving unit 701, a difference calculating unit 733.
And a determination unit 714.

【0065】振動計103の測定値は、計器3での測定
値とともにハンディーターミナル3でサンプリングさ
れ、無線通信にて演算装置7dの送受信部701に送信
される。そして送受信部701から差分算出部733に
出力され、そこで2つの振動波形の差を求める。さらに
この差の絶対値が予め設定した許容値を超えると、振動
計103は校正試験を実施する必要ありと判断される。
一方、2つの振動波形の差の絶対値が許容値の範囲内で
あれば、振動計103は校正試験の必要なしと判断され
る。振動波形の差の求め方については、第2の実施形態
で説明したので、ここでは省略する。
The measured value of the vibrometer 103 is sampled by the handy terminal 3 together with the measured value of the instrument 3 and transmitted to the transmitting / receiving section 701 of the arithmetic unit 7d by wireless communication. Then, the signal is output from the transmission / reception unit 701 to the difference calculation unit 733, where the difference between the two vibration waveforms is obtained. Further, when the absolute value of the difference exceeds a preset allowable value, it is determined that the vibration meter 103 needs to perform a calibration test.
On the other hand, if the absolute value of the difference between the two vibration waveforms is within the range of the allowable value, it is determined that the vibration meter 103 does not need the calibration test. The method of obtaining the difference between the vibration waveforms has been described in the second embodiment, and will not be described here.

【0066】これによって、必要な場合のみ校正試験を
実行することができる。
Thus, the calibration test can be executed only when necessary.

【0067】(6)第6の実施形態 図12に示すように、本実施形態で用いられるハンディ
ーターミナル5aは、第1〜5の実施形態で用いたハン
ディーターミナルの構成に表示部501及びデータ入力
部502を加えている。また、演算装置7eは送受信部
701、抽出部741、材料特性DB704及び解析モ
デルDB706から構成される。
(6) Sixth Embodiment As shown in FIG. 12, a handy terminal 5a used in the present embodiment is different from the handy terminal used in the first to fifth embodiments in the configuration of the display unit 501 and data input. A part 502 is added. The arithmetic unit 7e includes a transmission / reception unit 701, an extraction unit 741, a material property DB 704, and an analysis model DB 706.

【0068】つまり、ハンディーターミナルからキーボ
ード等のデータ入力部501を用いて入力すると、その
内容が無線通信によって演算装置7eに送信される。そ
して演算装置7eの送受信部701にて受信した後、抽
出部741が受信した情報に対応する情報を材料特性D
B704及び解析モデルDB706より抽出し、ハンデ
ィーターミナル5aへ返送する。ハンディーターミナル
5aにて受信すると、その応答内容が表示部501に表
示される。具体的に例を挙げると、作業員がデータ入力
部501より測定対象となるプラント内構造物の設置さ
れている系統(建屋)の値(タイプ)を入力する。そう
すると入力された系統は、無線通信にて演算装置7に送
信され、送受信部701にて受信される。そして受信内
容に基づいて解析モデルDB706等にアクセスし、受
信した内容に対応する解析モデルを抽出する。さらに解
析モデルDB706は固有振動数解析を実施した際に振
動を開始する箇所及び順を箇所ごとに付番した属性情報
を持ち、この属性情報も合わせて抽出する。これらの抽
出された情報は、送受信部701を介して再び無線通信
にてハンディーターミナル5aに送信され、表示部50
1に表示される。作業員は表示部501に表示された内
容を見ることによって、何処にいてもプラント内構造物
の測定すべきポイント及び測定順序を認識することが可
能となる。
That is, when an input is made from the handy terminal using the data input unit 501 such as a keyboard, the content is transmitted to the arithmetic unit 7e by wireless communication. After the information is received by the transmission / reception unit 701 of the arithmetic unit 7e, the information corresponding to the information received by the extraction unit 741 is set to the material property D.
It is extracted from B704 and the analysis model DB 706 and returned to the handy terminal 5a. When received by the handy terminal 5a, the response content is displayed on the display unit 501. To give a specific example, a worker inputs a value (type) of a system (building) in which a plant internal structure to be measured is installed from a data input unit 501. Then, the input system is transmitted to the arithmetic unit 7 by wireless communication and received by the transmission / reception unit 701. Then, it accesses the analysis model DB 706 or the like based on the received content, and extracts an analysis model corresponding to the received content. Further, the analysis model DB 706 has attribute information in which the locations and the order in which the vibration starts when the natural frequency analysis is performed are numbered for each location, and this attribute information is also extracted. The extracted information is transmitted to the handy terminal 5a again by wireless communication via the transmission / reception unit 701, and is transmitted to the display unit 50a.
1 is displayed. By looking at the contents displayed on the display unit 501, the operator can recognize the points to be measured and the measurement order of the structure in the plant, regardless of the location.

【0069】(7)第7の実施形態 図13に示すように、本実施形態で用いられるハンディ
ーターミナル5bは、第6の実施形態で用いたハンディ
ーターミナルの構成にさらに受信器511を加えてい
る。
(7) Seventh Embodiment As shown in FIG. 13, a handy terminal 5b used in the present embodiment has a receiver 511 added to the configuration of the handy terminal used in the sixth embodiment. .

【0070】受信器511は、図1に示すように、振動
源101に直接据え付けられた発信装置102から発信
する信号をハンディーターミナル5bで受信できるよう
に備えたものである。
As shown in FIG. 1, the receiver 511 is provided so that a signal transmitted from the transmitting device 102 directly mounted on the vibration source 101 can be received by the handy terminal 5b.

【0071】また、演算装置7は、第6の実施形態と同
様である。
The arithmetic unit 7 is the same as in the sixth embodiment.

【0072】次に、発信装置102からの信号を受信し
たハンディーターミナル5bと演算装置7eにおけるデ
ータ処理手順について図14に示すフローチャートに従
って説明する。
Next, the data processing procedure in the handy terminal 5b and the arithmetic unit 7e that have received the signal from the transmitting device 102 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0073】まず、プラントにおけるプロセスの各系統
ごとに設置された発信装置102は、発信装置102と
ハンディーターミナル5bの受信器511との位置関係
を示す情報を発信し(ステップ141)、それを受信器
511が受信すると無線通信にて演算装置7eに送信さ
れる(ステップ142)。演算装置7eは、送受信部7
01で受信した位置関係を示す情報に基づいて、抽出部
741において解析モデルDBにアクセスし(ステップ
143)、該当する解析モデルを抽出する(ステップ1
44)。抽出された解析モデルは、送受信部701を介
してハンディーターミナル5へ送信され(ステップ14
5)、表示部501にて表示される(ステップ14
6)。すると、作業員等が表示内容を見てさらに所望す
る情報を絞り込み、該絞り込み情報をデータ入力部50
2から入力する(ステップ147)。ここで入力された
情報は、再び演算装置7eに送信される(ステップ14
8)。演算装置7eは、送受信部701で受信した絞り
込み情報に基づいて、抽出部741において解析モデル
DBにアクセスし(ステップ149)、該当する解析モ
デルを抽出する(ステップ150)。
First, the transmitting device 102 installed for each system of the process in the plant transmits information indicating the positional relationship between the transmitting device 102 and the receiver 511 of the handy terminal 5b (step 141) and receives it. When the data is received by the device 511, it is transmitted to the arithmetic device 7e by wireless communication (step 142). The arithmetic unit 7e includes a transmitting / receiving unit 7
Based on the information indicating the positional relationship received at step 01, the extraction unit 741 accesses the analysis model DB (step 143), and extracts the corresponding analysis model (step 1).
44). The extracted analysis model is transmitted to the handy terminal 5 via the transmission / reception unit 701 (step 14).
5), displayed on the display unit 501 (step 14)
6). Then, the worker or the like looks at the displayed contents and further narrows down the desired information.
Input from step 2 (step 147). The information input here is transmitted to the arithmetic unit 7e again (step 14).
8). The arithmetic unit 7e accesses the analysis model DB in the extraction unit 741 based on the narrowing information received by the transmission / reception unit 701 (step 149), and extracts a corresponding analysis model (step 150).

【0074】具体的にプラント内構造物の配管を例に挙
げると、受信器511が発信装置102よりプラントの
プロセスの系統を表す位置信号を受信すると、演算装置
7eに送信し、抽出部741において該位置信号に基づ
いて解析モデルDBを検索し、プラント配管構成図を抽
出する。抽出された該プラント配管構成図の情報は、ハ
ンディーターミナル5bに送信され、表示部501にお
い3次元で表示される。さらに作業員等によって、表示
された配管構成の中から測定対象の配管に該当する情報
(配管規格、材料、寸法など)が指定され、この指定さ
れた情報が演算装置7eに送信される。そして抽出部7
41において、指定された情報に基づいて再度解析モデ
ルDBを検索し、該当する解析モデルを抽出する。
Taking concretely the piping of the internal structure of the plant, for example, when the receiver 511 receives the position signal indicating the system of the process of the plant from the transmitting device 102, it transmits it to the arithmetic unit 7e, and the extracting unit 741 The analysis model DB is searched based on the position signal, and a plant piping configuration diagram is extracted. The extracted information of the plant piping configuration diagram is transmitted to the handy terminal 5b, and is displayed on the display unit 501 in three dimensions. Further, information (pipe standard, material, dimensions, etc.) corresponding to the pipe to be measured is specified from the displayed pipe configuration by an operator or the like, and the specified information is transmitted to the arithmetic unit 7e. And the extraction unit 7
At 41, the analysis model DB is searched again based on the designated information, and a corresponding analysis model is extracted.

【0075】このように本実施形態によれば、プロセス
の系統ごとの位置情報に応じて解析モデルを抽出し、さ
らにハンディーターミナル5bと演算装置7eの間の対
話によって作業員が所望する解析モデルを抽出するの
で、容易にかつ迅速に振動解析作業を進めることができ
る。
As described above, according to the present embodiment, an analysis model is extracted according to the position information of each system of the process, and an analysis model desired by the operator is further obtained through a dialog between the handy terminal 5b and the arithmetic unit 7e. Since the extraction is performed, the vibration analysis operation can be easily and quickly performed.

【0076】(8)第8の実施形態 図15に示すように、本実施形態で用いられるハンディ
ーターミナル5aは、第6の実施形態と同様であり、ま
た演算装置7fは、送受信部701及び配管ピッチ演算
部751から構成される。
(8) Eighth Embodiment As shown in FIG. 15, the handy terminal 5a used in this embodiment is the same as that of the sixth embodiment, and the arithmetic unit 7f includes a transmitting / receiving unit 701 and a pipe. It comprises a pitch calculation unit 751.

【0077】まず、ハンディーターミナル5aのデータ
入力部502よりプラント内に設置されるか配管ルー
ト、配管規格、目標固有振動数を入力し、該入力情報を
無線通信によって演算装置7fに送信する。演算装置7
fでは、送受信部701で受信し、配管ピッチ演算部7
51に出力する。
First, a piping route, a piping standard, and a target natural frequency, which are installed in the plant, are input from the data input unit 502 of the handy terminal 5a, and the input information is transmitted to the arithmetic unit 7f by wireless communication. Arithmetic unit 7
In f, the signal is received by the transmission / reception unit 701,
51.

【0078】図16は、配管ピッチ演算部751が設置
したい規格の配管の最適な取り付けピッチの基準値を算
出する手順を示すフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart showing a procedure for calculating a reference value of an optimum mounting pitch of a pipe of a standard to be installed by the pipe pitch calculating section 751.

【0079】同図によれば、まずプラント内構造物(配
管)を支えるために設置された梁の両端、ここでは図1
5に示すように固定梁104a、104bの固有振動数
fは次に示す数6で求めることができる(ステップ16
1)。
According to the figure, first, both ends of the beam installed to support the plant internal structure (piping), here, FIG.
As shown in FIG. 5, the natural frequency f of the fixed beams 104a and 104b can be obtained by the following equation (step 16).
1).

【0080】[0080]

【数6】 (但し、fは固有振動数(Hz)、lは配管固定ピッチの
長さ、λは振動数係数、Eは縦弾性係数、Iは断面2次
モーメント、Gは重力加速度、Aは断面積、Pは材料密
度を、それぞれ表す) そして数6の関係からわかるように、次に示す数7の比
例関係が成立する。ここで1/l2 を配管固定ピッチの
固有の値とする。
(Equation 6) (Where f is the natural frequency (Hz), l is the length of the fixed pipe pitch, λ is the frequency coefficient, E is the longitudinal elastic coefficient, I is the second moment of area, G is the gravitational acceleration, A is the sectional area, P represents the material density, respectively. And, as can be seen from the relationship of Expression 6, the following proportional relationship of Expression 7 holds. Here, 1 / l 2 is a unique value of the fixed pipe pitch.

【数7】 (Equation 7)

【0081】次に、配管の据え付け状態の強度を判定す
る強度判定値となる固有振動数を設定する(ステップ1
62)。続いて目安とする配管固定ピッチを少なくとも
3点サンプリングする。例えば図16に示すように、設
定した強度判定用固有振動数値fm の前後に亘って目安
とする配管固定ピッチをサンプリング(サンプリングポ
イント1、2及び3)する(ステップ163)。そして
各サンプリングポイント(配管固定ピッチの長さ)ごと
に解析モデルを作成し、固有振動数値を求め(ステップ
164)、この固有振動数値が先に設定した強度判定値
を満足しているか否かを判断し(ステップ165)、満
たしていれば配管固定ピッチの固有の値と、算出した固
有振動数との関係を多項式で示し、強度判定値である固
有振動数を満たす配管固定ピッチの基準値を求める(ス
テップ166)。図17に示すように該多項式をグラフ
で示し、強度判定値と多項式のグラフの接点が配管固定
ピッチの基準値として求まる。
Next, a natural frequency which is a strength judgment value for judging the strength of the installed state of the pipe is set (step 1).
62). Subsequently, at least three points of the fixed pipe pitch are sampled. For example, as shown in FIG. 16, samples the pipe fixed pitch to measure across the front and back of the set intensity determination natural oscillation numerical f m (sampling point 1, 2 and 3) (step 163). Then, an analysis model is created for each sampling point (the length of the fixed pitch of the pipe), a natural vibration value is obtained (step 164), and it is determined whether the natural vibration value satisfies the previously set strength determination value. Judgment is made (step 165), and if it is satisfied, the relationship between the intrinsic value of the fixed pitch of the pipe and the calculated natural frequency is shown by a polynomial, and the reference value of the fixed pitch of the pipe that satisfies the natural frequency as the strength determination value is set It is determined (step 166). As shown in FIG. 17, the polynomial is represented by a graph, and the contact point between the strength determination value and the graph of the polynomial is determined as a reference value of the fixed pipe pitch.

【0082】一方、解析した固有振動数が強度判定値を
満足しない場合、例えば図17のサンプリングポイント
2は、該固有振動数を中心に少なくとも2点の配管固定
ピッチのサンプリングポイント(サンプリングポイント
1’及び2’)を抽出し、上述したステップ164まで
戻り解析して固有振動数を求め、多項式を作成し、配管
ルートにあった配管ピッチを決定する(ステップ16
7)。
On the other hand, when the analyzed natural frequency does not satisfy the strength judgment value, for example, the sampling point 2 in FIG. 17 is at least two sampling points with fixed pipe pitches (sampling point 1 ′) around the natural frequency. And 2 ′) are extracted and returned to the above-described step 164 to analyze and obtain a natural frequency, create a polynomial, and determine a piping pitch suitable for the piping route (step 16).
7).

【0083】図18は、最適な配管ルートを求めるため
に座標系に置き換えて表示した最適な配管ルートを示す
一例である。
FIG. 18 is an example showing an optimum piping route displayed by replacing it with a coordinate system in order to obtain an optimum piping route.

【0084】同図によれば、配管スタート地点からY軸
方向にy分移動したところで、配管ルートの折れ点aに
到達する。これは上述したように、算出した固有振動数
が設定した強度判定値としての固有振動数からずれたた
め、再度配管固定ピッチをサンプリングし、最適な配管
固定ピッチの基準値を算出し直したことを意味する。ま
た、他の配管ルートの折れ点b及びcについても同様で
ある。
According to the figure, when it has moved by y in the Y-axis direction from the pipe start point, it reaches the break point a of the pipe route. This means that, as described above, since the calculated natural frequency deviated from the set natural frequency as the strength determination value, the pipe fixing pitch was sampled again, and the reference value of the optimum pipe fixing pitch was calculated again. means. The same applies to break points b and c of other piping routes.

【0085】このようにして、配管ピッチ演算部751
で求められた演算結果は、送受信部701を介してハン
ディーターミナル5aに送信され、その表示部501に
表示される。
As described above, the pipe pitch calculating section 751
Is transmitted to the handy terminal 5a via the transmission / reception unit 701 and displayed on the display unit 501.

【0086】これによって、自動化されたルーチンの中
で最適な配管固定ピッチを算出できることに加え、作業
員はこの最適値を入手しながら作業を進めることができ
る。
Thus, in addition to being able to calculate the optimum piping fixing pitch in an automated routine, the operator can proceed with the work while obtaining this optimum value.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように本発明の振動特性解
析システムによれば、プラント内構造物の固有振動数を
解析するために、装置の準備や設定から測定及びサンプ
リングした値に対する評価に至るまで、プラント内構造
物に非接触かつ自動に行うことができるので、プラント
内構造物によって制約を受けずに短時間で遂行すること
ができる。
As described above, according to the vibration characteristic analysis system of the present invention, in order to analyze the natural frequency of the internal structure of the plant, from the preparation and setting of the apparatus to the evaluation of the measured and sampled values. Up to this point, it can be performed in a non-contact and automatic manner with the plant internal structure, so that it can be performed in a short time without being restricted by the plant internal structure.

【0088】また、プラント内構造物の固有振動数に限
らず、温度変化についても同様に実行し補正することが
できる。そして定期点検に関し、データベースに保存さ
れた情報を基に前回と今回の温度変化に対する試験結果
を比較することができるので、この点検に要していた作
業を簡潔にし、時間を削減することができる。
Further, not only the natural frequency of the internal structure of the plant but also the temperature change can be similarly executed and corrected. Then, for the periodic inspection, the test results for the previous and current temperature changes can be compared based on the information stored in the database, so the work required for this inspection can be simplified and time can be reduced. .

【0089】さらに、プラント内構造物とその振動源の
振動状態の変化を比較し考慮しているので、測定対象と
なるプラント内構造物の固有振動数及びその据え付け状
態の良否を診断することができる。
Further, since the change in the vibration state of the plant internal structure and its vibration source is compared and taken into consideration, it is possible to diagnose the natural frequency of the plant internal structure to be measured and its installation state. it can.

【0090】さらにまた、計器の校正試験を実施する前
に校正試験が必要か否かを判定しているので、必要以上
に校正試験を行うために時間を割くことはなくなる。ま
た、校正用計器の設置や配線作業をすることなく校正試
験を実施することができるので、試験に関する時間を短
縮することができる。
Further, since it is determined whether or not the calibration test is necessary before the calibration test of the instrument is performed, it is not necessary to take time to perform the calibration test more than necessary. In addition, since the calibration test can be performed without installing a calibration instrument or performing wiring work, the time required for the test can be reduced.

【0091】さらに、ハンディーターミナルにデータ入
力及び表示の機能を備えることによって、ハンディータ
ーミナルと計算機の双方向での通信が可能となり、例え
ば作業員が作業現場にいながら、計算機に要求を発行
(入力)したり表示画面を見ることによって回答を得る
ことができるので、作業員にとってより作業しやすい環
境を提供しうる。
Further, by providing the handy terminal with data input and display functions, bidirectional communication between the handy terminal and the computer becomes possible. For example, while a worker is at the work site, a request is issued to the computer (input). ) Or by looking at the display screen, an answer can be obtained, so that an environment that is easier for the worker to work can be provided.

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

【図1】本システムの構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present system.

【図2】第1の実施形態で用いられる演算装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit used in the first embodiment.

【図3】第1の実施形態で用いられる演算装置の固有振
動数の解析手順を示すフローチャート
FIG. 3 is a flowchart showing an analysis procedure of a natural frequency of the arithmetic unit used in the first embodiment.

【図4】固有振動数とバネ定数の値の関係を示すグラ
フ。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a natural frequency and a value of a spring constant.

【図5】第2の実施形態で用いられる演算装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit used in the second embodiment.

【図6】第3の実施形態で用いられる演算装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an arithmetic unit used in a third embodiment.

【図7】第4の実施形態で用いられる演算装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit used in a fourth embodiment.

【図8】第4の実施形態のプラント内構造物における据
え付け状態の良否の診断手順を示すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for diagnosing the quality of an installed state in a plant internal structure according to a fourth embodiment.

【図9】第4の実施形態で用いられる振動波形を変換す
る手順を示す図。
FIG. 9 is a view showing a procedure for converting a vibration waveform used in the fourth embodiment.

【図10】第4の実施形態で用いられる振動波形の差分
を求める範囲を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a range for obtaining a difference between vibration waveforms used in the fourth embodiment.

【図11】第5の実施形態で用いられる演算装置の構成
を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit used in a fifth embodiment.

【図12】第6の実施形態で用いられるハンディーター
ミナル及び演算装置の構成を示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a handy terminal and an arithmetic device used in a sixth embodiment.

【図13】第7の実施形態で用いられる本システムの構
成を示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the present system used in a seventh embodiment.

【図14】第7の実施形態で用いられるハンディーター
ミナルと演算装置間のデータ処理の手順を示すフローチ
ャート。
FIG. 14 is an exemplary flowchart showing the procedure of data processing between a handy terminal and an arithmetic unit used in the seventh embodiment;

【図15】第8の実施形態で用いられる本システムの構
成を示すブロック図。
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the present system used in the eighth embodiment.

【図16】第8の実施形態で用いられる演算装置におい
て最適な取り付けピッチの基準値を算出する手順を示す
フローチャート。
FIG. 16 is a flowchart showing a procedure for calculating a reference value of an optimal mounting pitch in the arithmetic unit used in the eighth embodiment.

【図17】配管固定ピッチと固有振動数との関係を表す
グラフ。
FIG. 17 is a graph showing a relationship between a fixed pitch of a pipe and a natural frequency.

【図18】座標系に置き換えて表示した最適な配管ルー
トの例。
FIG. 18 is an example of an optimal piping route displayed by replacing with a coordinate system.

【図19】従来の振動測定システムの構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a conventional vibration measurement system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動特性解析システム 3 計器 5、5a、5b ハンディーターミナル 7、7a、7b、7c、7d、7e、7f 演算装置 701 送受信部 704 材料特性データベース・・・ 706 解析モデルデータベース 713 精度誤差データベース 100 プラント内構造物 101 振動源 102 発信装置 103 振動計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration characteristic analysis system 3 Instrument 5, 5a, 5b Handy terminal 7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f Arithmetic unit 701 Transmitter / receiver unit 704 Material characteristic database ... 706 Analysis model database 713 Accuracy error database 100 In plant Structure 101 Vibration source 102 Transmitter 103 Vibrometer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G064 AA01 AB19 CC54 CC57 CC59 CC70 2G075 AA01 BA01 BA17 CA02 CA13 CA49 DA13 DA18 EA01 EA08 FA02 FA11 FB01 FB05 FB07 FB09 FB16 FC14 GA15  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 2G064 AA01 AB19 CC54 CC57 CC59 CC70 2G075 AA01 BA01 BA17 CA02 CA13 CA49 DA13 DA18 EA01 EA08 FA02 FA11 FB01 FB05 FB07 FB09 FB16 FC14 GA15

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラントを構成する構成物に対して非接
触にて測定可能な計器を介して測定信号を入力し、該測
定信号を無線にて別の装置との通信が可能なハンディー
ターミナルと、 前記ハンディーターミナルから無線通信によって前記測
定信号を受信し、該測定信号に関して各々の前記構成物
に対する耐震評価情報と前記プラントの設計時に作成さ
れた前記構成物の解析モデル情報に基づいて、対象とな
る前記構成物の特性を評価する演算装置とを具備するこ
とを特徴とする振動特性解析システム。
1. A handy terminal capable of inputting a measurement signal to a component constituting a plant via an instrument capable of non-contact measurement and communicating the measurement signal wirelessly with another device. Receiving the measurement signal by wireless communication from the handy terminal, based on the seismic evaluation information for each of the components and the analysis model information of the components created during the design of the plant with respect to the measurement signals, And a computing device for evaluating characteristics of the components.
【請求項2】 前記演算装置は、 前記ハンディーターミナルとの間で無線通信を行う送受
信部と、 前記送受信部を介して受信した前記測定信号のうち振動
状態を示す信号に対して演算処理を行う振動波形演算部
と、 前記構成物の材料特性に関して、設計時の最適設計情報
を格納した第1のデータベースと、 前記構成物の強度を評価するために作成された三次元解
析モデルの最適設計情報を格納した第2のデータベース
と、 前記振動波形演算部の算出結果及び該算出結果を中心に
前後2つ以上の近似値を抽出する第1の抽出部と、 前記算出結果及び前記近似値で前記第2のデータベース
更新する解析モデル振動更新部と、 前記解析モデル振動更新部で更新された値に基づいて固
有振動数の解析を行う解析実行部と、 前記解析実行部において求められた解析値に基づいて、
前記構成物の振動状態と一致するバネ定数と、基準とな
るバネ定数とを比較する比較部とを具備することを特徴
とする請求項1記載の振動特性解析システム。
2. The arithmetic and logic unit, comprising: a transmitting and receiving unit for performing wireless communication with the handy terminal; and an arithmetic processing for a signal indicating a vibration state among the measurement signals received via the transmitting and receiving unit. A vibration waveform calculation unit, a first database storing optimal design information at the time of design with respect to material properties of the component, and an optimal design information of a three-dimensional analysis model created for evaluating the strength of the component A second database storing: a calculation result of the vibration waveform calculation unit and a first extraction unit that extracts two or more approximate values before and after the calculation result as a center; An analysis model vibration updating unit that updates a second database; an analysis execution unit that analyzes a natural frequency based on a value updated by the analysis model vibration updating unit; On the basis of the order obtained analysis value,
The vibration characteristic analysis system according to claim 1, further comprising: a comparison unit that compares a spring constant that matches a vibration state of the component with a reference spring constant.
【請求項3】 前記振動波形演算部は、前記第1のデー
タベースに格納された前記構成物の据え付け強度を表す
情報に基づいて解析モデルの固有振動数を求め、定期検
査時に前記ハンディーターミナルから受信した前記測定
信号に対し、固有振動数とを比較及び演算処理すること
を特徴とする請求項2記載の振動特性解析システム。
3. The vibration waveform calculating section obtains a natural frequency of an analysis model based on information indicating an installation strength of the component stored in the first database, and receives the natural frequency from the handy terminal during a periodic inspection. The vibration characteristic analysis system according to claim 2, wherein the measured signal is compared with a natural frequency and subjected to arithmetic processing.
【請求項4】 前記演算装置は、 前記ハンディーターミナルとの間で無線通信を行う送受
信部と、 前記構成物の材料特性に関して、設計時の最適設計情報
を格納した第1のデータベースと、 前記構成物の強度を評価するために作成された三次元解
析モデルの最適設計情報を格納した第2のデータベース
と、 前記送受信部を介して前記測定信号として前記構成物の
温度を受信し、該温度に基づいて第1のデータベースか
ら前記構成物の材料特性を抽出する第2の抽出部と、 前記第2の抽出部にて抽出された該材料特性に基づいて
前記第2のデータベースを更新する解析モデル温度更新
部と、 前記解析モデル温度更新部で更新された値に基づいて固
有振動数の解析を行う解析実行部と、 前記解析実行部において求められた解析値に基づいて、
前記構成物の振動状態と一致するバネ定数と、基準とな
るバネ定数とを比較する比較部とを具備することを特徴
とする請求項1記載の振動特性解析システム。
4. The arithmetic unit includes: a transmitting / receiving unit that performs wireless communication with the handy terminal; a first database that stores optimal design information at the time of design with respect to material characteristics of the component; A second database storing the optimal design information of the three-dimensional analysis model created to evaluate the strength of the object, and receiving the temperature of the component as the measurement signal via the transmission / reception unit; A second extraction unit for extracting material characteristics of the constituent from the first database based on the first database, and an analysis model for updating the second database based on the material characteristics extracted by the second extraction unit A temperature update unit, an analysis execution unit that analyzes the natural frequency based on the value updated by the analysis model temperature update unit, and, based on the analysis value obtained by the analysis execution unit,
The vibration characteristic analysis system according to claim 1, further comprising: a comparison unit that compares a spring constant that matches a vibration state of the component with a reference spring constant.
【請求項5】 前記演算装置は、 前記ハンディーターミナルとの間で無線通信を行う送受
信部と、 前記構成物に関する設計時との誤差を情報として格納す
る第3のデータベースと、 前記送受信部を介して、前記計器にて測定された連続的
もしくは間欠的に振動する前記構成物の振動源及び該振
動源の周辺をなす周辺構成物の前記測定信号をそれぞれ
受信し、これらの測定信号を前記第3のデータベースに
追加的に保存する比較データ保存部と、 前記周辺構成物の前記測定信号が、予め設定された警報
設定値を超えた際に、警報を発し、かつ前記警報の発生
前後の連続する時間幅における前記振動源及び前記周辺
構成物の前記測定信号の差分を算出する差分演算部と、 前記差分演算部の結果に基づいて、前記周辺構成物及び
前記振動源の状態を診断する診断部とを具備することを
特徴とする請求項1記載の振動特性解析システム。
5. The computing device, comprising: a transmitting / receiving unit that performs wireless communication with the handy terminal; a third database that stores, as information, an error of the component with respect to a design time; Receiving the measurement signals of the vibration source of the component that continuously or intermittently vibrate and the peripheral components surrounding the vibration source measured by the instrument, and transmitting these measurement signals to the A comparison data storage unit additionally stored in the database of 3; when the measurement signal of the peripheral component exceeds a preset alarm set value, an alarm is issued, and continuous before and after the occurrence of the alarm A difference calculation unit that calculates a difference between the measurement signals of the vibration source and the peripheral component in a time width to be performed, and a state of the peripheral component and the vibration source based on a result of the difference calculation unit. Vibration Analysis system according to claim 1, characterized by comprising a diagnosis unit for diagnosing.
【請求項6】 前記振動波形演算部は、 前記送受信部を介して、測定された前記計器の設置箇所
及び該設置箇所の周辺をなす前記周辺構成物の前記測定
信号をそれぞれ受信し、これらの測定信号の差を算出
し、求められた差の絶対値が予め設定された許容値を超
えた際、前記計器の校正試験の実行を指示することを特
徴とする請求項2記載の振動特性解析システム。
6. The vibration waveform calculation unit receives, via the transmission / reception unit, the measurement signal of the measured installation location of the meter and the peripheral component that forms the vicinity of the installation location, and receives these signals. 3. The vibration characteristic analysis according to claim 2, wherein a difference between the measurement signals is calculated, and when a calculated absolute value of the difference exceeds a predetermined allowable value, an instruction to execute a calibration test of the instrument is issued. system.
【請求項7】 前記ハンディーターミナルは、 情報を入力する入力部と、 前記入力部の入力情報に基づき、前記演算装置との通信
結果を表示する表示部とを具備することを特徴とする請
求項1記載の振動特性解析システム。
7. The handy terminal, comprising: an input unit for inputting information; and a display unit for displaying a result of communication with the arithmetic device based on the input information of the input unit. 2. The vibration characteristic analysis system according to 1.
【請求項8】 前記ハンディーターミナルは、 前記構成物の各プロセスごとに設置された発信器から発
信される信号を受信する受信器を具備することを特徴と
する請求項7記載の振動特性解析システム。
8. The vibration characteristic analysis system according to claim 7, wherein the handy terminal includes a receiver for receiving a signal transmitted from a transmitter installed for each process of the constituent. .
【請求項9】 前記振動波形演算部は、 前記送受信部を介して前記入力部の入力情報を受信し、
前記プラント内に設置される配管の固定ピッチを算出す
ることを特徴とする請求項1及び7記載の振動特性解析
システム。
9. The vibration waveform calculation unit receives input information of the input unit via the transmission / reception unit,
The vibration characteristic analysis system according to claim 1, wherein a fixed pitch of piping installed in the plant is calculated.
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