JP2005337965A - Device system for diagnosing rotating machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば回転機の軸受の振動などを検出して異常を診断するための回転機の診断装置システムに関する。 The present invention relates to a diagnostic apparatus system for a rotating machine for diagnosing an abnormality by detecting, for example, vibration of a bearing of the rotating machine.
例えば電動機などの回転機については、振動や騒音を測定して解析することにより、機器に機械的な異常が発生している否かを診断することが行なわれている。そして、電動機等を用いて構成される生産設備において、生産性の向上を図るためには、予防保全が非常に重要となる。特に、電動機等を構成する軸受けに機械的損傷が発生すると、機器に大きなダメージを与えることになり、設備稼働率を大幅に低下させる場合がある。そこで、軸受については、定期的に上記の診断を行なうことが好ましい。
上記の診断は、例えば、振動ピックアップや集音マイクなどを用いて機器に発生する振動を音響的な電気信号に変換して増幅した後、A/D変換してコンピュータに取り込み、その信号波形を解析することで行なっている。
For example, for a rotating machine such as an electric motor, it is diagnosed whether a mechanical abnormality has occurred in a device by measuring and analyzing vibration and noise. In a production facility configured using an electric motor or the like, preventive maintenance is very important in order to improve productivity. In particular, when mechanical damage occurs in a bearing constituting an electric motor or the like, the equipment is greatly damaged, and the equipment operation rate may be significantly reduced. Therefore, it is preferable to periodically perform the above diagnosis on the bearing.
In the above diagnosis, for example, vibration generated in a device is converted into an acoustic electric signal using a vibration pickup, a sound collecting microphone, etc., and then A / D converted and taken into a computer, and the signal waveform is obtained. It is done by analyzing.
図6には、診断装置の一構成例を示す。即ち、電動機1の軸受2(ハウジングに内蔵されている)部分に振動ピックアップ3を取付け、その振動ピックアップ3からの出力信号を駆動アンプ(振動ピックアップ3のタイプに応じて、チャージアンプ又はセンサアンプ)4で増幅し、FFTアナライザ5で解析処理する。その解析処理結果は、パソコン6に与えられるようになっている。例えば、非特許文献1には、上記装置に使用される駆動アンプ4の構成が開示されている。
しかしながら、上記の装置構成では携帯性が非常に悪く、電動機1の近傍にこれらを設置して振動測定を行なうことは極めて煩わしかった。特に、複数の電動機1が近接して配置されているような環境では、各電動機1について夫々診断を行なうことが困難であった。そこで、出願人は、振動測定をより容易に行うことを可能とするため、特願2003−73821において、以下のように構成される診断装置を提案した。 However, the apparatus configuration described above is very poor in portability, and it has been extremely troublesome to install these in the vicinity of the electric motor 1 and perform vibration measurement. In particular, in an environment where a plurality of electric motors 1 are arranged close to each other, it is difficult to make a diagnosis for each electric motor 1. Therefore, in order to make it possible to more easily perform vibration measurement, the applicant has proposed a diagnostic apparatus configured as follows in Japanese Patent Application No. 2003-73821.
即ち、図7に示すように、PCカード7に回転機の軸受の振動を検出する振動センサ8を接続可能とし、PDA9側より供給される電源に基づいて振動センサ8の駆動用電源を生成する昇圧チョッパ回路を内蔵する。そして、振動センサ8によって検出された振動信号をデジタルデータに変換してPDA9側に転送する。PDA9は、PCカード7側より転送されたデータに基づいて軸受2の異常を診断する測定・診断プログラムを備える。
斯様に構成された診断装置によれば、作業者は、従来構成に比較して非常に小型のPDA9を持ち歩いて回転機の軸受2に発生する振動を容易に測定し、診断まで行うことが可能となる。
That is, as shown in FIG. 7, the
According to the diagnostic apparatus configured in this way, the operator can easily measure the vibration generated in the
また、図8は、PCカード7の内部構成を示すものである。センサアンプ10は、昇圧チョッパ回路11,定電流回路12,アンプ13及びフィルタ14で構成されている。昇圧チョッパ回路11は、PDA9側よりコネクタを介して供給される5Vの電源を受けて、昇圧チョッピング動作を行なうことで電圧20Vの電源を生成する。定電流回路12は、昇圧された20Vの電源を受けて2mAの定電流を振動センサ5の信号線15に供給する。
FIG. 8 shows the internal configuration of the
アンプ13は、信号線15によって伝送された振動信号を増幅してフィルタ14に出力する。フィルタ14は、軸受2に発生する振動の周波数帯のみを通過させるローパスフィルタ(アンチエイリアスフィルタ)であり、フィルタ14の出力信号は、A/D変換器16に与えられている。A/D変換器16では、増幅された振動信号がウェーブ形式に基づいた最大50kHzのレートでサンプリングしてA/D変換を行い、デジタルデータをPCカードコントローラ17に出力する。
The
ところが、上記構成の診断装置においては、以下のような問題があった。即ち、上記診断装置は、基本的にセンサによって検出された信号をA/D変換して処理することが前提であるが、その検出対象が異なる場合には対象の信号特性に応じてサンプリングレートを変化させる必要がある。そして、サンプリングレートを変更する場合は、それに応じてA/D変換器16の入力側に配置されるローパスフィルタ14の遮断周波数も変更しなければならない。
However, the diagnostic apparatus having the above configuration has the following problems. That is, the diagnostic device is basically premised on A / D conversion and processing of the signal detected by the sensor, but if the detection target is different, the sampling rate is set according to the signal characteristics of the target. Need to change. When the sampling rate is changed, the cutoff frequency of the low-
しかしながら、PCカード7の内部に、予め複数の測定対象を想定して複数のローパスフィルタ14を配置しておくことはスペースの制約上困難である。そのため、従来は、測定対象毎に夫々のPCカード7を用意しておき、測定対象を変更するごとにPCカード7を付け替えて対応していた。そのため、一連の測定作業をスムーズに行うことが困難であった。
However, it is difficult to place a plurality of low-
また、PDA9は本体を極力小型に構成する必要があり、PCカード7を直接接続するためのスロットを備えていないものが一般的である。従って、PDA9側とPCカード7側との双方に対して接続を図るためのコネクタ(図示せず)を有するジャケット18を介してPCカード7を接続するようになっている。従って、ジャケット18を含む全体が大きくなってしまうという問題がある。
Further, the PDA 9 needs to have a main body as small as possible, and generally does not have a slot for directly connecting the
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動測定をより容易に行うことが可能となる回転機の診断装置システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a diagnostic apparatus system for a rotating machine that can perform vibration measurement more easily.
本発明の回転機の診断装置システムは、回転機の回転動作に応じて発生する物理量を検出するための検出センサと、この検出センサより出力されたセンサ信号を処理するための信号処理回路が内蔵される機能拡張用カードと、この機能拡張用カードが接続可能に構成される携帯端末とを利用してなるものであって、
前記機能拡張用カードは、前記検出センサより出力されたセンサ信号をデジタルデータに変換するA/D変換手段と、このA/D変換手段により変換されたデータを前記携帯端末側に転送するためのデータ転送手段とを内蔵して構成され、
前記検出センサと前記機能拡張用カードとの間には、前記検出センサによって出力されるセンサ信号を低域濾波するもので、遮断周波数が夫々異なる複数のローパスフィルタと、前記携帯端末側より供給される電源に基づいて前記検出センサの駆動用電源を生成する電源回路とを内蔵してなる中間ユニットが接続されることを特徴とする。
The diagnostic apparatus system for a rotating machine according to the present invention includes a detection sensor for detecting a physical quantity generated according to the rotating operation of the rotating machine and a signal processing circuit for processing a sensor signal output from the detection sensor. A function expansion card and a mobile terminal configured to be connectable to the function expansion card,
The function expansion card is an A / D conversion means for converting the sensor signal output from the detection sensor into digital data, and for transferring the data converted by the A / D conversion means to the portable terminal side. Built-in data transfer means,
A sensor signal output by the detection sensor is low-pass filtered between the detection sensor and the function expansion card, and is supplied from the mobile terminal side with a plurality of low-pass filters each having a different cutoff frequency. An intermediate unit including a power supply circuit that generates a power supply for driving the detection sensor based on a power supply is connected.
即ち、比較的回路面積を大きく必要とする複数のローパスフィルタと検出センサ用の電源回路とを、機能拡張用カード外部の中間ユニット内に配置するので、スペース上の問題は解決される。そして、測定対象に応じてA/D変換のサンプリングレートが変更された場合、中間ユニット内の複数のローパスフィルタの内、遮断周波数が最適となるものに切り替えて使用すれば、従来のように機能拡張用カードを一々差し替えて使用する必要がなくなる。 That is, since a plurality of low-pass filters and a detection sensor power supply circuit that require a relatively large circuit area are arranged in an intermediate unit outside the function expansion card, the space problem is solved. And if the sampling rate of A / D conversion is changed according to the object to be measured, if it is used by switching to the one with the optimum cut-off frequency among the multiple low-pass filters in the intermediate unit, it will function as before There is no need to replace and use expansion cards one by one.
本発明によれば、回転機に関する複数の診断項目について一連の測定を行う場合でも、少なくとも検出センサを取り替えるだけで対応することができるので、測定効率を向上させることができる。 According to the present invention, even when a series of measurements are performed on a plurality of diagnostic items related to a rotating machine, it is possible to cope with at least replacement of a detection sensor, so that measurement efficiency can be improved.
以下、本発明の一実施例について図1乃至図5を参照して説明する。図2は、本発明の診断装置システムによって電動機の軸受の振動測定を行う状態を示すものである。電動機(例えば誘導電動機,回転機)21の回転軸22の先端部、及び、負荷装置23の回転軸24の先端部には、円柱状の接合板25及び26が固定して装着されており、夫々の接合板25及び26が接合され、ボルトで固定されることによって、電動機21と負荷装置23とが接合されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 shows a state where vibrations of a bearing of an electric motor are measured by the diagnostic device system of the present invention.
また、電動機フレーム27の両端には、回転軸22を支えるためのころがり軸受28が装着されており、このころがり軸受(以下、単に軸受と称す)28は電動機フレーム27のハウジング29内に収容されている。
後端側(図2では左方側)の軸受28を収容するハウジング29の外周面の上側部には、振動検出手段たる圧電素子製の加速度センサ(検出センサ)30がマグネットの磁力によって取り付けられている。加速度センサ30が電動機21の回転軸22の回転によって振動を受けると圧電素子によってその振動がアナログの電気信号(振動信号)に変換され、この振動信号が信号線31及び中間ユニット32を介してPDA(Personal Digital Assistants,携帯端末)33に接続されるCFカード(Compact Flashカード,機能拡張用カード)34の入力端子に出力される。
An acceleration sensor (detection sensor) 30 made of a piezoelectric element, which is a vibration detection means, is attached to the upper portion of the outer peripheral surface of the
ここで、図1には、PDA33を含む診断装置システム35の構成を拡大して示す。PD33は、携帯可能に構成された小型のパーソナルコンピュータ(所謂、モバイルコンピュータ)である。ケースの上面には、LCDなどで表示を行うと共に、ペンタッチ入力も可能に構成される表示入力部36や、簡単な操作を行なうための操作キー37などが配置されている。また、PDA33には、CFカード34を接続するためのカードスロット(図示せず)が本体上端側に形成されている。
Here, FIG. 1 shows an enlarged configuration of the
そして、加速度センサ30とCFカード34との間には、中間ユニット32が挿入されている。中間ユニット32は、ケースが円筒状のペン型に構成されていると共に、作業者が診断装置システム35を使用する場合に中間ユニット32を衣服のポケットに装着することができるようにフック32aが形成されている。尚、中間ユニット32の内部構成については後述する。
An
図3には、PDA33の電気的構成を機能ブロックで示す。PDA33は、CPU38,メモリ(記憶手段)39,ISAバスインターフェイス(I/F)40等を備えて構成されている。ISAバスI/F40は、CFカード34との間におけるバス制御を行うものである。メモリ39には、オペレーティングシステム(OS)41としてWINDOWS CE(登録商標)がインストールされており、そのOS41上で動作するアプリケーションプログラムとして測定・診断プログラム(診断手段)42が記憶されている。
In FIG. 3, the electrical configuration of the
測定・診断プログラム42は、CFカード34より転送された振動データを、RIFF WAVE形式で診断データファイル43の一部としてメモリ39に記憶させるようになっている。また、アプリケーションプログラムとしてWINDOWSメディア・プレーヤ(登録商標)44も搭載されており、診断データファイル43に基づいて音声信号の再生出力も可能となっている。
尚、音声信号は、D/A変換器45を介してヘッドフォンジャック46より出力可能に構成されている。即ち、作業者は、ヘッドフォンジャック46に図示しないヘッドフォンを接続することで、再生出力される音声信号を聞くことができる。
The measurement /
The audio signal can be output from the
図4(a)には、中間ユニット32及びCFカード34の電気的構成を機能ブロックで示す。中間ユニット32は、コネクタ47を介して図4(b)に示す各種の検出センサが接続されるように構成されている。ここで、検出センサには、加速度センサ30の他、例えばマイクロフォン48、電流トランス(CT)49,温度センサ50などがある。そして、これらのセンサ30,48〜50は、夫々のコネクタ51〜54を介して中間ユニット32側のコネクタ47に接続される。
FIG. 4A shows the electrical configuration of the
コネクタ47は6ピンであり、第1ピンはグランド、第2〜4ピンはセンサ信号の入力端子、第5,第6ピンは、判別用信号線L1,L2となっている。そして、各センサにおける信号線の一方は、何れもコネクタ51〜54の第1ピンに接続されており、信号線の他方は、加速度センサ30及びマイクロフォン(検出センサ)48が第4ピン,電流トランス(検出センサ)49が第3ピン,温度センサ(検出センサ)50が第2ピンに夫々接続されている。また、コネクタ52の第5ピン,コネクタ53の第6ピン,コネクタ52の第5及び第6ピンは何れも第1ピンに接続されており、コネクタ47に接続されるとグランドレベルに落ちるように構成されている。
The
中間ユニット32において、コネクタ47の第5,第6ピンに接続される判別用信号線L1,L2は、何れも抵抗素子を介して5V電源にプルアップされていると共に、CFカード34側のコネクタ55に接続されている。尚、5V電源は、具体的には図示しないが、コネクタ55,CFカード34を介してPDA33より供給されている。
また、コネクタ47の第2,第3,第4ピンは、夫々ハイパスフィルタ(HPF)56,バッファ57,ハイパスフィルタ58の入力端子に接続されている。ハイパスフィルタ56及び58は、何れも遮断周波数が0.05Hzに設定され、入力信号の直流成分をカットするフィルタであり、それらの出力端子は何れもバッファ57の入力端子に共通に接続されている。但し、コネクタ47:第4ピン側のハイパスフィルタ58の入力端子には、定電流回路59を介して昇圧チョッパ回路(電源回路)60が接続されている。即ち、電流トランス49が接続された場合は、ハイパスフィルタ56,58は接続されないように構成されている。
In the
The second, third, and fourth pins of the
昇圧チョッパ回路60は、PDA33側より供給される5Vの電源を受けて、回転機210の軸受28に発生する振動の周波数帯(〜20kHz)よりも高いスイッチング周波数で昇圧チョッピング動作を行なうことで電圧20Vの電源を生成する。定電流回路59は、昇圧された20Vの電源を受けて2mAの定電流をコネクタ47の第4ピンに供給する。
The step-up
バッファ57の出力端子は、デマルチプレクサ61を介して3つのローパスフィルタ(LPF)62〜64の入力端子に接続されている。デマルチプレクサ61は、複数のアナログスイッチの組み合わせによって構成され、コネクタ55を介してPDA33側より与えられる切換え制御信号により信号の出力先が選択されるようになっている。尚、ローパスフィルタ62〜64の遮断周波数は、数100Hz〜10数kHz程度であり夫々異なっている。
An output terminal of the
そして、ローパスフィルタ62〜64の出力端子は、積分器65の入力端子とマルチプレクサ66の入力端子の1つに接続されている。また、積分器65の出力端子は、次段の積分器67の入力端子と共にマルチプレクサ66の入力端子の他の1つに接続されており、積分器67の出力端子もマルチプレクサ66の入力端子の他の1つに接続されている。尚、積分器65,67は、遮断周波数が例えば3Hzに設定されたローパスフィルタで構成されている。
The output terminals of the low-
マルチプレクサ66は、複数のアナログスイッチの組み合わせによって構成され、コネクタ55を介してPDA33側より与えられる切換え制御信号に応じて何れかの入力信号を選択し、コネクタ55を介してCFカード34側に出力するようになっている。即ち、ローパスフィルタ62〜64の出力信号は、(1)積分器65,67を介すことなく直接,(2)積分器65のみを介して,(3)積分器65及び67の双方を介してマルチプレクサ66に与えられており、マルチプレクサ66の切換えによってそれら3つの処理系統の何れかが選択される。
また、中間ユニット32には、計測開始/停止スイッチ(トリガスイッチ)68が設けられており、作業者は、そのスイッチ68を操作することで、コネクタ55及びCFカード34を介してPDA33に計測の開始/停止をさせることが可能となっている。
The
Further, the
一方、CFカード34においては、中間ユニット32側のコネクタ55と接続されるコネクタ71があり、マルチプレクサ66より出力される信号は、コネクタ71を介して増幅器72に与えられている。増幅器72は、ゲイン切換え部73によってゲインが+6dB,0dBに切替わるようになっており、増幅器72によって増幅された信号は、例えば12ビットのA/D変換器74に与えられている。
On the other hand, the
CPU75には、バスを介してA/D変換器74,PCカードコントローラ(データ転送手段)76,メモリ77などが接続されている。CPU75は、A/D変換器74及びPCカードコントローラ76の制御を行うと共に、I/Oポート78を介して信号の入出力制御を行う。上述したゲイン切換え部73の制御も、I/Oポート78を介して行われる。
An A /
PCカードコントローラ76は、内部のデコーダ(図示せず)によってCPU75より与えられる制御指令をデコードして動作し、CFカード34とPDA33との間でデータの転送を行なうように構成されるロジックである。また、PCカードコントローラ24は、A/D変換器74より出力されたデータを受けて、PDA33側に転送するようになっている。
The
次に、本実施例の作用について図5も参照して説明する。尚、転がり軸受2の詳細な構造とその異常診断方法の概要については、例えば特開2001−255241号公報などに開示されているのでここでは省略する。また、振動データの測定及び診断の各処理についても、基本的な部分は特開2003−149090号公報又は特願2003−73821に記載されているものと同様である。そして、本発明は測定,診断処理の内容に特徴を有するものではないので、これらについても省略する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. The detailed structure of the rolling
図5は、PDA33側のCPU38による測定処理の概要を示すフローチャートである。PDA33は、先ず、センサの入力ポート、即ち、中間ユニット32におけるコネクタ55に接続される、判別用信号線L1,L2の電圧レベルを読み込む(ステップS1)。ここで、各センサ30,48〜50が中間ユニット32のコネクタ47に接続された場合、判別用信号線L1,L2の電圧レベルは以下のように設定される。尚、「H」は5V、「L」はグランドレベルである。
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of measurement processing by the
L2 L1
加速度センサ30 H H
マイクロフォン48 H L
電流トランス49 L H
温度センサ50 L L
従って、PDA33は、判別用信号線L1,L2の電圧レベルを読み込むことで中間ユニット32のコネクタ47に接続されているセンサの種類を判別することができる(ステップS2)。
L2 L1
Accordingly, the
次に、PDA33は、判別したセンサの種類に応じてA/D変換器74のサンプリングレートを設定する(ステップS3)。例えば、コネクタ47に加速度センサ30が接続されており、その加速度センサ30によって振動信号を10kHz程度の成分まで拾おうとする場合には、A/D変換器74のサンプリングレートを25kHz程度に設定する。
続いて、サンプリングレートの設定に応じて、夫々遮断周波数が異なるローパスフィルタ62〜64を選択する(ステップS4)。即ち、サンプリングレートを25kHzとする場合、アンチエイリアスフィルタとしてのローパスフィルタの遮断周波数は12.5kHzとする。また、これらのステップS3,S4において、コネクタ47にマイクロフォン48が接続されて電動機21周辺の騒音測定を行う場合にも、A/D変換器74のサンプリングレートやローパスフィルタ62〜64の遮断周波数の選択は概ね同程度となる。
Next, the
Subsequently, the low pass filters 62 to 64 having different cutoff frequencies are selected according to the setting of the sampling rate (step S4). That is, when the sampling rate is 25 kHz, the cutoff frequency of the low-pass filter as the anti-aliasing filter is 12.5 kHz. Also, in these steps S3 and S4, when the
また、コネクタ47に電流トランス49が接続されて電動機21の1次側電流を測定する場合、電源周波数は50〜60Hzであり、電動機21の絶縁不良時に観測される側波帯もこれらの周波数付近となるので、サンプリングレートは1kHz程度、選択するローパスフィルタの遮断周波数は500Hz程度とする。
続いて、PDA33は、センサ信号の積分処理を選択する(ステップS5)。即ち、上述したように、ローパスフィルタ62〜64の出力信号について、(1)「そのまま出力」、(2)「積分器65のみを介して出力」、(3)「積分器65及び67の双方を介して出力」、の何れかを、マルチプレクサ66の入力切換えによって選択する。尚、これらの積分処理の選択は加速度センサ30が接続された場合にのみ行うもので、その他のセンサ信号については、(1)「そのまま出力」を選択する。
Further, when the
Subsequently, the
即ち、加速度センサ30が出力するのは振動の加速度信号であるから、(1)の「そのまま出力」を選択すれば加速度信号が得られ、(2)の「積分器65のみを介して出力」を選択すれば、速度信号が得られる。また、(3)の「積分器65及び67の双方を介して出力」を選択すれば、速度信号の変動分を得ることができる。
That is, since the
次に、PDA33は、中間ユニット32側において計測開始/停止スイッチ68がオン操作されるまで待機し(ステップS6)、オン操作されると(「YES」)A/D変換器74によってA/D変換され、CFカード34側より転送されるデータを読み込む(ステップS7)。そして、計測開始/停止スイッチ68が再度オン操作されるまでデータの読み込みを継続し(ステップS8)、オン操作されると(「YES」)計測を終了する。
Next, the
以上のように本実施例によれば、CFカード34の内部に、検出センサ30,48〜50より出力されたセンサ信号をデジタルデータに変換するA/D変換器74と、このA/D変換器74により変換されたデータをPDA33側に転送するためのPCカードコントローラ76とを内蔵し、検出センサ30,48〜50とCFカード34との間に、遮断周波数が夫々異なる複数のローパスフィルタ62〜64と、PDA33側より供給される電源に基づいて検出センサ30,48の駆動用電源を生成する昇圧チョッパ回路60とを内蔵した中間ユニット32を接続することで、回転機の診断装置システム35を構成した。
As described above, according to this embodiment, the A /
即ち、中間ユニット32に接続する検出センサ30,48〜50を適宜選択することで、電動機21に関する複数の診断項目について一連の測定を行う場合でも、それらの測定に必要な構成を複数のCFカード34に振り分ける必要がなくなる。そして、測定対象に応じてA/D変換のサンプリングレートを変更するのに応じて、中間ユニット32内のローパスフィルタ62〜64のうち遮断周波数が最適となるものに切り替えて使用すれば良く、CFカード34を一々差し替えて使用する必要がない。従って、本発明の診断システム35によれば、少なくとも検出センサ30,48〜50を取り替えるだけで各種の測定対応することができるので、作業効率を向上させることができる。
That is, by appropriately selecting the
また、検出センサ30,48〜50と中間ユニット32とを、コネクタ51〜54並びに47を介して接続する構成とし、コネクタ47は、検出センサ30,48〜50がコネクタ51〜54を介して接続された場合、接続された検出センサの種類を判別するための電圧信号(電気信号)をCFカード34側に出力するようにした。
より具体的には、コネクタ47,51〜54に、使用が想定される検出センサの種類数を2進数表現した場合の桁数に相当する本数の判別用信号線L1,L2を用意し(本実施例では、センサの種類数「4」に対して2本)、それらの判別用信号線L1,L2を中間ユニット32側でプルアップしておく。そして、コネクタ47にコネクタ51〜54の何れかが接続された場合に、信号線L1,L2のレベルをグランドに落とすか否かの電位状態変化に応じて電圧信号を出力するようにした。従って、作業者がセンサの種類の設定などを行わずとも、PDA33にそれらの判別を自動的に行わせることができる。
Further, the
More specifically, the number of determination signal lines L1 and L2 corresponding to the number of digits when the number of types of detection sensors assumed to be used is expressed in binary is prepared for the
更に、コネクタ47,51〜54を、接続される検出センサの種類に応じて信号入力端子が異なるように構成し、中間処理ユニット32側では、各信号入力端子には、対応する検出センサの信号特性に応じたハイパスフィルタ58,60が接続されるように、若しくは、フィルタを接続しないように選択可能な構成とした。従って、接続される検出センサ30,48〜50の種類に応じて、それらのフィルタ選択を自動的に行うことができる。
Further, the
尚、加速度センサ30及びマイクロフォン48については、取り扱う信号の種類が振動,騒音であって基本的に同質であり、また、周波数帯域も略同様であるから、上記のフィルタ選択のレベルにおいては両者は同じ種類とみなしている。
また、中間ユニット32に、検出センサ30,48〜50による検出の開始・停止タイミング示すトリガ信号をPDA33側に出力する測定開始/停止スイッチ68を設けたので、作業者は、そのスイッチ68を操作することで測定開始/停止のタイミングを制御できる。
As for the
In addition, the
加えて、中間ユニット32に内蔵する電源回路を、加速度センサ30を駆動するための昇圧チョッパ回路60として構成したので、比較的高圧の駆動電源が必要な加速度センサ30をも駆動することが可能となる。更にまた、中間ユニット32のケースにフック32を形成した。従って、作業者が診断装置システム35を使用する場合に、中間ユニット32を衣服のポケットなどに装着することができるので、利便性が向上する。
In addition, since the power supply circuit built in the
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張可能である。
中間ユニットに接続される検出センサの種類は5種類以上でも良い。
また、コネクタ47,51〜54によって検出センサの種類をPDA33側が自動的に判定を行う構成は必要に応じて設ければ良い。例えば、中間ユニット32に、A/D変換器74におけるサンプリングレートの切換えをPDA33側に設定指示するためのスイッチを設け、作業者がそのスイッチを操作することで切換えを行うように構成しても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be modified or expanded as follows.
Five or more types of detection sensors may be connected to the intermediate unit.
A configuration in which the
また、検出センサの種類をPDA33側が自動的に判定する構成においても、検出対象に応じてサンプリングレートを調整した方が望ましい場合には、上記のスイッチを同時に設けても良い。
中間ユニット32とCFカード34との間で、例えばBluetooth(登録商標)により無線通信を行うように構成しても良い。
Even in the configuration in which the
For example, the wireless communication may be performed between the
機能拡張用カードはCFカードに限ることなく、PCMCIAカードであっても良い。
測定開始/停止スイッチ68は必要に応じて設ければ良く、測定の開始・停止タイミングは、PDA33側で設定操作しても良い。
中間ユニットに内蔵する電源回路は、昇圧チョッパ回路60に限ることなく、使用する可能性の検出センサのうち、特別に電源を生成する必要があるものであればどのような電源回路でも良い。
The function expansion card is not limited to the CF card, but may be a PCMCIA card.
The measurement start /
The power supply circuit built in the intermediate unit is not limited to the step-up
図面中、21は誘導電動機(回転機)、28は軸受、30は加速度センサ(検出センサ)、32は中間ユニット、33はPDA(携帯端末)、34はCFカード(機能拡張用カード)、35は診断装置システム、32aは装着用フック、47はコネクタ、48はマイクロフォン(検出センサ)、49は電流トランス(検出センサ)、50は温度センサ(検出センサ)、51〜54はコネクタ、56,58はハイパスフィルタ、60は昇圧チョッパ回路(電源回路)、62〜64はローパスフィルタ、68は計測開始/停止スイッチ(トリガスイッチ)、74はA/D変換器、76はPCカードコントローラ(データ転送手段)を示す。
In the drawing, 21 is an induction motor (rotary machine), 28 is a bearing, 30 is an acceleration sensor (detection sensor), 32 is an intermediate unit, 33 is a PDA (portable terminal), 34 is a CF card (function expansion card), 35 Is a diagnostic device system, 32a is a hook for mounting, 47 is a connector, 48 is a microphone (detection sensor), 49 is a current transformer (detection sensor), 50 is a temperature sensor (detection sensor), 51 to 54 are connectors, 56 and 58 Is a high-pass filter, 60 is a step-up chopper circuit (power supply circuit), 62 to 64 are low-pass filters, 68 is a measurement start / stop switch (trigger switch), 74 is an A / D converter, and 76 is a PC card controller (data transfer means) ).
Claims (8)
前記機能拡張用カードは、前記検出センサより出力されたセンサ信号をデジタルデータに変換するA/D変換手段と、このA/D変換手段により変換されたデータを前記携帯端末側に転送するためのデータ転送手段とを内蔵して構成され、
前記検出センサと前記機能拡張用カードとの間には、前記検出センサによって出力されるセンサ信号を低域濾波するもので、遮断周波数が夫々異なる複数のローパスフィルタと、前記携帯端末側より供給される電源に基づいて前記検出センサの駆動用電源を生成する電源回路とを内蔵してなる中間ユニットが接続されることを特徴とする回転機の診断装置システム。 Function expansion card incorporating a detection sensor for detecting a physical quantity generated according to the rotation operation of the rotating machine, a signal processing circuit for processing a sensor signal output from the detection sensor, and the function expansion A diagnostic device system for a rotating machine using a portable terminal configured to be connectable with a card,
The function expansion card is an A / D conversion means for converting the sensor signal output from the detection sensor into digital data, and for transferring the data converted by the A / D conversion means to the portable terminal side. Built-in data transfer means,
A sensor signal output by the detection sensor is low-pass filtered between the detection sensor and the function expansion card, and is supplied from the mobile terminal side with a plurality of low-pass filters each having a different cutoff frequency. A rotating machine diagnosis device system, wherein an intermediate unit including a power supply circuit that generates a power supply for driving the detection sensor based on a power supply is connected.
前記コネクタは、前記検出センサが接続された場合に、当該検出センサの種類を判別するための電気信号が、前記機能拡張用カード側に対して出力可能となるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転機の診断装置システム。 The detection sensor and the intermediate unit are configured to be connectable via a connector,
The connector is configured such that when the detection sensor is connected, an electrical signal for determining the type of the detection sensor can be output to the function expansion card side. The diagnostic device system for a rotating machine according to claim 1.
それらの判別用信号線はプルアップされており、
前記コネクタに各検出センサが接続された場合における前記判別用信号線の各電位状態に応じて、前記電気信号が出力されるように構成されていることを特徴とする請求項2記載の回転機の診断装置システム。 The connector is connected to a signal line for determination corresponding to the number of digits when the number of types of detection sensors assumed to be used is expressed in binary.
Their signal lines for discrimination are pulled up,
3. The rotating machine according to claim 2, wherein the electrical signal is output in accordance with each potential state of the determination signal line when each detection sensor is connected to the connector. Diagnostic equipment system.
前記コネクタは、接続される検出センサの種類に応じて信号入力端子が異なるように構成されており、
前記各信号入力端子には、対応する検出センサの信号特性に応じたフィルタが接続されるように、若しくはその接続の有無が選択されるように構成されることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の回転機の診断装置システム。 The detection sensor and the intermediate unit are configured to be connectable via a connector,
The connector is configured such that the signal input terminal differs according to the type of detection sensor to be connected,
4. Each of the signal input terminals is configured such that a filter corresponding to the signal characteristic of the corresponding detection sensor is connected, or whether or not the connection is selected is selected. A diagnostic device system for a rotating machine according to any one of the above.
前記中間ユニット内蔵される電源回路は、前記加速度センサを駆動するための昇圧回路として構成されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の回転機の診断装置システム。 When the detection sensor is an acceleration sensor,
7. The diagnostic system for a rotating machine according to claim 1, wherein the power supply circuit built in the intermediate unit is configured as a booster circuit for driving the acceleration sensor.
8. The diagnostic apparatus system for a rotating machine according to claim 1, wherein a hook for attachment to an operator's clothes is formed outside the intermediate unit.
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