JP2008020277A - Vibration measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受等の振動を計測する振動計測装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration measuring device that measures vibration of a bearing or the like.
軸受等の振動を計測するために用いられる振動計測装置としては、被計測体の振動を検知するセンサと、センサの出力信号を当該出力信号の包絡線を表すエンベロープ信号に変換するエンベロープ変換部と、変換されたエンベロープ信号の周波数スペクトルを求めるフーリエ変換部とを備えた振動計測装置が知られている（たとえば、特許文献１、特許文献２）。 As a vibration measuring device used for measuring vibration of a bearing or the like, a sensor that detects vibration of a measurement object, an envelope conversion unit that converts an output signal of the sensor into an envelope signal that represents an envelope of the output signal, and A vibration measuring device including a Fourier transform unit that obtains a frequency spectrum of a converted envelope signal is known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
ここで、このセンサの出力信号のエンベロープ信号への変換は、センサの出力信号の絶対値を表す信号から、高周波成分を取り除くことにより行われている（たとえば、特許文献２）。
軸受等の振動を計測するために用いられる振動計測装置において、特許文献２記載のように、エンベロープ信号を、被計測体の振動を検知するセンサの出力信号の絶対値を表す信号から高周波成分を取り除くことにより生成すると、当該エンベロープ信号からセンサの出力信号に表れるパルス状の波形や急峻な変化を精度良く検出することができなくなる。 In a vibration measuring device used to measure vibration of a bearing or the like, as described in Patent Document 2, an envelope signal is obtained from a signal representing an absolute value of an output signal of a sensor that detects vibration of a measurement object, and a high frequency component is obtained. If it is generated by removing it, it becomes impossible to accurately detect a pulse-like waveform and a steep change appearing in the output signal of the sensor from the envelope signal.
そこで、本発明は、被計測体の振動を検知するセンサの出力信号のパルス状の波形や急峻な変化についても精度良く検出することのできる振動計測装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vibration measuring apparatus that can accurately detect a pulse-like waveform or a steep change in an output signal of a sensor that detects vibration of a measurement object.
前記課題達成のために、本発明は、被計測体の振動を検知するセンサが出力する前記振動を表す検知信号のエンベロープを表すエンベロープ信号を生成するエンベロープ信号生成装置を、前記センサが出力する前記検知信号を半波整流する半波整流手段と、前記半波整流手段が半波整流した検知信号をピークホールドし、ピークホールドした信号を、前記エンベロープ信号として出力するピークホールド手段とより構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an envelope signal generation device that generates an envelope signal that represents an envelope of a detection signal that represents the vibration that is output by a sensor that detects vibration of a measurement object. A half-wave rectifier for half-wave rectifying the detection signal and a peak-hold means for peak-holding the detection signal half-wave rectified by the half-wave rectifier and outputting the peak-held signal as the envelope signal It is.
このようなエンベロープ信号生成装置によって生成されるエンベロープ信号は、検知信号をピークホールドした信号であるため、信号の減衰は生ぜず、パルス状の波形や急峻な変化の成分も良好に維持される。よって、このようなエンベロープ信号から、振動を表す検知信号に表れるパルス状の波形や急峻な変化を良好に検出することができるようになる。 Since the envelope signal generated by such an envelope signal generation device is a signal obtained by peak-holding the detection signal, the signal is not attenuated, and the pulse-like waveform and the component of the steep change are well maintained. Therefore, a pulse-like waveform and a steep change appearing in a detection signal representing vibration can be detected well from such an envelope signal.
また、前記課題達成のために、本発明は、被計測体の振動を検知するセンサが出力する前記振動を表す検知信号のエンベロープを表すエンベロープ信号を生成するエンベロープ信号生成装置として、前記センサが出力する前記検知信号を半波整流し、半波整流した検知信号をピークホールドし、ピークホールドした信号を、第１のエンベロープ信号として出力するピークホールドエンベロープ信号生成部と、前記センサが出力する前記検知信号を全波整流し、全波整流した検知信号から高周波数成分を除去した信号を、第２のエンベロープ信号として出力するフィルタリングエンベロープ信号生成部とを備えたエンベロープ信号生成装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an envelope signal generation device that generates an envelope signal that represents an envelope of a detection signal that represents the vibration that is output by a sensor that detects the vibration of an object to be measured. The detection signal is half-wave rectified, the half-wave rectified detection signal is peak-held, and the peak-held signal is output as a first envelope signal, and the detection output from the sensor Provided is an envelope signal generation device including a filtering envelope signal generation unit that outputs a signal obtained by full-wave rectifying a signal and removing a high-frequency component from a detection signal obtained by full-wave rectification as a second envelope signal.
このようなエンベロープ信号生成装置によれば、検知信号に表れるパルス状の波形や急峻な変化の成分も良好に維持される第１のエンベロープ信号と、高調波ひずみの生じない第２のエンベロープ信号を生成するので、これら二つのエンベロープ信号を用いて、振動を表す検知信号の周波数スペクトルと、振動を表す検知信号に表れるパルス状の波形や急峻な変化の双方を良好に検出することができるようになる。 According to such an envelope signal generation device, the first envelope signal in which the pulse-like waveform and the component of the steep change appearing in the detection signal are well maintained, and the second envelope signal in which no harmonic distortion occurs are generated. Since these two envelope signals are used, both the frequency spectrum of the detection signal representing vibration and the pulsed waveform and steep change appearing in the detection signal representing vibration can be detected well. Become.
すなわち、この場合には、たとえば、このようなエンベロープ信号生成装置を用いて、振動計測装置を、当該エンベロープ信号生成装置と、前記第１のエンベロープ信号の波形を、前記被計測体の振動の波形として計測し、前記第２のエンベロープ信号の周波数スペクトルを前記被計測体の振動の周波数スペクトルとして計測する計測手段とより構成すればよい。 That is, in this case, for example, using such an envelope signal generation device, the vibration measurement device, the envelope signal generation device, the waveform of the first envelope signal, and the vibration waveform of the measured object And measuring means for measuring the frequency spectrum of the second envelope signal as the frequency spectrum of the vibration of the measured object.
または、このようなエンベロープ信号生成装置を用いて、振動計測装置を、当該エンベロープ装置と、前記被計測体の振動の波形を計測する際に、前記エンベロープ信号生成装置に前記第１のエンベロープ信号を出力させると共に、出力された前記第１のエンベロープ信号から前記被計測体の振動の波形を計測し、前記被計測体の振動の周波数スペクトルを計測する際に、前記エンベロープ信号生成装置に前記第２のエンベロープ信号を生成、出力させると共に、出力された前記第２のエンベロープ信号から前記被計測体の振動の周波数スペクトルを計測する計測手段とより構成するようにしてもよい。 Alternatively, when the vibration measuring device measures the vibration waveform of the envelope device and the measured object using such an envelope signal generating device, the first envelope signal is supplied to the envelope signal generating device. And outputting the second envelope signal to the envelope signal generator when measuring the vibration waveform of the measured object from the output first envelope signal and measuring the frequency spectrum of the measured object vibration. And a measuring means for measuring the frequency spectrum of the vibration of the measured object from the output second envelope signal.
これらのような振動計測装置によれば、振動を表す検知信号の周波数スペクトルと、振動を表す検知信号に表れるパルス状の波形や急峻な変化の双方を良好に検出することができ、第１のエンベロープ信号の波形に基づいて検知信号をパルス状や急峻に変化させる振動や繰り返し周期性のない振動を精度良く検出したり、第２のエンベロープ信号の周波数スペクトルから繰り返し周期性のある異常振動を精度良く検出したりすることができるようになる。 According to the vibration measuring apparatus as described above, both the frequency spectrum of the detection signal representing the vibration and the pulsed waveform and the steep change appearing in the detection signal representing the vibration can be detected satisfactorily. Based on the waveform of the envelope signal, it can accurately detect vibrations that change the detection signal in a pulse shape or sharply, and vibrations that do not have repetitive periodicity, and can accurately detect abnormal vibrations that have repetitive periodicity from the frequency spectrum of the second envelope signal. It will be possible to detect well.
以上のように、本発明によれば、被計測体の振動を検知するセンサの出力信号のパルス状の波形や急峻な変化についても精度良く検出することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately detect a pulse waveform or a steep change in an output signal of a sensor that detects vibration of a measurement object.
以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。
図１に、本第１実施形態に係る振動計測装置の構成を示す。
図示するように、振動計測装置は、被測定体である軸受１００の振動を圧電素子を用いて検知するセンサ１、エンベロープ信号生成装置２、信号解析装置３とを有している。
また、エンベロープ信号生成装置２は、バンドパスフィルタ２１、フィルタリングエンベロープ信号生成部２２、ピークホールドエンベロープ信号生成部２３とを有している。そして、フィルタリングエンベロープ信号生成部２２は、全波整流回路２２１、ローパスフィルタ２２２、出力アンプ２２３を備えており、ピークホールドエンベロープ信号生成部２３は、半波整流回路２３１、ピークホールド回路２３２、出力アンプ２３３を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 shows the configuration of the vibration measuring apparatus according to the first embodiment.
As shown in the figure, the vibration measuring apparatus includes a sensor 1 that detects vibration of a bearing 100 that is a measurement object using a piezoelectric element, an envelope signal generation device 2, and a signal analysis device 3.
The envelope signal generation device 2 includes a bandpass filter 21, a filtering envelope signal generation unit 22, and a peak hold envelope signal generation unit 23. The filtering envelope signal generation unit 22 includes a full wave rectification circuit 221, a low pass filter 222, and an output amplifier 223. The peak hold envelope signal generation unit 23 includes a half wave rectification circuit 231, a peak hold circuit 232, and an output amplifier. 233.
一方、信号解析装置３は、操作部３１、制御部３２、入力処理部３３、ＦＥＴ部３４、表示処理部３５、モニタ３６とを備えている。
さて、このような構成において、センサ１は軸受１００の振動の加速度を表す信号を加速度信号としてエンベロープ信号生成装置２に出力する。また、エンベロープ信号生成装置２において、バンドパスフィルタ２１は、センサ１より入力した加速度信号を不要周波数成分を除去した後、フィルタリングエンベロープ信号生成部２２とピークホールドエンベロープ信号生成部２３とに分配する。
On the other hand, the signal analysis device 3 includes an operation unit 31, a control unit 32, an input processing unit 33, an FET unit 34, a display processing unit 35, and a monitor 36.
In such a configuration, the sensor 1 outputs a signal representing the acceleration of vibration of the bearing 100 to the envelope signal generation device 2 as an acceleration signal. In the envelope signal generation device 2, the bandpass filter 21 removes unnecessary frequency components from the acceleration signal input from the sensor 1, and then distributes the acceleration signal to the filtering envelope signal generation unit 22 and the peak hold envelope signal generation unit 23.
フィルタリングエンベロープ信号生成部２２において、全波整流回路２２１は、入力する加速度信号を全波整流し、全波整流信号としてローパスフィルタ２２２に出力する。すなわち、センサ１より出力される加速度信号が図２ａに示すような波形を有するものであった場合、これを図２ｂ１に示すような、加速度信号の絶対値を表す全波整流信号に変換する。 In the filtering envelope signal generation unit 22, the full-wave rectification circuit 221 performs full-wave rectification on the input acceleration signal and outputs the full-wave rectification signal to the low-pass filter 222. That is, when the acceleration signal output from the sensor 1 has a waveform as shown in FIG. 2a, it is converted into a full-wave rectified signal representing the absolute value of the acceleration signal as shown in FIG. 2b1.
図１に戻り、次に、ローパスフィルタ２２２は、全波整流回路２２１が出力する全波整流信号の高周波数成分を除去することにより全波整流信号の包絡線を表すフィルタリングエンベロープ信号を生成し、出力アンプ２２３は、このフィルタリングエンベロープ信号を信号解析装置３に伝送する。ここで、全波整流回路２２１が出力する全波整流信号が、図２ｂ１に示す波形を有するものであった場合、フィルタリングエンベロープ信号は、図２ｂ２に示すように、図２ｂ１の全波整流信号の高周波数成分を除去した波形を有するものとなる。 Returning to FIG. 1, the low-pass filter 222 then generates a filtered envelope signal representing the envelope of the full-wave rectified signal by removing the high-frequency component of the full-wave rectified signal output from the full-wave rectifier circuit 221. The output amplifier 223 transmits this filtering envelope signal to the signal analysis device 3. Here, if the full-wave rectified signal output from the full-wave rectifier circuit 221 has the waveform shown in FIG. 2b1, the filtering envelope signal is the same as the full-wave rectified signal shown in FIG. 2b1, as shown in FIG. 2b2. It has a waveform from which high frequency components have been removed.
図１に戻り、ピークホールドエンベロープ信号生成部２３において、半波整流回路２３１は、入力する加速度信号を半波整流し、半波整流信号としてピークホールド回路２３２に出力する。すなわち、センサ信号より出力される加速度信号が図２ａに示すような波形を有するものであった場合、これを図２ｃ１に示すような、加速度信号の正の成分のみを表す半波整流信号に変換する。 Returning to FIG. 1, in the peak hold envelope signal generation unit 23, the half-wave rectification circuit 231 performs half-wave rectification on the input acceleration signal and outputs the half-wave rectification signal to the peak hold circuit 232. That is, if the acceleration signal output from the sensor signal has a waveform as shown in FIG. 2a, it is converted into a half-wave rectified signal representing only the positive component of the acceleration signal as shown in FIG. 2c1. To do.
図１に戻り、次に、ピークホールド回路２３２は、半波整流回路２３１が出力する半波整流信号の各ピーク値を保持することにより、半波整流信号の包絡線を表すピークホールドエンベロープ信号を生成し、出力アンプ２３３は、このピークホールド信号を信号解析装置３に伝送する。ここで、半波整流回路２３１が出力する半波整流信号が、図２ｃ１に示す波形を有するものであった場合、ピークエンベロープ信号は、たとえば、図２ｃ２に示すように、図２ｃ１の半波整流信号の各波の頂の値が、次の頂の出現まで維持された波形を有するものとなる。 Returning to FIG. 1, next, the peak hold circuit 232 holds each peak value of the half-wave rectified signal output from the half-wave rectifier circuit 231, thereby generating a peak hold envelope signal representing the envelope of the half-wave rectified signal. The output amplifier 233 transmits this peak hold signal to the signal analysis device 3. Here, when the half-wave rectified signal output from the half-wave rectifier circuit 231 has the waveform shown in FIG. 2c1, the peak envelope signal is, for example, as shown in FIG. The peak value of each wave in the signal will have a waveform that is maintained until the next peak appears.
図１に戻り、信号解析装置３の制御部３２は操作部３１を介して振動計測開始をオペレータから指示されると、信号解析装置３の各部の以下の動作を制御する。
すなわち、入力処理部３３は、エンベロープ信号生成装置２から入力するピークホールドエンベロープ信号を表示処理部３５に送り、エンベロープ信号生成装置２から入力するフィルタリングエンベロープ信号をＦＥＴ部３４に送る。
ＦＥＴ部３４は、入力処理部３３から送られたフィルタリングエンベロープ信号に対して高速フィーリエ変換処理を施して、フィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトルを求め、求めた周波数スペクトルを表示処理部３５に送る。
表示処理部３５は、入力処理部３３から送られるピークホールドエンベロープ信号の波形と、ＦＥＴ部３４から送られるフィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトルを、軸受１００の振動の波形と軸受１００の振動の周波数スペクトルとしてモニタ３６に表示する。
Returning to FIG. 1, when the control unit 32 of the signal analysis device 3 is instructed by the operator to start vibration measurement via the operation unit 31, the control unit 32 controls the following operation of each unit of the signal analysis device 3.
That is, the input processing unit 33 sends the peak hold envelope signal input from the envelope signal generating device 2 to the display processing unit 35 and sends the filtering envelope signal input from the envelope signal generating device 2 to the FET unit 34.
The FET unit 34 performs high-speed Fourier transform processing on the filtering envelope signal sent from the input processing unit 33 to obtain the frequency spectrum of the filtering envelope signal, and sends the obtained frequency spectrum to the display processing unit 35.
The display processing unit 35 uses the waveform of the peak hold envelope signal sent from the input processing unit 33 and the frequency spectrum of the filtering envelope signal sent from the FET unit 34 as the vibration waveform of the bearing 100 and the frequency spectrum of the vibration of the bearing 100. It is displayed on the monitor 36.
この結果、たとえば、センサ１が出力する加速度信号が図３ａに示すような波形を有するものであった場合、モニタ３６には、図３ｂに示すようにピークホールドエンベロープ信号の波形３０１と、フィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトル３０２が、軸受１００の振動の波形と軸受１００の振動の周波数スペクトルとしてモニタ３６に表示されることになる。 As a result, for example, when the acceleration signal output from the sensor 1 has a waveform as shown in FIG. 3a, the monitor 36 displays the peak hold envelope signal waveform 301 and the filtering envelope as shown in FIG. 3b. The frequency spectrum 302 of the signal is displayed on the monitor 36 as the vibration waveform of the bearing 100 and the frequency spectrum of the vibration of the bearing 100.
ここで、ピークホールドエンベロープ信号は、加速度信号をピークホールドした信号であって波形が階段状となるために高調波ひずみが発生するが、信号の減衰は生ぜず、パルス状の波形や急峻な変化の成分も維持される。一方で、フィルタリングエンベロープ信号は、ローパスフィルタ２２２を透過した信号であるので減衰が生じる。特に、パルス状の波形や急峻に変化する波形の成分などは大きく減衰して精度良く検出することができなくなる。しかし、フィルタリングエンベロープ信号には、高調波ひずみは発生せず、加速度信号の周波数スペクトルを良好に算出することができる。 Here, the peak hold envelope signal is a signal obtained by peak-holding the acceleration signal, and the waveform is stepped. Therefore, harmonic distortion occurs, but the signal does not attenuate, and the pulse waveform or steep change occurs. Is also maintained. On the other hand, the filtering envelope signal is attenuated because it is a signal that has passed through the low-pass filter 222. In particular, a pulse-like waveform or a sharply changing waveform component is greatly attenuated and cannot be accurately detected. However, harmonic distortion does not occur in the filtering envelope signal, and the frequency spectrum of the acceleration signal can be calculated well.
したがって、本実施形態のように、フィルタリングエンベロープ信号とピークホールドエンベロープ信号の双方を用いることにより、振動を表す加速度信号の周波数スペクトルと、振動を表す加速度信号に表れるパルス状の波形や急峻な変化の双方を良好に検出することができるようになる。よって、フィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトルから繰り返し周期性のある異常振動を精度良く検出したり、ピークホールドエンベロープ信号の波形に基づいて加速度信号をパルス状や急峻に変化させる振動や繰り返し周期性のない振動を精度良く検出したりすることができるようになる。 Therefore, as in this embodiment, by using both the filtering envelope signal and the peak hold envelope signal, the frequency spectrum of the acceleration signal representing the vibration, the pulse-like waveform appearing in the acceleration signal representing the vibration, and the steep change Both can be detected satisfactorily. Therefore, it is possible to accurately detect abnormal vibrations with repeated periodicity from the frequency spectrum of the filtering envelope signal, vibrations that change the acceleration signal in a pulsed or sharp manner based on the waveform of the peak hold envelope signal, and vibrations without repeated periodicity. Can be detected with high accuracy.
以上、本発明の第１の実施形態について説明した。
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
図４に、本第２実施形態に係る振動計測装置の構成を示す。
図示するように、本第２実施形態に係る振動計測装置は、前記第１実施形態に係る振動計測装置と同様、被測定体である軸受１００の振動を検知するセンサ１、エンベロープ信号生成装置２、信号解析装置３とを有している。
ただし、本第２実施形態に係る振動計測装置の構成は、前記第１実施形態に係る振動計測装置と以下の点で異なる。
すなわち、まず、エンベロープ信号生成装置２の内部構成が前記第１実施形態に係るエンベロープ信号生成装置２とは異なり、本第２実施形態に係るエンベロープ信号生成装置２は、バンドパスフィルタ２１、セレクタ２４、フィルタリングエンベロープ信号生成部２２、ピークホールドエンベロープ信号生成部２３、出力セレクタ２５、切替制御部２６とを有している。なお、フィルタリングエンベロープ信号生成部２２とピークホールドエンベロープ信号生成部２３の内部構成は、前記第１実施形態に係るフィルタリングエンベロープ信号生成部２２とピークホールドエンベロープ信号生成部２３の内部構成と同様である。
The first embodiment of the present invention has been described above.
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 shows the configuration of the vibration measuring apparatus according to the second embodiment.
As shown in the drawing, the vibration measuring apparatus according to the second embodiment is similar to the vibration measuring apparatus according to the first embodiment, and includes a sensor 1 that detects vibration of a bearing 100 that is a measurement object, and an envelope signal generating apparatus 2. And a signal analyzing device 3.
However, the configuration of the vibration measuring apparatus according to the second embodiment differs from the vibration measuring apparatus according to the first embodiment in the following points.
That is, first, the envelope signal generation device 2 according to the second embodiment differs from the envelope signal generation device 2 according to the first embodiment in the internal configuration of the envelope signal generation device 2. A filtering envelope signal generation unit 22, a peak hold envelope signal generation unit 23, an output selector 25, and a switching control unit 26. The internal configurations of the filtering envelope signal generation unit 22 and the peak hold envelope signal generation unit 23 are the same as the internal configurations of the filtering envelope signal generation unit 22 and the peak hold envelope signal generation unit 23 according to the first embodiment.
そして、信号解析装置３の制御部３２と、エンベロープ信号生成装置２の切替制御部２６は制御信号線で結ばれており、信号解析装置３の入力処理部３３には、エンベロープ信号生成装置２の出力セレクタ２５の出力が入力する。
さて、このような構成において、エンベロープ信号生成装置２の、切替制御部２６は、信号解析装置３の制御部３２からの指示に従って、フィルタリングエンベロープ信号生成部２２とピークホールドエンベロープ信号生成部２３とのうちのいずれか一方をアクティブなエンベロープ信号生成部に設定する。そして、切替制御部２６は、セレクタ２４に、バンドパスフィルタ２１から入力する加速度信号をアクティブなエンベロープ信号生成部に出力させると共に、出力セレクタ２５にアクティブなエンベロープ信号生成部から入力するエンベロープ信号（フィルタリングエンベロープ信号生成部２２またはピークホールドエンベロープ信号）を、信号解析装置３に出力させる。
The control unit 32 of the signal analysis device 3 and the switching control unit 26 of the envelope signal generation device 2 are connected by a control signal line, and the input processing unit 33 of the signal analysis device 3 includes the envelope signal generation device 2. The output of the output selector 25 is input.
Now, in such a configuration, the switching control unit 26 of the envelope signal generation device 2 performs the filtering envelope signal generation unit 22 and the peak hold envelope signal generation unit 23 according to an instruction from the control unit 32 of the signal analysis device 3. One of them is set as an active envelope signal generator. Then, the switching control unit 26 causes the selector 24 to output the acceleration signal input from the bandpass filter 21 to the active envelope signal generation unit, and the envelope signal (filtering) input to the output selector 25 from the active envelope signal generation unit. The signal analysis device 3 outputs the envelope signal generation unit 22 or the peak hold envelope signal).
一方、本第２実施形態において信号解析装置３の制御部３２は、図５に手順を示す振動計測処理を行う
すなわち、図示するように、制御部３２は、この振動計測処理で、オペレータからの操作部３１を介した振動計測開始指示の入力の発生を監視する（ステップ５０２）。ここで、本第２実施形態では、振動計測開始指示として、振動波形の計測の開始指示と振動の周波数スペクトルの計測の開始指示との２種類の振動計測開始指示の入力を受け付ける。
On the other hand, in the second embodiment, the control unit 32 of the signal analyzing apparatus 3 performs a vibration measurement process whose procedure is shown in FIG. 5. That is, as shown in FIG. The generation of the vibration measurement start instruction input via the operation unit 31 is monitored (step 502). Here, in the second embodiment, as the vibration measurement start instruction, two types of vibration measurement start instructions, that is, a vibration waveform measurement start instruction and a vibration frequency spectrum measurement start instruction are received.
そして、振動計測開始指示の入力が発生したならば、振動計測開始指示が、振動の周波数スペクトルの計測の開始指示と振動波形の計測の開始指示とのうちのいずれであるかを判定する（ステップ５０４、５０６）。
そして、入力した振動計測開始指示が振動の周波数スペクトルの計測の開始指示であれば（ステップ５０４）、エンベロープ信号生成装置２の切替制御部２６にフィルタリングエンベロープ信号生成部２２を、アクティブなエンベロープ信号生成部に設定するように指示し（ステップ５０８）、当該指示によって入力処理部３３にエンベロープ信号生成装置２から入力することになるフィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトル出力処理を開始する（ステップ５１０）。ここで、この周波数スペクトル出力処理では、入力処理部３３に、エンベロープ信号生成装置２から入力するフィルタリングエンベロープ信号をＦＥＴ部３４に送らせ、ＦＥＴ部３４にフィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトルを求めさせ、表示処理部３５にＦＥＴ部３４が求めたフィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトルを軸受１００の振動の周波数スペクトルとしてモニタ３６に表示させる。
If an input of a vibration measurement start instruction is generated, it is determined whether the vibration measurement start instruction is a vibration frequency spectrum measurement start instruction or a vibration waveform measurement start instruction (step 504, 506).
If the input vibration measurement start instruction is an instruction to start measurement of the frequency spectrum of vibration (step 504), the filtering envelope signal generation unit 22 is connected to the switching control unit 26 of the envelope signal generation device 2 to generate an active envelope signal. (Step 508), and starts the frequency spectrum output process of the filtering envelope signal to be input from the envelope signal generation device 2 to the input processing unit 33 according to the instruction (step 510). Here, in this frequency spectrum output process, the input processing unit 33 is caused to send the filtering envelope signal input from the envelope signal generating device 2 to the FET unit 34, and the FET unit 34 is asked to obtain the frequency spectrum of the filtering envelope signal, and is displayed. The processing unit 35 displays the frequency spectrum of the filtering envelope signal obtained by the FET unit 34 on the monitor 36 as the frequency spectrum of the vibration of the bearing 100.
さて、このようにしてフィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトル出力処理を開始したならば、当該処理を実行しながら、操作部３１を介したオペレータより振動計測終了の指示の入力の発生を監視し（ステップ５１２）、振動計測終了の指示の入力が発止したならば、フィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトル出力処理を終了し（ステップ５１４）、ステップ５０２に戻って、次の振動計測開始指示の入力の発生を待つ。 When the frequency spectrum output processing of the filtering envelope signal is started in this way, the generation of an instruction to end vibration measurement is monitored from the operator via the operation unit 31 while executing the processing (step 512). If the input of the vibration measurement end instruction is stopped, the frequency spectrum output process of the filtering envelope signal is ended (step 514), and the process returns to step 502 to wait for the generation of the next vibration measurement start instruction input. .
一方、入力した振動計測開始指示が振動波形の計測の開始指示であれば（ステップ５０６）、エンベロープ信号生成装置２の切替制御部２６にピークホールドエンベロープ信号生成部２３を、アクティブなエンベロープ信号生成部に設定するように指示し（ステップ５１６）、当該指示によって入力処理部３３にエンベロープ信号生成装置２から入力することになるピークホールドエンベロープ信号の波形出力処理を開始する（ステップ５１８）。ここで、この波形出力処理では、入力処理部３３に、エンベロープ信号生成装置２から入力するピークホールドエンベロープ信号を表示処理部３５に送らせ、表示処理部３５にピークホールドエンベロープ信号の波形を、軸受１００の振動波形としてモニタ３６に表示させる。 On the other hand, if the input vibration measurement start instruction is a vibration waveform measurement start instruction (step 506), the peak hold envelope signal generation unit 23 is connected to the switching control unit 26 of the envelope signal generation device 2 and the active envelope signal generation unit. (Step 516), and starts waveform output processing of the peak hold envelope signal to be input from the envelope signal generation device 2 to the input processing unit 33 in accordance with the instruction (step 518). Here, in this waveform output processing, the input processing unit 33 is caused to send the peak hold envelope signal input from the envelope signal generating device 2 to the display processing unit 35, and the display processing unit 35 receives the waveform of the peak hold envelope signal from the bearing. 100 vibration waveforms are displayed on the monitor 36.
さて、このようにしてピークホールドエンベロープ信号の波形出力処理を開始したならば、当該処理を実行しながら、操作部３１を介したオペレータより振動計測終了の指示の入力の発生を監視し（ステップ５２０）、振動計測終了の指示の入力が発止したならば、ピークホールドエンベロープ信号の波形出力処理を終了し（ステップ５２２）、ステップ５０２に戻って、次の振動計測開始指示の入力の発生を待つ。 When the waveform output process of the peak hold envelope signal is started in this way, the generation of a vibration measurement end instruction is monitored from the operator via the operation unit 31 while executing the process (step 520). ) If the input of the vibration measurement end instruction is stopped, the peak hold envelope signal waveform output processing is ended (step 522), and the process returns to step 502 to wait for the generation of the next vibration measurement start instruction input. .
以上、本発明の第２の実施形態について説明した。
ところで、本第２実施形態に係る振動計測装置は、信号解析装置３の制御部３２において、切替制御部２６にフィルタリングエンベロープ信号生成部２２をアクティブなエンベロープ信号生成部に設定するように指示した上で、前述したフィルタリングエンベロープ信号の周波数スペクトル出力処理を実行する第１の処理と、切替制御部２６にピークホールドエンベロープ信号生成部２３をアクティブなエンベロープ信号生成部に設定するように指示した上で、前述したピークホールドエンベロープ信号の波形出力処理を実行する第２の処理とを、交互に実行することにより、振動の周波数スペクトルと振動波形とを、擬似的に同時並行的に計測、出力するように構成してもよい。
The second embodiment of the present invention has been described above.
By the way, the vibration measuring apparatus according to the second embodiment instructs the switching control unit 26 to set the filtering envelope signal generation unit 22 as an active envelope signal generation unit in the control unit 32 of the signal analysis device 3. Then, after instructing the switching control unit 26 to set the peak hold envelope signal generation unit 23 as an active envelope signal generation unit, the first processing for executing the frequency spectrum output processing of the filtering envelope signal described above, By alternately executing the second processing for executing the waveform output processing of the peak hold envelope signal described above, the frequency spectrum of the vibration and the vibration waveform are measured and output in a pseudo and simultaneous manner. It may be configured.
以上、本発明の実施形態について説明した。 The embodiment of the present invention has been described above.
１…センサ、２…エンベロープ信号生成装置、３…信号解析装置、２１…バンドパスフィルタ、２２…フィルタリングエンベロープ信号生成部、２３…ピークホールドエンベロープ信号生成部、セレクタ…２４、２５…出力セレクタ、２６…切替制御部、３１…操作部、３２…制御部、３３…入力処理部、３４…ＦＥＴ部、３５…表示処理部、３６…モニタ、１００…軸受、２２１…全波整流回路、２２２…ローパスフィルタ、２２３…出力アンプ、２３１…半波整流回路、２３２…ピークホールド回路、２３３…出力アンプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor, 2 ... Envelope signal generation device, 3 ... Signal analysis device, 21 ... Band pass filter, 22 ... Filtering envelope signal generation part, 23 ... Peak hold envelope signal generation part, Selector ... 24, 25 ... Output selector, 26 ... Switch control unit, 31 ... Operating unit, 32 ... Control unit, 33 ... Input processing unit, 34 ... FET unit, 35 ... Display processing unit, 36 ... Monitor, 100 ... Bearing, 221 ... Full wave rectification circuit, 222 ... Low pass Filters, 223 ... output amplifiers, 231 ... half-wave rectifier circuits, 232 ... peak hold circuits, 233 ... output amplifiers.
Claims (4)
前記センサが出力する前記検知信号を半波整流する半波整流手段と、
前記半波整流手段が半波整流した検知信号をピークホールドし、ピークホールドした信号を、前記エンベロープ信号として出力するピークホールド手段とを有することを特徴とするエンベロープ信号生成装置。 An envelope signal generation device that generates an envelope signal that represents an envelope of a detection signal that represents the vibration output by a sensor that detects vibration of a measurement object,
Half-wave rectification means for half-wave rectifying the detection signal output by the sensor;
An envelope signal generation device comprising: peak hold means for peak-holding a detection signal half-wave rectified by the half-wave rectification means and outputting the peak-held signal as the envelope signal.
前記センサが出力する前記検知信号を半波整流し、半波整流した検知信号をピークホールドし、ピークホールドした信号を、第１のエンベロープ信号として出力するピークホールドエンベロープ信号生成部と、
前記センサが出力する前記検知信号を全波整流し、全波整流した検知信号から高周波数成分を除去した信号を、第２のエンベロープ信号として出力するフィルタリングエンベロープ信号生成部とを有することを特徴とするエンベロープ信号生成装置。 An envelope signal generation device that generates an envelope signal that represents an envelope of a detection signal that represents the vibration output by a sensor that detects vibration of a measurement object,
Half-wave rectifying the detection signal output by the sensor, peak-holding the half-wave rectified detection signal, and a peak-hold envelope signal generation unit that outputs the peak-held signal as a first envelope signal;
And a filtering envelope signal generation unit that outputs a signal obtained by full-wave rectifying the detection signal output from the sensor and removing a high-frequency component from the detection signal subjected to full-wave rectification as a second envelope signal. Envelope signal generator.
前記第１のエンベロープ信号の波形を、前記被計測体の振動の波形として計測し、前記第２のエンベロープ信号の周波数スペクトルを前記被計測体の振動の周波数スペクトルとして計測する計測手段とを有することを特徴とする振動計測装置。 A vibration measuring device comprising the envelope signal generating device according to claim 2,
Measuring means for measuring the waveform of the first envelope signal as a waveform of vibration of the measured object and measuring the frequency spectrum of the second envelope signal as the frequency spectrum of vibration of the measured object; Vibration measuring device characterized by.
前記被計測体の振動の波形を計測する際に、前記エンベロープ信号生成装置に前記第１のエンベロープ信号を出力させると共に、出力された前記第１のエンベロープ信号から前記被計測体の振動の波形を計測し、前記被計測体の振動の周波数スペクトルを計測する際に、前記エンベロープ信号生成装置に前記第２のエンベロープ信号を生成、出力させると共に、出力された前記第２のエンベロープ信号から前記被計測体の振動の周波数スペクトルを計測する計測手段とを有することを特徴とする振動計測装置。 A vibration measuring device comprising the envelope signal generating device according to claim 2,
When measuring the vibration waveform of the measurement object, the envelope signal generation device outputs the first envelope signal, and the vibration waveform of the measurement object is calculated from the output first envelope signal. When measuring and measuring the frequency spectrum of the vibration of the measured object, the envelope signal generating device generates and outputs the second envelope signal, and the measured signal is output from the output second envelope signal. A vibration measuring apparatus comprising: a measuring unit that measures a frequency spectrum of body vibration.
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