JP2015045584A - 振動信号取得装置及び振動監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 プラント等の施設の改修が不要であるとともに、被検査装置の状態を長期間にわたって監視する際の労力を大幅に削減することを可能とした振動信号取得装置及び振動監視システムを提供する。【解決手段】 振動信号取得装置１０は、被検査装置が発する振動を検出してアナログの振動信号を生成するセンサ部１１１と、アナログの振動信号をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換部１１２と、デジタルに変換した後の振動信号を無線送信する無線送信部１１３と、を備える本体部１１と、自然エネルギを電力に変換して発電する発電部１２と、を備える。体部１１及び発電部１２は、被検査装置に近接した位置に配置され、本体部１１が消費する電力が、発電部１２が発電する電力によって賄われる。【選択図】 図１

Description

本発明は、被検査装置が発する振動を検出して振動信号を取得する振動信号取得装置と、当該振動信号取得装置によって取得される振動信号に基づいて被検査装置の状態を監視する振動監視システムに関する。

ポンプに代表される回転機器などの被検査装置において、被検査装置の動作（例えば、回転運動）に伴って発生する振動を検出することで得られる振動信号に基づいて、当該被検査装置の状態の検査が行われることが多い。通常、このような検査は、測定員が、被検査装置に対して測定機器のプローブを押し当てて振動信号を取得することによって行われる。

しかし、プラントなどの大規模な施設では、多数の被検査装置が広範囲にわたって配置されている。このような施設では、被検査装置の状態を長期間にわたって監視しようとする場合、測定員が定期的に被検査装置を１つずつ検査しなければならず、多大な労力が必要になってしまう。

そこで、例えば特許文献１では、被検査装置に対してセンサを据え付け、当該センサとパソコンとの間を同軸ケーブル等の信号線で接続することによって、パソコンにおいて振動信号を常時取得可能とした軸受診断装置が提案されている。

しかし、特許文献１で提案されている軸受診断装置のように、同軸ケーブル等の信号線でセンサとパソコンとを接続するシステムでは、信号線を敷設するためにプラント等の施設を大幅に改修することが必要となるため、多大な費用及び労力が必要になるという問題が生じる。さらに、プラント等の施設に信号線を敷設するためには、信号線を長くしたり曲げたりする必要があるため、信号線によって伝送される振動信号が減衰したりノイズが重畳したりする問題も生じる。

そこで、例えば特許文献２では、無線通信ユニットを搭載したセンサを被検査装置に取り付け、当該無線通信ユニットによって送信される振動信号を受信することによって、大規模な信号線の敷設を不要とした携帯型振動診断装置が提案されている。

特開２００３−１４９０９０号公報 特開２０１２−９８１４９号公報

しかしながら、特許文献２で提案されている携帯型振動診断装置は、電源として電池を使用していることから、定期的に電池を交換することが必要になる。そのため、被検査装置の状態を長期間にわたって監視する目的でこの携帯型振動診断装置を用いた場合、定期的に被検査装置を１つずつ測定するという労力を不要とすることはできるが、定期的に携帯型振動診断装置の電池を１つずつ交換するという労力が新たに必要となることから、監視に伴う労力を十分に削減することができなくなってしまう。

そこで、本発明は、プラント等の施設の改修が不要であるとともに、被検査装置の状態を長期間にわたって監視する際の労力を大幅に削減することを可能とした振動信号取得装置及び振動監視システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、被検査装置が発する振動を検出してアナログの振動信号を生成するセンサ部と、アナログの前記振動信号をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換部と、デジタルに変換した後の前記振動信号を無線送信する無線送信部と、を備える本体部と、自然エネルギを電力に変換して発電する発電部と、を備え、前記本体部及び前記発電部は、前記被検査装置に近接した位置に配置され、前記本体部が消費する電力が、前記発電部が発電する電力によって賄われることを特徴とする振動信号取得装置を提供する。

この振動信号取得装置によれば、生成した振動信号が無線送信される。そのため、振動信号を伝送するための信号線（同軸ケーブルやツイストペアケーブルなど）を要することなく、振動信号を伝送することができる。さらに、この振動信号取得装置によれば、枯渇することがない自然エネルギを変換して発電した電力により、振動信号の生成から無線送信までに必要となる電力が賄われる。そのため、電池の交換などの設置後のメンテナンスを、大幅に削減することができる。

さらに、上記特徴の振動信号取得装置において、前記発電部が、太陽光を電力に変換して発電するものであると、好ましい。

この振動信号取得装置によれば、日光が差し込む場所に発電部を設置すればよいため、発電部の設置の自由度を向上させることができる。そこで、例えば、発電部と本体部とを接続する電力供給用の配線が邪魔にならないように、発電部を容易に配置することが可能となる。

さらに、上記特徴の振動信号取得装置において、前記発電部が、前記本体部にのみ電力を供給するものであると、好ましい。

この振動信号取得装置によれば、本体部との位置関係に基づいて発電部を配置すればよいため、発電部の設置の自由度を向上させることができる。そこで、例えば、発電部と本体部とを接続する電力供給用の配線が邪魔にならないように、発電部を容易に配置することが可能となる。

さらに、上記特徴の振動信号取得装置において、前記発電部が、前記自然エネルギを電力に変換して出力する電力出力部と、前記電力出力部が出力する電力を一時的に蓄積する蓄電部と、を備え、前記蓄電部に蓄積された電力が、前記本体部に供給されてもよい。

この振動信号取得装置によれば、自然現象に依るために電力出力部が出力する電力は不安定と成り得るが、当該電力を蓄電部によって一時的に蓄積することで、本体部に対して安定して電力を供給することが可能となる。さらに、電力出力部における電力の出力状態（即ち、自然現象の状態）にかかわらず、所望のタイミングで本体部を動作させることが可能となる。

または、上記特徴の振動信号取得装置において、前記発電部が、前記自然エネルギを電力に変換して出力する電力出力部を備え、前記電力出力部が出力する電力が、前記本体部に直接的に供給されてもよい。

この振動信号取得装置によれば、発電部の構成を簡素化することが可能となる。

また、本発明は、上記の振動信号取得装置と、前記振動信号取得装置が無線送信する前記振動信号を受信するとともに、当該振動信号を処理してその処理結果を示す出力データを生成する振動信号処理装置と、を備えることを特徴とする振動監視システムを提供する。

さらに、上記特徴の振動監視システムにおいて、前記被検査装置が、回転軸と、当該回転軸を支持する軸受と、当該回転軸と一体となって回転する回転駆動体と、を備えた回転機器であり、前記振動信号処理装置が、前記軸受に起因した振動を示す出力データを生成すると、好ましい。

具体的には、上記特徴の振動監視システムにおいて、前記振動信号処理装置が、所定の周波数以上である特定周波数または特定周波数帯域における加速度の大きさを示す前記出力データを生成すると、好ましい。

さらに具体的には、上記特徴の振動監視システムにおいて、前記振動信号処理装置が、前記特定周波数または前記特定周波数帯域における加速度の大きさの時系列的な変遷を示す前記出力データを生成すると、好ましい。

回転機器の軸受の損傷（例えば、摩耗）は、長い期間をかけて徐々に進行する。そのため、被検査装置を長期間にわたって監視する必要はあるが、振動信号を頻繁に取得する必要はなく、振動信号を取得することができない期間が生じることすら許容される。そのため、自然現象に依るために供給する電力は不安定となり得るが設置の自由度が高い発電部を、何ら問題なく利用することができる。

さらに、上記特徴の振動監視システムにおいて、前記振動信号処理装置が、前記振動信号取得装置が無線送信した前記振動信号を受信する無線受信部と、前記無線受信部が受信した前記振動信号を記録する記録部と、前記記録部から読み出された前記振動信号を処理する信号処理部と、前記振動信号の処理結果に基づいて前記出力データを生成する出力部と、を備えると、好ましい。

この振動信号取得装置によれば、振動信号処理装置において、無線受信部が受信した振動信号が、そのまま記録部に記録される。そのため、信号処理部において、加工前の振動信号に対し所望の処理を施すことが可能になるとともに、出力部において所望の出力データを生成することが可能になる。

上記特徴の振動信号取得装置及び振動監視システムによれば、振動信号を伝送するための信号線をプラント等の施設に敷設する必要がなく、さらに設置後のメンテナンスも大幅に削減することができる。したがって、プラント等の施設の改修が不要であるとともに、被検査装置の状態を長期間にわたって監視する際の労力を大幅に削減することが可能となる。

本発明の実施形態に係る振動監視システムの構成の一例について示すブロック図。 振動信号取得装置の具体的な実施例について示す模式的な斜視図。 出力データの一例について示すグラフ。

＜全体構成例＞
最初に、本発明の実施形態に係る振動監視システムの構成の一例について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る振動監視システムの構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、振動監視システム１は、振動信号取得装置１０と、振動信号処理装置２０と、を備える。

振動信号取得装置１０は、被検査装置が発する振動を検出して振動信号を生成し、当該振動信号を無線送信する。また、振動信号処理装置２０は、振動信号取得装置１０が無線送信する振動信号を受信するとともに、当該振動信号を処理してその処理結果を示す出力データを生成する。

振動信号取得装置１０は、本体部１１と、発電部１２と、を備える。さらに、本体部１１は、センサ部１１１と、アンプ部１１２と、Ａ／Ｄ変換部１１３と、無線送信部１１４と、を備える。

センサ部１１１は、被検査装置が発する振動を検出してアナログの振動信号を生成する。センサ部１１１として、例えば、圧電式の加速度センサを適用することができる。なお、加速度センサに加えて（または、代えて）、速度センサや変位センサをセンサ部１１１に適用してもよい。ただし、加速度を積分することで速度を導出することが可能であり、速度を積分することで変位を導出することが可能である。そのため、センサ部１１１に加速度センサのみを適用する場合でも、振動信号処理装置２０（特に、後述する信号処理部２３）において、速度や変位を示す振動信号を生成することが可能である。

アンプ部１１２は、センサ部１１１が出力するアナログの振動信号を増幅する。また、Ａ／Ｄ変換部１１３は、アンプ部１１２によって増幅されたアナログの振動信号を、デジタルの振動信号に変換する。

無線送信部１１４は、Ａ／Ｄ変換部１１３によってアナログからデジタルに変換された後の振動信号を無線送信する。例えば、無線送信部１１４は、デジタルの振動信号を符号化するとともに所定の通信規格に従って構築することで送信データを生成し、当該送信データに基づいて変調した電磁波を送信する。

発電部１２は、自然エネルギを電力に変換して発電する。自然エネルギとは、例えば、太陽光や太陽熱、風力、水力、地熱など、自然現象によって発生するエネルギであって、枯渇することなく永続的に取得することができるエネルギである。

振動信号取得装置１０において、本体部１１及び発電部１２は、被検査装置に近接した位置に配置される。例えば、本体部１１及び発電部１２は、被検査装置に隣接した位置であって、被検査装置の動作や従業員の動線を阻害しない位置に配置される。

また、振動信号取得装置１０において、本体部１１が消費する電力（即ち、振動信号の生成から無線送信までに必要となる電力）は、発電部１２が発電する電力によって賄われる。なお、図１では、アンプ部１１２、Ａ／Ｄ変換部１１３及び無線送信部１１４のそれぞれが動作するために必要な電力が、発電部１２が発電する電力によって賄われる場合について例示している。

また、振動信号処理装置２０は、無線受信部２１と、記録部２２と、信号処理部２３と、出力部２４と、を備える。さらに、信号処理部２３は、周波数選択処理部２３１と、ＦＦＴ処理部２３２と、波形処理部２３３と、を備える。

無線受信部２１は、振動信号取得装置１０が無線送信した振動信号を受信する。例えば、無線受信部２１は、無線送信部１１４が送信した電磁波を受信して復調することで受信データを生成し、所定の通信規格に従って構築されている受信データを解体するとともに復号化することで、デジタルの振動信号を取得する。

記録部２２は、無線受信部２１が受信した振動信号を記録する。例えば、記録部２２は、ハードディスクや不揮発性半導体メモリなどの記録装置から構成される。このように、無線受信部２１が受信した振動信号が、そのまま記録部２２に記録される構成とすると、信号処理部２３において、加工前の振動信号に対し所望の処理を施すことが可能になるとともに、出力部２４において、所望の出力データを生成することが可能になるため、好ましい。

信号処理部２３は、記録部２２から読み出された振動信号を処理する。このとき、信号処理部２３は、例えばユーザが指示した方法（または、ユーザが指示した検査目的に適合した方法）で、振動信号を処理する。なお、図１では、信号処理部２３が、周波数選択処理部２３１と、ＦＦＴ処理部２３２と、波形処理部２３３と、の各部を備えるものであるかのように図示しているが、これは信号処理部２３の各機能について説明する便宜のために過ぎない。信号処理部２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの１つの演算装置で構成され得る。

周波数選択処理部２３１は、振動信号から必要な周波数帯域を選択的に取得する。例えば、被検査装置が回転機器であって、軸受等の摩耗系の異常を検出する場合、高周波数帯域における加速度の大きさを確認すると、好ましい。この場合、周波数選択処理部２３１は、加速度を示す振動信号に対して、所定の周波数（例えば、１０００Ｈｚや２０００Ｈｚ）以上となる周波数帯域を選択的に取得する。また例えば、被検査装置が回転機器であって、軸振れやアンバランスなどの機構系の異常を検出する場合、低周波数藍域における速度や変位の大きさを確認すると、好ましい。この場合、周波数選択処理部２３１は、速度や変位を示す振動信号に対して、所定の周波数（例えば、１０００Ｈｚや２０００Ｈｚ）以下となる周波数帯域を選択的に取得する。

ＦＦＴ処理部２３２は、周波数選択処理部２３１が選択した周波数帯域の振動信号に対して、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行うことで、時間軸の信号から周波数軸の信号へと変換する。なお、周波数選択処理部２３１及びＦＦＴ処理部２３２は、処理の順番の前後を入れ替えてもよい。

波形処理部２３３は、周波数選択処理部２３１及びＦＦＴ処理部２３２による処理を経た周波数軸の振動信号に対して、振動信号の特徴を明確化するための処理（例えば、ノイズを除去する処理や包絡線を検出する処理など）を施す。

出力部２４は、信号処理部２３による振動信号の処理結果に基づいて、出力データを生成する。例えば、出力データとは、振動信号の処理結果を視覚的に表現したグラフのデータである。出力部２４は、振動信号の処理結果をユーザが容易に把握することができるように、振動信号の処理結果の一部（例えば、特定周波数または特定周波数帯域における振動信号の値）のみを抜き出す処理や、いくつかの振動信号の処理結果を対照的に並べる処理などを、必要に応じて行う。なお、信号処理部２３及び出力部２４は、ＣＰＵなどの１つの演算装置で構成されていてもよい。

上述の振動信号取得装置１０では、生成された振動信号が無線送信される。そのため、振動信号を伝送するための信号線（同軸ケーブルやツイストペアケーブルなど）を要することなく、振動信号を伝送することができる。さらに、上述の振動信号取得装置１０では、枯渇することがない自然エネルギを変換して発電した電力により、振動信号の生成から無線送信までに必要となる電力が賄われる。そのため、電池の交換などの設置後のメンテナンスを、大幅に削減することができる。

以上のように、本発明の実施形態に係る振動監視システム１及び振動信号取得装置１０では、振動信号を伝送するための信号線をプラント等の施設に敷設する必要がなく、さらに設置後のメンテナンスも大幅に削減することができる。したがって、プラント等の施設の改修が不要であるとともに、被検査装置の状態を長期間にわたって監視する際の労力を大幅に削減することが可能となる。

なお、図１では、図示の簡略化のために、１つの振動信号取得装置１０が送信する振動信号を１つの振動信号処理装置２０が受信する構成について例示しているが、振動信号処理装置２０は、複数の振動信号取得装置１０が送信する振動信号を受信し得る。この場合、例えば、振動信号取得装置１０が、振動信号を生成したセンサ部１１１や振動信号取得装置１０の識別情報を付加した送信データを生成するとともに、振動信号処理装置２０が、得られた受信データに付加されている識別情報を参照する構成にすると、振動信号処理装置２０が、受信した振動信号がどこのセンサ部１１１や振動信号取得装置１０で生成されたものであるのかを把握することができる。

＜具体的実施例＞
次に、上述した振動信号取得装置１０の具体的な実施例について、図面を参照して説明する。図２は、振動信号取得装置の具体的な実施例について示す模式的な斜視図である。なお、図２では、被検査装置が、液化天然ガスなどの流体を吸込み吐出するポンプである場合について例示している。

図２に示す実施例において、振動信号取得装置１０は、汎用のＰＤＡ（Personal Digital Assistant）１１５を利用した構成になっている。具体的に、この実施例では、図１に示したアンプ部１１２、Ａ／Ｄ変換部１１３及び無線送信部１１４のそれぞれが、汎用のＰＤＡ１１５が本来的に有する機器によって実現されている。なお、アンプ部１１２の一部または全部が、センサ部１１１と一体的に設けられ、ＰＤＡ１１５によって実現されない構成であってもよい。

また、図２に示す実施例において、発電部１２は、太陽光発電パネル１２１（電力出力部）と、蓄電部１２２と、を備える。太陽光発電パネル１２１は、入射した太陽光のエネルギを電力に変換して出力するものである。また、蓄電部１２２は、太陽光発電パネル１２１が出力する電力を一時的に蓄積するものである。また、図２に示す実施例において、発電部１２は、ＰＤＡ１１５（本体部１１）にのみ電力を供給するものであって、自在に持ち運び及び設置することができるものである。

このように、発電部１２が太陽光発電を行うものであると、日光が差し込む場所に発電部１２を設置すればよいため、発電部１２の設置の自由度を向上させることができる。また、発電部１２が、ＰＤＡ１１５（本体部１１）にのみ電力を供給するものであると、ＰＤＡ１１５（本体部１１）との位置関係に基づいて発電部１２を配置すればよいため、発電部１２の設置の自由度を向上させることができる。そこで、例えば、発電部１２とＰＤＡ１１５（本体部１１）とを接続する電力供給用の配線が邪魔にならないように、発電部１２を容易に配置することが可能となる。

また、天気（晴天、雨天等）や日照時間などの自然現象に依るために、太陽光発電パネル１２１が出力する電力は不安定と成り得るが、当該電力を蓄電部１２２によって一時的に蓄積することで、ＰＤＡ１１５（本体部１１）に対して安定して電力を供給することが可能となる。さらに、太陽光発電パネル１２１における電力の出力状態（即ち、自然現象の状態）にかかわらず、所望のタイミングでＰＤＡ１１５（本体部１１）を動作させることが可能となる。

ＰＤＡ１１５は、信号線（例えば、同軸ケーブルやツイストペアケーブル等）で接続されたセンサ部１１１から、アナログの振動信号を取得する。ただし、この信号線は、センサ部１１１とＰＤＡ１１５との間を接続するのみであるため、極めて短いもので足りる。そのため、上述したような、信号線の敷設に伴う問題や、振動信号の減衰及びノイズの重畳の問題は、生じない。

ポンプ５０は、回転軸５１と、軸受５２と、モータの回転子（回転駆動体）５３１と、インペラ５３２と、筐体５４と、を備える。回転軸５１は、軸受５２において回転可能な状態で支持されている。また、回転子５３１は、回転軸５１に取り付けられ、回転軸５１と一体となって回転する。そして、この回転軸５１の回転によって、インペラ５３２が回転駆動される。

また、図２では、センサ部１１１が、軸受５２に起因する振動を検出するための加速度センサである場合について、例示している。そのため、図２では、センサ部１１１が、筐体５４の外表面の中で軸受５２に近い位置に取り付けられている。なお、センサ部１１１の取り付け位置は、検出すべき振動の発生源である軸受５２に近いほど、当該振動の減衰が小さくなるため、好ましい。そのため、可能であれば（例えば、センサ部１１１を取り付けるためのポンプ５０の改造が容易であれば）、筐体５４の内部の、軸受５２のハウジング表面などにセンサ部１１１を取り付けると、好ましい。

振動信号取得装置１０は、定時に（例えば、「１回／週」以上「３回／日」以下となる程度の頻度で）、振動を検出して振動信号を生成して無線送信する。このとき、ＰＤＡ１１５は、内蔵するＣＰＵ等の制御部が、例えばタイマーアプリ等を実行することで時間の管理を行い、所定の時刻になるとスリープ状態から復帰して振動信号の生成及び送信を行う。このとき、振動信号処理装置２０は、例えば振動信号取得装置１０から送信される送信要求を受けた後、振動信号取得装置１０に対して応答することによって通信を確立してから、振動信号を無線受信する。なお、振動信号取得装置１０及び振動信号処理装置２０の無線通信において、汎用のＰＤＡ１１５でも利用可能である、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）などの標準的な通信規格を採用すると、好ましい。

上記の例において、１回の振動信号の生成及び送信に１分程度要すると仮定して、その時のＰＤＡ１１５の消費電力が２０Ｗと仮定すると、１回の振動信号の生成及び送信に必要な電力量は０．３Ｗｈ程度であり、消費する蓄電部１２２の蓄電量は０．００３Ａｈ（蓄電部１２２がＡＣ１００Ｖで電力を供給する場合）に過ぎない。そのため、蓄電部１２２に要求される蓄電容量は、スリープ状態を維持するための電力量の確保を考慮したとしても、極めて僅かなもので足りる。

特に、ポンプ５０などの回転機器の軸受５２の損傷（例えば、摩耗）は、長い期間をかけて徐々に進行する。そのため、このような損傷を検出しようとする場合は、被検査装置を長期間にわたって監視する必要はあるが、振動信号を頻繁に取得する必要はなく、振動信号を取得することができない期間が生じることすら許容される。したがって、自然現象に依るために供給する電力は不安定となり得るが設置の自由度が高い発電部１２を、何ら問題なく利用することができる。さらに、場合によっては蓄電量が枯渇するほど蓄電容量が小さい蓄電部１２２であっても、何ら問題なく利用することができる。

次に、振動信号処理装置２０が生成する出力データの一例について、図面を参照して説明する。図３は、出力データの一例について示すグラフである。なお、図３（ａ）は、特定周波数帯域（例えば、２０００Ｈｚ以上）における加速度の大きさの時系列的な変遷を示すグラフである。また、図３（ｂ）は、特定周波数（図３（ａ）における周波数Ｆ１）における加速度の大きさの時系列的な変遷を示すグラフである。また、図３（ａ）及び（ｂ）に示す出力データは、図２に示した振動信号取得装置１０が生成及び送信した振動信号に基づいて生成された出力データの一例を示すものである。

例えば、上述のように、ポンプ５０などの回転機器の軸受５２は、時間の経過とともに摩耗などの損傷が徐々に進行することによって、加速度が序々に大きくなる。特に、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、特定周波数Ｆ１において、加速度の増大が顕著となる。

そこで、出力部２４は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すような、特定周波数Ｆ１または特定周波数帯域における加速度の大きさを示す出力データ（特に、時系列的な変遷を示すデータ）を生成する。これにより、被検査装置を監視する者が、被検査装置の損傷が現に発生していることや損傷の兆候を明確に把握することが可能になる。

＜変形等＞
［１］ 発電部１２が、太陽光発電パネル１２１（電力出力部）の他に、蓄電部１２２をも備えている構成である場合について例示したが、発電部１２が、太陽光発電パネル１２１のみを備える構成であってもよい。即ち、発電部１２が、蓄電部１２２を備えていない構成であってもよい。この場合、発電部１２の構成を簡素化することが可能となる。

ただし、太陽光発電パネル１２１は、所定の自然現象下（例えば、晴天かつ昼間など）でなければ電力を出力することができない。そのため、発電部１２が蓄電部１２２を備えていない場合、発電部１２が電力を出力することができる機会が、限定的となる。即ち、振動信号取得装置１０が振動信号を生成及び送信できる機会が、限定的となる。

しかし、例えば、ポンプ５０などの回転機器の軸受５２の損傷（例えば、摩耗）を検出しようとする場合は、上述のように振動信号を取得することができない期間が生じることすら許容される。そのため、発電部１２が、蓄電部１２２を備えていない構成であっても、何ら問題はない。

［２］ 振動信号取得装置１０及び振動信号処理装置２０が通信を確立する際に、振動信号取得装置１０が振動信号処理装置２０に対して送信要求を送信する構成について例示したが、振動信号処理装置２０が振動信号取得装置１０に対して受信要求を送信する構成であってもよい。

この場合、例えばユーザが振動信号処理装置２０を操作することによって、任意のタイミングで、振動信号取得装置１０に対して振動信号を生成及び送信させることが可能となる。

ただし、この場合、振動信号取得装置１０が受信可能な状態を維持することで消費電力が増大する問題や、振動信号取得装置１０をスリープ状態から復帰させる何らかの方法が必要になることでシステムの構成が複雑化するなどの問題が生じる。したがって、これらの問題を生じさせないという観点では、振動信号取得装置１０及び振動信号処理装置２０が通信を確立する際に、振動信号取得装置１０が振動信号処理装置２０に対して送信要求を送信する構成とした方が、好ましい。

［３］ 振動信号取得装置１０が、ポンプなどの被検査装置の動作状態（例えば、稼働中または停止中）に応じて、振動信号の生成及び送信の有無を決定してもよい。例えば、振動信号取得装置１０が、被検査装置が稼働中であることを示す制御信号を受け取っている場合（または、被検査装置が停止中であることを示す制御信号を受け取っていない場合）や、センサ部１１１が生成する振動信号が所定の大きさ以上であることを確認する場合に限って、振動信号の生成及び送信を行うように構成してもよい。

このように構成すると、被検査装置が停止している間において、振動信号の生成及び送信を停止させることができる。この場合、不要な振動信号が振動信号処理部２０の記録部２２に蓄積されることを防止することが可能になる。そのため、被検査装置を監視する者が、振動信号処理部２０が生成する出力データを得ることによって、被検査装置の損傷が現に発生していることや損傷の兆候を、より明確に把握することが可能になる。

［４］ １つのＰＤＡ１１５（アンプ部１１２、Ａ／Ｄ変換部１１３及び無線送信部１１４）に対して１つのセンサ部１１１が設けられる構成について例示したが、１つのＰＤＡ１１５に対して複数のセンサ部１１１が設けられる構成であってもよい。

また、１つの発電部１２に対して１つのＰＤＡ１１５（本体部１１）が設けられる構成について例示したが、１つの発電部１２に対して複数のＰＤＡ１１５が設けられる構成であってもよい。

本発明は、回転機器などの被検査装置が発する振動を検出して振動信号を取得する振動信号取得装置や、当該振動信号取得装置によって取得される振動信号に基づいて被検査装置の状態を監視する振動監視システムに対して、適用することができる。

１ ： 振動監視システム
１０ ： 振動信号取得装置
１１ ： 本体部
１１１ ： センサ部
１１２ ： アンプ部
１１３ ： Ａ／Ｄ変換部
１１４ ： 無線送信部
１１５ ： ＰＤＡ
１２ ： 発電部
１２１ ： 太陽光発電パネル（電力出力部）
１２２ ： 蓄電部
２０ ： 振動信号処理装置
２１ ： 無線受信部
２２ ： 記録部
２３ ： 信号処理部
２３１ ： 周波数選択処理部
２３２ ： ＦＦＴ処理部
２３３ ： 波形処理部
２４ ： 出力部
５０ ： ポンプ
５１ ： 回転軸
５２ ： 軸受
５３１ ： 回転子（回転駆動体）
５３２ ： インペラ
５４ ： 筐体

Claims (10)

1. 被検査装置が発する振動を検出してアナログの振動信号を生成するセンサ部と、アナログの前記振動信号をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換部と、デジタルに変換した後の前記振動信号を無線送信する無線送信部と、を備える本体部と、
   自然エネルギを電力に変換して発電する発電部と、を備え、
   前記本体部及び前記発電部は、前記被検査装置に近接した位置に配置され、
   前記本体部が消費する電力が、前記発電部が発電する電力によって賄われることを特徴とする振動信号取得装置。
2. 前記発電部が、太陽光を電力に変換して発電するものであることを特徴とする請求項１に記載の振動信号取得装置。
3. 前記発電部が、前記本体部にのみ電力を供給するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の振動信号取得装置。
4. 前記発電部が、
   前記自然エネルギを電力に変換して出力する電力出力部と、
   前記電力出力部が出力する電力を一時的に蓄積する蓄電部と、を備え、
   前記蓄電部に蓄積された電力が、前記本体部に供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動信号取得装置。
5. 前記発電部が、前記自然エネルギを電力に変換して出力する電力出力部を備え、
   前記電力出力部が出力する電力が、前記本体部に直接的に供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動信号取得装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動信号取得装置と、
   前記振動信号取得装置が無線送信する前記振動信号を受信するとともに、当該振動信号を処理してその処理結果を示す出力データを生成する振動信号処理装置と、
   を備えることを特徴とする振動監視システム。
7. 前記被検査装置が、回転軸と、当該回転軸を支持する軸受と、当該回転軸と一体となって回転する回転駆動体と、を備えた回転機器であり、
   前記振動信号処理装置が、前記軸受に起因した振動を示す出力データを生成することを特徴とする請求項６に記載の振動監視システム。
8. 前記振動信号処理装置が、所定の周波数以上である特定周波数または特定周波数帯域における加速度の大きさを示す前記出力データを生成することを特徴とする請求項７に記載の振動監視システム。
9. 前記振動信号処理装置が、前記特定周波数または前記特定周波数帯域における加速度の大きさの時系列的な変遷を示す前記出力データを生成することを特徴とする請求項８に記載の振動監視システム。
10. 前記振動信号処理装置が、
    前記振動信号取得装置が無線送信した前記振動信号を受信する無線受信部と、
    前記無線受信部が受信した前記振動信号を記録する記録部と、
    前記記録部から読み出された前記振動信号を処理する信号処理部と、
    前記振動信号の処理結果に基づいて前記出力データを生成する出力部と、
    を備えることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の振動監視システム。