JP2018173364A - AE waveform collector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動などをセンサにより検出し当該振動レベルの継時的変化を波形表示可能なAE波形収集装置に関する。 The present invention relates to an AE waveform collection device capable of detecting vibrations and the like with a sensor and displaying a waveform of a change over time of the vibration level.
従来のAE波形収集装置は、特許文献1に開示されており、振動を検出する複数のセンサと、これらセンサ毎に設けられ当該センサの出力信号を増幅可能なアンプと、当該アンプから出力された増幅信号を予め設定した時間軸により波形表示可能な記録手段とを備えて成る。前記センサは、圧力を受けることで当該圧力に応じた電圧を前記アンプへ出力する圧電センサであり、振動測定したい各所に複数取り付けられている。このように構成された従来のAE波形収集装置は、各所に設置したセンサから得た信号に基づいて個別に複数の波形を表示する。これにより、作業者は、複数表示された波形から異常な波形を容易に判断でき、当該異常波形が複数あるセンサのどれから検出されたものかについても判断し易い。しかしながら、特許文献1に開示の従来のAE波形収集装置は、1つのセンサから得た情報を予め設定した時間軸でのみ表示しているので、各センサに対応する振動波形を時間軸の長いものと短いものとに分けて表示するようなことができなかった。 A conventional AE waveform collection device is disclosed in Patent Document 1, and includes a plurality of sensors that detect vibration, an amplifier that is provided for each of the sensors and that can amplify an output signal of the sensor, and is output from the amplifier. Recording means capable of displaying the waveform of the amplified signal on a preset time axis. The sensor is a piezoelectric sensor that receives a pressure and outputs a voltage corresponding to the pressure to the amplifier, and a plurality of the sensors are attached at various places where vibration measurement is desired. The conventional AE waveform collecting apparatus configured as described above displays a plurality of waveforms individually based on signals obtained from sensors installed in various places. Thereby, the operator can easily determine an abnormal waveform from a plurality of displayed waveforms, and can easily determine from which of the plurality of sensors the abnormal waveform is detected. However, since the conventional AE waveform collection device disclosed in Patent Document 1 displays information obtained from one sensor only on a preset time axis, the vibration waveform corresponding to each sensor has a long time axis. It was not possible to divide the display into short ones.
この問題を解決するものとしては特許文献2に開示されている。この従来のAE波形収集装置は、前記センサから出力されたデータを全て記憶する波形メモリと、この波形メモリに記憶されているデータを間引いた少ないプロット数から成る全体波形あるいは前記波形メモリに記憶されているデータを間引くことなく密な波形の局所波形の何れかを表示する波形表示部とから構成される。これにより、特許文献2に開示の従来のAE波形収集装置は、上述の特許文献1に開示のものでは行えなかった時間軸の長い全体波形と時間軸の短い局所波形とを切り替え表示することを実現し、これら時間軸の異なる2つの波形に基づいて異常な振動などの発生タイミングや強弱などの特性を評価し易いという特徴を有する。 A technique for solving this problem is disclosed in Patent Document 2. This conventional AE waveform acquisition device stores a waveform memory for storing all the data output from the sensor and a whole waveform consisting of a small number of plots obtained by thinning out the data stored in the waveform memory or the waveform memory. And a waveform display unit that displays any of the dense local waveforms without thinning out the existing data. As a result, the conventional AE waveform collection device disclosed in Patent Document 2 switches between the long waveform with a long time axis and the local waveform with a short time axis, which cannot be performed with the one disclosed in Patent Document 1 described above. Realized and has characteristics that it is easy to evaluate characteristics such as occurrence timing and strength of abnormal vibration based on these two waveforms having different time axes.
しかしながら、特許文献2に開示された従来のAE波形収集装置は、予め設定された短い周期のデータを前記波形メモリに記憶することから、この波形メモリの記憶容量を大きくしなければならないという問題があった。また、従来のAE波形収集装置は、上述のように1つのセンサに対応する波形を時間軸の長い一連の全作業過程を表す全体波形と、より詳細な異常振動などを分析し得る時間軸の短い局所波形との何れか一方のみを表示するので、これら局所波形および全体波形を同時に表示できないという問題もあった。 However, since the conventional AE waveform acquisition device disclosed in Patent Document 2 stores data of a preset short period in the waveform memory, there is a problem that the storage capacity of the waveform memory has to be increased. there were. In addition, the conventional AE waveform collection device has a waveform corresponding to one sensor as described above, an entire waveform representing a series of all work processes with a long time axis, and a time axis that can analyze more detailed abnormal vibrations. Since only one of the short local waveforms is displayed, there is a problem that the local waveform and the entire waveform cannot be displayed simultaneously.
本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、振動などの振幅レベルを検出するセンサ(10)と、前記センサ(10)の検出信号を増幅するアンプ(12)と、前記アンプ(12)の増幅信号を前記振幅レベルに応じた数値へ変換するとともにこの数値データ(15a)を所定周期毎に出力するA/D変換器(15)と、A/D変換器(15)の出力情報を記憶可能なメモリ(M)と、このメモリ(M)に記憶した記憶情報に基づき前記振幅レベルを時系列で表示可能な波形表示部(45)とを備えて成るAE波形収集装置において、前記メモリ(M)は、A/D変換器(15)から出力される前記数値データ(15a)をそのまま記憶する局所波形メモリ(30)と、前記数値データ(15a)の通過をカウントして予め設定された数だけ当該数値データ(15a)を間引いて出力する第1間引き処理部(21)に接続された全体波形メモリ(40)とを備えて成り、前記波形表示部(45)は、前記全体波形メモリ(40)および前記局所波形メモリ(30)に記憶された記憶情報に基づきそれぞれ時間軸の異なる全体波形および局所波形を表示して成ることを特徴とする。なお、前記A/D変換器(15)は、これから出力される前記数値データ(15a)の通過をカウントして予め設定された数だけ当該数値データ(15a)を間引いて出力する上流間引き処理部(22)に接続されて成り、前記メモリ(M)は、前記上流間引き処理部(22)から出力された上流間引き数値データ(22a)をそのまま記憶する局所波形メモリ(30)と、前記上流間引き数値データ(22a)の通過をカウントして予め設定された数だけ当該上流間引き数値データ(22a)を間引いて出力する第1間引き処理部(21)に接続された全体波形メモリ(40)とを備えて成り、前記波形表示部(45)は、前記全体波形メモリ(40)および前記局所波形メモリ(30)に記憶された記憶情報に基づきそれぞれ時間軸の異なる全体波形および局所波形を表示するよう構成してもよい。また、前記波形表示部(45)は、前記全体波形メモリ(40)および前記局所波形メモリ(30)に記憶された記憶情報に基づきそれぞれ時間軸の異なる全体波形および局所波形を同時に表示して成るよう構成してもよい。 The present invention was created in view of the above problems, and includes a sensor (10) for detecting an amplitude level such as vibration, an amplifier (12) for amplifying a detection signal of the sensor (10), and the amplifier (12 The A / D converter (15) which converts the amplified signal into a numerical value corresponding to the amplitude level and outputs the numerical data (15a) at predetermined intervals, and output information of the A / D converter (15) In the AE waveform collection device, comprising: a memory (M) capable of storing the waveform; and a waveform display unit (45) capable of displaying the amplitude level in time series based on the stored information stored in the memory (M). The memory (M) has a local waveform memory (30) for storing the numerical data (15a) output from the A / D converter (15) as it is, and presets by counting passage of the numerical data (15a). Was And an overall waveform memory (40) connected to a first thinning processing unit (21) for thinning and outputting the numerical data (15a), and the waveform display unit (45) includes the overall waveform memory ( 40) and the local waveform having different time axes are displayed based on the stored information stored in the local waveform memory (30). The A / D converter (15) counts the passage of the numerical data (15a) to be output from now on and thins out the numerical data (15a) by a preset number and outputs it. The memory (M) connected to (22) includes a local waveform memory (30) for storing upstream decimation numerical data (22a) output from the upstream decimation processing unit (22) as it is, and the upstream decimation An overall waveform memory (40) connected to a first thinning processing unit (21) that counts the passage of the numerical data (22a) and thins and outputs the upstream thinning numerical data (22a) by a preset number. The waveform display unit (45) includes different time axes based on stored information stored in the overall waveform memory (40) and the local waveform memory (30). It may be configured to display the entire waveform and local waveforms present. The waveform display unit (45) is configured to simultaneously display the entire waveform and the local waveform having different time axes based on the stored information stored in the entire waveform memory (40) and the local waveform memory (30). You may comprise.
本発明のAE波形収集装置は、前記メモリへ記憶するデータが前記アンプおよび前記第1間引き処理部によって事前に間引かれているので、当該メモリの記憶容量を従来に比べて少なく設定できるという利点がある。また、本発明のAE波形収集装置は、前記上流間引き処理部に接続された前記第1間引き処理部の出力情報を記憶する全体波形メモリと、前記上流間引き処理部の出力情報を記憶する局所波形メモリとを備え、前記上流間引き処理部および前記第1間引き処理部により間引く間引き数をそれぞれ設定している。これにより、前記上流間引き処理部に設定した前記間引き数のみを変更すれば表示される全体波形および局所波形の時間軸を何れも延長するよう変更でき、前記第1間引き処理部に設定した間引き数のみを変更すれば前記全体波形の時間軸のみを延長するよう変更できる。さらに、本発明のAE波形収集装置は、1つのセンサから得た情報に基づき時間軸の短い局所波形および時間軸の長い全体波形を同時に表示可能な波形表示部を備えるため、前記全体波形から異常発生のタイミングを特定し易く、加えて前記局所波形から異常な振動の強弱度合いなどの特性を詳細に把握し易いという利点もある。 The AE waveform acquisition apparatus of the present invention has an advantage that the storage capacity of the memory can be set smaller than the conventional one because the data stored in the memory is thinned out in advance by the amplifier and the first thinning processing unit. There is. Further, the AE waveform collection apparatus of the present invention includes an overall waveform memory that stores output information of the first decimation processing unit connected to the upstream decimation processing unit, and a local waveform that stores output information of the upstream decimation processing unit. And a thinning-out number are set by the upstream thinning-out processing unit and the first thinning-out processing unit, respectively. Accordingly, if only the thinning number set in the upstream thinning processing unit is changed, the time axis of the entire waveform and the local waveform displayed can be changed to be extended, and the thinning number set in the first thinning processing unit If only is changed, only the time axis of the entire waveform can be extended. Furthermore, since the AE waveform collection device of the present invention includes a waveform display unit capable of simultaneously displaying a local waveform having a short time axis and an entire waveform having a long time axis based on information obtained from one sensor, abnormalities can be detected from the entire waveform. There is also an advantage that it is easy to specify the timing of occurrence, and in addition, it is easy to grasp in detail the characteristics such as the strength of abnormal vibration from the local waveform.
本発明に係るAE波形収集装置の一実施形態を図1および図2に基づき説明する。本発明のAE波形収集装置1は、音や振動などを検出することでこれら音あるいは振動の振幅レベルを検知可能なセンサ10と、このセンサ10の検出した検出信号を増幅して出力するアンプ12と、このアンプ12の増幅信号を前記振幅レベルに応じた数値へ変換しこの変換した数値データ15aを出力するA/D変換器15と、このA/D変換器15から出力された情報を順次記憶するメモリMと、このメモリMに記憶した記憶情報に基づき前記振幅レベルと時間との関係を波形表示する波形表示部45とから構成される。
An embodiment of an AE waveform collection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. The AE waveform collection apparatus 1 of the present invention includes a
このAE波形収集装置1は、板材をプレス加工するプレス機や棒材を圧造加工するヘッダー装置などから発せられる振動や音などを前記センサ10により収集し、これら得られた情報からプレス機などの生産設備稼働中の異常有無や異常発生箇所を特定するものとして活用される。
The AE waveform collecting device 1 collects vibrations and sounds emitted from a press machine for pressing a plate material and a header device for forging a bar material by the
前記センサ10は、検出した振動の振幅レベルに応じた検出電圧を連続的にアナログ信号出力するよう構成されており、前記プレス機の内部など検査したい任意の箇所へ複数個取り付けられている。
The
前記アンプ12は、前記センサ10から出力された前記検出電圧を予め設定されている倍率に増幅し、この増幅した増幅信号を出力するよう構成されている。また、この増幅信号は、これを増幅する前の前記検出電圧と同様に連続的に出力されるアナログ信号である。
The
前記A/D変換器15は、前記アンプ12から取り込んだ前記増幅信号をデジタル信号へ変換して出力可能に構成されており、当該デジタル信号は、前記振幅レベルを示す数値化された数値データ15aとなっている。また、A/D変換器15は、連続して出力されたアナログ信号を所定周期毎に取込み、当該周期毎に所定時間を空けて前記数値データ15aを出力するよう構成されている。このアナログ信号を取込む周期およびデジタル信号を出力する周期は別途予め設定されており、本実施形態における所謂サンプリングレートは、6MHzから16MHzの範囲に設定されている11段階から選択できるようになっている。つまり、予め設定されている前記周期が例えば62.5n秒であれば、このA/D変換器15から出力される前記数値データ15aが62.5n秒の周期毎に発信される。
The A /
前記メモリMは、前記A/D変換器15の下流に位置するよう配置されており、これに入力される各種数値データをそれぞれ記憶可能な局所波形メモリ30と、全体波形メモリ40とから構成される。前記局所波形メモリ30および全体波形メモリ40は、何れも同一の記憶容量に設定されており、記憶できる上限があることからこの上限に達した場合は古い記憶情報から順次上書きして新しい情報へ書き替えるよう構成されている。
The memory M is arranged so as to be located downstream of the A /
前記波形表示部45は、前記局所波形メモリ30および全体波形メモリ40に接続されこれらに記憶されている記憶情報を読み出し可能に構成されている。また、波形表示部45は、前記記憶情報である前記振幅レベルに相当の数値および当該数値を得た時間の関係を2次元波形として表示可能に構成されており、前記局所波形メモリ30および全体波形メモリ40に記憶した記憶情報に基づいて時間軸の異なる2つの波形を同時に表示可能に構成されている。なお、前述の時間軸の異なる2つの波形は、時間軸の長い全体波形と、時間軸の短い局所波形とであり、前者の全体波形が前記全体波形メモリ40に記憶された情報に基づき表示され、後者の局所波形が前記局所波形メモリ30に記憶された情報に基づき表示される。
The
ここで、前記A/D変換器15から出力された前記数値データ15aが前記局所波形メモリ30および全体波形メモリ40へ記憶されるまでのデータ伝達経路について図1と図2とに基づき順に説明する。まず、図1に示すAE波形収集装置1のデータ伝達経路は、2経路存在しており、前記数値データ15aがそのまま前記局所波形メモリ30へ伝達される第1経路と、前記数値データ15aの通過をカウントして所定数だけ間引きこの間引かれた数値データ15aである第1間引き数値データ21aが前記全体波形メモリ40へ伝達される第2経路とから構成される。
Here, a data transmission path until the
前記第2経路は、上述した第1間引き数値データ21aを所定周期毎に出力する第1間引き処理部21を配置して成り、間欠的に発信された数値データ15aを所定数だけ間引いて出力するよう構成される。この第1間引き処理部21は、予め設定された第1間引き設定回数を記憶して成り、ここを通過した前記数値データ15aの通過数をカウントするとともにこのカウント数が前記第1間引き設定回数に到達したか否かを監視するよう構成されている。また、前記第1間引き処理部21は、前記カウント数が前記第1間引き回数に到達するまでは出力しないよう構成されており、到達すれば次に通過する数値データ15aを前記第1間引き数値データ21aとして出力し、前記カウント数をリセットするよう処理して成る。よって、前記全体波形メモリ40へ記憶される第1間引き数値データ21aと、前記局所波形メモリ30へ記憶される数値データ15aとは、上述したようにそれぞれ異なる時間軸の波形として前記波形表示部45に表示される。
The second path includes the first
次に図2に示すAE波形収集装置1のデータ伝達経路は、前記A/D変換器15に接続され、前記数値データ15aの通過をカウントして所定数だけ間引きこの間引かれた数値データ15aである上流間引き数値データ22aを2経路に分けてそれぞれ出力する上流間引き処理部22を配置して成る。
Next, the data transmission path of the AE waveform acquisition apparatus 1 shown in FIG. 2 is connected to the A /
前記上流間引き処理部22から前記メモリまでのデータ伝達経路は、上述と同様に2経路存在しており、前記上流間引き数値データ22aがそのまま前記局部メモリ30へ伝達される第1経路と、前記上流間引き数値データ22aの通過をカウントして所定数だけ間引きこの間引かれた上流間引き数値データ22aである第1間引き数値データ21aが前記全体波形メモリ40へ伝達される第2経路とから構成される。
There are two data transmission paths from the upstream
前記第2経路は、上述した上流間引き数値データ22aをさらに所定周期毎に間引いて出力する第1間引き処理部21を配置して成り、前記上流間引き数値データ22aを所定数だけ間引いて出力するよう構成される。この第1間引き処理部21は、予め設定された上流間引き設定回数を記憶して成り、ここを通過した前記上流間引き数値データ22aの通過数をカウントするとともにこのカウント数が前記上流間引き設定回数に到達したか否かを監視するよう構成されている。また、前記第1間引き処理部21は、前記カウント数が前記上流間引き設定回数に到達するまでは出力しないよう構成されており、到達すれば次に通過する上流間引き数値データ22aを前記第1間引き数値データ21aとして出力し、前記カウント数をリセットするよう処理して成る。よって、前記全体波形メモリ40へ記憶される第1間引き数値データ21aと、前記局所波形メモリ30へ記憶される数値データ15aとは、上述したようにそれぞれ異なる時間軸の波形として前記波形表示部45に表示される。
The second path includes a first
また、この図2に示したAE波形収集装置1は、前記上流間引き処理部22を備えるため、ここへ設定する前記上流間引き設定回数を変更するだけで、前記局所波形および前記全体波形の時間軸を何れも延長可能とする。
Further, since the AE waveform collection apparatus 1 shown in FIG. 2 includes the upstream
このように、本発明に係るAE波形収取装置1は、1つのセンサにより得られた情報を時間軸の異なる2つの波形に分けて表示できるので、1サイクルに時間を要するような生産設備などの振動検査などにも活用できる。 As described above, the AE waveform collection apparatus 1 according to the present invention can display information obtained by one sensor by dividing it into two waveforms having different time axes, so that production equipment that requires time in one cycle, etc. It can also be used for vibration inspections.
1 … AE波形収集装置
10 … センサ
12 … アンプ
15 … A/D変換器
21 … 第1間引き処理部
22 … 上流間引き処理部
30 … 局所波形メモリ
40 … 全体波形メモリ
45 … 波形表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AE
Claims (3)
前記メモリ(M)は、A/D変換器(15)から出力される前記数値データ(15a)をそのまま記憶する局所波形メモリ(30)と、前記数値データ(15a)の通過をカウントして予め設定された数だけ当該数値データ(15a)を間引いて出力する第1間引き処理部(21)に接続された全体波形メモリ(40)とを備えて成り、
前記波形表示部(45)は、前記全体波形メモリ(40)または前記局所波形メモリ(30)に記憶された記憶情報に基づきそれぞれ時間軸の異なる全体波形または局所波形を表示して成ることを特徴とするAE波形収集装置。 A sensor (10) for detecting an amplitude level such as vibration, an amplifier (12) for amplifying a detection signal of the sensor (10), and an amplified signal of the amplifier (12) are converted into numerical values corresponding to the amplitude level. In addition, an A / D converter (15) for outputting the numerical data (15a) at predetermined intervals, a memory (M) capable of storing output information of the A / D converter (15), and the memory (M) In the AE waveform collection device comprising the waveform display unit (45) capable of displaying the amplitude level in time series based on the stored information stored in
The memory (M) includes a local waveform memory (30) for storing the numerical data (15a) output from the A / D converter (15) as it is, and counts the passage of the numerical data (15a) in advance. An overall waveform memory (40) connected to a first thinning processing unit (21) for thinning and outputting the numerical data (15a) by a set number;
The waveform display unit (45) is configured to display an entire waveform or a local waveform having different time axes based on stored information stored in the entire waveform memory (40) or the local waveform memory (30). AE waveform collection device.
前記メモリ(M)は、前記上流間引き処理部(22)から出力された上流間引き数値データ(22a)をそのまま記憶する局所波形メモリ(30)と、前記上流間引き数値データ(22a)の通過をカウントして予め設定された数だけ当該上流間引き数値データ(22a)を間引いて出力する第1間引き処理部(21)に接続された全体波形メモリ(40)とを備えて成り、
前記波形表示部(45)は、前記全体波形メモリ(40)または前記局所波形メモリ(30)に記憶された記憶情報に基づきそれぞれ時間軸の異なる全体波形または局所波形の何れか一方を表示して成ることを特徴とする請求項1に記載のAE波形収集装置。 The A / D converter (15) counts the passage of the numerical data (15a) to be output from now, and thins out the numerical data (15a) by a preset number and outputs it (22) ) And connected to
The memory (M) counts the passage of the local waveform memory (30) for storing the upstream decimation value data (22a) output from the upstream decimation processing unit (22) as it is and the upstream decimation value data (22a). And an overall waveform memory (40) connected to a first decimation processing unit (21) for decimation and outputting the upstream decimation value data (22a) by a preset number,
The waveform display unit (45) displays either the entire waveform or the local waveform having different time axes based on the stored information stored in the entire waveform memory (40) or the local waveform memory (30). The AE waveform acquisition apparatus according to claim 1, wherein the AE waveform acquisition apparatus is configured.
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