JP2019117083A - 振動解析システム、および振動解析方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態に従う検査システム1000の概要を説明するための図である。図1を参照して、検査システム1000は、モータ等の解析対象物の動作中に発生する振動や音の信号を解析することにより、対象物の異常を判定するためのシステムである。以下では、解析対象物がモータであるとして説明するが、これに限られず、動作中に振動(あるいは音)を発生する任意の解析対象物について検査システム1000を適用することができる。例えば、ポンプなどの振動を発する機器、振動体からの振動を受けて振動している部位などの振動解析および分析にも検査システム1000を適用することができる。
(概要)
本実施の形態に従う振動解析方式の概要について説明する。振動解析方式は、主な工程として、モータ60のリファレンスの振動状態を計測するリファレンス計測工程と、モータ60の振動状態の計測結果に基づいてモータ60の異常状態を判定する異常判定工程と、モータ60の未来の異常の発生傾向を予測するトレンド分析工程とを含む。
本実施の形態に従うリファレンス計測工程について説明する。本実施の形態では、モータ60の異常の有無を判定するために、予め正常であることが既知である参照モータをリファレンスとして用意する。リファレンス計測工程においては、参照モータの振動状態が計測される。具体的には、図1を参照して、モータ60の代わりに参照モータを載置台70に載置した状態で、参照モータおよび載置台70の各々について、各周波数帯域の信号強度が計測される。
本実施の形態に従う異常判定工程においては、モータ60に対応する各周波数帯域の信号強度と、リファレンス工程において算出されたリファレンスデータRとを比較することにより、モータ60の振動状態の異常レベルを判定する。具体的には、図1を参照して、モータ60を載置台70に載置した状態で、モータ60および載置台70の各々について、各周波数帯域の信号強度が計測される。
本実施の形態に従うトレンド分析工程においては、異常判定工程において得られた信号強度データPに基づいて、モータ60の振動状態の今後の傾向を分析する工程である。
図13は、本実施の形態に従う端末装置10の機能ブロック図である。図13を参照して、端末装置10は、主たる機能構成として、信号入力部202と、強度算出部204と、差分算出部206と、異常判定部208と、表示制御部210と、抽出部212と、予測部214とを含む。これらの各機能は、例えば、端末装置10のプロセッサ152がメモリ154に格納されたプログラムを実行することによって実現される。なお、これらの機能の一部または全部はハードウェアで実現されるように構成されていてもよい。
本実施の形態によると、ユーザは、各周波数帯域の対象物の振動状態に異常があるのか否かを迅速に把握することができる。また、トレンドグラフによる傾向から、機器保全を計画的に実施することができる。また、端末装置10として携帯可能なタブレット端末を用いているため、現場レベルで短時間に計測および判定を行ない、現時点の状態とトレンド確認により、必要に応じて保全検討および対策の実施を行なうことができる。さらに、タッチパネル式のタブレットを用いているため、画面操作感の向上および可搬性の両立を図ることができる。
(1)上述した実施の形態では、予め正常であることが既知である参照モータをリファレンスとして用意し、モータ60とリファレンスとを比較することにより得られる差分Hに基づいてモータ60の異常を判定する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、モータ60に対応する各周波数帯域の信号強度と、周波数帯域ごとに予め設定された閾値とに基づいて、モータ60の異常を判定する構成であってもよい。各周波数帯域の信号強度の閾値は、正常なモータに対応する各周波数帯域の信号強度に設定される。あるいは、各周波数帯域の信号強度の閾値は、第1モータに対応する各周波数帯域の信号強度と、第2モータに対応する各周波数帯域の信号強度との平均値に設定されてもよい。モータの数は2つに限られず3つ以上であってもよく、上記閾値はこれらの上記平均値に設定されてもよい。
Claims (9)
- 動作中の対象物に取り付けられたセンサにより検出される振動信号の入力を受け付ける信号入力部と、
前記対象物に対応する振動信号を分析することにより、複数の周波数帯域の各々における信号強度を算出する強度算出部と、
前記対象物に対応する各前記周波数帯域の信号強度と、所定の閾値とに基づいて、各前記周波数帯域における前記対象物の振動状態の異常レベルを判定する異常判定部と、
前記複数の周波数帯域の各々について、当該周波数帯域における前記対象物の振動状態を示す情報を、当該振動状態の異常レベルに応じた表示態様でディスプレイに表示させる表示制御部とを備える、振動解析システム。 - 前記信号入力部は、動作中の参照対象物に取り付けられたセンサにより検出される振動信号の入力をさらに受け付け、
前記強度算出部は、前記参照対象物に対応する振動信号を分析することにより、複数の周波数帯域の各々における信号強度をさらに算出し、
前記複数の周波数帯域の各々について、前記対象物に対応する当該周波数帯域の信号強度と、前記参照対象物に対応する当該周波数帯域の信号強度との差分を算出する差分算出部をさらに備え、
前記異常判定部は、前記複数の周波数帯域の各々について、当該周波数帯域における差分と前記所定の閾値とを比較することにより、当該周波数帯域における前記対象物の振動状態の異常レベルを判定する、請求項1に記載の振動解析システム。 - 各前記周波数帯域における前記対象物の振動状態のうち、前記異常レベルが高い方から上位所定数の振動状態に対応する周波数帯域を抽出する抽出部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記抽出された周波数帯域における前記差分の時系列データを前記ディスプレイに表示させる、請求項2に記載の振動解析システム。 - 前記表示制御部は、各前記周波数帯域のうち、ユーザにより選択された周波数帯域における前記差分の時系列データを前記ディスプレイに表示させる、請求項2または3に記載の振動解析システム。
- 各前記周波数帯域の前記差分の時系列データに基づいて、各前記周波数帯域の未来の前記差分を予測する予測部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記予測された各前記周波数帯域の未来の前記差分を前記ディスプレイに表示させる、請求項2〜4のいずれか1項に記載の振動解析システム。 - 前記表示制御部は、前記対象物に対応する各前記周波数帯域の信号強度を示す第1グラフと、前記参照対象物に対応する各前記周波数帯域の信号強度を示す第2グラフとを前記ディスプレイに表示させる、請求項2〜5のいずれか1項に記載の振動解析システム。
- 前記所定の閾値は、各前記周波数帯域に対応して設定されており、
前記異常判定部は、前記複数の周波数帯域の各々について、前記対象物に対応する当該周波数帯域の信号強度と、当該周波数帯域に対応する所定の閾値とを比較することにより、当該周波数帯域における前記対象物の振動状態の異常レベルを判定する、請求項1に記載の振動解析システム。 - 前記表示制御部は、前記異常レベルが第1レベルであると判定された周波数帯域の前記対象物の振動状態を示す情報を、前記第1レベルよりも前記異常レベルが低い第2レベルであると判定された周波数帯域の前記対象物の振動状態を示す情報よりも視認しやすい表示態様で前記ディスプレイに表示させる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の振動解析システム。
- 動作中の対象物に取り付けられたセンサにより検出される振動信号の入力を受け付けるステップと、
前記対象物に対応する振動信号を分析することにより、複数の周波数帯域の各々における信号強度を算出するステップと、
前記対象物に対応する各前記周波数帯域の信号強度と、所定の閾値とに基づいて、各前記周波数帯域における前記対象物の振動状態の異常レベルを判定するステップと、
前記複数の周波数帯域の各々について、当該周波数帯域における前記対象物の振動状態を示す情報を、当該振動状態の異常レベルに応じた表示態様で表示するステップとを含む、振動解析方法。
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