JP2601799B2 - 軸受破壊予知方法 - Google Patents
軸受破壊予知方法Info
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- JP2601799B2 JP2601799B2 JP61127041A JP12704186A JP2601799B2 JP 2601799 B2 JP2601799 B2 JP 2601799B2 JP 61127041 A JP61127041 A JP 61127041A JP 12704186 A JP12704186 A JP 12704186A JP 2601799 B2 JP2601799 B2 JP 2601799B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、軸受の破壊等を予知するためにアコース
ティックエミッションを利用する軸受破壊予知方法に関
する。
ティックエミッションを利用する軸受破壊予知方法に関
する。
〈従来の技術〉 従来、この種のアコースティックエミッション（以
下、AEという）を利用する軸受破壊予知方法としては、
第５図に示すAE破壊予知装置を用いるものがある。この
AE破壊予知装置は、図示しないAEセンサー，プリアン
プ，バンドパスフィルター，メインアンプからなるAE検
出器11の出力を包絡線検波回路12で包絡線検波し、その
包絡線検波回路12の出力をコンパレーター13に入力し
て、基準値と比較し、軸受等の破壊の前兆を識別してい
た。そして、このAE検出器11、包絡線検波回路12、コン
パレーター13の系列を複数個設け、複数のコンパレータ
ー13,13,…の出力をロジック回路14に入力して複数箇所
から破壊の前兆を検出したときに警報を発するようにし
ていた。
下、AEという）を利用する軸受破壊予知方法としては、
第５図に示すAE破壊予知装置を用いるものがある。この
AE破壊予知装置は、図示しないAEセンサー，プリアン
プ，バンドパスフィルター，メインアンプからなるAE検
出器11の出力を包絡線検波回路12で包絡線検波し、その
包絡線検波回路12の出力をコンパレーター13に入力し
て、基準値と比較し、軸受等の破壊の前兆を識別してい
た。そして、このAE検出器11、包絡線検波回路12、コン
パレーター13の系列を複数個設け、複数のコンパレータ
ー13,13,…の出力をロジック回路14に入力して複数箇所
から破壊の前兆を検出したときに警報を発するようにし
ていた。
〈発明が解決しようとする問題点〉 軸受等の破壊の前兆を示すAE信号は、軸受の種類、軸
受の材質、負荷のかかり方、使用箇所により種々異な
り、単に基準値と比較するだけでは、軸受の内部組織の
変化等による破壊の前兆を予知することができない。
受の材質、負荷のかかり方、使用箇所により種々異な
り、単に基準値と比較するだけでは、軸受の内部組織の
変化等による破壊の前兆を予知することができない。
しかるに、上記従来の軸受破壊予知方法は単にAE信号
を基準値と比較して破壊の予知を行っているため、不正
確であるという問題があった。また、上記従来の軸受破
壊予知方法では、AE信号の振幅による破壊の予知のほか
に、AE信号が一定レベル以上になる持続時間による破壊
の予知、所定レベル以上のAE信号の発生率による破壊の
予知等をしようとすると、別途、持続時間検出回路やカ
ウンタ等を必要とするという問題がある。
を基準値と比較して破壊の予知を行っているため、不正
確であるという問題があった。また、上記従来の軸受破
壊予知方法では、AE信号の振幅による破壊の予知のほか
に、AE信号が一定レベル以上になる持続時間による破壊
の予知、所定レベル以上のAE信号の発生率による破壊の
予知等をしようとすると、別途、持続時間検出回路やカ
ウンタ等を必要とするという問題がある。
そこで、この発明の目的はAE信号を単に基準値と比較
するだけでなく、AE信号の波形を記憶して、波形全体か
ら予知の適否を確認でき、しかも種々な判別方法を容易
に適用できる軸受破壊予知方法を提供することにある。
するだけでなく、AE信号の波形を記憶して、波形全体か
ら予知の適否を確認でき、しかも種々な判別方法を容易
に適用できる軸受破壊予知方法を提供することにある。
〈問題点を解決するための手段〉 この発明の軸受破壊予知方法は、軸受が発生するアコ
ースティックエミッションをAEセンサーで検出し、上記
AEセンサーからのAE信号をアナログ−デジタル変換した
後、上記AE信号を判別手段に取り込んで、上記判別手段
で上記AE信号を基準値と比較して破壊の前兆を判別する
軸受破壊予知方法において、安定な状態での上記AE信号
の波形データをメモリーに記憶し、上記メモリーに記憶
した上記安定な状態での波形データに基づいて安定時パ
ラメータを算出し、この安定時パラメータに定数をかけ
て基準値を算出し、破壊の前兆を検出するためにAE信号
の波形データをメモリーに記憶し、上記メモリーに記憶
した上記波形データに基づいてパラメータを算出し、上
記パラメータが上記基準値を越えたときに、上記AE信号
が破壊の前兆であると識別し、上記AE信号の波形を表示
手段に表示させて、このAE信号の波形を過去の適切な予
知時におけるAE信号の波形と比較して、上記識別の適否
を判別することを特徴としている。
ースティックエミッションをAEセンサーで検出し、上記
AEセンサーからのAE信号をアナログ−デジタル変換した
後、上記AE信号を判別手段に取り込んで、上記判別手段
で上記AE信号を基準値と比較して破壊の前兆を判別する
軸受破壊予知方法において、安定な状態での上記AE信号
の波形データをメモリーに記憶し、上記メモリーに記憶
した上記安定な状態での波形データに基づいて安定時パ
ラメータを算出し、この安定時パラメータに定数をかけ
て基準値を算出し、破壊の前兆を検出するためにAE信号
の波形データをメモリーに記憶し、上記メモリーに記憶
した上記波形データに基づいてパラメータを算出し、上
記パラメータが上記基準値を越えたときに、上記AE信号
が破壊の前兆であると識別し、上記AE信号の波形を表示
手段に表示させて、このAE信号の波形を過去の適切な予
知時におけるAE信号の波形と比較して、上記識別の適否
を判別することを特徴としている。
〈作用〉 この軸受破壊予知方法によれば、安定な状態でのAE信
号の波形データをメモリーに記憶し、上記メモリーに記
憶した上記安定な状態での波形データに基づいて安定時
パラメータを算出し、この安定時パラメータに定数をか
けて基準値を算出する。
号の波形データをメモリーに記憶し、上記メモリーに記
憶した上記安定な状態での波形データに基づいて安定時
パラメータを算出し、この安定時パラメータに定数をか
けて基準値を算出する。
このように、安定な波形データの種々の属性（たとえ
ば、発生率，振幅，持続時間，周波数等）に基づいて、
基準値を算出できるから、破壊前兆の識別精度の向上を
図れる。
ば、発生率，振幅，持続時間，周波数等）に基づいて、
基準値を算出できるから、破壊前兆の識別精度の向上を
図れる。
そして、破壊の前兆を検出するために、AE信号の波形
データに基づいてパラメータを算出し、このパラメータ
が上記基準値を越えたときに、上記AE信号が破壊の前兆
であると識別する。
データに基づいてパラメータを算出し、このパラメータ
が上記基準値を越えたときに、上記AE信号が破壊の前兆
であると識別する。
しかも、上記AE信号が破壊の前兆であると識別したと
きに、上記AE信号の波形を表示手段に表示させて、この
AE信号の波形を過去の予知時におけるAE信号の波形と比
較して、上記識別の適否を判別する。
きに、上記AE信号の波形を表示手段に表示させて、この
AE信号の波形を過去の予知時におけるAE信号の波形と比
較して、上記識別の適否を判別する。
したがって、上記基準値に基づいて破壊前兆を識別し
た上で、AE信号波形全体の比較に基づいて、上記破壊前
兆の識別の適否を判別できる。したがって、この発明に
よれば、パラメータと基準値との比較と、波形と波形と
の比較との２段構えで破壊の前兆を判別でき、AE波形全
体を判断の基準とすることができ、識別の確実性を向上
させることができ、確実で高精度な予知を行える。
た上で、AE信号波形全体の比較に基づいて、上記破壊前
兆の識別の適否を判別できる。したがって、この発明に
よれば、パラメータと基準値との比較と、波形と波形と
の比較との２段構えで破壊の前兆を判別でき、AE波形全
体を判断の基準とすることができ、識別の確実性を向上
させることができ、確実で高精度な予知を行える。
〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明す
る。
る。
第１図において、1,1′,1″…はAEセンサー、2,2′,
2″…はプリアンプ、３はプリアンプ2,2′,2″…を切り
替えるマルチプレクサー、４はAE信号から雑音を除去す
るバンドパスフィルター、５はメインアンプ、６はA/D
変換器、７は判別手段を含む演算装置としてのコンピュ
ーター、８はAE信号の波形を表す情報を記憶するメモリ
ー、９はAE信号の波形を表示するための表示装置であっ
て、上記コンピューター７はマルチプレクサー３および
バンドパスフィルター４を制御する信号を出力する。
2″…はプリアンプ、３はプリアンプ2,2′,2″…を切り
替えるマルチプレクサー、４はAE信号から雑音を除去す
るバンドパスフィルター、５はメインアンプ、６はA/D
変換器、７は判別手段を含む演算装置としてのコンピュ
ーター、８はAE信号の波形を表す情報を記憶するメモリ
ー、９はAE信号の波形を表示するための表示装置であっ
て、上記コンピューター７はマルチプレクサー３および
バンドパスフィルター４を制御する信号を出力する。
次に、この発明の軸受破壊予知方法の実施例として、
上記AE破壊予知装置の動作を、第2,3,4図に示すフロー
チャートにしたがって説明する。
上記AE破壊予知装置の動作を、第2,3,4図に示すフロー
チャートにしたがって説明する。
このコンピューター７を動作させると、第２図に示す
計測ルーチン（Ｓ1）が行なわれる。この計測ルーチン
は第３図中のステップＳ41に示すように、まずマルチプ
レクサー３を切り替えてAEセンサー1,1′…を選択す
る。次に、ステップＳ42に進んで、バンドパスフィルタ
ー４の帯域を被測定物である軸受の種類、取り付け箇所
に応じて選定する。次にステップＳ43に進んで、AE信号
の波形をメモリー８に記憶する。ステップＳ44では、全
AEセンサー1,1′…についてステップＳ41,S42,S43の処
理を行ったか否かを判断して、行っていない場合はＳ41
に戻り、行っている場合はステップＳ45に進む。ステッ
プＳ45では、先に記憶した波形データに基づいて、第４
図に示すようなパラメータ計算を行う。このパラメータ
計算は第４図に示すように、特定周波数におけるAE信号
のレベルが一定値以上になる回数をカウントする発生率
（発生総数）の算出（Ｓ52）、特定帯域におけるAE信号
の振幅の算出（Ｓ53）、AE信号をステップＳ51に示すよ
うに包絡線検出をした後、所定レベル値以上となる持続
時間の算出（Ｓ54）、AE信号の高速フーリエ変換による
周波数成分の算出（Ｓ55）等である。
計測ルーチン（Ｓ1）が行なわれる。この計測ルーチン
は第３図中のステップＳ41に示すように、まずマルチプ
レクサー３を切り替えてAEセンサー1,1′…を選択す
る。次に、ステップＳ42に進んで、バンドパスフィルタ
ー４の帯域を被測定物である軸受の種類、取り付け箇所
に応じて選定する。次にステップＳ43に進んで、AE信号
の波形をメモリー８に記憶する。ステップＳ44では、全
AEセンサー1,1′…についてステップＳ41,S42,S43の処
理を行ったか否かを判断して、行っていない場合はＳ41
に戻り、行っている場合はステップＳ45に進む。ステッ
プＳ45では、先に記憶した波形データに基づいて、第４
図に示すようなパラメータ計算を行う。このパラメータ
計算は第４図に示すように、特定周波数におけるAE信号
のレベルが一定値以上になる回数をカウントする発生率
（発生総数）の算出（Ｓ52）、特定帯域におけるAE信号
の振幅の算出（Ｓ53）、AE信号をステップＳ51に示すよ
うに包絡線検出をした後、所定レベル値以上となる持続
時間の算出（Ｓ54）、AE信号の高速フーリエ変換による
周波数成分の算出（Ｓ55）等である。
上記計測ルーチン（Ｓ1）を終えると、第２図のステ
ップＳ2に進んで、上記パラメータ計算より求めたパラ
メータが安定したか否かを判断する。安定でない場合は
ステップＳ1に戻り、安定である場合はステップＳ3に進
んで、上記パラメータに定数をかけて基準値を設定す
る。こうすることによって、各被試験体である軸受のAE
信号の基準値が適切に設定される。次に、実際に破壊の
予知を行うために、ステップＳ4に進んで、再び第３図
に示す計測ルーチンを行い、パラメータ、すなわち発生
率，振幅，持続時間，周波数成分を算出する。次にステ
ップＳ5に進んで、ステップＳ3で求めた基準値とステッ
プＳ4で求めたパラメータとを比較して、上記全てのパ
ラメータが基準値よりも小さい場合にはステップＳ4に
戻り、全てのパラメータが基準値より大きい場合には、
破壊の前兆と判断してステップＳ6に進んで警報を発す
る。ステップＳ7では、作業者の指示により、メモリー
８に記憶した波形データに基づいて表示装置９に波形を
表示する。作業者はその波形を過去の適切な予知時にお
ける波形と比較して、それと類似している場合には破壊
の前兆と判断し、そうでない場合にはコンピューターの
ステップＳ4に戻らせ、判別処理を続行させる。
ップＳ2に進んで、上記パラメータ計算より求めたパラ
メータが安定したか否かを判断する。安定でない場合は
ステップＳ1に戻り、安定である場合はステップＳ3に進
んで、上記パラメータに定数をかけて基準値を設定す
る。こうすることによって、各被試験体である軸受のAE
信号の基準値が適切に設定される。次に、実際に破壊の
予知を行うために、ステップＳ4に進んで、再び第３図
に示す計測ルーチンを行い、パラメータ、すなわち発生
率，振幅，持続時間，周波数成分を算出する。次にステ
ップＳ5に進んで、ステップＳ3で求めた基準値とステッ
プＳ4で求めたパラメータとを比較して、上記全てのパ
ラメータが基準値よりも小さい場合にはステップＳ4に
戻り、全てのパラメータが基準値より大きい場合には、
破壊の前兆と判断してステップＳ6に進んで警報を発す
る。ステップＳ7では、作業者の指示により、メモリー
８に記憶した波形データに基づいて表示装置９に波形を
表示する。作業者はその波形を過去の適切な予知時にお
ける波形と比較して、それと類似している場合には破壊
の前兆と判断し、そうでない場合にはコンピューターの
ステップＳ4に戻らせ、判別処理を続行させる。
このように、パラメータを基準値と比較して警報を発
っするだけではなく、表示装置９にAE信号の波形を表示
して波形全体によって予知の適否を確認しているので、
破壊の予知を確実に行うことができる。
っするだけではなく、表示装置９にAE信号の波形を表示
して波形全体によって予知の適否を確認しているので、
破壊の予知を確実に行うことができる。
上記実施例では、判別手段を構成するステップＳ5で
発生率，振幅，持続時間，周波数成分の基準値と、新た
に求めたパラメータである発生率，振幅，持続時間，周
波数成分を全て比較して、破壊の前兆を識別している
が、これらの一つまたは複数のものを組み合わせたもの
を比較して破壊の前兆を識別するようにしてもよい。ま
た、この実施例は、デジタル化されたAE信号をソフトウ
エアで構成された判別手段で処理するので、種々のパラ
メータに対する判別が容易かつ安価に行える。
発生率，振幅，持続時間，周波数成分の基準値と、新た
に求めたパラメータである発生率，振幅，持続時間，周
波数成分を全て比較して、破壊の前兆を識別している
が、これらの一つまたは複数のものを組み合わせたもの
を比較して破壊の前兆を識別するようにしてもよい。ま
た、この実施例は、デジタル化されたAE信号をソフトウ
エアで構成された判別手段で処理するので、種々のパラ
メータに対する判別が容易かつ安価に行える。
この実施例は、AE信号を単に基準値と比較するだけで
なく、AE信号の波形を記憶して、波形全体から予知の適
否を確認でき、しかも振幅，発生率，持続時間，周波数
成分等のデジタル化されたパラメータに基づいて破壊の
予知を行っているので、構造が簡単でパラメータの選択
に対するフレキシビリティーを有するという利点を有す
る。
なく、AE信号の波形を記憶して、波形全体から予知の適
否を確認でき、しかも振幅，発生率，持続時間，周波数
成分等のデジタル化されたパラメータに基づいて破壊の
予知を行っているので、構造が簡単でパラメータの選択
に対するフレキシビリティーを有するという利点を有す
る。
また、この実施例は、作業者等はメモリーに記憶され
ているAE信号の波形を表示装置に表示して、過去の破壊
の予知時の波形と今回の波形とを比較して今回の警報が
適切なものであるか否かを判断できる。したがって、単
にAE信号と基準値とを比較するだけの場合に比べて、高
い精度で軸受の破壊の前兆を予知することができる。
ているAE信号の波形を表示装置に表示して、過去の破壊
の予知時の波形と今回の波形とを比較して今回の警報が
適切なものであるか否かを判断できる。したがって、単
にAE信号と基準値とを比較するだけの場合に比べて、高
い精度で軸受の破壊の前兆を予知することができる。
〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の軸受破壊予知方
法は、安定な状態でのAE信号の波形データをメモリーに
記憶し、上記メモリーに記憶した上記安定な状態での波
形データに基づいて安定時パラメータを算出し、この安
定時パラメータに定数をかけて基準値を算出する。
法は、安定な状態でのAE信号の波形データをメモリーに
記憶し、上記メモリーに記憶した上記安定な状態での波
形データに基づいて安定時パラメータを算出し、この安
定時パラメータに定数をかけて基準値を算出する。
したがって、安定な波形データの種々の属性（たとえ
ば、発生率，振幅，持続時間，周波数等）に基づいて、
基準値を算出できるから、破壊前兆の識別精度の向上を
図れる。
ば、発生率，振幅，持続時間，周波数等）に基づいて、
基準値を算出できるから、破壊前兆の識別精度の向上を
図れる。
しかも、上記AE信号が破壊の前兆であると識別したと
きに、上記AE信号の波形を表示手段に表示させて、この
AE信号の波形を過去の適切な予知時におけるAE信号の波
形と比較して、上記識別の適否を判別する。
きに、上記AE信号の波形を表示手段に表示させて、この
AE信号の波形を過去の適切な予知時におけるAE信号の波
形と比較して、上記識別の適否を判別する。
したがって、上記基準値に基づいて破壊前兆を識別し
た上で、AE信号波形全体の比較に基づいて、上記破壊前
兆の識別の適否を判別できる。したがって、この発明に
よれば、パラメータ−基準値比較と、波形−波形比較と
の２段構えで破壊の前兆を判別でき、AE波形全体を判断
の基準とすることができ、識別の確実性を向上させるこ
とができ、確実で高精度な予知を行える。
た上で、AE信号波形全体の比較に基づいて、上記破壊前
兆の識別の適否を判別できる。したがって、この発明に
よれば、パラメータ−基準値比較と、波形−波形比較と
の２段構えで破壊の前兆を判別でき、AE波形全体を判断
の基準とすることができ、識別の確実性を向上させるこ
とができ、確実で高精度な予知を行える。
第１図はこの発明を実行するAE破壊予知装置の一実施例
のブロック図、第２図，第３図はコンピューターのアル
ゴリズムを示すフローチャート、第４図はパラメータ計
算を示すフローチャート、第５図は従来の予知方法を実
行するAE破壊予知装置のブロック図である。 1,1′,1″……AEセンサー、４……バンドパスフィルタ
ー、６……A/D変換器、７……コンピューター、８……
メモリー、９……表示装置。
のブロック図、第２図，第３図はコンピューターのアル
ゴリズムを示すフローチャート、第４図はパラメータ計
算を示すフローチャート、第５図は従来の予知方法を実
行するAE破壊予知装置のブロック図である。 1,1′,1″……AEセンサー、４……バンドパスフィルタ
ー、６……A/D変換器、７……コンピューター、８……
メモリー、９……表示装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−63220（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−43588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−23985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−53563（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】軸受が発生するアコースティックエミッシ
ョンをAEセンサーで検出し、上記AEセンサーからのAE信
号をアナログ−デジタル変換した後、上記AE信号を判別
手段に取り込んで、上記判別手段で上記AE信号を基準値
と比較して破壊の前兆を判別する軸受破壊予知方法にお
いて、 安定な状態での上記AE信号の波形データをメモリーに記
憶し、 上記メモリーに記憶した上記安定な状態での波形データ
に基づいて安定時パラメータを算出し、 この安定時パラメータに定数をかけて基準値を算出し、 破壊の前兆を検出するためにAE信号の波形データをメモ
リーに記憶し、 上記メモリーに記憶した上記波形データに基づいてパラ
メータを算出し、 上記パラメータが上記基準値を越えたときに、上記AE信
号が破壊の前兆であると識別し、 上記AE信号の波形を表示手段に表示させて、このAE信号
の波形を過去の適切な予知時におけるAE信号の波形と比
較して、上記識別の適否を判別することを特徴とする軸
受破壊予知方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127041A JP2601799B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 軸受破壊予知方法 |
| US07/556,433 US5140858A (en) | 1986-05-30 | 1990-07-24 | Method for predicting destruction of a bearing utilizing a rolling-fatigue-related frequency range of AE signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127041A JP2601799B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 軸受破壊予知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62282259A JPS62282259A (ja) | 1987-12-08 |
| JP2601799B2 true JP2601799B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=14950165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61127041A Expired - Fee Related JP2601799B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 軸受破壊予知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601799B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160109329A1 (en) * | 2013-04-05 | 2016-04-21 | Aktiebolaget Skf | Method, computer program product & system |
| US10677685B2 (en) | 2013-04-05 | 2020-06-09 | Aktiebolaget Skf | Method, computer program product and system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113848253B (zh) * | 2021-08-20 | 2024-02-23 | 国网江苏省电力有限公司技能培训中心 | 仿真变电站主变压器基底渗水状态声发射监测方法及装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5223985A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-23 | Nhk Spring Co Ltd | Method of detecting flaws of springs |
| JPS5343588A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Koyo Seiko Co | Nonndestructive inspecting method and apparatus for objects in operation |
| JPS5663220A (en) * | 1979-10-30 | 1981-05-29 | Toshiba Corp | Monitor device for crack occurrence of turbine rotor |
| JPS6153563A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Ltd | 異物検出装置 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61127041A patent/JP2601799B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160109329A1 (en) * | 2013-04-05 | 2016-04-21 | Aktiebolaget Skf | Method, computer program product & system |
| US10677685B2 (en) | 2013-04-05 | 2020-06-09 | Aktiebolaget Skf | Method, computer program product and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62282259A (ja) | 1987-12-08 |
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