JP2614335B2 - 振動測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、振動測定装置に係わり、特にタービン発電
機等の振動を測定する装置の改良に関する。

（従来の技術） よく知られているように、タービン発電機はタービン
を高速で回転させ、タービンに接続された発電機を回転
させることにより発電を行っている。

タービンを高速回転（定格回転）まで上昇させるに
は、先ず、タービンロータを低速回転させ、ならし運転
をしてロータの一時的な曲り（偏心量）を小さくする、
いわゆるターニングを行ってから徐々に回転を上昇させ
る。

また、タービンの回転数を定格回転数まで上げるに
は、タービンに取付けられた振動検出器により、その振
動を監視しながら徐々に昇速する。

そして、振動監視には振動の大きさに対して警報点を
設け、一定以上の振動が発生しないように監視してター
ビン発電機の安全な運転を実施している。

ところが、タービンに取付けられた前記振動検出器
は、常に微振動等、過酷な条件下で使用されているの
で、その内部コイルが断線して振動検出が不能になるこ
とがある。このため、振動測定装置には断線検出回路を
設けるのが一般的である。

第４図は、従来の振動測定装置の構成を示している。

振動検出器１は、タービンの所定か所に取付けられた
ピックアップ式の振動センサであり、タービンの回転速
度に比例した振動検出信号は振動サーキットボード２に
入力されている。

振動サーキットボード２に入力された振動検出信号は
積分器３により変位に比例した信号に変換され、ハイパ
スフィルタ（HPE）４及び整流器５を介して振動信号と
して出力される。

一方、この従来例には、振動検出器１の断線検出をす
る断線検出回路６が設けられている。

この断線検出回路６は、断線検出用トランジスタ７
と、断線検出がされたときに前記振動信号の出力をしゃ
断する出力しゃ断用トランジスタ８から構成されてい
る。

また、断線検出器１のコイル1Aには直列に抵抗器1Bが
接続されており、この断線検出器１には、−V₁［Ｖ］の
直流電圧が印加されている。

今、断線していない状態では、P1点の直流電圧は−V₁
に保持されており、−Vccより高い電圧となっているの
でトランジスタ７はオン状態となり、その出力は−Vcc
となり（第５図（Ａ）参照）、トランジスタ８は動作し
ない。

ところが、振動検出器１のコイル1Aが断線すると、ト
ランジスタ７がオフとなり、P2点に“H"レベルの信号が
出力され、この信号によりトランジスタ８がオンとな
る。

このトランジスタ８の作動により、振動信号はグラン
ドベルに落ち、P3点には振動信号が出力されない（第５
図（Ｃ））。

なお、振動検出器１に生じた直流電圧は、振動サーキ
ットボード２内のカップリングコンデンサ９でカットさ
れるので、振動測定には影響はない。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来装置によれば、振動検出器１
が断線して復帰すると、振動検出器１に生じた前記直流
電圧が交流的な変化をしてカップリングコンデンサ９を
通じて出力が大きく変化する。

さらに、断線が復帰した後、振動サーキットボード２
の入力に変化がない場合には、カップリングコンデンサ
９に充電された電圧が放電する。この放電電圧は交流的
な変化分であり、振動信号が突変（第５図（Ｃ）参照）
し、警報点を越えた場合には、タービンをトリップさせ
るといった問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、断線復帰時においても誤検出によるタービン
トリップ等の発生を防止することのできる振動測定装置
を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明に係る振動測定装置
は、回転機械の回転軸等の振動量を検出する振動検出器
と、 この振動検出器の交流出力を積分して振動量相当の振
動信号を生成する積分器を有する振動検出部と、 前記振動検出器に抵抗器を介して直流バイアス電圧を
印加し、振動検出器の断線時には前記抵抗器に生ずる電
圧降下を検出して断線発生信号を出力する断線検出部
と、 前記振動検出器の断線復帰時に前記積分器から出力さ
れる出力突変が収束するまで前記振動信号の出力をしゃ
断する振動信号しゃ断部と、 を具備して成ることを特徴とする。

（作用） 上記構成によれば、断線復帰時に生ずる出力突変が収
束するまでの間、振動信号の出力が強制的にしゃ断され
る。

このため、上記出力突変が振動信号として出力されな
いので、誤検出によるタービントリップ等の発生が未然
に防止される。

（実施例） 第１図は本発明に係る振動測定装置の一実施例構成を
示している。なお、第４図に示した前記従来例と同一構
成部分には同一符号を付してその説明は省略する。

同図に示すように、本実施例は、断線検出用トランジ
スタ７の出力端（P2点）に振動信号しゃ断回路11を接続
したものである。

この振動信号しゃ断回路11は、トランジスタ７から所
定レベル以上の断線復帰信号が出力されたときに、トリ
ガパルスを出力するコンパレータ12と、このコンパレー
タ12からのトリガパルスを入力して予め設定された時間
ｔが経過するまで“H"レベル信号を出力するワンショッ
ト回路13と、このワンショット回路13の“H"レベル信号
により、オン状態となるFET14とを備えている。

次に本実施例の作用を第２図のタイムチャートを参照
しつつ説明する。

前述したように振動検出器１のコイル1Aが断線してい
ない状態では、P1点の直流電圧は−V₁に保持されてお
り、−Vccより高い電圧となっているのでトランジスタ
７はオン状態となり、その出力は−Vccとなり（第２図
（Ａ）参照）、トランジスタ８は動作しない。

コイル1Aが断線すると、トランジスタ７がオフとな
り、P2点に“H"レベルの信号が出力され、この信号によ
りトランジスタ８がオンとなる（第２図（Ｂ））。

このトランジスタ８の作動により、振動信号はグラン
ドレベルに落ち、P3点には振動信号が出力されない（第
２図（Ｄ））。

断線が復帰すると、P1点の電位も元に復帰するので、
第２図（Ａ）に示すようにトランジスタ７は再びオン状
態となり、このトランジスタ７からは断線復帰信号が出
力される（第２図（Ｂ））。

この断線復帰信号がコンパレータ12に供給されるとコ
ンパレータ12からは直ちにトリガパルスが出力され、ワ
ンショット回路13を作動させる。

ワンショット回路13は、予め定められた時間ｔ（＝C
R）の間“H"レベル信号を出力してFET14を作動させる
（第２図（Ｃ））。

このFET14の作動により、P3点のレベルはグランドに
落ち、振動信号の出力はされない。なお、これと同時
に、しゃ断用トランジスタ８もオフ状態に復帰するがこ
の復帰動作よりもFET14がオン状態となる時間の方が早
いので、振動復帰信号出力からｔ時間経過するまでは振
動信号の出力はない（第２図（Ｄ））。

このため、断線復帰時にコンデンサ９から放電される
交流変化分による出力突変が収束するまで振動信号の出
力が遅延され、出力突変に起因するタービントリップの
発生等を未然に防止できる。

なお、本実施例では、振動サーキットボード２に、振
動信号しゃ断回路11を組み込んだ構成としたが、第３図
に示すように振動信号しゃ断回路11のみを別対に構成し
て、従来装置に信号線15を介して接続するようにしても
よい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る振動測定装置によれ
ば、振動検出器の断線復帰時による突変が収束するまで
振動信号出力をしゃ断しているので、出力突変に起因す
るタービントリップ等の誤動作発生を未然に防止でき、
装置の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る振動測定装置の一実施例を示す構
成図、第２図は同実施例の作用説明用のタイムチャー
ト、第３図は本発明の他の実施例を示す構成図、第４図
は従来の振動測定装置の一例を示す構成図、第５図は同
従来例の作用説明用のタイムチャートである。 １……振動検出器 ２……振動サーキットボード ３……積分器 ６……断線検出回路 ７……断線検出用トランジスタ ８……出力しゃ断用トランジスタ ９……カップリングコンデンサ 11……振動信号しゃ断回路 12……コンパレータ 13……ワンショット回路 14……FET

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転機械の回転軸等の振動量を検出する振
   動検出器と、 この振動検出器の交流出力を積分して振動量相当の振動
   信号を生成する積分器を有する振動検出部と、 前記振動検出器に抵抗器を介して直流バイアス電圧を印
   加し、振動検出器の断線時には前記抵抗器に生ずる電圧
   降下を検出して断線発生信号を出力する断線検出部と、 前記振動検出器の断線復帰時に前記積分器から出力され
   る出力突変が収束するまで前記振動信号の出力をしゃ断
   する振動信号しゃ断部と、 を具備して成ることを特徴とする振動測定装置。