JP2660120B2 - 回転体診断装置 - Google Patents
回転体診断装置Info
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- JP2660120B2 JP2660120B2 JP3201997A JP20199791A JP2660120B2 JP 2660120 B2 JP2660120 B2 JP 2660120B2 JP 3201997 A JP3201997 A JP 3201997A JP 20199791 A JP20199791 A JP 20199791A JP 2660120 B2 JP2660120 B2 JP 2660120B2
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- JP
- Japan
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- spectrum
- rotating body
- threshold
- monitoring
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転体に取付けた振動
検出器から得られる計測信号を用い、回転体機器に発生
する異常現象を診断する回転体診断装置に関する。
検出器から得られる計測信号を用い、回転体機器に発生
する異常現象を診断する回転体診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、回転体機器に発生する異常現象
を診断する場合には、回転体機器に取付けた振動検出器
から得られる計測信号をスペクトル解析し、そのスペク
トルに見られる回転周期に同期した周波数成分のピーク
値の変化に注目して監視を行なう方法が採られる。その
際、予め作成されている同一運転状態での基準スペクト
ルから決められる監視閾値と比較して診断するようにし
ている。
を診断する場合には、回転体機器に取付けた振動検出器
から得られる計測信号をスペクトル解析し、そのスペク
トルに見られる回転周期に同期した周波数成分のピーク
値の変化に注目して監視を行なう方法が採られる。その
際、予め作成されている同一運転状態での基準スペクト
ルから決められる監視閾値と比較して診断するようにし
ている。
【０００３】ここで、同一運転状態での基準スペクトル
を用いるのは、回転数が変化するとそれに伴なって同期
周波数が変化するためであるが、同一の運転状態で作成
された基準スペクトルをすべて用意しておくことは、保
存しておく基準スペクトルの数が非常に多くなるととも
に、広範囲な運転状態での基準スペクトルをすべて用意
することは非常に困難である。
を用いるのは、回転数が変化するとそれに伴なって同期
周波数が変化するためであるが、同一の運転状態で作成
された基準スペクトルをすべて用意しておくことは、保
存しておく基準スペクトルの数が非常に多くなるととも
に、広範囲な運転状態での基準スペクトルをすべて用意
することは非常に困難である。
【０００４】そこで従来は、基準スペクトルを作成した
ときの運転状態と、診断対象スペクトルが得られたとき
の運転状態とが、多少違っていても判定できるよう、閾
値の周波数範囲を広くすることで対応している。
ときの運転状態と、診断対象スペクトルが得られたとき
の運転状態とが、多少違っていても判定できるよう、閾
値の周波数範囲を広くすることで対応している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の回転体診断
方法においては、閾値の周波数範囲を広くして診断を実
施しているため、回転数に同期した周波数成分に接近し
た周波数で変化が生じた場合に、これを検出することが
困難であるという問題がある。
方法においては、閾値の周波数範囲を広くして診断を実
施しているため、回転数に同期した周波数成分に接近し
た周波数で変化が生じた場合に、これを検出することが
困難であるという問題がある。
【０００６】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、少ない基準スペクトルを用意するだけで、異
常事象の診断を精度よく行なうことができる回転体診断
装置を提供することを目的とする。
たもので、少ない基準スペクトルを用意するだけで、異
常事象の診断を精度よく行なうことができる回転体診断
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、複数の基準スペクトルを記憶する基
準スペクトル記憶手段と、回転体機器に取付けた振動検
出器からの計測信号を解析して診断対象スペクトルを求
める診断対象スペクトル解析手段と、前記基準スペクト
ルのうちから、診断対象スペクトルに最も近い運転状態
で作成された基準スペクトルを選択する基準スペクトル
選択手段と、選択された基準スペクトルから決められる
監視閾値を、診断対象スペクトルが得られたときの回転
体の回転同期周波数に基づいて補正する閾値補正手段
と、補正された監視閾値を用いて回転体機器に発生する
異常現象を監視する監視手段と、をそれぞれ設けるよう
にしたことを特徴とする。
成する手段として、複数の基準スペクトルを記憶する基
準スペクトル記憶手段と、回転体機器に取付けた振動検
出器からの計測信号を解析して診断対象スペクトルを求
める診断対象スペクトル解析手段と、前記基準スペクト
ルのうちから、診断対象スペクトルに最も近い運転状態
で作成された基準スペクトルを選択する基準スペクトル
選択手段と、選択された基準スペクトルから決められる
監視閾値を、診断対象スペクトルが得られたときの回転
体の回転同期周波数に基づいて補正する閾値補正手段
と、補正された監視閾値を用いて回転体機器に発生する
異常現象を監視する監視手段と、をそれぞれ設けるよう
にしたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明に係る回転体診断装置においては、回転
体機器に発生する異常現象の監視に、監視閾値が用いら
れるが、基準スペクトルから決められる監視閾値をその
まま用いるのではなく、この監視閾値を、診断対象スペ
クトルが得られたときの回転体の回転同期周波数に基づ
いて補正し、補正後の監視閾値を用いるようにしてい
る。このため、閾値範囲を狭くして診断の性能を向上さ
せることが可能となる。
体機器に発生する異常現象の監視に、監視閾値が用いら
れるが、基準スペクトルから決められる監視閾値をその
まま用いるのではなく、この監視閾値を、診断対象スペ
クトルが得られたときの回転体の回転同期周波数に基づ
いて補正し、補正後の監視閾値を用いるようにしてい
る。このため、閾値範囲を狭くして診断の性能を向上さ
せることが可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１０】図１は、本発明に係る回転体診断装置の一
例を示すものである。この回転体診断装置は、複数の基
準スペクトルを記憶する基準スペクトル記憶手段１、回
転体機器に取付けた振動検出器からの計測信号を解析し
て診断対象スペクトルを求める診断対象スペクトル解析
手段２、および基準スペクトル選択手段３を備えてい
る。基準スペクトル選択手段３は、基準スペクトル記憶
手段１に記憶している基準スペクトルのうちから、診断
対象スペクトルに最も近い運転状態で作成された基準ス
ペクトルを選択するようになっている。
例を示すものである。この回転体診断装置は、複数の基
準スペクトルを記憶する基準スペクトル記憶手段１、回
転体機器に取付けた振動検出器からの計測信号を解析し
て診断対象スペクトルを求める診断対象スペクトル解析
手段２、および基準スペクトル選択手段３を備えてい
る。基準スペクトル選択手段３は、基準スペクトル記憶
手段１に記憶している基準スペクトルのうちから、診断
対象スペクトルに最も近い運転状態で作成された基準ス
ペクトルを選択するようになっている。
【００１１】この選択された基準スペクトルから決めら
れる監視閾値は、閾値補正手段４において、診断対象ス
ペクトルが得られたときの回転体の回転同期周波数に基
づいて補正されるようになっており、監視手段５は、こ
の補正後の監視閾値を用いて回転体機器に発生する異常
現象を監視するようになっている。
れる監視閾値は、閾値補正手段４において、診断対象ス
ペクトルが得られたときの回転体の回転同期周波数に基
づいて補正されるようになっており、監視手段５は、こ
の補正後の監視閾値を用いて回転体機器に発生する異常
現象を監視するようになっている。
【００１２】図２は、図１に示す回転体診断装置のハー
ドウェア構成を示すもので、この回転体診断装置は、中
央演算処理装置１１、閾値や基準スペクトル等のデータ
を保存する磁気ディスク等の記録媒体１２、および入出
力装置１３を備えている。この入出力装置１３は、回転
体の振動データを入力するデータ入力装置１４、ＣＲＴ
等の表示装置１５、およびキーボードやマウス等の操作
入力装置１６で構成されている。そして中央演算処理装
置１１は、診断を行なうための閾値を設定するととも
に、診断対象スペクトルが得られたときの回転数に基づ
き、前記閾値を補正するようになっている。
ドウェア構成を示すもので、この回転体診断装置は、中
央演算処理装置１１、閾値や基準スペクトル等のデータ
を保存する磁気ディスク等の記録媒体１２、および入出
力装置１３を備えている。この入出力装置１３は、回転
体の振動データを入力するデータ入力装置１４、ＣＲＴ
等の表示装置１５、およびキーボードやマウス等の操作
入力装置１６で構成されている。そして中央演算処理装
置１１は、診断を行なうための閾値を設定するととも
に、診断対象スペクトルが得られたときの回転数に基づ
き、前記閾値を補正するようになっている。
【００１３】図３は、診断を行なうときの基準スペクト
ルおよびこの基準スペクトルに基づいて設定された閾値
を示すものである。閾値は、階段状に設定されるが、こ
れは回転体の振動スペクトルには回転数に同期した周波
数成分にピークが現われ、その大きさの変化が回転体の
異常事象に関係しているためで、注目する周波数とそれ
以外の周波数領域で閾値を変えている。注目する周波数
は、１秒間での回転数に相当する回転同期周波数と、そ
の１／ｉまたはｉ倍で計算される周波数である。
ルおよびこの基準スペクトルに基づいて設定された閾値
を示すものである。閾値は、階段状に設定されるが、こ
れは回転体の振動スペクトルには回転数に同期した周波
数成分にピークが現われ、その大きさの変化が回転体の
異常事象に関係しているためで、注目する周波数とそれ
以外の周波数領域で閾値を変えている。注目する周波数
は、１秒間での回転数に相当する回転同期周波数と、そ
の１／ｉまたはｉ倍で計算される周波数である。
【００１４】図４は、回転同期周波数をＮｂとし、Ｎ
ｂ，２Ｎｂおよびその間の周波数帯域での閾値の決め方
を示したものである。
ｂ，２Ｎｂおよびその間の周波数帯域での閾値の決め方
を示したものである。
【００１５】すなわち、閾値を決める場合には、まず回
転体に取付けた回転計の信号や手入力信号に基づき、回
転同期周波数Ｎｂを求める。
転体に取付けた回転計の信号や手入力信号に基づき、回
転同期周波数Ｎｂを求める。
【００１６】次いで、Ｎｂ±ＤＦで示される周波数範囲
でのスペクトルの最大値および２Ｎｂ±ＤＦで示される
周波数範囲でのスペクトルの最大値をそれぞれ求める。
そして、求められた各最大値に係数を乗じ、その値をＮ
ｂ，２Ｎｂの各閾値とする。
でのスペクトルの最大値および２Ｎｂ±ＤＦで示される
周波数範囲でのスペクトルの最大値をそれぞれ求める。
そして、求められた各最大値に係数を乗じ、その値をＮ
ｂ，２Ｎｂの各閾値とする。
【００１７】次いで、Ｎｂ＋ＤＦから２Ｎｂ−ＤＦの周
波数範囲でのスペクトルの最大値を求め、その値に係数
を乗じて、Ｎｂ，２Ｎｂ間の閾値とする。
波数範囲でのスペクトルの最大値を求め、その値に係数
を乗じて、Ｎｂ，２Ｎｂ間の閾値とする。
【００１８】このようにして設定された閾値と診断対象
スペクトルとの比較判定は、式（１）で示すように、回
転同期周波数あるいはその１／ｉまたはｉ倍で計算され
る周波数を中心に、ある幅を持った周波数領域で行なわ
れ、診断対象スペクトルがその範囲で閾値を超えたとき
に異常と判定する。
スペクトルとの比較判定は、式（１）で示すように、回
転同期周波数あるいはその１／ｉまたはｉ倍で計算され
る周波数を中心に、ある幅を持った周波数領域で行なわ
れ、診断対象スペクトルがその範囲で閾値を超えたとき
に異常と判定する。
【００１９】 ε＜Ｐｓ(i) で異常 ………… （１） ｉ＝（Ｎｂ−ＤＦ）〜（Ｎｂ＋ＤＦ） ただし， ε：閾値 Ｐｓ(i) ：診断対象スペクトル Ｎｂ：基準スペクトルの回転同期周波数 ＤＦ：周波数範囲 このような方法により、診断対象スペクトルを閾値と比
較判定して診断するが、この際、双方が同一の回転数で
得られている場合には特に問題はない。
較判定して診断するが、この際、双方が同一の回転数で
得られている場合には特に問題はない。
【００２０】一方、両者の回転数に違いがある場合に
は、判定すべき周波数範囲に不整合が起こり、スペクト
ルのピークの大きさが変わらなくても、閾値を超えて異
常と判断されることがあるので問題となる。
は、判定すべき周波数範囲に不整合が起こり、スペクト
ルのピークの大きさが変わらなくても、閾値を超えて異
常と判断されることがあるので問題となる。
【００２１】そこで、図５に示すように、基準スペクト
ルで与えられる閾値の回転同期周波数Ｎｂと、診断対象
スペクトルが計算されたときの回転同期周波数Ｎｓとが
異なるときには、診断対象スペクトルの回転同期周波数
Ｎｓに合うように、前記式（１）中のＮｂで示される回
転同期周波数を、診断対象スペクトルの回転同期周波数
Ｎｓに置き換えて閾値範囲を補正する。
ルで与えられる閾値の回転同期周波数Ｎｂと、診断対象
スペクトルが計算されたときの回転同期周波数Ｎｓとが
異なるときには、診断対象スペクトルの回転同期周波数
Ｎｓに合うように、前記式（１）中のＮｂで示される回
転同期周波数を、診断対象スペクトルの回転同期周波数
Ｎｓに置き換えて閾値範囲を補正する。
【００２２】このように、従来の方法ではこのような補
正を行なわないため、ＤＦで示される閾値範囲を広く設
定しており、そのため回転同期周波数に接近した周波数
に現われるピークの検出が困難であったが、本実施例に
よれば、閾値の補正を行なうことで閾値範囲ＤＦを狭く
設定できるので、回転同期周波数に接近した周波数に現
われるピークに対しても、感度よく検出することができ
る。
正を行なわないため、ＤＦで示される閾値範囲を広く設
定しており、そのため回転同期周波数に接近した周波数
に現われるピークの検出が困難であったが、本実施例に
よれば、閾値の補正を行なうことで閾値範囲ＤＦを狭く
設定できるので、回転同期周波数に接近した周波数に現
われるピークに対しても、感度よく検出することができ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明は、診断を行なうた
めの閾値を、診断対象スペクトルが得られたときの回転
体の運転状態で補正するので、予め用意しておく基準ス
ペクトルの数も最少限で済み、かつ閾値設定範囲を狭く
することができるので、ピークの検出感度を向上させて
診断の性能を高めることができる。
めの閾値を、診断対象スペクトルが得られたときの回転
体の運転状態で補正するので、予め用意しておく基準ス
ペクトルの数も最少限で済み、かつ閾値設定範囲を狭く
することができるので、ピークの検出感度を向上させて
診断の性能を高めることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る回転体診断装置の全体
構成図。
構成図。
【図２】図１の装置のハードウェア構成図。
【図３】基準スペクトルと閾値との関係を示すグラフ。
【図４】閾値の具体的な決め方を示す説明図。
【図５】基準スペクトルの回転同期周波数と診断対象ス
ペクトルの回転同期周波数とが異なる場合の閾値の補正
方法を示す説明図。
ペクトルの回転同期周波数とが異なる場合の閾値の補正
方法を示す説明図。
１ 基準スペクトル記憶手段 ２ 診断対象スペクトル解析手段 ３ 基準スペクトル選択手段 ４ 閾値補正手段 ５ 監視手段
Claims (1)
- 【請求項１】複数の基準スペクトルを記憶する基準スペ
クトル記憶手段と；回転体機器に取付けた振動検出器か
らの計測信号を解析して診断対象スペクトルを求める診
断対象スペクトル解析手段と；前記基準スペクトルのう
ちから、診断対象スペクトルに最も近い運転状態で作成
された基準スペクトルを選択する基準スペクトル選択手
段と；選択された基準スペクトルから決められる監視閾
値を、診断対象スペクトルが得られたときの回転体の回
転同期周波数に基づいて補正する閾値補正手段と；補正
された監視閾値を用いて回転体機器に発生する異常現象
を監視する監視手段と；を具備することを特徴とする回
転体診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3201997A JP2660120B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 回転体診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3201997A JP2660120B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 回転体診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545210A JPH0545210A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2660120B2 true JP2660120B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=16450230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3201997A Expired - Fee Related JP2660120B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 回転体診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2660120B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3272144B2 (ja) * | 1994-04-18 | 2002-04-08 | 株式会社東芝 | 回転機器の監視診断装置 |
| JP5039508B2 (ja) * | 2007-11-02 | 2012-10-03 | Ｊｆｅアドバンテック株式会社 | 回転機械装置の監視診断システム |
| US9528629B2 (en) * | 2012-06-27 | 2016-12-27 | Fisher Controls International Llc | Methods and apparatus to use vibration data to determine a condition of a process control device |
| JP2017088314A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | 株式会社日立ビルシステム | 機器診断装置および機器診断方法、並びに機器診断システム |
| CN110907031A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-24 | 江苏方天电力技术有限公司 | 基于数据统计分析的调相机振动异动可视化监测方法 |
| WO2021234828A1 (ja) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | 三菱電機株式会社 | 振動分析装置および振動分析方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62245931A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | Toshiba Corp | 振動監視装置 |
| JPH0222521A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Toshiba Corp | 回転機異常振動検出器 |
-
1991
- 1991-08-12 JP JP3201997A patent/JP2660120B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545210A (ja) | 1993-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |