JP2957371B2 - 回転体の異常診断装置 - Google Patents
回転体の異常診断装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＡＥ（アコースティ
ックエミッション）を利用した軸受等の回転体の異常診
断装置に関する。
ックエミッション）を利用した軸受等の回転体の異常診
断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、軸受の異常診断装置としては、軸
受に生じたクラックからのＡＥを検出するＡＥセンサ
と、このＡＥセンサからのＡＥ信号を基準値と比較し、
このＡＥ信号が基準値を越えたときに、異常を表す異常
信号を出力する比較手段と、上記異常信号の最小発生時
間間隔と軸受の内輪や外輪等の構成要素の計算で求めら
れる荷重印加間隔とを比較する手段とを備えて、最小発
生時間間隔がどの荷重印加間隔と一致するかを判別し
て、クラックがどの構成要素に生じたかを知るようにし
たものがある。（特開昭６４−９１０３１号公報参
照。）
受に生じたクラックからのＡＥを検出するＡＥセンサ
と、このＡＥセンサからのＡＥ信号を基準値と比較し、
このＡＥ信号が基準値を越えたときに、異常を表す異常
信号を出力する比較手段と、上記異常信号の最小発生時
間間隔と軸受の内輪や外輪等の構成要素の計算で求めら
れる荷重印加間隔とを比較する手段とを備えて、最小発
生時間間隔がどの荷重印加間隔と一致するかを判別し
て、クラックがどの構成要素に生じたかを知るようにし
たものがある。（特開昭６４−９１０３１号公報参
照。）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の軸受の異常診断装置は、例えば軸受のＡＥ信号を示す
図５（ａ）とそれと同じ時間軸の応力信号を表す図５
（ｂ）に示すように、応力信号のレベルの高い区間Ｌ内
で発生した基準値Ｖを越えるＡＥ信号ＡＳ１と、次の応
力信号のレベルの高い区間Ｌ内で発生した基準値Ｖを越
えるＡＥ信号ＡＳ２との間の最小の時間間隔Ｔ１は、こ
の軸受の特定構成要素のクラックから生じるＡＥの最小
の時間間隔となるということに基づくものである。しか
し、図５（ａ），（ｂ）に示すように、上記応力信号の
レベルの高い区間Ｌ以外で発生して基準値Ｖを越え、か
つ上記最小の時間間隔Ｔ１と同じ時間間隔Ｔ２を有する
ＡＥ信号ＡＳ３，ＡＳ４は、応力がかかっていない状態
で生じるものだから、軸受のクラックから生じるＡＥで
なくて、単にノイズで有るにも拘わらず、クラックによ
るＡＥ信号と判別する。このように、上記従来の軸受の
異常診断装置で軸受の診断を行うと、誤って不要なノイ
ズを取り込んでしまい、軸受の異常診断を誤診するとい
う問題がある。
の軸受の異常診断装置は、例えば軸受のＡＥ信号を示す
図５（ａ）とそれと同じ時間軸の応力信号を表す図５
（ｂ）に示すように、応力信号のレベルの高い区間Ｌ内
で発生した基準値Ｖを越えるＡＥ信号ＡＳ１と、次の応
力信号のレベルの高い区間Ｌ内で発生した基準値Ｖを越
えるＡＥ信号ＡＳ２との間の最小の時間間隔Ｔ１は、こ
の軸受の特定構成要素のクラックから生じるＡＥの最小
の時間間隔となるということに基づくものである。しか
し、図５（ａ），（ｂ）に示すように、上記応力信号の
レベルの高い区間Ｌ以外で発生して基準値Ｖを越え、か
つ上記最小の時間間隔Ｔ１と同じ時間間隔Ｔ２を有する
ＡＥ信号ＡＳ３，ＡＳ４は、応力がかかっていない状態
で生じるものだから、軸受のクラックから生じるＡＥで
なくて、単にノイズで有るにも拘わらず、クラックによ
るＡＥ信号と判別する。このように、上記従来の軸受の
異常診断装置で軸受の診断を行うと、誤って不要なノイ
ズを取り込んでしまい、軸受の異常診断を誤診するとい
う問題がある。
【０００４】また、上記軸受のクラックからＡＥが発生
している場合、軸受にかかる応力の変動にともないＡＥ
の大きさは変動する。すなわち、上記軸受にかかる応力
が大きいと発生するＡＥは大きくなり、応力が小さいと
発生するＡＥは小さくなる。したがって、単一の基準値
Ｖを用いて、この軸受から発生する全てのＡＥを比較判
別する場合、軸受にかかる応力が大きいとき、すなわち
ＡＥが大きいときに合わせて基準値Ｖを大きく設定する
と、軸受にかかる応力が小さくなったときに軸受のクラ
ックから発生するＡＥは基準値Ｖより小さくなって、見
逃してしまう可能性がある。一方、上記軸受にかかる応
力が小さいとき、すなわちＡＥが小さいときに合わせて
基準値Ｖを小さく設定すると、軸受にかかる応力が大き
くなったときに、ノイズが基準値Ｖより大きくなって、
このノイズを誤って取り込んでしまうという可能性があ
る。
している場合、軸受にかかる応力の変動にともないＡＥ
の大きさは変動する。すなわち、上記軸受にかかる応力
が大きいと発生するＡＥは大きくなり、応力が小さいと
発生するＡＥは小さくなる。したがって、単一の基準値
Ｖを用いて、この軸受から発生する全てのＡＥを比較判
別する場合、軸受にかかる応力が大きいとき、すなわち
ＡＥが大きいときに合わせて基準値Ｖを大きく設定する
と、軸受にかかる応力が小さくなったときに軸受のクラ
ックから発生するＡＥは基準値Ｖより小さくなって、見
逃してしまう可能性がある。一方、上記軸受にかかる応
力が小さいとき、すなわちＡＥが小さいときに合わせて
基準値Ｖを小さく設定すると、軸受にかかる応力が大き
くなったときに、ノイズが基準値Ｖより大きくなって、
このノイズを誤って取り込んでしまうという可能性があ
る。
【０００５】そこで、この発明の目的は、軸受等の回転
体のクラックから発生したＡＥを正確に識別して、回転
体の異常を診断できる回転体の異常診断装置を提供する
ことにある。
体のクラックから発生したＡＥを正確に識別して、回転
体の異常を診断できる回転体の異常診断装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の回転体の異常診断装置は、回転体からの
ＡＥを検出するＡＥセンサと、上記回転体にかかる応力
を検出する応力センサと、上記ＡＥセンサからのＡＥ信
号と第１基準値とを比較する比較手段と、上記応力セン
サからの応力信号を受けて、上記応力信号のピーク値を
算出するピーク値算出手段と、上記ピーク値算出手段か
らのピーク値を表すピーク値信号を受けて、上記ピーク
値の時刻を含む所定時間幅の区間を算出する区間算出手
段と、上記比較手段からの上記ＡＥ信号が上記第１基準
値を越えたことを表す信号と、上記区間算出手段からの
上記区間を表す区間信号とを受けて、その区間内の上記
ＡＥ信号が上記第１基準値を越えた回数をカウントする
計数手段と、上記計数手段から出力された計数値と第２
基準値とを比較し、上記計数値が上記第２基準値を越え
たときに回転体の異常と判別する判別手段とを備えたこ
とを特徴としている。
め、この発明の回転体の異常診断装置は、回転体からの
ＡＥを検出するＡＥセンサと、上記回転体にかかる応力
を検出する応力センサと、上記ＡＥセンサからのＡＥ信
号と第１基準値とを比較する比較手段と、上記応力セン
サからの応力信号を受けて、上記応力信号のピーク値を
算出するピーク値算出手段と、上記ピーク値算出手段か
らのピーク値を表すピーク値信号を受けて、上記ピーク
値の時刻を含む所定時間幅の区間を算出する区間算出手
段と、上記比較手段からの上記ＡＥ信号が上記第１基準
値を越えたことを表す信号と、上記区間算出手段からの
上記区間を表す区間信号とを受けて、その区間内の上記
ＡＥ信号が上記第１基準値を越えた回数をカウントする
計数手段と、上記計数手段から出力された計数値と第２
基準値とを比較し、上記計数値が上記第２基準値を越え
たときに回転体の異常と判別する判別手段とを備えたこ
とを特徴としている。
【０００７】また、上記応力センサからの応力信号を受
けて、上記応力信号の大小に応じて、上記第１基準値を大
小補正する基準値補正手段を備えることが望ましい。
けて、上記応力信号の大小に応じて、上記第１基準値を大
小補正する基準値補正手段を備えることが望ましい。
【０００８】
【作用】上記構成の回転体の異常診断装置によれば、回
転体からのＡＥをＡＥセンサで検出し、上記回転体にか
かる応力を応力センサで検出する。上記ＡＥセンサから
のＡＥ信号と第１基準値とを比較手段で比較する。上記
応力センサからの応力信号に基づいて、この応力信号の
ピーク値をピーク値算出手段により算出する。上記ピー
ク値算出手段からの応力信号のピーク値を表すピーク値
信号を受けて、区間算出手段により上記ピーク値の時刻
を含む所定時間幅の区間を算出する。上記比較手段から
のＡＥ信号が第１基準値を越えたことを表す信号と、上
記区間算出手段からの上記区間を表す区間信号を受け
て、その区間内のＡＥ信号が第１基準値を越えた回数を
計数手段で計数する。そして、判別手段により上記計数
手段で計数された計数値と第２基準値とを比較して、上
記計数値が第２基準値を越えたときに回転体が異常であ
ると判別する。このように、上記回転体にかかる応力の
ピーク値の時刻を含む所定時間幅の区間内のＡＥ信号の
みを第１基準値と比較判別するので、上記区間以外の不
要なノイズを取り込むことがない。したがって、回転体
のクラックからのＡＥを精度よく検出して、回転体の異
常を正確に診断できる。
転体からのＡＥをＡＥセンサで検出し、上記回転体にか
かる応力を応力センサで検出する。上記ＡＥセンサから
のＡＥ信号と第１基準値とを比較手段で比較する。上記
応力センサからの応力信号に基づいて、この応力信号の
ピーク値をピーク値算出手段により算出する。上記ピー
ク値算出手段からの応力信号のピーク値を表すピーク値
信号を受けて、区間算出手段により上記ピーク値の時刻
を含む所定時間幅の区間を算出する。上記比較手段から
のＡＥ信号が第１基準値を越えたことを表す信号と、上
記区間算出手段からの上記区間を表す区間信号を受け
て、その区間内のＡＥ信号が第１基準値を越えた回数を
計数手段で計数する。そして、判別手段により上記計数
手段で計数された計数値と第２基準値とを比較して、上
記計数値が第２基準値を越えたときに回転体が異常であ
ると判別する。このように、上記回転体にかかる応力の
ピーク値の時刻を含む所定時間幅の区間内のＡＥ信号の
みを第１基準値と比較判別するので、上記区間以外の不
要なノイズを取り込むことがない。したがって、回転体
のクラックからのＡＥを精度よく検出して、回転体の異
常を正確に診断できる。
【０００９】また、上記応力センサからの応力信号を受
けて、上記応力信号の大小に応じて、上記第１基準値を大
小補正する基準値補正手段を備えた場合、この基準値補
正手段は、回転体にかかる応力が小さいとき、上記回転
体のクラックから発生するＡＥは応力信号が大きいとき
に比べ相対的に小さくなるので、このクラックからのＡ
Ｅを上記比較手段で比較判別できるように、上記第１基
準値を小さくする。一方、上記基準値補正手段は、上記
回転体にかかる応力が大きいとき、上記回転体のクラッ
クから発生するＡＥは応力信号が小さいときに比べ相対
的に大きくなるので、このクラックからのＡＥを上記比
較手段で比較判別でき、かつ、不要なノイズは取り込ま
ないように、上記第１基準値を大きくする。したがっ
て、回転体のクラックからのＡＥをさらに精度よく検出
して、回転体の異常を正確に診断できる。
けて、上記応力信号の大小に応じて、上記第１基準値を大
小補正する基準値補正手段を備えた場合、この基準値補
正手段は、回転体にかかる応力が小さいとき、上記回転
体のクラックから発生するＡＥは応力信号が大きいとき
に比べ相対的に小さくなるので、このクラックからのＡ
Ｅを上記比較手段で比較判別できるように、上記第１基
準値を小さくする。一方、上記基準値補正手段は、上記
回転体にかかる応力が大きいとき、上記回転体のクラッ
クから発生するＡＥは応力信号が小さいときに比べ相対
的に大きくなるので、このクラックからのＡＥを上記比
較手段で比較判別でき、かつ、不要なノイズは取り込ま
ないように、上記第１基準値を大きくする。したがっ
て、回転体のクラックからのＡＥをさらに精度よく検出
して、回転体の異常を正確に診断できる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の回転体の異常診断装置を一
実施例により詳細に説明する。
実施例により詳細に説明する。
【００１１】図１はこの発明の実施例の軸受の異常診断
装置のブロック図を示しており、１は軸受（図示せず）
からのＡＥを検出するＡＥセンサ、２は上記ＡＥセンサ
１から出力されるＡＥ信号を増幅するプリアンプ、３は
上記プリアンプ２で増幅されたＡＥ信号の内、例えば１
００ＫＨｚから５００ＫＨｚの帯域のＡＥ信号を通過さ
せるバンドパスフィルタ、４は上記バンドパスフィルタ
３でノイズが除去されたＡＥ信号をさらに増幅するメイ
ンアンプ、５は上記メインアンプ４で増幅されたＡＥ信
号を包絡線検波する包絡線検波回路、６は上記包絡線検
波回路５で包絡線検波されたＡＥ信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器である。また、７は上記軸受の応力を検出
する応力センサの一例としての歪ゲージ、８は上記歪ゲ
ージ７から出力される応力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
変換器、９は上記Ａ／Ｄ変換器６，８でＡ／Ｄ変換され
たＡＥ信号と応力信号を図２に示すソフトウェアによっ
て処理するコンピュータ、１０は上記コンピュータ９か
らの表示信号を表示する表示回路、１１はコンピュータ
９から警報信号を受けて、警報を出力する警報出力回路
である。
装置のブロック図を示しており、１は軸受（図示せず）
からのＡＥを検出するＡＥセンサ、２は上記ＡＥセンサ
１から出力されるＡＥ信号を増幅するプリアンプ、３は
上記プリアンプ２で増幅されたＡＥ信号の内、例えば１
００ＫＨｚから５００ＫＨｚの帯域のＡＥ信号を通過さ
せるバンドパスフィルタ、４は上記バンドパスフィルタ
３でノイズが除去されたＡＥ信号をさらに増幅するメイ
ンアンプ、５は上記メインアンプ４で増幅されたＡＥ信
号を包絡線検波する包絡線検波回路、６は上記包絡線検
波回路５で包絡線検波されたＡＥ信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器である。また、７は上記軸受の応力を検出
する応力センサの一例としての歪ゲージ、８は上記歪ゲ
ージ７から出力される応力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
変換器、９は上記Ａ／Ｄ変換器６，８でＡ／Ｄ変換され
たＡＥ信号と応力信号を図２に示すソフトウェアによっ
て処理するコンピュータ、１０は上記コンピュータ９か
らの表示信号を表示する表示回路、１１はコンピュータ
９から警報信号を受けて、警報を出力する警報出力回路
である。
【００１２】図４（ａ）は上記Ａ／Ｄ変換器６でＡ／Ｄ
変換後のＡＥ信号を示し、図４（ｂ）は応力信号を示
し、図４の（ａ），（ｂ）の時間軸は同じ時間軸を示し
ている。上記ＡＥ信号はＡ／Ｄ変換器６によりＡ／Ｄ変
換された後に、上記コンピュータ９に入力すると共に、
上記応力信号はＡ／Ｄ変換器８によりＡ／Ｄ変換された
後に、コンピュータ９に入力する。このコンピュータ９
は、図２に示すフローチャートに従って、ＡＥ信号と応
力信号を演算処理して軸受の異常診断を行なう。
変換後のＡＥ信号を示し、図４（ｂ）は応力信号を示
し、図４の（ａ），（ｂ）の時間軸は同じ時間軸を示し
ている。上記ＡＥ信号はＡ／Ｄ変換器６によりＡ／Ｄ変
換された後に、上記コンピュータ９に入力すると共に、
上記応力信号はＡ／Ｄ変換器８によりＡ／Ｄ変換された
後に、コンピュータ９に入力する。このコンピュータ９
は、図２に示すフローチャートに従って、ＡＥ信号と応
力信号を演算処理して軸受の異常診断を行なう。
【００１３】まず、図２のステップＳ１で、上記応力信
号を所定時間間隔で取り込むための割り込み処理用のタ
イマ（コンピュータ９に内蔵）がスタートする。そし
て、上記コンピュータ９は、この割り込み処理の回数を
カウントして、所定の回数になると割り込み処理用のタ
イマをストップするようにしている。
号を所定時間間隔で取り込むための割り込み処理用のタ
イマ（コンピュータ９に内蔵）がスタートする。そし
て、上記コンピュータ９は、この割り込み処理の回数を
カウントして、所定の回数になると割り込み処理用のタ
イマをストップするようにしている。
【００１４】なお、上記割り込み処理用のタイマがスタ
ートし、所定の時間が経過すると、タイマから割り込み
信号が発生し、図２のフローチャートに示す処理を中断
して、図３に示すステップＳ２１に処理が移る。このス
テップＳ２１で取り込まれた応力信号と上記割り込み処
理の回数のカウント値とをステップＳ２２でメモリに記
憶して、ステップＳ２３に進む。そして、ステップＳ２
３で、上記ステップＳ２１で取り込まれた応力信号が小
さいときは第１基準値Ｖｒを小さくし、応力信号が大き
いときは第１基準値Ｖｒを大きくするように、例えば応
力信号に第１基準値Ｖｒが比例するように補正して、割
り込み処理が終る。そして、中断していた図２のフロー
チャートに示す処理を再開する。この割り込み処理は、
割り込み処理用のタイマがストップするまで繰り返し行
う。
ートし、所定の時間が経過すると、タイマから割り込み
信号が発生し、図２のフローチャートに示す処理を中断
して、図３に示すステップＳ２１に処理が移る。このス
テップＳ２１で取り込まれた応力信号と上記割り込み処
理の回数のカウント値とをステップＳ２２でメモリに記
憶して、ステップＳ２３に進む。そして、ステップＳ２
３で、上記ステップＳ２１で取り込まれた応力信号が小
さいときは第１基準値Ｖｒを小さくし、応力信号が大き
いときは第１基準値Ｖｒを大きくするように、例えば応
力信号に第１基準値Ｖｒが比例するように補正して、割
り込み処理が終る。そして、中断していた図２のフロー
チャートに示す処理を再開する。この割り込み処理は、
割り込み処理用のタイマがストップするまで繰り返し行
う。
【００１５】上記ステップＳ２に次いで、ステップＳ３
に進み、ステップＳ２で取り込まれたＡＥ信号を上記第
１基準値Ｖｒと比較して、このＡＥ信号が第１基準値Ｖ
ｒを越えた場合にはステップＳ４に進む。このステップ
Ｓ４で上記割り込み処理の回数のカウント値に基づき、
ＡＥ発生時の時刻をメモリに記憶して、ステップＳ５に
進む。一方、上記ステップＳ３でＡＥ信号が第１基準値
Ｖｒを越えない場合には、ステップＳ５に進む。上記ス
テップＳ５では、上記割り込み処理用の回数のカウント
値が所定の回数以下の場合にはステップＳ２に戻り、こ
のカウント値が所定の回数になったとき、上述のとお
り、割り込み処理用のタイマはストップして、ステップ
Ｓ６に進む。
に進み、ステップＳ２で取り込まれたＡＥ信号を上記第
１基準値Ｖｒと比較して、このＡＥ信号が第１基準値Ｖ
ｒを越えた場合にはステップＳ４に進む。このステップ
Ｓ４で上記割り込み処理の回数のカウント値に基づき、
ＡＥ発生時の時刻をメモリに記憶して、ステップＳ５に
進む。一方、上記ステップＳ３でＡＥ信号が第１基準値
Ｖｒを越えない場合には、ステップＳ５に進む。上記ス
テップＳ５では、上記割り込み処理用の回数のカウント
値が所定の回数以下の場合にはステップＳ２に戻り、こ
のカウント値が所定の回数になったとき、上述のとお
り、割り込み処理用のタイマはストップして、ステップ
Ｓ６に進む。
【００１６】次いで、ステップＳ６で上記割り込み処理
により、所定の割り込み処理の回数分メモリに記憶した
応力信号のデータからピーク値を求め、この応力信号の
ピーク値に対応する割り込み処理の回数のカウント値Ｔ
ｎを算出して、ステップＳ７に進む。
により、所定の割り込み処理の回数分メモリに記憶した
応力信号のデータからピーク値を求め、この応力信号の
ピーク値に対応する割り込み処理の回数のカウント値Ｔ
ｎを算出して、ステップＳ７に進む。
【００１７】次いで、ステップＳ７で上記ステップＳ６
で算出した応力信号のピーク値に対応する割り込み処理
の回数のカウント値Ｔｎを用いて、上記ステップＳ４で
メモリに記憶したＡＥ発生時のカウント値のデータから
区間（Ｔｎ−Ｘ，Ｔｎ＋Ｘ）以外のデータを除去して、
ステップＳ８に進む。なお、上記Ｘは予め決められた時
間を上記割り込み処理の回数のカウント値に換算し直し
たものである。
で算出した応力信号のピーク値に対応する割り込み処理
の回数のカウント値Ｔｎを用いて、上記ステップＳ４で
メモリに記憶したＡＥ発生時のカウント値のデータから
区間（Ｔｎ−Ｘ，Ｔｎ＋Ｘ）以外のデータを除去して、
ステップＳ８に進む。なお、上記Ｘは予め決められた時
間を上記割り込み処理の回数のカウント値に換算し直し
たものである。
【００１８】次いで、ステップＳ８で、上記区間（Ｔｎ
−Ｘ，Ｔｎ＋Ｘ）の範囲以外を除去して、ＡＥ信号が第
１基準値Ｖｒを越えた回数を計数する。すなわち、図４
（ｂ）に示すＴｎ−ＸからＴｎ＋Ｘまでの区間で第１基
準値Ｖｒを越えたＡＥ信号の個数として、ＡＥ発生回数
Ｎを求める。そして、ステップＳ９に進む。
−Ｘ，Ｔｎ＋Ｘ）の範囲以外を除去して、ＡＥ信号が第
１基準値Ｖｒを越えた回数を計数する。すなわち、図４
（ｂ）に示すＴｎ−ＸからＴｎ＋Ｘまでの区間で第１基
準値Ｖｒを越えたＡＥ信号の個数として、ＡＥ発生回数
Ｎを求める。そして、ステップＳ９に進む。
【００１９】次いで、ステップＳ９で上記ステップＳ８
により求めたＡＥ発生回数Ｎが第２基準値Ｍ以上である
ときは、ステップＳ１０に進み、このコンピュータ９は
軸受が異常であることを表わす表示信号を表示回路１０
に出力すると共に、ステップＳ１１で軸受が異常である
ことを表わす警報信号を警報出力回路１１に出力する。
一方、上記ＡＥ発生回数Ｎが第２基準値Ｍより小さい場
合には、再びステップＳ１に戻り、上記割り込み処理用
のタイマがスタートして、上記ＡＥ発生回数Ｎが第２基
準値Ｍ以上と判断するまで、ステップＳ１〜Ｓ９の処理
が繰り返される。
により求めたＡＥ発生回数Ｎが第２基準値Ｍ以上である
ときは、ステップＳ１０に進み、このコンピュータ９は
軸受が異常であることを表わす表示信号を表示回路１０
に出力すると共に、ステップＳ１１で軸受が異常である
ことを表わす警報信号を警報出力回路１１に出力する。
一方、上記ＡＥ発生回数Ｎが第２基準値Ｍより小さい場
合には、再びステップＳ１に戻り、上記割り込み処理用
のタイマがスタートして、上記ＡＥ発生回数Ｎが第２基
準値Ｍ以上と判断するまで、ステップＳ１〜Ｓ９の処理
が繰り返される。
【００２０】なお、上記第１基準値Ｖｒは、最初の割り
込み処理で応力信号の大小により補正されるまでは、所
定の値に設定しておく。
込み処理で応力信号の大小により補正されるまでは、所
定の値に設定しておく。
【００２１】このように、上記ＡＥセンサ１からのＡＥ
信号と歪ゲージ７からの応力信号とをＡ／Ｄ変換器６，
８で夫々Ａ／Ｄ変換した後コンピュータ９に入力し、上
記割り込み処理の回数が所定回数になると、割り込み処
理用のタイマをストップして、割り込み処理によりメモ
リに記憶した応力信号のデータからピーク値を算出す
る。この応力信号のピーク値の時刻Ｔｎを含む区間（Ｔ
ｎ−Ｘ，Ｔｎ＋Ｘ）を算出して、この区間（Ｔｎ−Ｘ，
Ｔｎ＋Ｘ）内のＡＥ信号が第１基準値Ｖｒを越えた回数
をＡＥ発生回数Ｎとしてカウントする。そして、上記Ａ
Ｅ発生回数Ｎが第２基準値Ｍ以上の場合に軸受の異常と
判断して、軸受が異常であることを表示回路１０に表示
すると共に、上記警報出力回路１１から警報を出力す
る。一方、上記ＡＥ発生回数Ｎが第２基準値Ｍより小さ
い場合は、上記処理を繰り返して診断を続ける。したが
って、この応力信号のピーク値の時刻Ｔｎを含む区間
（Ｔｎ−Ｘ，Ｔｎ＋Ｘ）以外の不要なノイズを取り込む
ことがなく、軸受の各構成要素の荷重印加間隔と一致す
るような時間間隔のノイズを誤って取り込むこともな
い。したがって、軸受のクラックからのＡＥを精度よく
検出するから、軸受の異常を従来に比して正確に診断で
きる。
信号と歪ゲージ７からの応力信号とをＡ／Ｄ変換器６，
８で夫々Ａ／Ｄ変換した後コンピュータ９に入力し、上
記割り込み処理の回数が所定回数になると、割り込み処
理用のタイマをストップして、割り込み処理によりメモ
リに記憶した応力信号のデータからピーク値を算出す
る。この応力信号のピーク値の時刻Ｔｎを含む区間（Ｔ
ｎ−Ｘ，Ｔｎ＋Ｘ）を算出して、この区間（Ｔｎ−Ｘ，
Ｔｎ＋Ｘ）内のＡＥ信号が第１基準値Ｖｒを越えた回数
をＡＥ発生回数Ｎとしてカウントする。そして、上記Ａ
Ｅ発生回数Ｎが第２基準値Ｍ以上の場合に軸受の異常と
判断して、軸受が異常であることを表示回路１０に表示
すると共に、上記警報出力回路１１から警報を出力す
る。一方、上記ＡＥ発生回数Ｎが第２基準値Ｍより小さ
い場合は、上記処理を繰り返して診断を続ける。したが
って、この応力信号のピーク値の時刻Ｔｎを含む区間
（Ｔｎ−Ｘ，Ｔｎ＋Ｘ）以外の不要なノイズを取り込む
ことがなく、軸受の各構成要素の荷重印加間隔と一致す
るような時間間隔のノイズを誤って取り込むこともな
い。したがって、軸受のクラックからのＡＥを精度よく
検出するから、軸受の異常を従来に比して正確に診断で
きる。
【００２２】また、上記割り込み処理で第１基準値Ｖｒ
を補正することにより、軸受にかかる応力が小さいと
き、上記軸受のクラックから発生するＡＥは相対的に小
さくなるので、このクラックからのＡＥを比較判別でき
るように、上記第１基準値Ｖｒを小さくする。一方、上
記軸受にかかる応力が大きいとき、軸受のクラックから
発生するＡＥは相対的に大きくなるので、このクラック
からのＡＥを比較判別でき、かつ、不要なノイズは取り
込まないように、上記第１基準値Ｖｒを大きくする。こ
のように、軸受にかかる応力の変動に応じて、ＡＥ信号
と比較する第１基準値Ｖｒを補正するので、軸受のクラ
ックからのＡＥを適確に判別するから、軸受の異常をよ
り正確に診断できる。
を補正することにより、軸受にかかる応力が小さいと
き、上記軸受のクラックから発生するＡＥは相対的に小
さくなるので、このクラックからのＡＥを比較判別でき
るように、上記第１基準値Ｖｒを小さくする。一方、上
記軸受にかかる応力が大きいとき、軸受のクラックから
発生するＡＥは相対的に大きくなるので、このクラック
からのＡＥを比較判別でき、かつ、不要なノイズは取り
込まないように、上記第１基準値Ｖｒを大きくする。こ
のように、軸受にかかる応力の変動に応じて、ＡＥ信号
と比較する第１基準値Ｖｒを補正するので、軸受のクラ
ックからのＡＥを適確に判別するから、軸受の異常をよ
り正確に診断できる。
【００２３】上記実施例では、上記軸受にかかる応力を
検出する応力センサとして歪ゲージ７を用いたが、応力
センサは加速度ピックアップ等を用いたものでもよい。
検出する応力センサとして歪ゲージ７を用いたが、応力
センサは加速度ピックアップ等を用いたものでもよい。
【００２４】また、上記実施例では、割り込み処理用の
タイマは、所定の割り込み回数になるとストップするよ
うにしているが、応力信号が一定の周期の場合や周期変
化が予測される場合は、割り込み処理用のタイマのスト
ップする割り込み回数を上記応力信号の周期と略一致す
るようにしてもよい。
タイマは、所定の割り込み回数になるとストップするよ
うにしているが、応力信号が一定の周期の場合や周期変
化が予測される場合は、割り込み処理用のタイマのスト
ップする割り込み回数を上記応力信号の周期と略一致す
るようにしてもよい。
【００２５】また、上記実施例では、コンピュータ９に
内蔵された割り込み処理用のタイマを用いて、応力信号
の取り込みをＡＥ信号の取り込みと並行して行ったが、
割り込み処理用のタイマの代わりに、もう一つのコンピ
ュータを用いて、応力信号の取り込みを行い、その結果
をコンピュータ９に出力してもよい。
内蔵された割り込み処理用のタイマを用いて、応力信号
の取り込みをＡＥ信号の取り込みと並行して行ったが、
割り込み処理用のタイマの代わりに、もう一つのコンピ
ュータを用いて、応力信号の取り込みを行い、その結果
をコンピュータ９に出力してもよい。
【００２６】なお、上記実施例は軸受を被験体として用
いたが、本装置は回転軸やローラ等の回転体にも適用で
きる。
いたが、本装置は回転軸やローラ等の回転体にも適用で
きる。
【００２７】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の回
転体の異常診断装置は、回転体からのＡＥを検出するＡ
Ｅセンサと、上記回転体にかかる応力を検出する応力セ
ンサとを備え、上記ＡＥセンサからのＡＥ信号と第１基
準値とを比較手段で比較し、上記応力センサからの応力
信号のピーク値をピーク値算出手段で算出し、上記ピー
ク値から上記ピーク値の時刻を含む所定時間幅の区間を
区間算出手段で算出し、上記区間内のＡＥ信号が第１基
準値を越えた回数を計数手段でカウントし、判別手段に
より、上記回数と第２基準値を比較して、上記回数が第
２基準値を越えたときに回転体の異常を判別するもので
ある。このように、上記回転体にかかる応力のピーク値
の時刻を含む所定時間幅の区間内のＡＥ信号のみを第１
基準値と比較判別するので、上記区間以外の不要なノイ
ズを取り込むことがない。したがって、回転体のクラッ
クからのＡＥを精度よく検出して、回転体の異常を従来
に比して正確に診断することができる。
転体の異常診断装置は、回転体からのＡＥを検出するＡ
Ｅセンサと、上記回転体にかかる応力を検出する応力セ
ンサとを備え、上記ＡＥセンサからのＡＥ信号と第１基
準値とを比較手段で比較し、上記応力センサからの応力
信号のピーク値をピーク値算出手段で算出し、上記ピー
ク値から上記ピーク値の時刻を含む所定時間幅の区間を
区間算出手段で算出し、上記区間内のＡＥ信号が第１基
準値を越えた回数を計数手段でカウントし、判別手段に
より、上記回数と第２基準値を比較して、上記回数が第
２基準値を越えたときに回転体の異常を判別するもので
ある。このように、上記回転体にかかる応力のピーク値
の時刻を含む所定時間幅の区間内のＡＥ信号のみを第１
基準値と比較判別するので、上記区間以外の不要なノイ
ズを取り込むことがない。したがって、回転体のクラッ
クからのＡＥを精度よく検出して、回転体の異常を従来
に比して正確に診断することができる。
【００２８】また、上記応力センサからの応力信号を受
けて、上記応力信号の大小に応じて、上記第１基準値を大
小補正する基準値補正手段を備えた場合、この基準値補
正手段は、回転体にかかる応力が小さいとき、上記回転
体のクラックから発生するＡＥは相対的に小さくなるの
で、このクラックからのＡＥを上記比較手段で比較判別
できるように、上記第１基準値を小さくする一方、上記
回転体にかかる応力が大きいとき、回転体のクラックか
ら発生するＡＥは相対的に大きくなるので、不要なノイ
ズは取り込まないように、上記第１基準値を大きくす
る。したがって、回転体のクラックからのＡＥをさらに
精度よく検出して、回転体の異常を正確に診断すること
ができる。
けて、上記応力信号の大小に応じて、上記第１基準値を大
小補正する基準値補正手段を備えた場合、この基準値補
正手段は、回転体にかかる応力が小さいとき、上記回転
体のクラックから発生するＡＥは相対的に小さくなるの
で、このクラックからのＡＥを上記比較手段で比較判別
できるように、上記第１基準値を小さくする一方、上記
回転体にかかる応力が大きいとき、回転体のクラックか
ら発生するＡＥは相対的に大きくなるので、不要なノイ
ズは取り込まないように、上記第１基準値を大きくす
る。したがって、回転体のクラックからのＡＥをさらに
精度よく検出して、回転体の異常を正確に診断すること
ができる。
【図１】 図１はこの発明の一実施例の軸受の異常診断
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図２】 図２は上記実施例のコンピュータによって行
われる異常診断処理のフローチャートである。
われる異常診断処理のフローチャートである。
【図３】 図３は上記実施例のコンピュータによって行
われる割り込み処理のフローチャートである。
われる割り込み処理のフローチャートである。
【図４】 図４（ａ），（ｂ）は上記実施例の軸受の異
常診断装置のＡＥ信号と応力信号の波形を示す図であ
る。
常診断装置のＡＥ信号と応力信号の波形を示す図であ
る。
【図５】 図５（ａ），（ｂ）は従来の軸受の異常診断
装置のＡＥ信号と応力信号の波形を示す図である。
装置のＡＥ信号と応力信号の波形を示す図である。
【符号の説明】 １…ＡＥセンサ、２…プリアンプ、３…バンドパスフィ
ルタ、４…メインアンプ、５…包絡線検波回路、６，８
…Ａ／Ｄ変換器、７…歪ゲージ、９…コンピュータ、１
０…表示回路、１１…警報出力回路。
ルタ、４…メインアンプ、５…包絡線検波回路、６，８
…Ａ／Ｄ変換器、７…歪ゲージ、９…コンピュータ、１
０…表示回路、１１…警報出力回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01M 13/04 G01N 29/14
Claims (2)
- 【請求項１】 回転体からのＡＥを検出するＡＥセンサ
と、 上記回転体にかかる応力を検出する応力センサと、 上記ＡＥセンサからのＡＥ信号と第１基準値とを比較す
る比較手段と、 上記応力センサからの応力信号を受けて、上記応力信号
のピーク値を算出するピーク値算出手段と、 上記ピーク値算出手段からのピーク値を表すピーク値信
号を受けて、上記ピーク値の時刻を含む所定時間幅の区
間を算出する区間算出手段と、 上記比較手段からの上記ＡＥ信号が上記第１基準値を越
えたことを表す信号と、上記区間算出手段からの上記区
間を表す区間信号とを受けて、その区間内の上記ＡＥ信
号が上記第１基準値を越えた回数をカウントする計数手
段と、 上記計数手段から出力された計数値と第２基準値とを比
較し、上記計数値が上記第２基準値を越えたときに回転
体の異常と判別する判別手段とを備えたことを特徴とす
る回転体の異常診断装置。 - 【請求項２】 上記応力センサからの応力信号を受け
て、上記応力信号の大小に応じて、上記第１基準値を大
小補正する基準値補正手段を備えたことを特徴とする請
求項１に記載の回転体の異常診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5012411A JP2957371B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 回転体の異常診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5012411A JP2957371B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 回転体の異常診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221963A JPH06221963A (ja) | 1994-08-12 |
| JP2957371B2 true JP2957371B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=11804526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5012411A Expired - Fee Related JP2957371B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 回転体の異常診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957371B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP5012411A patent/JP2957371B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06221963A (ja) | 1994-08-12 |
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