JP3286145B2 - Vibration measuring device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン発電機等
の被測定対象の振動を測定して状態を監視する振動測定
装置に係り、特に被測定対象の振動を測定する振動検出
器の断線時、および断線、復帰を繰り返すチャタリング
時に発生する振動突変出力を確実に防止できるようにし
た振動測定装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration measuring device for measuring the vibration of a measurement object such as a turbine generator and monitoring the state of the measurement object, and particularly when a vibration detector for measuring the vibration of the measurement object is disconnected. The present invention relates to a vibration measuring apparatus capable of reliably preventing a vibration sudden change output generated at the time of chattering in which disconnection and return are repeated.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、タービン発電機は、タービンを
蒸気で高速回転させて、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なっている。この場合、
タービンを定格回転まで上昇させるには、まず、ターニ
ング（タービンを低速で回転させながら運転をし、ター
ビン車軸の一時的な曲がり（偏心量）を小さくするこ
と）を行なってから、各軸受け台の振動監視を行ないな
がら、定格回転数まで回転を上昇させる。2. Description of the Related Art Generally, a turbine generator generates power by rotating a turbine at high speed with steam and rotating a generator connected to the turbine. in this case,
To raise the turbine to the rated speed, first perform turning (operating while rotating the turbine at low speed to reduce the temporary bending (eccentricity) of the turbine axle), While monitoring the vibration, increase the speed to the rated speed.
【０００３】一方、このようなタービン発電機の振動監
視のための振動測定には、振動検出器（例えばギャップ
センサ）と振動サーキットボードとの組み合わせで、振
動を監視するようにしている。すなわち、振動検出器で
測定した振動振幅に比例した信号を、振動サーキットボ
ードで所定の電気信号に変換し、警報出力を発信させた
り、タービンをトリップさせるための判断用に使用して
いる。On the other hand, in such vibration measurement for monitoring the vibration of the turbine generator, the vibration is monitored by a combination of a vibration detector (for example, a gap sensor) and a vibration circuit board. That is, a signal proportional to the vibration amplitude measured by the vibration detector is converted into a predetermined electric signal by the vibration circuit board, and is used for issuing an alarm output or making a decision to trip the turbine.
【０００４】このように、タービンの振動測定は、ター
ビンの状態監視の上で重要な監視項目であり、振動検出
器の異常を早期に発見する必要がある。また、振動検出
器が断線、復帰を繰り返したり（チャタリング）した場
合に、振動出力が突変して、不必要なＡＮＮを発信した
りすることは、振動監視上問題となる。[0004] As described above, the vibration measurement of the turbine is an important monitoring item in monitoring the condition of the turbine, and it is necessary to detect an abnormality of the vibration detector at an early stage. Further, when the vibration detector repeatedly disconnects and returns (chattering), the vibration output suddenly changes and unnecessary ANN is transmitted, which is a problem in vibration monitoring.
【０００５】そこで、従来では、振動検出器の断線検出
回路、および断線復帰時の突変防止回路が設けられてい
るまた、振動信号でタービンをトリップさせる等の保護
装置を動作させるために使用しているため、振動出力が
突変等を発生することは、タービン振動監視上、防止し
なければならない。Therefore, conventionally, a disconnection detection circuit of a vibration detector and a sudden change prevention circuit at the time of disconnection recovery are provided, and the device is used to operate a protection device such as tripping a turbine by a vibration signal. Therefore, occurrence of sudden change or the like in the vibration output must be prevented in monitoring the turbine vibration.
【０００６】図４は、この種の従来の振動測定装置の構
成例を示す回路図である。なお、従来の振動検出器は動
電形の振動検出器であり、変位が発生した時に振動検出
器から速度に比例した出力電圧が発生するようになって
おり、以下の説明では、動電形振動検出器の断線検出に
ついて説明する。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of this type of conventional vibration measuring device. The conventional vibration detector is an electrodynamic vibration detector. When a displacement occurs, an output voltage proportional to the speed is generated from the vibration detector. The disconnection detection of the vibration detector will be described.
【０００７】図４において、振動検出器１１には、振動
サーキットボード１２から抵抗１２Ｈを介して、微少な
一定電流（断線検出電流）が与えられており、さらに微
少な一定電流は１２Ｅおよび１２Ｆを介してコモンに流
れ、抵抗１２Ｆの両端に電圧ｅ1 が発生する。In FIG. 4, a minute constant current (disconnection detection current) is given to the vibration detector 11 from a vibration circuit board 12 via a resistor 12H. Further, the minute constant currents are 12E and 12F. through flow in common with the voltage e 1 generated across the resistor 12F.
【０００８】また、断線検出回路１３の積分器１３Ａの
非反転端子には、反転端子の約２倍の電圧が与えられて
いる。この時、積分器１３Ａの出力電圧は、プラス電源
電圧まで飽和している。The non-inverting terminal of the integrator 13A of the disconnection detecting circuit 13 is supplied with a voltage approximately twice that of the inverting terminal. At this time, the output voltage of the integrator 13A is saturated up to the plus power supply voltage.
【０００９】さらに、比較器１３Ｃの出力は、マイナス
電源電圧まで飽和しているので、ＦＥＴスイッチ１３Ｅ
のゲート電圧はマイナス電圧となり、ＦＥＴスイッチ１
３ＥはＯＦＦで、出力は正常状態である。Further, since the output of the comparator 13C is saturated up to the negative power supply voltage, the FET switch 13E
Gate voltage becomes minus voltage, FET switch 1
3E is OFF and the output is in a normal state.
【００１０】一方、振動検出器１１に断線が発生した時
には、振動サーキットボード１２の入力は抵抗１２Ｈで
短絡されることになり、積分器１３Ａの非反転端子電圧
ｅ3が反転端子電圧ｅ1 よりも小さくなり、積分器１３
Ａの出力がマイナス電源電圧まで飽和していく。On the other hand, when disconnection occurs in the vibration detector 11, an input of the vibration circuit board 12 is to be shorted by the resistor 12H, the non-inverting terminal voltage e 3 of the integrator 13A from the inverting terminal voltage e 1 Becomes smaller, and the integrator 13
The output of A saturates to minus power supply voltage.
【００１１】そして、積分器１３Ａの出力がマイナス電
源電圧まで飽和していくと、比較器１３Ｃの出力はプラ
ス電源電圧まで飽和し、ダイオード１３ＤはＯＦＦとな
り、ＦＥＴスイッチ１３Ｅのゲート電圧は零Ｖになり、
ＦＥＴスイッチ１３ＥがＯＮし、出力電圧を強制的に零
Ｖに落として振動検出器１１が断線状態であることを検
出する。When the output of the integrator 13A saturates to the minus power supply voltage, the output of the comparator 13C saturates to the plus power supply voltage, the diode 13D turns off, and the gate voltage of the FET switch 13E becomes zero volt. Become
The FET switch 13E is turned on to forcibly drop the output voltage to zero volts, thereby detecting that the vibration detector 11 is disconnected.
【００１２】一方、振動検出器１１に微少電流を流し、
振動検出器１１が断線した時の積分器１３Ａの入力電圧
によって、積分器１３Ａの出力をプラス電源またはマイ
ナス電源まで飽和させる回路において、振動検出器１１
の出力信号がプラス、マイナス側とも同じ電圧レベルの
場合には、バッファ１３Ｂの出力電圧はプラスの電位で
あり、積分器１３Ａの反転端子よりも高い電位となる
が、振動検出器１１の出力信号に歪が発生した時、バッ
ファ１３Ｂの出力がマイナス電圧になることがあり、積
分器１３Ａの反転端子よりも低い電位になることがあ
る。On the other hand, a very small current is applied to the vibration detector 11,
In a circuit that saturates the output of the integrator 13A to a plus power supply or a minus power supply by the input voltage of the integrator 13A when the vibration detector 11 is disconnected,
Is the same voltage level on both the positive and negative sides, the output voltage of the buffer 13B is a positive potential, which is higher than the inverting terminal of the integrator 13A. When the distortion occurs, the output of the buffer 13B may become a negative voltage, and may become a potential lower than the inverting terminal of the integrator 13A.
【００１３】しかしながら、積分器１３Ａの非反転端子
の電位が、反転端子の電位よりも低くなると、積分器１
３Ａはマイナス電源電圧まで飽和するので、比較器１３
Ｃの出力はプラス電源電圧まで飽和し、ＦＥＴスイッチ
１３ＥがＯＮとなり、出力電圧を強制的に零Ｖにしてし
まう問題点がある。However, when the potential of the non-inverting terminal of the integrator 13A becomes lower than the potential of the inverting terminal, the integrator 1A
3A is saturated up to the negative power supply voltage,
The output of C saturates to the plus power supply voltage, turning on the FET switch 13E, forcing the output voltage to zero volt.
【００１４】また、積分器１３Ａの反転端子の電位を安
定化させるために、抵抗１２Ｆの両端電圧ｅ1 を大きく
した場合、入力抵抗１２Ａの両端に発生する直流電圧ｅ
2 としては、抵抗１２Ｆの両端に発生する電圧の２倍の
電圧が発生するため、振動信号は入力抵抗１２Ａの両端
に発生する電圧ｅ2 に重畳した信号となって、ゲイン付
きバッファ１２Ｂに入力される。Further, in order to stabilize the potential of the inverting terminal of the integrator 13A, when increasing the voltage across e 1 of the resistor 12F, the DC voltage e generated across the input resistor 12A
As for 2 , a voltage twice as large as the voltage generated at both ends of the resistor 12F is generated, so that the vibration signal becomes a signal superimposed on the voltage e 2 generated at both ends of the input resistor 12A, and is input to the buffer with gain 12B. Is done.
【００１５】しかしながら、振動検出器１１が断線した
場合、入力抵抗１２Ａの両端電圧ｅ2 が喪失して、入力
抵抗１２Ａの両端電圧は０Ｖになる。入力抵抗１２Ａの
両端電圧が、振動検出器１１が正常な時の電圧（ある一
定バイアス電圧）から、断線した時の電圧（零Ｖ）に変
化する時の挙動は、交流信号の挙動と同等の動きとなる
ため、ゲイン付きバッファ１２Ｂでバイアス電圧を増幅
した後に、直流カット用のコンデンサ１２Ｇを通過し、
振動出力信号として整流回路１２Ｄで直流電圧に変換さ
れ、外部に発信するという問題点がある。However, when the vibration detector 11 is disconnected, the voltage e 2 across the input resistor 12A is lost, and the voltage across the input resistor 12A becomes 0V. The behavior when the voltage across the input resistor 12A changes from a voltage when the vibration detector 11 is normal (a certain bias voltage) to a voltage when the vibration detector 11 is disconnected (zero V) is equivalent to the behavior of the AC signal. Therefore, after amplifying the bias voltage by the buffer with gain 12B, the signal passes through the DC cut capacitor 12G,
There is a problem that the vibration output signal is converted into a DC voltage by the rectifier circuit 12D and transmitted to the outside.
【００１６】さらに、振動サーキットボード１２には、
地震が発生した時に振動検出器１１が地震に応答して出
力が突変することを防止するために、地震波カットフィ
ルタ１２Ｃを設けて、発電機並列後に地震波カットフィ
ルタ１２Ｃを動作させるようにしているが、発電機並列
までは地震波カットフィルタ１２Ｃは非動作状態である
ため、地震検出器１１に断線が発生した時に、入力抵抗
１２Ａの両端に発生しているバイアス電圧ｅ2 の交流的
な変化で、振動出力が突変するという問題点がある。Further, the vibration circuit board 12 includes:
In order to prevent the output of the vibration detector 11 from changing suddenly in response to the earthquake when an earthquake occurs, a seismic wave cut filter 12C is provided, and the seismic wave cut filter 12C is operated after the generators are arranged in parallel. but because until the generator parallel seismic cut filter 12C is a non-operating state, when a disconnection occurs in the seismic detector 11, an AC change in the bias voltage e 2 being generated across the input resistor 12A However, there is a problem that the vibration output changes suddenly.
【００１７】さらにまた、この回路は動電形振動検出器
の断線検出回路であり、電源電圧を供給して変位を測定
する振動検出器では使用することができないという問題
点がある。Further, this circuit is a disconnection detection circuit of an electro-dynamic type vibration detector, and has a problem that it cannot be used in a vibration detector which measures a displacement by supplying a power supply voltage.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
振動測定装置においては、振動検出器が断線した時、お
よび振動検出器が断線、復帰を繰り返すチャタリングを
起こした時に、振動出力が突変する事象が発生するとい
う問題があった。As described above, in the conventional vibration measuring device, when the vibration detector is disconnected and when the vibration detector repeatedly disconnects and chatters repeatedly, the vibration output is suddenly increased. There was a problem that a changing event occurred.
【００１９】本発明の目的は、振動検出器が断線した
時、および振動検出器が断線、復帰を繰り返すチャタリ
ングを起こした時に、振動出力が突変する事象の発生を
確実に防止することが可能な振動測定装置を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to reliably prevent the occurrence of an event in which the vibration output suddenly changes when the vibration detector is disconnected, and when the vibration detector repeatedly disconnects and chatters repeatedly. Another object of the present invention is to provide a simple vibration measuring device.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、タービン発電機等の被測定対象の振動を測定して
状態を監視する振動測定装置において、まず、請求項１
に対応する発明では、電源電圧が供給され、被測定対象
の振動を測定してその振動の振幅に比例した出力電圧を
発生する振動検出器と、振動検出器からの出力電圧を所
定の電気信号に変換して出力する振動サーキットボード
と、振動検出器が断線した時に当該振動検出器からの出
力電圧を振動信号として検出し、振動サーキットボード
の出力を強制的に零にする第１の断線検出回路とを備え
て成る。In order to achieve the above object, a vibration measuring apparatus for measuring the vibration of an object to be measured, such as a turbine generator, and monitoring the state of the object, first comprises:
In the invention corresponding to the above, a power supply voltage is supplied, a vibration detector that measures the vibration of the object to be measured and generates an output voltage proportional to the amplitude of the vibration, and outputs an output voltage from the vibration detector to a predetermined electric signal. And a first disconnection detection for detecting an output voltage from the vibration detector as a vibration signal when the vibration detector is disconnected and forcibly setting the output of the vibration circuit board to zero. And a circuit.
【００２１】また、請求項２に対応する発明では、電源
電圧が供給され、被測定対象の振動を測定してその振動
の振幅に比例した出力電圧を発生する振動検出器と、振
動検出器からの出力電圧を所定の電気信号に変換して出
力する振動サーキットボードと、振動検出器が断線した
時に当該振動検出器からの出力電圧を振動信号として検
出し、振動サーキットボードの出力を強制的に零にする
第１の断線検出回路と、振動検出器が断線、復帰を繰り
返すチャタリングを起こした時に当該振動検出器からの
出力電圧を振動信号として検出し、振動サーキットボー
ドの出力を強制的に零にする第２の断線検出回路とを備
えて成る。In the invention according to claim 2, a power supply voltage is supplied, and the vibration of the object to be measured is measured.
A vibration detector for generating a output voltage proportional to the amplitude, the vibration circuit board for converting the output voltage from the vibration detector to a predetermined electrical signal from the vibration detector when the vibration detector is broken A first disconnection detection circuit for detecting the output voltage of the vibration circuit as a vibration signal and forcibly setting the output of the vibration circuit board to zero, and a signal from the vibration detector when the vibration detector repeatedly causes disconnection and chattering. A second disconnection detecting circuit for detecting the output voltage as a vibration signal and forcibly setting the output of the vibration circuit board to zero.
【００２２】ここで、特に上記第１の断線検出回路、ま
たは第２の断線検出回路としては、例えば請求項３に記
載したように、振動検出器からの出力が測定範囲の零か
ら測定範囲の最大値（フルスケール）に対し振動が無い
時の電圧であるマイナス一定電圧からマイナス電圧出力
の断線検出、または断線、復帰（チャタリング）が発生
した時の断線検出を行なうものであることが好ましい。Here, in particular, as the first disconnection detecting circuit or the second disconnection detecting circuit, for example, when the output from the vibration detector is zero in the measuring range,
No vibration for the maximum value (full scale) of the measurement range
Negative voltage output from negative constant voltage which is the voltage at the time
Disconnection detection or disconnection, recovery (chattering) occurs
It is preferable that the disconnection detection is performed when the disconnection occurs.
【００２３】また、上記第１の断線検出回路、または第
２の断線検出回路としては、例えば請求項４に記載した
ように、振動検出器からの出力が測定範囲の零から測定
範囲の最大値（フルスケール）に対し振動が無い時の電
圧であるプラス一定電圧からプラス電圧出力の断線検
出、または断線、復帰（チャタリング）が発生した時の
断線検出を行なうものであることが好ましい。Further, as the first disconnection detecting circuit or the second disconnection detecting circuit, for example , the output from the vibration detector is measured from zero in the measurement range.
When there is no vibration for the maximum value of the range (full scale),
Disconnection detection of positive voltage output from positive constant voltage
Output, disconnection, or recovery (chattering)
It is preferable to perform disconnection detection .
【００２４】さらに、上記第１の断線検出回路、または
第２の断線検出回路は、例えば請求項５に記載したよう
に、振動サーキットボードと一体に設けることが好まし
い。従って、まず、請求項１、請求項３、および請求項
４に対応する発明の振動測定装置においては、振動検出
器が断線した時に、その出力電圧を振動信号として第１
の断線検出回路にて検出し、振動サーキットボードの出
力を強制的に零にすることにより、振動検出器が断線し
た時に、出力に突変が発生することを確実に防止するこ
とができる。Further, it is preferable that the first disconnection detecting circuit or the second disconnection detecting circuit is provided integrally with the vibration circuit board, for example, as described in claim 5. Therefore, first, in the vibration measuring device according to the first, third, and fourth aspects of the present invention, when the vibration detector is disconnected, the output voltage of the vibration detector is used as the first vibration signal.
By detecting the output of the vibration circuit board and forcibly setting the output of the vibration circuit board to zero, a sudden change in the output can be reliably prevented when the vibration detector is disconnected.
【００２５】また、請求項２乃至請求項４に対応する発
明の振動測定装置においては、振動検出器が断線した時
に、その出力電圧を振動信号として第１の断線検出回路
にて検出し、振動サーキットボードの出力を強制的に零
にすることにより、振動検出器が断線した時に、出力に
突変が発生することを確実に防止することができ、また
振動検出器が断線、復帰を繰り返すチャタリングを起こ
した時に、その出力電圧を振動信号として第２の断線検
出回路にて検出し、振動サーキットボードの出力を強制
的に零にすることにより、振動検出器が断線、復帰を繰
り返すチャタリングを起こした時に、出力に突変が発生
することを確実に防止することができる。In the vibration measuring apparatus according to the second to fourth aspects of the present invention, when the vibration detector is disconnected, the output voltage of the vibration detector is detected as a vibration signal by the first disconnection detecting circuit, and the vibration is detected. By forcibly setting the output of the circuit board to zero, it is possible to reliably prevent sudden changes in the output when the vibration detector is disconnected, and chattering where the vibration detector repeatedly disconnects and returns When a vibration occurs, the output voltage is detected as a vibration signal by the second disconnection detection circuit, and the output of the vibration circuit board is forcibly reduced to zero, thereby causing the vibration detector to repeatedly disconnect and chatter. In this case, it is possible to reliably prevent a sudden change in the output from occurring.
【００２６】さらに、請求項５に対応する発明の振動測
定装置においては、第１の断線検出回路、または第２の
断線検出回路を、振動サーキットボードと一体に設ける
ことにより、装置全体の小型化、ならびに構成の簡単化
を図ることができる。Further, in the vibration measuring apparatus according to the present invention, the first disconnection detecting circuit or the second disconnection detecting circuit is provided integrally with the vibration circuit board, thereby reducing the size of the entire apparatus. , And the configuration can be simplified.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態
による振動測定装置の構成を示す回路図である。図１に
おいて、電源３電圧が供給され、タービン発電機等の被
測定対象の振動を測定してその振動振幅に比例した出力
電圧を発生する振動検出器１には、振動サーキットボー
ド２を接続している。An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of the vibration measuring device according to the present embodiment. In FIG. 1, a vibration circuit board 2 is connected to a vibration detector 1 to which a voltage of a power source 3 is supplied, which measures a vibration of a measurement object such as a turbine generator and generates an output voltage proportional to the vibration amplitude. ing.
【００２８】また、振動検出器１の出力電圧は、ゲイン
付きバッファ２Ａで増幅した後に、コンデンサ２Ｂで直
流成分をカットし、積分回路２Ｃで高調波成分を除去し
た後に、外部の接点でＩＮ／ＯＵＴできる地震波カット
フィルタ（ＨＰＦ）２Ｄを通過させ、スパン調整回路２
Ｅで測定レンジのフルスケールで所定の出力電圧になる
ように調整し、全波整流回路２Ｆで直流電圧に変換する
ようにしている。After the output voltage of the vibration detector 1 is amplified by the buffer 2A with gain, the DC component is cut by the capacitor 2B, and the harmonic component is removed by the integration circuit 2C, then the IN / IN signal is input to the external contact. Pass the seismic wave cut filter (HPF) 2D that can be output to the outside, and adjust the span adjustment circuit 2
At E, the output voltage is adjusted to a predetermined output voltage at the full scale of the measurement range, and converted to a DC voltage by the full-wave rectifier circuit 2F.
【００２９】そして、この直流電圧を、Ｖ／Ｉ変換回路
２Ｇで電圧／電流変換し、電流出力として外部に発信し
たり、抵抗の両端から所定の電圧で外部に発信するよう
に、振動サーキットボード本体を構成している。The V / I conversion circuit 2G converts the DC voltage into a current and outputs the DC voltage as a current output to the outside or a predetermined voltage from both ends of the resistor to the outside. Make up the body.
【００３０】一方、振動検出器１からの出力電圧（振動
信号）を、比較器２Ｈの非反転端子に与えるようにして
いる。また、比較器２Ｈの反転端子には、基準電圧−Ｖ
を抵抗２Ｉ，２Ｊおよび可変抵抗２Ｋで分圧し、基準の
設定電圧として与えるようにしている。On the other hand, the output voltage (vibration signal) from the vibration detector 1 is applied to the non-inverting terminal of the comparator 2H. The inverting terminal of the comparator 2H has a reference voltage −V
Is divided by the resistors 2I and 2J and the variable resistor 2K, and given as a reference set voltage.
【００３１】さらに、比較器２Ｈの出力端子には、比較
器２Ｈの正側の信号のみを取り出すダイオード２Ｌ、抵
抗２Ｍ、反転回路２Ｎ、単安定マルチバイブレータ２
Ｐ、ＯＲ回路２Ｑを構成する抵抗２Ｒ，２Ｓおよびダイ
オード２Ｔ，２Ｕ，ＦＥＴスイッチ２Ｖを設けている。Further, the output terminal of the comparator 2H has a diode 2L for taking out only a signal on the positive side of the comparator 2H, a resistor 2M, an inverting circuit 2N, a monostable multivibrator 2H.
P, resistors 2R and 2S, diodes 2T and 2U, and an FET switch 2V constituting an OR circuit 2Q are provided.
【００３２】以上により、断線検出回路を構成してい
る。そして、この断線検出回路は、振動サーキットボー
ド２と一体に設けている。なお、図２（ａ）は、本実施
形態に適用される振動検出器１の出力特性の一例を示す
図である。As described above, the disconnection detecting circuit is constituted. The disconnection detection circuit is provided integrally with the vibration circuit board 2. FIG. 2A is a diagram illustrating an example of an output characteristic of the vibration detector 1 applied to the present embodiment.
【００３３】すなわち、振動検出器１は、ギャップセン
サであり、その出力が測定範囲の零から測定範囲の最大
値（フルスケール）に対し振動が無い時の電圧であるマ
イナス一定電圧からマイナス電圧出力となる特性を有し
ている。次に、以上のように構成した本実施形態の振動
測定装置の作用について説明する。That is, the vibration detector 1 is a gap sensor whose output is from zero in the measurement range to the maximum in the measurement range.
Value (full scale) is the voltage when there is no vibration.
It has a characteristic that a negative voltage is output from the negative constant voltage . Next, the operation of the vibration measuring device of the present embodiment configured as described above will be described.
【００３４】図１において、振動検出器１はギャップセ
ンサであり、その出力電圧は０〜２ｎｍ／０〜−２４Ｖ
ＤＣとなっている。また、通常、振動検出器１は、ある
一定ギャップでタービン車軸に対して取り付けられ、こ
の時の振動検出器１の出力電圧は約−９ＶＤＣとなって
いる。そして、振動検出器１が断線した時は、振動検出
器１の出力電圧は約−２ＶＤＣとなる。In FIG. 1, a vibration detector 1 is a gap sensor, and its output voltage is 0 to 2 nm / 0 to -24 V
DC. Further, the vibration detector 1 is usually attached to the turbine axle with a certain gap, and the output voltage of the vibration detector 1 at this time is about -9 VDC. When the vibration detector 1 is disconnected, the output voltage of the vibration detector 1 becomes about -2 VDC.
【００３５】いま、振動検出器１が正常な時、比較器２
Ｈの非反転端子には、約−９ＶＤＣの電圧が与えられて
いる。また、比較器２Ｈの反転端子には、振動検出器１
の正常時出力電圧と断線時出力電圧範囲のある一定電圧
に、可変抵抗器２Ｋで設定する。この時、比較器２Ｈの
出力電圧は、マイナスの電源電圧に飽和している。この
マイナス電圧に飽和した電圧は、ダイオード２Ｌ，２Ｔ
でカットオフとなるため、ＦＥＴスイッチ２ＶはＯＦＦ
状態で、この時の出力電圧は正常状態である。また、比
較器２Ｈの出力がマイナス電圧に飽和している時、反転
回路２Ｎの入力は、レベル０出力はレベル１（プラスの
電源電圧）となっている。Now, when the vibration detector 1 is normal, the comparator 2
A voltage of about -9 VDC is applied to the non-inverting terminal of H. The inverting terminal of the comparator 2H has a vibration detector 1
Are set by the variable resistor 2K to a constant voltage within the normal output voltage and the disconnection output voltage range. At this time, the output voltage of the comparator 2H is saturated at the negative power supply voltage. The voltages saturated to this negative voltage are the diodes 2L, 2T
, The FET switch 2V is OFF.
In this state, the output voltage at this time is in a normal state. When the output of the comparator 2H is saturated to a negative voltage, the level 0 output of the input of the inverting circuit 2N is at level 1 (positive power supply voltage).
【００３６】一方、振動検出器１が断線した時、振動検
出器１の出力電圧は約−２ＶＤＣとなり、比較器２Ｈの
反転端子電圧よりも小さくなるため、比較器２Ｈの出力
は、プラスの電源電圧まで飽和する。この時、ダイオー
ド２Ｌ，２ＴはＯＮ状態となり、ＦＥＴスイッチ２Ｖが
ＯＮし、振動サーキットボード２の出力電圧を強制的に
０ＶＤＣにする。また、ダイオード２ＬがＯＮすると、
反転回路２Ｎの入力電圧はプラスの電源電圧となり、出
力電圧は０ＶＤＣとなる。On the other hand, when the vibration detector 1 is disconnected, the output voltage of the vibration detector 1 becomes about -2 VDC, which is lower than the inverting terminal voltage of the comparator 2H. Saturates to voltage. At this time, the diodes 2L and 2T are turned on, the FET switch 2V is turned on, and the output voltage of the vibration circuit board 2 is forcibly set to 0 VDC. When the diode 2L is turned on,
The input voltage of the inverting circuit 2N is a positive power supply voltage, and the output voltage is 0 VDC.
【００３７】次に、振動検出器１が断線状態から復帰し
た時、振動検出器１の出力電圧は、約−２ＶＤＣから約
−９ＶＤＣまで変化する。この時、比較器２Ｈの出力電
圧は、プラスの電源電圧からマイナスの電源電圧まで変
化する。そして、比較器２Ｈの出力電圧が、プラスの電
源電圧からマイナスの電源電圧まで変化すると、ダイオ
ード２Ｔはカットオフとなり、ＦＥＴスイッチ２ＶはＯ
ＦＦになろうとする。また、ダイオード２Ｌは、ＯＮ状
態からカットオフ状態になり、反転回路２Ｎの入力電圧
は、プラスの電源電圧から０ＶＤＣになる。そして、反
転回路２Ｎの出力電圧は、０ＶＤＣからプラスの電源電
圧に変化する。Next, when the vibration detector 1 returns from the disconnected state, the output voltage of the vibration detector 1 changes from about -2 VDC to about -9 VDC. At this time, the output voltage of the comparator 2H changes from a positive power supply voltage to a negative power supply voltage. When the output voltage of the comparator 2H changes from a positive power supply voltage to a negative power supply voltage, the diode 2T is cut off and the FET switch 2V is turned off.
Try to be FF. The diode 2L changes from the ON state to the cutoff state, and the input voltage of the inverting circuit 2N changes from a positive power supply voltage to 0 VDC. Then, the output voltage of the inverting circuit 2N changes from 0 VDC to a positive power supply voltage.
【００３８】単安定マルチバイブレータ２Ｐは、立ち上
がりでトリガがかかり、動作するようになっている。よ
って、単安定マルチバイブレータ２Ｐの入力が、０ＶＤ
Ｃからプラスの電源電圧まで変化すると、その出力電圧
も０ＶＤＣからプラスの電源電圧まで変化し、ダイオー
ド２ＵがＯＮ状態となり、ＦＥＴスイッチ２ＶがＯＮ状
態になり、振動サーキットボード２の出力電圧を強制的
に０ＶＤＣにして、出力突変を防止することができる。The monostable multivibrator 2P is activated at the rising edge and operates. Therefore, the input of the monostable multivibrator 2P is 0 VD
When the voltage changes from C to the positive power supply voltage, the output voltage also changes from 0 VDC to the positive power supply voltage, the diode 2U turns ON, the FET switch 2V turns ON, and the output voltage of the vibration circuit board 2 is forcibly changed. To 0 VDC to prevent output abruptness.
【００３９】なお、単安定マルチバイブレータ２Ｐは、
抵抗２Ｗとコンデンサ２Ｘでトリガがかかってから出力
がＯＮとなる時間を選択できる。上述したように、本実
施形態の振動測定装置は、電源３電圧が供給され、ター
ビン発電機等の被測定対象の振動を測定してその振動振
幅に比例した出力電圧を発生する振動検出器１と、ゲイ
ン付きバッファ２Ａ、コンデンサ２Ｂ、積分回路２Ｃ、
地震波カットフィルタ（ＨＰＦ）２Ｄ、スパン調整回路
２Ｅ、全波整流回路２Ｆ、Ｖ／Ｉ変換回路２Ｇからな
り、振動検出器１からの出力電圧を所定の電気信号に変
換して出力する振動サーキットボード２と、抵抗２Ｉ，
２Ｊ、可変抵抗２Ｋ、比較器２Ｈ、抵抗２Ｒ、ダイオー
ド２Ｔ、ＦＥＴスイッチ２Ｖからなり、振動検出器１が
断線した時に振動検出器１の出力電圧を振動信号として
検出し、振動サーキットボード２本体の出力を強制的に
零にする第１の断線検出回路と、抵抗２Ｉ，２Ｊ、可変
抵抗２Ｋ、比較器２Ｈ、ダイオード２Ｌ、抵抗２Ｍ、反
転回路２Ｎ、単安定マルチバイブレータ２Ｐ、コンデン
サ２Ｘ、抵抗２Ｓ、ダイオード２Ｕ、ＦＥＴスイッチ２
Ｖからなり、振動検出器１が断線、復帰を繰り返すチャ
タリングを起こした時に振動検出器１の出力電圧を振動
信号として検出し、振動サーキットボード２本体の出力
を強制的に零にする第２の断線検出回路とから構成した
ものである。The monostable multivibrator 2P is
The time during which the output is turned ON after the trigger is activated by the resistor 2W and the capacitor 2X can be selected. As described above, the vibration measuring apparatus according to the present embodiment is provided with the vibration detector 1 which is supplied with the power supply 3 voltage, measures the vibration of the object to be measured such as a turbine generator, and generates an output voltage proportional to the vibration amplitude. Buffer 2A with gain, capacitor 2B, integration circuit 2C,
A vibration circuit board that includes a seismic wave cut filter (HPF) 2D, a span adjustment circuit 2E, a full wave rectification circuit 2F, and a V / I conversion circuit 2G, converts an output voltage from the vibration detector 1 into a predetermined electric signal and outputs the electric signal. 2 and a resistor 2I,
2J, a variable resistor 2K, a comparator 2H, a resistor 2R, a diode 2T, and an FET switch 2V. When the vibration detector 1 is disconnected, the output voltage of the vibration detector 1 is detected as a vibration signal. A first disconnection detection circuit for forcibly setting the output to zero, resistors 2I and 2J, a variable resistor 2K, a comparator 2H, a diode 2L, a resistor 2M, an inverting circuit 2N, a monostable multivibrator 2P, a capacitor 2X, and a resistor 2S. , Diode 2U, FET switch 2
V, the output of the vibration detector 1 is detected as a vibration signal when the vibration detector 1 causes chattering in which disconnection and return are repeated, and the output of the vibration circuit board 2 body is forcibly set to zero. And a disconnection detection circuit.
【００４０】従って、振動検出器１が断線した時、およ
び振動検出器１が断線、復帰を繰り返すチャタリングを
起こした時に、振動検出器１の出力電圧を振動信号とし
て捕らえることができるため、振動検出器１が断線した
時、および振動検出器１が断線、復帰を繰り返すチャタ
リングを起こした時に、振動出力が突変する事象の発生
を確実に防止することが可能となる。Therefore, the output voltage of the vibration detector 1 can be captured as a vibration signal when the vibration detector 1 is disconnected, and when the vibration detector 1 is disconnected and chattering is repeated. When the detector 1 is disconnected and when the vibration detector 1 causes chattering in which disconnection and return are repeated, it is possible to reliably prevent the occurrence of an event in which the vibration output suddenly changes.
【００４１】また、各断線検出回路は、振動サーキット
ボード２と一体に設けているため、装置全体の小型化、
ならびに構成の簡単化を図ることが可能となる。尚、本
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次のよ
うにしても同様に実施することができるものである。Further, since each disconnection detecting circuit is provided integrally with the vibration circuit board 2, the size of the entire apparatus can be reduced.
In addition, the configuration can be simplified. The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in the same manner as described below.
【００４２】（ａ）上記実施形態では、振動検出器（ギ
ャップセンサ）１として、その出力が測定範囲の零から
測定範囲の最大値（フルスケール）に対し振動が無い時
の電圧であるマイナス一定電圧からマイナス電圧出力の
特性を有する場合について説明したが、これに限らず、
振動検出器（ギャップセンサ）１として、例えば図２
（ｂ）に示すように、その出力が測定範囲の零から測定
範囲の最大値（フルスケール）に対し振動が無い時の電
圧であるプラス一定電圧からプラス電圧出力の特性を有
する場合についても、前述の場合と同様にして、振動検
出器１の断線検出、および断線、復帰（チャタリング）
の事象が発生した時の断線検出を行なうことが可能であ
る。(A) In the above embodiment, the output of the vibration detector (gap sensor) 1 from zero in the measurement range
When there is no vibration for the maximum value (full scale) of the measurement range
Although the description has been given of the case of having a characteristic of a negative voltage output from a negative constant voltage which is a voltage of
As the vibration detector (gap sensor) 1, for example, FIG.
As shown in (b), the output is measured from zero in the measurement range.
When there is no vibration for the maximum value of the range (full scale),
Also in the case of having a characteristic from a positive constant voltage which is a positive voltage to a positive voltage output, in the same manner as described above, disconnection detection, disconnection, and recovery (chattering) of the vibration detector 1 are performed.
Disconnection can be detected when the above event occurs.
【００４３】（ｂ）上記実施形態では、振動検出器１の
断線検出、および断線、復帰（チャタリング）の事象が
発生した時の断線検出を行なうために、第１の断線検出
回路、および第２の断線検出回路の両方を備える場合に
ついて説明したが、これに限らず、第１の断線検出回
路、第２の断線検出回路のうちの第１の断線検出回路の
みを備えるようにしてもよい。(B) In the above embodiment, the first disconnection detection circuit and the second disconnection detection circuit are used to detect disconnection of the vibration detector 1 and disconnection when an event of disconnection and return (chattering) occurs. Although the case where both of the disconnection detection circuits are provided has been described, the invention is not limited thereto, and only the first disconnection detection circuit of the first disconnection detection circuit and the second disconnection detection circuit may be provided.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の振動測定
装置によれば、振動検出器が断線した時、および振動検
出器が断線、復帰を繰り返すチャタリングを起こした時
に、振動出力が突変する事象の発生を確実に防止するこ
とが可能となる。 As described above, the vibration measurement of the present invention is performed.
According to the device, when the vibration detector is disconnected,
When the output unit breaks and chatters repeatedly
In addition, it is necessary to ensure that the occurrence of events
It becomes possible.
【００４５】[0045]
【００４６】さらに、本発明の振動測定装置によれば、
装置の小型化かつ構成の簡単化を図ることが可能とな
る。 Further, according to the vibration measuring device of the present invention,
It is possible to reduce the size of the device and simplify the configuration.
You.
【図１】本発明による振動測定装置の一実施形態を示す
回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a vibration measuring device according to the present invention.
【図２】本発明に適用される振動検出器の出力特性の一
例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of an output characteristic of a vibration detector applied to the present invention.
【図３】本発明による振動測定装置の他の実施形態を示
す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the vibration measuring device according to the present invention.
【図４】従来の振動測定装置の構成例を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional vibration measuring device.
１…振動検出器、 ２…振動サーキットボード、 ３…電源、 ２Ａ…ゲイン付きバッファ、 ２Ｂ…コンデンサ、 ２Ｃ…積分回路、 ２Ｄ…地震波カットフィルタ（ＨＰＦ）、 ２Ｅ…スパン調整回路、 ２Ｆ…全波整流回路、 ２Ｇ…Ｖ／Ｉ変換回路、 ２Ｈ…比較器、 ２Ｈの非反転端子に与えるようにしている。 ２Ｉ，２Ｊ…抵抗、 ２Ｋ…可変抵抗、 ２Ｌ…ダイオード、 ２Ｍ…抵抗、 ２Ｎ…反転回路、 ２Ｐ…単安定マルチバイブレータ、 ２Ｑ…ＯＲ回路、 ２Ｒ，２Ｓ…抵抗、 ２Ｔ，２Ｕ…ダイオード、 ２Ｖ…ＦＥＴスイッチ。 1: Vibration detector, 2: Vibration circuit board, 3: Power supply, 2A: Buffer with gain, 2B: Capacitor, 2C: Integration circuit, 2D: Seismic wave cut filter (HPF), 2E: Span adjustment circuit, 2F: Full wave Rectifier circuit, 2G V / I conversion circuit, 2H comparator, 2H non-inverting terminal. 2I, 2J: resistor, 2K: variable resistor, 2L: diode, 2M: resistor, 2N: inverting circuit, 2P: monostable multivibrator, 2Q: OR circuit, 2R, 2S: resistor, 2T, 2U: diode, 2V ... FET switch.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−317461（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−184125（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−92015（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−280866（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−269634（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01H 17/00 G01M 19/00 G01R 31/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-317461 (JP, A) JP-A-4-184125 (JP, A) JP-A-7-92015 (JP, A) JP-A-7- 280866 (JP, A) JP-A-4-269634 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01H 17/00 G01M 19/00 G01R 31/02
Claims (5)
測定して状態を監視する振動測定装置において、 電源電圧が供給され、前記被測定対象の振動を測定して
その振動の振幅に比例した出力電圧を発生する振動検出
器と、 前記振動検出器からの出力電圧を所定の電気信号に変換
して出力する振動サーキットボードと、 前記振動検出器が断線した時に当該振動検出器からの出
力電圧を振動信号として検出し、前記振動サーキットボ
ードの出力を強制的に零にする第１の断線検出回路と、 を備えて成ることを特徴とする振動測定装置。1. A vibration measurement device for monitoring the condition by measuring the vibration of the object to be measured of the turbine generator or the like, power supply voltage is supplied, proportional to the amplitude of the vibration by measuring the vibration of the object to be measured A vibration detector that generates an output voltage, a vibration circuit board that converts the output voltage from the vibration detector into a predetermined electric signal and outputs the electric signal, and an output from the vibration detector when the vibration detector is disconnected. A first disconnection detection circuit for detecting a voltage as a vibration signal and forcibly setting the output of the vibration circuit board to zero.
測定して状態を監視する振動測定装置において、 電源電圧が供給され、前記被測定対象の振動を測定して
その振動の振幅に比例した出力電圧を発生する振動検出
器と、 前記振動検出器からの出力電圧を所定の電気信号に変換
して出力する振動サーキットボードと、 前記振動検出器が断線した時に当該振動検出器からの出
力電圧を振動信号として検出し、前記振動サーキットボ
ードの出力を強制的に零にする第１の断線検出回路と、 前記振動検出器が断線、復帰を繰り返すチャタリングを
起こした時に当該振動検出器からの出力電圧を振動信号
として検出し、前記振動サーキットボードの出力を強制
的に零にする第２の断線検出回路と、 を備えて成ることを特徴とする振動測定装置。2. A vibration measuring device for monitoring the condition by measuring the vibration of the object to be measured of the turbine generator or the like, power supply voltage is supplied, proportional to the amplitude of the vibration by measuring the vibration of the object to be measured A vibration detector that generates an output voltage, a vibration circuit board that converts the output voltage from the vibration detector into a predetermined electric signal and outputs the electric signal, and an output from the vibration detector when the vibration detector is disconnected. A first disconnection detection circuit for detecting a voltage as a vibration signal and forcibly setting the output of the vibration circuit board to zero; and a circuit from the vibration detector when the vibration detector causes disconnection and chattering that repeats return. And a second disconnection detection circuit for detecting an output voltage as a vibration signal and forcibly setting the output of the vibration circuit board to zero.
動測定装置において、 前記第１の断線検出回路、または第２の断線検出回路と
しては、 前記振動検出器からの出力が測定範囲の零から測定範囲
の最大値（フルスケール）に対し振動が無い時の電圧で
あるマイナス一定電圧からマイナス電圧出力の 断線検
出、または断線、復帰（チャタリング）が発生した時の
断線検出を行なうものであることを特徴とする振動測定
装置。 3. The vibration sensor according to claim 1 or 2,
In the dynamic measurement device, the first disconnection detection circuit or the second disconnection detection circuit
Is then, measuring range from zero output measurement range from the vibration detector
Is the voltage when there is no vibration with respect to the maximum value (full scale)
Disconnection detection of negative voltage output from certain negative constant voltage
Output, disconnection, or recovery (chattering)
Vibration measurement characterized by detecting disconnection
apparatus.
動測定装置において、 前記第１の断線検出回路、または第２の断線検出回路と
しては、 前記振動検出器からの出力が測定範囲の零から測定範囲
の最大値（フルスケール）に対し振動が無い時の電圧で
あるプラス一定電圧からプラス電圧出力の断線検出、ま
たは断線、復帰（チャタリング）が発生した時の断線検
出を行なうものであることを特徴とする振動測定装置。 4. The vibration device according to claim 1 or 2,
In the dynamic measurement device, the first disconnection detection circuit or the second disconnection detection circuit
Is then, measuring range from zero output measurement range from the vibration detector
Is the voltage when there is no vibration with respect to the maximum value (full scale)
Disconnection detection from a certain positive constant voltage to positive voltage output,
Or disconnection detection when disconnection or recovery (chattering) occurs
A vibration measuring device, which performs the output.
動測定装置において、 前記第１の断線検出回路、または第２の断線検出回路と
しては、前記振動サーキットボードと一体に設けるよう
にしたことを特徴とする振動測定装置。 5. The vibration sensor according to claim 1 or 2,
In the dynamic measurement device, the first disconnection detection circuit or the second disconnection detection circuit
Then, it should be provided integrally with the vibration circuit board.
A vibration measuring device, characterized in that:
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