JP6415939B2 - Vibration detection device, vibration detection method, and abnormal sound detection device - Google Patents
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Description
本発明は、振動検知装置、振動検知方法および異常音の検知装置に関する。 The present invention relates to a vibration detection device, a vibration detection method, and an abnormal sound detection device.
従来、振動検知装置をバルブに設置し、管路の振動を計測することで漏洩等を検知することが行われている。このような場合、バルブの振動を効率よく振動検知装置に伝える必要がある。その方法として、例えば振動検知装置の下部にマグネットを設け、鉄等の磁性体で作られたバルブに密着させることが行われている。 Conventionally, a vibration detection device is installed in a valve and leakage or the like is detected by measuring vibration of a pipeline. In such a case, it is necessary to efficiently transmit the vibration of the valve to the vibration detection device. As a method for this, for example, a magnet is provided in the lower part of the vibration detection device, and is closely attached to a valve made of a magnetic material such as iron.
例えば、特許文献1(特開2005−214666号公報)には、弁における液体ナトリウムのリークを高い精度で検出するリーク検出装置及び方法について開示されている。 For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-214666) discloses a leak detection apparatus and method for detecting a leak of liquid sodium in a valve with high accuracy.
特許文献1(特開2005−214666号公報)記載のリーク検出装置及び方法においては、液体ナトリウムの流れを制御する弁における液体ナトリウムのリークを検出するリーク検出装置であって、液体ナトリウムがリークしたときに発生するアコースティックエミッションを、液体ナトリウムの流路を開閉するための弁棒を介して検知することにより、液体ナトリウムのリークを検出するものである。 In the leak detection apparatus and method described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-214666), the leak detection apparatus detects a leak of liquid sodium in a valve that controls the flow of liquid sodium, and the liquid sodium leaks. Liquid sodium leak is detected by detecting the acoustic emission that sometimes occurs through a valve rod for opening and closing the flow path of the liquid sodium.
また、特許文献2(特開2006−84443号公報)には、弁における流体の漏洩を的確に検出する漏洩検出装置及び方法について開示されている。 Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-84443) discloses a leak detection apparatus and method for accurately detecting a fluid leak in a valve.
特許文献2(特開2006−84443号公報)記載の漏洩検出装置においては、配管に設けられた弁における流体の漏洩を検出する漏洩検出装置であって、弁の内部で発生したアコースティックエミッションを取得する取得手段と、取得手段により取得されたアコースティックエミッションを解析して流体の漏洩を検出する解析手段と、アコースティックエミッションの伝播経路の温度を制御する温度制御手段と、を備えるものである。 The leak detection device described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-84443) is a leak detection device that detects a fluid leak in a valve provided in a pipe, and obtains acoustic emission generated inside the valve. An acquisition unit that analyzes the acoustic emission acquired by the acquisition unit and detects fluid leakage, and a temperature control unit that controls the temperature of the propagation path of the acoustic emission.
特許文献1の技術においては、固定に手間がかかるという問題がある。また、特許文献2の技術においては、振動を検出できると記載されている。
しかしながら、小型バルブの場合、振動検知装置を安定して設置できる平面がない。その結果、ハンドルの回転軸から離れた周縁部に振動検知装置を置いた場合、ハンドル内で軸方向の振動が減衰し、振動の伝達効率が悪くなるという問題がある。
さらに、バルブが、樹脂または真鍮の素材からなる場合、磁力等を利用して振動検知装置を取り付けることができない。
In the technique of Patent Document 1, there is a problem that it takes time to fix. Moreover, in the technique of patent document 2, it describes that a vibration can be detected.
However, in the case of a small valve, there is no flat surface on which the vibration detection device can be stably installed. As a result, when the vibration detection device is placed on the peripheral edge away from the rotation axis of the handle, there is a problem that the vibration in the axial direction is attenuated in the handle and the transmission efficiency of the vibration is deteriorated.
Furthermore, when the valve is made of a resin or brass material, the vibration detection device cannot be attached using a magnetic force or the like.
本発明の目的は、効率よく検出することができる振動検知装置、振動検知方法および異常音の検知装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vibration detection device, a vibration detection method, and an abnormal sound detection device that can detect efficiently.
(1)
一局面に従う振動検知装置は、軸芯部および周辺部を有するバルブからの振動を検知する振動検知装置において、振動を検知するための測定面を有する振動検知部と、振動検知部の測定面に接触して支持される板状部と、を含み、板状部は、平板部にさらに振動検知部の載置面と逆側の面に突起部を有し、突起部は、バルブの軸芯部に接触可能に構成される。
(1)
A vibration detection device according to one aspect is a vibration detection device that detects vibration from a valve having an axial center portion and a peripheral portion, and a vibration detection portion having a measurement surface for detecting vibration, and a measurement surface of the vibration detection portion. A plate-like portion supported in contact with the plate-like portion, and the plate-like portion further has a protrusion on the surface opposite to the mounting surface of the vibration detecting portion on the flat plate portion, and the protrusion is the shaft core of the valve It is configured to be able to contact the part.
この場合、バルブの振動が、平板部に伝達される。そして、平板部の振動を振動検知部により検知することができる。
また、平板部は、バルブの周辺部に接触されるとともに、軸芯部の端部から所定の距離を有して設置されるので、複数の軸方向の振動を振動検知部により検知することができる。また、突起部がバルブの軸芯部に接触するので、突起部により振動検知部に振動を伝達させることができる。
In this case, the vibration of the valve is transmitted to the flat plate portion. And the vibration of a flat plate part can be detected by a vibration detection part.
In addition, the flat plate portion is placed in contact with the peripheral portion of the bulb and at a predetermined distance from the end portion of the shaft core portion, so that vibrations in a plurality of axial directions can be detected by the vibration detection unit. it can. In addition, since the protruding portion contacts the shaft core portion of the valve, vibration can be transmitted to the vibration detecting portion by the protruding portion.
(2)
第2の発明に係る振動検知装置は、一局面に従う振動検知装置において、平板部は、振動検知部の測定面よりも広い面積を有してもよい。
(2)
The vibration detection device according to a second aspect of the present invention is the vibration detection device according to one aspect, wherein the flat plate portion may have a larger area than the measurement surface of the vibration detection unit.
この場合、平板部は、振動検知部の測定面よりも広い面積を有するので、振動検知部の測定面に確実に振動を伝達することができる。 In this case, since the flat plate portion has a larger area than the measurement surface of the vibration detection unit, vibration can be reliably transmitted to the measurement surface of the vibration detection unit.
(3)
第3の発明に係る振動検知装置は、一局面または第2の発明に係る振動検知装置において、平板部は、バルブの周辺部の最上部に載置できるように、構成されてもよい。
(3)
A vibration detection device according to a third aspect of the present invention is the vibration detection device according to one aspect or the second aspect, wherein the flat plate portion may be configured to be placed on the uppermost portion of the peripheral portion of the valve.
この場合、平板部は、バルブの周辺部の最上部に載置可能に構成されているので、振動を容易に振動検知部に伝達させることができる。 In this case, since the flat plate portion is configured to be placed on the uppermost portion of the peripheral portion of the valve, vibration can be easily transmitted to the vibration detecting portion.
(4)
第4の発明に係る振動検知装置は、一局面から第3の発明に係る振動検知装置において、板状部は、バルブの周辺部の最外部に載置できるように構成されてもよい。
(4)
The vibration detection device according to a fourth aspect of the present invention is the vibration detection device according to the third aspect of the present invention from one aspect, wherein the plate-like portion may be placed on the outermost part of the peripheral portion of the valve.
この場合、板状部は、バルブの周辺部の最外部に載置できるように構成されているので、振動を容易に振動検知部に伝達させることができる。 In this case, since the plate-like part is configured to be placed on the outermost part of the peripheral part of the valve, the vibration can be easily transmitted to the vibration detecting part.
(5)
第5の発明に係る振動検知装置は、一局面から第4の発明に係る振動検知装置において、突起部は、棒状部材または円錐形状部材からなってもよい。
(5)
The vibration detection device according to a fifth aspect of the present invention is the vibration detection device according to the fourth aspect of the present invention from the one aspect, wherein the protrusion may be composed of a rod-shaped member or a conical member.
この場合、突起部は、棒状部材または円錐形状部材からなるので、棒状部材の端部または円錐形状部材の頂部をバルブの軸芯部に接触させることができるので、確実に振動を伝達させることができる。 In this case, since the protrusion is made of a rod-shaped member or a cone-shaped member, the end of the rod-shaped member or the top of the cone-shaped member can be brought into contact with the shaft core portion of the valve, so that vibration can be reliably transmitted. it can.
(6)
第6の発明に係る振動検知装置は、一局面から第5の発明に係る振動検知装置において、平板部は、弾性力を有する金属板より構成されてもよい。
(6)
The vibration detection device according to a sixth aspect of the present invention is the vibration detection device according to the fifth aspect of the present invention, wherein the flat plate portion may be formed of a metal plate having an elastic force.
この場合、平板部は、弾性力を有する金属板より構成されるので、自己減衰を低減し、振動検知部により過度に撓むことを防止することができる。 In this case, since the flat plate portion is made of a metal plate having an elastic force, it is possible to reduce self-damping and prevent the vibration detecting portion from being excessively bent.
(7)
他の局面に従う振動検知方法は、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の振動検知装置を用いたものである。
(7)
A vibration detection method according to another aspect uses the vibration detection device according to any one of claims 1 to 6.
この場合、振動検知装置を用いて振動検知を行うことができる。 In this case, vibration detection can be performed using a vibration detection device.
(8)
さらに他の発明に係る異常音の検知装置は、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の振動検知装置と、振動検知装置からの振動を解析する解析機器と、を含むものである。
(8)
According to still another aspect of the invention, an abnormal sound detection device includes the vibration detection device according to any one of claims 1 to 7 and an analysis device that analyzes vibration from the vibration detection device.
この場合、振動検知装置からの振動を確実に検知するとともに、解析機器により振動を解析し、異常音の検知を確実に行うことができる。 In this case, it is possible to reliably detect the vibration from the vibration detection device and to analyze the vibration with an analysis device to reliably detect the abnormal sound.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<異常音発生位置の特定方法の状況説明>
図1は、異常音発生位置の特定方法の状況を説明するための模式図である。
<Situation explanation of the method for identifying the location of abnormal sound>
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a situation of a method for specifying an abnormal sound occurrence position.
図1に示すように、地中に管網110が設けられている。管網110には、一定間隔で、縦孔(マンホール)120が設けられている。縦孔(マンホール)120には、バルブ300が設けられている。
本実施の形態においては、ポイントAおよびポイントBの間隔で縦孔120が設けられている。この場合、図1のポイントAおよびポイントBの縦孔120のバルブ300に、それぞれ振動検知装置200を設ける。
図1に示すように、漏水などが生じている場合には、漏水の振動が管網110からバルブ300へと伝わる。
As shown in FIG. 1, a
In the present embodiment,
As shown in FIG. 1, when water leakage occurs, the vibration of water leakage is transmitted from the
<異常音の検知装置の説明>
図2は、振動検知装置200を含む異常音の検知装置100の一例を示す模式図である。
<Description of abnormal sound detection device>
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the abnormal
図2に示すように、本実施の形態にかかる異常音の検知装置100は、演算装置400および振動検知装置200を含む。振動検知装置200は、主に振動センサ210および振動センサ治具220からなる。本実施の形態においては、振動センサ210は、一軸検出である。
As shown in FIG. 2, the abnormal
図2に示すように、演算装置400は、振動検知装置200からの信号を受信し、異常音の発生位置を算出する。
As shown in FIG. 2, the
<振動検知装置の説明>
図3は図2の振動検知装置200をバルブ300に載置する状態の一例を示す模式図である。
<Description of vibration detection device>
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a state in which the
図3に示すように、バルブ300は、軸芯部310およびハンドル部320を有する。
また、振動センサ治具220は、平板部221および突出部222からなる。 図3に示すように、平板部221は、バルブ300のハンドル部320を上面視した最外径L3よりも大きな外径L2を有する。
また、平板部221の中央でかつ、平板部221の垂直方向に突出部222が設けられる。本実施の形態においては、突出部222は、棒状部材からなる。
As shown in FIG. 3, the
The
In addition, a
図3に示すように、振動センサ210が振動センサ治具220の上に取り付けられる。
そして、バルブ300のハンドル部320の上に平板部221が載置される。
この場合、振動センサ治具220の平板部221から突出した突出部222がバルブ300の軸芯部310に接触する。
As shown in FIG. 3, the
Then, the
In this case, the protruding
本実施の形態に係る振動センサ治具220は、バネ鋼からなる。バネ鋼の厚みtは、0.2mm以上2mm以下の範囲である。
なお、本実施の形態においては、バネ鋼からなることとしたが、これに限定されず、振動の自己減衰が少なく、軸芯部310の方向に弾性変形しやすく、柔軟に変形し、振動センサ210の重みで過度に撓まない部材であれば、他の任意の部材であってもよい。
The
In this embodiment, it is made of spring steel. However, the present invention is not limited to this, and there is little self-damping of vibration, it is easily elastically deformed in the direction of the
(振動検出説明図)
次に図4、図5および図6は、振動検出の一例を説明するための説明図である。
図4および図5は、水平方向の振動検出の一例を示し、図6は鉛直方向の振動検出の一例を示す。
(Explanation of vibration detection)
Next, FIGS. 4, 5 and 6 are explanatory diagrams for explaining an example of vibration detection.
4 and 5 show an example of horizontal vibration detection, and FIG. 6 shows an example of vertical vibration detection.
まず、図4および図5に示すように、ハンドル部320において振動センサ治具220の平板部221は、ハンドル部320の水平方向の振動HVを平板部221の中央部の上下方向の撓みの振動VVに変化させる。
その結果、ハンドル部320の水平方向の振動HVを軸芯部310の方向(本実施の形態では、鉛直方向)に変換させて振動センサ210により検知することができる。
First, as shown in FIGS. 4 and 5, in the
As a result, the vibration HV in the horizontal direction of the
次に、図6に示すように、軸芯部310の鉛直方向の振動V1は、突出部222および平板部221を介して振動VVとして振動センサ210により検知することができる。
Next, as shown in FIG. 6, the vibration V <b> 1 in the vertical direction of the
以上のように、一般的なバルブ300は、ハンドル部320に対して軸芯部310が窪んだ形状をしている。そのため、特に小径のバルブ300においては、ハンドル部320が邪魔をして面積の大きな振動センサ210と、軸芯部310を直接接触させることが困難である。
その一方、本実施の形態に係る異常音の検知装置100および振動検知装置200においては、振動検知装置200の振動センサ治具220により突出部222が軸芯部310と接触することができる。
As described above, the
On the other hand, in the abnormal
図1に示すポイントAおよびポイントBのそれぞれの振動センサ210により検知された振動が、演算装置400に与えられ、演算装置400により演算処理が行われる。
演算装置400においては、計測された信号に基づいて、周波数フィルタ処理、相互相関関数演算処理等を行い、振動センサ210により検知された振動の位置を演算する。その結果、図1に示した漏洩場所、すなわち、異常音を発生する(漏水位置)を特定することができる。
Vibrations detected by the
The
(第2の実施の形態)
次いで、第2の実施の形態について説明を行う。第2の実施の形態における異常音の検知装置100a(図示せず)および振動検知装置200aが、第1の実施の形態に係る異常音の検知装置100および振動検知装置200と異なるのは、振動センサ治具220aである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The abnormal sound detection device 100a (not shown) and the
図7は、振動検知装置200aの振動センサ治具220aの一例を示す模式図であり、図8は、振動検知装置200aをバルブ300に載置した状態の一例を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of the
図7に示すように、振動センサ治具220aは、平板部221および突出部222aからなる。第2の実施の形態に係る突出部222aは、逆円錐状からなる。
そして、図8に示すように、振動センサ210が振動センサ治具220aの上に取り付けられる。
そして、バルブ300のハンドル部320の上に平板部221が載置される。
この場合、振動センサ治具220aの平板部221から突出した突出部222aの逆円錐の頂部がバルブ300の軸芯部310に接触する。
As shown in FIG. 7, the
And as shown in FIG. 8, the
Then, the
In this case, the top of the inverted cone of the protruding
<実施例>
(実施例1)
第1の実施の形態における振動検知装置200を形成した。
振動センサ治具220と、振動センサ210とは予めねじ止めを行った。
振動センサ治具220とバルブ300とは、固定させず載置させるだけとした。また、振動センサ治具220は、厚み0.6mmのバネ鋼を用いた。
(実施例2)
第2の実施の形態における振動検知装置200aを形成した。
振動センサ治具220aと、振動センサ210とは予めねじ止めを行った。振動センサ治具220aとバルブ300とは、固定させず載置させるだけとした。また、振動センサ治具220aは、厚み0.6mmのバネ鋼を用いた。
(比較例1)
振動センサ210をバルブ300の上に載置した。
<Example>
Example 1
The
The
The
(Example 2)
The
The
(Comparative Example 1)
The
実施例1および実施例2においては、小型のバルブ300のハンドル部320であっても振動検知装置200,200aを容易に安定して載置させることができ、振動を確実に検知することができた。
一方、比較例においては、振動センサ210を安定して載置させることができなかった。
In the first and second embodiments, the
On the other hand, in the comparative example, the
以上のように、本発明に係る異常音の検知装置100,100a、振動検知装置200,200aにおいては、バルブ300の振動が、平板部221に伝達される。そして、平板部221の振動を振動センサ210により検知することができる。
また、平板部221は、バルブ300のハンドル部320に接触されるとともに、突出部222,222aが軸芯部310に接触されるので、水平方向または鉛直方向のいずれもの振動を振動センサ210により検知することができる。
As described above, in the abnormal
Further, since the
また、平板部221は、振動センサ210の測定面よりも広い面積を有し、バルブ300のハンドル部320の最上部に載置可能に構成されているので、振動センサ210の測定面に確実に振動を伝達することができる。
Further, since the
さらに、平板部221は、バルブ300のハンドル部320の最外部に載置できるように構成されているので、振動を容易に振動センサ210に伝達させることができる。
Further, since the
また、突出部222,222aは、棒状部材または円錐形状部材からなるので、棒状部材の端部または円錐形状部材の頂部をバルブ300の軸芯部310に接触させることができるので、確実に振動を伝達させることができる。
Further, since the
また、異常音の検知装置100,100aにおいては、振動検知装置200,200aからの振動を確実に検知するとともに、演算装置400により振動を解析し、異常音の検知を確実に行うことができる。
In addition, in the abnormal
なお、上記異常音発生位置の特定方法については、各種の管網110に適用することができる。例えば、水道の配管からの漏水を検出する他、水道以外の各種配管内の漏水を検出する用途、または、工場内の薬液等の配管における薬液等の流体の漏洩を検出する用途などでも使用することができる。
The method for specifying the abnormal sound generation position can be applied to
本発明においては、軸芯部310が「軸芯部」に相当し、ハンドル部320が「周辺部」に相当し、バルブ300が「バルブ」に相当し、振動検知装置200,200aが「振動検知装置」に相当し、振動センサ210が「振動検知部」に相当し、振動センサ治具220,220aが「板状部」に相当し、平板部221が「平板部」に相当し、突出部222,222aが「突起部」に相当し、異常音の検知装置100,100aが「異常音の検知装置」に相当し、演算装置400が「解析機器」に相当する。
In the present invention, the
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。 A preferred embodiment of the present invention is as described above, but the present invention is not limited thereto. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, in this embodiment, although the effect | action and effect by the structure of this invention are described, these effect | actions and effects are examples and do not limit this invention.
100,100a 異常音の検知装置
200,200a 振動検知装置
210 振動センサ
220,220a 振動センサ治具
221 平板部
222,222a 突出部
300 バルブ
310 軸芯部
320 ハンドル部
400 演算装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,100a Abnormal sound detection apparatus 200,200a
Claims (7)
振動を検知するための測定面を有する振動検知部と、
前記振動検知部の測定面に接触して支持される板状部と、を含み、
前記板状部は、平板部と、前記平板部にさらに前記振動検知部の載置面と逆側の面に設けられた突起部と、を有し、
前記平板部は前記バルブの周辺部上に載置され、
前記突起部は、前記バルブの軸芯部に接触可能に構成され、
前記平板部は、前記軸芯部方向に弾性変形可能な部材から構成される振動検知装置。 In a vibration detection device that detects vibration from a valve having a shaft core part and a peripheral part,
A vibration detector having a measurement surface for detecting vibration;
A plate-like portion supported in contact with the measurement surface of the vibration detection unit,
The plate portion includes a flat plate portion, and a protruding portion provided on a surface of the mounting surface and opposite side of addition the vibration detection portion to the flat portion,
The flat plate portion is placed on a peripheral portion of the valve,
The protrusions can contact a configured axial portion of the valve,
It said plate includes vibration sensing device that consists of an elastically deformable member in the axial core portion direction.
前記振動検知装置からの振動を解析する解析機器と、を含む異常音の検知装置。
The vibration detection device according to any one of claims 1 to 5 ,
An abnormal sound detection device comprising: an analysis device that analyzes vibration from the vibration detection device.
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