JP6853850B2 - 振動分析システム及び方法 - Google Patents
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Description
(2)上記ロジック装置は、動態統計平均化技法を用いて上記速度パラメータを決定し;上記速度パラメータは、期間にわたる上記回転シャフトの最高速度、最低速度及び平均速度を含む概念1の振動分析システム。
(3)上記VFDに結合されたマシンの第1ポイント及び第2ポイントから波形を連続的に求めるように構成された加速度計を更に具え;タコメータ・パルス・エッジを用いて、上記複数波形の取込みを同期的にトリガして上記複数波形間の位相差を決定する概念1の振動分析システム。
(4)上記タコメータ・パルスの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを用いて、上記波形の取込みを同期的にトリガする概念3の振動分析システム。
(5)上記ロジック装置は、上記波形を取り込む前に上記タコメータ・パルスが安定であると判断する概念3の振動位相分析システム。
(6)ドライブ・シャフトの回転をモニタし、上記ドライブ・シャフトの各回転運動に対する1つ以上のタコメータ・パルスを発生するように構成されたタコメータと;上記ドライブ・シャフトに結合されたマシンの異なる複数ポイントからの少なくとも2つの振動波形を加速度計で捕捉するように構成されたアナログ・フロント・エンドと;上記タコメータ・パルスの統計的平均を求めて上記ドライブ・シャフトの平均速度を計算し、上記タコメータ・パルスに基づいて上記振動波形の同期トリガ取込みを行うように構成されたロジック装置と;上記アナログ・フロント・エンド及び上記ロジック装置に結合され、上記振動波形を分析して位相差を決定するように構成されたデータ・プロセッサとを具え;上記位相差が上記マシンの欠陥の識別を支援する振動分析システム。
(7)上記複数タコメータ・パルスに基づいて上記振動波形の同期トリガ取込みは、上記複数タコメータ・パルスの1つのエッジでトリガする概念6のシステム。
(8)上記振動波形の同期トリガ取込みのために立ち上がりパルス・エッジ又は立ち下がりパルス・エッジのいずれかを用いる概念7のシステム。
(9)ドライブ・シャフトの回転をモニタし、上記ドライブ・シャフトの各回転運動に対するパルスを発生する手段と;上記ドライブ・シャフトに結合されたマシンの異なる複数ポイントからの少なくとも2つの振動波形を加速度計にて連続的に捕捉するように構成されたアナログ・フロント・エンドと;上記パルスに関連した情報の数学的手順を実行して、上記ドライブ・シャフトの速度パラメータを計算し、上記パルスを用いた同期トリガに基づいて上記振動波形の取込みを開始する手段と;上記アナログ・フロント・エンド及び上記手段に結合されて上記パルスの統計的平均を求めると共に、上記振動波形を分析して位相差を決定するように構成されたデータ・プロセッサとを具えた振動分析システム。
(10)上記データ・プロセッサに結合され、少なくとも上記決定された位相差に基づいて上記マシンの欠陥を識別するように構成された分析器を更に具えた概念9のシステム。
(11)上記パルスを用いる同期トリガは、上記複数パルスの1つのエッジでトリガする概念9のシステム。
(12)立ち上がりパルス・エッジ又は立ち下がりパルス・エッジのいずれかを同期トリガ用に用いる概念11のシステム。
(13)振動スペクトルを分析する方法であって;可変周波数ドライブ(VFD)に結合されたシャフトの可変回転速度をモニタし;上記シャフトの最高速度、最低速度及び平均速度を決定し;上記VFDの可変周波数スペクトルを測定し;上記シャフトの最高速度、最低速度及び平均速度を上記振動周波数スペクトル内のピクチャに相関させ、エネルギー周波数分布を決定して、上記シャフトに結合されたマシンの欠陥を識別する方法。
(14)上記シャフトの最高速度、最低速度及び平均速度を計算することは、動態統計平均化を実行することである概念13の方法。
(15)2つの連続的に取り込んだ波形の間の位相差を求める方法であって;マシンのシャフトの回転速度をモニタし;上記シャフトの少なくとも各回転運動に対するパルスを発生し;上記シャフトの安定した回転レートを識別し;同期トリガを用いて第1振動波形を取込み;同期トリガにより第2振動波形を取込み;上記第1振動波形及び上記第2振動波形の間の位相差を決定して、少なくとも上記位相差に基づいて上記マシンの欠陥を識別する方法。
(16)同期トリガは、上記複数パルスの1つのエッジを識別する概念15の方法。
(17)マシンの振動分析を行う方法であって;VFD及びマシンに結合されたシャフトの回転速度をモニタし;上記シャフトの少なくとも各回転運動に対するパルスを発生し;上記シャフトの速度パラメータを決定し;上記VFDの振動周波数スペクトルを測定し;上記シャフトの速度パラメータを上記振動周波数スペクトル内のピクチャに相関させて、エネルギー周波数分布を決定し;上記シャフトの安定回転レートを識別し;同期トリガを用いて第1振動波形を取込み;同期トリガにより第2振動波形を取込み;上記第1振動波形及び上記第2信号同派系の間の位相差を決定し;少なくとも上記位相差と上記シャフトの速度パラメータの上記振動周波数スペクトルへの相関とに基づいて上記マシンの欠陥を識別する方法。
(18)上記速度パラメータは、上記シャフトの最高速度、最低速度及び平均速度を具える概念17の方法。
(19)同期トリガは、上記複数パルスの1つのエッジを識別することである概念17の方法。
(20)立ち上がりパルス・エッジ又は立ち下がりパルス・エッジのいずれかを同期トリガに用いる概念19の方法。
112 回転ドライブ・シャフト
114 可変周波数ドライブ(VFD)
120 振動分析器
130 タコメータ
140 ロジック装置
310 マシン
312 回転ドライブ・シャフト
320 タコメータ
330 アナログ・フロント・エンド
335 ADC
340 プロセッサ/DSP
342 データ取込み
344 データ同期
346 分析
510 マシン
512 回転ドライブ・シャフト
520 タコメータ
530 アナログ・フロント・エンド
535 ADC
540 プロセッサ
542 データ取込み
543 デジタル信号処理(DSP)
544 データ分析
550 ロジック装置
552 動態統計平均化
554 同期トリガ
Claims (4)
- タコメータ、診断エンジン、ロジック装置、加速度計及び可変周波数ドライブ(VFD)に結合された回転シャフトの振動周波数を該加速度計で捕捉して前記診断エンジンに送られる振動周波数スペクトルを生成するように構成されたアナログ・フロント・エンドを具える振動分析システムであって、
上記タコメータは、上記回転シャフトの回転速度をモニタしてタコメータ信号を形成するパルスを発生し、
上記ロジック装置は、上記タコメータ信号を分析すると共に、上記タコメータ信号のパルスに基づいて、動態統計平均化技法を用いて、上記回転シャフトの最高回転速度、最低回転速度及び平均回転速度を計算し、
上記診断エンジンは、
(1)上記振動周波数スペクトルにおける最高の基本周波数を決定し、上記回転シャフトの最高回転速度を上記振動周波数スペクトルにおける最高の基本周波数に関連付けし、更に、上記振動周波数スペクトルにおける最高の基本周波数における上記振動スペクトルの振幅であって、上記回転シャフトの最高回転速度におけるエネルギー放散を示す上記振動スペクトルの振幅を決定し、
(2)上記振動周波数スペクトルにおける最低の基本周波数を決定し、上記回転シャフトの最低回転速度を上記振動周波数スペクトルにおける最低の基本周波数に関連付けし、更に、上記振動周波数スペクトルにおける最低の基本周波数における上記振動スペクトルの振幅であって、上記回転シャフトの最低回転速度におけるエネルギー放散を示す上記振動スペクトルの振幅を決定し、更に、
(3)上記振動周波数スペクトルにおける最高スペクトル・ピークを決定し、上記振動周波数スペクトルにおける最高スペクトル・ピークを上記回転シャフトの平均回転速度に関連付けし、更に、上記振動周波数スペクトルにおける最高スペクトル・ピークにおける上記振動スペクトルの振幅であって、上記回転シャフトの平均回転速度におけるエネルギー放散を示す上記振動スペクトルの振幅を決定し、更に、上記診断エンジンが上記振動周波数スペクトル内のエネルギー分布に基づいて欠陥を識別することにより、
上記振動周波数スペクトルを分析し、上記振動周波数スペクトル内のエネルギー分布を決定する振動分析システム。 - 上記アナログ・フロント・エンドが上記回転シャフトに結合されたマシンの異なる複数ポイントから少なくとも2つの振動波形を順に同じ加速度計で捕捉するように更に構成されており、
上記ロジック装置が、上記タコメータ信号のタコメータパルス信号の統計的平均を求めて上記シャフトの平均回転速度を計算し、上記平均回転速度が安定しているときに上記タコメータ信号のタコメータパルスの検出されたエッジに基づいて少なくとも二つの振動波形の同期トリガ取込みを行い、更に、
データ・プロセッサが更に上記アナログ・フロント・エンドと上記ロジック装置に結合され、上記データ・プロセッサが少なくとも二つの振動波形を分析して位相差を決定するように構成されるが、この位相差は後の処理のためにメモリに上記タコメータ信号を記憶することなく決定され上記少なくとも二つの振動波形が同期される請求項1記載の振動分析システム。 - 振動周波数スペクトルを分析する方法であって、
可変周波数ドライブ(VFD)に結合されたシャフトの可変回転速度をモニタする処理と、
動態統計平均化技法を用いて、上記シャフトの最高回転速度、最低回転速度及び平均回転速度を計算する処理と、
上記VFDの振動周波数スペクトルを測定する処理と、
(1)上記振動周波数スペクトルにおける最高の基本周波数を決定し、上記回転シャフトの最高回転速度と上記振動周波数スペクトルにおける最高の基本周波数を関連付けし、更に、上記振動周波数スペクトルにおける最高の基本周波数における上記振動スペクトルの振幅であって、上記回転シャフトの最高回転速度におけるエネルギー放散を示す上記振動スペクトルの振幅を決定し、
(2)上記振動周波数スペクトルにおける最低の基本周波数を決定し、上記回転シャフトの最低回転速度を上記振動周波数スペクトルにおける最低の基本周波数に関連付けし、更に、上記振動周波数スペクトルにおける最低の基本周波数における上記振動スペクトルの振幅であって、上記回転シャフトの最低回転速度におけるエネルギー放散を示す上記振動スペクトルの振幅を決定し、更に、
(3)上記振動周波数スペクトルにおける最高スペクトル・ピークを決定し、上記振動周波数スペクトルにおける最高スペクトル・ピークを上記回転シャフトの平均回転速度に関連付けし、更に、上記振動周波数スペクトルにおける最高スペクトル・ピークにおける上記振動スペクトルの振幅であって、上記回転シャフトの平均回転速度におけるエネルギー放散を示す上記振動スペクトルの振幅を決定し、更に、上記振動周波数スペクトル内のエネルギー分布に基づいて欠陥を識別することで、
上記振動周波数スペクトルを分析し、上記振動周波数スペクトル内のエネルギー分布を決定する処理を具える方法。 - 上記シャフトの少なくとも各回転運動に対して一パルスを発生する処理と、
該発生された各パルスに基づいて上記シャフトの安定した回転速度を識別する処理と、
上記シャフトの安定した回転速度を識別した後で、発生したパルスのエッジを検出し、該パルスの検出されたエッジに基づいて同期トリガを用いて第1の振動波形を取込む処理と、
該第1の振動波形を取り込んだ後に、再び上記シャフトの安定した回転速度を識別し、もう一つ別の発生したパルスのエッジを検出し、更に、該パルスの検出エッジに基づき、上記同期トリガにより第2の振動波形を取込む処理と、
上記第1の振動波形及び上記第2の振動波形の間の位相差を決定し、該決定された位相差を用いて欠陥を識別するが、この位相差が後の処理のためにメモリに上記発生されたパルスを記憶することなく決定され上記第1と第2の振動波形の同期を行う処理とを更に具える請求項3記載の方法。
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