JPH01136032A - Apparatus for monitoring vibration of rotary machine - Google Patents

Apparatus for monitoring vibration of rotary machine

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JPH01136032A
JPH01136032A JP29378287A JP29378287A JPH01136032A JP H01136032 A JPH01136032 A JP H01136032A JP 29378287 A JP29378287 A JP 29378287A JP 29378287 A JP29378287 A JP 29378287A JP H01136032 A JPH01136032 A JP H01136032A
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JP
Japan
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vibration
vector
signal
reference position
rotating machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP29378287A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruyasu Nishimoto
西本 晴保
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately monitor abnormal vibration, by operating the vector of vibration synchronous to the number of rotations of a machine to monitor the difference from a reference vibration vector. CONSTITUTION:The output 2a of a vibration sensor 2 detecting the vibration of the rotary shaft 1a of a rotary machine 1 is amplified by an amplifier 3 and the reference position of the rotation of the rotary shaft 1a is detected by a rotary reference position detector 9. The vibration vectors Y1, Y2 of vibration synchronous to the rotary cycle of the machine 1 are operated on the basis of the vibration signal 3a from the amplifier 3 and the rotary reference position signal 9a from the detector 9 by vibration vector operators 101, 102 to be outputted as vibration vector signals 101a, 102a. A vector subtractor 11 operates the differences between the reference vibration vectors Y10, Y20 being the vectors of vibration generated when the machine 1 is normal and the vibration vectors Y1, Y2 to output the same as an abnormal vibration signal 11a which is, in turn, inputted to a comparator 12 and a recorder 13. When the signal exceeds a set value Vr, an alarm 12 emits an alarm signal 12a.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1回転機械における振動の態様にもとづき該回
転機械の運転状態を監視する装置、#!l忙監視結果の
償頼性が高い監視装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is a device for monitoring the operating condition of a rotating machine based on the mode of vibration in the rotating machine. The present invention relates to a monitoring device with high reliability of busy monitoring results.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来1回転機械の予防保全な行うために該回転機械の振
動状態を監視する方法が広く採用されている。これは1
回転機械忙異常が生じた場合、該機械における温度や該
機械が発する音醤等の物理量に比べて、一般に該機械に
おける振動状11r+にまず顕著な異常が現れることが
多いからである。
BACKGROUND ART Conventionally, a method of monitoring the vibration state of a rotating machine has been widely adopted for preventive maintenance of the rotating machine. This is 1
This is because when an abnormality occurs in a rotating machine, a noticeable abnormality often appears first in the vibration state 11r+ of the machine, compared to physical quantities such as the temperature in the machine or the sonic sauce emitted by the machine.

さて、第4図は従来の回転機械の振動監視装置の構成図
である。図において、2は回転機械IKとりつけた振動
センサで、このセンサ2は回転機械1における回転軸1
mのジャーナル部の該軸1aの軸心に垂直な方向の振動
(以後この振動を回転軸1aの軸振動ということがある
。)の変位。
Now, FIG. 4 is a block diagram of a conventional vibration monitoring device for a rotating machine. In the figure, 2 is a vibration sensor attached to the rotating machine IK, and this sensor 2 is the rotating shaft 1 of the rotating machine 1.
Displacement of vibration of the journal portion of m in a direction perpendicular to the axis of the shaft 1a (hereinafter, this vibration may be referred to as axial vibration of the rotating shaft 1a).

または該ジャーナル部を軸受を介して支持する軸受台の
振動変位を検出して、この検出緒果に応じた電気信号2
aを出力するように構成され℃いる。
Alternatively, the vibration displacement of the bearing stand that supports the journal part via a bearing is detected, and an electric signal 2 corresponding to the result of this detection is detected.
It is configured to output a.

第4図ではセンサ2が2個設けられているが1回転機械
10種類、構造によつ℃は振動センサ2が1個または3
個以上設けられることもある。3は2個の信号2al 
28が入力され、これらの入力信号をそれぞれ増幅して
振動信号3ae 3bとして出力する増幅器で、振動信
号3as 3bはそれぞれ検波器4で検波されて直流信
号4a、4bとなり、これらの直流信号4@、4bはい
ずれも比較器5及び記録計6に入力されるようになつ℃
いる。そうして、比較器5は、入力される直流信号4a
、4bの6値と該比較器に予め内蔵されている設定値v
sとを比較して信号4a、4bの値がVs以上になると
管報@@5mを出力するように構成され℃いる。この場
合、設定値v3は信号4a、4bVc応じて異なった値
に設定されることもある。7は回転機械1を除く図示の
各部からなる振動監視装置で、この装置7においては各
部が上述のように構成され℃いるので、直流信号4a。
In Fig. 4, two sensors 2 are provided, but depending on the 10 types of machines that rotate, and the structure, there are one or three vibration sensors 2.
There may be more than one. 3 is two signals 2al
28 is input, and each of these input signals is amplified and output as vibration signals 3ae and 3b.The vibration signals 3as and 3b are respectively detected by a detector 4 and become DC signals 4a and 4b, and these DC signals 4@ , 4b are all input to the comparator 5 and the recorder 6.
There is. Then, the comparator 5 receives the input DC signal 4a.
, 4b and the set value v built in in advance in the comparator.
When the values of the signals 4a and 4b become equal to or higher than Vs by comparing the signals 4a and 4b with s, the system is configured to output a control signal @@5m. In this case, the set value v3 may be set to different values depending on the signals 4a and 4bVc. Reference numeral 7 denotes a vibration monitoring device consisting of the parts shown in the figure except for the rotating machine 1. Since each part of this device 7 is constructed as described above, a direct current signal 4a is generated.

4bの各瞬時値はセンサ2が検出した振動変位の振幅X
K対応していることになる。そうして、1F報信号5m
は変位振幅Xが上記設定値VsVc対応した振幅以上に
なると出力されることになる。
Each instantaneous value of 4b is the amplitude X of the vibration displacement detected by sensor 2.
This means that it is compatible with K. Then, 1F alarm signal 5m
is output when the displacement amplitude X exceeds the amplitude corresponding to the set value VsVc.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

振動監視装置7は上述のようにし1回転機械14)振動
監視を行うのであるが、この場合以丁に説明するような
問題点がある。以後、第4図、第5図及び第6図を参照
してこの問題点を説明する。
The vibration monitoring device 7 monitors the vibrations of the one-rotation machine 14) as described above, but in this case there are problems as described below. Hereinafter, this problem will be explained with reference to FIGS. 4, 5, and 6.

第5図は、第4図に示した信号3a、3bのうちの、た
とえば3aを構成する色々な周波数の振動スペクトルの
うちの、回転機械10回転数に等しい周波数Fを有する
振動スペクトルをベクトル表示した振動監視装置70問
題点説明図で、以後この周波数Fを有する振動スペクト
ルのベクトル表示を回転同期振動ベクトルということが
ある。
FIG. 5 is a vector representation of a vibration spectrum having a frequency F equal to 10 rotations of a rotary machine, among the vibration spectra of various frequencies that constitute signal 3a, for example, among the signals 3a and 3b shown in FIG. Hereinafter, the vector representation of the vibration spectrum having this frequency F may be referred to as a rotation-synchronized vibration vector.

第5図における位相角θが零の状態は、第4図における
回転軸1mの所定回転角度位置に対応した状態である。
The state in which the phase angle θ is zero in FIG. 5 corresponds to the predetermined rotation angle position of the rotating shaft 1m in FIG.

さC1一般に1回転機械lが正常に運転している場合に
該回転機械に発生する回転軸1aの軸振動は1回転軸1
aに対する残留不釣合にもとづくものが大部分であるか
ら、信号3mを構成する色々な周波数の振動スペクトル
を表す多くの振動スペクトルのうちで1回転量期振動ベ
クトルが通常優勢なベクトルとなることは、自ら明らか
である(以後このベクトルを正常回転同期振動ベクトル
、ということがある)。そうして1回転機械1に異常を
生じて軸1aの軸振動中に異常振動が生じた場合、この
ような異常振動の発生は1回転軸1mを含む回転体にお
ける締結部のゆるみ等にもとづく新しい不釣合の発生、
前配回転体における欠損の発生1回転部と静止部とが異
常に接触する。いわゆるラビング現象の発生、1!tI
記回転体の支持部の位置変化等にもとづ(新しいミスア
ライメントの発生や前記回転体における熱的な曲がりの
発生などが普通多く現れる原因であるから、@記の異常
振動におい℃も該振動における周波数の異なった多くの
振動ベクトルのうちで回転同期振動ベクトルが優勢にな
ることは明らかである(以後この振動ベクトルを異常回
転同期像動ベクトルということがある)。
C1 In general, when a rotating machine 1 is operating normally, the shaft vibration of the rotating shaft 1a that occurs in the rotating machine is 1 rotating shaft 1.
Most of the vibrations are based on the residual unbalance with respect to a, so among the many vibration spectra representing the vibration spectra of various frequencies that make up the signal 3m, the one-rotation period vibration vector is usually the dominant vector. It is self-evident (hereinafter, this vector may be referred to as the normal rotation synchronous vibration vector). If an abnormality occurs in the one-rotation machine 1 and abnormal vibration occurs during shaft vibration of the shaft 1a, the occurrence of such abnormal vibration is due to loosening of fasteners in the rotating body including the one-rotation shaft 1m. creation of new imbalances,
Occurrence of defect in the front rotor The one-rotation part and the stationary part come into abnormal contact. Occurrence of the so-called rubbing phenomenon, 1! tI
Based on changes in the position of the support part of the rotating body (new misalignment, thermal bending in the rotating body, etc. are the common causes) It is clear that among the many vibration vectors with different frequencies in vibration, the rotation synchronous vibration vector is predominant (hereinafter, this vibration vector may be referred to as the abnormal rotation synchronous image motion vector).

第5図において、ベクトルA、は回転機械lが正常に運
転している場合の正常回転同期S動ベクトルの一例で、
ベクトルB1は回転機械1に異常を生じ1回転軸11&
に異常振動が付加された場合に信号3aK現する異常回
転同期振動ベクトルである。したがり′C,この場合信
号38にはベクトル八〇とB、との合ベクトルAIを回
転周期振動ベクトルとして有する振動波形が現4ること
になり、このベクトル八1は信号3a?:構成する周波
数の異なる多くの振動ベクトルのうちの優勢なベクトル
であるから、結局、振動監視装&7&Cおいては、ベク
トルA、の大きさIA、1 Kより工左右される信号4
aの大きさが比較器5によつ℃監視され℃いることにな
る。第5図において、振動ベクトルB1は回転機械1に
異常が生じた当初においては小さい大きさを有している
が、回転機械lの該異常が進行してベクトルB1が該ベ
クトルよりも大きさの大きいベクトルB、変化したとす
ると。
In FIG. 5, vector A is an example of a normal rotation synchronous S motion vector when rotating machine I is operating normally.
The vector B1 causes an abnormality in the rotating machine 1, causing the rotation axis 11&
This is an abnormal rotation synchronous vibration vector that appears as signal 3aK when abnormal vibration is added to the signal 3aK. Therefore, in this case, the signal 38 has a vibration waveform having the sum vector AI of vectors 80 and B as a rotational periodic vibration vector, and this vector 81 corresponds to the signal 3a? :This is the dominant vector among the many vibration vectors with different frequencies, so in the end, in the vibration monitoring system &7&C, the signal 4 is influenced by the magnitude IA, 1K of the vector A.
The magnitude of a is monitored by the comparator 5 in degrees Celsius. In FIG. 5, the vibration vector B1 has a small magnitude at the beginning of the abnormality in the rotating machine 1, but as the abnormality in the rotating machine I progresses, the vibration vector B1 becomes larger than the vector. Suppose a large vector B changes.

この時B、と八〇との合ベクトルは図示したベクトル人
、となる。したがクエ、この時監視装置7におい又はベ
クトル人、の大きさIA、Iによつ℃左右される信号4
aの大きさを監視していることになり、結局、信号3a
に第5図図示の振動ベクトルが現れた場合、信号4aの
記録計6による記録結果は第6図に100で示したよう
な経時変化を、呈することになる。しかるに、第6図の
場合、回転機械IKおける異常発生の時刻T、の前後に
おける信号4aの大きさには、振動ベクトルB、。
At this time, the sum vector of B and 80 becomes the vector person shown in the diagram. However, at this time, the signal 4, which depends on the size of the monitoring device 7 or vector person, depending on the magnitude IA, I
This means that the magnitude of a is monitored, and in the end, the signal 3a
When the vibration vector shown in FIG. 5 appears, the recording result of the signal 4a by the recorder 6 will exhibit a change over time as shown at 100 in FIG. However, in the case of FIG. 6, the magnitude of the signal 4a before and after the time T when the abnormality occurs in the rotating machine IK is a vibration vector B.

B、がかなりの大きさを有するベクトルである和もかか
わらず大きな変化が現れず、この場合、むしろ、信号4
aの大きさは時刻T1以降減少気味である。したがって
、このような場合%伝動監視装置7では回転機械IK生
じた異常な検出できないことが明らかである。
B, is a vector with a considerable size, but no significant change appears in spite of the sum; in this case, rather, the signal 4
The magnitude of a tends to decrease after time T1. Therefore, it is clear that in such a case, the % transmission monitoring device 7 cannot detect abnormalities occurring in the rotating machine IK.

つまり、第4図に示した振動監視装置7には。That is, in the vibration monitoring device 7 shown in FIG.

回転同期振動ベクトルが優勢な信号3a、3bの大きさ
を監視しているために、回転機械1に異常が発生しても
前記回転同期振動ベクトルの大きさKは変化を生じない
ことがあって、振動監視を正確に行うことができないと
いう問題点がある。換言すれば、S動監視の信頼性が低
いという問題点がある。
Since the magnitude of the signals 3a and 3b in which the rotational synchronous vibration vector is predominant is monitored, even if an abnormality occurs in the rotating machine 1, the magnitude K of the rotational synchronous vibration vector may not change. However, there is a problem that vibration monitoring cannot be performed accurately. In other words, there is a problem in that the reliability of S motion monitoring is low.

本発明の目的は1回転機械lの軸嵌動変位に対応した信
号3m、3bの大きさを監視するものではなく℃、異常
回転同期振動ベクトルの大きさを監視するようにして、
該振動ベクトルと正常回転同期振動ベクトルとの合ベク
トルの大きさに変化を生じなく又も正確に回転機械1の
振動監視が行えるようにすることにある。
The purpose of the present invention is not to monitor the magnitude of the signals 3m and 3b corresponding to the shaft fitting displacement of the one-rotation machine l, but to monitor the magnitude of the abnormal rotation synchronous vibration vector at °C.
It is an object of the present invention to enable accurate vibration monitoring of a rotating machine 1 without causing a change in the magnitude of the sum vector of the vibration vector and a normal rotation synchronous vibration vector.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するために,本発明によれば、回転機
械の少なくとも一個所の振動検出場所における振動を検
出してこの検出結果九応じた振動信号を出力する前記振
動検出場所の各々に対応した振動検出器と、前記回転機
械の回転の基準位置を検出してこの検出結果に応じた回
転基準位置信号を出力する少なくとも一個の回転基準位
置検出器と、一個の前記振動cs号と一個の前記回転基
準位置信号とが入力されこれら両人力信号について所定
の信号処理を行って前記振動信号における前記回転機械
の回転速度に等しい周波数を有する振動の振動ベクトル
を算出し′C該振動ベクトルに応じた振動ベクトル信号
を出力する前記振動検出器に対応した振動ベクトル演算
器と、前記振動ベクトル信号が表す前記振動ベクトルと
該振動ベクトル信号に対応する内蔵の基準振動ベクトル
との差を演算してこの演算結果の差ベクトルの大きさに
応じた異常振動信号を出力する少なくとも一個のベクト
ル減算器とを備え、前記異常振動信号にもとづき前記回
転機械の振動を監視するものであつ℃。
In order to solve the above problems, according to the present invention, vibration at at least one vibration detection location of a rotating machine is detected, and a vibration signal corresponding to the detection result is outputted to each of the vibration detection locations. at least one rotational reference position detector that detects a rotational reference position of the rotating machine and outputs a rotational reference position signal according to the detection result; The rotation reference position signal is input, and predetermined signal processing is performed on these two human force signals to calculate a vibration vector of vibration having a frequency equal to the rotational speed of the rotating machine in the vibration signal. a vibration vector calculator corresponding to the vibration detector that outputs a vibration vector signal, and calculates a difference between the vibration vector represented by the vibration vector signal and a built-in reference vibration vector corresponding to the vibration vector signal; and at least one vector subtracter that outputs an abnormal vibration signal according to the magnitude of the difference vector of the calculation result, and monitors the vibration of the rotating machine based on the abnormal vibration signal.

前記回転機械の回転の前記基準位置は前記回転基準位置
検出器に対応して設けられ℃いるようにして回転機械の
振動監視装置を構成するものとする。
The reference position for rotation of the rotary machine is provided corresponding to the rotation reference position detector, thereby constituting a vibration monitoring device for a rotary machine.

〔作用〕[Effect]

上記のように構成すると、従来監視装置におけるような
振動信号の大きさを監視するものではなく”C,!動ヘ
クトル演算器とベクトル減算器トノ作用によって得られ
る差ベクトルとしての異常回転同期振動ベクトルの大き
さな異常振動信号を介して監視することになるので、該
異常回転同期振動ベクトルと正常回転同期振動ベクトル
との合ベクトルの大きさによって左右される振動信号の
援幅に大伴い変化がなくても、正確に回′転機棚の振動
監視が行えることになる。
With the above configuration, instead of monitoring the magnitude of the vibration signal as in conventional monitoring devices, the abnormal rotation synchronous vibration vector is obtained as a difference vector obtained by the dynamic hector calculator and the vector subtractor. Since monitoring is performed via an abnormal vibration signal with a magnitude of Even without this, vibrations of the rotating machine shelf can be accurately monitored.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例の構成図である。第1図忙お
いて、8は振動センサ2と該センサの出力信号2aを増
幅する増幅器3とからなる振動検出器で、この場合検出
器8はセンサ2に対応して2個設けられている。9は回
転軸1aの回転の基準位置を検出してこの検出結果に応
じた回転基準位置信号としてのパルス信号9aを出力す
る回転基準位置検出器で、信号9aは回転軸1aが一回
転するごとに一個のパルスが出力される信号である。i
ol、102は、いずれも振動信号3aとパルス信号9
aとが入力され、これらの副入力信号につい℃それぞれ
断電の信号処理を行つて信!3aにおける回転機械lの
回転速度和等しい周波数を有する振動の回転同期振動ベ
クトルY、、Y、を算出して、該振動ベクトルY1* 
Y、 K応じた振動ベクトル信号101a、102aを
出力する振動ベクトル演算器で、第1図においては、ベ
クトル演算器lot、102がそれぞれ振動検出器8の
各1個に対応して設けられている。ここに、振動ベクト
ルY、。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 8 is a vibration detector consisting of a vibration sensor 2 and an amplifier 3 for amplifying the output signal 2a of the sensor. In this case, two detectors 8 are provided corresponding to the sensors 2. . Reference numeral 9 denotes a rotation reference position detector that detects the rotation reference position of the rotation shaft 1a and outputs a pulse signal 9a as a rotation reference position signal according to the detection result, and the signal 9a is output every time the rotation shaft 1a rotates once. This is a signal in which one pulse is output. i
ol and 102 are the vibration signal 3a and the pulse signal 9.
a is input, these sub-input signals are subjected to power-off signal processing and sent! 3a, the rotational synchronous vibration vectors Y, , Y, of vibrations having the same frequency as the sum of the rotation speeds of the rotating machine l are calculated, and the vibration vector Y1* is calculated.
A vibration vector calculator that outputs vibration vector signals 101a and 102a according to Y and K. In FIG. 1, vector calculators lot and 102 are provided corresponding to each vibration detector 8. . Here, the vibration vector Y.

Y!はたとえば第2図に示したようなベクトルで。Y! For example, is a vector as shown in Figure 2.

第2図は第1図におけるパルス信号9aの位相を位相の
基準としたベクトル図である。11は、振動ベクトル信
号totaと102a とが入力され。
FIG. 2 is a vector diagram using the phase of the pulse signal 9a in FIG. 1 as a phase reference. 11, vibration vector signals tota and 102a are input.

これらのベクトル信号が表す振動ベクトルY、、Y。The vibration vectors Y,,Y that these vector signals represent.

と、信号101aと102aとのそれぞれに対応するよ
うにして予め内蔵させられている基準振動ベクトルY、
o@Y、oとの差をそれぞれ演算して、 この演算結果
の差ベクトル(Y1Y+e)−(Yt Yte)の各大
きさに応じた両信号を、交互に繰り返すようにして異常
低動信号ttaとして出力するようにしたベクトル減算
器で、基準振動ベクトルY11Y、。は回転機械lの運
転が正常な場合に、ベクトル演算器tot、102の各
々に対応する感動信号38に現れる正常回転同期振動ベ
クトルである。
and a reference vibration vector Y, which is built in in advance so as to correspond to each of the signals 101a and 102a,
The difference between o@Y and o is computed, and both signals corresponding to the magnitude of the difference vector (Y1Y+e) - (Yt Yte) of the computed results are alternately repeated to generate the abnormal low motion signal tta. The vector subtracter outputs the reference vibration vector Y11Y. is a normal rotation synchronous vibration vector that appears in the impression signal 38 corresponding to each of the vector computing units tot, 102 when the rotating machine l is operating normally.

したかっ′C,今、ベクトルYl11が第2図に示され
たようになっているとすると、ベクトル減算器11の出
力信号ttaVcは第2図に示した差ベグトルZ、 −
Yl−Y、。の大きさlz、+に応じた信号値が含まれ
るととくなる。
Now, assuming that the vector Yl11 is as shown in FIG. 2, the output signal ttaVc of the vector subtractor 11 is the difference vector Z, −
Yl-Y,. If the signal value corresponding to the magnitude lz, + is included.

第1図において、12.13はいずれも信号11aが入
力される比較器、記録計で、この場合、比較器12は信
号ttaの大きさが内蔵の設定値Vr以上であると警報
信号12aを出力するように構成され、記録計13は信
号ttaVc含まれる差ベクI’ ”Zt −Yt  
Y+e トWMヘクト7L/Z! =Y、−Y@。
In FIG. 1, 12 and 13 are both comparators and recorders to which the signal 11a is input. In this case, the comparator 12 outputs an alarm signal 12a when the magnitude of the signal tta is greater than or equal to the built-in set value Vr. The recorder 13 is configured to output the difference vector I'''Zt - Yt which includes the signal ttaVc.
Y+e to WM hect 7L/Z! =Y, -Y@.

との各々に対応した各部ごとに記録を行うように構成さ
れ℃いる。14は回転機械1を除く図示の各部からなる
振動監視装置である。監視装@14におい℃は、比較器
12における設定値Vrが差ベクトル21.2.のそれ
ぞれに対応して設けられ。
It is configured to perform recording for each section corresponding to each section. Reference numeral 14 denotes a vibration monitoring device consisting of each part shown in the figure except for the rotating machine 1. In the monitoring device @14, the set value Vr in the comparator 12 is the difference vector 21.2. are set up corresponding to each of them.

このようにして設けられた21.2.に対応する設定f
lijVrt、 Vrxト、信号ttaに含まれるzl
21.2 thus provided. The setting f corresponding to
lijVrt, Vrxt, zl included in signal tta
.

2、の各々に対応した各部との比較が行われるように、
比較器12が構成され℃い℃もよい。
2, so that comparisons can be made with each part corresponding to each of
The comparator 12 may be constructed in a temperature range as low as 0°C.

振動監視装置14は上述のように構成されているのでベ
クトル減算器によつ℃叛められた上述の差ベクトル2.
 、2.が前述した異常回転同期振動ベクトルであるこ
とは明らかで、したがつ、て、この監視装置14ではこ
の異常回転同期振動ベクトルの大きさを比較器12及び
記録計13によって監視していることになる、故に、こ
のような魅視装置14によれば、異常回転同期振動ベク
トルと正常回転同期振動ベクトルとの合ベクトルの大き
さにより℃左右される振動信号3aの振幅に大きい変化
がなく℃も、高い信頼性をもつ℃回転機械1の異常監視
が行えることになる。
Since the vibration monitoring device 14 is configured as described above, the above-mentioned difference vector 2.
, 2. It is clear that is the above-mentioned abnormal rotation synchronous vibration vector, and therefore, in this monitoring device 14, the magnitude of this abnormal rotation synchronous vibration vector is monitored by the comparator 12 and the recorder 13. Therefore, according to such a viewing device 14, there is no large change in the amplitude of the vibration signal 3a, which is influenced by the magnitude of the sum vector of the abnormal rotation synchronous vibration vector and the normal rotation synchronous vibration vector, and the degree of temperature changes. , abnormality monitoring of the °C rotating machine 1 can be performed with high reliability.

第3図は記録計13における記録結果の一例で。FIG. 3 shows an example of the results recorded by the recorder 13.

第3図における15は差ベクトルz1に対応する記録線
である。回転機械1に異常状態が発生すると1通常差ベ
クトルZ、の大きさは、異常状態発生の尚初は小さいが
やがて次第に大きくなるので。
15 in FIG. 3 is a recording line corresponding to the difference vector z1. When an abnormal state occurs in the rotating machine 1, the magnitude of the normal difference vector Z is small at the beginning of the abnormal state, but gradually becomes larger.

記録計15は図示したように経時的に増大する曲線にな
る。ところが、111I述した振動監視装置7の記録計
6におい℃記録される記録線は、!¥tl述した記録線
100のような経時態様を示すので、振動監視装置14
には、警報信号12aが出力される以前に回転機械16
cおける異常状態の発生を検知することができるという
利点もある。
The recorder 15 forms a curve that increases over time as shown. However, the recording line recorded in °C by the recorder 6 of the vibration monitoring device 7 mentioned in 111I is! Since the recording line 100 shown in the above-mentioned pattern shows a temporal pattern, the vibration monitoring device 14
, the rotating machine 16 is activated before the alarm signal 12a is output.
Another advantage is that it is possible to detect the occurrence of an abnormal condition at c.

上述の実施例におい−CG?、ベクトル減算器11から
時系列信号としての一個の異常逗動信Jii+11鳳が
出力されるものとしたが1本発明においCは。
In the above embodiment - CG? In the present invention, C is assumed to be output from the vector subtractor 11 as a time-series signal.

ベクトル減算器11から差ベクトルZl + Z訛の各
々に対応した都合2個の信号が並列に出力されるよう和
し又もよいことは明らかで、この場合比較器!2及び記
録計13がこのような信号出力態様に対応し5るように
形成されることは勿論である。
It is clear that the two signals corresponding to each of the difference vectors Zl + Z accents from the vector subtractor 11 may be summed so that they are output in parallel; in this case, the comparator! Of course, the recorder 2 and the recorder 13 are formed to correspond to such a signal output mode.

また、第1図にお′い℃は振動検出器8が2個設けられ
るものとしたが1本発明においCは、振動検出器8は一
個または三個以上設けられ℃い℃もよいものであり、さ
らに回転基準位置検出器9が複数個設けられ℃、これら
の検出器がそれぞれ検出する回転機械の回転基準位置が
、これらの検出器の各々に対応するように該検出器と同
数設けられ℃い℃も差し支えないものである。また、第
1図におい℃はベクトル減算器11が一個設けられ℃い
るが、本発明ではこのようなベクトル減算器が複数個設
けられ℃もよいことは説明するまでもなく明らかである
In addition, in FIG. 1, two vibration detectors 8 are provided, but in the present invention, one or three or more vibration detectors 8 may be provided. In addition, a plurality of rotation reference position detectors 9 are provided, and the rotation reference positions of the rotating machine detected by each of these detectors are provided in the same number as the number of rotation reference position detectors so as to correspond to each of these detectors. Temperatures as low as ℃ are acceptable. Further, although in FIG. 1, one vector subtractor 11 is provided to calculate the temperature in degrees Celsius, it is obvious that a plurality of such vector subtractors may be provided in the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述したように1本発明においては1回転機械の少なく
とも一個所の振動検出場所における振動を検出してこの
検出結果に応じた振動信号を出力する前記振動検出場所
の各々に対応した振動検出器と1回転機械の回転の基準
位置を検出してこの検出結果に応じた回転基準位置信号
を出力する少な(とも一個の回転基準位置検出器と、一
個の振動信号と一個の回転基準位置信号とが入力されこ
れら両人力信号について所定の信号処理を行つ℃前記振
動信号における回転機械の回転速度に等しい周波数を有
する振動の振動ベクトルを算出して該振動ベクトルに応
じた振動ベクトル置場を出力する前記振動検出器に対応
した振動ベクトル演算器と、振動ベクトル信号が表す振
動ベクトルと該振動ベクトル信号に対応する内蔵の基準
振動ベクトルとの差を演算してこの演算結果の差ベクト
ルの大きさ忙応じた異常振動信号を出力する少なくとも
一個のベクトル減算器とを備え、前記異常振動信号にも
とづき回転機械の振動を監視するものであり℃1回転機
械の回転の基準位置は回転基準位置検出器に対応して設
けられているようにし1回転機械の振動監視装置を構成
した。
As described above, the present invention includes a vibration detector corresponding to each of the vibration detection locations that detects vibrations at at least one vibration detection location of a rotating machine and outputs a vibration signal according to the detection result. One rotation reference position detector that detects the rotation reference position of a rotating machine and outputs a rotation reference position signal according to the detection result (one rotation reference position detector, one vibration signal, and one rotation reference position signal) Performing predetermined signal processing on these input human force signals.C. Calculating a vibration vector of vibration having a frequency equal to the rotational speed of the rotating machine in the vibration signal and outputting a vibration vector location corresponding to the vibration vector. A vibration vector calculator corresponding to the vibration detector calculates the difference between the vibration vector represented by the vibration vector signal and the built-in reference vibration vector corresponding to the vibration vector signal, and the magnitude of the difference vector of this calculation result depends on the and at least one vector subtractor that outputs an abnormal vibration signal, and the vibration of the rotating machine is monitored based on the abnormal vibration signal, and the rotation reference position of the rotating machine at 1 °C corresponds to the rotation reference position detector. A vibration monitoring device for a one-rotation machine was constructed in such a manner as to be provided as follows.

このため、上記のように構成すると、従来監視装置にお
けるような振動信号の大きさを監視するものではなくて
、振動ベクトル演算器とベクトル減算器との作用によっ
て得られる差ベクトルとしての異常回転同期振動ベクト
ルの大きさをへ常振動伽号を介して監視することになる
ので1本発明には、該異常回転回期振動ベクトルと正常
回転同期振動ベクトルとの合ベクトルの大きさによう℃
左右される振動信号の振幅に大きい変化がなくても、正
確に回転機械の振動監視が行える効果がある。また1本
発明には、異常回転同期碌動ベクトルを監視するので1
回転機械における異常の発生を早期に検出しうる効果も
ある。
Therefore, with the above configuration, instead of monitoring the magnitude of vibration signals as in conventional monitoring devices, abnormal rotation synchronization is performed as a difference vector obtained by the action of a vibration vector calculator and a vector subtracter. Since the magnitude of the vibration vector will be monitored via the normal vibration signal, the present invention requires the magnitude of the sum vector of the abnormal rotation periodic vibration vector and the normal rotation synchronous vibration vector.
This has the effect of accurately monitoring the vibration of a rotating machine even if there is no large change in the amplitude of the affected vibration signal. Furthermore, in the present invention, since the abnormal rotation synchronization vector is monitored,
It also has the effect of allowing early detection of abnormalities in rotating machinery.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の振動監視装置の構成図、第
2図は第1図に示した実施例の動作原理説明図、第3図
は第1図における要部の動作説明図、第4図は従来の振
動監視装置の構成図、第5図は第4図に示した監視装置
の問題点説明図、第6図は第4図における要部の動作説
明図である。 1・・・・・・回転機械、1m・・・・・・回転軸、3
a、3b・・・・・・振動信号、7.14・・・・・・
振動監視装置、8振動検出器。 9・・・・・・回転基準位置検出器、 9m・・・・・
・回転基準位置信号、11・・・・・・ベクトル減算器
、  目a・−−−−−異常振動信号、tot、102
・・・・・・振動ベクトル演算器、tota。 102 a ・−・振動ベクトル信号、 A6 + A
t h AHm 131 mB、 、 Y、 、 Y、
・・・・・・回転同期振動ベクトル、 Yl、・・・基
準振動ベクトル、Z、・・・・・・差ベクトル。 箋  2  口 □時間(T) 1 3  閉 箋  4  図
Fig. 1 is a configuration diagram of a vibration monitoring device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the operating principle of the embodiment shown in Fig. 1, and Fig. 3 is an explanatory diagram of the operation of the main parts in Fig. 1. , FIG. 4 is a block diagram of a conventional vibration monitoring device, FIG. 5 is a diagram illustrating problems in the monitoring device shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of main parts in FIG. 4. 1...Rotating machine, 1m...Rotating shaft, 3
a, 3b... Vibration signal, 7.14...
Vibration monitoring device, 8 vibration detectors. 9...Rotation reference position detector, 9m...
・Rotation reference position signal, 11...Vector subtractor, eye a---Abnormal vibration signal, tot, 102
... Vibration vector calculator, tota. 102 a --- Vibration vector signal, A6 + A
th AHm 131 mB, , Y, , Y,
...Rotation synchronous vibration vector, Yl, ...Reference vibration vector, Z, ...Difference vector. Notebook 2 Mouth □ Time (T) 1 3 Closed note 4 Diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 回転機械の少なくとも一個所の振動検出場所における振
動を検出してこの検出結果に応じた振動信号を出力する
前記振動検出場所の各々に対応した振動検出器と、前記
回転機械の回転の基準位置を検出してこの検出結果に応
じた回転基準位置信号を出力する少なくとも一個の回転
基準位置検出器と、一個の前記振動信号と一個の前記回
転基準位置信号とが入力されこれら両入力信号について
所定の信号処理を行つて前記振動信号における前記回転
機械の回転速度に等しい周波数を有する振動の振動ベク
トルを算出して該振動ベクトルに応じた振動ベクトル信
号を出力する前記振動検出器に対応した振動ベクトル演
算器と、前記振動ベクトル信号が表す前記振動ベクトル
と該振動ベクトル信号に対応する内蔵の基準振動ベクト
ルとの差を演算してこの演算結果の差ベクトルの大きさ
に応じた異常振動信号を出力する少なくとも一個のベク
トル減算器とを備え、前記異常振動信号にもとづき前記
回転機械の振動を監視するものであつて、前記回転機械
の回転の前記基準位置は前記回転基準位置検出器に対応
して設けられていることを特徴とする回転機械の振動監
視装置。
a vibration detector corresponding to each of the vibration detection locations that detects vibrations at at least one vibration detection location of the rotating machine and outputs a vibration signal according to the detection result; at least one rotational reference position detector that detects and outputs a rotational reference position signal according to the detection result; one vibration signal and one rotational reference position signal are input; A vibration vector calculation corresponding to the vibration detector that performs signal processing to calculate a vibration vector of vibration having a frequency equal to the rotational speed of the rotating machine in the vibration signal, and outputs a vibration vector signal corresponding to the vibration vector. calculates the difference between the vibration vector represented by the vibration vector signal and a built-in reference vibration vector corresponding to the vibration vector signal, and outputs an abnormal vibration signal according to the magnitude of the difference vector as a result of this calculation. at least one vector subtractor, the vibration of the rotating machine is monitored based on the abnormal vibration signal, and the reference position of rotation of the rotating machine is provided corresponding to the rotation reference position detector. A vibration monitoring device for rotating machinery, characterized in that:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110283768A1 (en) * 2010-05-24 2011-11-24 Honeywell International Inc. Self-calibrating vibration sensor

Cited By (2)

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US20110283768A1 (en) * 2010-05-24 2011-11-24 Honeywell International Inc. Self-calibrating vibration sensor
US8746035B2 (en) * 2010-05-24 2014-06-10 Honeywell International Inc. Self-calibrating vibration sensor

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