JPH0222521A - 回転機異常振動検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、例えば自動車のエンジンや発電用タービン
等の回転機における異常振動を検出する回転機異常振動
検出器に関する。

（従来の技術） 一般に異常振動を検出する場合、供試体からの振動信号
の周波数分析を行ない、特定のパワースペクトラムが予
め設定した規定値以上になるとき異常と判定する手法が
取られている。ところで、供試体が回転機である場合、
正常時の周波数特性は第２図（ａ）に示すようになり、
周波数が低いほどレベルが高く、周波数が高くなるに従
って低レベルとなる。そこで、規定値もこれに合わせて
図中点線で示すように設定している。これにより、異常
振動が発生すると第２図（ｂ）に示すように異常振動に
よるスペクトラムが規定値を越えるので、異常振動発生
を検出することができる。

ところが、回転機には回転に伴って固有の振動が発生し
、この固有の振動は回転数に応じて変化する。このため
、上記のような従来の異常振動検出手段では、常に一定
の回転であれば上記手法で問題ないが、負荷変動等によ
り回転数が上昇すると回転数固有の振動によるスペクト
ラム成分が高い方ヘシフトするので、第２図（Ｃ）に示
すように回転数固有の振動によるスペクトラム成分が規
定値を越えてしまい、異常振動発生と誤判断されてしま
うおそれがある。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来の回転機異常振動検出手段では、
回転機の回転数が上昇すると回転数固有の振動によるス
ペクトラム成分が規定値を越えて異常振動発生と誤検出
されてしまうおそれがある。

そこで、この発明は上記の欠点を除去すべくなされたも
ので、回転機の回転数が変化しても常に正確に異常振動
の発生を検出できる回転機異常振動検出器を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係る回転機異常振
動検出器は、回転機からの振動信号を入力して周波数分
析を行ない、この周波数分析結果と異常判定用の規定値
とを比較することにより異常振動を検出するものにおい
て、前記振動信号から回転機の基本回転数を検出する基
本回転数検出手段き、この手段で得られる回転数の変化
に応じて前記異常判定用の規定値をシフトさせる規定値
調整手段とを具備して構成される。

（作用） 上記構成による回転機異常振動検出器では、回転機の基
本回転数の変化に応じて異常判定用の規定値をシフトさ
せるので、回転数固有の振動によるスペクトラム成分が
規定値を越えることはなく、正確に異常振動の発生を検
出することができる。

（実施例） 以下、第１図を参照してこの発明の一実施例を説明する
。

第１図はその構成を示すもので、この回転機異常振動検
出器は例えば加速度センサ等の振動ピックアップ２１．
チャージアンプ等のトランスデユーサ２２からなる振動
／電気信号変換系を有する。この振動／電気信号変換系
により変換された電気信号（振動データ）はＦＦＴ　（
高速フーリエ変換）演算器２３により周波数分解され、
その演算結果（スペクトラム）は比較器２４で規定値設
定器２５に予め各周波数に対応させて設定した規定値と
比較される。その比較結果は異常判断結果として例えば
アラーム発生器（図示せず）に送られる。

一方、ＦＦＴ演算器２３で得られたスペクトラムは乗算
器２Ｂに送られ、基準周波数発生器２７からの基準周波
数と乗算される。基準周波数発生器２７は供試体である
回転機（図示せず）に設定した基本回転数データを入力
し、その基本回転数固有の振動によるスペクトラムを基
準周波数として発生するもので、この基準周波数を乗算
器２６に送ることにより、ＦＦＴ演算器２３からのスペ
クトラムに重畳することができる。

このようにして得られたスペクトラムは逆ＦＦＴ演算器
２８で逆変換されて相関演算がなされ、この演算結果は
ピーク値位置検出器２９に送られる。

このピーク値位置検出器２９は相関演算結果から２つの
ピーク値の位置を検出し、両位置の間隔を求めることに
より基本回転数固有の振動によるスペクトラムに対する
実際の回転数固有の振動によるスペクトラムの誤差を求
めるものである。この誤差情報は規定値シフト制御器３
０に送られる。この規定値シフト器３０は誤差情報に応
じて規定値設定器２５に設定された規定値をシフトする
ものである。

すなわち、上記構成による回転機異常振動検出器では、
振動／電気信号変換系で得られた振動データをＦＦＴ演
算器２３でＦＦＴ処理することにより、回転機の振動ス
ペクトラムを得る。また、回転機に設定した基本回転数
データを基準周波数発生器２７に入力し、その基本回転
数固有の振動によるスペクトラムを基準周波数として発
生させ、この基準周波数を乗算器２Ｇに送ってＦＦＴ演
算器２３からのスペクトラムに重畳させる。

このようにして得られたスペクトラムを逆ＦＦＴ演算器
２８で逆変換することらより相関演算がなされる。この
演算結果をピーク値位置検出器２９に送り、２つのピー
ク値の位置を検出して両位置の間隔を求めることにより
、基本回転数固有の振動によるスペクトラムに対する実
際の回転数固有の振動によるスペクトラムの誤差を求め
ることができる。この誤差情報は回転機の回転数変動に
よる振動スペクトラムのシフト量に相当しているので、
規定値シフト制御器３０で誤差情報に応じて規定値設定
器２５に設定された規定値をシフトすることにより、自
動的に実際の回転数による振動スペクトラムに対応した
規定値に調整することができる。

したがって、上記構成による回転機異常振動検出器は、
回転機の回転数に応じて規定値がシフトするので、振動
スペクトラムが規定値を越えたとき、比較器２４の比較
結果により正しく異常振動を検出することができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、回転機の回転数が変化
しても常に正確に異常振動の発生を検出できる回転機異
常振動検出器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る回転機異常振動検出器の一実施
例を示すブロック図、第２図は従来の回転機異常振動検
出手段による誤検出を説明するだめの波形図である。 ２１・・・振動ピックアップ、２２・・・トランスデユ
ーサ、２３・・・ＦＦＴ演算器、２４・・・比較器、２
５・・・規定値設定器、２６・・・乗算器、２７・・・
基準周波数発生器、２８・・・逆ＦＦＴ演算器、２９・
・・ピーク値位置検出器、３０・・・規定値シフト器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −ン会 二に→ Δ゛Ｚ→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転機からの振動信号を入力して周波数分析を行ない、
   この周波数分析結果と異常判定用の規定値とを比較する
   ことにより異常振動を検出する回転機異常振動検出器に
   おいて、前記振動信号から回転機の基本回転数を検出す
   る基本回転数検出手段と、この手段で得られる回転数の
   変化に応じて前記異常判定用の規定値をシフトさせる規
   定値調整手段とを具備する回転機異常振動検出器。