JPH02242149A - 摺動運動部の信頼性評価システム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアコースティック・エミッション（以下ＡＥと
略記）計測法を用いた診断システムに係り、特に（摺動
運動部をもつ）新設計製品の信頼性試験や従来製品の寿
命試験などを実施するのに好適な摺動運動部の信頼性評
価システムに関する。

〔従来の技術〕

摺動運動部を有する商品として、例えばルームエアコン
や冷蔵庫などに用いられる圧縮機が有る。

該圧縮機はフロンガス等の冷媒を圧縮するものであり、
摺動部を多数持つ、しかも該摺動部は精密に作られてい
る。たとえば、摺動部の潤滑悪化あるいは摺動部材の材
料劣化などの設計不良が原因となる異常が発生した場合
、摺動部が損傷し、これが進行すると摺動部のロック、
すなわち焼損してしまう異常事態が発生する。

そこで、上述したような摺動運動部を有する製品の開発
メーカは常にその信頼性並びに寿命試験などを実施する
必要が有る。すなわち、上記寿命試験にて満足する結果
が得られなかった場合は、設計にフィードバックし、満
足する製品を開発できるまで、同様の操作を繰り返す必
要性があるからに他ならない。

たとえば上記圧縮機の寿命試験方法としては連続数ケ月
間加速運転を実施し、試験終了後、圧縮機を分解点検し
、摺動部の摺動状態を調べる方法が従来から採られてい
る。

さらに上記手法とは異なり機械的な方策として、たとえ
ば特開昭６２−７５０９５号公報、特開昭５８−１７６
５４５号公報などに提案がされている。特開昭６２−７
５０９５号公報は圧縮機から発生する騒音あるし１は振
動信号を検出し、信号の最大値と最小値との比率から異
常の判定を行なう方法であり、特開昭５８−１７６５４
５号公報は圧縮機から発生する振動信号の時間特性パタ
ーンと周波数パターンに対し、限界値を設け、それを越
えるパターンを示すものを異常と診断するシステムであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術について以下に問題点を提起する。

まず、数ケ月に亘る加速運転による方法であるが、これ
は信頼性試験や寿命試験が終了するまで時間がかかりす
ぎるという大きな問題がある。

また、特開昭６２−７５０９５号公報や特開昭５８−１
７６５４５号公報については信頼性試験や寿命試験に適
用することに関して特に述べられておらず、むしろ製品
出荷時の診断について言及されているのが主である。製
品出荷時の診断の場合、圧縮機の運転条件はある程度統
一されて運転される。しかし、信頼性試験や寿命試験に
おいては、第２図に示すように、連続運転の他、継続運
転がある。しかも断続運転の運転モードはそれぞれ異な
る。さらに運転途中で液戻りと呼ばれる冷媒を気体から
液体に変えて運転する試験もある。断続運転における回
転立上り時や前記液戻り時は圧縮機の運転状態が非常に
不安定であり、圧縮機から発生する騒音や振動も大きく
変化してしまう、従って、上述した各公開公報にて示さ
れた技術がそのまま使用できないという問題点が有る。

次に上述した公開公報にて述べられているセンシング技
術について以下述べる。特開昭６２−７５０９５号公報
にて述べられている騒音を検出する手法であるが、騒音
検出法は暗騒音の問題がある。

すなわち、周囲環境に大きく影響されるため、無響室に
て診断を実施しないと良好な結果は得られない。

また、再公開公報にて述べられている振動検出法につい
てであるが、振動検出法では振動部の初期異常（剥離や
すり傷など）を検出することは不可能な点にある。第３
図は第６図アコースティック・エミッション総合コンフ
ァレンス論文集（１９８７年１１月１９．２０発表会、
主催（社）日本非破壊検査協会）のＰ１０６〜Ｐ１１１
に掲載された「転がり軸受のＡＥによる異常診断技術」
に記載されたデータ例を示したものである。

ころがり軸受摺動部の剥離検出例であり、ＡＥ計測法に
て検出したＡＥ信号並パワー値は剥離の初期段階から上
昇するのに対し、振動加速度はＡＥ信号並りだいぶ遅れ
最終段階で上昇しており、摺動部剥離の初期検出が困雅
であることを示している。発明者らの変型なる実験にお
いても振動検出法では前記圧縮機摺動部損傷の初期段階
を検出することは不可能であった。しかし、ＡＥ計測法
を用いたところ、初期段階のすり傷発生の検知が可能で
あった。

本発明の目的は、該圧縮機も含め、摺動運動部の信頼性
並びに寿命が評価できるシステムを提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための手段として、ＡＥ計測法を用
いることを提案する。

摺動運動部を有する製品として、以下ルームエアコンや
冷蔵庫等に用いられている圧縮機を例に採って説明する
。たとえば、該圧縮機の軸受とクランクシャフト摺動部
の潤滑不良により上記摺動部が金属接触を起こした場合
、摺動部がわずかに削り取られることになる。この削り
取られる時、ＡＥ信号並なわち弾性波信号が発生する。

発明者らの実験の結果、摺動部に数μｍ以上の傷が付け
ば正常晶とは異なるＡＥ信号並発生することが確認され
ている。すなわち、上記ＡＥ計測法を用いれば圧縮機摺
動部の寿命並びに信頼性評価が高精度で可能となる。

また、前述したように異なった運転モードに対応するた
め、第２図■に示す圧縮機の運転状態が安定した領域に
てＡＥ信号並取り込み摺動部の評価をすることにした。

従って高精度であり、しかもきわめて信頼性の高い摺動
部の寿命並びに信頼性評価試験が達成できる。

〔作用〕

たとえば圧縮機から発生するＡＥ信号並調べると、定常
的に突発型ＡＥ信号並以下定常ＡＥ波と呼ぶ）が１回転
に１回発生するが、摺動部にすり偏性損傷が発生すると
、該定常ＡＥ濾波間他のＡＥ信号並発生する。また、摺
動部に摩耗性損傷が発生するとＡＥ信号並あたかも振幅
変調された形態を示すことになる。そこで、これらの異
常を検出するための手段として、ＡＥ信号並検波し、１
回転当りのＡＥ信号並発生数を調べることによりすり偏
性損傷の判定が可能となる。さらに該検波信号の周波数
分析結果より得られる回転同調成分の強度を調べること
により摩耗性損傷の判定が可能となる。

さらには第２図にて示した■領域を見つける方策として
、まず圧縮機の回転立上り時を検出し。

規定時間待った後、回転数の変動量をチェックする。変
動量が規定値以内であれば、圧縮機の運転状態が安定し
ているためＡＥ信号並取り込み摺動部の運動状態を評価
する。しかし、変動量が規定値以外である時はさらに変
動量をチェックし続け、安定した時点でＡＥ信号並取り
込む。さらに、第２図に示した断続運転モードＮα４に
おける液戻り時を回避するため、変動量チェック時間を
同図に示すｔ１以内とする。ｔ１以内の時間にて回転数
が安定しない場合には１次の運転時まで待ち、再び回転
立上り時を検出し、同様の操作を繰り返す。

たとえばスキャン装置を用い同一システムにて多数の圧
縮機の寿命試験を実施する場合は、上記し１以内の時間
に回転数が安定しなかったら、次の圧縮機ヘスキャンし
、同様のチェックを行ないながら順次圧縮機の摺動部の
運転状態の評価を行えば、効率的な信頼性評価試験を行
なうことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。ここでは、摺動運動部を有する部品として圧縮機
を例に挙げ、その信頼性並びに寿命試験システムについ
て説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るロータリ圧縮機の摺動
部信頼性評価システムの全体構成図である。第４図は前
述した圧縮機の信頼性試験における断続運転及び液戻り
時に圧縮機から発生するＡＥ出力例を示したものである
。同図に示されるように運転直後から回転数が安定する
までＡＥ信号並レベルが上昇する。しかし、それ以降Ａ
Ｅ信号出力が安定することが分かる。また、運転が液戻
り状態になると運転直後と同様ＡＥ信号並レベルが上昇
することも分かる。第５図は第４図に示した■、■、◎
の各点において計測したＡＥ信号出力波形例である。０
点においては、摺動部が摩耗する際発生するラビング波
形２０が明瞭に表われている。これに対し０点のＡＥ信
号出力波形は正常ＡＥ波２１が発生するものの他のバッ
クグランドノイズは低いことが分かる。さらに、０点の
液戻り時は同図に示すように前記定常ＡＥ波２１の振幅
が大きくなるとともに、全体のバックグランドノイズレ
ベルが上昇する。上述した圧縮機の運転直後においては
１回転が不安定であるため。

摺動部に軽微な摩耗が発生する。この際ラビング波形２
０が発生するものと考えられる。さらに液戻り時は圧縮
機の負荷が通常の気体圧縮時とは異なり大きくなるため
、摺動部での金属接触現象がわずかに増え振幅レベルが
上昇するものと考えられる。なお、上述した定常ＡＥ波
２１の発生要因は第６図に示すベーン３０の上死点にお
けるシリンダ溝３１との衝突によるＡＥ信号並ある。

以上述べたように、圧縮機摺動部の信頼性並びに寿命試
験を実施するに当っては、上述した圧縮機運転直後及び
液戻り等の不安定な時期を避け、ＡＥ信号並発生が安定
した状態にてＡＥ信号並検知するのが好ましい。

次に第１図に示した圧縮機の摺動部信頼性評価システム
の具体的構成とその動作例について説明する。圧縮機１
のチャンバにＡＥセンサ２を装着する。また圧縮機の回
転数を検出するため、回転検出センサ３を設置する。前
記ＡＥセンサ２の出力は増幅器４にて増幅され、次に検
波器５にて検波され、検波信号がＡ／Ｄコンバータ６に
入力される。一方、前記回転検出センサ３の出力は信号
取り込み判定部７に入力される。前記信号取り込み判定
部７では第７図で示すタイミングチャートに従った動作
を実行する。すなわち、第７図■領域にて回転立上り検
出回路７ａは設定回転数と比較し、圧縮機の回転立上り
を検出する。前記圧縮機の回転数が設定回転数に達した
場合、次に時間カウンタ７ｂにて設定された時間（第７
図■領域）カウントされる。設定時間を経過した場合、
同図に示すように、前記時間カウンタ７ｂより回転立上
り信号が出力される。この動作は圧縮機起動後設室スピ
ードに達し回転数が安定するまでの待ち時間である。上
記回転立上り信号は回転数安定チェック回路７Ｃに入力
される。前記回転数安定チェック回路７ｃでは、上記回
転立上り信号が入力されると同時に前記回転数検出セン
サ３から出力される回転数の安定度をチェックする（第
７図［相］領域）０回転数の安定度が設定された範囲内
である場合、前記回転数安定チェック回路７ｃより、第
７図に示す回転安定信号が出力される。上記回転立上り
信号及び回転安定信号は第１図に示すように０１０　（
ディジタル入出力）インターフェイスを通じパソコン８
に通信される。

前記パソコン８では前記回転立上り信号及び回転安定信
号のＡＮＤが取れた時点でＧＰＩＢインターフェイスを
通じて、前記Ａ／Ｄコンバータ６に前記検波器５及び回
転検出センサ３の各出力を取り込む指令を発する。第７
図のタイミングチャートで示すと■領域が信号取り込み
時間となる。

第８図に前記Ａ／Ｄコンバータ６に入力される信号波形
例を示す。なお、上述した回転立上り信号は第７図に示
すように規定時間経過した後、出力が解除される。これ
は、前述した液戻りによる不安定運転状態下でのＡＥ信
号並びに回転信号の取り込みを回避するための処置であ
る。

第９図は以上述べた信号取り込み判定の動作を含めた圧
縮機信頼性評価システムの全体診断フロー図である。同
図破線を囲まれる部分は前述した信号取り込み判定部７
を含め、ハードウェアにて構成されるハード処理部４ｏ
であり、−点鎖線で囲まれる部分はソフトウェアにて処
理される回転数チェック部４１．さらに二点鎖線で囲ま
れる部分は圧縮機摺動部の異常状態を判定するためのソ
フトウェア−にて処理される異常判定処理部４２である
。また、信号取り込み指令部４３は上述したＧＰＩＢイ
ンターフェイスに含まれる通信手段である。

以下第９図を用いて上述したソフトウェアにて処理され
る項目について詳細に説明する。同図に示す前記信号取
り込み指令部４３の指示により、前記Ａ／Ｄコンバータ
６にて記憶された各信号はＧＰＩＢインターフェイスを
介し、前記パソコン８に入力される。前記パソコン８で
は回転数変動チェック部４１ａにて入力された圧縮機回
転信号の変動率を調べる。前述したハード処理部、４０
による回転数安定判定の他に、ここで、ことさら回転信
号の変動率をチェックするのは次の理由による。一定速
圧縮機（３０００及び３６００ｒｐｍ　）の場合、トッ
プスピードに達した後、大きく回転数が変動することは
ないが、インバータタイプの圧縮機の場合、負荷が変化
すると、これに合わせ２５０ｒｐａ＋程度は容易に変動
する。そのため、前述したハード処理部４ｏにおいて回
転数が安定であると判定されても前記Ａ／Ｄコンバータ
６に取り込んだ信号の回転数が変動していたのでは、前
述した理由により正確な摺動部診断を実施することは困
難なためである。さらに第９図に示す加算平均処理部４
２ａにて、第８図に示した回転信号５１をトリガ信号と
し、前記ＡＥ検波信号５０を複数回加算平均処理する。

この時、回転信号が変動していると正確な加算平均処理
は困難となる。第１０図は加算平均処理のシミュレーシ
ョン例であるが、同図に示すように回転数の変動が無い
場合に比べ、変動が有ると波形の後半が乱れる（振幅が
小さくなる）ことが分かる。

前記回転数変動チェック部４１ａでは具体的に次の処理
を実行し、回転数の変動率を計測する。

第１１図に示すように、前記Ａ／Ｄコンバータ６に取り
込んだ回転信号のゼロクロス点のワード数ｗ１を計測し
、次に示す計算式にてその平均値Ｗを求める。

ｎ　　ｉ＝１ 次に各ワード数Ｗｉ　が次の不等式にて示される範囲内
に全て入っている場合は良好、１つでも欠けていた場合
は不可とし、第９図に示すフロー図に従って、ＧＰＩＢ
インターフェイスを通じ再び前記Ａ／Ｄコンバータ６に
信号を取り込む指令を出す。

ｗ　　ｗｈ＜ｗｔ＜ｗ＋ｗｋ−（２） （２）式のｗｋは回転数の変動が多少あっても加算平均
処理には特に影響が無いため、多少幅をもたせるために
設けた許容ワード数である。なお、上述した回転変動率
の算出法は一例であり、回転信号のピーク値の間隔ワー
ド数を求めるなど、ワード数の違いから変動率を算出す
る方法であればどのような方法を用いてもかまわない。

上記動作は（２）式が満足するまで繰り返し続けられる
が、（２）式を長時間に亘って満足することが無い場合
、次の処理に進めない。そのためシステムは停止したに
等しい状態となる。そこで本システムでは、第９図に示
すように回転数不安定チェック部４１ｂを設は規定回数
（ｋ）以上連続して上記（２）式を満足しない場合は回
転数不安定のメツセージを第１図に示すＣＲＴデイスプ
レィ９やプリンタ１０を通じ外部に出力する。上記メツ
セージを見ることによりオペレータは回転数変動の原因
となるセンサの不良や装着不良並びに圧縮機自体を交換
するなどの対策を採ることができる。

一方、上記回転数変動チェック部４１ａにて良好と判定
された場合、前述したように前記加算平均処理部４２ａ
にて加算平均処理が実行される。

上記加算平均処理はＡＥ検波信号に含まれるランダムノ
イズを除去し、摺動部損傷によって発生するＡＥ信号並
みを有効に抽出するため行なうものである。また、加算
平均処理と同時に周波数分析処理部４２ｂにてＡＥ検波
信号の周波数分析を実施する。

次に波形演算部４２ｃにて、前記加算平均処理部４２ａ
にて処理された加算平均処理波形の圧縮機１回転当りの
ＡＥ信号発生数を検出する。圧縮機摺動部に異常が発生
すると、第１２図に示すように、正常晶より発生する定
常ＡＥ波２１の他にすり傷による異常摺動部から異常Ａ
Ｅ波６０が発生する。上記波形演算部４２ｃでは、第１
２図に示すように、設定されたしきい値電圧Ｖ　ｉ　ｈ
と加算平均処理波形を比較し、Ｖｔｈを越えた信号の発
生数Ｎを計数し、人定判定部４２ｄに結果を出力する。

前記異常判定部４２ｄでは、設定値に１とＮとを比較し
、正常、異常の判定を実行するとともに、判定結果を前
記ＣＲＴデイスプレィ９や前記プリンタ１０を通し外部
へ出力する。

第１２図には摩耗性異常によって発生する異常ＡＥ波６
１も併記した。前記周波数分析処理部４２ｂにて第１２
図に示した正常晶及び摩耗性異常品より発生するＡＥ波
形を周波数分析すると第１３図に示すようになる。正常
晶の場合、圧縮機の回転数に相当する周波数成分子ｒが
第１ピーク電圧となり、その倍高調波成分が徐々に減衰
する形をとる。しかし、摩耗性異常品の場合は上記とは
異なり、はとんどｆｒ値のみ顕著に表われる。

上記周波数分析処理部４２ｂからは上述した周波数分析
結果が周波数比率演算部４２ｅに出力される。次に前記
周波数比率演算部４２ｅにて実行する処理手順を説明す
る。

上記周波数分析データをもとに次に示す演算を実行する
。

Ｋ＝　ｆ　＝　Ａ　ｆ　ｒ／　Ａ　ｆ　ｔ　　　　　　
　　　　　−（３）上記Ａ　ｆ　ｔは周波数分析結果の
全周波数に亘る強度の総和値であり、　Ａ　ｆ　ｒは圧
縮機回転数に相当する周波数成分の強度である。上記（
３）式にて求められた周波数比率Ｋｒｆ　値は異常判定
部４２ｆにて、設定値に２と比較され、正常、異常の判
定がなされ、判定結果が前記ＣＲＴデイスプレィ９や前
記プリンタ１０にて外部に出力される。なお、第１図に
示すフロッピーディスク１１にはデータＮα、診断時間
、ＡＥＥ均値、ＡＥピーク値、周波数分析結果における
第１．第２．第３ピーク電圧値とその周波数、圧縮機の
回転数及び前述した周波数比率Ｋ　ｒ　ｆ　やＡＥ発発
生数丁値並びに異常診断結果などを記憶させると良い。

そうすれば信頼性試験終了後、第１４図に示すように前
記ＣＲＴデイスプレィ９によって各パラメータのトレン
ド表示も可能となるため、いつの時点から圧縮機に異常
が発生したのかを知ることが出来るのはもちろんのこと
、各パラメータの経過を解析することにより寿命の予測
が可能となる。

また、上述したトレンド表示はオフライン処理となるが
１本信頼性評価システムにおけるオンラインのグラフィ
ック表示例について以下述べる。

第１５図は第１のグラフィック表示例である。

診断データＮαごとに〈正常〉〈異常〉の診断結果と回
転数不安定による〈不能〉表示の他、各解析パラメータ
が同一画面上にグラフで表示される。

右側径部しい診断データであり、診断数が増えれば自動
的に左にスクロールされ、古いデータは消され新しい診
断結果が加えられる。

第１６図は第２のグラフィック表示例である。

横軸は各しきい値電圧であり縦軸はＡＥ発発生数丁ある
。折れ線グラフは各しきい値電圧にて検出されたＡＥ発
発生数丁プロットしたものである。

さらに右側上部にある数値は各しきい値電圧におけるＡ
ＥＥ生数を数値で示したものである。

第１７図は第３のグラフィック表示例である。

各種解析パラメータの内３種類の値の相関が一目で分か
るようにレーダチャートに表わしたものである。同図に
示す三角形のパターンより異常状態を判断することが可
能である。

なお、上述した信頼性評価システムにて、長時間の信頼
性や寿命試験を実施し、前述したフロッピーディスクに
てデスケラトに貴重なデータを数多く記憶したとする。

たとえば、試験終了直前。

突然の落雷により停電になった。その時、偶然にもデス
ケラトにデータをアクセスしていた。このような場合、
デスケラトに記憶された貴重なデータが破壊されてしま
う事故の発生する可能性がある。そこで、上述したシス
テムに第１８図で示すように無停電々源１２を付設し、
落雷などの突然の電源遮断時にも、ＤＩＯインターフェ
イスを通じ前記パソコン８にその旨指令を出力する。前
記パソコン８では前記無停電々源１２が作動中にデスケ
ラトに記憶されたデータを破壊することなくシステム自
体を自動的に停止させる。

以上摺動運動部をもつ製品として、圧縮機の信頼性評価
システム例について述べた。上記システムを用いて診断
を実施すれば、信頼性の極めて高い摺動部の寿命並びに
信頼性の評価が可能である。

また、摺動運動部損傷の初期検出能力に優れたセンシン
グ技術としてＡＥ計算法を用いているため、早期に摺動
部の信頼性評価ができる。従って、摺動運動部を有する
製品の設計部内へのフィードバックが早くおこなえるな
ど、新製品開発期間の短縮を図ることが可能となる。

［第２の実施例］ 次に本発明の他の実施例について説明する。上述した発
明は１台の圧縮機の信頼性評価システム例である。とこ
ろで、寿命試験や信頼性試験は同時に数台〜数十台実施
される６そこで、同時に多数の圧縮機の診断が実施でき
る信頼性評価システムの発明例を第１９図に示す。以下
具体的構成例とその動作について説明する。

複数台の圧縮機１８〜１ｎに複数個のＡＥセンサ２ａ〜
２ｎをそれぞれ装着する。また、それぞれの圧縮機の回
転数を検出するため、回転検出センサ３ａ〜３ｎを設置
する。次に上記ＡＥセンサ出力は増幅器４ａ〜４ｎにて
それぞれ増幅され。

回転検出センサ出力と同様、スキャン装［７０に入力さ
れる。前記スキャン装置７０はマルチプレクサ７０ａ、
７０ｂと前記信号取り込み判定部７より構成される。

前記マルチプレクサ７０ａ、７０ｂのスイッチは前記り
工Ｏインターフェイスを通じて前記パソコン８より指示
されるスキャン指令に基づいて切り換えられると同時に
ＤＩＯインターフェイスを通じて前記スキャン装置７０
ａ、７０ｂのスイッチＮαが前記パソコン８に通信され
る。１対のＡＥ信号並び回転信号は前記マルチプレクサ
７０ａ。

７０ｂにて指定されたスイッチを介し出力される。

次に前記スキャン装置７０内に収納された前記信号取り
込み判定部７では前記マルチプレクサ７０ｂより出力さ
れる回転信号の回転立上り並びに回転数の安定度をチェ
ックしＤＩＯインターフェイスを通し、前記パソコン８
に結果を通信する。

これ以降前述した実施例と同様の判定処理がなされ、Ｄ
ＩＯインターフェイスを介して通信された前記マルチプ
レクサ７０ａ、７０ｂのスイッチ尚と診断結果とを付き
合せ前記ＣＲＴデイスプレィ９や前記プリンタ１０にて
外部に出力する。−方、前記フロッピディスク１１にて
デスケラトに各データを記憶する。

第２０図は上述した信頼性評価システムのグラフィック
表示例である。ＡＥセンサＮα１〜Ｎα１゜まで最大３
０の診断結果が一度にトレンド表示できる。く正常〉く
異常〉く不能〉の診断結果は一目で分かりやすいように
キャラクタ−コードにより記号化されている。上述した
表示例を見ればオペレータはくどの圧縮機が〉　くいつ
から〉異常になったのかを即座に見ることが出来る。診
断結果が３０データを越えた場合、自動的に左にスクロ
ールし古いデータは消され、新しい診断データが右側に
加えられる。

以上述べた本発明例によれば同時に複数台の圧縮機の摺
動部診断が可能となるため、信頼性試験を効率よ〈実施
することが可能となる。

その他の実施例 本発明は前述した発明の機能をさらに向上させたもので
ある。前述した発明例は圧縮機の運転状態、すなわち回
転数が安定するのを待つ。いわゆる受動的な診断手法で
あった。

本発明は逆に圧縮機の回転数が不安定な場合、圧縮機の
回転数が安定になるように制御することにより回転安定
状態を自ら作り診断を実施するものである。

第２１図に本発明の具体的構成例を示す。前記信号取り
込み判定部７並びに回転数チェック部４１より出力され
る回転不安定及び回転変動重大の各指令は回転数制御回
路８０に入力される。前記回転数制御回路８ｏでは、上
記いずれかの指令を受信した場合、駆動電源８１を制御
する。たとえばインバータタイプの圧縮機であればＤＣ
パルス電源波形のデユーティ比率を、また一定速タイプ
であれば交流電源の電圧を制御する。以上の動作を繰り
返し実行することにより、前記圧縮機１の回転数は安定
する。次に回転数が安定した状態にてＡＥ信号並回転信
号を取り込み、以降前述した信頼性評価システムにて摺
動部の異常診断を実施する。

〔発明の効果〕

本発明によれば複数個の摺動運動部の異常を同時に、し
かも早期かつ高精度で診断することが可能であるため、
摺動運動部の信頼性並びに寿命試験の効率が大幅に向上
する。

さらに前述したように摺動運動部の信頼性を早期に判定
できるため、設計部内へのフィードバックが早い時点で
図れるなど、新製品開発期間の短縮が可能となる。従っ
て、工業的あるいは経済的にその効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例、第２図、第４図。 第５図、第８図、第１０図、第１２図、第１３図は本発
明を説明するためのデータ例、第３図は本発明の詳細な
説明するためのデータ例、第６図は本発明を説明するた
めの補足図、第７図２．第１１図は本発明の動作機能を
述べるための説明図、第９図は本発明の動作フロー図、
第１４図、第１５図、第１６図、第１７図、第２０図は
本発明におけるグラフィック表示例、第１８図、第１９
図。 第２１図は本発明の他の実施例である。 １・・・圧縮機、２・・・ＡＥセンサ、３・・・回転検
出センサ、６・・・Ａ／Ｄコンバータ、７・・・信号取
り込み判定部、８・・・パソコン、１２・・・無停電々
源、４０・・・ハード処理部、４１・・・回転数チェッ
ク部、４２・・・異常判定処理部、７ｏ・・・スキャン
装置、８０・・・回転数制御回路、８１・・・駆動電源
。 第 図 第 図 間（ｈｌ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 第 １６図 １７図 第２０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、摺動運動部の運転状態を検出し、安定運転状態時に
   前記摺動運動部から発生する弾性波信号を検知し、前記
   弾性波信号の発生状況から摺動運動部の異常を診断する
   ことを特徴とする摺動運動部の信頼性評価システム。 ２、摺動運動部から発生するＡＥ信号並びに摺動運動部
   の運転状態を検出し、安定運転状態時に前記ＡＥ信号を
   取り込み、規定時間内のＡＥ信号の発生数から摺動運動
   部の異常を診断することを特徴とする摺動運動部の信頼
   性評価システム。 ３、摺動運動部から発生するＡＥ信号並びに摺動運動部
   の運転状態を検出し、安定運転状態時に前記ＡＥ信号を
   取り込み、前記ＡＥ信号の検波処理波形を周波数分析し
   、前記周波数分析結果における周波数の分布状態より、
   摺動運動部の異常を診断することを特徴とする摺動運動
   部の信頼性評価システム。 ４、摺動運動部から発生するＡＥ信号並びに摺動運動部
   の位置情報信号を検出し、前記位置情報信号の変動量か
   ら前記摺動運動部の運転安定度を評価し、安定な運転状
   態において発生した前記ＡＥ信号を用い、前記ＡＥ信号
   の発生状況から摺動運動部の異常を診断することを特徴
   とする摺動運動部の信頼性評価システム。 ５、摺動運動部から発生するＡＥ信号並びに摺動運動部
   の位置情報信号を検出し、前記位置情報信号の変動量か
   ら前記摺動運動部の運転安定度を評価し、安定な運転状
   態において発生したＡＥ信号を用い、前記ＡＥ信号を検
   波処理し、前記検波処理波形の周波数分析結果、並びに
   前記位置情報信号をトリガー信号として得られた前記検
   波処理波形の加算平均処理波形の特徴解析結果とをあら
   かじめ設定された規準値と比較することにより前記摺動
   運動部の異常を診断することを特徴とする摺動運動部の
   信頼性評価システム。 ６、複数個の摺動運動部から発生するＡＥ信号及び摺動
   運動部の位置情報信号を検出するためのセンサ群と前記
   センサ群の内、１対あるいは複数組のセンサ出力を抽出
   し、外部に出力する信号分配器と、前記信号分配器より
   出力される位置情報信号の変動量から前記摺動運動部の
   運転安定度を評価し、前記信号分配器より出力される安
   定な運転状態にて発生したＡＥ信号を用い、前記ＡＥ信
   号の発生状況から前記摺動運動部の異常を診断した後、
   前記信号分配器のスイッチを切り換え、前記複数個の摺
   動運動部の異常を順次繰り返し診断することを特徴とす
   る摺動運動部の信頼性評価システム。 ７、複数個の摺動運動部から発生するＡＥ信号及び摺動
   運動部の位置情報信号を検出するためのセンサ群と、前
   記センサ群の内、１対あるいは複数組のセンサ出力を抽
   出し、外部に出力する信号分配器と、前記信号分配器よ
   り出力される位置情報信号の変動量から前記摺動運動部
   の運転安定度を評価し、前記信号分配器より出力される
   安定な運転状態にて発生したＡＥ信号を検波し、検波信
   号の周波数分析結果、並びに前記位置情報信号をトリガ
   ー信号として得られた検波波形の加算平均処理波形の特
   徴解析結果とをあらかじめ設定された基準値と比較する
   ことにより前記摺動運動部の異常を診断した後、前記信
   号分配器のスイッチを切り換え、前記複数個の摺動運動
   部の異常を順次繰り返し診断することを特徴とする摺動
   運動部の信頼性評価システム。 ８、特許請求の範囲第４、第５、第６、第７項記載の信
   頼性評価システムにおいて、前記位置情報信号は前記摺
   動運動部の回転信号であることを特徴とする摺動運動部
   の信頼性評価システム。 ９、摺動運動部から発生するＡＥ信号を検出するための
   ＡＥセンサ及び前記摺動運動部の回転信号を検出するた
   めの回転検出センサと前記ＡＥセンサにて受信した信号
   を検波するための検波器と前記回転検出センサから出力
   される回転信号を監視し、前記摺動運動部の回転立上り
   及び回転の安定状態を判定し、あらかじめ設定された規
   準値を満足した場合、それぞれ回転立上り信号及び回転
   安定信号を出力する信号取り込み判定部と前記回転立上
   り信号及び回転安定信号が入力されたＡＮＤが取れた時
   点で前記検波器からＡＥ検波信号と前記回転信号を取り
   込む指令をＡ／Ｄコンバータに指令する信号取り込み指
   令部と、前記Ａ／Ｄコンバータから出力される前記回転
   信号の変動率を調べ、規準値以外であつた場合には再度
   、前記Ａ／Ｄコンバータに新らたな信号を取り込む指令
   を、規準値以内である場合には診断を実行するための指
   令を出力する回転数チェック部と前記Ａ／Ｄコンバータ
   から出力されるＡＥ検波信号の周波数特性を解析するた
   めの周波数分析処理部と、前記周波数分析処理部にて処
   理された結果を用い、前記摺動運動部の回転周波数成分
   と全周波成分との比率を演算する周波数比率演算部と前
   記回転信号をトリガー信号とし、前記ＡＥ検波信号を複
   数回加算平均処理する加算平均処理部と前記加算平均処
   理部にて処理された加算平均処理波形に含まれるＡＥ信
   号の発生数を算出する波形演算部と、あらかじめ設定さ
   れた規準値と比較することにより、摺動運動部の異常を
   診断するための第１、第２の異常判定部とから構成され
   る異常判定処理部と、前記異常判定処理部の診断結果を
   表示する表示部とから成る摺動運動部の信頼性評価シス
   テム。 １０、特許請求の範囲第９項における信頼性評価システ
   ムにおいて、回転信号の変動率が規準値以外である判定
   結果が規定回数連続して継続した場合、回転数不安定の
   メッセージを前記表示部にて外部に表示することを特徴
   とする摺動運動部の信頼性評価システム。 １１、特許請求の範囲第９、第１０項記載の信頼性評価
   システムにおいて、複数個の摺動運動部のＡＥ信号及び
   回転信号を検出するためのＡＥセンサ及び回転検出セン
   サからなるセンサ群を複数組設けるとともに、スキャン
   装置を付設し、前記スキャン装置に前記センサ群の出力
   を入力し、前記センサ群の内、１対あるいは複数組のセ
   ンサ出力を前記スキャン装置にて選択し、前記スキャン
   装置にて選択されたＡＥ信号及び回転信号を用い、前記
   摺動運動部の異常を診断後、前記スキャン装置のスイッ
   チを切り換え、前記複数個の摺動運動部の異常診断を順
   次繰り返し実行することを特徴とする摺動運動部の信頼
   性評価システム。 １２、特許請求の範囲第９、第１０、第１１項記載の信
   頼性評価システムにフロッピーディスクを付設し、前記
   フロッピーディスクにて診断データＮｏ．、診断時間、
   ＡＥ平均値、ＡＥピーク値、ＡＥ検波信号の周波数分析
   結果における第１、第２、第３ピーク電圧値とその周波
   数、摺動運動部の回転数及びＡＥ発生数などの解析パラ
   メータ並びに異常診断結果を記憶させる機能を設けたこ
   とを特徴とする摺動運動部の信頼性評価システム。 １３、特許請求の範囲第１２項記載の信頼性評価システ
   ムにおいて、前記システムに供給される電源が遮断され
   た場合、即座に前記摺動運動部の信頼性評価システムに
   電源を供給するための無停電々源を付設したことを特徴
   とする摺動運動部の信頼性評価システム。 １４、特許請求の範囲第１２項記載の信頼性評価システ
   ムにおいて、前記フロッピーディスクにて記憶されたデ
   ータを用い、横軸に診断ナンバーを、縦軸に前記診断ナ
   ンバーに対応した前記解析パラメータが表示できるトレ
   ンド表示機能を設けたことを特徴とする摺動運動部の信
   頼性評価システム。 １５、特許請求の範囲第９、第１０、第１１項記載の信
   頼性評価システムにおいて、診断ナンバーごとの正常、
   異常の診断結果表示並びに回転不安定による不能表示の
   他、横軸に診断ナンバーを、縦軸に各診断ナンバーに対
   応する前記解析パラメータが同一画面上に一度に表示さ
   れ、しかも、古いデータは消され、新しいデータが順次
   書き込まれるように画面全体がスクロールする表示機能
   を設けたことを特徴とする摺動運動部の信頼性評価シス
   テム。 １６、特許請求の範囲第９、第１０、第１１項記載の信
   頼性評価システムにおいて、前記加算平均処理波形の各
   しきい値電圧におけるＡＥ発生数を示す表示法として、
   Ｘ軸に各しきい値電圧を、Ｙ軸に各しきい値電圧におけ
   る前記ＡＥ発生数をグラフにて表示するとともに、同一
   画面上に各しきい値電圧と各しきい値電圧における前記
   ＡＥ発生数の数値を表示する機能を設けたことを特徴と
   する摺動運動部の信頼性評価システム。 １７、特許請求の範囲第９、第１０、第１１項記載の信
   頼性評価システムにおいて、前記ＡＥ解析パラメータの
   値の相関が一目で分かるように、レーダチャート上に各
   解析パラメータの値を示す表示機能を設けたことを特徴
   とする摺動運動部の信頼性評価システム。 １８、特許請求の範囲第１１項記載の信頼性評価システ
   ムにおいて、複数個のＡＥセンサナンバーを縦軸に、各
   ＡＥセンサにて実施された診断結果を図形化し、そのト
   レンドを横軸に表示するとともに、古いデータは消され
   、新しいデータが順次書き込まれるように画面全体がス
   クロールする表示機能を設けたことを特徴とする摺動運
   動部の信頼性評価システム。 １９、摺動運動部の運転状態を検出し、運転状態が不安
   定である場合、摺動運動部の駆動電源を制御し、運転状
   態を安定にした後、前記摺動運動から発生するＡＥ信号
   を検出し、前記ＡＥ信号の発生状況から摺動運動部の異
   常を診断することを特徴とする摺動運動部の信頼性評価
   システム。 ２０、特許請求の範囲第９、第１０、第１１項記載の信
   頼性評価システムにおいて、前記信号取り込み判定部及
   び前記回転数チェック部より、回転数不安定の指令が入
   力された場合、前記摺動運動部の駆動電源を制御する回
   転数制御回路を設けたことを特徴とする摺動運動部の信
   頼性評価システム。 ２１、特許請求の範囲第１項から第２０項記載の信頼性
   評価システムを用いて摺動運動部の異常診断を実施する
   方法。 ２２、特許請求の範囲第１項から第２０項記載の信頼性
   評価システムを付加したことを特徴とする摺動運動部の
   信頼性並びに寿命試験装置。