JPH03185318A - 回転体機器故障検出装置 - 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】 ［発明の口約］ （産業上の利用分野） 本発明は、モータ或いはポンプ等の回転体機器を備えて
いる産業用監視制御システムや上下水道監表制御システ
ム等における回転体機器の状態を監視してその故障を検
出する回転体機器故障検出装置に関する。

（従来の技術） 第６図は回転体機器故障検出装置の構成図である。モー
タ或いはポンプ等の各回転体機器１゜２にはそれぞれ加
速度式の振動センサ３−１〜３−ｎ、４−１〜４−ｎが
取付けられている。これら振動センサ３−１〜３　　ｎ
　ｓ　４−１〜４−ｎから出力される各振動信号は故障
検出部５の監視収集部６に送られている。この監視収集
部６は一定時間毎に振動信号をＡ／Ｄ変換して振動デー
タとして収集してその平均値を算出し故障判定部７に送
る。なお、振動データは加速度のデータであって、この
加速度データを１回及び２回微分して求められる速度デ
ータ及び変位データの原波形データとなっている。故障
判定部７は振動データに対してＦＦＴ処理を施して各周
波数成分に分解し、これら周波数成分と予め設定された
しきい値とを比較して各回転体機器１．２の故障を１１
１定する。

この故障判定部７では故障のｉ１１定の信頼性を向上さ
せるために回転体機器１，２が低速になるに従って加速
度の振動データを速度データ、さらに低速になると変位
データ、つまり速度モード、変位モードに変換し、これ
ら速度データ、変位データλ１してＦＦＴ処理を施して
故障を判定している。

そして、速度データ及び変位データへの変換は、回転体
機器１．２のｆｉ’ｉ１転数が予め設定された各固定周
波数になったときに行われている。故障の１′す定結果
は判定結果出力部８に送られ、この判定結果出力部８は
判定結果を表示や印字、警報等して外部に報知する。

ところで、以上のような装置では故障を判定するのに回
転体機器１．２の固定回転数により加速度モード、速度
モード、さらには変位モードに変換しているが、このよ
うに固定回転数によりモードを変えても正確に故障を判
定できるものとはなっていない。すなわち、信頼性高く
故障を検出できる各モードは回転体機ｓ１．２の固定回
転数により定まるものでなく、例えば加速度モードで検
出する回転数でありながら回転体機器１．２の回転状態
によっては加速度モードより速度モードに設定した方が
故障判定を正確に行えることがある。

従って、固定回転数により各モードを設定しても正確に
故障の判定ができない。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように回転体機器１．２の固定回転数により加速
度の振動データを微分して速度データ、変位データに変
換しても、回転体機器１．２の回転状態に応じて正確に
故障の判定ができないものである。

そこで本発明は、回転体機器の回転状態に応じた適切な
モードに設定できて正確に故障を判定できる回転体機器
故障検出装置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） 本発明は、回転体機器に設けられた振動センサと、この
振動センサにより検出された振ｍ　ｙ’　−タを収集し
て加速度データ、速度データ及び変位データに変換する
収集手段と、この収集手段により収集された加速度デー
タ、速度データ及び変位データとこれら加速度データ、
速度データ及び変位データの各しきい値とを比較して回
転体機器の故障判定に適切な加速度モード、速度モード
又は変位モードのいずれか１つのモードに設定するモー
ド設定手段と、収集手段により収集された振動データを
受けてモード設定手段により設定されたモードにより回
転体機器の故障判定を行う故障判定手段とを備えて上記
目的を達成しようとする回転体ｍ器故陣検出装置である
。

（作用） このような手段を備えたことにより、収集手段により収
集された各振動センサの振動データを受けてモード設定
手段により加速度データ５速度データ及び変位データの
各しきい値とを比較されて回転体機器の故障判定に適切
な振動の加速度モード、速度モード又は変位モードのう
ちいずれか１つのモードが設定され、このモードにより
収集手段で収集された振動データを受けて故障判定手段
により回転体機器の故障判定が行われる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第６図と同一部分には同一符号を付してその
詳しい説明は省略する。

第１図は回転体機器故障検出装置の構成図である。故障
検出部１０には監視収集部１１、モード設定部１２及び
故障判定部１３が備えられている。監視収集部１１は所
定周期毎に各振動センサ３−１〜３−ｎ％　４−１〜４
−ｎからの各振動信号をＡ／Ｄ変換して加速度の振動デ
ータとして取り込み、この振動データを１回及び２回微
分して速度データ及び変位データとし、さらにこれら加
速度、速度及び変位の各振動データの平均値を算出する
機能を有している。モード設定部１２は第２図乃至第４
図に示すように加速度モード、速度モード及び変位モー
ドを判定するための各モード別のしきい値を有しており
、第２図は加速度モードの各しきいｖｉ（注意レベル）
Ｘ＋、（危険レベル）Ｘ２を示し、第３図は速度モード
の各しきい値（注意レベル）Ｙｌ　　（危険レベル）Ｙ
ｌを示し、第４図は変位モードの各しきい値（注意レベ
ル）Ｚ＋、（危険レベル）Ｚ２を示している。そして、
モード設定部１２は監視収集部１１で収集及び変換され
た加速度モード、速度モード及び変位モードの各振動デ
ータの平均値を受け、これら振動データの平均値と対応
するモードの各しきい値、例えば加速度モードの振動デ
ータ平均値と各しきい値Ｘ１とを比較していずれのモー
ドで振動データ平均値がしきい値以上となったかを判定
し、しきい値以上となったモードを監視収集部１１及び
故障判定部１３に知らせる機能を有している。

故障判定部１３はモード設定部１２で設定されたモード
を受け、監視収集部１１から受は取った加速度の振動デ
ータをモードに応じて変換し、さらにＦＦＴ処理して各
周波数成分に分解し、これら周波数成分と予め設定され
たしきい値とを比較して故障判定を行う機能を有するも
のである。

次に上記の如く構成された装置の作用について第５図に
示す故障検出流れ図を参照して説明する。

ステップＳ！においてモード設定部１２は初期モードと
して加速度モードを設定してこの旨を監視収集部１１及
び故障判定部１３に知らせる。この状態に監視収集部１
１は各振動センサ３−１〜３−ｎ、４−１〜４−ｎから
の各振動信号をＡ／Ｄ変換して加速度の振動データとし
て取り込み、これら振動データを１回及び２回微分して
速度データ及び変位データとし、さらにこれら加速度デ
ータ、速度データ及び変位データの各振動データの平均
値を算出する。

次にステップＳ２においてモード設定部１２は監視収集
部１１によ゛り収集及び変換された加速度モード、速度
モード及び変位モードの各振動データの平均値を受け、
これら振動データの平均値と対応するモードの各しきい
値とを比較する。例えばモード設定部１２は加速度モー
ドの振動データ平均値と各しきい値Ｘ１とを比較して振
動データ平均値がしきい値Ｘ１以上となったかを判定す
る。

ここで、例えば第２図乃至第４図に示すように加速度モ
ード及び変位モードでは各振動データの平均値がそれぞ
れしきい値Ｘ　＋　　Ｚ　ｒ以下であり、速度モードに
おいて各振動データの平均値がしきい値２１以上であれ
ば、モード設定部１２はステップｓ３からステップｓ５
．　ｓｋｉへ移ってモードを速度モードに設定すると判
断し、その旨を監視収集部１１及び故障判定部１３に知
らせる。

そうして、監視収集部１１はステップＳ８において＋ｌ
ｊび各振動センサ３−１〜３−ｎ、４−１〜４−ｎから
の各振動信号をＡ／Ｄ変換して加速度の振動データとし
て取り込み、この加速度モードの振動データを故障ｉ（
１定部１３に送る。この故障判定部１３は加速度モード
の振動データを受けて１回微分処裡して速度の振動デー
タに変換し、さらにＦＦＴ処理を行って各周波数成分に
分角ダし、これら周波数成分と予め設定されたしきい値
とを比較して各ＩＩｊ１転体機器１，２の故障を判定す
る。

この判定結果は判定結果出力部８に送られ、この判定結
果出力部８はステップｓｌｌにおいて判定結果を表示や
印字、警報等して外部に報知する。

このように上記一実施例においては、各振動センサ３−
１〜３　　ｎ　ｓ　４　１〜４−ｎの振動データを受け
てモード設定部１２により加速度モード。

速度モード又は変位モードのうちいずれか１つのモード
を設定し、故障判定部１３により設定モードの振動デー
タから回転体機器１，２の故障判定を行うようにしたの
で、回転体機器１．２の状態、例えば劣化状態に応じて
加速度モード、速度モード又は変位モードのうち適切な
モードに設定できて回転体機器１．２の故障を正確に判
定できる。

そして、例えば加速度モードで検出する同転数でありな
がら回転体機器１．２の回転状態によっては加速度モー
ドより速度モードに設定した方が故障判定を正確に行え
る場合があるが、このような場合でも適切にモードを変
えて故障を検出できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、回転体機器の同転
状態に応じた適切なモードに設定できて正確に故障を判
定できる回転体機器故障検出装置を堤供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明に係わる回転体機器故障検出
装置の一大施例を説明するための図であって、第１図は
構成図、第２図乃至第４図はモード設定を説明するため
の図、第５図は故障検出流れ図、第６図は従来装置の構
成図である。 １．２・・・回転体機器、３−１〜３−ｎ、４−１〜４
−ｎ・・・振動センサ、８・・・判定結果出力部、１０
・・・故障検出部、１１・・・監視収集部、１２・・・
モード設定部、１３・・・故障判定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転体機器に設けられた振動センサと、この振動セン
   サにより検出された振動データを収集して加速度データ
   、速度データ及び変位データに変換する収集手段と、こ
   の収集手段により収集された前記加速度データ、前記速
   度データ及び前記変位データとこれら加速度データ、速
   度データ及び変位データの各しきい値とを比較して前記
   回転体機器の故障判定に適切な加速度モード、速度モー
   ド又は変位モードのいずれか１つのモードに設定するモ
   ード設定手段と、前記収集手段により収集された前記振
   動データを受けて前記モード設定手段により設定された
   モードにより前記回転体機器の故障判定を行う故障判定
   手段とを具備したことを特徴とする回転体機器故障検出
   装置。