JPH032633A - Method and apparatus for analyzing vibration of rotary machine - Google Patents

Method and apparatus for analyzing vibration of rotary machine

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JPH032633A
JPH032633A JP13826589A JP13826589A JPH032633A JP H032633 A JPH032633 A JP H032633A JP 13826589 A JP13826589 A JP 13826589A JP 13826589 A JP13826589 A JP 13826589A JP H032633 A JPH032633 A JP H032633A
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Katsuhiko Naruse
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Abstract

PURPOSE:To obtain an accurate, highly reliable, nth-order component vector spectrum with a simple apparatus by operating an amplitude from an amplitude spectrum based on the nth-order frequency of the number of rotations of a rotary machine, and operating a phase from a mutual spectrum. CONSTITUTION:The vibration of the rotary shaft of a rotary machine and a rotation-synchronized pulse 1 undergo fast Fourier transformation. An amplitude spectrum 9 and a mutual spectrum of each signal are computed. The number of rotations of the rotary shaft is computed 4 from the synchronization of the rotation-synchronized pulse. Then, a frequency which becomes the maximum value in the vicinity of a frequency that is an integer multiple of the number of rotations is computed from the computed number of rotations and the amplitude spectrum of the rotation-synchronized pulse. The frequency is made to be the nth frequency 12. The amplitude is operated from the amplitude spectrum based on said frequency. The phase is operated from the mutual spectrum. Thus an nth-order component vector 15 of the vibration of the rotary shaft is obtained. In this way, the nth component vector characterized by high accuracy and high reliability is obtained with a simple apparatus.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、蒸気タービン、ガスタービン、発電機、コン
プレッサあるいはブロワ等の回転機器において、その状
態を診断するための振動分H7方法およびその装置に関
する。
Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a method for analyzing vibration components for diagnosing the state of rotating equipment such as steam turbines, gas turbines, generators, compressors, and blowers. H7 method and apparatus.

(従来の技術) 一般に、回転機器の状態を診断するためには、回転機器
の回転軸の振動の第n吹成分ベクトルを演算する必要が
あるが、従来は、これをアナログ式のベクトル演算装置
を用いて算出する方法を採っている。
(Prior Art) Generally, in order to diagnose the condition of rotating equipment, it is necessary to calculate the n-th blow component vector of the vibration of the rotating shaft of the rotating equipment. A method of calculation is adopted using the following.

すなわち、回転機器の回転同期パルスを検出し、このパ
ルスの周波数によりカットオフ周波数が変化するベクト
ルフィルタに振動信号を入力し、前記ベクトルフィルタ
のカットオフ周波数を、回転数に対して第0次周波数に
設定したときの前記ベクトルフィルタの出力から、第n
吹成分ベクトルを演算する方法を採っている。
That is, a rotation synchronization pulse of a rotating device is detected, a vibration signal is input to a vector filter whose cutoff frequency changes depending on the frequency of this pulse, and the cutoff frequency of the vector filter is set to the zero-order frequency with respect to the number of rotations. From the output of the vector filter when set to
A method is used to calculate the blow component vector.

(発明が解決しようとする課題) 前記従来の回転機器の振動分析方式では、正確な第0次
周波数のベクトルを演算するには不十分であるとともに
、回転機器の回転数のみによって演算しているため、種
々の要因で回転数と振動の第n次成分とが異なる場合等
には、正確な第n次成分を演算することができないとい
う問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) The conventional vibration analysis method for rotating equipment is not sufficient to calculate an accurate 0th-order frequency vector, and it is calculated based only on the rotational speed of the rotating equipment. Therefore, when the rotational speed and the n-th component of vibration differ due to various factors, there is a problem in that it is not possible to accurately calculate the n-th component.

また、振動信号の各々に対して次数分のベクトル演算装
置が必要となるため、振動分析装置のコストが嵩むとい
う問題もある。
Furthermore, since vector calculation devices for each order are required for each vibration signal, there is also the problem that the cost of the vibration analysis device increases.

本発明は、このような点を考慮してなされたもので、回
転機器の振動信号から、正確で信頼性の高い第n吹成分
ベクトルを簡便に抽出することかできる回転機器の振動
分析方法およびその装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of these points, and provides a vibration analysis method for rotating equipment that can easily extract an accurate and reliable n-th blowing component vector from the vibration signal of the rotating equipment, and The purpose is to provide such equipment.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明に係る回転機器の振動分析方法は、前記目的を達
成する手段として、回転機器の回転軸の振動および回転
同期パルスをそれぞれ検出し、これら両信号に対し高速
フーリエ変換処理(以下、、FFT処理と言う)を行な
って各信号の振幅スペクトルおよび両信号の相互スペク
トルを抽出するとともに、前記回転同期パルスの周期に
より回転機器の回転数を抽出し、抽出された回転同期パ
ルスの振幅スペクトルにおいて、回転数の正数倍の周波
数近傍で最大となる周波数を算出して、これを回転機器
の回転数の第0次周波数とし、この周波数に基づき、振
幅スペクトルから振幅を演算するとともに、相互スペク
トルから位相を演算して回転軸の振動の第n吹成分ベク
トルを得るようにしたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) A vibration analysis method for a rotating device according to the present invention, as a means for achieving the above-mentioned object, detects the vibration of the rotating shaft of the rotating device and the rotation synchronization pulse, and Fast Fourier transform processing (hereinafter referred to as FFT processing) is performed to extract the amplitude spectrum of each signal and the mutual spectrum of both signals, and the rotation speed of the rotating equipment is extracted from the period of the rotation synchronization pulse. In the amplitude spectrum of the rotation synchronized pulse, calculate the maximum frequency near the frequency that is a positive multiple of the rotation speed, set this as the 0th frequency of the rotation speed of the rotating equipment, and calculate from the amplitude spectrum based on this frequency. The present invention is characterized in that the amplitude is calculated and the phase is calculated from the mutual spectrum to obtain the n-th blowing component vector of the vibration of the rotating shaft.

また、本発明に係る回転機器の振動分析装置は、前記目
的を達成する手段として、回転機器の回転軸の振動を検
出する振動検出器と、前記回転軸に設けられた基準位置
を検出して回転同期パルスを検出する回転パルス検出器
と、前記両検出器で検出された信号に対しエイリアシン
グを防止するフィルタと、このフィルタからのアナログ
信号をディジタル信号に変換するA/D変換器と、A/
D変換器の出力を一時的に記憶するバッファメモリと、
バッファメモリから回転同期パルスおよび振動を読込ん
でFFT演算を行なうFFTプロセッサと、このFFT
プロセッサからの振幅スペクトルおよびt目方スペクト
ルに基づき回転軸の振動の第n吹成分ベクトルを演算す
るデータ処理装置と、このデータ処理装置の演算結果を
表示・記録する表示記録装置とを具備していることを特
徴とする。
Further, the vibration analyzer for rotating equipment according to the present invention includes, as means for achieving the above object, a vibration detector that detects vibrations of a rotating shaft of the rotating equipment, and a reference position provided on the rotating shaft. a rotation pulse detector for detecting a rotation synchronization pulse; a filter for preventing aliasing of the signals detected by both of the detectors; and an A/D converter for converting an analog signal from the filter into a digital signal; /
a buffer memory that temporarily stores the output of the D converter;
An FFT processor that reads rotation synchronization pulses and vibrations from a buffer memory and performs FFT calculations, and this FFT
A data processing device that calculates the n-th blow component vector of the vibration of the rotating shaft based on the amplitude spectrum and the t-axis spectrum from the processor, and a display and recording device that displays and records the calculation results of the data processing device. It is characterized by the presence of

(作 用) 本発明に係る回転機器の振動分析方法においては、回転
機器の回転軸の振動および回転同期パルスに対し、FF
T処理が行なわれて各信号の振幅スペクトルおよび両信
号の相互スペクトルが抽出され、また、回転同期パルス
の同期により回転機器の回転数が抽出される。そして、
抽出された回転同期パルスの振幅スペクトルにおいて、
回転数の正数倍の周波数近傍で最大となる周波数が算出
されて回転機器の回転数の第0次周波数とされ、この周
波数に基づき、振幅スペクトルから振幅が、また相互ス
ペクトルから位相がそれぞれ演算されて回転軸の振動の
第n吹成分ベクトルが求められる。このため振動信号か
ら正確で信頼性の高い第n吹成分ベクトルが得られる。
(Function) In the vibration analysis method for rotating equipment according to the present invention, the FF
T processing is performed to extract the amplitude spectrum of each signal and the mutual spectrum of both signals, and the rotation speed of the rotating equipment is extracted by synchronizing the rotation synchronization pulse. and,
In the amplitude spectrum of the extracted rotation synchronization pulse,
The maximum frequency near a frequency that is a positive multiple of the rotational speed is calculated and used as the 0th frequency of the rotational speed of the rotating equipment, and based on this frequency, the amplitude is calculated from the amplitude spectrum, and the phase is calculated from the mutual spectrum. Then, the n-th blowing component vector of the vibration of the rotating shaft is obtained. Therefore, an accurate and reliable n-th blowing component vector can be obtained from the vibration signal.

また、本発明に係る回転機器の振動分析装置においては
、振動検出器で回転軸の振動が検出されるとともに、回
転パルス検出器で回転同期パルスが検出される。これら
両信号は、フィルタでエイリアシングが防止されるとと
もに、A/D変換器でディジタル信号に変換され、バッ
ファメモリに一時的に記憶される。バッファメモリから
の両信号は、高速フーリエ変換プロセッサ(FFTプロ
セッサと言う)に読込まれて高速フーリエ変換演算(F
FT演算と言う)がなされ、データ処理装置は、このF
FT処理プロセッサからの振幅スペクトルおよび相互ス
ペクトルに基づき、回転軸の振動の第n吹成分ベクトル
を演算する。そしてその結果は、表示記録装置に表示・
dピ録される。このため、振動信号から、簡便な装置に
より正確で信頼性の高い第n吹成分ベクトルを得ること
が可能となる。
Furthermore, in the vibration analyzer for rotating equipment according to the present invention, the vibration detector detects the vibration of the rotating shaft, and the rotation pulse detector detects the rotation synchronization pulse. Both of these signals are filtered to prevent aliasing, converted to digital signals by an A/D converter, and temporarily stored in a buffer memory. Both signals from the buffer memory are read into a fast Fourier transform processor (referred to as an FFT processor) and subjected to a fast Fourier transform operation (FFT processor).
FT operation) is performed, and the data processing device performs this F
Based on the amplitude spectrum and mutual spectrum from the FT processor, the n-th blowing component vector of the vibration of the rotating shaft is calculated. The results are displayed on the display/recording device.
d is recorded. Therefore, it is possible to obtain an accurate and reliable n-th blowing component vector from the vibration signal using a simple device.

(実施例) 以下、本発明の第1実施例を第1図および第2図を参照
して説明する。
(Example) Hereinafter, a first example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図は、本発明に係る回転機器の振動分析装置の一例
を示すもので、図中、符号1は回転機器の回転軸2の振
動を検出する振動検出器であり、この振動検出器1は、
前記回転軸2に近接して対向配置されている。この回転
軸2にはまた、回転パルス検出器3が対向配置されてお
り、この回転パルス検出器3は、回転軸2に設置された
基準位置を検出して回転同期パルスを検出するようにな
っている。
FIG. 1 shows an example of a vibration analyzer for rotating equipment according to the present invention, and in the figure, reference numeral 1 denotes a vibration detector for detecting vibrations of a rotating shaft 2 of the rotating equipment. teeth,
It is disposed close to and opposite to the rotating shaft 2. A rotation pulse detector 3 is also disposed facing the rotation shaft 2, and the rotation pulse detector 3 detects a reference position installed on the rotation shaft 2 to detect rotation synchronization pulses. ing.

前記両検出器1.3からの各検出信号は、第1図に示す
ようにフィルタ5に入力されるようになっており、前記
各検出信号は、このフィルタ5において、エイリアシン
グを防止するために高域周波数成分の信号が除去される
ようになっている。
Each of the detection signals from the two detectors 1.3 is input to a filter 5 as shown in FIG. High frequency component signals are removed.

このフィルタ5からのアナログ信号は、第1図に示すよ
うに、A/D変換器6でディジタル信号に変換された後
、バッファメモリに一時的に記憶されるようになってお
り、このバッファメモリ7からの回転同期パルスおよび
振動信号は、データ処理装置8により読込まれ、FFT
演算を行なうのに必要な数のデータがFFTプロセッサ
9に転送されるとともに、回転同期パルスから、回転軸
2の回転数が算出されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the analog signal from this filter 5 is converted into a digital signal by an A/D converter 6 and then temporarily stored in a buffer memory. The rotation synchronization pulse and vibration signal from 7 are read by the data processing device 8 and are subjected to FFT.
The number of data necessary to perform the calculation is transferred to the FFT processor 9, and the rotation speed of the rotating shaft 2 is calculated from the rotation synchronization pulse.

前fc!FFTプロセッサ9は、データ処理装置8から
転送されてきたデータにつき、振幅スペクトル演算およ
び回転同期パルスを各振動信号との相互スペクトル演算
をそれぞれ行ない、回転同期パルスと振動信号の振幅ス
ペクトル、回転同期パルスと振動信号に関するコヒーレ
ンスおよび位相スペクトルをそれぞれ算出するようにな
っている。
Previous fc! The FFT processor 9 performs amplitude spectrum calculation and mutual spectrum calculation between the rotation synchronization pulse and each vibration signal on the data transferred from the data processing device 8, and calculates the amplitude spectrum of the rotation synchronization pulse and the vibration signal, and the rotation synchronization pulse. The coherence and phase spectra of the vibration signals are calculated respectively.

また、前記データ処理装置8は、前記FFTプロセッサ
9の演算結果を入力して第0次周波数およびこれに基づ
く振動の第n吹成分ベクトルを算出するようになってい
る。そして、データ処理装置8で演算された前記第0次
周波数および振動の第n吹成分ベクトルは、表示記録装
置lOに表示され記録されるようになっている。
Further, the data processing device 8 is configured to input the calculation result of the FFT processor 9 and calculate the zero-order frequency and the n-th blowing component vector of the vibration based on the zero-order frequency. The zero-order frequency and the n-th vibration component vector calculated by the data processing device 8 are displayed and recorded on the display/recording device IO.

次に、前記実施例に係る回転機器の振動分析方法を、第
2図に示す分析フロー図を参照して説明する。
Next, the vibration analysis method for rotating equipment according to the embodiment will be explained with reference to the analysis flow diagram shown in FIG.

回転機器から検出される回転軸2の振動信号と回転同期
パルスを入力し、FFT演算により、人力した前記各信
号の振幅スペクトル演算を行なうとともに、回転同期パ
ルスと振動信号との相互スペクトル演算を行ない、振幅
スペクトル、回転同期パルス振幅スペクトル、位相スペ
クトル、およびコヒーレンスを求める。また、回転同期
パルスの同期から、回転機器の回転軸2の回転数を算出
する。
The vibration signal of the rotating shaft 2 detected from the rotating equipment and the rotation synchronization pulse are input, and the amplitude spectrum of each manually generated signal is calculated by FFT calculation, and the mutual spectrum calculation of the rotation synchronization pulse and the vibration signal is performed. , the amplitude spectrum, the rotation-synchronized pulse amplitude spectrum, the phase spectrum, and the coherence. Furthermore, the rotation speed of the rotating shaft 2 of the rotating device is calculated from the synchronization of the rotation synchronization pulse.

次いで、算出された前記回転数と回転同期パルス振幅ス
ペクトルとから、回転数の正数倍の周波数の周波数近傍
での回転同期パルス振幅スペクトルが最大となる回転同
期パルスピーク周波数を検出する。また、前記回転数と
コヒーレンスとから、回転数の正数倍の周波数近傍でコ
ヒーレンスが最大となるコヒーレンスピーク周波数を検
出する。
Next, from the calculated rotation speed and rotation synchronization pulse amplitude spectrum, a rotation synchronization pulse peak frequency at which the rotation synchronization pulse amplitude spectrum is maximized near a frequency that is a positive multiple of the rotation speed is detected. Further, from the rotation speed and coherence, a coherence peak frequency at which the coherence is maximum near a frequency that is a positive multiple of the rotation speed is detected.

そして、前記回転同期パルスピーク周波数とコヒーレン
スビーク周波数との相加平均により算出される周波数を
、回転機器の第0次周波数とする。
Then, the frequency calculated by the arithmetic mean of the rotation synchronization pulse peak frequency and the coherence peak frequency is set as the 0th-order frequency of the rotating device.

次いで、この第0次周波数に基づき、各振動信号につい
て算出されている前記振幅スペクトルから第n吹成分の
振幅を算出するとともに、相互スペクトルから算出され
る位相スペクトルにより第n吹成分の位相を算出する。
Next, based on this zero-order frequency, calculate the amplitude of the n-th blowing component from the amplitude spectrum calculated for each vibration signal, and calculate the phase of the n-th blowing component from the phase spectrum calculated from the mutual spectrum. do.

そしてこれにより、回転?[I12の振動の第n次成分
ベクトルを得る。
And with this, rotation? [Obtain the n-th component vector of the vibration of I12.

このように、簡便な装置により、回転機器の振動信号か
ら正確な第n吹成分へりI・ルを抽出することができる
In this way, the accurate n-th blowing component edge I can be extracted from the vibration signal of the rotating equipment using a simple device.

第3図は、本発明の第2実施例を示すもので、以下これ
について説明する。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, which will be described below.

第3図(a)は、回転同期パルスのFFT演算から得ら
れる振幅スペクトルである。このスペクトルは、パルス
波形に対するFFT演算であるため、回転軸2の回転数
の正数倍である第n次周波数fIR,’21?、  f
3R,f4R・・・・・・近傍において極大値を持つ。
FIG. 3(a) is an amplitude spectrum obtained from FFT calculation of the rotation synchronization pulse. Since this spectrum is an FFT calculation on the pulse waveform, the nth frequency fIR, '21? , f
3R, f4R... have maximum values in the vicinity.

第3図(b)は、回転同期パルスと各振動信号とのFF
T演算から得られるコヒーレンスであり、回転軸2の回
転数の正数倍である第n次周波数fIC,f2C,’3
C,f4C,”””近傍において1に近い値を持ち、他
の周波数においてはOに近い直となる。このため、コヒ
ーレンスにおいて、−rめ定められた値L を設定して
おき、コヒーレンスがこの値L を超える周波数の範囲
を、各第0次周波数に対して次のように算出する。
Figure 3(b) shows the FF of the rotation synchronization pulse and each vibration signal.
The nth frequency fIC, f2C,'3 which is the coherence obtained from the T calculation and is a positive multiple of the rotation speed of the rotating shaft 2.
C, f4C, has a value close to 1 in the vicinity of """, and has a value close to O at other frequencies. Therefore, for coherence, set a value L that is -r, and then The range of frequencies exceeding this value L is calculated for each 0th order frequency as follows.

第9次周波数       周波数範囲fIc    
      ICIC f’     f’ f’     f’ ’2C2C2C f’     f’ f3C3C3C f’     f’ ’4C4C4G そして、回転同期パルス振幅スペクトルから算出された
第9次周波数【11?、  f2Rf31?、  f4
F”・・・において、コヒーレンスから算出される第9
次周波数における範囲f′ 〜M    f’  〜I
c    Ic、   20 f’    f′ 〜f’    f’  〜f′  
・・・・・・2G、   3C3C,4C4C。
9th frequency frequency range fIc
ICIC f'f'f'f''2C2C2Cf'f' f3C3C3C f'f''4C4C4G Then, the 9th frequency [11? , f2Rf31? , f4
F”..., the ninth calculated from the coherence
Range f' ~ M f' ~ I at the next frequency
c Ic, 20 f'f'~f'f'~f'
...2G, 3C3C, 4C4C.

から外れるものについては除外し、第9次周波数を決定
する。
Those that deviate from the above are excluded, and the 9th frequency is determined.

このようにして決定された第9次周波数に対応する周波
数範囲f′ 〜f″   f′ 〜f″ICIC,20
2C。
Frequency range f' ~ f''f' ~ f'' ICIC, 20 corresponding to the 9th frequency determined in this way
2C.

f′ 〜f’    f’  〜f′  ・・・におい
て、3C3C,4C4C。
f' to f'f' to f'..., 3C3C, 4C4C.

振幅スペクトルの実効値を演算して振幅とし、位相スペ
クトルの相加平均値を演算して位相とする。
The effective value of the amplitude spectrum is calculated to determine the amplitude, and the arithmetic mean value of the phase spectrum is calculated to determine the phase.

そしてこれらにより、第n次成分ベクトルを算出する。Based on these, the n-th component vector is calculated.

このように、この振動分析方法によれば、前記第1実施
例と同様の効果が得られるとともに、さらに正確な第9
次周波数と信頼性の高い第n次成分ベクトルとを得るこ
とができる。
As described above, according to this vibration analysis method, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and a more accurate ninth embodiment can be obtained.
It is possible to obtain the order frequency and a highly reliable nth order component vector.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明に係る回転機器の振動分析
方法は、回転軸の振動および回転同期パルスをそれぞれ
検出し、これら両信号に対しFFT処理を行なって各信
号の振幅スペクトルおよび両信号の相互スペクトルを抽
出するとともに、前記回転同期パルスの同期より回転機
器の回転数を抽出し、抽出された回転同期パルスの振幅
スペクトルにおいて、回転数の正数倍の周波数近傍で最
大となる周波数を算出してこれを回転機器の回転数の第
9次周波数とし、この周波数に基づき、振幅スペクトル
から振幅を演算するとともに、相互スペクトルから位相
を演算して回転軸の振動の第n次成分ベクトルを得るよ
うにしているので、回転機器の振動信号から、正確で信
頼性の高い第n次成分ベクトルを容易に得ることができ
る。
As explained above, the vibration analysis method for rotating equipment according to the present invention detects the vibration of the rotating shaft and the rotation synchronization pulse, and performs FFT processing on these two signals to determine the amplitude spectrum of each signal and the rotation synchronization pulse. In addition to extracting the mutual spectrum, the rotation speed of the rotating equipment is extracted from the synchronization of the rotation synchronization pulse, and in the amplitude spectrum of the extracted rotation synchronization pulse, the maximum frequency is calculated near a frequency that is a positive multiple of the rotation speed. This is set as the 9th frequency of the rotation speed of the rotating equipment, and based on this frequency, the amplitude is calculated from the amplitude spectrum, and the phase is calculated from the mutual spectrum to obtain the nth-order component vector of the vibration of the rotating shaft. Therefore, an accurate and reliable n-th component vector can be easily obtained from the vibration signal of the rotating equipment.

また、本発明に係る回転機器の振動分析装置は、回転軸
の振動を検出する振動検出器と、前記回転軸に設けられ
た基準位置を検出1.て回転同期パルスを検出する回転
パルス検出器と、前記両検出器で検出された信号に対し
エイリアシングを防止するフィルタと、このフィルタか
らのアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変
換器と、A/D変換器の出力を一時的に記憶するバッフ
ァメモリと、このバッファメモリから回転同期パルスお
よび振動を読込んでFFT演算を行なうFFTプロセッ
サと、このF F Tプロセッサからの振幅スペクトル
および相互スペクトルに基づき、回転軸の振動の第n吹
成分ベクトルーを演算するデータ処理装置と、このデー
タ処理装置の演算結果を表示・記録する表示記録装置と
を備えているので、コスト高となるアナログ分析装置を
用いることなく、正確で信頼性の高い第n次成分ベクト
ルを得ることができる。
Further, the vibration analyzer for rotating equipment according to the present invention includes a vibration detector that detects vibrations of a rotating shaft, and a reference position provided on the rotating shaft that detects 1. a rotation pulse detector that detects rotation synchronization pulses, a filter that prevents aliasing of the signals detected by both of the detectors, and an A/D converter that converts the analog signal from the filter into a digital signal; A buffer memory that temporarily stores the output of the A/D converter, an FFT processor that reads rotation synchronized pulses and vibrations from this buffer memory and performs FFT calculations, and an amplitude spectrum and mutual spectrum from this FFT processor. Based on this, it is equipped with a data processing device that calculates the n-th blowing component vector of the vibration of the rotating shaft, and a display/recording device that displays and records the calculation results of this data processing device, making it possible to use an analog analysis device that would otherwise be expensive. An accurate and reliable n-th component vector can be obtained without using

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

第1図は本発明の第1実施例に係る回転機器の振動分析
装置を示す構成図、第2図はその振動分析方法を示す分
析フロー図、第3図(a)は本発明の第2実施例に係る
回転機器の振動分析方法における回転同期パルスの振動
スペクトルを示すグラフ、第3図(b)は同様の回転同
期パルスと振動信号とのコヒーレンスを示すグラフであ
る。 1・・・振動検出器、2・・・回転軸、3・・・回転パ
ルス検出器、4・・・基準位置、5・・・フィルタ、6
・・・A/D変換器、7・・・バッファメモリ、8・・
・データ処理装置、9・・・FFTプロセッサ、10・
・・表示記録装置。 出願人代理人  佐  藤  −雄
FIG. 1 is a configuration diagram showing a vibration analysis apparatus for rotating equipment according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an analysis flow diagram showing a vibration analysis method thereof, and FIG. A graph showing the vibration spectrum of the rotation synchronization pulse in the vibration analysis method for rotating equipment according to the embodiment, and FIG. 3(b) is a graph showing the coherence between the similar rotation synchronization pulse and the vibration signal. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Vibration detector, 2... Rotation axis, 3... Rotation pulse detector, 4... Reference position, 5... Filter, 6
... A/D converter, 7... Buffer memory, 8...
・Data processing device, 9...FFT processor, 10.
...Display and recording device. Applicant's agent Mr. Sato

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、回転機器において、その回転軸の振動および回転同
期パルスをそれぞれ検出し、これら両信号に対し高速フ
ーリエ変換処理を行なって各信号の振幅スペクトルおよ
び両信号の相互スペクトルを抽出するとともに、前記回
転同期パルスの周期により回転機器の回転数を抽出し、
抽出された回転同期パルスの振幅スペクトルにおいて、
回転数の正数倍の周波数近傍で最大となる周波数を算出
してこれを回転機器の回転数の第n次周波数とし、この
周波数に基づき、振幅スペクトルから振幅を演算すると
ともに、相互スペクトルから位相を演算して回転軸の振
動の第n次成分ベクトルを得ることを特徴とする回転機
器の振動分析方法。 2、回転機器の回転軸の振動を検出する振動検出機と、
前記回転軸に設けられた基準位置を検出して回転同期パ
ルスを検出する回転パルス検出器と、前記両検出器で検
出された信号に対しエイリアシングを防止するフィルタ
と、このフィルタからのアナログ信号をディジタル信号
に変換するA/D変換器と、A/D変換器の出力を一時
的に記憶するバッファメモリと、バッファメモリから回
転同期パルスおよび振動を読込んで高速フーリエ変換演
算を行なう高速フーリエ変換プロセッサと、この高速フ
ーリエ変換プロセッサからの振幅スペクトルおよび相互
スペクトルに基づき回転軸の振動の第n次成分ベクトル
を演算するデータ処理装置と、このデータ処理装置の演
算結果を表示・記録する表示記録装置とを具備すること
を特徴とする回転機器の振動分析装置。
[Claims] 1. In a rotating device, the vibration of the rotating shaft and the rotation synchronization pulse are respectively detected, and these two signals are subjected to fast Fourier transform processing to obtain the amplitude spectrum of each signal and the mutual spectrum of both signals. At the same time, extracting the rotation speed of the rotating equipment according to the period of the rotation synchronization pulse,
In the amplitude spectrum of the extracted rotation synchronization pulse,
Calculate the maximum frequency near a frequency that is a positive multiple of the number of rotations, and use this as the nth frequency of the number of rotations of the rotating equipment. Based on this frequency, calculate the amplitude from the amplitude spectrum, and calculate the phase from the mutual spectrum. 1. A vibration analysis method for rotating equipment, characterized in that the nth-order component vector of the vibration of a rotating shaft is obtained by calculating. 2. A vibration detector that detects vibrations of the rotating shaft of rotating equipment;
a rotation pulse detector that detects a rotation synchronization pulse by detecting a reference position provided on the rotation axis; a filter that prevents aliasing of the signals detected by both of the detectors; and an analog signal from this filter. An A/D converter that converts into a digital signal, a buffer memory that temporarily stores the output of the A/D converter, and a fast Fourier transform processor that reads rotation synchronization pulses and vibrations from the buffer memory and performs fast Fourier transform operations. , a data processing device that calculates the n-th component vector of vibration of the rotating shaft based on the amplitude spectrum and mutual spectrum from this fast Fourier transform processor, and a display/recording device that displays and records the calculation results of this data processing device. A vibration analyzer for rotating equipment, characterized by comprising:
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