JPH0399243A - 変動する回転機械の診断方法 - Google Patents
変動する回転機械の診断方法Info
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- JPH0399243A JPH0399243A JP23558789A JP23558789A JPH0399243A JP H0399243 A JPH0399243 A JP H0399243A JP 23558789 A JP23558789 A JP 23558789A JP 23558789 A JP23558789 A JP 23558789A JP H0399243 A JPH0399243 A JP H0399243A
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 25
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
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- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 8
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、回転機械の状態を表わす信号を利用して、そ
の回転機械に発生する異常の種類、部位、程度を自動的
に判定する回転機械の異常診断方法に関するものである
。
の回転機械に発生する異常の種類、部位、程度を自動的
に判定する回転機械の異常診断方法に関するものである
。
従来の回転機械の異常診断は、定速回転している定速回
転機械あるいは定速回転に達するまでの過渡的な回転に
おける定速回転機械に対して適用可能であった。しかし
ながら、異常診断を必要とする回転機械の中には、起動
運転完了以降の通常の運転状態において回転数や負荷の
大きさが相当範囲にわたり変動するものく例えば、セメ
ント製造プロセスにおいては、ロータリ・キルンの駆動
装置や閉回路粉砕系におけるエアセバレータの駆動装置
）がある。このような回転機械に対して、その状態を表
わす信号を利用して異常診断を行なおうとする際、従来
の定速回転機械に対する異常診断方法では定速回転の近
傍回転でしか診断できない。一方、発電機などの起動停
止時の過渡状態における異常診断方法については、起動
停止時の過渡状態と定速運転時の定速回転状態を診断対
象としているため、起動運転完了以降の通常運転時で回
転数や負荷の大きさが相当量変動する場合と比べて、機
械の状態において両者間に大きな相異があるため、その
診断方法は適用できない．また、発電機などの起動停止
時の過渡状態における異常診断方法では、得られた異常
を示す徴候の進展が認められた場合、果たしてその徴候
の進展が回転機械の内部での異常の進展によるものか、
あるいは回転数や負荷の大きさの変化によるものかを明
確に判定診断することは困難であった。
転機械あるいは定速回転に達するまでの過渡的な回転に
おける定速回転機械に対して適用可能であった。しかし
ながら、異常診断を必要とする回転機械の中には、起動
運転完了以降の通常の運転状態において回転数や負荷の
大きさが相当範囲にわたり変動するものく例えば、セメ
ント製造プロセスにおいては、ロータリ・キルンの駆動
装置や閉回路粉砕系におけるエアセバレータの駆動装置
）がある。このような回転機械に対して、その状態を表
わす信号を利用して異常診断を行なおうとする際、従来
の定速回転機械に対する異常診断方法では定速回転の近
傍回転でしか診断できない。一方、発電機などの起動停
止時の過渡状態における異常診断方法については、起動
停止時の過渡状態と定速運転時の定速回転状態を診断対
象としているため、起動運転完了以降の通常運転時で回
転数や負荷の大きさが相当量変動する場合と比べて、機
械の状態において両者間に大きな相異があるため、その
診断方法は適用できない．また、発電機などの起動停止
時の過渡状態における異常診断方法では、得られた異常
を示す徴候の進展が認められた場合、果たしてその徴候
の進展が回転機械の内部での異常の進展によるものか、
あるいは回転数や負荷の大きさの変化によるものかを明
確に判定診断することは困難であった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、通常の運転状態で回転機械の回
転数や負荷の大きさが相当範囲で変動する場合において
、測定された信号より得られた異常徴候情報の中から、
回転数や負荷の大きさの変動に起因する部分と回転機械
の異常の進展に起因する部分とを分離して、回転機械の
異常の進展による徴候を明確に判断することを可能にす
る変動する回転機械の診断方法を提供することにある。
の目的とするところは、通常の運転状態で回転機械の回
転数や負荷の大きさが相当範囲で変動する場合において
、測定された信号より得られた異常徴候情報の中から、
回転数や負荷の大きさの変動に起因する部分と回転機械
の異常の進展に起因する部分とを分離して、回転機械の
異常の進展による徴候を明確に判断することを可能にす
る変動する回転機械の診断方法を提供することにある。
このような目的を達戒するために本発明は、回転機械の
状態を表わす検出信号の解析によって得られる異常徴候
データをもとに回転機械の異常を診断する方法において
、回転機械が正常な時に回転数と負荷とを相当範囲内で
変動させて得られるベースライン徴候データ群と各診断
実施時に得ら−れる徴候データ群とに基づいて回転機械
の回転数および負荷の変動に起因する影響度を抽出し、
各診断実施時に得られる徴候データから影響度を分離評
価することにより回転機械の異常を診断するようにした
ものである。
状態を表わす検出信号の解析によって得られる異常徴候
データをもとに回転機械の異常を診断する方法において
、回転機械が正常な時に回転数と負荷とを相当範囲内で
変動させて得られるベースライン徴候データ群と各診断
実施時に得ら−れる徴候データ群とに基づいて回転機械
の回転数および負荷の変動に起因する影響度を抽出し、
各診断実施時に得られる徴候データから影響度を分離評
価することにより回転機械の異常を診断するようにした
ものである。
本発明による回転機械の異常診断方法においては、回転
数や負荷の大きさの変動による影響が分離除去されるこ
とにより、真に回転機械の異常に関係した徴候のみを得
ることを可能にする。
数や負荷の大きさの変動による影響が分離除去されるこ
とにより、真に回転機械の異常に関係した徴候のみを得
ることを可能にする。
以下、本発明の実施例について説明する。図は本発明に
よる変動する回転機械の診断方法の一実施例が適用され
る異常診断システムを示すプロンク系統図である。図に
おいて、１はベースラインデータ採取部、２は変動モデ
ル係数設定部、３は診断データ採取部、４は運転条件変
動分離部、５は診断判定部である。
よる変動する回転機械の診断方法の一実施例が適用され
る異常診断システムを示すプロンク系統図である。図に
おいて、１はベースラインデータ採取部、２は変動モデ
ル係数設定部、３は診断データ採取部、４は運転条件変
動分離部、５は診断判定部である。
ベースラインデータ採取部１は、診断対象となる回転機
械自体または当該回転機械と類似する回転機械から、図
示しない信号検出端から人力される検出信号に対して例
えばフィルタリングなどの処理を行ない、アナログ／デ
ジタル変換などを行なうことにより、ベースラインのデ
ータを採取する。この場合、定常状態における回転数変
動範囲および負荷変動範囲内に各々複数個の代表点を設
定し、その代表点の１つの組合せ毎にベースラインデー
夕を採取する。
械自体または当該回転機械と類似する回転機械から、図
示しない信号検出端から人力される検出信号に対して例
えばフィルタリングなどの処理を行ない、アナログ／デ
ジタル変換などを行なうことにより、ベースラインのデ
ータを採取する。この場合、定常状態における回転数変
動範囲および負荷変動範囲内に各々複数個の代表点を設
定し、その代表点の１つの組合せ毎にベースラインデー
夕を採取する。
変動モデル係数設定部２は、ベースラインデータ採取部
１で採取した各代表点に対応するベースラインデータか
ら、例えば最小二乗法によって、ベースラインデータ採
取時における、回転数と負荷の大きさとを変動範囲内で
変動させた場合の信号の変化を示す変動モデルの係数を
設定する。
１で採取した各代表点に対応するベースラインデータか
ら、例えば最小二乗法によって、ベースラインデータ採
取時における、回転数と負荷の大きさとを変動範囲内で
変動させた場合の信号の変化を示す変動モデルの係数を
設定する。
診断データ採取部３は、ベースラインデータ採取部１に
おけると同様な方法で、診断に必要なデータを採取し、
異常徴候データを算出する。
おけると同様な方法で、診断に必要なデータを採取し、
異常徴候データを算出する。
運転条件変動分離部４は、変動モデル係数設定部２で求
めた変動モデルを使って、運転条件である回転数や負荷
の変動の影響を分離する。
めた変動モデルを使って、運転条件である回転数や負荷
の変動の影響を分離する。
診断判定部５は、定速回転機械の診断と同様な方法で、
異常の種類、部位、程度などを診断する。
異常の種類、部位、程度などを診断する。
次に、各診断実施時に得られた徴候データから回転数変
動および負荷変動の影響を分離する方法について説明す
る。ベースラインデータ採取部１で得られ、回転機械の
異常の種類に対応する、回転数Ｎ，負荷の大きさＴにお
ける信号のベースライン特性周波数スペクトル値Ｓ。エ
（ｉ＝１−ｎ）より或るベーススペクトルベクトルをＳ
．［Ｎ，Ｔ］ とし、互をｂｉ（ｉ＝ｌ〜ｎ）より或る
定数ベクトルとし、変動モデルが回転数Ｎと負荷の大き
さＴの２次式で表現される場合の例においては、人を係
数行列とし、王を［Ｎ，Ｔ，Ｎ２，Ｔ”］なる運転条件
変動ベクトルとすると、（１）式が戒立する。
動および負荷変動の影響を分離する方法について説明す
る。ベースラインデータ採取部１で得られ、回転機械の
異常の種類に対応する、回転数Ｎ，負荷の大きさＴにお
ける信号のベースライン特性周波数スペクトル値Ｓ。エ
（ｉ＝１−ｎ）より或るベーススペクトルベクトルをＳ
．［Ｎ，Ｔ］ とし、互をｂｉ（ｉ＝ｌ〜ｎ）より或る
定数ベクトルとし、変動モデルが回転数Ｎと負荷の大き
さＴの２次式で表現される場合の例においては、人を係
数行列とし、王を［Ｎ，Ｔ，Ｎ２，Ｔ”］なる運転条件
変動ベクトルとすると、（１）式が戒立する。
』辷。 ［Ｎ， Ｔコ ＝Ａｘ＋ｔと・ ・ ・ ・
（１１なお、係数行列Ａの例を（２）式に示す。
（１１なお、係数行列Ａの例を（２）式に示す。
？断データ採取部３で得られ、回転機械の異常の種類に
対応し、回転数Ｎ．負荷の大きさＴにおける信号のスペ
クトルをＳｉ （Ｎ，Ｔ）とする。
対応し、回転数Ｎ．負荷の大きさＴにおける信号のスペ
クトルをＳｉ （Ｎ，Ｔ）とする。
運転条件変動分離部４において、診断実施時における回
転数Ｎ，負荷の大きさＴを（１）式に代入し、Ｓ．■（
Ｎ，Ｔ）を計算する。次に、（２）式により影響分離係
数ｍｉを計算する。
転数Ｎ，負荷の大きさＴを（１）式に代入し、Ｓ．■（
Ｎ，Ｔ）を計算する。次に、（２）式により影響分離係
数ｍｉを計算する。
ここで、ＳＯｉはｉ番目のベースライン特性周波数スペ
クトル値、Ｎは回転数、Ｔは負荷の大きさを示す量、Ａ
．ｊは変動モデル係数の中の係数マトリクス或分、ｂ１
は変動モデル係数の中の定数ベクトル或分である。
クトル値、Ｎは回転数、Ｔは負荷の大きさを示す量、Ａ
．ｊは変動モデル係数の中の係数マトリクス或分、ｂ１
は変動モデル係数の中の定数ベクトル或分である。
変動モデル係数設定部２において、係数行列Ａの各要素
は、ベースラインデータＳｏｉ （Ｎ＋．Ｔ＋）Ｓｏｉ
（Ｎｚ．Ｔｚ） ， Ｓｅｔ （Ｎ３，Ｔ３） ．
・・・・Ｓ ｏｉ （Ｎ＋ｍ． ＴＪ ＋ １ ＝
１ 〜ｎより、例えば最小二乗法などの方法で求める
。
は、ベースラインデータＳｏｉ （Ｎ＋．Ｔ＋）Ｓｏｉ
（Ｎｚ．Ｔｚ） ， Ｓｅｔ （Ｎ３，Ｔ３） ．
・・・・Ｓ ｏｉ （Ｎ＋ｍ． ＴＪ ＋ １ ＝
１ 〜ｎより、例えば最小二乗法などの方法で求める
。
？ ｔ ＃１であれば、診断された回転機械においては
異常の徴候は増加していないものと見做すことができる
。予め定められた限界値１，に対し、ｍ１≧ｔ■なる関
係にある場合は、ｉに関係づけら．れた回転機械の異常
の種類については、回転数変動や負荷変動を分離した形
で、当該異常が進行したと判定可能となる。以降の異常
の種類、部位、程度の診断判定は既知の回転機械の診断
方法（特開昭６３−１７３９２８号公報、特開昭６３−
２８１０２５号公報等参照）によって診断可能となる。
異常の徴候は増加していないものと見做すことができる
。予め定められた限界値１，に対し、ｍ１≧ｔ■なる関
係にある場合は、ｉに関係づけら．れた回転機械の異常
の種類については、回転数変動や負荷変動を分離した形
で、当該異常が進行したと判定可能となる。以降の異常
の種類、部位、程度の診断判定は既知の回転機械の診断
方法（特開昭６３−１７３９２８号公報、特開昭６３−
２８１０２５号公報等参照）によって診断可能となる。
以上説明したように本発明は、回転機械が正常な時に回
転数と負荷とを相当範囲内で変動させて得られるベース
ライン徴候データ群と各診断実施時に得られる徴候デー
タ群とに基づいて回転機械の回転数および負荷の変動に
起因する影響度を抽出し、各診断実施時に得られる徴候
データから影響度を分離評価することにより回転機械の
異常を診断するようにしたことにより、回転数変動や負
荷変動による影響を分離した後、既知の定速回転機械に
対する診断方法を適用できるので、従来不可能であった
回転数や負荷が変動する回転機械に対して異常診断を可
能にする効果がある。
転数と負荷とを相当範囲内で変動させて得られるベース
ライン徴候データ群と各診断実施時に得られる徴候デー
タ群とに基づいて回転機械の回転数および負荷の変動に
起因する影響度を抽出し、各診断実施時に得られる徴候
データから影響度を分離評価することにより回転機械の
異常を診断するようにしたことにより、回転数変動や負
荷変動による影響を分離した後、既知の定速回転機械に
対する診断方法を適用できるので、従来不可能であった
回転数や負荷が変動する回転機械に対して異常診断を可
能にする効果がある。
図は本発明による変動する回転機械の診断方法の一実施
例が適用される異常診断システムを示すブロック系統図
である。
例が適用される異常診断システムを示すブロック系統図
である。
Claims (1)
- 回転機械の状態を表わす検出信号の解析によって得られ
る異常徴候データをもとに変動する回転機械の異常を診
断する方法において、回転機械が正常な時に回転数と負
荷とを相当範囲内で変動させて得られるベースライン徴
候データ群と各診断実施時に得られる徴候データ群とに
基づいて回転機械の回転数および負荷の変動に起因する
影響度を抽出し、各診断実施時に得られる徴候データか
ら回転数および負荷の変動による影響度を分離評価する
ことにより回転機械の異常を診断することを特徴とする
変動する回転機械の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235587A JPH07113594B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 変動する回転機械の診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235587A JPH07113594B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 変動する回転機械の診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0399243A true JPH0399243A (ja) | 1991-04-24 |
| JPH07113594B2 JPH07113594B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=16988212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1235587A Expired - Lifetime JPH07113594B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 変動する回転機械の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113594B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103822758A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-05-28 | 中国石油大学(北京) | 换热器漏流异常工况在线诊断与选择性控制方法及装置 |
| JP2021085820A (ja) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 株式会社日立製作所 | 診断装置および診断方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62245931A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | Toshiba Corp | 振動監視装置 |
-
1989
- 1989-09-13 JP JP1235587A patent/JPH07113594B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62245931A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | Toshiba Corp | 振動監視装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103822758A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-05-28 | 中国石油大学(北京) | 换热器漏流异常工况在线诊断与选择性控制方法及装置 |
| JP2021085820A (ja) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 株式会社日立製作所 | 診断装置および診断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07113594B2 (ja) | 1995-12-06 |
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