JPH068776B2 - 回転機の異常監視方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、２種類のセンサを用いて、回転機の異常振
動，軸封止部からの可燃性液体またはガスの漏洩を常時
監視するようにした回転機の異常監視方法およびその装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から回転機の異常を監視するために、振動センサや
温度センサあるいは漏油センサを備えて、振動の異常や
温度上昇あるいは油漏れ等の異常を検出する方法および
装置が提供されている。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来の回転機の異常検出方法や装置では、異常振動
検知，異常温度検知，油漏洩等を自動検知することはで
きるが、正常運転時の負荷変動で発生する振動や液体ノ
イズ等で誤動作するという問題点があった。また、アン
バランス異常等の場合、変位振幅は大きいが加速度レベ
ルは低いため検知できない。また、液化石油ガスなど、
漏洩するとガス化するものは検知できないという問題点
があった。

この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、回転機の異常振動の種別や、ガスの漏洩等を
確実に検出できる回転機の異常監視方法およびその装置
を提供することを目的とする。

〔課題を検出するための手段〕

この発明にかかる回転機の異常監視方法は、端末制御部
で振動センサの加速度信号出力を２分岐し、その一方の
出力を平均値処理し、２分岐した他方の出力を積分して
速度信号に変換し、この速度信号を平均値処理するよう
にしたものである。

また、この発明にかかる回転機の異常監視装置は、振動
センサ，漏油センサまたはガスセンサを備えた端末制御
部および監視部とより構成され、さらに端末制御部に振
動センサの加速度信号出力を増幅するアンプと、このア
ンプの出力を２分岐し、その一方の出力をハイパスフィ
ルタを通した後平均値処理する平均値処理部と、アンプ
の出力を２分岐した他方の出力をローパスフィルタを通
した後積分して速度信号に変換する速度変換部と、この
速度変換部の出力を平均値処理する平均値処理部とから
なる処理回路を設けたものである。

〔作用〕

この発明にかかる回転機の異常監視方法および装置にお
いては、振動センサの加速度信号出力を、加速度と速度
の信号に分けて送信し、監視部では加速度から回転機の
ベアリング異常が判別され、速度からアンバランスやミ
スアライメント等の異常が検出される。また、軸封止部
等から油もれがあればこれを漏油センサまたはガスセン
サが検知する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図である。この図で、Ｉは端末制御部、IIは監視部であ
り、その間を回線IIIで接続してある。

端末制御部Ｉは、処理回路４０と伝送コントロール部５
０および入出力ポート（Ｉ／Ｏ）６０からなっており、
監視すべき回転機に取付ける振動センサ１０，ガスセン
サ２０，漏油センサ３０を備えている。

監視部IIは、高電圧が端末接続部Ｉへ印加されるのを防
止するためのツェナーダイオード等を備えたバリア７
０，受信ユニット７１，警報ユニット７２，Ｄ／Ａ変換
器７３，出力端子７４等からなっている。

動作の概要を説明すると、端末接続部Ｉの振動センサ１
０の出力は処理回路４０で加速度信号と速度信号とに分
岐され、後述する処理が施され伝送コントロール部５０
でデジタル信号として回線IIIに送出され、監視部IIで
は、これを受信ユニット７１で受信し、規定値以上のと
き警報ユニット７２を動作させる。必要に応じてＤ／Ａ
変換器７３によりアナログ信号に変換し、出力端子７４
から出力する。ガスセンサ２０，漏油センサ３０等の出
力も同様にして監視部IIに伝送される。

上記の場合、液化石油ガス等漏漏時にガス化するもの
は、ガスセンサ２０で検知し、石油類等の流体で、漏洩
時に流体のものは、漏油センサ３０で検知する。

次に振動センサ１０と洩油センサ３０について説明す
る。

第２図（ａ）はこの発明の振動センサ１０の一実施例を
示すもので、１１は容器、１２はセラミックのような圧
電素子、１３は重錘、１４はスプリング、１５はチャー
ジアンプ、１６は充填樹脂、１７はコネクタであり、こ
の駆動回路を第２図（ｂ）に示す。なお、第２図（ｂ）
の１８はツエナーダイオードのような電圧制御素子、１
９は定電流源を示す。

この振動センサ１０は加速度ピックアップで、図示のよ
うに重錘１３とスプリング１４とを用いたスプリングマ
スシステムを使って外力（加速度）に比例した力を電圧
素子１２に使用させ、その両端に電荷を発生させる。電
圧素子１２の電荷出力（ＰＣ／ｇ）は、従来は一般に同
軸ケーブルでチャージアンプ１５に接続して、チャージ
アンプ１５で電圧出力に変換しているため、同軸ケーブ
ルの長さが変ると線間容量が変り電圧出力が変るため再
調整が必要となっていたが、この発明ではチャージアン
プ１５を容器１１に内蔵しており、定電流源１９で定電
流駆動することにより、直接加速度に比例した電圧信号
として取り出すので、再調整の必要はない。

第３図はこの発明に用いた漏油センサ３０の一例を示す
もので、この図において、３１は絶縁物からなる基本、
３２は油分検知抵抗体で、例えばシリコン樹脂やシリコ
ンゴムとグラファイトや金属粉等の導電性粉末を２０〜
３０：１の割合で適量のトルエン等を加えて充分混練し
たものを用い、これを前記基体３１の外周に塗布するな
どして成形したものである。３３は電極で、基体３１の
両端に設けられ、これらにそれぞれリード線３４が取り
付けられる。３５は油分検知被覆体で、油分検知抵抗体
３２，電極３３およびリード線３４の基部を覆うように
設けられる。この油分検知被覆体３５の材料としては、
撥水性で、かつ油や有機溶剤に対し膨潤性，可溶性、浸
透性を示すもの、例えばシリコンゴムをはじめ各種合成
ゴムやポリプロピレン，ポリエチレン等を用いる。

このように構成された漏油センサ３０の油分検知抵抗体
３２に油分が接すると、油分検知抵抗体３２は急速に膨
潤し、そのため両電極３３間の電気抵抗は大きく変化す
る。そして、油分検知被覆体３５があるため瞬発的な油
に対しては作動しない（なお、詳細は実公昭５６−５５
６４９号公報参照）。

第４図はこの発明の処理回路４０と伝送コントロール部
５０の詳細を示す図である。

この図の処理回路４０において、４１はアンプ、４２は
ハイパスフィルタ、４３は検波部、４４は平均値処理部
であり、また、４５はローパスフィルタ、４６は積分機
能を有する速度変換部、４７は検波部、４８は平均値処
理部である。

また、伝送コントロール部５０において、５１はサンプ
リングＡ／Ｄ変換部、５２は中心値抽出処理部で、３回
のデータを取込みその中で中心の値を採用する。５３は
サンプリングＡ／Ｄ変換器、５４は中心値抽出処理部
で、３回のデータを取込み中心の値をとる。５５はデジ
タル送信部である。

次に動作について説明する。

振動センサ１０から出力される加速度信号はアンプ４１
で増幅され、その出力は２分岐される。一方に加速度信
号はハイパスフィルタ４２を通って検波部４３で検波さ
れ、平均値処理部４４で平均値される。このように平均
値することによって、アンプ４１の出力をそのまま伝送
するよりも伝送量を格段と少なくすることができる。

平均値処理部４４で直流レベルに変換された加速度情報
は、伝送コントロール部５０のサンプリングＡ／Ｄ変換
部５１でサンプリング後、デジタル値に変換され、次段
の中心値抽出処理部５２において、３回のサンプリング
値の中心値をとり、突発的な値をとり除き、デジタル送
信部５５から監視部IIに送信する。かくして、回転機に
ベアリング異常が発生したような場合、振動センサ１０
の出力は高周波成分の多い加速度信号となるので、平均
値処理部４４の出力が大となり、ベアリング異常が報知
される。

一方、この場合、アンプ４１の出力はローパスフィルタ
４５にも印加されるが、このローパスフィルタ４５を通
過できないので、平均値処理部４８の出力は小さく、こ
れによる警報は出ない。

これに対し、回転機にアンバランスやミスアライメント
等による異常が発生したような場合、振動センサ１０か
らは低周波分の加速度信号が出力され、アンプ４１で増
幅される。アンプ４１の出力は今度はローパスフィルタ
４５は通過し、ハイパスフィルタ４２は通過できない。
ローパスフィルタ４５を通った加速度信号は、速度変換
部４６で積分されて速度信号となり、その後検波部４７
で検波され、平均値処理部４８で平均値化される。平均
値化された速度信号はサンプリングＡ／Ｄ変換部５３で
デジタル化され、中心値抽出処理部５４で中心値が取り
出され、デジタル送信部５５から送出される。

ガスセンサ２０，漏油センサ３０の出力は図示はしない
が、処理回路４０で単に増幅されて伝送コントロール部
５０に入力され、上述した加速度信号あるいは速度信号
と同様にデジタル化されて送出される。

なお、ガスセンサ２０としては公知の種々のものを使用
できる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、この発明にかかる回転機の
異常監視方法は、端末制御部で振動センサの加速度信号
を２分岐し、その一方の出力を平均値処理し、２分岐し
た他方の出力を積分して速度信号に変換し、この速度信
号を平均値処理するようにしたので、回転機の加速度と
速度が容易に検知でき、これにより加速度から回転機の
ベアリング異常が検出でき、速度からアンバランスやミ
スアライメント等の異常を検出できる。

また、この発明にかかる回転機の異常監視装置は、振動
センサ，漏油センサまたはガスセンサを備えた端末制御
部および監視部とより構成され、さらに端末制御部に前
記振動センサの加速度信号出力を増幅するアンプと、こ
のアンプの出力を２分岐し、その一方の出力をローパス
フィルタを通した後平均値処理する平均値処理部と、前
記アンプの出力を２分岐した他方の出力をハイパスフィ
ルタを通した後積分して速度信号に変換する速度変換部
と、この速度変換部の出力を平均値処理する平均値処理
部とからなる処理回路とを設けたので、振動センサの出
力は加速度信号と速度信号に分けて処理されるため、加
速度信号から回転機のベアリング異常が検出でき、ま
た、速度信号から回転機のアンバランスやミスアライメ
ント等に起因する長周期の振動を検出することができ
る。

また、軸封止部の油漏れ等は、ガスセンサまたは漏油セ
ンサで検知することができるので、回転機の振動やガス
漏れまたは油漏れによる異常を迅速，正確に検知できる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図、第２図（ａ），（ｂ）は、第１図の実施例中の振動
センサの構成を示す断面図と、その駆動回路図、第３図
は、第１図の実施例中の油センサの構成を示す断面図、
第４図は、第１図の実施例の処理回路ならびに伝送コン
トロール部の詳細を示すブロック図である。 図中、Ｉは端末制御部、IIは監視部、１０は振動セン
サ、２０はガスセンサ、３０は漏油センサ、４０は処理
回路、４１はアンプ、４２はハイパスフィルタ、４３は
検波部、４４は平均値処理部、４５はローパスフィル
タ、４６は積分機能を有する速度変換部、４７は検波
部、４８は平均値処理部、５０は伝送コントロール部、
５１，５３はサンプリングＡ／Ｄ変換部、５２，５４は
中心値抽出処理部、５５はデジタル送信部である。

フロントページの続き (72)発明者 泉原 好末 山口県徳山市宮前町１番１号 出光エンジ ニアリング株式会社内 (72)発明者 山口 博光 山口県徳山市宮前町１番１号 出光石油化 学株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動センサ，漏油センサまたはガスセンサ
   を備えた端末制御部および監視部とによる回転機の異常
   監視方法であって、前記端末制御部で振動センサの加速
   度信号出力を２分岐し、その一方の出力を平均値処理
   し、２分岐した他方の出力を積分して速度信号に変換
   し、この速度信号を平均値処理することを特徴とする回
   転機の異常監視方法。
2. 【請求項２】振動センサと漏油センサまたはガスセンサ
   を備えた端末制御部および監視部とにより構成され、さ
   らに前記端末制御部に、前記振動センサの加速度信号出
   力を増幅するアンプと、このアンプの出力を２分岐し、
   その一方の出力をハイパスフィルタを通した後平均値処
   理する平均値処理部と、前記アンプの出力を２分岐した
   他方の出力をローパスフィルタを通した後積分して速度
   信号に変換する速度変換部と、この速度変換部の出力を
   平均値処理する平均値処理部とからなる処理回路を設け
   たことを特徴とする回転機の異常監視装置。