JPH0743279B2 - 回転装置の異常検出装置 - Google Patents
回転装置の異常検出装置Info
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- JPH0743279B2 JPH0743279B2 JP3207089A JP3207089A JPH0743279B2 JP H0743279 B2 JPH0743279 B2 JP H0743279B2 JP 3207089 A JP3207089 A JP 3207089A JP 3207089 A JP3207089 A JP 3207089A JP H0743279 B2 JPH0743279 B2 JP H0743279B2
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧縮機、エンジン等の回転装置から発生する
異常音のパターン認識に基づいて回転装置における異常
原因を把握するための装置に関するものである。
異常音のパターン認識に基づいて回転装置における異常
原因を把握するための装置に関するものである。
［従来の技術］ この種の異常検出装置が特開昭57−230032号公報に開示
されている。この従来装置では回転装置の１回転を複数
の域に分割し、各分割域毎の発生音の電気的検波出力と
予め設定された値との比較に基づいて異常発生の把握が
行われている。これにより１回転単位の音強度の平均値
の比較に比して異常検出精度が高まる。
されている。この従来装置では回転装置の１回転を複数
の域に分割し、各分割域毎の発生音の電気的検波出力と
予め設定された値との比較に基づいて異常発生の把握が
行われている。これにより１回転単位の音強度の平均値
の比較に比して異常検出精度が高まる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、分割域単位による検波出力と設定値との
比較では異常発生の把握は容易であるが、異常原因の把
握が困難であり、異常原因を把握するには回転装置を分
解して種々の調査をしなければならないという不具合が
ある。
比較では異常発生の把握は容易であるが、異常原因の把
握が困難であり、異常原因を把握するには回転装置を分
解して種々の調査をしなければならないという不具合が
ある。
本発明はこのような面倒な分解調査を軽減し得る異常検
出装置を提供することを目的とするものである。
出装置を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ そのために本発明では、回転装置から発生する音の強度
を回転装置の１回転の複数分割域毎に割り出し、各分割
域毎に割り出された音強度を単位としたパターンと、予
め設定された１回転中の周期パターンとを比較演算手段
で比較し、検出されたパターンが設定周期パターンに属
する場合にはその設定周期パターンに対応する異常原因
を表示手段に表示指令するように構成した。
を回転装置の１回転の複数分割域毎に割り出し、各分割
域毎に割り出された音強度を単位としたパターンと、予
め設定された１回転中の周期パターンとを比較演算手段
で比較し、検出されたパターンが設定周期パターンに属
する場合にはその設定周期パターンに対応する異常原因
を表示手段に表示指令するように構成した。
［作用］ １回転中に周期を持つ異常は予め原因把握可能であり、
周期パターンに対して異常原因を対応させることができ
る。従って、１回転中における実際の音強度のパターン
が周期性を持つ場合には設定周期パターンとの比較によ
って異常原因が特定され、この特定された異常原因が表
示される。
周期パターンに対して異常原因を対応させることができ
る。従って、１回転中における実際の音強度のパターン
が周期性を持つ場合には設定周期パターンとの比較によ
って異常原因が特定され、この特定された異常原因が表
示される。
［実施例］ 以下、斜板式圧縮機の異常検出に適用した一実施例を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
第４図に示すように斜板式圧縮機１（本実施例では10気
筒）から発生する音を捨うマイクロフォン２は増幅器３
及びフィルタ４を介してスイッチ制御回路５に接続され
ており、スイッチ制御回路５には斜板式圧縮機１の回転
位置を検出する回転位置検出装置６が接続されている。
スイッチ制御回路５は、回転位置検出装置６からの入力
信号に基づいてフィルタ４からの入力信号を複数の時分
割域〔本実施例では第１図（ａ）にHk（ｋ＝1,2…10）
で示すように１回転中の10分割域〕に割り振り、各分割
域H1〜H1に対応した次段の検波器Dk（ｋ＝1,2…10）に
各分割域Hkの信号を割り振り出力する。各検波器Dkは回
転位置検出装置６と共に割り出し手段を構成するスイッ
チ制御回路５からの入力信号を積分変換し、次段の比較
演算回路７に出力する。
筒）から発生する音を捨うマイクロフォン２は増幅器３
及びフィルタ４を介してスイッチ制御回路５に接続され
ており、スイッチ制御回路５には斜板式圧縮機１の回転
位置を検出する回転位置検出装置６が接続されている。
スイッチ制御回路５は、回転位置検出装置６からの入力
信号に基づいてフィルタ４からの入力信号を複数の時分
割域〔本実施例では第１図（ａ）にHk（ｋ＝1,2…10）
で示すように１回転中の10分割域〕に割り振り、各分割
域H1〜H1に対応した次段の検波器Dk（ｋ＝1,2…10）に
各分割域Hkの信号を割り振り出力する。各検波器Dkは回
転位置検出装置６と共に割り出し手段を構成するスイッ
チ制御回路５からの入力信号を積分変換し、次段の比較
演算回路７に出力する。
比較演算回路７はまず各検波器Dkからの入力信号値がい
ずれも所定値以下であれば異常無しの判定をし、表示装
置12に“正常”の表示を指令する。各検波器Dkからの入
力信号値のいずれかが所定値以上であれば以下の演算を
行なう。
ずれも所定値以下であれば異常無しの判定をし、表示装
置12に“正常”の表示を指令する。各検波器Dkからの入
力信号値のいずれかが所定値以上であれば以下の演算を
行なう。
比較演算回路７は各検波器Dkからの入力信号値に基づい
て次式（１）で表される自己相関値Yj（ｊ＝0,1…５）
を算出する。
て次式（１）で表される自己相関値Yj（ｊ＝0,1…５）
を算出する。
但し、Xkは各分割域Hkにおける検波器Dkからの出力値の
関数を表す。又、及びσは次式で表される関数であ
る。
関数を表す。又、及びσは次式で表される関数であ
る。
第１図（ａ）の曲線C1はフィルタ４から出力される正常
な音強度曲線を表し、この曲線C1に基づく検波器Dkから
の出力は第２図（ａ）の階段曲線E1で表される。この階
段曲線E1に基づいて算出された自己相関値Yjは第３図
（ａ）の棒グラフで表される。即ち、異常がなければ自
己相関値Yj（ｊ≠０）はいずれも１に近く、関数Xkは各
分割域Hkで正の大きな自己相関を持つ。
な音強度曲線を表し、この曲線C1に基づく検波器Dkから
の出力は第２図（ａ）の階段曲線E1で表される。この階
段曲線E1に基づいて算出された自己相関値Yjは第３図
（ａ）の棒グラフで表される。即ち、異常がなければ自
己相関値Yj（ｊ≠０）はいずれも１に近く、関数Xkは各
分割域Hkで正の大きな自己相関を持つ。
式（１）のYjは関数Xkをｊだけずらした場合の２乗誤差
lj2を用いて次式（２）のように表せる。
lj2を用いて次式（２）のように表せる。
Yj＝１−lj2/2 …（２） 但し、lj2は次式で表される。
式（２）によれば２乗誤差が小さいほど自己相関値Yjが
１に近くなることを表しており、曲線C1に関して異常音
がない（即ち２乗誤差が小さい）場合には自己相関値Yj
（ｊ≠０）がいずれも１に近くなることは式（２）から
明らかである。
１に近くなることを表しており、曲線C1に関して異常音
がない（即ち２乗誤差が小さい）場合には自己相関値Yj
（ｊ≠０）がいずれも１に近くなることは式（２）から
明らかである。
斜板式圧縮機１の斜板８の外周側に損傷がある場合、こ
の損傷によってシュー９（気筒数に対応して斜板８の前
後に５つずつある）と斜板８との間の摺接において異常
音が発生する。この異常音を含む強度曲線は第１図
（ｂ）の曲線C2で示すように周期パターンAtを持ち、検
波器Dkからの出力は第２図（ｂ）の階段曲線E2で表され
る。この階段曲線E2に基づいて算出された自己相関値Yj
は第３図（ｂ）の棒グラフで表される。即ち、自己相関
値Y2,Y4が１に近い値となり、関数Xkは分割域H1,H3,H5,
H7,H9で正の大きな自己相関を持つ。
の損傷によってシュー９（気筒数に対応して斜板８の前
後に５つずつある）と斜板８との間の摺接において異常
音が発生する。この異常音を含む強度曲線は第１図
（ｂ）の曲線C2で示すように周期パターンAtを持ち、検
波器Dkからの出力は第２図（ｂ）の階段曲線E2で表され
る。この階段曲線E2に基づいて算出された自己相関値Yj
は第３図（ｂ）の棒グラフで表される。即ち、自己相関
値Y2,Y4が１に近い値となり、関数Xkは分割域H1,H3,H5,
H7,H9で正の大きな自己相関を持つ。
斜板式圧縮機１のシュー９のうの前後対のいずれか１つ
と斜板８との間のクリアランスが大き過ぎる場合、前後
対のシュー９と斜板８との間で打撃音が発生する。この
打撃音を含む強度曲線は第１図（ｃ）の曲線C3で示すよ
うに周期パターンBtを持ち、検波器Dkからの出力は第２
図（ｃ）の階段曲線E3で表される。この階段曲線E3に基
づいて算出された自己相関値Yjは第３図（ｃ）の棒グラ
フで表される。即ち、自己相関値Y5が１に近い値とな
り、関数Xkは分割域H1,H6で正の大きな自己相関を持
つ。
と斜板８との間のクリアランスが大き過ぎる場合、前後
対のシュー９と斜板８との間で打撃音が発生する。この
打撃音を含む強度曲線は第１図（ｃ）の曲線C3で示すよ
うに周期パターンBtを持ち、検波器Dkからの出力は第２
図（ｃ）の階段曲線E3で表される。この階段曲線E3に基
づいて算出された自己相関値Yjは第３図（ｃ）の棒グラ
フで表される。即ち、自己相関値Y5が１に近い値とな
り、関数Xkは分割域H1,H6で正の大きな自己相関を持
つ。
斜板式圧縮機１の両頭ピストン10のトップが弁形成プレ
ート11（この上に吸入弁11aが設けられている）に当た
る場合、この衝突による振動音が長時間続く。この振動
音を含む強度曲線は第１図（ｄ）の曲線C4のようにな
り、検波器Dkからの出力は第２図（ｄ）の階段曲線E4で
表される。この階段曲線E4に基づいて算出された自己相
関値Yjは第３図（ｄ）の棒グラフで表される。即ち、自
己相関値Y5が−１に近い値となり、関数Xkは分割域H5で
負の大きな自己相関を持つ。
ート11（この上に吸入弁11aが設けられている）に当た
る場合、この衝突による振動音が長時間続く。この振動
音を含む強度曲線は第１図（ｄ）の曲線C4のようにな
り、検波器Dkからの出力は第２図（ｄ）の階段曲線E4で
表される。この階段曲線E4に基づいて算出された自己相
関値Yjは第３図（ｄ）の棒グラフで表される。即ち、自
己相関値Y5が−１に近い値となり、関数Xkは分割域H5で
負の大きな自己相関を持つ。
以上から明らかなように第１図（ｂ），（ｃ），（ｄ）
の強度曲線C2,C3,C4で示されるように斜板式圧縮機１の
回転中で周期パターンを持つ異常音の発生の場合にはそ
の周期パターン、即ち正の大きな自己相関関係と異常原
因とを対応させることができる。又、第１図（ｄ）の強
度曲線C5で示されるように斜板式圧縮機１の１回転中で
周期パターンを持たない異常音の発生の場合にも負の大
きな自己相関関係と異常原因とを対応させることができ
る。このような対応関係のもとに比較演算回路７には正
の基準自己相関値Y+及び負の基準自己相関値Y-が予め入
力設定されており、比較演算回路７は基準自己相関値
Y+,Y-と算出された自己相関値Yjとを比較する。自己相
関値Yjが基準自己相関値Y+以上であれば比較演算回路７
は正の自己相関有りの判定を行ない、基準自己相関値Y-
以下であれば負の自己相関有りの判定を行なう。
の強度曲線C2,C3,C4で示されるように斜板式圧縮機１の
回転中で周期パターンを持つ異常音の発生の場合にはそ
の周期パターン、即ち正の大きな自己相関関係と異常原
因とを対応させることができる。又、第１図（ｄ）の強
度曲線C5で示されるように斜板式圧縮機１の１回転中で
周期パターンを持たない異常音の発生の場合にも負の大
きな自己相関関係と異常原因とを対応させることができ
る。このような対応関係のもとに比較演算回路７には正
の基準自己相関値Y+及び負の基準自己相関値Y-が予め入
力設定されており、比較演算回路７は基準自己相関値
Y+,Y-と算出された自己相関値Yjとを比較する。自己相
関値Yjが基準自己相関値Y+以上であれば比較演算回路７
は正の自己相関有りの判定を行ない、基準自己相関値Y-
以下であれば負の自己相関有りの判定を行なう。
この比較に基づいて比較演算回路７は第５図にフロート
チャートで示すように自己相関有無、自己相関の正負及
び周期性を判定し、周期パターンAtの判定の場合には斜
板損傷を表す“異常原因A"の表示を表示装置12に指令
し、周期パターンBtの判定の場合にはシュークリアラン
ス過大を表す“異常原因B"の表示を表示装置12に指令す
る。正の自己相関が有り、かつ周期パターンがAt,Btで
ない場合（例えばガス洩れのような連続異常音発生）に
は“連続異常音”の表示を表示装置12に指令する。負の
自己相関有りの判定の場合には比較演算回路７は両頭ピ
ストン10の当たりを表す“異常原因C"の表示を表示装置
12に指令する。
チャートで示すように自己相関有無、自己相関の正負及
び周期性を判定し、周期パターンAtの判定の場合には斜
板損傷を表す“異常原因A"の表示を表示装置12に指令
し、周期パターンBtの判定の場合にはシュークリアラン
ス過大を表す“異常原因B"の表示を表示装置12に指令す
る。正の自己相関が有り、かつ周期パターンがAt,Btで
ない場合（例えばガス洩れのような連続異常音発生）に
は“連続異常音”の表示を表示装置12に指令する。負の
自己相関有りの判定の場合には比較演算回路７は両頭ピ
ストン10の当たりを表す“異常原因C"の表示を表示装置
12に指令する。
第１図（ｅ）に曲線C5で示すように１回転中に周期性の
ない異常音発生の場合、検波器Dkからの出力は第２図
（ｅ）の階段曲線E5で表される。この階段曲線E5に基づ
いて算出された自己相関値Yjは第３図（ｅ）の棒グラフ
で表される。即ち、自己相関値Yj（ｊ≠０）が０に近い
値となり、関数Xkは自己相関を持たない。これは特定の
異常原因を対応させることができない場合であるが、
“異常原因不明”の表示を行なうことによって異常発生
を警告することができ、このような場合にのみ圧縮機の
分解を行なって異常原因調査を行えばよい。
ない異常音発生の場合、検波器Dkからの出力は第２図
（ｅ）の階段曲線E5で表される。この階段曲線E5に基づ
いて算出された自己相関値Yjは第３図（ｅ）の棒グラフ
で表される。即ち、自己相関値Yj（ｊ≠０）が０に近い
値となり、関数Xkは自己相関を持たない。これは特定の
異常原因を対応させることができない場合であるが、
“異常原因不明”の表示を行なうことによって異常発生
を警告することができ、このような場合にのみ圧縮機の
分解を行なって異常原因調査を行えばよい。
前述したような周期パターンの把握を基礎とした異常発
生の検出によれば圧縮機の分解による面倒な異常原因調
査の回数を減らすことができ、検査作業を軽減すること
ができる。
生の検出によれば圧縮機の分解による面倒な異常原因調
査の回数を減らすことができ、検査作業を軽減すること
ができる。
又、自己相関を用いた周期パターン認識によれば圧縮機
の回転速度の高低にあまり関係なく同様の周期パターン
を把握することができる。即ち、基準自己相関値Y+,Y-
を一旦設定すれば圧縮機の回転速度の高低に合わせて変
更する必要がないという利点がある。
の回転速度の高低にあまり関係なく同様の周期パターン
を把握することができる。即ち、基準自己相関値Y+,Y-
を一旦設定すれば圧縮機の回転速度の高低に合わせて変
更する必要がないという利点がある。
なお、特開昭62−291520号公報に開示されるような自動
位相調整機能を比較演算回路７に組み込めば異常原因把
握を一層精度良く行なうことができる。
位相調整機能を比較演算回路７に組み込めば異常原因把
握を一層精度良く行なうことができる。
本発明は勿論前記実施例にのみ限定されるものではな
く、例えば前記実施例における検波器Dkからの出力から
直接周期パターンの把握を行なうことも可能である。
又、例えばエンジンといった圧縮機以外の回転装置の異
常音検出にも本発明を適用することが可能である。
く、例えば前記実施例における検波器Dkからの出力から
直接周期パターンの把握を行なうことも可能である。
又、例えばエンジンといった圧縮機以外の回転装置の異
常音検出にも本発明を適用することが可能である。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明は、回転装置の１回転の分割
域毎に割り出された音強度を単位としたパターンと、予
め設定された１回転中の周期パターンとを比較演算手段
で比較し、割り出されたパターンが設定周期パターンに
属する場合にはその設定周期パターンに対応する異常原
因を表示するようにしたので、少なくとも周期性を持つ
異常音発生の場合には回転装置の分解を行なうことなく
異常原因を把握することができ、これにより面倒な分解
調査の回数を減らして検査作業を軽減し得るという優れ
た効果を奏する。
域毎に割り出された音強度を単位としたパターンと、予
め設定された１回転中の周期パターンとを比較演算手段
で比較し、割り出されたパターンが設定周期パターンに
属する場合にはその設定周期パターンに対応する異常原
因を表示するようにしたので、少なくとも周期性を持つ
異常音発生の場合には回転装置の分解を行なうことなく
異常原因を把握することができ、これにより面倒な分解
調査の回数を減らして検査作業を軽減し得るという優れ
た効果を奏する。
図面は本発明を具体化した一実施例を示し、第１図
（ａ）〜（ｅ）は音強度曲線のグラフ、第２図（ａ）〜
（ｅ）は検波後の音強度曲線のグラフ、第３図（ａ）〜
（ｅ）は自己相関を示すグラフ、第４図は圧縮機の側断
面とブロック回路との組み合わせ図、第５図は異常原因
把握のフローチャートである。 割り出し手段を構成するスイッチ制御回路５及び回転位
置検出装置６、比較演算回路７、表示装置12。
（ａ）〜（ｅ）は音強度曲線のグラフ、第２図（ａ）〜
（ｅ）は検波後の音強度曲線のグラフ、第３図（ａ）〜
（ｅ）は自己相関を示すグラフ、第４図は圧縮機の側断
面とブロック回路との組み合わせ図、第５図は異常原因
把握のフローチャートである。 割り出し手段を構成するスイッチ制御回路５及び回転位
置検出装置６、比較演算回路７、表示装置12。
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機、エンジン等の回転装置の１回転を
複数分割した各分割域毎に回転装置から発生する音の強
度を割り出す割り出し手段と、 前記音強度の異常原因を表示する表示手段と、 各分割域毎に割り出された音強度を単位としたパターン
と、予め設定された１回転中の周期パターンとを比較
し、検出されたパターンが設定周期パターンに属する場
合にはその設定周期パターンに対応する異常原因を前記
表示手段に表示指令する比較演算手段とにより構成した
回転装置の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3207089A JPH0743279B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 回転装置の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3207089A JPH0743279B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 回転装置の異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210226A JPH02210226A (ja) | 1990-08-21 |
| JPH0743279B2 true JPH0743279B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=12348618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3207089A Expired - Lifetime JPH0743279B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 回転装置の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743279B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11326035A (ja) * | 1998-05-19 | 1999-11-26 | Ono Sokki Co Ltd | 振動コンパレータ |
| JP2003106893A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Yamatake Sangyo Systems Co Ltd | 異常監視装置および異常監視プログラム |
| WO2015087732A1 (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Ntn株式会社 | 回転機械部品の携帯端末利用検査システムおよび検査方法 |
| JP2015114214A (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | Ntn株式会社 | 回転機械部品の携帯端末利用検査システムおよび検査方法 |
| JP2015114224A (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | Ntn株式会社 | 携帯端末利用振動検査システムおよびそのサーバ |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP3207089A patent/JPH0743279B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02210226A (ja) | 1990-08-21 |
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