JPH08110248A - 発電所用機器の温度・振動自動測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発電装置に取り付けた機器類の性能試験のデ
ーターを正確に検出し、更にこれらの検出データーを自
動で記録することのできる発電所用機器の温度・振動自
動測定装置を提供すること。 【構成】 温度センサ１と、振動センサ２と、温度セン
サ入力コネクタ３と、振動センサ入力コネクタ４と、ア
ナログマルチプレクサ回路５と、アナログスイッチング
回路６と、アナログ・デジタル変換回路７と、電子制御
回路８と、ＬＣＤパネル９と、メモリーカードインター
フェース１０と、タッチスイッチ１１と、ブザー１２
と、ＲＳ２３２Ｃ端子１３と、電源回路Ｂとから構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】火力発電所や原子力発電所の発電
施設に接続して使用するポンプ，ファン，モーター等の
機器に取り付けて使用する温度・振動自動測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電力を発生させる火力発電所と原子力発
電所の電力施設は、いずれも蒸気ターボンで発電機を回
転させて発電を行なう点で共通しているが、蒸気タービ
ンを駆動する高温・高圧の蒸気を発生させる手法が大き
く異る。火力発電は石油を燃焼して得られる熱エネルギ
ーをボイラーで水に伝え、高温・高圧の蒸気に変える。
この蒸気は蒸気タービンに導かれ、その内部で膨張しな
がらタービンの羽根車に回転力を与え、熱エネルギーは
機械エネルギーに変換される。蒸気は膨張の後、低温・
低圧となり、タービンを出て復水器の中で水に凝縮され
る。凝縮した水は復水と呼ばれ、ポンプで高圧に加圧さ
れて再びボイラーに送られる。これに対して原子力発電
は、原子炉の熱を利用して水を蒸気化し、この蒸気を蒸
気タービンに導いて発電機を駆動する。つまり、火力発
電におけるボイラーを原子力蒸気供給系に置き換えたも
ので、原子炉で核分裂連鎖反応を起こさせ、核分裂で発
生した熱を熱源として利用したものである。一般的に原
子力発電所は原子炉一次系，二次系，安全保護系，燃料
取扱系，廃棄物処理系，補助系などの各系統から構成さ
れ、加圧水型原子炉発電所の場合、約３００℃で炉芯に
流入した約１５７気圧の高圧の一次冷却水は３３０℃に
まで昇温されて原子炉を出て、蒸気発生器で二次側に熱
を伝え、一次系循環ポンプによって再び原子炉に戻る。
二次側の給水は蒸気発生器の中で６６気圧、２７０℃の
飽和蒸気となり、主蒸気管を経て高圧タービンに流入す
る。高圧タービンを出た蒸気は湿度分離をしたあと、低
圧タービンに入り復水器で海水により冷却され凝縮す
る。そして、この水は精製、加熱されて再び蒸気発生器
に送られるようになっている。このようにして、ボイラ
ー或いは原子炉とタービンとの間で高圧・高温蒸気を循
環させて熱の吸収と放出を行なう熱サイクルを構成して
いる。それ故、ボイラーとタービン或いは原子炉とター
ビンとの間の管路に備えられている機器類（ポンプ，フ
ァン，モータ）の役割が極めて重要となる。そこで、原
子力発電所や火力発電所で年１回行なわれる定期点検が
完了して、発電施設の運転を始める前に、これらの発電
装置の管路に備えられたポンプ，ファン，モータ等の機
器類に温度や振動等を検出する各種測定装置を取り付
け、これら機器類を一定時間（約６０分から９０分間）
試運転して、各測定装置が検出した軸受温度，軸受振動
のデーターを１０分間隔で測定記録し、すべての試運転
が終了後、試運転記録を係員が手書きで作成し、この試
運転記録を材料として採集し、期待した性能が発揮され
るているかどうか確認することが一般的に行なわれてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
発電所運転開始前にポンプ，ファン，モータ等の機器類
の試運転を行なって性能試験をう方法では、試運転のた
めに作業員を２〜３人配置し、性能試験を行なう機器類
にそれぞれ振動測定器と温度測定器の２種類の測定を備
えなければならない。しかも、温度測定装置に至って
は、測定の近傍に検査員が常駐して、機器類の試運転中
１０分間隔で検出データーを手作業で記録するといった
非効率な作業をしなければならず、更に最終的な試運転
記録は、複数の測定器が検出した各種データーに基づい
て係員が手書きで作成しているため、作業効率が極めて
悪いといった問題があった。そこで、本発明はこのよう
な問題点を解決するために成されたもので、発電装置に
取り付けた機器類の性能試験のデーターを正確に検出
し、更にこれらの検出データーを自動で記録することの
できる発電所用機器の温度・振動自動測定装置の提供を
目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すために
成された本発明は、図１に示した如く、発電所の発電施
設に備えられているポンプ，ファン，モーター等の各種
機器類に取り付けて性能試験を行なう測定装置であっ
て、運転中の各種機器類の振動状態を検出する振動検出
手段Ｍ１と、運転中の各種機器類の任意に選択した複数
の位置から温度を検出する温度検出手段Ｍ２と、上記振
動検出手段Ｍ１及び上記温度検出手段Ｍ２から読み込ん
だ測定データを、予め記憶されているプログラムに応じ
て演算処理する情報処理手段Ｍ３と、当該情報処理手段
Ｍ３が演算処理した情報を表示する演算処理情報表示手
段Ｍ４と、上記情報処理手段Ｍ３が測定した測定情報を
磁器カードに記憶させる測定情報記憶手段Ｍ５と、上記
情報処理手段Ｍ３で演算処理した測定情報の出力を各種
パーソナルコンピュータや各種プリンターに接続する拡
張機能追加手段Ｍ６と、上記情報処理手段Ｍ３からの命
令に応じて外部に警報を発する警報手段Ｍ７と、を備え
たことを特徴とする発電所用機器の温度・振動自動測定
装置を要旨としている。

【０００５】

【作用】本発明の発電所用機器の温度・振動自動測定装
置によれば、まず、発電所の発電施設に備えられている
ポンプ，ファン，モーター等の各種機器類に、振動検出
手段Ｍ１と温度検出手段Ｍ２とを取り付け、各種機器類
の試運転を開始する。すると、情報処理手段Ｍ３は、プ
ログラムに応じて振動検出手段Ｍ１からの検出信号を所
定の時間の間読み込み、同時に温度検出手段Ｍ２からの
検出信号を所定の時間間隔で複数回に別けて読み込む。
次に、情報処理手段Ｍ３は、一旦読み込んだ振動と温度
の検出信号を演算処理し、測定情報として演算処理情報
表示手段Ｍ４に表示すると共に測定情報記憶手段Ｍ５が
磁器カード測定情報を記憶させることになる。この作用
により、本発明の発電所用機器の温度・振動自動測定装
置は、各種機器類の試運転に際して、各種機器類の振動
・温度を自動的に測定して、測定結果を表示したり記録
することができるようになる。また、本発明の発電所用
機器の温度・振動自動測定装置は、拡張機能追加手段Ｍ
６を備えた作用により各種パーソナルコンピュータや各
種プリンタに接続して情報の伝達や印刷ができるように
なる。更に、警報手段Ｍ７を備えた作用により、測定し
た情報が異常値を示した際は警報を発するようになる。

【０００６】

【実施例】本発明の発電所用機器の温度・振動自動測定
装置の実施例について図面に基づき説明する。図２は本
実施例の発電所用機器の温度・振動自動測定装置の主要
部を表わしたシステムブロック図である。本実施例の発
電所用機器の温度・振動自動測定装置は、図２に示した
如く、その内部構造として、発電所用設備の各種機器に
着脱自在に取り付ける複数の温度センサ１（本実施例で
は８個まで接続可能。）と、同様に発電所用設備の各種
機器に着脱自在に取り付ける１個の振動センサ２（実際
は加速度センサが読み込んだ加速度信号から演算処理し
て振動数に変換する。）と、温度センサ１からの信号線
を接続する温度センサ入力コネクタ３と、振動センサ２
からの信号線を接続する振動センサ入力コネクタ４と、
温度センサ入力コネクタ３から読み込んだ複数の低速ア
ナログ信号を一つの高速アナログ信号に多重化して出力
するアナログマルチプレクサ回路５と、振動センサ入力
コネクタ４及びアナログマルチプレクサ回路５からのア
ナログ信号に応じて所定のスイッチング動作を行なうア
ナログスイッチング回路６と、アナログ信号をデジタル
信号に変換するアナログ・デジタル変換回路７と、アナ
ログ・デジタル変換回路７から読み込んだデジタル信号
を演算処理・記憶する電子制御回路８と、電子制御回路
８が演算処理したデーターを表示するＬＣＤパネル９
と、外部から装着したメモリーカードに各種データを書
き込んだり読み込むメモリーカードインターフェース１
０と、電源のＯＮ／ＯＦＦ命令やスタート／ストップ命
令を電子制御回路８に出力するタッチスイッチ１１と、
電子制御回路８からの命令により外部に警報を発するブ
ザー１２と、パーソナルコンピュータＰ１やパーソナル
プリンターＰ２或いは通信モデム等を接続するＲＳ２３
２Ｃ端子１３と、商用電源，バッテリー或いは内蔵電池
からの電圧を任意の電圧に変換して各回路に供給する電
源回路Ｂとから構成されている。尚、電子制御回路８
は、ＣＰＵ８ａ，ＲＡＭ８ｂ，ＲＯＭ８ｃ，入・出力ポ
ート８ｄ及びこれらを接続するバスライン８ｅからなる
マイクロコンピュータである。

【０００７】次に、本実施例の具体的な外装について図
面に基づき説明する。図３は本実施例の発電所用の温度
・振動自動測定装置の本体となるデータ処理ユニットの
斜視図（ａ）と正面図（ｂ），図４は同データ処理ユニ
ットの平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。本実施例の
データ処理ユニットは、上記で説明した主要部を内蔵す
る長方体のハウジング１４に、温度センサ入力コネクタ
３、振動センサ入力コネクタ４、ＬＣＤパネル９、ＬＣ
Ｄパネルコントラスト調節ダイヤル９ａ、メモリーカー
ド挿入口１０ａ、メモリーカード排出ボタン１０ｂ、電
源スイッチ１１ａ、実行スイッチ１１ｂが備えられてい
る。

【０００８】ここで、以上の構成からなる本実施例の発
電所用の温度・振動自動測定装置の作用について図面に
基づき説明する。図５は本実施例の電子制御回路８で実
行される温度・振動自動測定制御ルーチンのフローチャ
ートである。本実施例の温度・振動自動測定装置は、最
初に測定しようとする発電所用機器の任意な場所に１個
から８個の温度センサ１と１個の振動センサ２を取り付
ける。次に、ハウジング１４の電源スイッチ１１ａを投
入した後、実行スイッチ１１ｂをＯＮとする。すると、
電子制御回路８のＣＰＵ８ａはＲＯＭ８ｃに予め記憶さ
れているプログラムのアルゴリズムに従って、ステップ
１００に移行し、温度センサからの検出信号の読み込み
を開始すると共にステップ１１０に移行する。ステップ
１１０では、振動センサから読み込んだ検出信号を演算
処理して振動数データを一旦ＲＡＭ８ｂに格納すると共
にステップ１２０に移行して、振動数データをＬＣＤパ
ネル９に表示する。次に、ステップ１３０に移行して温
度計測実行から１分が経過したか否か判断し、経過した
と判定するとステップ１４０に移行するが、経過してい
ないと判定するとステップ１１０に戻る。一方、ステッ
プ１４０に移行すると、９個の温度センサ入力コネクタ
３に接続されている温度センサ１の指定番号を一旦初期
化してステップ１５０に移行する。ステップ１５０で
は、ステップ１４０で初期化した温度センサ番号を選択
してステップ１６０に移行する。ステップ１６０に移行
すると、ステップ１５０で選択した温度センサ１から読
み込んだ検出信号を演算処理して温度データを一旦ＲＡ
Ｍ８ｂに格納すると共にステップ１７０に移行して、温
度データをＬＣＤパネル９に表示する。続いて、ステッ
プ１８０に移行して温度計測終了か否か判断し、終了と
判定するとステップ１９０に移行するが、終了していな
いと判定するとステップ１１０に戻る。ステップ１９０
に移行すると作業終了が否か判断して、終了と判定する
とステップ２００に移行し、終了していないと判定する
とステップ１００に戻る。ステップ２００に移行する
と、ＣＰＵ８ａはＲＡＭ８ｂに格納されている振動数デ
ータと温度データを読み込み、メモリーカード挿入口１
０ａに挿入されているメモリーカードに書き込み、この
一連の処理は終了する。この作用により、本実施例の温
度・振動自動測定装置は、 原子力発電所や火力発電所の発電装置の本体の運転開
始前にポンプ，ファン，モーター等の各種機器を試運転
して性能試験を行なう場合、１台の測定器を設置するだ
けで重要な測定項目を集中的に測定・記憶することがで
きるため、装置の取り付けや取扱が極めて容易になるだ
けでなく測定精度を飛躍的に向上させることが可能にな
った。 １台の測定装置で各種機器の８箇所の測定点から温度
を自動で連続的に測定し、その測定データーを画面上に
表示するため、現場での測定結果の確認が容易である。 ８箇所の温度測定点の内、一箇所でも異常な箇所があ
ると、アラーム機能が働いてブザーが警報を発するよう
になっているので、要求性能に達しない機器があると早
期に発見することが可能になる。 ８箇所の温度測定点と１箇所の振動測定点の測定結果
を一人の担当者で総合的に把握することができるため、
大きなプラントの性能試験でも最小の人員で実施するこ
とが可能になる。 測定した振動と温度のデータは自動的にメモリーカー
ドに記録されるため、インターフェースを介して、パソ
コンやワークステーションで測定データの解析・管理な
どを行なうことが容易である。 といった数々の効果を得ることに成功した。尚、上記実
施例では、ＲＳ２３２Ｃ端子を介して、プリンターに接
続するようにしているが、本発明の実施例はこれに限定
されるものではなく、例えば、小型の簡易プリンターを
内蔵して、測定データをレシート形式で印刷するように
することも考えられる。更には、ＲＳ２３２Ｃ端子に通
信モデムを接続して、測定データを電話回線を介してデ
ータ送信をすることも可能である。

【０００９】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の発電所
用機器の温度・振動自動測定装置は、発電所の発電施設
に備えられているポンプ，ファン，モーター等の各種機
器類の運転中の振動状態を検出する振動検出手段と、運
転中の各種機器類の任意に選択した複数の位置から温度
を検出する温度検出手段と、振動検出手段及び温度検出
手段から読み込んだ測定データを、予め記憶されている
プログラムに応じて演算処理する情報処理手段と、情報
処理手段が演算処理した情報を表示する演算処理情報表
示手段と、情報処理手段が自動測定した測定情報を磁器
カードに記憶させる測定情報記憶手段と、情報処理手段
で演算処理した測定情報の出力を各種パーソナルコンピ
ュータや各種プリンターに接続する拡張機能追加手段
と、情報処理手段からの命令に応じて外部に警報を発す
る警報手段とを備えたことで、１台の測定器を設置する
だけで重要な測定項目を集中的に測定・記憶することが
できるため測定精度が飛躍的に向上した。また、各種機
器の８箇所の測定点から温度を自動で連続的に測定する
ことができるようになった。更に、測定点の内、一箇所
でも異常な箇所があると、即座に警報が発せられるので
不具合な箇所が、早期に発見できる。また更に、大きな
プラントの性能試験でも最小の人員で実施できるため人
員の節約ができる。また更に、システムとしての拡張性
は極めて広い。といった数々の極めて有益な利点を備え
た画期的な発明であり、その業界に与える恩恵は絶大で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発電所用機器の温度・振動自動測定装
置の概要を表わしたブロック図である。

【図２】本実施例の発電所用機器の温度・振動自動測定
装置の主要部を表わしたシステムブロック図である。

【図３】本実施例の発電所用機器の温度・振動自動測定
装置の本体となるデータ処理ユニットの斜視図（ａ）と
正面図（ｂ）である。

【図４】本実施例の発電所用機器の温度・振動自動測定
装置の本体となるデータ処理ユニットの平面図（ａ）と
側面図（ｂ）である。

【図５】本実施例の電子制御回路で実行される温度・振
動自動測定制御ルーチンのフローチャートである。

【符号の説明】

Ｍ１ 振動検出手段 Ｍ２ 温度検出手段 Ｍ３ 情報処理手段 Ｍ４ 演算処理情報表示手段 Ｍ５ 測定情報記憶手段 Ｍ６ 拡張機能追加手段 Ｍ７ 警報手段 １ 温度センサ ２ 振動センサ ３ 温度センサ入力コネクタ ４ 振動センサ入力コネクタ ５ アナログマルチプレクサ回路 ６ アナログスイッチ回路 ７ アナログ・デジタル変換回路 ８ 電子制御回路 ８ａ ＣＰＵ ８ｂ ＲＡＭ ８ｃ ＲＯＭ ８ｄ 入・出力ポート ８ｅ バスライン ９ ＬＣＤパネル ９ａ ＬＣＤパネルコントラスト調節ダイヤル １０ メモリーカードインターフェース １０ａ メモリーカード挿入口 １０ｂ メモリーカード排出ボタン １１ タッチスイッチ １１ａ 電源スイッチ １１ｂ 実行スイッチ １２ ブザー １３ ＲＳ２３２Ｃ端子 １４ ハウジング Ｂ 電源回路 Ｐ１ パーソナルコンピュータ Ｐ２ プリンター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電所の発電施設に備えられているポン
   プ，ファン，モーター等の各種機器類に取り付けて性能
   試験を行なう測定装置であって、 運転中の各種機器類の振動状態を検出する振動検出手段
   と、 運転中の各種機器類の任意に選択した複数の位置から温
   度を検出する温度検出手段と、 上記振動検出手段及び上記温度検出手段から読み込んだ
   測定データを、予め記憶されているプログラムに応じて
   演算処理する情報処理手段と、 当該情報処理手段が演算処理した情報を表示する演算処
   理情報表示手段と、 上記情報処理手段が測定した測定情報を磁器カードに記
   憶させる測定情報記憶手段と、 上記情報処理手段で演算処理した測定情報の出力を各種
   パーソナルコンピュータや各種プリンターに接続する拡
   張機能追加手段と、 上記情報処理手段からの命令に応じて外部に警報を発す
   る警報手段と、を備えたことを特徴とする発電所用機器
   の温度・振動自動測定装置。