JPS58108419A - 異常検査装置 - Google Patents
異常検査装置Info
- Publication number
- JPS58108419A JPS58108419A JP56206859A JP20685981A JPS58108419A JP S58108419 A JPS58108419 A JP S58108419A JP 56206859 A JP56206859 A JP 56206859A JP 20685981 A JP20685981 A JP 20685981A JP S58108419 A JPS58108419 A JP S58108419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peak value
- maximum peak
- signal
- output
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
発明の技術分野
本発明は機械的振動又は音に基づいて各種装置の異常を
検出する異常検査装置に関する。
検出する異常検査装置に関する。
発明の技術的背景
従来、回転機器の製造1糧において、その機械的総合評
価を振動解析により自動的に行う方式が開発されている
。その代表的なものとして、第1K被検査物において発
生した機械的振動又は音を検出し、それらの検出信号を
パワースペクトラム又は1/3オクダ一プ周波数分析し
て、正常晶と異常品とのパターンを比較判定する方法、
第2に上記検出信号からバイパスフィルタにより約IK
Hz以上の高周波成分を取出し、その実効値やピーク値
又は両者の比↓から正常晶と異常品とを比較判定する方
法、第3に同様にして得られた高周波領域の信号を包結
線検波回路によシ包絡纏信号を抽出して、その正常晶と
異常品とを比較判定する方法がある。
価を振動解析により自動的に行う方式が開発されている
。その代表的なものとして、第1K被検査物において発
生した機械的振動又は音を検出し、それらの検出信号を
パワースペクトラム又は1/3オクダ一プ周波数分析し
て、正常晶と異常品とのパターンを比較判定する方法、
第2に上記検出信号からバイパスフィルタにより約IK
Hz以上の高周波成分を取出し、その実効値やピーク値
又は両者の比↓から正常晶と異常品とを比較判定する方
法、第3に同様にして得られた高周波領域の信号を包結
線検波回路によシ包絡纏信号を抽出して、その正常晶と
異常品とを比較判定する方法がある。
背景技術の問題点
上記第1の方法では測定中の平均パワーを求めるもので
あるため、被測定物の軸受部のボール疵。
あるため、被測定物の軸受部のボール疵。
ゴミの介在による回転異常、各構成部品のAll異常等
に基因する衝撃的でたまにしか発生しないパルス状の信
号の検出は困−である。これに対して上記第2及び第3
の方法では、上記第1の方法で検出できない異常信号の
検出は可能であるが、その反面実際の検査時において被
検査物以外の振動源において発生する各種の音や機械的
振動などの外乱の影響により正常晶を異常品と誤判定し
てしまう欠へをもっている。その他、微妙なベアリング
不良の検出は困難である。
に基因する衝撃的でたまにしか発生しないパルス状の信
号の検出は困−である。これに対して上記第2及び第3
の方法では、上記第1の方法で検出できない異常信号の
検出は可能であるが、その反面実際の検査時において被
検査物以外の振動源において発生する各種の音や機械的
振動などの外乱の影響により正常晶を異常品と誤判定し
てしまう欠へをもっている。その他、微妙なベアリング
不良の検出は困難である。
発明の目的
本発明は被検査物以外の振動源からの振動又は音等の外
乱を除去して、統計的演算処理により正発明の概要 本発明の異常検査装置は、例えば振動ピックアップなど
の振動検出器によって得られた検出信号をそれぞれ異々
る周波数帯域の周波数成分のみを通過させる複数の周波
数分析部に入力させ各周波数成分について複数個のサン
プリング期間からなる検査時間にわたって各サンプリン
グ期間ととに1回づつ最大ピーク値を検出し、得られた
最大ピーク値をアナログ−ディジタル変換したのち演算
制御部にて記憶させ、さらに記憶された最大ピーク値の
中から外乱データを除去した最大ピーク値をあらかじめ
設定された設定値と比較することKより被検査体の異常
を判定するようにしたものである。
乱を除去して、統計的演算処理により正発明の概要 本発明の異常検査装置は、例えば振動ピックアップなど
の振動検出器によって得られた検出信号をそれぞれ異々
る周波数帯域の周波数成分のみを通過させる複数の周波
数分析部に入力させ各周波数成分について複数個のサン
プリング期間からなる検査時間にわたって各サンプリン
グ期間ととに1回づつ最大ピーク値を検出し、得られた
最大ピーク値をアナログ−ディジタル変換したのち演算
制御部にて記憶させ、さらに記憶された最大ピーク値の
中から外乱データを除去した最大ピーク値をあらかじめ
設定された設定値と比較することKより被検査体の異常
を判定するようにしたものである。
発明の実施例
第1図は本実施例の異常検査装置の・眠気回路系統図を
示してい、る。例えば振動ピックアップなどの振動検出
器(1)の出力側は増幅器(2)を介し、て、異なる周
波数帯域の周波数成分に分析する周波数分析部(301
)・・・(30n) K接続されている。ただし1本実
施例においてはn=xである(以下同じ)0これら周波
数分析部(301)・・・(30n)は、増幅!s+2
1に直接に電気的接続された例えば中心周波数が20H
!から10000 Hzまでのいオクターブごとのかチ
ャンネルの周波数帯域の周波数成分を得るためのバンド
パスフィルタ(401)・・・(4On)及びこれらバ
ンドパスフィルタ(401)・・・(4On)の出力側
に各別に接続されたピーク値検出回路(501)・(5
0n)からなっている。上記ピーク値検出回路(501
)・・(50n)は、バンドパスフィルタ(401)・
・・(4Qn)の出力−に各別Kil続されたサンプル
アンドホールド回路(6月)・(60n >同シくバン
ドパスフィルタ(401)(40n)の出力儒及びサン
プルアンドホールドl!!ll18(601)・(60
n)の出力側に各別に接続された比較器(701)・・
・(70n) fiびに出力側が正半波ビーク値をホー
ルドするサンプルアンドホールド回路(601)・・・
(60n)のコントロール入力端K、入力側が比較器(
701)・・・(70n)の出力側に各別に接続された
アンド回路(801)・・(801)からなっている。
示してい、る。例えば振動ピックアップなどの振動検出
器(1)の出力側は増幅器(2)を介し、て、異なる周
波数帯域の周波数成分に分析する周波数分析部(301
)・・・(30n) K接続されている。ただし1本実
施例においてはn=xである(以下同じ)0これら周波
数分析部(301)・・・(30n)は、増幅!s+2
1に直接に電気的接続された例えば中心周波数が20H
!から10000 Hzまでのいオクターブごとのかチ
ャンネルの周波数帯域の周波数成分を得るためのバンド
パスフィルタ(401)・・・(4On)及びこれらバ
ンドパスフィルタ(401)・・・(4On)の出力側
に各別に接続されたピーク値検出回路(501)・(5
0n)からなっている。上記ピーク値検出回路(501
)・・(50n)は、バンドパスフィルタ(401)・
・・(4Qn)の出力−に各別Kil続されたサンプル
アンドホールド回路(6月)・(60n >同シくバン
ドパスフィルタ(401)(40n)の出力儒及びサン
プルアンドホールドl!!ll18(601)・(60
n)の出力側に各別に接続された比較器(701)・・
・(70n) fiびに出力側が正半波ビーク値をホー
ルドするサンプルアンドホールド回路(601)・・・
(60n)のコントロール入力端K、入力側が比較器(
701)・・・(70n)の出力側に各別に接続された
アンド回路(801)・・(801)からなっている。
上記アンド回路(801)・・・(son)の他方の入
力側は後述するデコーダ(9)の出力側に接続されてい
る。さらに1周波数分析部(301)・・(30rl
)はマルチプレクサ員の入力側に接続されている。
力側は後述するデコーダ(9)の出力側に接続されてい
る。さらに1周波数分析部(301)・・(30rl
)はマルチプレクサ員の入力側に接続されている。
このマルチプレクサ四の出力側線アナログ−ディジタル
変換器aυの入力側に接続されている。アナログ−ディ
ジタル変換器aJ7はシステムバスt1秒によりマイク
ロコンビ凰−タ峙に接続されている。このマイクロコン
ビ為−タIは、中央処塩装置(以F CPUと記す◇)
(14並びにこのCPU 14にシステムバスcIりを
介して接続された入出力インターフェイスtll及びデ
ータの書き込み・絖+出し可能なランダム・アクセス・
メモリ(以下軸と記す0)αη及び制御プログラムが格
納されたリード・オンリー・メモリ(以F ROMと記
す。)tl&及びCRTインターフェイス11から構成
されている。上記几AMQηの一部は、設定値及び正常
゛パターンを記憶させるための不揮発性RAMからなっ
ている。また、図示^ 1がマイクロコンビエータa優には勧MQη及びROP
j(IIIK上記制御プログラムや設定値等を外部から
格納させるための入力部が設けられている 上記入出力
インター7エイスーはシステムバスa3を介してアナロ
グ−ディジタル変換器Ql)K接続されて・ハる。さら
に、入出力インターフェイスaeは、システムバス(イ
)を介してデコーダ(9)及びマルチプレクサa1に接
続されてφる。また、入出力インターフェイスafjは
回線canを介して微分回路(2)の入力側に接続され
ている。この微分回路(2)の出力側はストローブ線(
至)を介してアナ−グーディジタル変換!Qlljび単
安定マルチバイブレータ(財)の入力側に接続されてい
る。上記単安定マルチバイブレータ(ハ)の出力側はス
トローブ線(至)を介してデコーダ(9)に接続されて
いる。上記デコーダ(9)、微分回路(至)及び単安定
マルチバイブレータ@はタイミング回路(至)を構成し
ている。さらに、タイミング回路(至)及びマイクロコ
ンビ瓢−タQla演算制御部■を構成している。中た、
前記CRTインターフェイスttSには検査結果を表示
するためのCRT (Ca1%da Ray Tube
)dllが接続されている。
変換器aυの入力側に接続されている。アナログ−ディ
ジタル変換器aJ7はシステムバスt1秒によりマイク
ロコンビ凰−タ峙に接続されている。このマイクロコン
ビ為−タIは、中央処塩装置(以F CPUと記す◇)
(14並びにこのCPU 14にシステムバスcIりを
介して接続された入出力インターフェイスtll及びデ
ータの書き込み・絖+出し可能なランダム・アクセス・
メモリ(以下軸と記す0)αη及び制御プログラムが格
納されたリード・オンリー・メモリ(以F ROMと記
す。)tl&及びCRTインターフェイス11から構成
されている。上記几AMQηの一部は、設定値及び正常
゛パターンを記憶させるための不揮発性RAMからなっ
ている。また、図示^ 1がマイクロコンビエータa優には勧MQη及びROP
j(IIIK上記制御プログラムや設定値等を外部から
格納させるための入力部が設けられている 上記入出力
インター7エイスーはシステムバスa3を介してアナロ
グ−ディジタル変換器Ql)K接続されて・ハる。さら
に、入出力インターフェイスaeは、システムバス(イ
)を介してデコーダ(9)及びマルチプレクサa1に接
続されてφる。また、入出力インターフェイスafjは
回線canを介して微分回路(2)の入力側に接続され
ている。この微分回路(2)の出力側はストローブ線(
至)を介してアナ−グーディジタル変換!Qlljび単
安定マルチバイブレータ(財)の入力側に接続されてい
る。上記単安定マルチバイブレータ(ハ)の出力側はス
トローブ線(至)を介してデコーダ(9)に接続されて
いる。上記デコーダ(9)、微分回路(至)及び単安定
マルチバイブレータ@はタイミング回路(至)を構成し
ている。さらに、タイミング回路(至)及びマイクロコ
ンビ瓢−タQla演算制御部■を構成している。中た、
前記CRTインターフェイスttSには検査結果を表示
するためのCRT (Ca1%da Ray Tube
)dllが接続されている。
つぎに1本実施例の異常検査装置の作動について詳述す
る。
る。
まず、ROM−に後述する計算プルグラムを格納すると
ともに、aAM(1Mに前記入力部を介して検査時間(
本実施例においては3秒)、サンプリングいては2個)
を格納する(第2図ステップ@)。
ともに、aAM(1Mに前記入力部を介して検査時間(
本実施例においては3秒)、サンプリングいては2個)
を格納する(第2図ステップ@)。
なお・、サンプリング期間へtの長さは外乱(例えば、
コンベア停止時の衝撃振動)による影響時間とほぼ等し
くなるように設定するのが好ましい。
コンベア停止時の衝撃振動)による影響時間とほぼ等し
くなるように設定するのが好ましい。
検査時間の長さは検出すべき被検査物の異常内容(本実
施例において線回転機器の回転異常)によって決定する
。また、無効ピーク値数NIPの数は上記検査時間内に
おいて発生する外乱の回数を経験的に求めて、この経験
的に求められた外乱の回数に基づいて決定する。しかし
て、被検査物である図示せぬ回転機器に振動検出器(f
)を接触させ。
施例において線回転機器の回転異常)によって決定する
。また、無効ピーク値数NIPの数は上記検査時間内に
おいて発生する外乱の回数を経験的に求めて、この経験
的に求められた外乱の回数に基づいて決定する。しかし
て、被検査物である図示せぬ回転機器に振動検出器(f
)を接触させ。
この回転機器を起動する。上記回転*aからの機械的振
動又は音は振動検出器(1)(て振動波形に対応した波
形を有する電気信号8人に変換される。この信号8人は
、増幅器(2)にて増幅されたのち、各バンドパスフィ
ルタ(401)・・・(40fi) K 入力し、各バ
ンドパスフィルタ(401)・・・(401)にて所定
の異なる周波数帯域の周波数成分の信号Set・・−8
Cnに変換される。以下、主としてn=xすなわち」チ
ャンネルの場合(中心周波数がlOρoouz ’)の
浦号8Crlの信号処馬方弐について、第1図及び第3
図に基づいて例示的に詳述する。信号8Cnは第3図に
示すようKiE弦波状波形となっている(他の信号se
t・80 (1’m−1)についても波長は異なるが波
形はほぼ正弦波状をなしている。この信号8Cnはサン
プルアンドホールド回路(600)及び比較器(70n
)K入力する。サンプルアンドホールド回路(60n)
からはピーク値を示す信号sDn (第3図参照)が比
較器(70n)に出力される。比較器(70fl) K
ては、逐次入力する信号80nが設定値となるようにな
っていて、信号8Cnより信号8Df’lが小さい場合
は「0」を示す信号8Bnが、信号8Crlより信号8
Dnが大−い場合はrlJを示す信号sunがアンド回
路(801m)に出力されるよう罠なっている。第3図
に示す信号8Cnは区間((資))においては単調増加
しているので「0」を示す信号81nがアンド回路(8
0n)に出力される(第3図参照)〇一方、アンド回路
(80ri)の他方の入力端には後述するリセット時を
除いて常に[l]を示す信号8Fnが出力されているの
で、アンド回路(80n)からはrOJを示す信号8G
n (第3図参照)がサングルアンドホールド回M (
60m’l)に出力される。このサンプルアンドホール
ド回路(6On )においてはアンド回路(800)か
らの信号8FnがrOJのと自ピーク値をサンプリング
し、信号SFnが「1」のときピーク値をホールドする
ようになっている。したがって、区間(,10)におい
てはサンプルアンドホールド回路(60n)はピーク値
のサンプリング状態にあるので信号8DnもJII3図
に示すように増加する。ところが、信号8Cnの変曲点
(31)をさかいにして信号81nはrlJとなるので
アンド回路(so n )からはrlJを示す信号8G
nがサンプルアンドホールド回路(60n)に出力され
、変曲点(31)におけるピーク[Pnxがホールドさ
れ、このピーク値P旧を示す信号8Dnがマルチプレク
サa呻に出力される。第3図には示さないが、他の周波
数分析部(301)・・・(30(n−1) )からも
同様にしB。
動又は音は振動検出器(1)(て振動波形に対応した波
形を有する電気信号8人に変換される。この信号8人は
、増幅器(2)にて増幅されたのち、各バンドパスフィ
ルタ(401)・・・(40fi) K 入力し、各バ
ンドパスフィルタ(401)・・・(401)にて所定
の異なる周波数帯域の周波数成分の信号Set・・−8
Cnに変換される。以下、主としてn=xすなわち」チ
ャンネルの場合(中心周波数がlOρoouz ’)の
浦号8Crlの信号処馬方弐について、第1図及び第3
図に基づいて例示的に詳述する。信号8Cnは第3図に
示すようKiE弦波状波形となっている(他の信号se
t・80 (1’m−1)についても波長は異なるが波
形はほぼ正弦波状をなしている。この信号8Cnはサン
プルアンドホールド回路(600)及び比較器(70n
)K入力する。サンプルアンドホールド回路(60n)
からはピーク値を示す信号sDn (第3図参照)が比
較器(70n)に出力される。比較器(70fl) K
ては、逐次入力する信号80nが設定値となるようにな
っていて、信号8Cnより信号8Df’lが小さい場合
は「0」を示す信号8Bnが、信号8Crlより信号8
Dnが大−い場合はrlJを示す信号sunがアンド回
路(801m)に出力されるよう罠なっている。第3図
に示す信号8Cnは区間((資))においては単調増加
しているので「0」を示す信号81nがアンド回路(8
0n)に出力される(第3図参照)〇一方、アンド回路
(80ri)の他方の入力端には後述するリセット時を
除いて常に[l]を示す信号8Fnが出力されているの
で、アンド回路(80n)からはrOJを示す信号8G
n (第3図参照)がサングルアンドホールド回M (
60m’l)に出力される。このサンプルアンドホール
ド回路(6On )においてはアンド回路(800)か
らの信号8FnがrOJのと自ピーク値をサンプリング
し、信号SFnが「1」のときピーク値をホールドする
ようになっている。したがって、区間(,10)におい
てはサンプルアンドホールド回路(60n)はピーク値
のサンプリング状態にあるので信号8DnもJII3図
に示すように増加する。ところが、信号8Cnの変曲点
(31)をさかいにして信号81nはrlJとなるので
アンド回路(so n )からはrlJを示す信号8G
nがサンプルアンドホールド回路(60n)に出力され
、変曲点(31)におけるピーク[Pnxがホールドさ
れ、このピーク値P旧を示す信号8Dnがマルチプレク
サa呻に出力される。第3図には示さないが、他の周波
数分析部(301)・・・(30(n−1) )からも
同様にしB。
てピーク値孕幹・・・P(n−11+を示す信号8D1
・・・80(n−1) ffi同時にマルチプレクサ(
11)に出力されるっ一方、cPU anからは入、出
力インターフェイスQlを介しC所要の周波数分析部(
30n)を指定する信号がシステムパス四を経由してデ
コーダ(9)及びマルチプレクサ(IIK出力される。
・・・80(n−1) ffi同時にマルチプレクサ(
11)に出力されるっ一方、cPU anからは入、出
力インターフェイスQlを介しC所要の周波数分析部(
30n)を指定する信号がシステムパス四を経由してデ
コーダ(9)及びマルチプレクサ(IIK出力される。
この信号8Hにエリバンドパスフィルタ(4on )を
通過した周波数成分のピーク値Pn1を示す信号8Dn
のみが信号8Irlとしてアナログ−ディジタル変換器
(IIIIc出力される(第3図参照)。信号8In′
のアナログ−ディジタル変換器<111への入力1時点
より時間Δ1.(数10μS)経過後にCPU Q4)
から入出力インターフェイスaeを介してパルス状の信
号8Jが時間Δ12(約aoms以下)ごとに微分回路
(至)に出力される(43図参照)0微分回路(2)か
らは信号8Jが微分された信号8Kが単安定マルチバイ
ブレータ@及びアナ四グーディジタル変換器αJに出力
される0この信号8Kを入力した時点での信号8Inは
アナログ−ディジタル変換器t1υによりディジタル値
のデータ信号8Lnに変換され、このデータ信号8Ln
は入出力インターフェイス(1・CPU LI41を経
テRAMaηに伝送サレRAMQ′0)所定ノ番地にピ
ーク値Pnsとして格納される(第2図ステ、ブ(t)
)。なお、vX3図において、信号8にの[月を示す部
分の曲縁と信号8F1の「0」を示す部分の後縁との時
間Δt3においては、異常検査は一時中断されるが、リ
アルタイムで正確にデータを収集rるように設定されて
いる〇一方、信号8Kを入力した単安定マルチバイブレ
ータ(至)からは信号8にの後縁をトリガとして信号8
Mがストローブ信号としてデコーダ(9)K出力される
。この信号8Mを入力したデコーダ(9)からは信号8
Hが指定するアンド回路(80n)ヘリセットのための
10」を示す信号sFnが出力される。第3図に示すよ
うにこの「0」を示す信号8Fnを入力したアンド回路
(80n)からはrOJヲ示す信号がサンプルアンドホ
ールド回路(60n)に出力されピーク値は第3図の信
号SCの点(33)まで急減し、再び前述したようKし
て、第4図に示すように次のサンプリング期間Δt(た
だし、Δ監〉Δt、 X nとなるように設定されてい
る。ここで、nは周波数分析部の数であるり)内におけ
る最大のピーク値Pnzがホールドされマルチプレクサ
顛に出力される。一方、RAMQ?)にピーク値Pnt
が格納されると、(Δ1−.(Δt2Xn))時間後に
周波数分析部(301)を指定する信号8Hがデコーダ
(9)及びマルチプレクサ顛に、信号8Jが微分回路(
至)に出力瑯←、周波数分析部(30rl)と同様にし
て、ピーク値pHを示す信号811がアナログ−ディジ
タル変換器aυにてディジタル値のデータ信号8L1に
変換され、このデータ信号8LlはRAM (17)に
伝送され、RAM anの所定の番地にピーク値Poと
して格納される。
通過した周波数成分のピーク値Pn1を示す信号8Dn
のみが信号8Irlとしてアナログ−ディジタル変換器
(IIIIc出力される(第3図参照)。信号8In′
のアナログ−ディジタル変換器<111への入力1時点
より時間Δ1.(数10μS)経過後にCPU Q4)
から入出力インターフェイスaeを介してパルス状の信
号8Jが時間Δ12(約aoms以下)ごとに微分回路
(至)に出力される(43図参照)0微分回路(2)か
らは信号8Jが微分された信号8Kが単安定マルチバイ
ブレータ@及びアナ四グーディジタル変換器αJに出力
される0この信号8Kを入力した時点での信号8Inは
アナログ−ディジタル変換器t1υによりディジタル値
のデータ信号8Lnに変換され、このデータ信号8Ln
は入出力インターフェイス(1・CPU LI41を経
テRAMaηに伝送サレRAMQ′0)所定ノ番地にピ
ーク値Pnsとして格納される(第2図ステ、ブ(t)
)。なお、vX3図において、信号8にの[月を示す部
分の曲縁と信号8F1の「0」を示す部分の後縁との時
間Δt3においては、異常検査は一時中断されるが、リ
アルタイムで正確にデータを収集rるように設定されて
いる〇一方、信号8Kを入力した単安定マルチバイブレ
ータ(至)からは信号8にの後縁をトリガとして信号8
Mがストローブ信号としてデコーダ(9)K出力される
。この信号8Mを入力したデコーダ(9)からは信号8
Hが指定するアンド回路(80n)ヘリセットのための
10」を示す信号sFnが出力される。第3図に示すよ
うにこの「0」を示す信号8Fnを入力したアンド回路
(80n)からはrOJヲ示す信号がサンプルアンドホ
ールド回路(60n)に出力されピーク値は第3図の信
号SCの点(33)まで急減し、再び前述したようKし
て、第4図に示すように次のサンプリング期間Δt(た
だし、Δ監〉Δt、 X nとなるように設定されてい
る。ここで、nは周波数分析部の数であるり)内におけ
る最大のピーク値Pnzがホールドされマルチプレクサ
顛に出力される。一方、RAMQ?)にピーク値Pnt
が格納されると、(Δ1−.(Δt2Xn))時間後に
周波数分析部(301)を指定する信号8Hがデコーダ
(9)及びマルチプレクサ顛に、信号8Jが微分回路(
至)に出力瑯←、周波数分析部(30rl)と同様にし
て、ピーク値pHを示す信号811がアナログ−ディジ
タル変換器aυにてディジタル値のデータ信号8L1に
変換され、このデータ信号8LlはRAM (17)に
伝送され、RAM anの所定の番地にピーク値Poと
して格納される。
十ののち、リセットのための「0」を示す信号8Flが
アンド回路(801) K出力されサンプルアンドホー
ルド回路(601)は再びサンプリング状態に復帰する
。このようにして、サンプリング期間Δ1内に他の各周
波数分析部(302)・・・(30(n−1) )にお
いてホールドされた最大のピーク値Ptl・・・P(n
−1)1を順次R&M Q?)の所定の番地に格納する
。なお、マイクロコンビエータ03から出力される信号
8Jのパルス間隔は、第4図の信号8L1・・・8Ln
に対応して信号8L1・・・8Lnをサンプリングする
期間中はΔt2であり、信号8Li’lから次のサンプ
リング期間Δtにおける信号8L1をサンプリングする
までのノ(ル′ ス間隔は、前記したように(Δ【−(
Δt2Xn))である。なお、このような信号8Jのパ
ルス間隔を得るためのプログラムはあらかじめROM
(1・中に格納されている。さらK、Δl 2 Xfl
がサンプリング期間Δ【K等しくなるように時間Δt2
を設定してもよい。
アンド回路(801) K出力されサンプルアンドホー
ルド回路(601)は再びサンプリング状態に復帰する
。このようにして、サンプリング期間Δ1内に他の各周
波数分析部(302)・・・(30(n−1) )にお
いてホールドされた最大のピーク値Ptl・・・P(n
−1)1を順次R&M Q?)の所定の番地に格納する
。なお、マイクロコンビエータ03から出力される信号
8Jのパルス間隔は、第4図の信号8L1・・・8Ln
に対応して信号8L1・・・8Lnをサンプリングする
期間中はΔt2であり、信号8Li’lから次のサンプ
リング期間Δtにおける信号8L1をサンプリングする
までのノ(ル′ ス間隔は、前記したように(Δ【−(
Δt2Xn))である。なお、このような信号8Jのパ
ルス間隔を得るためのプログラムはあらかじめROM
(1・中に格納されている。さらK、Δl 2 Xfl
がサンプリング期間Δ【K等しくなるように時間Δt2
を設定してもよい。
L記各すンプリング期間Δを内・・において、各周波数
分析部(301)・・・(30n)ととに順次行われる
RAMtI力へのピーク値の格納は第4図に示すように
m回繰り返して行われる。RAMdηにおいてはピーク
値は各周波数分析部(301)・・・(30n)ごとに
格納する。
分析部(301)・・・(30n)ととに順次行われる
RAMtI力へのピーク値の格納は第4図に示すように
m回繰り返して行われる。RAMdηにおいてはピーク
値は各周波数分析部(301)・・・(30n)ごとに
格納する。
したがって、各周波数分析部(301) ・(30n
)ごとにm個のデータが格納される。しかして、RAl
IJQ7)へ格納されたデータ数がmX:n(ただし、
mはサンプリング回数、nは周波数分析部の数である、
)K達すると(第2図ステップ04))、CPUQ41
fCでは各周波数分析部(301)・・(30n)ごと
にピーク値を大きい順Kmび換える演算を行い(42図
ステップ価))、演算結果をs5図に示すようK RA
M 117) K格納する。しかして、コンベア停止時
の衝撃振動。
)ごとにm個のデータが格納される。しかして、RAl
IJQ7)へ格納されたデータ数がmX:n(ただし、
mはサンプリング回数、nは周波数分析部の数である、
)K達すると(第2図ステップ04))、CPUQ41
fCでは各周波数分析部(301)・・(30n)ごと
にピーク値を大きい順Kmび換える演算を行い(42図
ステップ価))、演算結果をs5図に示すようK RA
M 117) K格納する。しかして、コンベア停止時
の衝撃振動。
エアシリンダ動作時の衝撃振動などの被検査物以外の振
動源からの外乱の影響を除外するために、各周波数成分
ごとにRAM(lηに格納されている上記大きい順に並
べられたピーク値の大きい側からNIP個(例えば2個
)のデータを除外し、NHp +1番目のデータを有効
最大ピーク値PIIMI・・・PIMnとして抽出しR
AM Q7)’に格納する(第2図ステップ(あ))。
動源からの外乱の影響を除外するために、各周波数成分
ごとにRAM(lηに格納されている上記大きい順に並
べられたピーク値の大きい側からNIP個(例えば2個
)のデータを除外し、NHp +1番目のデータを有効
最大ピーク値PIIMI・・・PIMnとして抽出しR
AM Q7)’に格納する(第2図ステップ(あ))。
しかして、各周波数成分ごとに、あらかじめRAM 鰭
に設定されている設定値PTI PTnと、これら各
設定値ptt・・・PTnに対応する有効最大ピーク値
P層組・・・PIMnを比較し、有効最大ピーク値PI
M l・・・pHMflのうち一つでも設定値を越えて
いれば「被検査物に異常あシ」と判定する(第2図ステ
ップC(7))o上記設定値は、実際の検査前に例え#
iN = 100(個廂度の正常な被検査物に対して、
前述したと同様にしてピーク値をRAM (liに格納
し、全部の被検査物忙ついて各周波数成分ごとに、RO
M Qll K格納されている下式■、■により有効貞
丙 大ピーク値Pmmktの平均値Xi及び標準偏差崎をC
PU (141にて演算しRAM @f) K格納する
。
に設定されている設定値PTI PTnと、これら各
設定値ptt・・・PTnに対応する有効最大ピーク値
P層組・・・PIMnを比較し、有効最大ピーク値PI
M l・・・pHMflのうち一つでも設定値を越えて
いれば「被検査物に異常あシ」と判定する(第2図ステ
ップC(7))o上記設定値は、実際の検査前に例え#
iN = 100(個廂度の正常な被検査物に対して、
前述したと同様にしてピーク値をRAM (liに格納
し、全部の被検査物忙ついて各周波数成分ごとに、RO
M Qll K格納されている下式■、■により有効貞
丙 大ピーク値Pmmktの平均値Xi及び標準偏差崎をC
PU (141にて演算しRAM @f) K格納する
。
に
ここで、iは周波数成分を示すもので、i=1・・・n
である。また、には被検査物の数でに=l・・・Nであ
り、P騙kiはに番目の被検査物の周波数成分iについ
てのピーク値である。上式〇、■によりて求められた平
均値Xi及び標準偏差りに基づいて各周波数成分ごとK
ROM (18に格納されている次式■により設定値
PTI・・・PTnを求める。
である。また、には被検査物の数でに=l・・・Nであ
り、P騙kiはに番目の被検査物の周波数成分iについ
てのピーク値である。上式〇、■によりて求められた平
均値Xi及び標準偏差りに基づいて各周波数成分ごとK
ROM (18に格納されている次式■により設定値
PTI・・・PTnを求める。
Py4 = Xi + Z町 ・・・・・・■(ただ
しi=1・・・n) ここで、2は検査環境、検査基準に応じて任意罠設定で
きる変数である。上記設定値PTl・・・PTn +有
効最大ビーク値P1組・・・PIMfi及び異常の有無
についての判定結果線第6図及び第7図に示すように各
周波数成分ごとにCRT@にて表示される(第2図ステ
ップ(あ))。これらの図において周波数成分の数nは
器となっているうなお、CRT@にシ・ける表示のため
のプログラムはROMas Icあらかじめ格納されて
いる。
しi=1・・・n) ここで、2は検査環境、検査基準に応じて任意罠設定で
きる変数である。上記設定値PTl・・・PTn +有
効最大ビーク値P1組・・・PIMfi及び異常の有無
についての判定結果線第6図及び第7図に示すように各
周波数成分ごとにCRT@にて表示される(第2図ステ
ップ(あ))。これらの図において周波数成分の数nは
器となっているうなお、CRT@にシ・ける表示のため
のプログラムはROMas Icあらかじめ格納されて
いる。
第6図は、波形が#I8図に示すような被検査物の回転
部分が固定部分に接触したときのいわゆる「当シ異常」
に基因すると自の検査結果のCRT表示を示している。
部分が固定部分に接触したときのいわゆる「当シ異常」
に基因すると自の検査結果のCRT表示を示している。
第6図中において、棒グラフの影線部分は異常部分を示
していて、有効最大ピーク値が設定値よシ大きいときに
「異常」と判定している。異常を表わしている帯域性異
常を示す棒グラフの直上部に矩形09)−・・にょシ表
示されている。同様に、第7図は、波形が第9図に示す
ような例えばボール疵等の軸受部の異常に基因すると角
の検査結果のCRT表示を示していて、有効最大ピーク
値が設定値より大きいときk「異常」と判定している〇 なお、上記実施例において杜、ピーク値検出回路(50
1)・・・(son)は正半波ビーク値回路であるが、
第10図に示すように、各バンドパスフィルタ(401
)・・・(40n)とピーク値検出回路(501)・・
・(50n)との間に絶対値回路(4001)・・・(
4001m)を介在させてもよい。こうすることにより
負半波ピーク値も検出できるようになるので検出精度が
向上する。また。
していて、有効最大ピーク値が設定値よシ大きいときに
「異常」と判定している。異常を表わしている帯域性異
常を示す棒グラフの直上部に矩形09)−・・にょシ表
示されている。同様に、第7図は、波形が第9図に示す
ような例えばボール疵等の軸受部の異常に基因すると角
の検査結果のCRT表示を示していて、有効最大ピーク
値が設定値より大きいときk「異常」と判定している〇 なお、上記実施例において杜、ピーク値検出回路(50
1)・・・(son)は正半波ビーク値回路であるが、
第10図に示すように、各バンドパスフィルタ(401
)・・・(40n)とピーク値検出回路(501)・・
・(50n)との間に絶対値回路(4001)・・・(
4001m)を介在させてもよい。こうすることにより
負半波ピーク値も検出できるようになるので検出精度が
向上する。また。
第11図に示すように各バンドパスフィルタ(401)
・・(40n) K対して正半波ビーク値回路であるピ
ーク値検出回路(501)・・・(son)と並列に負
半波ピーク値を検出するためのサンプルアンドホールト
回路(601)’−(60n)’、比較器(701・)
’−(70n)’、アンド回路(801)’・・(80
n)’からなるピーク値検出回路(501)’・・・(
50n)’を接続し両者の出方差を減算回路(4101
)・・・(410n)K入力させてピーク・ピーク@(
圧気ピーク値)を求めるようにしてもよい。こうするこ
とKより、検出精度が向上する。1+、上記実施例にお
いてはRAM(17)に記憶されたピーク値は、いうた
ん大きい順に並べ換え、しかるのち。
・・(40n) K対して正半波ビーク値回路であるピ
ーク値検出回路(501)・・・(son)と並列に負
半波ピーク値を検出するためのサンプルアンドホールト
回路(601)’−(60n)’、比較器(701・)
’−(70n)’、アンド回路(801)’・・(80
n)’からなるピーク値検出回路(501)’・・・(
50n)’を接続し両者の出方差を減算回路(4101
)・・・(410n)K入力させてピーク・ピーク@(
圧気ピーク値)を求めるようにしてもよい。こうするこ
とKより、検出精度が向上する。1+、上記実施例にお
いてはRAM(17)に記憶されたピーク値は、いうた
ん大きい順に並べ換え、しかるのち。
NIF + 1番目の有効最大ピーク値を抽出するよう
Kしているが、ノウトウエアのプログラム変更により並
べ換えを経由せずしてただちに与えられたピーク値の中
から有効最大ピーク値を抽出するようにしてもよい。ま
た1本発明の異常検査装置は被検査物として回転機器に
限ることなく、例えば原子炉、製造設備等の異常検出に
%用いることかで自る0このとき、外乱の影響時間の長
短に志して、サンプリング期間Δを及び無効ピーク値数
N■rを適宜変更する必1がある。會た、検出内容が切
削1臭の工具破損などのような異常発生時点である場合
は、前記検、査時間は例えば10秒にして、 10秒ご
とに異常の有無の判定を行うようにすればよい。また、
上記実施例において線設定11PTI ”rn(正常
パターン)は検査前にあらかじめ設定しているが、被検
査物の数が一定数累積するたびに前式[有]、■を計算
してPTl・・・PTnを更新するようkしてもよい。
Kしているが、ノウトウエアのプログラム変更により並
べ換えを経由せずしてただちに与えられたピーク値の中
から有効最大ピーク値を抽出するようにしてもよい。ま
た1本発明の異常検査装置は被検査物として回転機器に
限ることなく、例えば原子炉、製造設備等の異常検出に
%用いることかで自る0このとき、外乱の影響時間の長
短に志して、サンプリング期間Δを及び無効ピーク値数
N■rを適宜変更する必1がある。會た、検出内容が切
削1臭の工具破損などのような異常発生時点である場合
は、前記検、査時間は例えば10秒にして、 10秒ご
とに異常の有無の判定を行うようにすればよい。また、
上記実施例において線設定11PTI ”rn(正常
パターン)は検査前にあらかじめ設定しているが、被検
査物の数が一定数累積するたびに前式[有]、■を計算
してPTl・・・PTnを更新するようkしてもよい。
このようKする仁とにょ夛、製造上の経時変化による補
正も自動的に行うことかで自る。さらK、上記実施例に
おいては表示部としてCRTを用いているが、印字装置
のようなものでもよい。
正も自動的に行うことかで自る。さらK、上記実施例に
おいては表示部としてCRTを用いているが、印字装置
のようなものでもよい。
発明の効果
体発明の異常検査装置は、複数のサンプリング期間から
なる検査時間内に各サンプリング期間ととに最大ピーク
値を検出し検出したピーク値を逐次演算制御部にて記憶
するようkしたので、連続的に発生する異常信号のみな
らず間歇的に発生するパルス状の異常信号も確実に把捉
することができるようKなり、さらに演算制御部にて外
乱に基因する最大ピーク値を除外するよ′うKしたので
異常判定の精度が飛躍的に向上する。したがって。
なる検査時間内に各サンプリング期間ととに最大ピーク
値を検出し検出したピーク値を逐次演算制御部にて記憶
するようkしたので、連続的に発生する異常信号のみな
らず間歇的に発生するパルス状の異常信号も確実に把捉
することができるようKなり、さらに演算制御部にて外
乱に基因する最大ピーク値を除外するよ′うKしたので
異常判定の精度が飛躍的に向上する。したがって。
定が可能となる。
第1図は本発明の異常検査装置の電気回路系統図、第2
図及び第3図はそれぞれ本発明の異常検査装置の作動を
説明するためのフロ・−チャート及びタイミングチャー
ト、第4図は本発明の異常検査装置の演算制御部に逐次
入力する最大ピーク値を示す図、#I5図は演算制御部
の凡AMKて大きいIjK並び換えられた最大ピーク値
を模式的に示す図、第6図及び第7図は検査結果を表示
する本発明の異常検査装置のむ凡Tを示す図、第8図及
び第9図はそれぞれ当p異常及び軸受部異常のときの信
号波形を示す図、第10図及び第11図は本発明の他の
*m例における周波数分析部の電気回路図である。 (1) 11動検出器、(401)・(40rj) :
A7 トハスフイルタ、(501)・・・(50n戸ピ
ーク検出回路、001:マルチプレクサ、αυ:アナロ
グーディジタル変換器、@:演算制御部、@ : CR
T (表示部)。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) ′43図 s14: ¥J5図 ′146図 刀 ′68図 J6q図 第・7図 が 1000図 Uj 第tr口
図及び第3図はそれぞれ本発明の異常検査装置の作動を
説明するためのフロ・−チャート及びタイミングチャー
ト、第4図は本発明の異常検査装置の演算制御部に逐次
入力する最大ピーク値を示す図、#I5図は演算制御部
の凡AMKて大きいIjK並び換えられた最大ピーク値
を模式的に示す図、第6図及び第7図は検査結果を表示
する本発明の異常検査装置のむ凡Tを示す図、第8図及
び第9図はそれぞれ当p異常及び軸受部異常のときの信
号波形を示す図、第10図及び第11図は本発明の他の
*m例における周波数分析部の電気回路図である。 (1) 11動検出器、(401)・(40rj) :
A7 トハスフイルタ、(501)・・・(50n戸ピ
ーク検出回路、001:マルチプレクサ、αυ:アナロ
グーディジタル変換器、@:演算制御部、@ : CR
T (表示部)。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) ′43図 s14: ¥J5図 ′146図 刀 ′68図 J6q図 第・7図 が 1000図 Uj 第tr口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)下記構成を具備することを特徴とする異常検査装
置。 げ)被検査物から発生した機械的振、動又は音を検出し
て電気信号に変換する振動検出器。 (ロ)上記振動検出器から出力された電気信号を入力し
、この電気信号を複数の周波数帯域の周波数成分に分析
する複数のフィルタ。 (ハ)上記フィルタの出力側に各別に接続され、上記各
周波数成分の電気信号を入力し複数のサンプリング期間
からなる検査時間内に上記各サンプリング期間ごとに1
回づつ最大ピーク値を検出して検出された最大ピーク値
を示す電気信号を出力する複数のピーク値検出回路。 に)上記複数のピーク値検出回路の出力側に接続され各
ピーク値検出回路から出力された最大ピーク値を示す電
気信号を同時に入力し1回の上記サンプリング期間内に
上記複数のピーク値検出回路から出力された最大ピーク
値を示す電気信号を順次出力するマルチプレクサ) (ホ)上記ffルチプレクサの出力側に接続され上記マ
ルチプレクサから出力された最大ピーク+i を示す電
気信ヘディジタル値に変換するアナログ−ディジタル変
換器。 (へ)上記アナログ−ディジタル変換器に電気的に接続
され上記アナログ−ディジタル変換器から出力された上
記検査時間内の最大ピーク値を示すディジタル化された
電気信号を入力して上記最大ピーク値を逐次記憶し、上
記記憶された最大ピーク値について各周波数成分ととK
あらかじめ外乱に基因するデータを除外するために設定
した特定番目の大きさの最大ピーク値を抽出して有効最
大ピーク値としこれら各周波数成分ごとの有効最大ピー
ク値を各周波数成分に対応して設けられた設定値と各別
に比較しこれら比較結果に基づいて上記被検査物の異常
判定を行う演算制御部。 (ト)上記演算制御部に電気的に接続され判定結果を表
示する表示部。 (2)ピーク値検出回路が正半波ピーク値を検出する回
路であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
異常検査装置。 13)ピーク値検出回路が正半波ピーク値及び負半波ビ
ーク値の絶対値を検出する回路であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の異常検査装置。 (4)ピーク値検出回路がピーク・ピーク値回路である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の異常検査
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56206859A JPS58108419A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 異常検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56206859A JPS58108419A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 異常検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58108419A true JPS58108419A (ja) | 1983-06-28 |
JPH044534B2 JPH044534B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=16530223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56206859A Granted JPS58108419A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 異常検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58108419A (ja) |
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---|---|---|---|---|
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-
1981
- 1981-12-23 JP JP56206859A patent/JPS58108419A/ja active Granted
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US11629993B2 (en) | 2018-06-27 | 2023-04-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Measurement terminal, measurement system, measurement method, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH044534B2 (ja) | 1992-01-28 |
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