JPS5963528A - 回転機械の診断方法 - Google Patents
回転機械の診断方法Info
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- JPS5963528A JPS5963528A JP57173638A JP17363882A JPS5963528A JP S5963528 A JPS5963528 A JP S5963528A JP 57173638 A JP57173638 A JP 57173638A JP 17363882 A JP17363882 A JP 17363882A JP S5963528 A JPS5963528 A JP S5963528A
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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
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
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】
本発明は回転機械特に公共性の高いＬＮＧプラント等大
型プラントに於ける回転機械の回転機械診断方法に関す
る。
型プラントに於ける回転機械の回転機械診断方法に関す
る。
ＬＮＧプラント等犬型のプラントや設備の中に占める回
転機械の比率は非常に高く、その役割も重要である。こ
れらの回転機械に異常や故障が生じた場合は経済的損失
は当然のことながら、事故が拡大すると大きな社会的問
題に発展する。例えばＬＮＧプラントは都市ガス、冷熱
発電設備等の供給源として使用されるため、タンクより
ＬＮＧを圧送するＬＮＧポンプに故障が生じるとユーザ
側に大きな損失を与えると共に一般需要者にも被害を及
ぼすことになる。
転機械の比率は非常に高く、その役割も重要である。こ
れらの回転機械に異常や故障が生じた場合は経済的損失
は当然のことながら、事故が拡大すると大きな社会的問
題に発展する。例えばＬＮＧプラントは都市ガス、冷熱
発電設備等の供給源として使用されるため、タンクより
ＬＮＧを圧送するＬＮＧポンプに故障が生じるとユーザ
側に大きな損失を与えると共に一般需要者にも被害を及
ぼすことになる。
我国に於ける機械診断技術は新幹線が開業し、公害、汚
染の問題が太きくクローズアップされ始めた１９５０〜
６０年代より本格的な取組みが始まったが、未だにその
判断基準が一般化されていないのが現状である。
染の問題が太きくクローズアップされ始めた１９５０〜
６０年代より本格的な取組みが始まったが、未だにその
判断基準が一般化されていないのが現状である。
本発明は斯かる実情を背景になされだ°もので、プラン
ト等に於ける回転機械の故障予知技術を確立し、プラン
トの信頼性を向上せしめると共に保全コストの低減、保
全技術の均質化を目的とするものである。
ト等に於ける回転機械の故障予知技術を確立し、プラン
トの信頼性を向上せしめると共に保全コストの低減、保
全技術の均質化を目的とするものである。
以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。
本発明の機械診断方法を実施するについて、回転機械の
適宜位置に加速度検出器を取付け、該検出器からの信号
に基づき、マイクロコンピュータ／ステ六等によっであ
る時点での所定の周波数領域に於ける振動スペクトルを
作成し、更に該スペクトルを記憶すると共にモニタテレ
ビ等所要の表示装置に表示できる様にする。
適宜位置に加速度検出器を取付け、該検出器からの信号
に基づき、マイクロコンピュータ／ステ六等によっであ
る時点での所定の周波数領域に於ける振動スペクトルを
作成し、更に該スペクトルを記憶すると共にモニタテレ
ビ等所要の表示装置に表示できる様にする。
所定の周波数領域に於けるｎ番目のスペクトルにｎの添
字を付せば、 ｎ番目の加速度スペクトルはα（ｎ） ｎ着目の速度スペクトルはｖ（ｔＬ） ｎ番目の振幅スペクトルは、 （ｎ） ｎ番目の角速度はω（ｆＬ） ｎ番目の振動数はｆ（？Ｉ） で表わせ、 スペクトル幅は △ｆ サンプリング周波数は ｆ８ サンプリングしたデータの数は Ｎ８ で表わせ、上記各スペクトルの関係は下記の通りとする
。
字を付せば、 ｎ番目の加速度スペクトルはα（ｎ） ｎ着目の速度スペクトルはｖ（ｔＬ） ｎ番目の振幅スペクトルは、 （ｎ） ｎ番目の角速度はω（ｆＬ） ｎ番目の振動数はｆ（？Ｉ） で表わせ、 スペクトル幅は △ｆ サンプリング周波数は ｆ８ サンプリングしたデータの数は Ｎ８ で表わせ、上記各スペクトルの関係は下記の通りとする
。
ω（ｆＬ）−２πｆ（→
ｆ（％）−７Ｌ△ｆ
一般に加速度検出器によって回転機械の振動を検出した
場合、劣化が進行するに従いそのスペクトル値は増大す
る。
場合、劣化が進行するに従いそのスペクトル値は増大す
る。
以下は振動スペクトルの実効値特に速度スペクトルの実
効値（ＲＭＳ）を指標とした場合について説明する。
効値（ＲＭＳ）を指標とした場合について説明する。
ここで速度スペクトルの実効値（ＲＭＳ）は以下の如く
求められる。
求められる。
所定診断期間経過毎に予め設定した所定周波数領域に於
けるスペクトル数を１として、Ｉ（固の速度スペクトル
の実効値（ＲＭＳ）を求め順次表示装置にプロットして
行く。
けるスペクトル数を１として、Ｉ（固の速度スペクトル
の実効値（ＲＭＳ）を求め順次表示装置にプロットして
行く。
第１図は縦軸にＲＭＳ、横軸に時間をとりＲＭＳをプロ
ットし、ＲＭＳの経時変化を示している。
ットし、ＲＭＳの経時変化を示している。
ＲＭＳの経時的変化の代表的な態様としてモード（ａ）
、モード（ｂ）、モード（Ｃ）がある。
、モード（ｂ）、モード（Ｃ）がある。
第１図で明らかな様に通常ＲＭＳは運転開始時（イ）よ
り徐々に変化し、ある値となったところ（（ロ）、（ハ
）、）で殆んど変化しなくなシ、更にその後漸次増加す
る。
り徐々に変化し、ある値となったところ（（ロ）、（ハ
）、）で殆んど変化しなくなシ、更にその後漸次増加す
る。
斯かるＩ（、ＭＳの変化は回転機械の振動の大きさの変
化であり、ＲＭＳが所定の値を越えたところで回転機械
の故障（損傷領域）であると判断すると共に劣化の傾向
を管理し、劣化の時期を予知できる。
化であり、ＲＭＳが所定の値を越えたところで回転機械
の故障（損傷領域）であると判断すると共に劣化の傾向
を管理し、劣化の時期を予知できる。
本発明ではある基準のＲＭＳ値に対する観測時のＲＭＳ
の比率が所定の値になった時に回転機械の故障と判断し
、該基準値は以下の様にして求める。まだ、この基準値
を求める時のスペクトルを基準スペクトルにする。
の比率が所定の値になった時に回転機械の故障と判断し
、該基準値は以下の様にして求める。まだ、この基準値
を求める時のスペクトルを基準スペクトルにする。
先ず運転開始時（イ）に於いて観測したスペクトルてよ
って求めたＲＭＳを暫定基準イ直そのスペクトルを暫定
基準スペクトルとしてマイクロコンピュータ等に入力設
定しておき所定の期間試運転する。この時暫定ＲＭＳに
よって故障診断の警告等がされない様にしておく。試運
転力（終了してＲＭ Ｓが殆んど変化しない状態、ｖｌ
ち安定領域に入ったときの観測スペクトルより求めたＲ
、ＭＳを基準値そのスペクト／ｌ／を基準スペクトルと
して前記暫定基準値、暫定基準スペクトルと入れ替える
。
って求めたＲＭＳを暫定基準イ直そのスペクトルを暫定
基準スペクトルとしてマイクロコンピュータ等に入力設
定しておき所定の期間試運転する。この時暫定ＲＭＳに
よって故障診断の警告等がされない様にしておく。試運
転力（終了してＲＭ Ｓが殆んど変化しない状態、ｖｌ
ち安定領域に入ったときの観測スペクトルより求めたＲ
、ＭＳを基準値そのスペクト／ｌ／を基準スペクトルと
して前記暫定基準値、暫定基準スペクトルと入れ替える
。
モード（α）、モード（ｃ）、はそれぞれ（ロ）点（ハ
）点のＲ，ＭＳが基準値、基準スペクトルとなる。モー
ド（Ａ）は特殊の場合であり、運転開始時よりＲＭＳが
変化しない。このモード（ｂ）の場合は運転開始時の暫
定基準値、暫定基準スペク）／し７［０ち基準値、基準
スペクトルとなるので入れ替えの必・は過去の実績、実
験等から求め、該比率を基準値と同様マイクロコンピュ
ータ等に入力設定しておき、各診断時に於ける観測速度
スペクトルより求めた観測ＩＬＭｓと比率を掛合せ基準
値とを比較する。而して、この比率を何段階か設定して
蓄き、この複数の比率を掛合せた複数の診断値より観測
Ｉｔ Ｍ Ｓが大きくなるに応じて、それぞれ損傷頌域
に入ったと判断或は故障と判断する。
）点のＲ，ＭＳが基準値、基準スペクトルとなる。モー
ド（Ａ）は特殊の場合であり、運転開始時よりＲＭＳが
変化しない。このモード（ｂ）の場合は運転開始時の暫
定基準値、暫定基準スペク）／し７［０ち基準値、基準
スペクトルとなるので入れ替えの必・は過去の実績、実
験等から求め、該比率を基準値と同様マイクロコンピュ
ータ等に入力設定しておき、各診断時に於ける観測速度
スペクトルより求めた観測ＩＬＭｓと比率を掛合せ基準
値とを比較する。而して、この比率を何段階か設定して
蓄き、この複数の比率を掛合せた複数の診断値より観測
Ｉｔ Ｍ Ｓが大きくなるに応じて、それぞれ損傷頌域
に入ったと判断或は故障と判断する。
斯かる判断がなされると、警報を発し、更に自動停止シ
ステムの起動を行う等適宜の対策を実行する。
ステムの起動を行う等適宜の対策を実行する。
以上本発明では観測ＲＭＳと基準値との比から故障診断
を行うがご経時的な観測ＲＭＳを知り得るので容易に回
転機械の故障時期を知り得る。
を行うがご経時的な観測ＲＭＳを知り得るので容易に回
転機械の故障時期を知り得る。
伺、上記実施例では速度スペクトルの実効値を使用した
が加速度スペクトルの実効値、振幅スペクトルの実効値
を使用しても同様な手法で故障診断を行い得ることは勿
論である。
が加速度スペクトルの実効値、振幅スペクトルの実効値
を使用しても同様な手法で故障診断を行い得ることは勿
論である。
第２図は本発明を実施するに好捷しい装置のブロック図
であり、以下核装置について略述する０ 図中（１）は加速度を検出する為のセッサ、（２）はセ
ンサ（１）からのアナログ信号（加速度）をＡ／Ｄ変換
器（３）がデジタル信号に変換する際のエリアジング誤
差を減少させる為のロー・；スフイルりであり、Ａ／Ｄ
変換器（３）によってデジクル化されり信号はマスター
マイクロコンピュータシステム（４）に入力される。マ
スターマイクロコンピュータシステム（４）には診断条
件設定器（５）を接続して診断の間隔及び基準値に掛合
せる比率を設定入力すると共に演算プロセッサ（６）、
メインメモリ（７）、補助メモリ（８）、診断表示部（
９）、警報装置０＊＊マスターマイクロコンピユータシ
ステム（４）に接続する。
であり、以下核装置について略述する０ 図中（１）は加速度を検出する為のセッサ、（２）はセ
ンサ（１）からのアナログ信号（加速度）をＡ／Ｄ変換
器（３）がデジタル信号に変換する際のエリアジング誤
差を減少させる為のロー・；スフイルりであり、Ａ／Ｄ
変換器（３）によってデジクル化されり信号はマスター
マイクロコンピュータシステム（４）に入力される。マ
スターマイクロコンピュータシステム（４）には診断条
件設定器（５）を接続して診断の間隔及び基準値に掛合
せる比率を設定入力すると共に演算プロセッサ（６）、
メインメモリ（７）、補助メモリ（８）、診断表示部（
９）、警報装置０＊＊マスターマイクロコンピユータシ
ステム（４）に接続する。
マスターマイクロコンピュータシステム（４）ｉｄＡ／
Ｄ変換器（３）からの信号の特徴を抽出するアベレージ
ング演算、アンプフロー、オーツくフローを防止する桁
数調整演算等を行なった後に、メインメモリ（７）、演
算ゾロセッサ（６）、準助メモリ（８）と共に周波数分
析（ＦＦ’ｌ”）を行ない時間軸の信号を周波数軸上の
速度スペクトルに変換すると共に速度スペクトルの実効
値を求める。ここで、演算プロセッサ（６）は周波数分
析に於けるバタフライ演算（掛算、加算）、スペクトル
を求める平方根の演算を行う。前記補助メモリ（８）に
はマイクロプロセッサ及びメインメモリ（７）、演算プ
ロセッサ（６）のプログラムを補助するオペレーティン
グシステムが収納されていると共に演算結果（速度スペ
クトル実効値）が記憶収納される。
Ｄ変換器（３）からの信号の特徴を抽出するアベレージ
ング演算、アンプフロー、オーツくフローを防止する桁
数調整演算等を行なった後に、メインメモリ（７）、演
算ゾロセッサ（６）、準助メモリ（８）と共に周波数分
析（ＦＦ’ｌ”）を行ない時間軸の信号を周波数軸上の
速度スペクトルに変換すると共に速度スペクトルの実効
値を求める。ここで、演算プロセッサ（６）は周波数分
析に於けるバタフライ演算（掛算、加算）、スペクトル
を求める平方根の演算を行う。前記補助メモリ（８）に
はマイクロプロセッサ及びメインメモリ（７）、演算プ
ロセッサ（６）のプログラムを補助するオペレーティン
グシステムが収納されていると共に演算結果（速度スペ
クトル実効値）が記憶収納される。
マスターマイクロコンピュータ７ステム（４） Ｕ該演
算結果を順次診断表示部（９）に表示し、前記診断条件
設定器（５）で入力された比率含めて基準値と観測値と
を比較し、必要に応じ警報装置θＱを駆動すると共に表
示、警報及び自動停止システムの起動用信号（１７）を
出力する。
算結果を順次診断表示部（９）に表示し、前記診断条件
設定器（５）で入力された比率含めて基準値と観測値と
を比較し、必要に応じ警報装置θＱを駆動すると共に表
示、警報及び自動停止システムの起動用信号（１７）を
出力する。
又、マスターマイクロコンピュータシステム（４）は半
導体リレーαυを介して電源（２）に接続しており、所
要の時期（診断時期）のみ通電駆動される様になってい
る。
導体リレーαυを介して電源（２）に接続しており、所
要の時期（診断時期）のみ通電駆動される様になってい
る。
Ｑ３ｉｄスレープマイクロコンビユータンステムテアリ
、前記マスターマイクロコンピュータシステム（４）に
接続され、又該スレーブマイクロコンピュータ７ステム
α邊にはメモリα→及び時計α句が接続され、更にスレ
ーブマイクロコンビニ−タンステムａ３及び時計ＣＬｉ
１は電源（２）に接続されたバッテリバックアップ回路
Ｍが接続されている。
、前記マスターマイクロコンピュータシステム（４）に
接続され、又該スレーブマイクロコンピュータ７ステム
α邊にはメモリα→及び時計α句が接続され、更にスレ
ーブマイクロコンビニ−タンステムａ３及び時計ＣＬｉ
１は電源（２）に接続されたバッテリバックアップ回路
Ｍが接続されている。
スレーブマイクロコンピュータシステム（へ）はバッテ
リバックアンプ回路（４）によって停電対策が施され常
時作動しており、時計０５）によって計られた結果を基
にマスターマイクロコンピュータ７ステム（４）からの
診断条件により、適宜時に半導体リレーｑ１）を駆動さ
せ診断間隔の制御を行い、又診断終了後の停電に備えて
必要なテークを記憶して格納し、半導体リレーαｐを介
して診断終了後にマスターマイクロコンピュータ（４）
全停止させ更に次の診断３０分前に起動させる様になっ
ている。
リバックアンプ回路（４）によって停電対策が施され常
時作動しており、時計０５）によって計られた結果を基
にマスターマイクロコンピュータ７ステム（４）からの
診断条件により、適宜時に半導体リレーｑ１）を駆動さ
せ診断間隔の制御を行い、又診断終了後の停電に備えて
必要なテークを記憶して格納し、半導体リレーαｐを介
して診断終了後にマスターマイクロコンピュータ（４）
全停止させ更に次の診断３０分前に起動させる様になっ
ている。
以上述べた如く本発明は回転機械の故障診断技術を確立
すると共に故障時期を確実に把握し得て、プラントの信
頼性を増大すると共に経済的損失を著しく低減すること
ができる。
すると共に故障時期を確実に把握し得て、プラントの信
頼性を増大すると共に経済的損失を著しく低減すること
ができる。
第１図は本発明の故障診断の指標の一つである速度スペ
クト−ル実効値の線図、第２図は本発明を実施するに好
ましい装置のブロック図である。 （１）はセンサ、 （４）はマスターマイクロコンピュ
ータ／ステム、（９）は診断表示部、ａ東はスレーブマ
イクロコンピュータシステムヲ示ス。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社 第１頁の続き ０発 明 者 高木力 東京都江東区豊洲三丁目２番１６ 号石川島播磨重工業株式会社豊 洲総合事務所内 ０発 明 者 杉下憲史 東京都江東区豊洲三丁目２番１６ 号石川島播磨重工業株式会社豊 洲総合事務所内
クト−ル実効値の線図、第２図は本発明を実施するに好
ましい装置のブロック図である。 （１）はセンサ、 （４）はマスターマイクロコンピュ
ータ／ステム、（９）は診断表示部、ａ東はスレーブマ
イクロコンピュータシステムヲ示ス。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社 第１頁の続き ０発 明 者 高木力 東京都江東区豊洲三丁目２番１６ 号石川島播磨重工業株式会社豊 洲総合事務所内 ０発 明 者 杉下憲史 東京都江東区豊洲三丁目２番１６ 号石川島播磨重工業株式会社豊 洲総合事務所内
Claims (1)
- １）適宜期間毎に回転機械の加速度を検出し、該検出結
果を基に所定周波数範囲での振動スペクトルを求め、更
に振動スペクトルより振動スペクトル実効値を求め、該
振動スペクトル実効値が経時的に安定した時点での実効
値を基準値とすると共に基準スペクトルを求める時期と
し、その後求められる振動スペクトル実効値と基準値と
の比が所定の値を越えたか否かによって回転機械の異常
判定を行う回転機械の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57173638A JPS5963528A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 回転機械の診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57173638A JPS5963528A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 回転機械の診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963528A true JPS5963528A (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=15964312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57173638A Pending JPS5963528A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 回転機械の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963528A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03885A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 抄紙機ドライヤの故障診断方法 |
| JP2015141166A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 上銀科技股▲分▼有限公司 | 線形駆動素子の給油時間を判断する方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56622A (en) * | 1979-06-15 | 1981-01-07 | Hitachi Ltd | Abnormal vibration diagnosing unit |
| JPS5720625A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-03 | Agency Of Ind Science & Technol | Detection of tool chipping |
-
1982
- 1982-10-01 JP JP57173638A patent/JPS5963528A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56622A (en) * | 1979-06-15 | 1981-01-07 | Hitachi Ltd | Abnormal vibration diagnosing unit |
| JPS5720625A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-03 | Agency Of Ind Science & Technol | Detection of tool chipping |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03885A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 抄紙機ドライヤの故障診断方法 |
| JP2015141166A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 上銀科技股▲分▼有限公司 | 線形駆動素子の給油時間を判断する方法 |
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