JPS631932A - 振動検出器の断線検出回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［Ｈ業１−の利用分野１ この発明は、振動検出器（振動し・シリ）４構成Ｊ−る
、例えば撮動検出用コイルで’；　’／、）　Ｔｈ、初
検出−′Ｔ段の断線を検出する回路に関りるしの（ある
１、［従来技術とその問題点］ 一般に火力発電所などで使用さ才１と、クーじンでｊ゛
の発電機には、イの作動状態４砿視りろ１．１め（１例
えば発電機の軸受（プ近傍に振動検１（冒ト：（１駁動
［・シリ）が設（プられている。この（１ＦのＩＡｖ動
検出２：は通常直流磁界中に振動検出用］イルか介、電
機のＩＡｖφノ］の大きさに比例して振動するように配
置ｉ’、ｌ　ＩＭ成されている。そして振動検出用＝１
イルか振ＩＪＪ　ｌろどｌＰ１流磁弄と鎖交Ｍる磁束が
変化し−で当該−１イルに交流電圧か生じるものである
。この全流電ｊ１を振動の大きさく変位・速用・加速用
）に比例した自流電圧に変換し、変換されたｌｊ１流電
１１の人ささに１．４づき振動の大きさを検出するもの
である。

これらの振動検出器にあっては、振動検出用コイルの断
線を検出する回路が設けられている。以下−殻内に使用
されている断線検出回路の説明を第３図に基づいて行う
。

ここで破線で囲まれた１０１〜１０７の構成部材は、振
動検出用コイル１０９に発生した交流電圧を、検出した
振動の大きさに仕倒した直流電圧に変換し、この直流電
圧を出力端子１１１−ａに出力する回路部である。」ン
パレータ１１５の被反転入力端子には抵抗１１３を介し
て直流電圧−１５Ｖが印加されているとともに、断線を
検出するために振動検出用コイル１０９を介してモニタ
直流電圧Ｆｏが印加されておりこの電圧の和は基準電圧
Ｖ　ｒｅｆより高く設定されている。

イして振動検出用コイル１０９が断線すると非反転入力
端子の入力電圧は一１５Ｖに変化し、基準電バーＶ　ｒ
ｅｆより低く変化するため、］ンパレータ１１５の出力
をＯｖとして出力することにより断線の旨を警報するの
である。

ところで、この種の断線検出回路にあっては、検出用コ
イル１０９に直流を流すことにより断線状態を検出して
いるため、検出用コイル１０９が磁界中を運動すると新
たに磁界が発生−ＣＪる。

この結果、検出用コイル１０９が受ける磁力が変化して
、それにともない検出用コーｒル１０９の平衡位置が変
化する。

また、断線した瞬間すなわち磁束が急に消滅した瞬間に
、インパルス状の誘導起電力Ｆ　ｏ　　・δ（［）（δ
（１）は微小時間・無次元）がコンパレータ１１５に加
わるため、あたかも大きな撮動が生じたの如く出力信号
が生じる。

すなわち、この従来の断線検出回路にあっては振動検出
器の振動検出特性が変化するとともに、断線時に振動検
出器の出力信号が変化り−るため、断線を確実に行うこ
とができずこの熱での改善が切望されていた。

［発明の目的］ この発明は、上記問題点に鑑みＣなされたものでその目
的としては、振動検出用コイル等の振動検出手段の振動
検出特性に影響を与えることなく、断線検出を確実に行
うことのできる振動検出器の断線検出回路を提供するこ
とにある。

［発明の概要１ ト記目的を達成するためにこの発明は、直流磁界中に配
置したインダクタンス成分を有し、被検体の振動の大き
さに比例した鎖交磁束の変化に伴なって当該インダクタ
ンス成分に誘起される検出交流信号を出力する振動検出
手段と、該振動検出手段のインダクタンス成分に誘起さ
れた検出交流信号に対して当該検出交流信号に干渉しな
い周波数帯域の参照交流信号を重畳する参照信号重畳手
段と、参照交流信号が重畳された検出交流信号を曲流信
号に変換する第１の整流手段と、参照交流信号が重畳さ
れた検出交流信号のうち参照交流信号を抽出し、抽出し
た参照交流信号を直流信号に変換する第２の整流手段と
１．第１の整流手段および第２の整流手段で変換された
直流信号を加算した信号のレベルの大きさ、又は第２の
整流手段で変換された直流信号のレベルの大きさに基づ
いて＝４− 前記振動検出手段の断線の有無を判り１する判断手段と
を有することを要旨とする。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づき説明する。第１
図にはこの発明の第１の実施例に係る断線検出回路が示
されている。発振器１は、出力側コイル１＝ａの一端が
振動検出用コイル１０９を介してバイアス電源ＶＣＣに
接続されており、細端は増幅器３の入力段に接続されて
いる。この発振器１は、出力側コイル１−ａを介して、
振動の大きさに比例゛したレベルの周波数１０〜２００
　Ｈｚの交流信号（以下「検出交流信号」と呼ぶ）が増
幅器３に出力するとともに、出力側コイル１−ａに振動
検出用コイル１０９の断線を検出するために検出交流信
号と干渉しない充分高い周波数（１〜２ＫＨｚ　）の交
流信号（以下「参照交流信号」と呼ぶ）を重畳して増幅
器３の入力段に出力するものである。

増幅器３は、その出力段が整流回路５の出力段及びバイ
パスフィルタ７の入力段に接続されておリ、検出交流信
号及び参照交流信号を所要の電圧に増幅し、その増幅し
た電圧をローパス整流回路５）及びバイパスフィルタ７
に出力するものである。

整流回路５は、ぞの出力段が平滑回路９の人力段に接続
されており、増幅器３より入力した検出交流イハ号を振
動の大きざに応じて例えば０〜４ｖの１ｊ′１流電圧に
変換し、この直流電圧を平滑回路９に出力するものであ
る。なお、参照交流信号は検出交流信号に較べＣ信号レ
ベルを小さく設定しであるため［］−パスフィルタの図
示は省略しである。

バイパスフィルタ７は、その出力段が増幅器１１の入力
段に接続されており、周波数１〜２　Ｋ　＋−１７の参
照交流信号のみを通過させ、この交流信号を増幅器１１
に出力するものである。

増幅器１１は、ぞの出力段が整流回路１３の入力段に接
続されており、バイパスフィルタ７より人力した参照交
流信号を所要の交流電圧に増幅しく整流回路１１に出力
するものである。また、この増幅器１１には、特に図示
していないがゼロ点調節回路が設【ノられており、増幅
器１１に入力した電圧がＯｖの場合にはゼロ点調節を行
って、整流回路１３に対する出力電圧をＯＶに調節−４
ることにより断線検出を確実にしている。

整流回路１３は、ぞの出力段が平滑回路９の入力段に接
続されてＪ３す、増幅器１１より出力された交流電圧を
例えばＩＶの直流電圧に変換しく、平滑回路９に出力す
るものである。

平滑回路９は、ぞの出力段が出力端ｆ”１５−ａおよび
下限警報回路１７の入力段に接続され−ｃｉＪ３す、整
流回路５及び整流回路１３より入力した電圧を加算して
この電圧のリップル分を除去１７、リップル分を含まな
い例えば１〜５ｖの自流電圧を出力端子１５−ａ及び下
限警報回路１７に出力するものぐある。

下限警報回路１７は例えばスイン１ング回路より構成さ
れであり、入力した電圧が基ｔ（）・電圧（例えば（’
）、８Ｖ）以下の場合には振動検出用１．イル１０９が
断線した旨を警報する信号を出力端−ｒ１５−ｂに接続
されている例えば図示Ｌ４　＜；い中央制御室の制御盤
に出力するものである。

−７＝ 次にこの発明の第１の実施例に係る作用を説明覆る。

よヂ、振動検出用コイル１０９が断線していない場合に
ついて説明する。この場合、振動検出用コイル１０９に
は振動の大きさに比例した交流電圧（検出交流信号）が
誘起するＩこめ、増幅器３には検出交流信号及び発振器
１で重畳させた参照交流信号が人力する。増幅器３に人
力した交流信号は、参照交流信号については、バイパス
フィルタ７て゛通過させられた後、増幅器１１で所要の
電圧に増幅されて整流回路１３において■ｖの直流電圧
に変換される。−方、振動検出用コイル１０９に誘起し
た検出交流信号は整流回路５においてＯＶ〜４Ｖの振動
の大きざに比例した直流電圧に変換される。

整流回路５及び整流回路１３より出ノｊされた電圧は平
滑回路Ｃ：）で加算されて、リップル分が除去された後
、出力端子１５−ａ及び下限警、報回路１７に出力され
る。

ここで下限警報回路１７に対し−Ｃ入力した電圧は、少
なくともＪＶ以上であるため、↓ｉ本’Ｉ’電圧（Ｑ、
８．Ｖ）以トどなり、下限警報回路′１７は作動しない
。このため出力端子１５Ｎ）ｌ）ｒ＋らは、断線の旨を
警報するイハ号は出力されず、−ｈ出力端子１５−ａか
らは振動の大きさに比例り、た直流電圧が出ツノされる
。

次に１辰動検出用］イル１０９が断線した場合についＣ
説明する。

この場合、増幅器３には振動検出用−１イル１０９に生
じた検出交流信号及び発１局器＋　＋”（ｆｉ畳さけた
参照交流信号は入力しない。この／＝ｙめ増幅器３より
整流回路５およびバイパスフィルタ７に対して出力され
る電圧はＯＶになる。結ＩｉＵ平Ｈ’１回路９から下限
警報回路１７に対して出力（′Ｓれる電圧はＯｖになり
、基準値（０，８Ｖ）以−［・になる。これにより出力
端子１５−ａより出力される電圧はＯＶになるとともに
、下限警報回路′１７か作動して振動検出用コイル１０
９が断線した旨を９ＥＩ知する警報負号を例えば外部の
中央制御室の制御盤に出力する。

”ｌ　　（）− この実施例においては、断線検出を下限警報回路１７に
よってモニタすることにより、増幅器３゜整流回路５．
平滑回路９等の故障を断線検出として検知することが可
能になる。

次にこの発明の第２の実施例に係る断線検出回路につい
て説明する。第１の実施例と同一の構成部材については
説明を省略し、その差異についてのみ説明を行う。

この第２の実施例に係る断線検出回路は、発振器１で重
畳される参照交流信号のみのレベルの変化によって断線
を検出することを特徴としているものである。

整流回路５−ａはその入力段が、増幅器３の出力段に接
続されており、その出力段は平滑回路９の人力段に接続
されている。この整流回路５−ａは増幅器３より出力さ
れた検出交流信号及び参照交流信号を所要の直流電圧に
整流して平滑回路９に出力するものである。

整流回路１３は、その出力段がコンパレータ１９の非反
転入力端子に接続されており、発振器１で重畳させた参
照交流信号を直流電圧に変換してコンパレータ１９の非
反転入力端子に出力するものである。

コンパレータ１９は、非反転入力端子に入力した電圧が
基準電圧Ｖｒｅｆ（例えば０．８Ｖ）以下の場合には、
所定の電圧が出力されてアナログスイッチ２１をオンさ
せることにより出力端子２３−ａと出ノ〕端子２３−ｂ
間を短絡さ【！、出力端子２３−ａに生じる電圧をＯｖ
とするとと６に、断線の旨を、出力端子２３−ｂに接続
されている例えば図示しない中央制御室の制御盤に出力
するものである。

次に第２の実施例に係る作用を撮動検出用コイル１０９
が断線した場合についてのみ説明する。

この場合、増幅器３には検出交流（！−ｊ号及び参照交
流信号を入力しないため整流回路５．ａおよびバイパス
フィルタ７に出力される電圧もｏＶになる。この結果コ
ンパレータ１９に入力する直流電圧もＯＶ　（＜０．８
Ｖ）に変化するため、］コンパレータ９より一定電圧が
出力されアナログスイッチ２１がオンになり出力端子２
３−ａ及び出力端子２３−ｂ間が短絡する。これにより
出力端子２３−ａより出力される電圧がＯＶに変化とと
もに、出力端子２３−ｂを介して振動検出用コイル１０
９の断線の旨を例えば外部の中央制御室の制御盤に報知
覆る。

［発明の効宋］ 以上説明した様にこの発明によれば、例えば振動検出用
コイル等の振動検出手段に誘起する交流信号の周波数と
干渉しな゛い帯域の周波数の交流信号を、振動検出手段
に誘起する交流信号に重畳させることにより振動検出手
段の断線を検出した。

すなわち、直流電流を振動検出手段に通電させていない
ため、振動検出手段の平衡位置が変化することにより振
動検出特性が変化することがない。

また振動検出手段の断線時に出力信号に影響を与えるこ
とがないので、振動振出器（振動センサ）が高い精度を
もって振動を計′１１けることが可能になるとともに撮
動検出手段の断線を確実に検出することができる。

もって振動検出器（振□動センザ）の信頼性向上に貢献
し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例に係わる振動検出器の
断線検出回路図、第２図はこの発明の第２の実施例に係
わる振動検出器のＩｆ／ｉ　Ｉ！ｉ！検出回路図。 第３図は従来例に係わる振動検１４器の断線検出回路図
である。 （図面の主要部分を示す符号の説明） １・・・発振器 ５・・・整流回路 ７・・・バイパスフィルタ ９・・・平滑回路 １３・・・整流回路 １７・・・下限警報回路 １９・・・コンパレータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流磁界中に配置したインダクタンス成分を有し、被検
   体の振動の大きさに比例した鎖交磁束の変化に伴って当
   該インダクタンス成分に誘起される検出交流信号を出力
   する振動検出手段と、該振動検出手段のインダクタンス
   成分に誘起された検出交流信号に対して当該検出交流信
   号に干渉しない周波数帯域の参照交流信号を重畳する参
   照信号重畳手段と、参照交流信号が重畳された検出交流
   信号を直流信号に交換する第１の整流手段と、参照交流
   信号が重畳された検出交流信号のうち参照交流信号を抽
   出し、抽出した参照交流信号を直流信号に交換する第２
   の整流手段と、第１の整流手段および第２の整流手段で
   交換された直流信号を加算した信号のレベルの大きさ、
   又は第２の整流手段で変換された直流信号のレベルの大
   きさに基づいて前記振動検出手段の断線の有無を判断す
   る判断手段とを有することを特徴とする振動検出器の断
   線検出回路。