JPS63249069A - 異音発生箇所探査装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は例えば火力プラント、化学プラント、各種機器
プラント等に発生する固体音の発生位置を発見する際に
用いられる異音発生箇所探査装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、上記各プラントの稼動状態の善し悪しを知る方
法の一つとして、正常稼動中における動作音とは異なる
音（異音）の有無を発見する方法がある。つまり異音の
発生箇所には何等かの不具合が生じていると推定できる
からである。この場合、まず異音の発生箇所を発見する
必要があるが単に外観から調査しただけでは発見できな
いことが多いため、現在では下記の方法によっている。

まず異音の発生した機械の表面に、任意の距離ノ（ｍ）
を隔てて検出端を取り付ける。検出端とし、では加速度
計が用いられることが多いが、特に限定はしない。そし
て機械の任意の場所を加振することによって検出端間へ
の波動の到達時間差Δｔ（ｓｅｃ）を計測する。これよ
り機械中を伝播する波動の伝播速度ｃ（ｍ／ｓ）は次式
で表わされる。

Ｃ−ノ／Δｔ（ｍ／ｓ）　　　　　　　　・・・（１）
ここでは検出信号として加振信号を用いたが実際に機械
から発生している異音を対象としても差し支えない。

次に実際の異音発生箇所を挟む様にして検出端を上記と
同じ要領で取り付け、波動の到達時間差Δｔ（ｓｅｃ）
を計測すれば、検出端から異音発生源までの短い方の距
離Ｉ！ｉ　　（ｍ）は、次式で求められる。

、ｃ、ｌ−ＣΔｔ　）　／　２　　（ｍ）　　　　　−
（２）実際には（２）式を満たす異音発生箇所の存在範
囲は円又は球となるが、検出端取り付は位置を変えて同
様の手順を繰り返せば、円又は球の交点として異音発生
箇所が求められる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記に示した方法で波動の到達時間差Δ
ｔ（−ｓｅｃ）を計測する際には、検出信号の立ち上が
りを比較して求めるために、機械の定常運転時の振動等
暗振動を伴うような場合、あるいは機械要素として結合
部、摺動部を有しており、その部分で立ち上がりの鈍る
ような場合には、波動の立ち上がりを正確に判断するこ
とは非常に困難となる。

また、機械としては数メートル、長くとも数十メートル
のものが多く、固体中を伝播する波動の伝播速度が数千
メートル毎秒であるから、検出しなければならない波動
の到達時間差はミリセックのオーダーである。このこと
から考えても到達時間差をいかに正確に計測するかで異
音発生箇所の推定精度が決定される。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、異音発生箇所探
査を精度よく行なうことができる異音発生箇所探査装置
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による異音発生箇所探査装置は、計ｎ１点間への
波動到達時間差を検出して異音発生箇所を探査する異音
発生箇所探査装置において、異音にケプストラム解析を
適用するためのケプストラム処理回路と、ケプストラム
処理された信号の最大のピーク値から計測点間への波動
到達時間差を検出する時間差検出装置とを具備してなる
ことを特徴とする。

〔作　用］ 本発明によれば、異音にケプストラム解析を適用して計
測点間への波動到達時間差をピーク値として検出し、音
速更正と異音発生箇所探査とを短時間で行なうことがで
きるので、従来の波動の立ち上がりの比較によって検出
するのに比べ、大幅にＳ／Ｎを向上することができる。

〔実施例］ 以下本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。

第２図は本発明の一実施例における異音発生箇所探査装
置を適用する一次元梁状構造物のモデルを示すもので、
同図において、ｌが配管ダクトでこの配管ダクト１によ
りコンプレッサ２とコンデンサ３とが結合されている。

上記配管ｌ中の符号４が、例えば漏水あるいは内部異物
混入等による異音発生箇所と仮定すると、同図に示すよ
うに異音発生箇所４を挟む場合及び挟まない場合の両ケ
ースを実現するように検出端例えば加速度計５゜６．７
を取り付ける。この操作は耳で判断するなどして十分可
能である。第１図は本発明の一実施例の異音発生箇所探
査装置の構成を示すブロック図であるが、同図中８は伝
播波動の音速を求めるか、異音発生箇所探査を行なうか
によって装置全体を制御するコントローラ、９は複数の
加速度計によって検出されたアナログ信号を、それぞれ
単独にデジタル量に変換する機能を有するサンプルホー
ルド付Ａ／Ｄ変換器、１０はサンプルホールド付Ａ／Ｄ
変換器９によってデジタル化された信号に対して、反射
波を除去できる機能を有する例えばトランジェントエク
スポーネンシャ′ル等のウィンドウ装置、１１は複数個
のデジタル信号に対して加算又は減算処理を行なう加減
算器、１２はデジタル量として入力された信号に対して
フーリエ変換を行ないその対数を取った後逆フーリエ変
換を行なうというケプストラム処理回路、１３はケプス
トラム処理された信号の最大ピーク値を検知して到達時
間差を検出する時間差検出装置、１４はコントローラ８
により選択された項目について計算を行なう演算回路、
１５は演算回路１４により計算された内容をＣＲＴディ
スプレイやプリンタ等に表示は又は印刷する表示部、１
６はインプット又は計算された結果を記憶させておく記
憶装置であり上述の装置とつながっている。

以下この上記実施例の動作について述べる。第２図に示
すように、異音発生箇所４を挟まないように距離ノ３　
（ｍ）だけ離して加速度計６，７が取り付けられている
ものとする。第１図においてコントローラ８を音速更正
のボタンにセットすると、コントローラ８はつぎのよう
に各回路を動かしてゆく　異音が発生すると加速度計６
．７で伝播波動を検出し、サンプルホールドＡ／Ｄ変換
器９により検出信号をデジタル量に変換して取り込む。

取り込まれた信号は記憶装置１６の一部に記憶されてお
り必要な時にそこから取り出される。

ウィンドウ装置１０を用いてそれぞれ単独に反射波を取
り除いた後に加減算器１１を通して２個号の加算信号又
は減算信号をつくる。その信号を時間差検出装置１３に
入力するとケプストラム処理回路１２によってケプスト
ラムが計算される。第３図に示す如く、ケプストラ“ム
（Ｃｅｐｓｔｒｕｍ）の横軸はケフレンシー（Ｑｕｅｆ
ｒｅｎｃｙ　）という時間の単位を持った物理量であり
、ピークを示すケフレンシーは到達時間差を表わす。時
間差検出装置１３にてケフレンシーの最大値を検出して
波動の到達時間差Δｔ（ｓｅｃ）が得られると、演算回
路１４により音速を次式で計算する。

Ｃ−１３／Δｔ　（ｍ／　ｓ　）　　　　　　＝１３）
ここでｉ３（ｍ）は加速度計間の距離であらかじめ一記
憶装置１６の中にインプットしておく。この結果は再び
記憶装置１６の中に記憶させた後表示部１５上に表示さ
れ、音速更正の処理は悔修）終了する。

次に異音発生箇所探査のため加速度計を２個取り付け、
コントローラ８の異音発生箇所探査のボタンを押すとコ
ントローラ８は時間差検出装置１３までは音速更正のと
きと同様に作動させ、到達時間差Δｔ’　　（ｓ　ｅ　
ｃ）が求まると次のステップにうつる。音速更正時に求
まり記憶装置１６に記憶されている音速Ｃ（ｍ／ｓ）を
取り出し、演算回路１４で次式により加速度計から異音
発生箇所４までの距離が計算される。

若し１１又はノ２０ならば、２個の加速度計は異へ 音発生箇所を挟んで取り付けられていないので、表示部
１５上に加速度計の取り付は位置を変更するようメツセ
ージを出して終了する。ノ１も１２もＯでなければ、表
示部１５上に加速度計から異音発生箇所までの距離１１
＊　Ａ’　２を表示して終了する。　　　　　　　　　
　　　　わ１．；上記システムによって音速更正異音発
生箇所探△ 査までを一連の自動化したものとすることができ、大幅
に所要時間を短縮することができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、任意に取り付けた検出端
例えば加速度計の検出信号から、伝播波動の音速更正と
異音発生箇所探査を同時に精度よく行なうことができる
コンパクトな異音発生箇所探査装置を提供できる等の優
れた効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の異音発生箇所探査装置の構
成を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例に係わ
る異音発生箇所探査装置を適用するモデルを示した図、
第３図は本発明の一実施例におけるケプストラム処理に
よる到達時間差検出例を示した図である。 １２・・・ケプストラム処理回路、１３・・・時間差検
出回路、１４・・・演算回路、１５・・・表示部。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 計測点間への波動到達時間差を検出して異音発生箇所を
   探査する異音発生箇所探査装置において、異音にケプス
   トラム解析を適用するためのケプストラム処理回路と、
   ケプストラム処理された信号の最大のピーク値から計測
   点間への波動到達時間差を検出する時間差検出装置とを
   具備してなることを特徴とする異音発生箇所探査装置。