JPS63281025A - 音響信号による機械の異常診断方法 - Google Patents
音響信号による機械の異常診断方法Info
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- JPS63281025A JPS63281025A JP11456887A JP11456887A JPS63281025A JP S63281025 A JPS63281025 A JP S63281025A JP 11456887 A JP11456887 A JP 11456887A JP 11456887 A JP11456887 A JP 11456887A JP S63281025 A JPS63281025 A JP S63281025A
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001845 vibrational spectrum Methods 0.000 description 1
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、音響信号による機械の異常診断方法に係り、
特に音響センサを用いて１例えばコンピュータ周辺機器
などの故障診断を行うのに好適な、音響信号による機械
の異常診断方法に関するものである。
特に音響センサを用いて１例えばコンピュータ周辺機器
などの故障診断を行うのに好適な、音響信号による機械
の異常診断方法に関するものである。
従来、回転機械等の故障予知技術の開発が進められてお
り、大形プラントや設備中の回転機械の診断方法としそ
、例えば特開昭５９−６３５２８号公報記載の技術が知
られている。
り、大形プラントや設備中の回転機械の診断方法としそ
、例えば特開昭５９−６３５２８号公報記載の技術が知
られている。
当該技術は１回転機械の加速度を検出し、その検出結果
を基に所定周波数範囲での振動スペクトルを求め、その
スペクトルを基準スペクトルと比較、あるいはスペクト
ル実効値を求めて基準値と比較することによって異常の
診断をする方法を用いていた。
を基に所定周波数範囲での振動スペクトルを求め、その
スペクトルを基準スペクトルと比較、あるいはスペクト
ル実効値を求めて基準値と比較することによって異常の
診断をする方法を用いていた。
この方法では、加速度検出器など振動センサを回転機械
の適宜位置に取付け、１つの機械に対して同一のセンサ
を用いる方法となっていた。
の適宜位置に取付け、１つの機械に対して同一のセンサ
を用いる方法となっていた。
上記の従来技術は、同一機種の多数台の機械を診断しよ
うとしたときに生じる１組立および寸法精度がばらつく
問題、あるいは、不特定多数の人が、その診断方法を採
用しようとするときの振動センサ取付は位置のばらつき
によって生じる音響スペクトルの変動については配慮さ
れておらず。
うとしたときに生じる１組立および寸法精度がばらつく
問題、あるいは、不特定多数の人が、その診断方法を採
用しようとするときの振動センサ取付は位置のばらつき
によって生じる音響スペクトルの変動については配慮さ
れておらず。
診断能力の信頼性が低下するという問題があった。
また１回転機械の加速度を検出するという計測に適さな
い機械、例えばコンピュータ周辺機器などについては、
上記の回転機械の診断方法では異常診断ができなかった
。
い機械、例えばコンピュータ周辺機器などについては、
上記の回転機械の診断方法では異常診断ができなかった
。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、音響スペクトルの変動をスペクトルの各周
波数毎に補正し、多数台の機械に対しても同一の判定基
準を用いることができ、異常診断能力を増加しうる、音
響信号による機械の異常診断方法の提供を、その目的と
するものである。
れたもので、音響スペクトルの変動をスペクトルの各周
波数毎に補正し、多数台の機械に対しても同一の判定基
準を用いることができ、異常診断能力を増加しうる、音
響信号による機械の異常診断方法の提供を、その目的と
するものである。
上記目的を達成するために、本発明に係る音響信号によ
る機械の異常診断方法は１機械の音圧を検出し、その検
出結果を基に所定周波数範囲内での音響スペクトルを求
め、複数回の測定により求めた変動音響スペクトルで前
記音響スペクトルを補正し、この補正した音響スペクト
ルと予め設定した基準スペクトルとを比較して機械の異
常判定を行うようにしたものである。
る機械の異常診断方法は１機械の音圧を検出し、その検
出結果を基に所定周波数範囲内での音響スペクトルを求
め、複数回の測定により求めた変動音響スペクトルで前
記音響スペクトルを補正し、この補正した音響スペクト
ルと予め設定した基準スペクトルとを比較して機械の異
常判定を行うようにしたものである。
なお付記すると、上記目的は１診断対象機械について、
定常状態にある多数台の機械を多人数で音響スペクトル
を測定し、その音響スペクトルの各周波数について、そ
の大きさの変動分を統計処理し、例えば標準偏差を求め
、その変動を表わすスペクトラムを適宜期間毎に測定さ
れる音響スペクトルに対して補正し、診断対象機械がも
ともと発音する音響スペクトルに変換し、これと予め設
定した基準スペクトルとの比が所定の値を越えたか否か
によって機械の異常を判定することにより、達成される
。
定常状態にある多数台の機械を多人数で音響スペクトル
を測定し、その音響スペクトルの各周波数について、そ
の大きさの変動分を統計処理し、例えば標準偏差を求め
、その変動を表わすスペクトラムを適宜期間毎に測定さ
れる音響スペクトルに対して補正し、診断対象機械がも
ともと発音する音響スペクトルに変換し、これと予め設
定した基準スペクトルとの比が所定の値を越えたか否か
によって機械の異常を判定することにより、達成される
。
測定される音圧は、機械から放射されるものであるが、
一般に機械の音は個体ごとに少しずつ異なっているもの
である。また、多数の測定者が多数台の機械に、センサ
をある位置に取付けるとき、その取付は位置あるいは取
付けの向きに誤差が生じやすい。
一般に機械の音は個体ごとに少しずつ異なっているもの
である。また、多数の測定者が多数台の機械に、センサ
をある位置に取付けるとき、その取付は位置あるいは取
付けの向きに誤差が生じやすい。
そこで、所定の周波数領域におけるｎ番目の音響スペク
トルにｎの添字を付すものとして、ｎ番目の音響スペク
トルはＰ （ｎ）と表わし、多数回測定した音響スペク
トルをＰ Ｌ（ｎ ）と表わせば、それらの平均値を−
Ｐ （ｎ）で表わすとき、この平均音響スペクトル−Ｐ
（ｎ）は次式で表わすことができる。
トルにｎの添字を付すものとして、ｎ番目の音響スペク
トルはＰ （ｎ）と表わし、多数回測定した音響スペク
トルをＰ Ｌ（ｎ ）と表わせば、それらの平均値を−
Ｐ （ｎ）で表わすとき、この平均音響スペクトル−Ｐ
（ｎ）は次式で表わすことができる。
Ｐ（ｎ）＝Ｐｚ（ｎ）＋Ｐｚ（ｎ）＋−＋Ｐｍ（ｎ）ま
た、変動音響スペクトルをＰａ（ｎ）で表わすとき、 Ｐ σ２（ｎ）＝（Ｐｔ（ｎ） Ｐ（ｎ））”＋（Ｐ
ｉ（ｎ） Ｐ（ｎ））”＋・・・・・・＋（Ｐ 、（
ｎ ）：Ｐ （ｎ ））”となる。
た、変動音響スペクトルをＰａ（ｎ）で表わすとき、 Ｐ σ２（ｎ）＝（Ｐｔ（ｎ） Ｐ（ｎ））”＋（Ｐ
ｉ（ｎ） Ｐ（ｎ））”＋・・・・・・＋（Ｐ 、（
ｎ ）：Ｐ （ｎ ））”となる。
変動音響スペクトルＰσ（ｎ）は上記の誤差要因を含む
ので、診断対象機械に対する測定値に対し補正を加える
。補正後のスペクトルをＰａ（ｎ）と表わせば、例えば
、Ｐａ（ｎ）は、 ｐａ（ｎ）−Ｐ（ｎ）ｅ Ｐ（ｎ）／Ｐ ｃｒ（ｎ）と
表わされ、誤差を減少することができるので診断能力が
向上する。
ので、診断対象機械に対する測定値に対し補正を加える
。補正後のスペクトルをＰａ（ｎ）と表わせば、例えば
、Ｐａ（ｎ）は、 ｐａ（ｎ）−Ｐ（ｎ）ｅ Ｐ（ｎ）／Ｐ ｃｒ（ｎ）と
表わされ、誤差を減少することができるので診断能力が
向上する。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
図面は、本発明の一実施例に係る。音響信号による機械
の異常診断方法を実施するに好ましい装置のブロック図
である。
の異常診断方法を実施するに好ましい装置のブロック図
である。
図面において、１は、診断対象機械の音圧を検出する音
圧センサ、２は、音圧センサ１の信号を増幅するアンプ
、３は、ある周波数の信号を通過させるフィルタであり
、その周波数は、マイクロコンピュータ７によって１周
波数切換部４を介して切換えられる。５は実効値回路、
６はＡ／Ｄ変換器を示し、前記フィルタ３の出力は、実
効値回路５によって実効値となり、Ａ／Ｄ変換器６によ
ってデジタル化されたのちマイクロコンピュータ７に入
力され、メモリ９に蓄えられる。このメモＩ７９には、
計算プログラム、表示プログラムなどマイクロコンピュ
ータを動作するシステムが収納されている。
圧センサ、２は、音圧センサ１の信号を増幅するアンプ
、３は、ある周波数の信号を通過させるフィルタであり
、その周波数は、マイクロコンピュータ７によって１周
波数切換部４を介して切換えられる。５は実効値回路、
６はＡ／Ｄ変換器を示し、前記フィルタ３の出力は、実
効値回路５によって実効値となり、Ａ／Ｄ変換器６によ
ってデジタル化されたのちマイクロコンピュータ７に入
力され、メモリ９に蓄えられる。このメモＩ７９には、
計算プログラム、表示プログラムなどマイクロコンピュ
ータを動作するシステムが収納されている。
本実施例では、上記によってマイクロコンピュータ７に
取り込まれた音響スペクトルを、下式のように音圧レベ
ルＳＰＬ （ｎ）でメモリ９に蓄える。
取り込まれた音響スペクトルを、下式のように音圧レベ
ルＳＰＬ （ｎ）でメモリ９に蓄える。
Ｓ Ｐ Ｌ（ｎ）＝ ２０ ＱｏｇｓｏＰ（ｎ）／ Ｐ
。
。
ここに Ｐｏ ： Ｘ １０−３（Ｎ／ｍ２Ｌ）以下
、補正音響スペクトルを求める方法につき説明する。
、補正音響スペクトルを求める方法につき説明する。
ｍ回にわたって測定された音圧レベルの平均値ＳＰＬ
（ｎ）は、 Ｓ Ｐ Ｌ（ｎ）＝ Ｓ Ｐ Ｌｘ（ｎ）＋ Ｓ Ｐ
Ｌｚ（ｎ）＋・・−−＋ＳＰＬ、（ｎ） となり、その標準偏差ＳＰＬσ（ｎ）は次式により求め
られる。
（ｎ）は、 Ｓ Ｐ Ｌ（ｎ）＝ Ｓ Ｐ Ｌｘ（ｎ）＋ Ｓ Ｐ
Ｌｚ（ｎ）＋・・−−＋ＳＰＬ、（ｎ） となり、その標準偏差ＳＰＬσ（ｎ）は次式により求め
られる。
ＳＰＬσ（ｎ）
このＳＰＬσ（ｎ）を補正音響スペクトルとして補正後
の音響スペクトル５ＰＬａ（ｎ）を、５ＰＬａ（ｎ）”
５ＰＬ（ｎ） ＳＰＬσ（ｎ）で求めている。
の音響スペクトル５ＰＬａ（ｎ）を、５ＰＬａ（ｎ）”
５ＰＬ（ｎ） ＳＰＬσ（ｎ）で求めている。
このように、補正後の音響スペクトル５ＰＬａ（ｎ）に
は、機械の音のばらつきや、測定ばらつきが補正音響ス
ペクトルＳＰＬσ（ｎ）の減算を行うことにより、影響
が減少し診断能力が向上する。
は、機械の音のばらつきや、測定ばらつきが補正音響ス
ペクトルＳＰＬσ（ｎ）の減算を行うことにより、影響
が減少し診断能力が向上する。
この補正後の音響スペクトル５ＰＬａ（ｎ）が。
予め経験的に求めて設定された基準スペクトルを上回る
と、表示回路８に異常と表示する。
と、表示回路８に異常と表示する。
本実施例によれば、音圧センサに特有な測定誤差や、多
数台の機械の音放射特性の違いを補正することができる
ので、診断能力が向上する６また。
数台の機械の音放射特性の違いを補正することができる
ので、診断能力が向上する６また。
多数台の機械に対して同一の判定基準を用いることがで
きるので、判定の迅速化９診断能率の向上が期待される
。
きるので、判定の迅速化９診断能率の向上が期待される
。
以上述べたように、本発明によれば、音響スペクトルの
変動をスペクトルの各周波数毎に補正し。
変動をスペクトルの各周波数毎に補正し。
多数台の機械に対しても同一の判定基準を用いることが
でき、異常診断能力を増加しうる、音響信号による機械
の異常診断方法を提供することができる。
でき、異常診断能力を増加しうる、音響信号による機械
の異常診断方法を提供することができる。
図面は、本発明の一実施例に係る、音響信号による機械
の異常診断方法を実施するのに好ましい装置のブロック
図である。
の異常診断方法を実施するのに好ましい装置のブロック
図である。
Claims (1)
- １、機械の音圧を検出し、その検出結果を基に所定周波
数範囲内での音響スペクトルを求め、複数回の測定によ
り求めた変動音響スペクトルで前記音響スペクトルを補
正し、この補正した音響スペクトルと予め測定した基準
スペクトルとを比較して機械の異常判定を行うことを特
徴とする音響信号による機械の異常診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11456887A JP2550066B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 音響信号による機械の異常診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11456887A JP2550066B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 音響信号による機械の異常診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63281025A true JPS63281025A (ja) | 1988-11-17 |
| JP2550066B2 JP2550066B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=14641078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11456887A Expired - Fee Related JP2550066B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 音響信号による機械の異常診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550066B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03185314A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-13 | Hitachi Denshi Service Kk | 不定間隔で所定動作を行う機械の異常診断方法 |
| JPH1183618A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Toshiba Corp | 音響監視装置 |
-
1987
- 1987-05-13 JP JP11456887A patent/JP2550066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03185314A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-13 | Hitachi Denshi Service Kk | 不定間隔で所定動作を行う機械の異常診断方法 |
| JPH1183618A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Toshiba Corp | 音響監視装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2550066B2 (ja) | 1996-10-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |