KR0164980B1 - 진동의 검출방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

진동의 가속도에 대응하는 검출신호를 출력하는 가속도센서(2)와, 그 가속도센서(2)의 출력레벨이 미리설정한 기준레벨을 초과했을 때 출력을 발생하는 레벨판정기(3)와 그 레벨판정기(3)의 출력을 표시하는 표시기(4)와 진동을 받았을 때 전하를 발생하는 압전세라믹을 사용한 압전세라믹 전원발생부(5)와 그 압전세라믹 전원발생부(5)가 발생하는 전하를 직류전원에 변환하여 그 직류전원을 상기 레벨 판정기 및 표시기의 소비전원으로서 공급하는 직류변환부(6)를 구비한 것이다.

Description

진동의 검출방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 관한 자발전원에(自發電源) 의한 진동검출방법 및 장치의 설명도이고,

제2도는 본 발명에 관한 압전(壓展) 세라믹 전원발생부의 일예를 나타내는 도면이고,

제3도는 본 발명에 관한 직류변환부의 일예를 나타내는 도면이고,

제4도는 본 발명에 관한 자발전원에 의한 진동검출장치의 구조예를 나타내는 도면이고,

제5도는 본 발명에 관한 압전세라믹 전원발생부의 다른예를 나타내는 도면이고,

제6도는 종래방법에 의한 베어링등의 진동측정 개념도이다.

본 발명은 자발전원에 의한 진동검출방법 및 그 장치에 관한 것이다. 특히 회전기계의 베어링등의 진동검출방법 및 그 장치에 관한 것이다.

회전기계의 베어링등에 있어서, 사용함으로서 미모열화하는 것은 마모의 진전에 의하여 회전기계의 정지 혹은 파손으로 중대한 사고로 발전하는 일이 있다.

회전기계등의 베어링의 경우 마모가 진행하면 진동이 크게되므로 종래는 이 진동을 검출하는 센서, 예를들면 가속도센서 등을 정기적으로 회전기계의 베어링에 취부하여 이센서가 검출한 신호를 진동해석장치를 해석한다든지 또는 일본국 특개소 63-42427호 공보에 의한 진동센서에 진동레벨의 표시부까지가 일체화한 진동검출장치로 분석하여 회전기계의 베어링의 마모 열화의 유무, 혹은 마모열화의 진전 상황을 판정하여 필요에 의해 베어링의 교환등의 처치를 하고 있었다.

또 상기 특허공보에 개시한 진동검출장치에서는 압전형 진동소자로 진동을 검출하여 이검출신호를 증폭후, 액정(LCD)으로 레벨을 표시하는 구성으로 되어 있다. 또 구동용 전원에는 전지를 내장시켜 이전지수명을 연장시키기 위하여 측정시마다, 전원을 투입하고 측정완료후 일정시간 경과하면 전원을 자동차단시키는 방법이 채용되고 있다.

그러나 이 진동검출장치에 의해 측정을 개시하기 위하여는 수동스위치를 조작하여 측정개시신호를 발생시킬 필요가 있다. 따라서 위험한 회전기계의 베어링등에 진동검출장치를 취부한 경우에는 회전기계등의 설비의 운전을 일단정지시켜 수동스위치를 조작하여 그후 설비의 운전을 재개시키는 필요가 있었다.

따라서 연속운전중의 진동을 검출한다고 하는 본래의 목적을 달성할 수 없으며 또 전원은 전지이므로 전지가 수명이되면 운전설비를 정지하여 전지교환이 필요하게 되며 연속프로세스라인에는 적용할 수 없었다.

이와같은 베어링등의 진동검출을 요하는 개소가 하나의 공장내에 다수있으면 생산활동을 유지하기 위하여는 언제 이상이 발생하여도 확실하게 검지하고 연속측정이 요구된다.

제6도는 종래방법에 의한 베어링등의 진동측정 개념도이며, 동도와 같이 각 베어링(1)에 취부한 가속도센서(2)를 1대의 진동해석장치(30)등으로 관리하고자 하면 각 가속도센서(2)에서 집중제어실등에 설치한 진동해석장치(30)까지 각각 케이블로 접속할 필요가 있으며 비용이 방대하게 된다고 하는 문제가 있었다.

또 진동해석장치를 각 가속도센서 부근까지 운반하여 측정하는 경우는 대단히 많은 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.

진동센서에서 진동레벨의 표시장치까지를 일체화한 상기 특허공보의 진동검출장치에서는 전지의 수명을 연장하기 위하여 전원을 투입하여 측정완료후, 일정시간 경과하면 전원을 자동차단시키는 방법이 채용되고 있으나 이 방법이라면 설비의 연속측정·감시를 할 수 없으며 또 측정 할 때마다 전원을 투입하는 작업을 하지 않으면 안된다고 하는 문제가 있었다.

또 설치장소에 따라서는 회전체에 말려들어가는 등의 위험을 수반한다고 하는 문제가 있으며 또 회전기계의 베어링등은 설비의 가동율, 부하의 상태에 의해 수명은 변화하며, 언제 이상이 발생할지는 불명하기 때문에 이상이 발생하였을 때 전원이 투입되어 있지 않으며 이상의 검출을 할 수 없는 경우가 있는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 진동의 점검에 시간과 비용을 들이지 않고 또 전원의 수명을 고려할 필요도 없고 연속운전하는 설비의 베어링등의 상태를 상시 감시하여 그 베어링등이 마모열화했을 때 발생하는 이상진동을 확실하게 검출하여 표시할 수 있는 진동의 검출방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이하로 되는 진동의 검출방법을 제공한다.

(a) 진동의 가속도에 대응하는 신호를 검출하여 출력하는 가속도검출공정.

(b) 그 가속도검출공정에서 출력한 베벨을 판정하여 미리 설정한 기준레벨을 초과했을 때 출력을 발생하는 레벨판정공정.

(c) 그 레벨판정공정의 출력을 표시하는 공정.

(d) 진동을 받았을 때 압전세라믹을 사용한 전원발생수단에 의해 전하를 발생시키는 공정.

(e) 그 전원발생수단에 의해 발생한 전하는 직류전원으로 변환하는 공정.

(f) 그 변환된 직류전원을 자립전원으로서 레벨판정공정(b)과 출력표시공정(c)에 공급하는 공정.

또 본 발명은 이하로 되는 진동의 검출장치를 제공한다.

(a) 진동의 가속도에 대응하는 신호를 검출하여 출력하는 가속도센서.

(b) 그 가속도센서에서 출력한 레벨을 판정하여 미리 설정한 기준레벨을 초과했을 때 출력을 발생하는 레벨판정기.

(c) 그 레벨판정기의 출력을 표시하는 표시기.

(d) 진동을 받았을 때 전하는 발생하는 압전세라믹을 사용한 전원발생수단.

(e) 그 전원 발생수단에 의해 발생한 전하를 직류전원으로 변환하는 수단.

(f) 그 변환된 직류전원을 자발전원으로 레벨판정기와 표시기에 공급하는 수단.

그 전원 발생수단은 판상형상으로 바이모르프(bi-morph) 구조의 세라믹소자, 그 압전세라믹소자의 일단을 고정하는 수단과 그 압전세라믹소자의 타단에 취부한 추로되며 그 압전세라믹소자의 휨진등에 의해 전하가 발생한다.

본 발명에서는 가속도검출수단은 진동의 가속도에 대응하는 검출신호를 출력하여 레벨판정수단은 상기 가속도검출수단의 출력레벨을 미리 설정한 기준레벨을 넘었을 때 출력을 발생하며 표시수단은 상기 레벨 판정수단의 출력을 표시한다. 그리고 자발전원에 의해 진동검출 및 표시를 하기 위하여 압전세라믹을 사용한 압전세라믹 전원 발생수단에 의해 진동을 받았을 때 전하를 발생하며 직류변환수단에 의해 상기 압전 세라믹 전원발생수단이 발생하는 전하를 직류전원으로 변환하며 그 직류전원을 상기 레벨판정수단 및 표시수단에 공급하여 진동검출 및 표시를 행하도록 하였다.

따라서 진동검출장치내에서 자발하는 전원에 의해 장치내의 전소비전력을 충분히 마련하여 공급할 수가 있으며 전지등의 전원수명을 고려할 필요가 없고 연속운전하는 설비의 베어링등의 상태를 상시 감시하여 그 이상진동을 확실하게 검출하여 표시할 수가 있다.

또 본 발명에 있어서는 진동의 가속도에 대응하는 검출신호를 출력하는 가속도센서와 그 가속도센서의 출력레벨이 미리 설정한 기준레벨을 넘었을 때 출력을 발생하는 레벨판정기와 그 레벨판정기의 출력을 표현하는 표시기와 진동을 받았을 때 전하를 발생하는 압전 세라믹을 사용한 압전세라믹 전원발생부와 그 압전 세라믹 전원 발생부가 전하를 직류전원으로 변환하며 그 직류전원을 상기 레벨 판정기 및 표시기의 소비전원으로서 공급하는 직류변환부를 구비한 진동검출장치를 다수 있는 베어링등에 각 1개씩 취부해두고 정기적으로 예를들면 1일에 한번돌아 보고 목시점검하는것만으로 베어링등의 마모열화를 초기의 단계에서 발견할 수가 있으므로 종래보다 점검의 시간이 적게되며 생산성이 향상함과 동시에 점검비용도 들지 않고 생산코스트가 절감된다.

또 본 발명에 있어서는 상기 압전세라믹 전원발생부는 판상형상으로 바이모르프(bi-morph)구조의 압전 세라믹소자의 일단을 고정하고 타단에 추를 붙여 상기 압전 세라믹소자의 휨진동에 의해 전하도 발생하도록 한쪽의 소자가 신장될 때 다른쪽의 소자는 압축되며 그 결과 소자가 1장의 경우의 2배의 전하를 얻을 수가 있다.

또 판상형상의 압전세라믹소자는 그 휨진폭이 클수록 발생하는 전하량도 크게되므로 캔틸레버 지지의 진동소자의 타단에 추를 붙여 그 중량을 조절함으로써 베어링등의 통상의 진동주파수대에서 진동소자를 공진시켜 상기 휨진폭을 크게하여 그결과 발생전하량도 크게할 수 있다.

또 상기 압전세라믹 전원발생부를 복수개 설치하여 그것에서 발생하는 전하를 가산할 수도 있다.

또 본 발명에 의하면 진동검출장치 내에서 발생한 전원에 의해 장치내의 전소비전력을 충분히 마련하여 공급할 수가 있도록 표시수단 및 레벨판정수단의 저소비 전력화를 도모하고 있다.

예를들면 표시기에는 고휘도형 발광다이오드를 사용하여 일정주기(예를들면 2초)마다에 단시간(예를들면 10msec)만 1mA정도의 전류를 흘려 점등시켜도 목시할 수 있는 것을 확인하였다. 또 레벨판정기의 각소자를 C-MOS소자로 구성함으로서 표시기와 레벨판정기의 합계소비전류의 평균치를 10mA정도로 억제할 수가 있다.

그리고 발생전하량은 가능한한 크게하고 소비전력은 가능한한 작게함으로서 진동검출장치내에서 발생한 전원에 의해 장치내의 전소비전력을 충분히 마련하여 공급할 수가 있다.

[실시예]

제1도는 본 발명에 관한 자발전원에 의한 진동검출방법 및 장치의 설명도이다.

제1도에서 1은 진동원의 회전기계의 베어링, 2는 압전형가속도센서, 3은 레벨판정기이며 증폭기(7), 정류기(8), 비교기(9), 멀티바이브레이터(10)를 포함하고 있다. 4는 발광다이오드, 4a는 전류제한저항, 5는 압전세라믹전원발생부, 6은 직류변환부이다.

제1도에서 압전형가속도센서(2)는 진동원인 베어링(1)에 취부하며, 그 검출출력은 레벨판정기(3)에 공급된다. 레벨판정기(3)는 압전형가속도센서(2)의 출력레벨을 미리설정한 기준레벨보다 크게되었을 때 발광다이오드(4)를 점등시킨다.

압전세라믹전원발생부(5)는 압전형가속도센서(2)와 같이 베어링(1)의 진동에 의하여 교류 전하를 발생하며 이 발생한 교류전하를 직류변환부(6)에서 직류전압으로 변환하며 이 직류전압을 레벨판정기(3)의 소비전원으로서 공급한다. 또 발광다이오드(4)에 흘리는 전류는 레벨판정기(3)에서 공급한다.

또 베어링이 열화하여 진동이 크게되었을때의 진동가속도는 1~2G 정도있으므로 이 경우에 압전세라믹 전원발생부(5)가 발생하는 전하량에 의해 진동검출장치의 전소비전력을 충분히 공급하는 설명은 후술한다.

레벨판정기(3)는 증폭기(7), 정류기(8), 비교기(9), 멀티바이브레이터(10)로 구성하며 베어링의 진동가속도에 대응한 가속도센서(2)의 출력신호를 증폭, 정류하여 비교기(9)의 한쪽에 입력한다. 비교기(9)의 다른쪽의 입력에는 미리 설정한 기준치가 주어져 있으며 이 기준치와 정류기(8)의 출력치를 비교하여 양자의 신호치의 대소관계를 판정한다. 또 상기 비교용의 기준치는 임의의 값에 설정할 수가 있다.

그리고 베어링 진동이 정상상태일 때 즉 가속도센서(2)의 출력이 작을때는 정류기(8)의 출력치보다도 기준치의 쪽이 크게되도록 설정되어 있으므로 비교기(9)의 출력은 저레벨이다.

또 베어링이 마모열화하여 진동이 크게되면 기준치보다도 정류기(8)의 출력치의 쪽이 크게되므로 비교기(9)의 출력은 고레벨로 되며, 멀티바이브레이터를 동작시킨다.

멀티바이브레이터(10)는 예를들면 2초에 1회 단시간만 펄스전압을 발생하여 전류제한저항(4a)을 통하여 발광다이오드(4)에 전류를 흘려 점등시키므로, 감시원은 목시에 의해 베어링의 마모열화를 용이하게 찾아낼 수가 있다.

또 발광다이오드(4)에 흘리는 평균전류를 적게하기 위한 방법은 후술한다.

제2도는 본 발명에 관한 압전세라믹 전원발생부의 일예를 나타내는 도면이다.

제2도에서는 양면에 전극이 형성한 직사각형의 판상압전세라믹(11),(12)를 금속판(13)에 붙여 바이모르프(bi-morph) 구조로하며, 그 일단을 절연을 겸하여 플레임(16)에 에폭시수지등의 접착제(14)로 고정한다. 타단에 절연을 겸한 에폭시수지등의 접착제(15)로 금속제의 추(17)를 취부한다.

이와같은 구성으로 플레임(16)을 경유하여 상하방향으로 진동을 받으면 압전 세라믹(11, 12)은 파선과 같은 휨진동에 의해 전하를 발생한다. 이 발생한 전하는 리드선(18, 19)에서 꺼내어져 직류변환부(6)에 공급된다.

여기서 제2도의 바이모르프(bi-morph) 구조의 경우에는 휨진동에 의해 판상압축 세라믹(11, 12)의 한쪽이 늘어졌을 때 다른쪽은 압축되며 각각 반대방향으로 변형하여 전하를 발생하므로 압전세라믹이 1장의 경우의 2배의 전하를 발생한다. 또 2장의 압전세라믹(11, 12)의 사이에 금속판(13)을 설치함으로서 압전세라믹의 취부가 용이하게 됨과 동시에 기계적 강도가 증가한다.

또 이판상형상의 압전 세라믹 진동소자는 그 휨진폭이 클수록 발생하는 전하량도 크게되므로 진동에 의해 되도록 큰 휨진폭을 얻을 수 있도록 캔틸레버지지의 진동소자의 타단에 추를 붙여 그 중량은 베어링등의 통상의 진동주파수대(10~100Hz 정도)로 진동소자가 공진하도록 조절한다.

제3도는 본 발명에 관한 직류변환부의 한예를 도시하는 회로도이며 4개의 전파정류용 다이오드와 평활용 콘덴서에 의해 구성하며 입력하는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 출력한다. 그리고 이 직류출력전압이 레벨판정기(3)에 공급된다.

본 발명에 의한 진동검출장치를 위하여 시작한 압전세라믹전원의 특성결과를 다음에 나타낸다.

제2도의 구조에 의한 폭 14mm, 길이 17.5mm, 두께 0.22mm의 압전세라믹판 2장을 두게 0.1mm의 인청동에 붙여 바이모르프(bi-morph) 구조로하여 선단에 황동제추 14g을 취부하고 한단을 고정한 압전세라믹 전원발생부를 작성하였다. 이 압전세라믹 전원발생부의 특성을 조사하였더니, 정전용량은 12.5μF, 전하감도 100nc(나노크론)/G를 얻었다. 이것을 주파수 60Hz, 진동가속도 1G로 가진(加振)하여 이 압전세라믹 전원발생부의 출력을 제3도의 직류변환부(6)의 입력에 접속하면 출력에 아무것도 접속하지 않은 무부하상태에서 DC 8V를 얻어 출력을 단락한 상태에서 약 20μA의 전류가 흘렀다. 또 출력에 25KΩ의 저항을 접속하면 저항의 양단의 전압은 DC 3V가 되어 연속하여 12μA의 전류가 흘렀다.

즉 제2도 및 제3도에 도시한 압전세라믹 전원발생부(5) 및 직류변환부(6)는 DC 3V, 12μA의 전원으로서 사용할 수 있는 것이 확인되었다.

제5도는 본 발명에 관한 압전세라믹 전원발생부의 다른예를 도시하는 도면이며 이 예에서는 원판상의 금속판(41)에 압전세라믹(40)을 접착하여 중앙부에 추(42)를 접착하여 금속판(41)의 일부 또는 주변을 지지하는 것 같은 구조로하였다.

다음에 발광다이오드(4)의 점등방법과 전소비전류평균치에 대하여 설명한다.

발광다이오드의 점등은 고휘도형 발광다이오드를 사용하면 1mA의 전류를 10mS의 시간점등하면 목시로 확인할 수 있으며 이것을 2초에 1회 점등하도록 하면 평균전류는 5μA가 된다.

또 레벨판정기(3)의 소비전력을 되도록 적게하기 위해 예를들면 증폭기(7) 및 비교기(9)에는 극소비전류의 C-MOS 연산증폭기(예를들면 맥심사제 MAX 406)를 사용하여 멀티바이브레이터(10)는 C-MOS 로직 IC로 펄스폭 10mS, 주기 2초의 펄스를 출력하도록 하면 저소비전력의 기지회로로 레벨판정기(3)를 구성할 수 있다.

상기 구성의 레벨판정기로 발광다이오드가 2초에 1회 10mS만 점등하고 있을때의 진동검출장치의 전소비전류평균치는 약 10μA이다.

베어링이 마모열화하여 진동이 크게 되었을때의 진동가속도는 1~2G 정도이며 이때 압전세라믹전원의 발생전하량은 직류로 변환후 DC 3V 12~24μA를 얻어 진동검출장치의 전소비전류를 충분히 공급할 수 있는 것이다.

제4도는 본 발명에 관한 자발전원에 의한 진동검출장치의 구조예를 나타내는 도면이다.

제4도에서는 압전세라믹(21)과 부하질량(22), 나사(23)로 압전형가속도센서를 구성한다. 그리고 가속도센서의 출력은 리드선(26) 및 금속케이스(24), 리드선(29)를 통하여 회로부(25)에 접속되어 있다.

회로부(25)는 레벨판정기와 직류변환부로 구성하며 상기 가속도센서의 출력은 레벨판정기의 증폭기 입력단자에 접속하며 발광다이오드(4)는 리드선(27, 28)을 통하여 멀티바이브레이터 출력단자에 접속되어 있다.

압전세라믹판 2장을 금속판에 붙인 바이모르프(bi-morph) 형압전 세라믹과 추(17)로 압전세라믹 전원발생부(5)를 구성하며 그 한단은 절연을 겸한 에폭시수지(14)로 금속케이스(24)에 고정하며 진동에 의하여 발생한 전하는 리드선(18, 19)을 통하여 회로부(25)에 공급하며 회로부의 전원으로 되어 있다.

제4도의 진동검출장치는 그 금속케이스(24)의 저부에 설치한 취부나사로 베어링(1)에 고착하며 베어링이 마모열화하여 진동이 크게되어 레벨판정기내의 비교기에 미리 설정한 값보다 큰 신호가 들어가면 진동에 의하여 압전세라믹 전원이 발생한 전하를 전원으로 하여 금속케이스(24)의 상부에 설치한 발광다이오드가 점등하여 베어링의 마모열화를 목시로 발견할 수가 있다.

또 제4도의 예이 있어서는 압전세라믹 전원발생부(5)를 금속케이스(24)내에 1개만 설치한 예를 나타내었으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 일반으로 압전세라믹이 발생하는 전하량은 그 압전 세라믹판의 치수(폭×길이)와 그 휨진폭에 비례하여 크게되나 소망의 치수나 진폭을 얻는데 금속케이스(24)내의 스페이스가 충분하지 못한 경우에는 복수개의 압전세라믹 전원발생부(5)를 설치하여 그것에서 발생하는 전하를 가산하도록 하여도 된다.

또 이경우에 압전세라믹 전원발생부(5)의 취부방향은 반드시 동일하게 할 필요는 없다. 즉 Z축방향의 진동에 대하여 직사각형의 압전세라믹판은 X축방향과 Y축방향으로 갈라 취부하여도 된다.

또 검출하고 싶은 진동주파수대가 넓고 1개의 압전세라믹 전원발생부(5)의 공진대역에서는 커버할 수 없는 경우라도 저역용(低域用)과 고역용등과 같이 공진대역이 다른 복수개의 압전세라믹 전원발생부를 설치하여 여기에서 발생하는 전하를 가산하도록 하여도 된다.

또 레벨판정기(3)내의 비교기(9)가 진동검출레벨과 비교하여 이상검출을 하기 위한 기준레벨(일반으로 임계치라 한다)은 임의로 설정할 수 있으므로 베어링이 마모하여 이상진동이 발생하기 시작한 초기단계에서 발광다이오드가 점등하도록 이 기준레벨을 설정해두면 발광다이오드의 점등의 유무를 목시확인한다고 하는 간단한 점검동작만으로 베어링의 마모열화의 이상을 초기의 단계에서 발견할 수 있으며 마모열화의 진행에 의하여 중대한 고장으로 발전하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또 상기 실시예에서는 비교기준치는 하나만 설치한 경우의 예를 나타내었으므로 레벨 판정의 결과는 정상(양) 또는 이상(불량)의 어느한쪽의 상태를 나타내는 것이지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를들면 각각 값이 다른 두 개의 비교기준치와 2개의 비교기를 설치하여 각각 개별로 레벨판정을 하도록하면 정상, 요주의 이상의 3개의 상태를 판정할 수 있으며 그 결과 3개의 다른색의 발광다이오드에 의해 3개의 상태를 구분하여 표시할 수도 있다.

또 마모등의 열화는 서서히 진행해 가는 것이지만, 그것에 따른 이상진동은 마모정도에 비례하여 크게되는 것은 아니고 크게 변동하고 있다.

그래서 레벨판정기(3)내에 비교기(9)의 이상검출신호를 입력하여 이것을 적어도 24시간은 유지하는 타이머를 설치하여 이 타이머의 출력신호에 의하여 멀티바이브레이터(10)를 구동하도록 하면 가속도센서에서의 진동이 일정레벨을 넘으면 발광다이오드가 24시간 점등하여 계속하는 것으로 되며 예를들면 1실예 1회의 목시 확인을 하는 것만으로 마모열화의 발생을 빠뜨리는 일없이 발견할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 가속도검출수단은 진동의 가속도에 대응하는 검출신호를 출력하며 레벨판정수단은 상기 가속도 검출수단의 출력레벨이 미리 설정한 기준레벨을 넘었을 때 출력을 발생하며 표시수단은 상기 레벨판정수단의 출력을 표시한다. 그리고 압전세라믹을 사용한 압전세라믹 전원발생수단은 진동을 받았을 때 전하를 발생하며 직류변환수단은 상기 압력세라믹 전원발생수단이 발생하는 전하를 직류전원으로 변환하며 그 직류전원을 상기 레벨판정수단 및 표시수단에 공급하여 진동검출 및 표시를 행하도록 하였으므로 진동검출장치내에서 자발하는 전원에 의해 장치내의 전소비전력을 충분히 공급할 수 있으며 전지등의 전원수명을 고려할 필요가 없고, 연속운전하는 설비의 베어링등의 상태를 항시 감시하여 그 이상진동을 확실히 검출하여 표시할 수가 있다.

또 본 발명에 의하면 가속도센서, 레벨판정기, 표시기, 압전세라믹 전원발생부 및 직류변환부에 의해 구성되는 진동검출장치를 다수 있는 베어링등에 각 1개씩 취부해두고, 정기적으로 예를들면 1일에 1회 돌아보고 목시점검 하는 것만으로 베어링등의 마모열화를 초기의 단계에서 발견할 수가 있음으로 종래 보다도 점검의 시간이 적게되며 생산성이 향상함과 동시에 점검비용도 들지 않고 생산코스트가 절감된다.

또 본 발명에 의하면 상기 압전세라믹 전원발생부는 판상형상으로 바이모르프(bi-morph) 구조의 압전세라믹 소자의 한단을 고정하고 타단에 무거운 추를 붙여 상기 압전세라믹소자의 휨진동에 의해 전하를 발생하도록 하였으므로 한쪽으로 소자가 신장될 때 다른쪽의 소자는 압축되며 그 결과 압전세라믹소자가 1장의 경우의 2배의 전하를 얻을 수가 있다.

또 판상 형상의 압전세라믹소자는 그 휨진동이 클수록 발생하는 전하량도 크게되므로, 캔틸레버 지지의 진동소자의 타단에 추를 붙여 그 중량을 조절함으로써 베어링등의 통상의 진폭주파수대에서 진동소자를 공진시켜 상기 휨진폭을 크게하여 그 결과 발생전하량도 크게할 수가 있다.

Claims (3)

1. 이하의 공정으로 이루어진 진동검출방법. (a) 진동의 가속도에 대응하는 신호를 검출하여 출력하는 가속도검출공정. (b) 그 가속도검출공정에서 출력한 레벨을 판정하여 미리 설정한 기준레벨을 초과했을 때 출력을 발생하는 레벨판정공정. (c) 그 레벨판정공정의 출력을 표시하는 공정. (d) 진동을 받았을 때 압전세라믹을 사용한 전원발생수단에 의해 전하를 발생시키는 공정. (e) 그 전원발생수단에 의해 발생한 전하는 직류전원으로 변환하는 공정. (f) 그 변환된 직류전원을 자립전원으로서 레벨판정공정(b)과 출력표시공정(c)에 공급하는 공정.
2. 이하로 이루어진 진동검출장치. (a) 진동의 가속도에 대응하는 신호를 검출하여 출력하는 가속도센서. (b) 그 가속도센서에서 출력한 레벨을 판정하여 미리 설정한 기준레벨을 초과했을 때 출력을 발생하는 레벨판정기. (c) 그 레벨판정기의 출력을 표시하는 표시기. (d) 진동을 받았을 때 전하는 발생하는 압전세라믹을 사용한 전원발생수단. (e) 그 전원 발생수단에 의해 발생한 전하를 직류전원으로 변환하는 수단. (f) 그 변환된 직류전원을 자발전원으로 레벨판정기와 표시기에 공급하는 수단.
3. 제2항에 있어서, 그 전원발생수단은 판상형상으로 바이모르프(bi-morph) 구조의 압전세라믹소자와, 상기 압전세라믹소자의 일단을 고정하는 수단과 상기 압전세라믹 소자의 타단에 취부한 추로되며 상기 압전세라믹소자의 휨진동에 의해 전하가 발생하게 되는 진동검출장치.