WO2016039088A1 - 回転機械異常検出装置および該方法ならびに回転機 - Google Patents
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Abstract
本発明にかかる回転機械異常検出装置および回転機械異常検出方法は、所定の軸に対し軸回りに回転する回転体を備える回転機械における異常を検出する装置および方法であって、前記回転体に起因して生じた超音波帯域の振動を測定することによって得られた第1測定データに基づいて前記回転機械の初期異常を検出するものである。そして、本発明にかかる回転機は、このような回転機械異常検出装置を備えるものである。
Description
本発明は、回転機械(回転機)の異常を検出する回転機械異常検出装置および回転機械異常検出方法ならびに前記回転機械異常検出装置を備える回転機に関する。
例えば、電動機、発電機、圧縮機およびポンプ等の回転機械は、所定の軸に対し軸回りに回転する回転体を備えている。このような回転機械は、様々なプラントで利用されており、その稼働状態を確認するために、定期的に点検されている。その点検には、聴診棒と呼ばれる道具が用いられる。この聴診棒は、一般に、金属製の細い棒で構成されている。点検の際には、聴診棒の先端部が回転機械の被測定部位に当接され、前記聴診棒の基端部が点検者の耳に当てられる。そして、点検者が聴診棒を介して回転機械の振動音を聴き、異音の有無等を診断している(例えば特許文献1参照)。
一方、回転機械の異常を診断する装置として、例えば特許文献2に回転機の異常診断装置が提案されている。この特許文献2に開示された回転機の異常診断装置は、回転機の振動を検出して連続ウェーブレット変換し、この変換信号を周波数軸方向に加算し、その加算結果に応じて異常か否かを判別するものである。これによって、特許文献2に開示された回転機の異常診断装置は、回転機の軸受けに生じた傷による異常を検出する。
ところで、前記聴診棒を用いた回転機械の異常判定では、その判定の精度は、点検者の熟練度に依存し、異常の有無を客観的にあるいは安定的に判定することが難しい。特に、回転機械の異常は、その初期で検出されることが好ましいが、初期の異常ほど高い熟練度が要求される。
一方、前記特許文献2に開示された回転機の異常診断装置は、回転機の振動に基づいて異常の有無を判別するが、振動と認識される周波数帯域は、いわゆる装置の固有振動等の定常的な振動が重畳する帯域であるため、上記初期の異常を検出することが難しい。
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、回転機械に生じた異常の初期を検出できる回転機械異常検出装置および回転機械異常検出方法ならびに前記回転機械異常検出装置を備える回転機を提供することである。
本発明にかかる回転機械異常検出装置および回転機械異常検出方法は、所定の軸に対し軸回りに回転する回転体を備える回転機械における異常を検出する装置および方法であって、前記回転体に起因して生じた超音波帯域の振動を測定することによって得られた第1測定データに基づいて前記回転機械の初期異常を検出するものである。本発明にかかる回転機械異常検出装置および回転機械異常検出方法は、回転機械に生じた異常の初期を検出できる。そして、本発明にかかる回転機は、このような回転機械異常検出装置を備えるものである。したがって、本発明によれば、前記回転機械異常検出装置を備える回転機が提供される。
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
図1は、実施形態における回転機械およびこれに備えられた回転機械異常検出装置の構成を示すブロック図である。図2は、図1に示す回転機械における一例の回転体の上面模式図である。図3は、図2に示す回転体の断面模式図である。
実施形態における回転機械Mは、所定の軸に対し軸回りに回転する回転体を備える装置であり、さらに、本実施形態では、図1に示すように、前記回転体RBの異常を検出するための回転機械異常検出装置ADを備える。この実施形態における回転機械異常検出装置ADは、例えば、図1に示すように、超音波測定部1と、異常検出部22を持つ制御処理部2とを備える。そして、図1に示す例では、前記回転機械異常検出装置ADは、さらに、振動測定部3と、入力部4と、出力部5と、インターフェース部(IF部)6と、記憶部7とを備えている。
本実施形態の回転機械異常検出装置ADが組み込まれた回転機械Mは、例えば、電動機、発電機、圧縮機およびポンプ等の、回転体RBを含む任意の装置であってよいが、ここでは、一例として、回転機械Mが圧縮機である場合について以下に説明する。
この圧縮機としての回転機械Mは、流体を圧送する圧縮機として機能する回転体RBと、前記回転体RBを回転駆動するための図略の周辺装置とを備える。回転体RBは、例えば、図2および図3に示すように、所定のギャップGを空けて互いに咬合する一対の第1および第2サブ回転体81-1、81-2と、これら第1および第2サブ回転体81-1、81-2を収容するケーシング82とを備える。
第1サブ回転体81-1は、圧縮機における雄ロータであり、大略、第1サブ回転体本体811-1と、第1サブ回転体本体の周面に形成された複数の凸部812-1と、この第1サブ回転体本体811-1に同軸で設けられた第1回転軸813-1とを備える。このような第1サブ回転体81-1は、第1回転軸813-1を中心に例えば反時計回り(矢印A方向)に回転駆動される。第2サブ回転体81-2は、圧縮機における雌ロータであり、大略、第2サブ回転体本体811-2と、第2サブ回転体本体の周面に形成された複数の凹部812-2と、この第2サブ回転体本体811-2に同軸で設けられた第2回転軸813-2とを備える。このような第2サブ回転体81-2は、第2回転軸813-2を中心に例えば時計回り(矢印B方向)に回転駆動される。
以下、複数の凸部812-1とは、第1サブ回転体81-1の周面に形成された複数の凸部812-1を意味し、凸部812-1とは、それら複数の凸部812-1のいずれかを意味する。複数の凹部812-2とは、第2サブ回転体81-2の周面に形成された複数の凹部812-2を意味し、凹部812-2とは、それら複数の凹部812-2のいずれかを意味する。
第1サブ回転体81-1が反時計回りに回転し、かつ、第2サブ回転体81-2が時計回りに回転することによって、複数の凸部812-1および複数の凹部812-2の中で、対応する凸部812-1と凹部812-2とが順番に咬合する。すなわち、第1サブ回転体81-1が反時計回りに回転し、かつ、第2サブ回転体81-2が時計回りに回転することによって、或る凸部812-1と或る凹部812-2とが互いに咬合し、さらにそれぞれ回転することによって、それらの咬合いが解消され、次の凸部812-1と次の凹部812-2とが咬合し、さらにそれぞれ回転することによって、それらの咬合いが解消され、その次の凸部812-1と次の凹部812-2とが咬合する。以下、これが繰り返される。そして、これによって流体が圧縮される。
凸部812-1と凹部812-2とが咬合するとは、凸部812-1が凹部812-2に入っているが、正常な状態では、凸部812-1と凹部812-2とが接触せずに、前記所定のギャップGを有していることである。凸部812-1と凹部812-2との接触は、第1サブ回転体81-1と第2サブ回転体81-2との接触を意味し、異常な状態の一態様である。
ケーシング82は、断面長円形であって、各軸が平行となるように並設された第1および第2サブ回転体81-1、81-2を当該ケーシング82の内周面から所定の間隔開けて収容できる空間を有する中空の円柱体である。ケーシング82は、第1および第2サブ回転体81-1、81-2における軸方向の一方側に、圧縮するべき流体を取り入れる図略の流入口が設けられ、その他方側に、第1および第2サブ回転体81-1、81-2によって圧縮された流体を取り出す図略の流出口が設けられている。
そして、回転機械異常検出装置ADによって回転体の異常を検出するために、本実施形態では、ケーシング82の外壁には、予め設定された所定の第1位置に超音波測定部1が取り付けられ、予め設定された所定の第2位置に振動測定部3(3-1)が取り付けられる。なお、超音波測定部1は、ケーシング82の互いに異なる位置に取り付けられた複数であってよく、また、振動測定部3は、ケーシング82の互いに異なる位置に取り付けられた複数であってよい。図2には、その一例として、前記振動測定部3-1に加えて、3個の振動測定部3-2~3-4が破線で示されている。
超音波測定部1は、制御処理部2に接続され、回転機械M、特に回転体RBに生じた異常を検出するために、回転体RBに起因して生じた超音波帯域(例えば100kHzないし1MHzの範囲等)の振動を測定する装置であり、例えばAE(Acoustic Emission)センサー等である。超音波帯域には回転機械M(回転体RB)の固有振動が重畳し難いため、初期異常の検知には、超音波帯域の振動を測定する超音波測定部1が好適である。このAEセンサーを備える超音波測定部1は、例えば接触等の異常により回転体RBに起因して生じた超音波帯域の弾性波を観測し、それを測定する。超音波測定部1で測定した第1測定データは、制御処理部2へ出力される。より具体的には、超音波測定部1は、超音波帯域の振動を観測し、前記超音波帯域の振動の測定結果を第1測定データとして制御処理部2へ出力する。制御処理部2は、予め設定された所定の第1時間間隔(第1サンプリング間隔)で、超音波測定部1から入力された第1測定データをサンプリングする。これによって制御処理部2は、第1サンプリング間隔を空けて連続的した時系列な第1測定データを取得する。
振動測定部3は、制御処理部2に接続され、回転機械M、特に回転体RBに生じた異常を検出するために、回転体RBに起因して生じた可聴帯域の振動を測定する装置であり、例えば加速度センサー等である。加速度センサーを備える振動測定部3は、例えば接触等の異常により回転体RBに起因して生じた可聴帯域の弾性波を観測し、それを測定する。振動測定部3で測定した第2測定データは、制御処理部2へ出力される。より具体的には、振動測定部3は、可聴帯域の振動を観測し、前記可聴帯域の振動の測定結果を第2測定データとして制御処理部2へ出力する。制御処理部2は、予め設定された所定の第2時間間隔(第2サンプリング間隔)で、振動測定部3から入力された第2測定データをサンプリングする。これによって制御処理部2は、第2サンプリング間隔を空けて連続的した時系列な第2測定データを取得する。なお、前記第1サンプリング間隔と前記第2サンプリング間隔とは、同一であっても互いに異なっても良い。
入力部4は、制御処理部2に接続され、例えば、異常検出の開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば異常検出対象の回転機械M(または回転体RB)における識別子の入力等の異常を検出する上で必要な各種データを回転機械異常検出装置AD(回転機械M)に入力する機器であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ等や、キーボードや、マウス等である。出力部5は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、入力部4から入力されたコマンドやデータ、および、回転機械異常検出装置ADによって検知や測定された各結果を出力する機器であり、例えばCRTディスプレイ、LCDおよび有機ELディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
なお、入力部4および出力部5からタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部4は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置であり、出力部5は、表示装置である。タッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な1または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として回転機械異常検出装置AD(回転機械M)に入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い回転機械異常検出装置AD(回転機械M)が提供される。
IF部6は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるRS-232Cのインターフェース回路、および、USB(Universal Serial Bus)規格を用いたインターフェース回路等である。
記憶部7は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、回転機械異常検出装置ADの各部を当該各部の機能に応じて動作させるための制御プログラムや、回転機械Mの異常を検出するための回転機械異常検出プログラム等の各プログラムや、各プログラムの実行に必要な情報等を記憶すると共に、制御処理部2に対する所謂ワーキングメモリである。記憶部7は、上記各プログラムやこれに必要な情報等を記憶する、例えばROM(Read Only Memory)等の不揮発性の記憶素子、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の書換え可能な不揮発性の記憶素子、および、ワーキングメモリとなる例えばRAM(Random Access Memory)等の揮発性の記憶素子およびそれらの周辺回路を備えて構成される。そして記憶部7は、超音波測定部1によって測定された第1測定データを記憶し、そして、後述のように第1測定データに所定の情報処理を施すことによって得られたデータを記憶する第1測定データ記憶部71と、振動測定部3によって測定された第2測定データを記憶し、そして、後述のように第2測定データに所定の情報処理を施すことによって得られたデータを記憶する第2測定データ記憶部72とを機能的に備える。なお、記憶部7は、超音波測定部1および振動測定部3それぞれによって測定された第1および第2測定データや、これら第1および第2測定データそれぞれに所定の各情報処理を施すことによって得られた各種データを記憶するために、例えばハードディスク等の比較的大容量の記憶装置をさらに備えてもよい。
制御処理部2は、回転機械Mの異常を検出するべく、機械回転機械異常検出装置ADの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するものであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のマイクロプロセッサおよびその周辺回路を備えて構成される。そして、制御処理部2には、プログラムを実行することによって、機能的に、制御部21と、異常検出部22とが構成される。
制御部21は、機械回転機械異常検出装置ADの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、機械回転機械異常検出装置ADの全体制御を司るものである。
異常検出部22は、超音波測定部1で測定した第1測定データに基づいて回転機械Mの初期異常を検出するものである。好ましくは、異常検出部22は、超音波測定部1で測定した第1測定データの第1周波数スペクトルを求め、この求めた第1測定データの第1周波数スペクトルにおける、予め設定された所定の第1特徴量を求め、この求めた第1特徴量に基づいて回転機械Mの初期異常を検出するものである。第1特徴量は、回転機械Mの初期異常に関連して第1周波数スペクトルに現れる事象を表す量(値)である。本実施形態では、例えば、第1特徴量は、第1測定データの第1周波数スペクトルにおける、予め設定された所定の周波数範囲の積算値である。この場合では、異常検出部22は、第1測定データの第1周波数スペクトルから、予め設定された所定の周波数範囲でその積算値(定量数値である積算面積)を求め、この求めた積算値と予め設定された所定の閾値Th1とを比較し、積算値が閾値Th1以上である場合に、回転機械Mが初期異常であると判定する。
そして、本実施形態では、異常検出部22は、さらに、前記初期異常を検出した後に、振動測定部3で測定した第2測定データに基づいて異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する処理を実行するものである。好ましくは、異常検出部22は、前記初期異常を検出した時点より前に振動測定部3で測定した第2測定データ(前第2測定データ)と、前記初期異常を検出した時点以後に振動測定部3で測定した第2測定データ(後第2測定データ)とに基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別するものである。前記前第2測定データは、前記初期異常を検出した時点より前であればいずれの時点で取得されてデータであって良く、前記初期異常を検出した時点の直前の時点で取得されてデータであっても、前記初期異常を検出した時点より所定期間だけ前の時点で取得されてデータであってもよい。このような前記前第2測定データは、回転機械Mが正常状態である場合に観測された第2測定データであるとして取り扱われる。前記後第2測定データは、前記初期異常を検出した時点以降であればいずれの時点で取得されてデータであって良く、前記初期異常を検出した時点の直後の時点で取得されてデータであっても、前記初期異常を検出した時点より所定期間だけ後の時点で取得されてデータであってもよい。このような前記後第2測定データは、回転機械Mが異常状態である場合(回転機械Mが正常状態ではない場合)に観測された第2測定データであるとして取り扱われる。さらに、より好ましくは、異常検出部22は、前記前第2測定データにおける、予め設定された所定の第2特徴量を求め、前記後第2測定データにおける前記第2特徴量と同種の第3特徴量を求め、これら求めた第2および第3特徴量に基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別するものである。第2および第3特徴量は、回転機械Mの異常に関連して前第2測定データおよび後第2測定データの前後の第2測定データにおいて現れる事象を表す量(値)である。本実施形態では、例えば、第2特徴量は、前記初期異常を検出した時点より前に振動測定部3で測定した前第2測定データの第2周波数スペクトルであり、第3特徴量は、前記初期異常を検出した時点以後に振動測定部3で測定した後第2測定データの第3周波数スペクトルである。この場合では、異常検出部22は、第2測定データの第2周波数スペクトルと第2測定データの第3周波数スペクトルとを比較し、この比較結果に基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する。なお、前記第2および第3特徴量として、二乗平均や二乗平均平方根(RMS)等が用いられてもよい。
本実施形態における回転体RBは、図2および図3を用いて説明した上述の構造であるので、本実施形態では、前記異常の種類は、一対のサブ回転体81-1、81-2同士が接触する第1異常と、一対のサブ回転体81-1、81-2のうちの少なくとも一方がケーシング82と接触する第2異常とを含む。
このような異常検出部22は、例えば、図1に示すように、機能的に、超音波測定処理部221と、振動測定処理部222と、判定部223とを備える。超音波測定処理部221は、超音波測定部1で測定された第1測定データに対し、上述のような処理を施すものである。振動測定処理部222は、振動測定部3で測定された第2測定データに対し、上述のような処理を施すものである。判定部223は、超音波測定処理部221の処理結果に基づいて回転機械Mの初期異常の有無を判定することで回転機械Mの初期異常を検出し、振動測定処理部222の処理結果に基づいて回転機械Mの種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別するものである。
このような回転機械異常検出装置ADにおける制御処理部2、入力部4、出力部5、IF部6および記憶部7は、例えば、デスクトップ型やノート型やタブレット型等のパーソナルコンピュータ等のコンピュータによって実現できる。
次に、異常検出に関し、回転機械Mおよび回転機械異常検出装置ADの動作を説明する。図4は、実施形態における回転機械異常検出装置の動作を示すフローチャートである。図5は、所定の特徴量の時間変化を示す図である。図5Aは、第1特徴量の時間変化を示し、その横軸は、時間であり、その縦軸は、第1特徴量の大きさ(レベル)である。図5Bは、第2および第3特徴量の時間変化を示し、その横軸は、時間であり、その縦軸は、第2および第3特徴量の大きさ(レベル)である。図6は、異常診断の一例を説明するための図である。図6Aは、回転機械Mに異常が見られずに回転機械Mが正常状態であると考えられる場合における第2測定データの周波数スペクトル(前第2測定データに対する第2周波数スペクトルの一例)であり、その横軸は、周波数であり、その縦軸は、強度である。図6Bは、回転機械Mに異常が生じて回転機械Mが異常状態であると考えられる場合における第2測定データの周波数スペクトル(後第2測定データに対する第3周波数スペクトルの一例)であり、その横軸は、周波数であり、その縦軸は、強度である。
回転機械異常検出装置ADは、例えば、ユーザによって図略の起動スイッチが操作されて回転機械Mの運転が開始されると、回転機械異常検出プログラムを実行する。この回転機械異常検出プログラムの実行によって、制御処理部2に制御部21および異常検出部22が機能的に構成され、記憶部7に第1測定データ記憶部71および第2測定データ記憶部72が機能的に構成される。異常検出部22には、超音波測定処理部221、振動測定処理部222および判定部223が機能的に構成される。そして、回転機械異常検出装置ADは、以下の動作によって、回転機械Mの初期異常や異常の種類等を検出する。
まず、超音波測定部1は、回転機械Mにおける超音波帯域の振動を観測し、前記超音波帯域の振動の測定結果を第1測定データとして制御処理部2へ出力し、そして、振動測定部3は、回転機械Mにおける可聴帯域の振動を観測し、前記可聴帯域の振動の測定結果を第2測定データとして制御処理部2へ出力する。
このような状態において、処理S1では、異常検出部22の超音波測定処理部221は、前記第1サンプリング間隔で、超音波測定部1から入力された第1測定データをサンプリングし、これを記憶部7の第1測定データ記憶部71に記憶する。これによって第1測定データが第1サンプリング間隔を空けて連続的に計測され、記憶部71に記憶される。一方、処理S1の実行中に処理S2では、異常検出部22の振動測定処理部222は、前記第2サンプリング間隔で、振動測定部3から入力された第2測定データをサンプリングし、これを記憶部7の第2測定データ記憶部72に記憶する。これによって第2測定データが第2サンプリング間隔を空けて連続的に計測され、記憶部72に記憶される。
次に、処理S3では、超音波測定処理部221は、第1測定データ記憶部71に記憶された、最新に測定された第1測定データを含み、予め設定された所定の時間範囲(第1時間範囲)における時系列な複数の第1測定データ(最新の測定時点から第1時間範囲に対応する時間だけ遡った時点までの間に測定された各第1測定データ)を高速フーリエ変換(FFT)することによって第1周波数スペクトルを求め、この求めた第1測定データの第1周波数スペクトルにおける、前記第1特徴量を求め、そして、これら求めた第1周波数スペクトルおよび第1特徴量を第1測定データ記憶部71に記憶する。より具体的には、本実施形態では、超音波測定処理部221は、前記第1特徴量として、第1測定データの第1周波数スペクトルにおける前記周波数範囲の積算値を求める。
次に、処理S4では、異常検出部22の判定部223は、処理S3で求めた前記第1特徴量に基づいて回転機械Mの初期異常の有無を判定する。より具体的には、本実施形態では、判定部223は、処理S3で前記第1特徴量として求めた積算値と前記閾値Th1とを比較する。この比較の結果、前記積算値が前記閾値Th1以上である場合(Yes)、判定部223は、回転機械Mが初期異常であると判定し、振動測定処理部222に処理S5を実行させる。一方、前記比較の結果、前記積算値が前記閾値Th1未満である場合(No)、判定部223は、回転機械Mが初期異常ではないと判定し、処理を処理S1に戻す。
なお、前記初期異常は、前記異常の発生時点を含むことが好ましい。これによれば、前記積算値と前記閾値Th1とが比較され、前記積算値が前記閾値Th1以上となる時点が前記異常の発生時点とされる。これによって回転機械異常検出装置ADは、回転機械Mに生じた異常の発生時点(発生タイミング)を検出できる。
また、回転機械Mが初期異常であると判定した場合に、判定部223は、その旨を出力部5に出力しても良い。例えば、出力部5が表示装置である場合では、判定部223は、回転機械Mが初期異常である旨を表すメッセージ(例えば「初期異常の発生を検知しました」等)を出力部5に出力する。また例えば、出力部5がスピーカやブザー等の音発生器である場合では、判定部223は、回転機械Mが初期異常である旨を表すアラーム(警告音)を出力部5に出力する。また例えば、出力部5が発光ダイオード(LED)等の光源である場合では、判定部223は、回転機械Mが初期異常である旨を表すアラーム光(警告光)を出力部5に出力する。
また、超音波測定部1が複数である場合には、個々の超音波測定部1で測定された各第1測定データに対し、上述の処理S1、処理S3および処理S4が実行される。そして、各第1測定データに基づく各判定のいずれかで、回転機械Mが初期異常であると判定された場合に、処理S5が実行される。
そして、処理S4で初期異常を検出したと判定されると、処理S5では、振動測定処理部222は、前記初期異常を検出した時点より前に振動測定部3で測定した前第2測定データにおける前記第2特徴量を求める。より具体的には、振動測定処理部222は、第2測定データ記憶部72に記憶された、予め設定された所定の時間範囲(前時間範囲)における時系列の複数の前第2測定データを高速フーリエ変換することによって第2周波数スペクトルを前記第2特徴量として求め、そして、この求めた第2周波数スペクトル(第2特徴量)を第2測定データ記憶部72に記憶する。この前第2測定データは、上述したように、回転機械Mが正常状態である場合に観測された第2測定データであり、この正常状態で測定された前第2測定データから求められた第2周波数スペクトル(第2特徴量)は、正常パターンとして取り扱われる。
なお、この前第2測定データを記憶するための第2測定データ記憶部72の記憶領域は、好ましくは、前記前時間範囲(例えば1分間、10分間等の数分間)の前第2測定データを記憶する容量に対応したリングバッファである。これによれば、処理S4で初期異常を検出したと判定された時点で、前第2測定データを記憶するための第2測定データ記憶部72の前記記憶領域に記憶されているデータを全て高速フーリエ変換することによって、振動測定処理部222は、第2測定データ記憶部72に記憶されている第2測定データを選別することなく、自動的に、前記第2特徴量としての第2周波数スペクトルを求めることができる。また、前第2測定データを記憶するための第2測定データ記憶部72の前記記憶領域は、FIFO(First In First Out、先入れ先出し)方式であってもよい。
次に、処理S6では、振動測定処理部222は、前記初期異常を検出した時点以降に振動測定部3で測定した後第2測定データにおける前記第3特徴量を求める。より具体的には、振動測定処理部222は、前記初期異常を検出した時点から、予め設定された所定の時間範囲(後時間範囲)に対応する時間だけ経過した後に、第2測定データ記憶部72に記憶された、前記後時間範囲における時系列の複数の後第2測定データを高速フーリエ変換することによって第3周波数スペクトルを前記第3特徴量として求め、そして、この求めた第3周波数スペクトル(第3特徴量)を第2測定データ記憶部72に記憶する。この前第3測定データは、上述したように、回転機械Mが正常状態ではない異常状態である場合に観測された第2測定データであり、この異常状態で測定された第2測定データから求められた第3周波数スペクトル(第3特徴量)は、異常パターンとして取り扱われる。
なお、前記前時間範囲と前記後時間範囲とは、互いに同一であってよく、また互いに異なってよい。また、相関比較するため、さらに規格化のためにも前記前時間範囲と前記後時間範囲とは、互いに同一であることが好ましい。
次に、処理S7では、判定部223は、処理S5で求めた第2測定データの第2周波数スペクトルと、処理S6で求めた第2測定データの第3周波数スペクトルとを比較し、続いて、処理S8では、判定部223は、処理S7の比較結果に基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方、本実施形態では両方を判別する。例えば、前記異常の種類および前記異常の程度に応じた第2測定データの第2周波数スペクトルと第2測定データの第3周波数スペクトルとの比較結果が予め調べられ、前記異常の種類別および前記異常の程度別に、前記異常の種類および前記異常の程度と比較結果との対応関係が記憶部7に予め記憶される。この前記異常の種類には、本実施形態では、一対のサブ回転体81-1、81-2同士が接触する第1異常と、一対のサブ回転体81-1、81-2のうちの少なくとも一方がケーシング82と接触する第2異常とが含まれる。判定部223は、処理S8では、記憶部7に記憶された前記対応関係を処理S7の比較結果に基づいて参照し、前記異常の種類および前記異常の程度を判定する。この判定の結果、前記第1異常と判定された場合(判定1)には、判定部223は、処理S9を実行し、一対のサブ回転体81-1、81-2同士が接触する第1異常である旨およびその程度を出力部5に出力し、処理を終了する。前記判定の結果、前記第2異常と判定された場合(判定2)には、判定部223は、処理S10を実行し、一対のサブ回転体81-1、81-2のうちの少なくとも一方がケーシング82と接触する第2異常である旨を出力部5およびその程度に出力し、処理を終了する。そして、前記判定の結果、前記第1異常と判定された場合(判定1)ではなく、かつ、前記第2異常と判定された場合(判定2)でもない場合(前記第1および第2異常ではないと判定された場合)(判定3)には、判定部223は、処理S11を実行し、その他の異常である旨およびその旨を出力部5に出力し、処理を終了する。なお、その他の異常の一例として、例えば、軸受けなどでの軽微な接触が想定できる。このように本実施形態では、異常には回転機械Mにおける接触による異常が含まれる。
より具体的には、第1サブ回転体81-1の回転周期をCT1とし、第2サブ回転体81-2の回転周期をCT2とし、第1サブ回転体81-1の凸部812-1の個数と第2サブ回転体81-2の凹部812-2の個数との比率をa:bとすると、前記第1異常が生じた場合には、正常パターンの第2周波数スペクトルに対し異常パターンの第3周波数スペクトルは、CT1×b=CT2×aで示される周期に対応する周波数の強度が変動する。また、前記第2異常のうち、第1サブ回転体81-1の凸部812-1とケーシング82とが接触した場合には、第2周波数スペクトルに対し第3周波数スペクトルは、CT1で示される周期に対応する周波数の強度が変動する。また、前記第2異常のうち、第2サブ回転体81-2における凹部812-2を形成するための凸部とケーシング82とが接触した場合には、第2周波数スペクトルに対し第3周波数スペクトルは、CT2で示される周期に対応する周波数の強度が変動する。したがって、一例では、正常パターンの第2周波数スペクトルと異常パターンの第3周波数スペクトルとを比較し、有意に強度変動した周波数を調べることによって、前記異常の種類が判別できる。
一方、回転機械Mの異常が進行すると、異音が大きくなったり、異音が甲高くなったりする。このため、第2周波数スペクトルに対し第3周波数スペクトルは、全体的に強度が増加し、最大強度(最大ピーク)を与える周波数も高音域側にシフトする。したがって、一例では、正常パターンの第2周波数スペクトルと異常パターンの第3周波数スペクトルとを比較し、最大強度の有意な変動量を調べることによって、前記異常の程度が判別できる。この場合、前記最大強度の変動量が大きいほど、前記異常の程度が大きい。また他の一例では、正常パターンの第2周波数スペクトルと異常パターンの第3周波数スペクトルとを比較し、最大強度を与える周波数の有意なシフト量を調べることによって、前記異常の程度が判別できる。この場合、前記周波数のシフト量が大きいほど、前記異常の程度が大きい。また他の一例では、前記比較として正常パターンの第2周波数スペクトルと異常パターンの第3周波数スペクトルとの相関値を求め、この相関値から前記異常の程度が判別できる。この場合、前記相関値が小さいほど、前記異常の程度が大きい。なお、前記相関値の逆数として乖離度が求められ、この乖離度から前記異常の程度が判別されてもよい。この場合、前記乖離度が大きいほど、前記異常の程度が大きい。
このように、異常検出部22は、前記初期異常を検出した後に、前記初期異常を検出した時点より前に振動測定部3で測定した前第2測定データと、前記初期異常を検出した時点以後に振動測定部3で測定した後第2測定データとに基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方、本実施形態では、両方を判別する(処理S5ないし処理S11)。なお、本実施形態では、両方を判別しているが、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方であってもよい。
また、振動測定部3が複数である場合には、個々の振動測定部3で測定された各第2測定データに対し、上述の処理S5ないし処理S11が実行される。そして、各第2測定データに基づく各判定が出力部5に出力される。なお、振動測定部3が複数である場合には、回転体RBに起因して生じた可聴帯域の同一の振動が各振動測定部3それぞれに到達するまでの各到達時間の差異からいわゆる三角測量の原理によって接触箇所の位置も推定可能となる。
上述の処理を一例を挙げて説明すると、上述の処理S1、処理S3および処理S4を実行することによって、例えば、図5Aに示すように、回転機械Mの運転開始後、時刻T0から前記第1特徴量が繰り返し求められ、回転機械Mに異常が発生すると、前記第1特徴量が増加し始め、時刻T1で前記第1特徴量が前記閾値Th1以上となり、回転機械Mの初期異常の発生が判定される。この間に上記処理S2も実行される。
なお、このような処理S1、処理S3および処理S4の実行中に、振動測定処理部222は、超音波測定処理部221と同様な処理を実行してもよい。すなわち、振動測定処理部222は、第2測定データ記憶部72に記憶された、最新に測定された第2測定データを含み、前時間範囲における時系列な複数の第2測定データ(最新の測定時点から前時間範囲に対応する時間だけ遡った時点までの間に測定された各第2測定データ)を高速フーリエ変換することによって第2周波数スペクトルを求め、この求めた第2測定データの第2周波数スペクトルにおける、予め設定された所定の第2周波数範囲の積算値を、予め設定された第4特徴量として求める。このような第4特徴量の時間変化が図5Bに示されている。
そして、上記時刻T1で前記第1特徴量が前記閾値Th1以上となると、上記処理S5が実行され、第2測定データの第2周波数スペクトルが前記第2特徴量として求められる。この第2測定データの第2周波数スペクトル(第2特徴量)が、一例として、例えば図6Aに示されている。続いて、上記時刻T1から、前記後時間範囲に対応する時間だけ経過した時刻T2になると、上記処理S6が実行され、第2測定データの第3周波数スペクトルが前記第3特徴量として求められる。この第2測定データの第2周波数スペクトル(第3特徴量)が、一例として、例えば図6Bに示されている。
この図6に示す例では、異常パターンの前記第3周波数スペクトルは、正常パターンの前記第2周波数スペクトルに較べて、全体的に強度が増加し、最大強度が変動し、そして、最大強度を与える周波数が高音域側にシフトしている。これは、聴音棒で回転機械Mの音を聞くと、異常の進行に伴って徐々に音量が増すと共に、微妙な音色の変化が生じる場合に対応している。
そして、上記処理S7および処理S8が実行され、この例では、図6Aに示す正常パターンの第2周波数スペクトルと図6Bに示す異常パターンの第3周波数スペクトルとが比較され、異常の種類および異常の程度が判定され、この判定結果に応じて上記処理S9ないし処理S11のいずれかが実行され、処理が終了される。
以上、説明したように、本実施形態における回転機械異常検出装置ADおよび回転機械M(その一例としての圧縮機)は、回転体RBに起因して生じた超音波帯域の振動を測定する超音波測定部1を備えるので、上述の本件発明者の考えに基づき、前記超音波測定部1における測定結果の第1測定データに基づいて回転機械Mの初期異常を検出できる。特に、圧縮機における一対の第1および第2サブ回転体81-1、81-2間における接触は、その接触によって発熱しこの熱が第1および第2サブ回転体81-1、81-2を熱膨張させ、その結果、比較的重篤な事故に繋がる事故原因であるため、回転機械Mの初期異常の検知は、効果的である。
回転機械Mは、回転体RB、本実施形態では一対の第1および第2サブ回転体81-1、81-2が所定の速度で回転しているので、異常が生じると、上述のように、例えば特定の周波数における強度の変化やピークを与える周波数のシフト等が生じ、この結果、周波数スペクトルの形状(プロファイル、パターン)が変化する。このため、本実施形態における回転機械異常検出装置ADおよび回転機械Mは、第1測定データの第1周波数スペクトルにおける前記第1特徴量に基づいて回転機械Mの初期異常を検出するので、初期異常を適切に検出できる。
そして、第1測定データの第1周波数スペクトルにおける前記周波数範囲の積算値には、周波数スペクトルの形状の変化が反映されている。このため、本実施形態における回転機械異常検出装置ADおよび回転機械Mは、この積算値と前記閾値Th1との比較結果に基づいて回転機械Mの初期異常を検出するので、初期異常を適切に検出できる。
また、本実施形態における回転機械異常検出装置ADおよび回転機械Mは、初期異常を検出した後に、上述の判別の処理を実行するので、無駄な処理を低減できる。また、本実施形態における回転機械異常検出装置ADおよび回転機械Mは、回転体RBに起因して生じた可聴帯域の振動を測定する振動測定部3をさらに備えるので、上述の本件発明者の考えに基づき、振動測定部3における第2測定データの変化の仕方およびその強度のうちの少なくとも一方に基づいて回転機械における異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別できる。
上述したように、初期異常を検出した時点より前に振動測定部3で測定した第2測定データは、回転機械Mに異常が生じていない回転機械Mの正常な状態を反映しており、一方、前記初期異常を検出した時点以後に振動測定部3で測定した第2測定データは、回転機械Mに異常が生じている回転機械の異常な状態を反映している。このため、本実施形態における回転機械異常検出装置ADおよび回転機械Mは、これら2個の第2測定データに基づいて前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方(本実施形態では両方)を判別するので、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方(本実施形態では両方)を適切に判別できる。
回転機械Mの異常では、その異常の種類や異常の程度に応じて例えば特定の周波数の強度が増大し、その結果、可聴帯域において音色が変化したり音量が変化したりする。この結果、第2測定データは、変化する。このため、本実施形態における回転機械異常検出装置ADおよび回転機械Mは、前記2個の第2測定データそれぞれにおける同種の所定の第2および第3特徴量に基づいて前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方(本実施形態では両方)を判別するので、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方(本実施形態では両方)を適切に判別できる。
これら2個の第2測定データそれぞれにおける第2および第3周波数スペクトルそれぞれには、第2測定データの前記変化が反映されている。このため、本実施形態における回転機械異常検出装置ADおよび回転機械Mは、これら第2および第3周波数スペクトルを互いに比較し、この比較結果に基づいて前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方(本実施形態では両方)を判別するので、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方(本実施形態では両方)を適切に判別できる。
なお、上述の実施形態では、回転機械Mの回転体RBは、一対の第1および第2サブ回転体81-1、81-2を備えて構成されたが、サブ回転体の個数は、これに限定されない。回転体RBは、単体(1個)のサブ回転体を備えて構成されてよく、あるいは、複数のサブ回転体を備えて構成されてよい。
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
一態様にかかる回転機械異常検出装置は、所定の軸に対し軸回りに回転する回転体を備える回転機械における異常を検出する回転機械異常検出装置であって、前記回転体に起因して生じた超音波帯域の振動を測定する超音波測定部と、前記超音波測定部で測定した第1測定データに基づいて前記回転機械の初期異常を検出する異常検出部とを備える。
本発明者は、種々検討した結果、回転機械に異常が生じると、その初期では超音波帯域(超音波領域)の振動が生じ、前記異常がひどくなるに従って可聴帯域(可聴領域)の振動も生じると考えられ、超音波領域での信号変化が判った後(初期異常を検知した後)、その時点から過去数秒ないし数分の範囲(前記その時点以降の範囲を含む)の測定結果を振り返ることで異常の種類等が判別できると考えられる。
上記考えに基づき、上記回転機械異常検出装置は、回転体に起因して生じた超音波帯域の振動を測定する超音波測定部を備えるので、その測定結果の第1測定データに基づいて回転機械の初期異常を検出できる。なお、超音波帯域は、正常な聴力を持つ人に聴感覚を生じさせないほど高い周波数の振動、例えば100kHz以上の振動である。可聴帯域は、正常な聴力を持つ人に聴感覚を生じさせる周波数の振動、例えば20Hzないし20kHzの範囲の振動である。
他の一態様では、上述の回転機械異常検出装置において、前記異常検出部は、前記超音波測定部で測定した第1測定データの第1周波数スペクトルを求め、前記求めた第1測定データの第1周波数スペクトルにおける所定の第1特徴量を求め、前記求めた第1特徴量に基づいて前記回転機械の初期異常を検出する。
回転機械は、回転体が所定の速度で回転しているので、異常が生じると、例えば特定の周波数における強度の変化やピークを与える周波数のシフト等が生じ、この結果、周波数スペクトルの形状(プロファイル、パターン)が変化する。このため、上記回転機械異常検出装置は、第1周波数スペクトルにおける、予め設定された所定の第1特徴量に基づいて前記回転機械の初期異常を検出するので、初期異常を適切に検出できる。
他の一態様では、上述の回転機械異常検出装置において、前記第1特徴量は、前記求めた第1測定データの第1周波数スペクトルにおける所定の周波数範囲の積算値であり、前記異常検出部は、前記求めた積算値と所定の閾値とを比較し、前記積算値が前記閾値以上である場合に、前記回転機械が初期異常であると判定する。
第1測定データの第1周波数スペクトルにおける、予め設定された所定の周波数範囲の積算値には、周波数スペクトルの形状の変化が反映されている。このため、上記回転機械異常検出装置は、この積算値と予め設定された所定の閾値との比較結果に基づいて前記回転機械の初期異常を検出するので、初期異常を適切に検出できる。
そして、これら上述の回転機械異常検出装置において、前記初期異常は、前記異常の発生時点を含むことが好ましい。このような回転機械異常検出装置は、前記求めた積算値と所定の閾値とを比較し、前記積算値が前記閾値以上となる時点を前記異常の発生時点とすることで、回転機械に生じた異常の発生時点(発生タイミング)を検出できる。
他の一態様では、これら上述の回転機械異常検出装置において、前記回転体に起因して生じた可聴帯域の振動を測定する振動測定部をさらに備え、前記異常検出部は、さらに、前記初期異常を検出した後に、前記振動測定部で測定した第2測定データに基づいて異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する処理を実行する。
このような回転機械異常検出装置は、初期異常を検出した後に、上記判別の処理を実行するので、無駄な処理を低減できる。また、本件発明者の検討の結果、上述のように、回転機械に異常が生じると、その異常の種類に応じて可聴帯域の振動におけるその変化の仕方が異なり、前記異常が進行するに従って可聴帯域の振動の強度が増大すると考えられる。上記回転機械異常検出装置は、回転体に起因して生じた可聴帯域の振動を測定する振動測定部をさらに備えるので、その第2測定データの変化の仕方およびその強度のうちの少なくとも一方に基づいて回転機械における異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別できる。
他の一態様では、上述の回転機械異常検出装置において、前記異常検出部は、前記初期異常を検出した時点より前に前記振動測定部で測定した第2測定データと、前記初期異常を検出した時点以後に前記振動測定部で測定した第2測定データとに基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する。
前記初期異常を検出した時点より前に前記振動測定部で測定した第2測定データは、回転機械に異常が生じていない回転機械の正常な状態を反映しており、一方、前記初期異常を検出した時点以後に前記振動測定部で測定した第2測定データは、回転機械に異常が生じている回転機械の異常な状態を反映している。このため、上記回転機械異常検出装置は、これら2個の第2測定データに基づいて前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別するので、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を適切に判別できる。
他の一態様では、上述の回転機械異常検出装置において、前記異常検出部は、前記初期異常を検出した時点より前に前記振動測定部で測定した第2測定データにおける所定の第2特徴量を求め、前記初期異常を検出した時点以後に前記振動測定部で測定した第2測定データにおける前記第2特徴量と同種の第3特徴量を求め、前記求めた第2および第3特徴量に基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する。
回転機械の異常では、その異常の種類や異常の程度に応じて例えば特定の周波数の強度が増大し、その結果、可聴帯域において音色が変化したり音量が変化したりする。この結果、第2測定データは、変化する。このため、上記回転機械異常検出装置は、前記2個の第2測定データそれぞれにおける同種の所定の第2および第3特徴量に基づいて前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別するので、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を適切に判別できる。
他の一態様では、上述の回転機械異常検出装置において、前記第2特徴量は、前記初期異常を検出した時点より前に前記振動測定部で測定した第2測定データの第2周波数スペクトルであり、前記第3特徴量は、前記初期異常を検出した時点以後に前記振動測定部で測定した第2測定データの第3周波数スペクトルであり、前記異常検出部は、前記第2測定データの第2周波数スペクトルと前記第2測定データの第3周波数スペクトルとを比較し、比較結果に基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する。
これら2個の第2測定データそれぞれにおける第2および第3周波数スペクトルそれぞれには、第2測定データの前記変化が反映されている。このため、上記回転機械異常検出装置は、これら第2および第3周波数スペクトルを互いに比較し、この比較結果に基づいて前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別するので、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を適切に判別できる。
他の一態様では、これら上述の回転機械異常検出装置において、前記回転体は、互いに咬合する一対のサブ回転体と、前記一対のサブ回転体を収容するケーシングとを備え、前記異常の種類は、前記一対のサブ回転体同士が接触する第1異常と、前記一対のサブ回転体のうちの少なくとも一方が前記ケーシングと接触する第2異常とを含む。
このような回転機械異常検出装置は、一対のサブ回転体同士が接触する第1異常と、一対のサブ回転体のうちの少なくとも一方がケーシングと接触する第2異常とを少なくとも判別できる。
他の一態様にかかる回転機は、これら上述のいずれかの回転機械異常検出装置を備える。
これによれば、これら上述のいずれかの回転機械異常検出装置を備える回転機が提供され、このような回転機は、初期異常を検出できる。
他の一態様にかかる回転機械異常検出方法は、所定の軸に対し軸回りに回転する回転体を備える回転機械における異常を検出する回転機械異常検出方法であって、前記回転体に起因して生じた超音波帯域の振動を測定する超音波測定工程と、前記超音波測定工程で測定した第1測定データに基づいて前記回転機械の初期異常を検出する異常検出工程とを備える。
このような回転機械異常検出方法は、回転体に起因して生じた超音波帯域の振動を測定する超音波測定工程を備えるので、その測定結果の第1測定データに基づいて回転機械の初期異常を検出できる。
この出願は、2014年9月12日に出願された日本国特許出願特願2014-185873を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
本発明によれば、回転機械異常検出装置および回転機械異常検出方法ならびに回転機を提供することができる。
Claims (10)
- 所定の軸に対し軸回りに回転する回転体を備える回転機械における異常を検出する回転機械異常検出装置であって、
前記回転体に起因して生じた超音波帯域の振動を測定する超音波測定部と、
前記超音波測定部で測定した第1測定データに基づいて前記回転機械の初期異常を検出する異常検出部とを備える、
回転機械異常検出装置。 - 前記異常検出部は、前記超音波測定部で測定した第1測定データの第1周波数スペクトルを求め、前記求めた第1測定データの第1周波数スペクトルにおける所定の第1特徴量を求め、前記求めた第1特徴量に基づいて前記回転機械の初期異常を検出する、
請求項1に記載の回転機械異常検出装置。 - 前記第1特徴量は、前記求めた第1測定データの第1周波数スペクトルにおける所定の周波数範囲の積算値であり、
前記異常検出部は、前記求めた積算値と所定の閾値とを比較し、前記積算値が前記閾値以上である場合に、前記回転機械が初期異常であると判定する、
請求項2に記載の回転機械異常検出装置。 - 前記回転体に起因して生じた可聴帯域の振動を測定する振動測定部をさらに備え、
前記異常検出部は、さらに、前記初期異常を検出した後に、前記振動測定部で測定した第2測定データに基づいて異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する処理を実行する、
請求項1に記載の回転機械異常検出装置。 - 前記異常検出部は、前記初期異常を検出した時点より前に前記振動測定部で測定した第2測定データと、前記初期異常を検出した時点以後に前記振動測定部で測定した第2測定データとに基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する、
請求項4に記載の回転機械異常検出装置。 - 前記異常検出部は、前記初期異常を検出した時点より前に前記振動測定部で測定した第2測定データにおける所定の第2特徴量を求め、前記初期異常を検出した時点以後に前記振動測定部で測定した第2測定データにおける前記第2特徴量と同種の第3特徴量を求め、前記求めた第2および第3特徴量に基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する、
請求項5に記載の回転機械異常検出装置。 - 前記第2特徴量は、前記初期異常を検出した時点より前に前記振動測定部で測定した第2測定データの第2周波数スペクトルであり、
前記第3特徴量は、前記初期異常を検出した時点以後に前記振動測定部で測定した第2測定データの第3周波数スペクトルであり、
前記異常検出部は、前記第2測定データの第2周波数スペクトルと前記第2測定データの第3周波数スペクトルとを比較し、比較結果に基づいて、前記異常の種類および前記異常の程度のうちの少なくとも一方を判別する、
請求項6に記載の回転機械異常検出装置。 - 前記回転体は、互いに咬合する一対のサブ回転体と、前記一対のサブ回転体を収容するケーシングとを備え、
前記異常の種類は、前記一対のサブ回転体同士が接触する第1異常と、前記一対のサブ回転体のうちの少なくとも一方が前記ケーシングと接触する第2異常とを含む、
請求項4に記載の回転機械異常検出装置。 - 請求項1に記載の回転機械異常検出装置を備える回転機。
- 所定の軸に対し軸回りに回転する回転体を備える回転機械における異常を検出する回転機械異常検出方法であって、
前記回転体に起因して生じた超音波帯域の振動を測定する超音波測定工程と、
前記超音波測定工程で測定した第1測定データに基づいて前記回転機械の初期異常を検出する異常検出工程とを備える、
回転機械異常検出方法。
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