JPS6226690B2 - - Google Patents
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- JPS6226690B2 JPS6226690B2 JP14418480A JP14418480A JPS6226690B2 JP S6226690 B2 JPS6226690 B2 JP S6226690B2 JP 14418480 A JP14418480 A JP 14418480A JP 14418480 A JP14418480 A JP 14418480A JP S6226690 B2 JPS6226690 B2 JP S6226690B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、タービン、モータ等の回転体の軸
振動を検出する振動検出方式に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a vibration detection method for detecting shaft vibration of a rotating body such as a turbine or a motor.
従来この種の装置として第1図に示すものがあ
つた。図に於て、1は回転体の軸の断面図(矢印
は回転方向を示す)、2は回転体のケース、3は
振動検出器で内部に4,5のピツク・アツプを収
納したもの、5a,5bはピツク・アツプ5の構
成要素、6a,6bは高周波発信器、7は加算
器、8a,8b,8cはコンパレータ、Pa,
Pb,Pcはコンパレータ8a,8b,8cの各々
の判定出力を示すものである。 A conventional device of this type is shown in FIG. In the figure, 1 is a cross-sectional view of the axis of the rotating body (the arrow indicates the direction of rotation), 2 is the case of the rotating body, 3 is a vibration detector that houses 4 and 5 pick-ups inside, 5a, 5b are components of the pick-up 5, 6a, 6b are high frequency oscillators, 7 is an adder, 8a, 8b, 8c are comparators, Pa,
Pb and Pc indicate the determination outputs of the comparators 8a, 8b, and 8c, respectively.
次に動作について説明する。発振器6bで発信
された高周波はピツク・アツプ4に供給され、4
と回転体1との間のギヤツプに比例した電圧を得
てコンパレータ8c及び加算器7へ入力を与え
る。回転体1に振動が発生し、回転体1とピツ
ク・アツプ4の間のギヤツプが小さく(大きく)
なつたとすると、ピツク・アツプ4の渦電流が増
大し(減少し)、発振器6bからコンパレータ8
cと加算器7への出力は大きく(小さく)なるよ
うになつている。コンパレータ8cでは定められ
た始めの値からの増分(減少分)を検出し、この
値が一定値以上であれば振動ありとして出力Pc
に信号を出す。この信号Pcの判定は、ピツク・
アツプ4が回転体のケース2に取りつけられてい
るので、ケース2と回転体1の間の相対的な振動
を検出しており、ケース2の振動がないとすれば
信号Pcは正しくピツク・アツプ4と回転体1即
ち回転体1の振動を検出していることになる。 Next, the operation will be explained. The high frequency emitted by the oscillator 6b is supplied to the pick-up 4,
A voltage proportional to the gap between the rotary body 1 and the rotating body 1 is obtained and inputted to the comparator 8c and the adder 7. Vibration occurs in the rotating body 1, and the gap between the rotating body 1 and the pick-up 4 becomes small (large).
If the temperature increases, the eddy current in the pick-up 4 increases (decreases), and the eddy current from the oscillator 6b to the comparator 8 increases (decreases).
c and the output to the adder 7 are designed to become larger (smaller). The comparator 8c detects the increment (decrease) from the predetermined starting value, and if this value is above a certain value, it is determined that there is vibration and the output Pc
give a signal to The judgment of this signal Pc is
Since pick-up 4 is attached to case 2 of the rotating body, it detects the relative vibration between case 2 and rotating body 1, and if there is no vibration in case 2, the signal Pc will be correctly detected. 4 and the rotating body 1, that is, the vibration of the rotating body 1 is detected.
もしケース2の振動が無視できない時は、信号
Pcからケース2の振動を除く必要があり、その
対策がピツクアツプ5によつてとられる。ピツ
ク・アツプ5は慣性のある構造となつている。即
ちその構成要素の5aは慣性をもつており、ケー
ス2が振動しても動かないようにする。他方要素
5bはケース2と共に振動しているので、ピツ
ク・アツプ5としては、要素5aと5bの間の振
動を検出しており、ケース2の振動を検出してい
ることになる。従つてコンパレータ8aの出力
Paはケース2の振動が一定値以上のとき出力を
出すように作動する。次に加算器7へ加えられた
発信器6a,6bによる値は、こゝで引算となる
ように加えられ、即ち6bからの信号から6aか
らの信号を取り除いて、加算器7の出力はケース
2の振動の有無によらずピツク・アツプ4と回転
体1の間の振動を検出することゝなる。従つてコ
ンパレータ8bの出力Pbはピツク・アツプ4と
回転体1の間振動を大小判定することゝなり、回
転体の振動判定に使う。これらの出力信号Pa,
Pb,Pcは一定以上の振動ありで、回転体を停止
する信号に使つたり、振動大のアラームを発生す
るのに使つたりされる。即ち従来の装置は振動の
瞬時値が一定値以上か否かを判定しているもので
ある。 If the vibration in case 2 cannot be ignored, the signal
It is necessary to remove the vibration of the case 2 from the PC, and the pickup 5 takes measures for this. The pick-up 5 has an inertial structure. That is, the component 5a has inertia and does not move even if the case 2 vibrates. On the other hand, since the element 5b is vibrating together with the case 2, the pick-up 5 is detecting the vibration between the elements 5a and 5b, which means that the vibration of the case 2 is being detected. Therefore, the output of comparator 8a
Pa operates to output an output when the vibration in case 2 exceeds a certain value. The values from oscillators 6a, 6b applied to adder 7 are now added in a subtractive manner, ie, the signal from 6a is removed from the signal from 6b, and the output of adder 7 is The vibration between the pick-up 4 and the rotating body 1 is detected regardless of the presence or absence of vibration of the case 2. Therefore, the output Pb of the comparator 8b is used to determine the magnitude of vibration between the pick-up 4 and the rotating body 1, and is used to determine the vibration of the rotating body. These output signals Pa,
Pb and Pc have vibrations above a certain level and are used as a signal to stop a rotating body or to generate an alarm due to large vibrations. That is, the conventional device determines whether the instantaneous value of vibration is greater than or equal to a certain value.
以上に述べたような従来の装置はすでに広く実
用化されており、普通の時は問題がない。しかし
次に述べるような欠点を有している。 The conventional devices described above have already been widely put into practical use, and there are no problems under normal circumstances. However, it has the following drawbacks.
(1) 回転体の軸にキズがあるような時、見かけ上
回転体1とピツクアツプ4の間の距離(ギヤツ
プ)が変化し、あたかも振動が発生したように
見える。これは振動検出の精度がよくなればな
るほど問題となり、誤検出の恐れが生じる。(1) When there is a scratch on the shaft of the rotating body, the distance (gap) between the rotating body 1 and the pick-up 4 appears to change, making it appear as if vibration has occurred. This becomes a problem as the accuracy of vibration detection increases, and there is a risk of false detection.
(2) 回転体1の軸加工をより精密にするには加工
コストが大きくなり、振動検出システムとして
高価なものになる。(2) Increasing the precision of machining the shaft of the rotating body 1 increases the machining cost, making the vibration detection system expensive.
(3) 振動値が一定値以上になつて始めて不良を知
ることになるので、メンテナンス上からの要求
としての経年変化を知ることが出来ない。(3) Since a defect is known only when the vibration value exceeds a certain value, it is not possible to know about aging, which is a requirement for maintenance.
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、振動ピツクアツプ
から得られる情報を計算機処理することにより、
安くしかも高精度でメンテナンス上の要求も満た
す振動検出装置を提供することを目的としてい
る。 This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and by computer processing the information obtained from the vibration pickup,
The purpose of the present invention is to provide a vibration detection device that is inexpensive, highly accurate, and satisfies maintenance requirements.
この発明に係る振動検出装置は、回転体及びこ
の振動体のケースにおける各振動に応じて各々出
力を出すピツク・アツプ、このピツク・アツプの
各々の出力が入力され、この各入力値から所定の
間における平均振動値を各々算出する計算装置、
回転体及び回転体ケースの振動値の大小を判定す
るための規準値設定装置を備え、前記計算装置の
出力が前記規準値設定装置の出力より大きいか小
さいかにもとずいて、回転体の振動状況を判定も
のである。 The vibration detection device according to the present invention has a pick-up that outputs an output in response to each vibration in the rotating body and the case of the vibrating body, and the output of each of the pick-ups is input, and a predetermined value is determined from each input value. a calculation device that calculates the average vibration value between each
A reference value setting device is provided for determining the magnitude of vibration values of the rotating body and the rotating body case, and the vibration status of the rotating body is determined based on whether the output of the calculation device is larger or smaller than the output of the reference value setting device. It is a judgment.
以下この発明の一実施例を図によつて説明す
る。第2図はこの発明の一実施例で、図に於て9
a,9b,9cは平均振動値を算出する計算装
置、10a,10b,10cは振動値の大小を判
定するための規準値設定装置、11a,11b,
11cは前記計算装置9a,9b,9cの出力と
前記規準値設定装置11a,11b,11cの出
力をそれぞれ比較する比較装置、12は前記の各
種装置7,9a,9b,9c,10a,10b,
10c,11a,11b,11cを構成する電算
機、13は回転体の回転数を検出する回転計であ
る。なお第2図中の第1図と同じ符号は同一又は
相当部分を示すものとする。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows an embodiment of this invention, in which 9
a, 9b, 9c are calculation devices for calculating the average vibration value; 10a, 10b, 10c are reference value setting devices for determining the magnitude of the vibration value; 11a, 11b,
11c is a comparison device that compares the outputs of the calculation devices 9a, 9b, 9c and the reference value setting devices 11a, 11b, 11c, respectively; 12 is the various devices 7, 9a, 9b, 9c, 10a, 10b,
Computers 10c, 11a, 11b, and 11c constitute computers, and 13 is a tachometer that detects the rotational speed of the rotating body. Note that the same reference numerals in FIG. 2 as in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts.
次に第2図の作用について説明する。ピツク・
アツプ4,5で検出された振動の大きさは、第1
図と同様に発信器6a,6bの出力となり、加算
器7と平均値計算装置9a,9b,9cに与えら
れる(9bには7を通して)。計算装置9a,9
b,9cには、別に設けられた回転体1の回転数
を検出する回転計13の信号が与えられている。
回転計13の出力がn回転/秒とすれば、1回転
に要する時間は1/n秒であり、この時間巾における
振動値の平均値を平均値計算装置9a,9b,9
cで計算して出力とする。この計算装置9a,9
b,9cの出力は、規準値設定装置10a,10
b,10cの出力と比較装置11a,11b,1
1cによつてそれぞれ比較され、振動出力が規準
値より大きければ振動大と判定してアラームを出
したり、回転体を停止する信号を出力端子Pa,
Pb,Pcに出す。 Next, the operation shown in FIG. 2 will be explained. Pick
The magnitude of the vibration detected at ups 4 and 5 is
As in the figure, the outputs become the outputs of the oscillators 6a and 6b, and are applied to the adder 7 and the average value calculation devices 9a, 9b, and 9c (through 7 to 9b). Computing devices 9a, 9
A signal from a tachometer 13 that detects the rotation speed of the rotating body 1, which is provided separately, is given to b and 9c.
If the output of the tachometer 13 is n revolutions/second, the time required for one rotation is 1/n second, and the average value of the vibration values in this time span is calculated by the average value calculation devices 9a, 9b, 9.
Calculate with c and output. This calculation device 9a, 9
The outputs of b and 9c are output from the standard value setting devices 10a and 10.
b, 10c output and comparison device 11a, 11b, 1
1c, and if the vibration output is larger than the standard value, it is determined that the vibration is large and an alarm is issued or a signal to stop the rotating body is sent to the output terminals Pa,
Send to Pb and Pc.
以上述べた加算器7、計算装置9a,9b,9
c、規準値設定装置10a,10b,10c、比
較装置11a,11b,11c等は電算機12で
構成すれば容易に実現される。 Adder 7, calculation devices 9a, 9b, 9 described above
c, reference value setting devices 10a, 10b, 10c, comparison devices 11a, 11b, 11c, etc. can be easily realized by constructing them with the computer 12.
以上のように第2図は作用するので、第2図は
振動の平均値が一定以上か否かを判定できる。従
つて回転体の軸に傷があるような時でも、傷が軸
の円周に対して十分小さければ、従来の装置では
瞬時値で振動大と誤検出していたものが、この発
明によれば平均値を判定するので振動小と判定し
誤検出することはない。実際に振動が発生すれば
軸そのものが動き平均振動値となるので正しく検
出できることは明らかである。更に軸の傷が誤検
出の原因とならないことから、軸加工は従来より
粗でよくなり、軸加工のコストが低減される。更
にこの装置の実現に、第2図の12のように電算
機を使用すれば振動出力の平均値を記録できるの
で、経年変化を知ることが出来る。 Since FIG. 2 operates as described above, it can be determined whether the average value of vibration is above a certain value. Therefore, even when there is a flaw on the shaft of a rotating body, if the flaw is sufficiently small relative to the circumference of the shaft, conventional devices would incorrectly detect large vibrations based on the instantaneous value, but with this invention, In this case, since the average value is determined, there is no possibility of erroneous detection by determining that the vibration is small. It is clear that if vibration actually occurs, it can be detected correctly because the axis itself will have a motion average vibration value. Furthermore, since scratches on the shaft do not cause false detection, shaft machining can be done more roughly than before, and the cost of shaft machining is reduced. Furthermore, if a computer is used to realize this device, as shown in 12 in FIG. 2, the average value of the vibration output can be recorded, so that changes over time can be known.
以上の説明では平均振動値を算出する計算装置
9a,9b,9cとして回転計13を規準時間と
したが、規準時間として一定間隔の時間を用いて
も良い。更に規準値設定装置10a,10b,1
0cとして一定値として示したが、回転体の振動
は回転数によつて変化があることが知られている
ので、回転計13の出力を設定装置に導入し、回
転数によつて規準設定値を変化させるようにして
も良い。また規準値の設定は1つだけでなく、複
数個としても良く、たとえば1つの値をアラーム
用に、他の1つの値を回転体の停止用に設定して
も良い。 In the above explanation, the tachometer 13 is used as the standard time as the calculation devices 9a, 9b, 9c for calculating the average vibration value, but a fixed interval of time may be used as the standard time. Further, reference value setting devices 10a, 10b, 1
Although it is shown as a constant value as 0c, it is known that the vibration of a rotating body changes depending on the rotation speed, so the output of the tachometer 13 is introduced into the setting device, and the standard setting value is determined depending on the rotation speed. may be changed. Further, the reference value may be set not only one but a plurality of values; for example, one value may be set for an alarm and another value may be set for stopping the rotating body.
以上のように、この発明によれば、振動の大き
さを瞬時値でなく回転体の回転に関する所定の間
における回転体及び回転体ケースの振動検出値の
各平均値と予め定められた所定値との比較により
回転体の振動状況を判定するように判定するよう
に構成したので、回転体の軸の傷による誤検出
や、瞬時の外乱等による誤検出がなくなり、また
電算機として発電所等に設置されている設備を利
用することが出来るので安価に構成できるもので
ある。また軸の傷が若干あつても良い振動検出方
式なので、軸加工もグレイドを落すことが出来、
安価にして高精度の振動検出方式が得られる。 As described above, according to the present invention, the magnitude of vibration is determined not from an instantaneous value but from an average value of vibration detection values of the rotating body and the rotating body case during a predetermined period regarding the rotation of the rotating body and a predetermined value. Since the structure is configured to judge the vibration status of the rotating body by comparing it with It can be constructed at low cost since it can utilize equipment installed in In addition, since the vibration detection method is good even if there are some scratches on the shaft, it is possible to reduce the grade of shaft machining.
A highly accurate vibration detection method can be obtained at low cost.
第1図は従来からある振動検出方式を示し、第
2図はこの発明に係る振動検出装置の一実施例を
示す構成図である。
図において、1は回転体の回転軸、2は回転体
のケース、3はピツク・アツプ4と5を収納する
振動検出装置、6a,6bは高周波発信器、7は
加算器、9a,9b,9cは平均振動値を算出す
る計算装置、10a,10b,10cは規準値設
定装置、11a,11b,11cは比較装置であ
る。なお、図中の同一符号は同一又は相当部分を
示す。
FIG. 1 shows a conventional vibration detection method, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of a vibration detection device according to the present invention. In the figure, 1 is the rotating shaft of the rotating body, 2 is the case of the rotating body, 3 is a vibration detection device that houses the pick-ups 4 and 5, 6a and 6b are high frequency oscillators, 7 is an adder, 9a, 9b, 9c is a calculation device for calculating the average vibration value; 10a, 10b, and 10c are reference value setting devices; and 11a, 11b, and 11c are comparison devices. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
動に応じて各々出力を出すピツク・アツプ、この
ピツク・アツプの各々の出力が入力され、この各
入力値から所定の間における平均振動値を各々算
出する計算装置、回転体及び回転体ケースの振動
値の大小を判定するための規準値設定装置を備
え、前記計算装置の出力が前記規準値設定装置の
出力より大きいか小さいかにもとずいて、回転体
の振動状況を判定することを特徴とする振動検出
装置。 2 平均値を算出する計算装置として、一定時間
を定めてその時間内の平均値を算出するか、又は
回転体の回転周期間の平均値を算出するようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
振動検出装置。 3 規準値設定装置として回転体の回転数に応じ
て設定値を変化させるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の振動検出装置。[Claims] 1. A pick-up that outputs an output in response to each vibration in a rotating body and a case of this rotating body. A calculation device for calculating each average vibration value, and a reference value setting device for determining the magnitude of the vibration values of the rotating body and the rotating body case, and the output of the calculation device is larger or smaller than the output of the reference value setting device. A vibration detection device characterized in that it determines the vibration status of a rotating body based on the vibration condition. 2. A patent claim characterized in that the calculation device for calculating the average value is configured to calculate the average value within a fixed period of time, or to calculate the average value during the rotation period of a rotating body. The vibration detection device according to scope 1. 3. The vibration detection device according to claim 1, characterized in that the reference value setting device changes the set value according to the rotational speed of a rotating body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14418480A JPS5767824A (en) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Oscillation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14418480A JPS5767824A (en) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Oscillation detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5767824A JPS5767824A (en) | 1982-04-24 |
| JPS6226690B2 true JPS6226690B2 (en) | 1987-06-10 |
Family
ID=15356147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14418480A Granted JPS5767824A (en) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Oscillation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5767824A (en) |
-
1980
- 1980-10-14 JP JP14418480A patent/JPS5767824A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5767824A (en) | 1982-04-24 |
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