JPS6236525B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6236525B2 JPS6236525B2 JP55144183A JP14418380A JPS6236525B2 JP S6236525 B2 JPS6236525 B2 JP S6236525B2 JP 55144183 A JP55144183 A JP 55144183A JP 14418380 A JP14418380 A JP 14418380A JP S6236525 B2 JPS6236525 B2 JP S6236525B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- vibration
- case
- output
- pick
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- 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、発電機、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装置に関するも
のである。
転体の軸振動を検出する振動検出装置に関するも
のである。
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、８
ａ，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。
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、８
ａ，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。
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８ｃ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。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
上の振動であり、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。
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８ｃ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。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
上の振動であり、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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(3) 振動値が一定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。
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。
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以上の要求も満
たす振動検出装置を提供することを目的としてい
る。
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以上の要求も満
たす振動検出装置を提供することを目的としてい
る。
この発明に係る振動検出装置は、回転体及び該
回転体のケースの各振動に応じて各々の出力を出
すピツクアツプと、該ピツクアツプの各々の出力
に対応した時間変化パターンの複数個の規準値を
上記回転体及び該回転体のケースにおける異なる
複数の運転状態パターンを予め各々設定する設定
装置と、該設定装置にて設定された回転体及び回
転体のケースにおける異なる複数の運転状態パタ
ーンと上記ピツクアツプの出力とを比較する比較
装置と、該比較装置の回転体及び回転体のケース
における異なる複数の運転状態パターンに関する
比較結果に基づき回転体の故障状況を判定する判
定装置とを備え、上記判定装置の判定結果に基づ
いて回転体の振動を検出するものである。
回転体のケースの各振動に応じて各々の出力を出
すピツクアツプと、該ピツクアツプの各々の出力
に対応した時間変化パターンの複数個の規準値を
上記回転体及び該回転体のケースにおける異なる
複数の運転状態パターンを予め各々設定する設定
装置と、該設定装置にて設定された回転体及び回
転体のケースにおける異なる複数の運転状態パタ
ーンと上記ピツクアツプの出力とを比較する比較
装置と、該比較装置の回転体及び回転体のケース
における異なる複数の運転状態パターンに関する
比較結果に基づき回転体の故障状況を判定する判
定装置とを備え、上記判定装置の判定結果に基づ
いて回転体の振動を検出するものである。
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は振動出力の時間変化パターンの
基準をあらかじめ設定する設定装置、１０ａ，１
０ｂ，１０ｃは設定装置９ａ，９ｂ，９ｃの出力
と発信器６ａ、加算器７、発信器６ｂの出力とを
比較する比較装置、１２は各比較装置１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの判定に応じて回転体１の故障状況
を判定しアラームを出したり、回転体１を停止さ
せる指令を出す判定装置、１３は電算機で前記各
装置７，９ａ，９ｂ，９ｃ，１０ａ，１０ｂ，１
０ｃを内蔵しているもの、Ｐは出力信号である。
なお第２図中の同一符号は第１図と同一又は相当
部分を示すものとする。
る。第２図はこの発明の一実施例で、図に於て９
ａ，９ｂ，９ｃは振動出力の時間変化パターンの
基準をあらかじめ設定する設定装置、１０ａ，１
０ｂ，１０ｃは設定装置９ａ，９ｂ，９ｃの出力
と発信器６ａ、加算器７、発信器６ｂの出力とを
比較する比較装置、１２は各比較装置１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの判定に応じて回転体１の故障状況
を判定しアラームを出したり、回転体１を停止さ
せる指令を出す判定装置、１３は電算機で前記各
装置７，９ａ，９ｂ，９ｃ，１０ａ，１０ｂ，１
０ｃを内蔵しているもの、Ｐは出力信号である。
なお第２図中の同一符号は第１図と同一又は相当
部分を示すものとする。
次に第２図の作用について説明する。第２図の
電算機１３以外は第１図と同等である。ピツク・
アツプ５，４で検出された振動の大きさは、それ
ぞれ設定装置９ａ、比較装置１０ａと設定装置９
ｃ、比較装置１０ｃに与えられる。またピツク・
アツプ５，４で検出された振動の大きさは加算器
７で演算され差を出力とし、その差出力が設定装
置９ｂ、比較器１０ｂに与えられる。このように
接続されゝば、ピツク・アツプ４で検出された振
動は比較器１０ｃで判定される。比較器１０ｃ
は、振動の発生パターンからあらかじめ設定され
る設定装置９ｃの設定パターンと現在発生してい
る振動発生パターンを比較しその差の信号を判定
装置１２へ与える。設定装置９ｃの設定パターン
は、回転体１の状態に合せて設定されるか、製造
した時（例えば試運転時）の振動パターンを記憶
して設定されるようにしてある。このようにすれ
ば、回転体に傷があつて、ピツクアツプ４と回転
体１の間のギヤツプが傷で変化しても、振動がな
ければ振動パターンに変化はなく振動なしと比較
器１０ｃは判定することになる。比較器１０ｃの
出力は製造時との差を与えることになるので、こ
の値を監視しておけば経年変化を知ることが出来
る。比較器１０ｃの出力は、判定装置１２で一定
値以上でアラームを出したり、回転体１を停止し
たり、また記録器にデータをストアしたりするこ
とに使われる。ピツク・アツプ５で検出された振
動出力は、ピツク・アツプ４の場合と同様に設定
装置９ａと比較装置１０ａにより処理され、比較
器１０ｃの出力は製造時と現在値との差（パター
ン差）を出力として発生する。ピツク・アツプ
４，５の差を加算器７で導出し、同様にその値は
設定装置９ｃと比較装置１０ｂで処理される。第
２図ではピツク・アツプ４，５の振動出力をその
まゝ判定装置１２へ導入するようにも描かれてい
るが、これは第１図の機能と同じようにピツク・
アツプの検出値を回転体１の振動情報として処理
することを示しており、必要に応じて比較装置１
０ａ，１０ｂ，１０ｃに付加して使用することが
できることを示すものである。第２図１３は計算
機を示し、比較装置、時間変化パターンの設定や
比較等は容易に実現することができる。また計算
機は、μ−Ｐ（マイクロプロセサー）等の小形な
もので振動検出専用にしてもよいし、他の装置と
共用してもよい。
電算機１３以外は第１図と同等である。ピツク・
アツプ５，４で検出された振動の大きさは、それ
ぞれ設定装置９ａ、比較装置１０ａと設定装置９
ｃ、比較装置１０ｃに与えられる。またピツク・
アツプ５，４で検出された振動の大きさは加算器
７で演算され差を出力とし、その差出力が設定装
置９ｂ、比較器１０ｂに与えられる。このように
接続されゝば、ピツク・アツプ４で検出された振
動は比較器１０ｃで判定される。比較器１０ｃ
は、振動の発生パターンからあらかじめ設定され
る設定装置９ｃの設定パターンと現在発生してい
る振動発生パターンを比較しその差の信号を判定
装置１２へ与える。設定装置９ｃの設定パターン
は、回転体１の状態に合せて設定されるか、製造
した時（例えば試運転時）の振動パターンを記憶
して設定されるようにしてある。このようにすれ
ば、回転体に傷があつて、ピツクアツプ４と回転
体１の間のギヤツプが傷で変化しても、振動がな
ければ振動パターンに変化はなく振動なしと比較
器１０ｃは判定することになる。比較器１０ｃの
出力は製造時との差を与えることになるので、こ
の値を監視しておけば経年変化を知ることが出来
る。比較器１０ｃの出力は、判定装置１２で一定
値以上でアラームを出したり、回転体１を停止し
たり、また記録器にデータをストアしたりするこ
とに使われる。ピツク・アツプ５で検出された振
動出力は、ピツク・アツプ４の場合と同様に設定
装置９ａと比較装置１０ａにより処理され、比較
器１０ｃの出力は製造時と現在値との差（パター
ン差）を出力として発生する。ピツク・アツプ
４，５の差を加算器７で導出し、同様にその値は
設定装置９ｃと比較装置１０ｂで処理される。第
２図ではピツク・アツプ４，５の振動出力をその
まゝ判定装置１２へ導入するようにも描かれてい
るが、これは第１図の機能と同じようにピツク・
アツプの検出値を回転体１の振動情報として処理
することを示しており、必要に応じて比較装置１
０ａ，１０ｂ，１０ｃに付加して使用することが
できることを示すものである。第２図１３は計算
機を示し、比較装置、時間変化パターンの設定や
比較等は容易に実現することができる。また計算
機は、μ−Ｐ（マイクロプロセサー）等の小形な
もので振動検出専用にしてもよいし、他の装置と
共用してもよい。
以上の実施例の説明では、設定装置として製作
時の振動パターンを設定するとして説明したが、
同様の設定装置と比較装置を複数個設置して、設
定パターンを異る時点のものを複数個設置するこ
ともできる。このようにすれば運転状態が異る場
合（例えば回転体の起動時直後の場合と定格運転
中の場合等）について別々の設定パターンを設け
て選別運用するなどきめこまかな振動検出が可能
となる。以上はピツクアツプとして高周波使用の
非接触式のもので説明したが、接触形等の他の方
法を用いてもよい。また第２図の説明ではピツ
ク・アツプ４，５を共に適用した場合であるが、
その差を知る加算器７を省略する、いずれか１方
のピツク・アツプを省略する等を実用にあたつて
考慮してもよい。
時の振動パターンを設定するとして説明したが、
同様の設定装置と比較装置を複数個設置して、設
定パターンを異る時点のものを複数個設置するこ
ともできる。このようにすれば運転状態が異る場
合（例えば回転体の起動時直後の場合と定格運転
中の場合等）について別々の設定パターンを設け
て選別運用するなどきめこまかな振動検出が可能
となる。以上はピツクアツプとして高周波使用の
非接触式のもので説明したが、接触形等の他の方
法を用いてもよい。また第２図の説明ではピツ
ク・アツプ４，５を共に適用した場合であるが、
その差を知る加算器７を省略する、いずれか１方
のピツク・アツプを省略する等を実用にあたつて
考慮してもよい。
以上のように、この発明によれば振動を変化分
によつて検出するように構成したので、キズ等が
あつても正しく振動を検出することが出来、従つ
て回転体の軸表面の加工が荒くても良いので振動
検出システムが安価にでき、精度の高いものが得
られ、変化分の大きさを監視することで径年変化
も知ることができる効果がある。
によつて検出するように構成したので、キズ等が
あつても正しく振動を検出することが出来、従つ
て回転体の軸表面の加工が荒くても良いので振動
検出システムが安価にでき、精度の高いものが得
られ、変化分の大きさを監視することで径年変化
も知ることができる効果がある。
第１図は従来からある振動検出装置を示し、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、２は回転体１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は設定装置、１０ａ，１０
ｂ，１０ｃは比較装置、１２は判定装置である。
なお、図中の同一符号は同一、又は相当部分を示
す。
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、２は回転体１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は設定装置、１０ａ，１０
ｂ，１０ｃは比較装置、１２は判定装置である。
なお、図中の同一符号は同一、又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- １ 回転体及び該回転体のケースの各振動に応じ
て各々の出力を出すピツクアツプと、該ピツクア
ツプの各々の出力に対応した時間変化パターンの
複数個の規準値を上記回転体及び該回転体のケー
スにおける異なる複数の運転状態パターンを予め
各々設定する設定装置と、該設定装置にて設定さ
れた回転体及び回転体のケースにおける異なる複
数の運転状態パターンと上記ピツクアツプの出力
とを比較する比較装置と、該比較装置の回転体及
び回転体のケースにおける異なる複数の運転状態
パターンに関する比較結果に基づき回転体の故障
状況を判定する判定装置とを備え、上記判定装置
の判定結果に基づいて回転体の振動を検出する構
成としたことを特徴とする振動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55144183A JPS5767823A (en) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Oscillation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55144183A JPS5767823A (en) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Oscillation detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5767823A JPS5767823A (en) | 1982-04-24 |
| JPS6236525B2 true JPS6236525B2 (ja) | 1987-08-07 |
Family
ID=15356121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55144183A Granted JPS5767823A (en) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Oscillation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5767823A (ja) |
-
1980
- 1980-10-14 JP JP55144183A patent/JPS5767823A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5767823A (en) | 1982-04-24 |
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