JPH0252971B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0252971B2 JPH0252971B2 JP20377182A JP20377182A JPH0252971B2 JP H0252971 B2 JPH0252971 B2 JP H0252971B2 JP 20377182 A JP20377182 A JP 20377182A JP 20377182 A JP20377182 A JP 20377182A JP H0252971 B2 JPH0252971 B2 JP H0252971B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- failure
- cause
- vibration
- signal
- failure cause
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- Expired
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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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/12—Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
この発明は回転機械から発生する振動信号を用
いて該回転機械の故障原因を自動的に判定する機
能を備えた回転機械の故障診断装置に関するもの
である。 一般に回転機械から得られる振動信号の解析を
行なうためには、変化する回転に同期した間隔で
Ａ／Ｄ変換したデイジタル信号に対して周波数分
析を行ない、該回転機械の動作状態を表わす特徴
的な周波数成分が次数比分析を行なつた結果、シ
グナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比において優れたもの
であることが必要である。さらに次数比分析から
得られた特徴量をもとに診断の対象である回転機
械の型式、大小、回転数、負荷状態の影響を受け
ずに自動的に故障の原因が推定できることが望ま
しい。 従来回転機械の診断は汎用の信号解析装置によ
り行なわれており、次数比分析が可能な形でデー
タを収集することが困難であつた。また通常の周
波数分析や振動振幅の確率密度解析で得られた結
果より機械の劣化状態を評価するには、長年の経
験により蓄積された設備診断に関する多くの知識
が要求されること、さらに設備の型式、大小の差
異あるいは個人差によつて判定がばらついてしま
うという欠点があつた。 本発明の目的は回転機械の振動信号を次数比分
析できる形で収集可能な信号入力部を持ち、種々
の分析結果に基づいて故障原因を自動判定できる
回転機械の診断装置を提供する。 以下本発明を図面に基いて説明する。 第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。第１図において、１は振動信号入力端子、
２は回転パルス信号入力端子、３は信号入力部、
４は故障原因推定部、５は故障因果表記憶部、６
は結果表示部をそれぞれ示す。この故障診断装置
においては図示しない診断の対象となる回転機械
例えばモーター、ブロアー、歯車などから振動の
アナログ信号を振動信号入力端子１より、回転パ
ルス信号を回転パルス入力端子２より信号入力部
３へ取り込む。第２図に振動信号入力端子１より
取り込まれる振動のアナログ信号７の例および回
転パルス入力端子２より取り込まれる回転パルス
信号８の例を示す。信号入力部３では後述するご
とく回転パルス信号８と同期し、該回転パルス信
号間を回転周波数で逓倍してサンプリングパルス
とし、該サンプリングパルスをタイミング信号と
して振動信号７をＡ／Ｄ変換し、故障原因推定部
４へ振動データＳ１を出力する。故障原因推定部
４は入力し記憶した振動データＳ１に対して、周
波数分析すなわち次数比分析、振幅確率密度解析
等の信号処理を行ない、複数個の振動特徴量を算
出する。第３図に信号処理された１例として次数
比分析結果の表示例を示す。次に想定される複数
の故障原因がそれぞれどの程度の可能性をもつか
を算出する。この計算には故障因果表記憶部５に
格納されたデータベースが利用され、計算された
故障原因に関する結果はCRTまたはプリンタ等
で構成された結果表示部６に表示される。 次に前記各構成要素の詳細とその動作につき説
明する。 第４図は信号入力部３の詳細を示すブロツク図
である。回転パルス信号入力端子２より入力され
た回転パルス信号８は同期逓倍回路１２で回転周
波数の逓倍されたサンプリングパルス信号とな
る。このときの逓倍比は次数比分析を行なうとき
の分析最高次数の選択により決められる。次数と
は１回転の周波数に当たる周波数の場合１次と呼
ばれ、ｎ次の周波数成分まで分析しようとすると
回転周波数の2n倍で振動信号をサンプリングし
なければならない。回転パルス信号８の周波数は
時間的に変動する可能性があるので同期逓倍回路
１２は回転パルス信号８と同期をとりながら、設
定された逓倍比をもつサンプリングパルスを発生
する。このサンプリングパルス周波数の情報は遮
断周波数制御回路１３に入力され低域通過フイル
タ１４の遮断周波数の制御を行なう。低域通過フ
イルタ１４は例えば遮断周波数がサンプリングパ
ルス周波数で制御されるスイツチキヤパシタフイ
ルタや遮断周波数が電圧で制御されるアクテイブ
フイルタで構成され、遮断周波数を連続的に変化
できるものである。振動信号入力端子１から入力
された振動信号は、サンプリングパルスの際生ず
るエイリアジング効果を低減するために低域通過
フイルタ１４を通り、Ａ／Ｄ変換器１５でＡ／Ｄ
変換され、故障原因推定部４へ出力される。Ａ／
Ｄ変換器１５のサンプリングタイミングパルスと
しては同期逓倍回路１２で発生されたサンプリン
グパルスが用いられる。 次に故障原因推定の方法について説明する。 故障原因推定部４では信号入力部３より入力さ
れた振動データＳ１に対して次数比分析、振幅確
率密度解析、位相分析等の信号処理を行なう。こ
れらの分析結果から例えば１次スペクトル値と振
動実効値との比とか第３図に示す高調波スペクト
ル９，１０の値と１次スペクトル１１との比
（（V9＋V10）／V11）、あるいは振幅最大値と平均
値との比といつた複数個の特徴量を算出する。故
障因果表記憶部５は振動特徴量と故障原因との因
果関係を示したデータベースすなわち故障因果表
を格納している。そのようなデータベース構造の
例を次の表に示す。
いて該回転機械の故障原因を自動的に判定する機
能を備えた回転機械の故障診断装置に関するもの
である。 一般に回転機械から得られる振動信号の解析を
行なうためには、変化する回転に同期した間隔で
Ａ／Ｄ変換したデイジタル信号に対して周波数分
析を行ない、該回転機械の動作状態を表わす特徴
的な周波数成分が次数比分析を行なつた結果、シ
グナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比において優れたもの
であることが必要である。さらに次数比分析から
得られた特徴量をもとに診断の対象である回転機
械の型式、大小、回転数、負荷状態の影響を受け
ずに自動的に故障の原因が推定できることが望ま
しい。 従来回転機械の診断は汎用の信号解析装置によ
り行なわれており、次数比分析が可能な形でデー
タを収集することが困難であつた。また通常の周
波数分析や振動振幅の確率密度解析で得られた結
果より機械の劣化状態を評価するには、長年の経
験により蓄積された設備診断に関する多くの知識
が要求されること、さらに設備の型式、大小の差
異あるいは個人差によつて判定がばらついてしま
うという欠点があつた。 本発明の目的は回転機械の振動信号を次数比分
析できる形で収集可能な信号入力部を持ち、種々
の分析結果に基づいて故障原因を自動判定できる
回転機械の診断装置を提供する。 以下本発明を図面に基いて説明する。 第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。第１図において、１は振動信号入力端子、
２は回転パルス信号入力端子、３は信号入力部、
４は故障原因推定部、５は故障因果表記憶部、６
は結果表示部をそれぞれ示す。この故障診断装置
においては図示しない診断の対象となる回転機械
例えばモーター、ブロアー、歯車などから振動の
アナログ信号を振動信号入力端子１より、回転パ
ルス信号を回転パルス入力端子２より信号入力部
３へ取り込む。第２図に振動信号入力端子１より
取り込まれる振動のアナログ信号７の例および回
転パルス入力端子２より取り込まれる回転パルス
信号８の例を示す。信号入力部３では後述するご
とく回転パルス信号８と同期し、該回転パルス信
号間を回転周波数で逓倍してサンプリングパルス
とし、該サンプリングパルスをタイミング信号と
して振動信号７をＡ／Ｄ変換し、故障原因推定部
４へ振動データＳ１を出力する。故障原因推定部
４は入力し記憶した振動データＳ１に対して、周
波数分析すなわち次数比分析、振幅確率密度解析
等の信号処理を行ない、複数個の振動特徴量を算
出する。第３図に信号処理された１例として次数
比分析結果の表示例を示す。次に想定される複数
の故障原因がそれぞれどの程度の可能性をもつか
を算出する。この計算には故障因果表記憶部５に
格納されたデータベースが利用され、計算された
故障原因に関する結果はCRTまたはプリンタ等
で構成された結果表示部６に表示される。 次に前記各構成要素の詳細とその動作につき説
明する。 第４図は信号入力部３の詳細を示すブロツク図
である。回転パルス信号入力端子２より入力され
た回転パルス信号８は同期逓倍回路１２で回転周
波数の逓倍されたサンプリングパルス信号とな
る。このときの逓倍比は次数比分析を行なうとき
の分析最高次数の選択により決められる。次数と
は１回転の周波数に当たる周波数の場合１次と呼
ばれ、ｎ次の周波数成分まで分析しようとすると
回転周波数の2n倍で振動信号をサンプリングし
なければならない。回転パルス信号８の周波数は
時間的に変動する可能性があるので同期逓倍回路
１２は回転パルス信号８と同期をとりながら、設
定された逓倍比をもつサンプリングパルスを発生
する。このサンプリングパルス周波数の情報は遮
断周波数制御回路１３に入力され低域通過フイル
タ１４の遮断周波数の制御を行なう。低域通過フ
イルタ１４は例えば遮断周波数がサンプリングパ
ルス周波数で制御されるスイツチキヤパシタフイ
ルタや遮断周波数が電圧で制御されるアクテイブ
フイルタで構成され、遮断周波数を連続的に変化
できるものである。振動信号入力端子１から入力
された振動信号は、サンプリングパルスの際生ず
るエイリアジング効果を低減するために低域通過
フイルタ１４を通り、Ａ／Ｄ変換器１５でＡ／Ｄ
変換され、故障原因推定部４へ出力される。Ａ／
Ｄ変換器１５のサンプリングタイミングパルスと
しては同期逓倍回路１２で発生されたサンプリン
グパルスが用いられる。 次に故障原因推定の方法について説明する。 故障原因推定部４では信号入力部３より入力さ
れた振動データＳ１に対して次数比分析、振幅確
率密度解析、位相分析等の信号処理を行なう。こ
れらの分析結果から例えば１次スペクトル値と振
動実効値との比とか第３図に示す高調波スペクト
ル９，１０の値と１次スペクトル１１との比
（（V9＋V10）／V11）、あるいは振幅最大値と平均
値との比といつた複数個の特徴量を算出する。故
障因果表記憶部５は振動特徴量と故障原因との因
果関係を示したデータベースすなわち故障因果表
を格納している。そのようなデータベース構造の
例を次の表に示す。
【表】
Claims (1)
- １ 故障診断の対象となる回転機械から得られる
振動信号と回転パルス信号を入力し、回転パルス
信号と同期して該回転パルス信号間を回転周波数
の逓倍されたサンプリングパルスとし、該サンプ
リングパルスをタイミング信号として振動信号を
Ａ／Ｄ変換して出力する信号入力部と、回転機械
の故障を表す振動特徴量と故障因果関係との因果
関係を予め定めた故障因果表を備え、該故障因果
表が各故障原因別に劣化程度を示す０〜１の劣化
指数に変換するための変数群と、前記劣化指数と
各故障原因との因果の程度を示す重み係数群とで
構成されている故障因果表記憶部と、前記信号入
力部から入力された振動信号を信号処理し複数の
振動特徴量を算出し、該振動特徴量を前記故障因
果表記憶部に記憶されている振動特徴量と故障因
果関係のデータベースに基いて種々の故障原因を
推定する故障原因推定部と、前記故障原因推定部
からの推定結果を表示する結果表示部からなるこ
とを特徴とする回転機械の故障診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20377182A JPS5994018A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 回転機械の故障診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20377182A JPS5994018A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 回転機械の故障診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994018A JPS5994018A (ja) | 1984-05-30 |
| JPH0252971B2 true JPH0252971B2 (ja) | 1990-11-15 |
Family
ID=16479531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20377182A Granted JPS5994018A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 回転機械の故障診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994018A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6433697A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-03 | Anritsu Corp | Abnormality diagnosis method for system |
| JP2685513B2 (ja) * | 1988-07-04 | 1997-12-03 | 株式会社日立製作所 | Ａｅによる機械摺動部の異常診断装置 |
| JP3213304B2 (ja) * | 1989-03-14 | 2001-10-02 | 株式会社戸上電機製作所 | 配電線事故診断方法及びその装置 |
| JPH03885A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 抄紙機ドライヤの故障診断方法 |
| JP2966001B2 (ja) * | 1989-07-19 | 1999-10-25 | 株式会社戸上電機製作所 | 配電線事故診断方法 |
| JP2613360B2 (ja) * | 1994-06-03 | 1997-05-28 | 株式会社日立製作所 | 機器／設備の診断システム |
| JP4613755B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2011-01-19 | オムロン株式会社 | 検査装置および検査方法 |
| JP2007101244A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Omron Corp | 検査装置 |
| JP5161645B2 (ja) * | 2008-04-30 | 2013-03-13 | 株式会社東芝 | 時系列データ監視システム |
| DE102010041889A1 (de) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Continental Automotive Gmbh | Diagnose-Verfahren für einen Torsionsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP20377182A patent/JPS5994018A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5994018A (ja) | 1984-05-30 |
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