JPH06100198B2 - ポンプの寿命予測方法 - Google Patents
ポンプの寿命予測方法Info
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- JPH06100198B2 JPH06100198B2 JP63156980A JP15698088A JPH06100198B2 JP H06100198 B2 JPH06100198 B2 JP H06100198B2 JP 63156980 A JP63156980 A JP 63156980A JP 15698088 A JP15698088 A JP 15698088A JP H06100198 B2 JPH06100198 B2 JP H06100198B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 32
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 28
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0088—Testing machines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/82—Forecasts
- F05D2260/821—Parameter estimation or prediction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポンプの寿命予測方法に係り、特に、ポンプ
の振動加速度と回数とを測定してインデューサやインペ
ラの寿命を予測するポンプの寿命予測方法に関するもの
である。
の振動加速度と回数とを測定してインデューサやインペ
ラの寿命を予測するポンプの寿命予測方法に関するもの
である。
［従来の技術］ タンク等から液体を吸い上げるポンプにキャビテーショ
ンが発生すると、揚程，軸動力，効率などが急激に低下
し、騒音，振動を生じる。また、インデューサやインペ
ラ等の周辺の材料がエロージョンにより侵される。
ンが発生すると、揚程，軸動力，効率などが急激に低下
し、騒音，振動を生じる。また、インデューサやインペ
ラ等の周辺の材料がエロージョンにより侵される。
そのため、ポンプのケーシングに加速度センサや超音波
センサを設け、これらセンサによってケーシングの振動
やケーシング内の気泡音を監視し、キャビテーションを
回避する技術が開発された（特開昭61−244896号公報、
特開昭61−244897号公報等）。
センサを設け、これらセンサによってケーシングの振動
やケーシング内の気泡音を監視し、キャビテーションを
回避する技術が開発された（特開昭61−244896号公報、
特開昭61−244897号公報等）。
これらの技術によれば、振動や気泡音が急に大きくなっ
たときキャビテーションが発生したと判断して、ポンプ
の流入弁を開いたりインペラの回転速度を落としたりす
る。これにより、一旦キャビテーションが発生しても速
やかに通常の運転状態に戻すことができる。
たときキャビテーションが発生したと判断して、ポンプ
の流入弁を開いたりインペラの回転速度を落としたりす
る。これにより、一旦キャビテーションが発生しても速
やかに通常の運転状態に戻すことができる。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、これら先行技術は、キャビテーションの単発的
な発生を防止するものであり、キャビテーションの度ご
とにインデューサやインペラに発生するエロージョンに
よって、インデューサやインペラに累積的に形成される
侵食の様子を把握することはできない。
な発生を防止するものであり、キャビテーションの度ご
とにインデューサやインペラに発生するエロージョンに
よって、インデューサやインペラに累積的に形成される
侵食の様子を把握することはできない。
従って、インデューサやインペラが、過去のキャビテー
ション時のエロージョンによって累積的に侵食され機械
的強度の限界に至ると、次回のキャビテーションによっ
て突然破損することとなり、ポンプの寿命を予測するこ
とが困難であった。
ション時のエロージョンによって累積的に侵食され機械
的強度の限界に至ると、次回のキャビテーションによっ
て突然破損することとなり、ポンプの寿命を予測するこ
とが困難であった。
以上の事情を鑑みて創案された本発明の目的は、インデ
ューサやインペラの寿命を適確に予測することができる
ポンプの寿命予測方法を提供することにある。
ューサやインペラの寿命を適確に予測することができる
ポンプの寿命予測方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成すべく本発明は、ポンプのキャビテーシ
ョンの発生しやすい部位の近傍に加速度センサを取り付
け、該加速度センサで検知した加速度によるキャビテー
ションの強度と回数とを積算し、その積算値が所定の値
を超えたときに、ポンプが寿命になったと判断するよう
にしたポンプの寿命予測方法である。
ョンの発生しやすい部位の近傍に加速度センサを取り付
け、該加速度センサで検知した加速度によるキャビテー
ションの強度と回数とを積算し、その積算値が所定の値
を超えたときに、ポンプが寿命になったと判断するよう
にしたポンプの寿命予測方法である。
［作用］ ポンプにキャビテーションが発生すると、インデューサ
やインペラが、エロージョンによって侵食される。本発
明者は、このエロージョンによる侵食量（侵食深さ及び
面積）は、キャビテーションの強度と回数との積算値に
相関があることを見出だした。
やインペラが、エロージョンによって侵食される。本発
明者は、このエロージョンによる侵食量（侵食深さ及び
面積）は、キャビテーションの強度と回数との積算値に
相関があることを見出だした。
何故なら、キャビテーションが発生する毎に、インデュ
ーサやインペラにそのキャビテーション強度に応じたエ
ロージョンが起こり、そのエロージョンの回数すなわち
キャビテーションの回数ごとにインデューサやインペラ
が累積的に侵食されるからである。
ーサやインペラにそのキャビテーション強度に応じたエ
ロージョンが起こり、そのエロージョンの回数すなわち
キャビテーションの回数ごとにインデューサやインペラ
が累積的に侵食されるからである。
本発明はこの点に着目してなされたものであり、加速度
によるキャビテーションの強度と回数とを積算し、その
積算値が所定の値を超えたときに、インデューサやイン
ペラが寿命になったと即ちポンプが寿命になったと判断
するようにしたものである。
によるキャビテーションの強度と回数とを積算し、その
積算値が所定の値を超えたときに、インデューサやイン
ペラが寿命になったと即ちポンプが寿命になったと判断
するようにしたものである。
［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基ずいて詳述
する。
する。
第１図に示す如く、まずデータ取用ポンプ２のキャビテ
ーションの発生しやすい部位の近傍に、キャビテーショ
ンの発生を検知できる加速度センサ１を取り付ける。本
実施例にあっては、加速度センサ１はポンプ２の吸込口
３近傍のケーシング４に取り付けられている。
ーションの発生しやすい部位の近傍に、キャビテーショ
ンの発生を検知できる加速度センサ１を取り付ける。本
実施例にあっては、加速度センサ１はポンプ２の吸込口
３近傍のケーシング４に取り付けられている。
キャビテーションは、例えばタンク（図示せず）等の流
体源の液位が低下したり、ポンプ２に導入される流量が
低下すると発生する。その様子を第２図および第３図に
示す。第２図に示す如く、上記液位ｌが低下した時に振
動加速度ｖが上昇している。また第３図に示す如く、上
記流量ｆが低下した時にも同様に振動加速度ｖが上昇し
ている。従って、上記液位ｌや流量ｆが低下した時に生
じるキャビテーションの強度を、加速度センサ１で検出
される振動加速度ｖの上昇度で把握することができる。
体源の液位が低下したり、ポンプ２に導入される流量が
低下すると発生する。その様子を第２図および第３図に
示す。第２図に示す如く、上記液位ｌが低下した時に振
動加速度ｖが上昇している。また第３図に示す如く、上
記流量ｆが低下した時にも同様に振動加速度ｖが上昇し
ている。従って、上記液位ｌや流量ｆが低下した時に生
じるキャビテーションの強度を、加速度センサ１で検出
される振動加速度ｖの上昇度で把握することができる。
上記加速度センサ１により検出した振動加速度ｖを運転
時間ｔとの関係で表すと、第４図に示す如く表すことが
できる。図示するように、キャビテーションの振動加速
度ｖは波のピークとして現れる。この波のピークの高さ
ｈが、キャビテーションの強度である。また、所定の運
転時間ｔで上記振動加速度が上昇する回数、すなわち上
記波のピークが現れる回数がキャビテーションの回数ｎ
である。
時間ｔとの関係で表すと、第４図に示す如く表すことが
できる。図示するように、キャビテーションの振動加速
度ｖは波のピークとして現れる。この波のピークの高さ
ｈが、キャビテーションの強度である。また、所定の運
転時間ｔで上記振動加速度が上昇する回数、すなわち上
記波のピークが現れる回数がキャビテーションの回数ｎ
である。
そして、上記データ取用ポンプ２を実際に作動させ、上
記センサ１で検知したキヤビテーションが発生したとき
の振動加速度ｖの強度ｈと回数ｎとの積を累積的に積算
しておく。また、これと併行して、任意の積算値におけ
るデータ取用ポンプ２のインデューサ５やインペラ６に
実際に発生したエロージョンによる侵食量（侵食深さ及
び面積）を複数点測定しておく。
記センサ１で検知したキヤビテーションが発生したとき
の振動加速度ｖの強度ｈと回数ｎとの積を累積的に積算
しておく。また、これと併行して、任意の積算値におけ
るデータ取用ポンプ２のインデューサ５やインペラ６に
実際に発生したエロージョンによる侵食量（侵食深さ及
び面積）を複数点測定しておく。
この侵食量の測定は、インデューサ５やインペラ６が機
械的に破損するまで行うことが好ましいが、必ずしもイ
ンデューサ５等が破損するまで行う必要はなく、数回の
測定で止めても即ち破損前に止めてもよい。その場合、
それらのプロット点を直線又は曲線で繋ぎ、その先端を
インデューサ５やインペラ６が機械的に破損するであろ
う侵食量まで延長する。
械的に破損するまで行うことが好ましいが、必ずしもイ
ンデューサ５等が破損するまで行う必要はなく、数回の
測定で止めても即ち破損前に止めてもよい。その場合、
それらのプロット点を直線又は曲線で繋ぎ、その先端を
インデューサ５やインペラ６が機械的に破損するであろ
う侵食量まで延長する。
上記積算値と侵食量（侵食深さ及び面積）とは相関関係
にある。何故なら、キャビテーションが発生する毎に、
インデューサ５やインペラ６にそのキャビテーション強
度に応じたエロージョンが起こり、そのエロージョンの
回数すなわちキャビテーションの回数ごとにインデュー
サ５やインペラ６が累積的に侵食されるからである。
にある。何故なら、キャビテーションが発生する毎に、
インデューサ５やインペラ６にそのキャビテーション強
度に応じたエロージョンが起こり、そのエロージョンの
回数すなわちキャビテーションの回数ごとにインデュー
サ５やインペラ６が累積的に侵食されるからである。
この事実に鑑みてデータ取用ポンプ２で得られた積算値
と侵食量とを対応づけた相関データを予め作成してお
く。具体的にこの相関データとしては、例えば横軸に積
算値を採り、縦軸に侵食深さ又は侵食面積を採ったもの
が考えられる。この相関データは、右上りの曲線とな
り、インデューサ５やインペラ６が破損したところで途
切れる。
と侵食量とを対応づけた相関データを予め作成してお
く。具体的にこの相関データとしては、例えば横軸に積
算値を採り、縦軸に侵食深さ又は侵食面積を採ったもの
が考えられる。この相関データは、右上りの曲線とな
り、インデューサ５やインペラ６が破損したところで途
切れる。
他方、寿命を測定すべきポンプ２にも第１図に示すデー
タ取用のポンプ２と同様に、キャビテーションの発生を
検知できる加速度センサ１が、ポンプ２の吸込口３近傍
のケーシング４に取り付けられている。寿命を測定すべ
きポンプ２は、前記データ取用ポンプ２と同型のポンプ
であることは勿論である。従って、それらの図面は第１
図で共用する。寿命を測定すべきポンプ２に取り付けら
れた加速度センサ１は、キャビテーションが発生したと
きの振動加速度ｖの強度ｈと回数ｎとの積を累積的に積
算する。
タ取用のポンプ２と同様に、キャビテーションの発生を
検知できる加速度センサ１が、ポンプ２の吸込口３近傍
のケーシング４に取り付けられている。寿命を測定すべ
きポンプ２は、前記データ取用ポンプ２と同型のポンプ
であることは勿論である。従って、それらの図面は第１
図で共用する。寿命を測定すべきポンプ２に取り付けら
れた加速度センサ１は、キャビテーションが発生したと
きの振動加速度ｖの強度ｈと回数ｎとの積を累積的に積
算する。
寿命を測定すべきポンプ２は、前記データ取用ポンプ２
とは別の新たなポンプであってもよく、データ取用ポン
プ２そのものであってもよい。すなわち、前記データ取
用ポンプ２でインデューサ５やインペラ６が機械的に破
損するまで侵食量の測定を行った場合には、データ取用
ポンプ２と寿命を測定すべきポンプ２とは別のポンプに
なる。他方、データ取用ポンプ２の破損前に侵食量の測
定を止めて、過去の測定点を直線又は曲線で繋ぎ、その
先端をインデューサ５やインペラ６が機械的に破損する
であろう侵食量まで延長した場合には、データ取用ポン
プ２自体をそれ以降寿命を測定すべきポンプ２として用
いてもよい。
とは別の新たなポンプであってもよく、データ取用ポン
プ２そのものであってもよい。すなわち、前記データ取
用ポンプ２でインデューサ５やインペラ６が機械的に破
損するまで侵食量の測定を行った場合には、データ取用
ポンプ２と寿命を測定すべきポンプ２とは別のポンプに
なる。他方、データ取用ポンプ２の破損前に侵食量の測
定を止めて、過去の測定点を直線又は曲線で繋ぎ、その
先端をインデューサ５やインペラ６が機械的に破損する
であろう侵食量まで延長した場合には、データ取用ポン
プ２自体をそれ以降寿命を測定すべきポンプ２として用
いてもよい。
次に上記実施例における作用を述べる。
寿命を測定すべきポンプ２に取り付けられた加速度セン
サ１は、ポンプ２の吸込口３近傍のケーシング４に位置
しているので、ベアリングのブレ等の他の振動を検知す
ることがなく、キャビテーションの初生を適確に検知す
る。
サ１は、ポンプ２の吸込口３近傍のケーシング４に位置
しているので、ベアリングのブレ等の他の振動を検知す
ることがなく、キャビテーションの初生を適確に検知す
る。
この加速度センサ１は、キャビテーションが発生したと
きの振動加速度ｖの強度ｈと回数ｎとの積を累積的に積
算する。そして、その積算値をデータ取用ポンプ２で得
られた上記相関データの横軸に当てはめて、寿命を測定
すべきポンプ２のインデューサ５やインペラ６に発生し
ているであろうエロージョンによる侵食深さ及び面積を
推定する。これにより、インデューサ５やインペラ６の
寿命を適確に予測でき、寿命を測定すべきポンプ２の寿
命を判断できる。
きの振動加速度ｖの強度ｈと回数ｎとの積を累積的に積
算する。そして、その積算値をデータ取用ポンプ２で得
られた上記相関データの横軸に当てはめて、寿命を測定
すべきポンプ２のインデューサ５やインペラ６に発生し
ているであろうエロージョンによる侵食深さ及び面積を
推定する。これにより、インデューサ５やインペラ６の
寿命を適確に予測でき、寿命を測定すべきポンプ２の寿
命を判断できる。
上記積算値が大きくなりエロージョンによる侵食深さ及
び面積が増加してきたであろうと予測される場合には、
次の三つが考えられる。第一にキャビテーションの強度
ｈが大きく、かつ回数ｎが多い場合、第二のキャビテー
ションの強度ｈが非常に大きく、その回数ｎがやや少な
い場合、第三にキャビテーションの強度ｈはやや小さい
が、その回数ｎが非常に多い場合である。従って、本実
施例はこれらの点も考慮した上でポンプの寿命を推定し
ているのである。
び面積が増加してきたであろうと予測される場合には、
次の三つが考えられる。第一にキャビテーションの強度
ｈが大きく、かつ回数ｎが多い場合、第二のキャビテー
ションの強度ｈが非常に大きく、その回数ｎがやや少な
い場合、第三にキャビテーションの強度ｈはやや小さい
が、その回数ｎが非常に多い場合である。従って、本実
施例はこれらの点も考慮した上でポンプの寿命を推定し
ているのである。
ところで、上記相関データに基づき寿命を予測するに際
し、データ取用ポンプ２と寿命を予測すべきポンプ２と
が別のポンプの場合、寿命を予測すべき各ポンプ２の初
期状態の振動加速度ｖを測定しておく必要がある。何故
なら、各ポンプ２はその運転状況によって初期状態の振
動加速度ｖの強さが異なるため、第４図に示すキャビテ
ーション強度ｈの立上がりとなる基準面を決定する必要
があるからである。
し、データ取用ポンプ２と寿命を予測すべきポンプ２と
が別のポンプの場合、寿命を予測すべき各ポンプ２の初
期状態の振動加速度ｖを測定しておく必要がある。何故
なら、各ポンプ２はその運転状況によって初期状態の振
動加速度ｖの強さが異なるため、第４図に示すキャビテ
ーション強度ｈの立上がりとなる基準面を決定する必要
があるからである。
［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、ポンプのインデューサや
インペラの寿命を適確に予測することができるという優
れた効果を発揮できる。
インペラの寿命を適確に予測することができるという優
れた効果を発揮できる。
第１図は本発明方法を実施するために採用するポンプの
要部側断面図、第２図は加速度と液位との関係を示すグ
ラフ、第３図は加速度と流量との関係を示すグラフ、第
４図は加速度と運転時間との関係を示すグラフである。 図中、１は加速度センサ、２はポンプ、５はインデュー
サ、６はインペラ、ｈはキャビテーションの強度、ｎは
キャビテーションの回数である。
要部側断面図、第２図は加速度と液位との関係を示すグ
ラフ、第３図は加速度と流量との関係を示すグラフ、第
４図は加速度と運転時間との関係を示すグラフである。 図中、１は加速度センサ、２はポンプ、５はインデュー
サ、６はインペラ、ｈはキャビテーションの強度、ｎは
キャビテーションの回数である。
Claims (1)
- 【請求項１】ポンプのキャビテーションの発生しやすい
部位の近傍に加速度センサを取り付け、該加速度センサ
で検知した加速度によるキャビテーションの強度と回数
とを積算し、その積算値が所定の値を超えたときに、ポ
ンプが寿命になったと判断するようにしたポンプの寿命
予測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156980A JPH06100198B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | ポンプの寿命予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156980A JPH06100198B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | ポンプの寿命予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210000A JPH0210000A (ja) | 1990-01-12 |
| JPH06100198B2 true JPH06100198B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15639536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63156980A Expired - Lifetime JPH06100198B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | ポンプの寿命予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100198B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000085407A (ja) | 1998-07-17 | 2000-03-28 | Denso Corp | 車間制御装置及び記録媒体 |
| JP6693198B2 (ja) | 2016-03-18 | 2020-05-13 | 株式会社Ihi | 異常判定装置及び異常判定方法 |
| JP6648641B2 (ja) * | 2016-06-06 | 2020-02-14 | 株式会社Ihi | 歪み推定装置、診断装置、及び歪み推定方法 |
| JP6677608B2 (ja) * | 2016-09-05 | 2020-04-08 | 株式会社東芝 | 水力機械の壊食予測装置および予測方法 |
| CN112576537B (zh) * | 2020-12-14 | 2022-04-26 | 湘潭大学 | 一种离心泵汽蚀程度的实时评估方法及评估系统 |
| CN113324913B (zh) * | 2021-05-19 | 2022-06-21 | 西安交通大学 | 基于激振器的变压器油空化阈值的测定装置及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244897A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-31 | Shipbuild Res Assoc Japan | 遠心ポンプのキヤビテ−シヨン回避装置 |
| JPS61244896A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-31 | Shipbuild Res Assoc Japan | 遠心ポンプのキヤビテ−シヨン回避装置 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63156980A patent/JPH06100198B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0210000A (ja) | 1990-01-12 |
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