JPH0735982B2 - 携帯型バランシング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は回転機械の回転体に生じる不釣合（以下アン
バランスと呼ぶ）の量と位置を正確に決めるための装置
に関する。

【従来の技術】

タービン発電機や電動機のように現地で回転体が結合さ
れて一体化される場合、工場製作時は個々に精度よくア
ンバランスの調製が行われてもそれぞれのアンバランス
の残留量が現地で許容値をオーバしアンバランスによる
振動が発生する場合がある。また結合時回転中心が組立
誤差の分だけずれ、見掛上のアンバランスを発生し、振
動を増大することもある。これらのアンバランスは現地
のフイールドバランシング作業で修正される。 また永年運転された機械では、回転体の経年変化でアン
バランスが増大して振動が増大することもある。さらに
発電機ロータの場合、軸方向に切られたスロットにコイ
ルが挿入されているため、コイルに励磁電流が流れると
発熱が生じる。この熱を空気あるいは水素で冷却してい
るわけであるが、この冷却効果が流路抵抗の差等により
不均一があるとロータに温度分布が生じて曲がったり、
コイルが遠心力で飛び出さないようにするための楔，絶
縁物に熱膨張時抵抗の差があると、ロータが曲がり振動
が増大する場合がある。 このように振動が増大した場合はやはりフイールドバラ
ンシング作業で回転体のアンバランスを再修正する。 このフイールドバランシングは次の手順によつて行われ
る。 （１）回転数に一致した振動の振幅と予め回転体に設け
た基準位置からの振動位相を測定する。 （２）次に回転体に定められたアンバランス修正面に試
し重りを取りつけて（１）と同様の測定をする。 （３）上記（１），（２）の振動ベクトルと試し重りの
大きさと取付角度より回転体のアンバランスの大きさと
位置を演算する。 さらに前述した熱によるアンバランス振動が発生した場
合、機械の安全性を確保するため発電プラントの運用負
荷において振動レベルが許容値を満足するように、ロー
タの熱曲がりによるアンバランス成分を考慮してフイー
ルドバランスを行っている。 上記は一面による修正を述べたが一面修正だけでアンバ
ランスが決められない場合二面を用いた修正を行う。 これらのアンバランスを決める演算（以下バランス演算
と言う）はベクトル演算のため専門の技術者が行う。ま
た、振動の回転数成分の分析およびバランス演算回路ま
で備えた専用のバランサーなども使われている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしこれらのバランサーには、次のような欠点があ
る。 （１）従来１種類の試験回転数しかアンバランスをきめ
られない。このため機械の使用回転数が広範囲になるイ
ンバータ電動機や産業用の駆動タービンあるいは工作機
械のように材料などで回転速度を変えるような回転機械
ではフイールドバランシングが精度よく迅速に行えな
い。 （２）２種類の試験回転数を満足するアンバランスの決
定は専門の技術者を必要とし、また長軸のタービンロー
タやジエットエンジン用ロータなどのバランシング用に
開発された多速度，多軸受用バランス演算式は、最小二
乗法，モード法などあるがこれらの演算はパソコンやミ
ニコン等の計算機を使用することと操作に専門の技術者
を必要とし、コストが高くなる。 さらに、従来のバランシング装置は機械の定格回転数以
内に存在する危険速度における振動レベルを低減するた
めのものであり、これらは機械の安全性を確保する上で
重要ではあるが、機械の起動及び停止時だけに問題とな
る一過性のものである。例えばタービン発電機のように
運用時における振動が安全性を考えた場合極めて重要と
なる機械があるが、負荷運用時でのフイールドバランス
作業には熟練した専門家が行っているのが現状である。 この発明は、回転機械の回転体に生じるアンバランスを
調整するため、２種類の回転数を任意に指定し、S/V曲
線から容易に修正重りを決定できる携帯型バランシング
装置を提供することを目的とする。 さらにこの発明は、機械の昇速あるいは減速時に得られ
るS/V曲線と振動レベルのグラフから任意の２種類の回
転数と機械の運用負荷とを指定することにより、指定さ
れた回転数及び指定された負荷における振動を低減させ
る修正重りを決定できる携帯型バランシング装置を提供
することを目的とする。 さらにこの発明は、回転機械の回転体に生じるアンバラ
ンスを調整するため、２種類の回転数を任意に指定し、
S/V曲線から容易に修正重りを決定できバランス後の振
動状態が、全回転数領域に対し、確認のための運転を行
う前に予め把握できる携帯型バランシング装置を提供す
ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的は請求項１の装置によれば、回転機械の軸受に
設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換する
２つの振動検出器と、この振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
A/D変換回路と、このA/D変換サンプリングとこのサンプ
リング開始を前記回転体の回転に同期させるために予め
前記回転体に設けた基準位置を電気信号として出力する
回転パルス検出器と、前記A/D変換回路のサンプリング
間隔を前記回転体の１回転を基本にしその次数倍で行う
ため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前記A/D変換
回路のデジタル電気信号を次数分析し、回転に同期した
信号のレベルと回転パルスを基準とした信号の位相を出
力する高速フーリエ変換（以下FFTという）プロセツサ
ーと、このFFTプロセツサーで次数分析したデータのう
ち回転数に相当した１次の基本成分のみ抽出し回転数と
その振動レベルをグラフ化するS/V回路と、前記回転パ
ルス検出器の基本パルス信号よりA/D変換回路の動作開
始を制御しS/V回路からの１次基本成分のデータを用い
て前記回転体の不釣合量および前記回転体の基準位置か
らの不釣合位置を演算するバランス演算回路と、このバ
ランス演算回路の演算結果を表示する表示回路から構成
する携帯型バランシング装置によつて達成される。 上記目的は、請求項２の装置によれば、回転機械の軸受
に設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換す
る２つの振動検出器とこの振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
A/D変換回路と、このA/D変換サンプリングとこのサンプ
リング開始を前記回転体の回転に同期させるために予め
前記回転体に設けた基準位置を電気信号として出力する
回転パルス検出器と、前記A/D変換回路のサンプリング
間隔を前記回転体の１回転を基本にしその次数倍で行う
ため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前記A/D変換
回路のデジタル電気信号を次数分析し、回転に同期した
信号のレベルと回転パルスを基準とした信号の位相を出
力する高速フーリエ変換プロセツサーと、この高速フー
リエ変換プロセツサーで次数分析したデータのうち回転
数に相当した１次の基本成分のみ抽出し回転数とその振
動レベルをグラフ化するS/V回路と、タービン発電機な
どの負荷を検出する負荷検出回路と、前記回転パルス検
出器の基本パルス信号及び前記負荷検出回路で検出され
た負荷信号から前記A/D変換回路の動作開始を制御し、
前記S/Vからの１次基本成分のデータを用いて前記回転
体の不釣合量及び前記回転体の基準位置からの不釣合位
置を演算するバランス演算回路と、このバランス演算回
路の演算結果を表示する表示回路から構成する携帯型バ
ランシング装置によつて達成される。 上記目的は請求項３の装置によれば、回転機械の軸受に
設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換する
２つの振動検出器と、この振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
A/D変換回路と、このA/D変換サンプリングとこのサンプ
リング開始を前記回転体の回転に同期させるために予め
前記回転体に設けた基準位置を電気信号として出力する
回転パルス検出器と、前記A/D変換回路のサンプリング
間隔を前記回転体の１回転を基本にしその次数倍で行う
ため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前記A/D変換
回路のデジタル電気信号を次数分析し、回転に同期した
信号のレベルと回転パルスを基準とした信号の位相を出
力する高速フーリエ変換プロセツサーと、この高速フー
リエ変換プロセツサーで次数分析したデータのうち回転
数に相当した１次の基本成分のみ抽出し回転数とその振
動レベルをグラフ化するS/V回路と、前記回転パルス検
出器の基本パルス信号よりA/D変換回路の動作開始を制
御しS/V回路からの１次基本成分のデータを用いて前記
回転体の不釣合量および前記回転体の基準位置からの不
釣合位置を演算するバランス演算回路と、それぞれの振
動測定点について、前記回転機械の全回転数領域に対
し、回転体の釣り合い状態を計算するために前記１次基
本成分の振幅，位相，回転数を記憶し演算を行う振動予
測演算回路と、前記バランス演算回路あるいは前記振動
予測演算回路の演算結果を表示する表示回路から構成さ
れ、前記S/V回路で作成した回転数と振動レベルのグラ
フから任意の２個の回転数を指摘し、それぞれの振動を
低減する不釣合の量と位置を演算するとともに、バラン
ス後の釣合状態が全回転数に対し表示される携帯型バラ
ンシング装置によつて達成される。

【作用】

この発明の請求項１の装置によれば、S/V曲線は表示回
路に表示されるため作業者はS/V曲線データを見ながら
２種類の回転数を指示することにより指定した回転数の
データがバランス演算回路に自動的に取り込まれ、これ
らのデータから回転体のアンバランスの量と位置が演算
されその結果が表示回路に表示される。このためバラン
シング作業を迅速に行うことができ、S/V曲線をみなが
ら最適試験で回転数を選べるため使用機械が広範囲の機
械でもアンバランスを精度よく修正することができる。 さらにこの発明の請求項２の装置によれば、回転機械の
運用中に発生したアンバランス要因による振動データが
予め設定された負荷に達すると、負荷検出回路により自
動的にバランス演算回路に取り込まれ、これらのデータ
から回転体に存在する重量アンバランス及び運用中に発
生した負荷アンバランスの両者を考慮したアンバランス
の量と位置とが演算され、その結果が表示回路に表示さ
れる。このためバランシング作業を迅速に行うことがで
き、S/V曲線を見ながらバランスを行う回転数が選択で
き、さらに、タービン発電機に代表されるような運転中
にアンバランスが発生する可能性が高い回転機械のバラ
ンシングを効率よくかつ熟練を要しないで行うことがで
きる。 さらにこの発明の請求項３の装置によれば、S/V曲線は
表示回路に表示されるため作業者はS/V曲線データを見
ながら２種類の回転数を指示することにより、指定した
回転数のデータを見ながらバランス演算回路に自動的に
取り込まれ、これらのデータから回転体のアンバランス
の量と位置が演算され、その結果が表示回路に表示され
るとともに、回転機械が運転される全回転領域に対する
バランス調整後の振動状態が、実際にバランス調整を行
う前に予め表示される。このためバランス演算の妥当性
を予め確認できるため、タービン発電機などでは数時間
から半日かかつていたバランスウエイト取り付けの再調
整に要する時間と労力，バランス確認のための機械の運
転が不要となる。このためバランシング作業を迅速に行
うことができ、S/V曲線のみが最適試験で回転数を選べ
るため使用機械が広範囲の機械でもシンバランスを精度
良く修正することができる。

【実施例】

以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。第１
図はこの発明の請求項１の実施例による携帯型バランシ
ング装置の系統図、第２図は第１図の携帯型バランシン
グ装置の表示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V
曲線を示す図、第３図は第１図の携帯型バランシング装
置の表示回路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線
を示す図、第４図は第１図の携帯型バランシング装置の
表示回路におけるバランス演算結果を示す図である。 振動検出器１のA,1のＢは回転機械の軸受に取付けて回
転体から生じる振動を電気信号として検出する。軸受の
振動検出方向は回転体のアンバランスによる振動を発生
し易い半径方向とし横軸機械では水平方向と垂直方向で
ある。但し振動検出器１のA,1のＢはいずれも検出方向
を同一にする。振動検出器１の振動センサーとしては加
速度型，速度型，変位型などあるが低周波感度が高くし
かも500Hz程度の振動数まで応答する速度型センサーを
一般に使用する。増幅回路２は前記振動検出器１からの
出力信号をA/D変換回路３に入力する信号の最適レベル
まで増幅する。また増幅回路２は速度に比例した電気信
号を積分し変位に比例した電気信号にする。また増幅レ
ベルはA/D変換回路３がオーバした場合はA/D変換回路か
らの信号で最適レベルまで自動的に調整される。A/D変
換回路３の入力レベルがこの時設定されている増幅回路
２のレンジの30％以下の場合は最適レベルまで自動的に
調整される。 最適化された増幅回路２の出力信号はA/D変換回路３で
デジタル出力信号に変換される。このA/D変換回路は10
ビツトA/Dコンバータを使用する。またFFTプロセツサー
４で次数分析を行うためA/D変換回路３ではデータのサ
ンプリングを回転パルスを基準にした逓倍化パルスで行
う、このため回転体に予め定めた回転基準位置を回転パ
ルス検出器６から回転パルス信号として検出する。この
回転パルス検出器６には光電式パルス検出センサーを使
用し、回転体の基準位置には反射テープ等を貼付てお
く。なお回転体の回転基準位置は、試しおもりや回転体
の修正おもりの取付位置の基準にするため回転体の組立
基準やキー溝等分かり易い位置を選ぶ。回転パルス検出
器６のパルス信号は回転体１回転当たり１回発生し完全
に回転数と同期している。このパルス信号を逓倍回路７
とバランス演算回路８に入力する。 逓倍回路７では１回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。この装置では64分割しているがこの64逓
倍した周期でA/D変換のサンプリングを制御する。従っ
てA/D変換回路３ではアナログ信号を回転数の1/64周期
毎にサンプリングしている。即ちA/Dコンバータのデー
タ数は1024点（10ビツト）を使用しており常に16回転分
のデータが取り込まれ、これは回転数が変化しても常に
一定となる。 こうすることにより振動検出器１で検出した時間軸信号
はA/D変換回路３で回転を基準軸としたデジタル信号に
変換される。このデジタル信号はFFTプロセツサー４で
次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を１次と
してこの整数倍（次数と言う）の振動スペクトルが分析
される。この装置では回転数の6.25次まで分析し、それ
ぞれの振動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相
を求めている。S/V回路５ではFFTプロセツサー４で次数
分析したスペクトルから１次成分のみ抽出し振幅と位相
のデータを記憶しS/V曲線を作成する。 このS/V曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転数
に相当する振動レベルである。第２図はS/V曲線の例で1
500rpmから3500rpmのデータを表している。 S/V回路５の動作およびS/V曲線の作成を詳細に説明する
と、回転パルス検出器６のパルス信号をバランス演算回
路８が検知し、A/D変換回路３のサンプリング開始を指
示する。サンプリングされたデータはFFTプロセツサー
４で次数分析されそのうちの１次成分のみS/V回路５に
入力される。次にS/V曲線にデータが記憶されたことがS
/V回路５よりバランス演算回路８に指示されると、バラ
ンス演算回路８では次の回転パルスを検知し次のデータ
のサンプリングをA/D変換回路３に指示する。この作業
は予め指定した測定開始の回転数から測定完了の回転数
まで自動的に行われる。第２図の例では1500rpmから350
0rpmまで測定した。ここで作成されたS/V曲線はバラン
ス演算回路８に入力され同時に表示回路９に表示され
る。このようにして回転体のアンバランスを演算するに
必要な振動の計測がおこなわれる。 次にアンバランスの測定を行う演算について表示回路９
の表示例を用いてバランス演算回路８の手順を説明す
る。 １）バランシングの開始準備 この装置の表示回路９から次の条件を入力する。 対象機械の使用回転数（最小，最大，定格回転数）
を入力するとS/V曲線の作成回転数範囲が決定される。 試験回転数の種類を選別する（一速度，二速度）。
第２図（イ）では二速度を表示している。 回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別
する（一修正面，二修正面）第２図の（イ）では二修正
面を表示している。 ２）イニシアル試験 この試験は、回転体のアンバランスに相当する振動を測
定する試験である。第２図がイニシアル試験の指示およ
びS/V曲線を表示した表示回路を示しており第２図
（イ）でカーソルをイニシアル試験に指定し、（ロ）と
（ハ）は指定に従って回転機械を運転しS/V曲線を測定
した例である。 第２図（ロ）は振動検出器１のＡが測定したデータを示
す表示で、第２図（ハ）は振動検出器１のＢが測定した
データを示す表示である。データは回転数の上昇時に測
定され、これらのS/V曲線からアンバランスを決定する
２種類の回転数がカーソルで指定され、各々のデータが
第２図（ロ）、第２図（ハ）に表示されている。データ
は測定点A,B試験速度1,2と共に該当する振動のベクトル
がS/V曲線から抽出されている。このデータではカーソ
ルによつて2885.5rpmと3580.3rpmの２種類の回転数が指
定されている。 ３）トライアル試験（１），（２） この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試し重りを修正面に取り付けてその振動
応答を調べる試験である。第３図は第２回のトライアル
試験を表示している。第１回のトライアル試験は図示し
ていないが第２回と同様に行った。 修正面２に取り付けられた試しおもりは4gで取り付け位
置は回転体の基準位置から回転と反対の方向90°であ
る。その試験結果のS/V曲線がＡ点は（ロ）、Ｂ点は
（ハ）に表示されている。このS/V曲線からイニシアル
試験で指定した２種類の回転数に最も近い回転数のデー
タが抽出される。この例では2882.0rpmと3590.3rpmの振
動ベクトルが抽出されている。 またトライアル試験（１），（２）の振動ベクトルとイ
ニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路８で比
較され、その変化巾が少ない場合はバランス演算の計算
誤差を大きくするため、再試験のコメントが第３図の
（ロ），（ハ）に表示される。その場合は、第３図
（イ）の試しおもりを大きくしてデータの取り直しを行
う。 ４）修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第１図のバランス演算回路８で
行う上記２）,3）のデータを使用し予め指定した２種類
の回転速度における目標振動値を満足する修正面1,2の
修正おもりの大きさと位置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路８に記憶されている。第４
図の（イ）はバランス演算回路８で計算した結果を表示
回路９に表示した例である。目標の振動値20μｍを達成
するために修正面１に必要とする修正おもり2.3gと回転
体の基準位置からの取り付け位置128.22deg、修正面２
に必要とする修正おもり3.7gと回転体の基準位置からの
取り付け位置181.27degが表示されている。またそれら
の修正おもりを取り付けた場合の予想振動ベクトルが回
転速度1,回転速度２、運用負荷において測定点A,Bに対
し表示されている。 またこの装置では３つのコメントが表示される。 修正おもりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイニシアル値よりも低減できることがわかる。 目標の振動レベルがきびしいか、回転体の特性とし
て二速度を満足できる演算結果が得られない場合。 この場合は目標値を変更し再演算する。 修正面を１個しか選ばなかつたか、目標値がきびし
く二速度を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を２面にして再試験を
行う。 ５）修正面おもりを取り付けた確認試験 演算結果の修正面おもりを取り付けて確認試験をする。
第４図の（ロ），（ハ）がその結果である。即ち回転速
度2885.5rpmにおいてＡ点の振動は52.10μｍ、Ｂ点の振
動は30.00μｍなので当初の値Ａ点130.88μｍ、Ｂ点10
4.29μｍよりも大幅に減少した。この結果はイニシアル
試験にデータが記憶される。 もし一回のバランシングで初期の目標値に振動を低減で
きない場合は上記２）,3）のトライアル試験のデータと
確認試験の新しいイニシアルデータで再演算を行うこと
ができる。 この装置では上記２）から５）までを繰り返すことによ
り回転体のアンバランスを修正する。 この装置は振動の検出器から表示回路まで一切収納した
携帯型としている。 以下この発明の他の実施例を説明する。第５図はこの発
明の請求項２の実施例による携帯型バランシング装置の
系統図、第６図は第５図の携帯型バランシング装置の表
示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V曲線を示す
図、第７図は第５図の携帯型バランシング装置の表示回
路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線を示す図、
第８図は第５図の携帯型バランシング装置の表示回路に
おけるバランス演算結果を示す図である。 第５図ににおいて、振動検出器１のA,1のＢは回転機械
の軸受に取付けて回転体から生じる振動を電気信号とし
て検出する。軸受の振動検出方向は回転体のアンバラン
スによる振動を発生し易い半径方向とし横軸機械では水
平方向と垂直方向である。但し振動検出器１のA,1のＢ
はいずれも検出方向を同一にする。振動検出器１の振動
センサーとしては加速度型，速度型，変位型などあるが
低周波感度が高くしかも500Hz程度の振動数まで応答す
る速度型センサーを一般に使用する。増幅回路２は前記
振動検出器１からの出力信号をA/D変換回路３に入力す
る信号の最適レベルまで増幅する。また増幅回路２は速
度に比例した電気信号を積分し変位に比例した電気信号
にする。また増幅レベルはA/D変換回路３がオーバした
場合はA/D変換回路からの信号で最適レベルまで自動的
に調整される。A/D変換回路３の入力レベルがこの時設
定されている増幅回路２のレンジの30％以下の場合は最
適レベルまで自動的に調整される。 最適化された増幅回路２の出力信号はA/D変換回路３で
デジタル出力信号に変換される。このA/D変換回路は10
ビツトA/Dコンバータを使用する。またFFTプロセツサー
４で次数分析を行うためA/D変換回路３ではデータのサ
ンプリングを回転パルスを基準にした逓倍化パルスで行
う、このため回転体に予め定めた回転基準位置を回転パ
ルス検出器６から回転パルス信号として検出する。この
回転パルス検出器６には光電式パルス検出センサーを使
用し、回転体の基準位置には反射テープ等を貼付てお
く。なお回転体の回転基準位置は、試しおもりや回転体
の修正おもりの取付位置の基準にするため回転体の組立
基準やキー溝等判かり易い位置を選ぶ。回転パルス検出
器６のパルス信号は回転体１回転当たり１回発生し完全
に回転数と同期している。このパルス信号を逓倍回路７
とバランス演算回路８に入力する。 逓倍回路７では１回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。この装置では64分割しているがこの64逓
倍した周期でA/D変換のサンプリングを制御する。従っ
てA/D変換回路３ではアナログ信号を回転数の1/64周期
毎にサンプリングしている。即ちA/Dコンバータのデー
タ数は1024点（10ビツト）を使用しており常に16回転分
のデータが取り込まれ、これは回転数が変化しても常に
一定となる。 こうすることにより振動検出器１で検出した時間軸信号
はA/D変換回路３で回転を基準軸としたデジタル信号に
変換される。このデジタル信号はFFTプロセツサー４で
次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を１次と
してこの整数倍（次数と言う）の振動スペクトルが分析
される。この装置では回転数の6.25次まで分析し、それ
ぞれの振動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相
を求めている。S/V回路５ではFFTプロセツサー４で次数
分析したスペクトルから１次成分のみ抽出し振幅と位相
のデータを記憶しS/V曲線を作成する。 このS/V曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転数
に相当する振動レベルである。第６図はS/V曲線の例で1
500rpmから3500rpmのデータを表している。 S/V回路５の動作およびS/V曲線の作成を詳細に説明する
と、回転パルス検出器６のパルス信号をバランス演算回
路８が検知し、A/D変換回路３のサンプリング開始を指
示する。サンプリングされたデータはFFTプロセツサー
４で次数分析されそのうちの１次成分のみS/V回路５に
入力される。次にS/V曲線にデータが記憶されたことがS
/V回路５よりバランス演算回路８に指示されると、バラ
ンス演算回路８では次の回転パルスを検知し次のデータ
のサンプリングをA/D変換回路３に指示する。この作業
は予め指定した測定開始の回転数から測定完了の回転数
まで自動的に行われる。第６図の例では1500rpmから350
0rpmまで測定した。ここで作成されたS/V曲線はバラン
ス演算回路８に入力され同時に表示回路９に表示され
る。 以上は、回転数が変化していく過程におけるバランス計
算に必要な振動データの取り込みについて述べたが、次
に回転機械が定格回転数に入ってから新たに発生したア
ンバランスによって生じる振動変化に対するデータの収
集について説明する。 回転機械の中で運転中に振動が変化するものとして発電
機ロータを例にとると、まず機械の回転数が定格回転数
に達したとき、即ちまだ負荷運転に入っていない状態に
おける振動データの１次回転数成分が、回転パルス検出
器６で検出された値と、予め設定された定格回転数の値
とを比較することにより自動的にバランス演算回路８に
読み込まれる。次に発電が開始され運用負荷に達する
と、そこで負荷検出回路10で検出された値と、予め設定
された運用負荷の値とを比較することにより、自動的に
振動の１次回転数成分がバランス演算回路８に読み込ま
れる。このようにして回転体のバランスを演算するに必
要な振動の計測が行われる。 次にアンバランスの測定を行う演算について表示回路９
の表示例を用いてバランス演算回路８の手順を説明す
る。 １）バランシングの開始準備 この装置の表示回路９から次の条件を入力する 対象機械の使用回転数（最小，最大，定格回転数）
を入力するとS/V曲線の作成回転数範囲が決定される。 試験回転数の種類を選別する（一速度，二速度）第
６図（イ）では二速度を表示している。 回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別
する（一修正面，二修正面）第６図の（イ）では二修正
面を表示している。 運用負荷及びその負荷における許容振動値を数値と
して入力する。 ２）イニシアル試験 この試験は、回転体のアンバランスに相当する振動を測
定する試験である。第６図がイニシアル試験の指示およ
びS/V曲線を表示した表示回路を示しており第６図
（イ）でカーソルをイニシアル試験に指定し、（ロ）と
（ハ）は指定に従って回転機械を運転しS/V曲線を測定
した例である 第６図（ロ）は振動検出器１のＡが測定したデータを示
す表示で、第６図（ハ）は振動検出器１のＢが測定した
データを示す表示である。データは回転数の上昇時に測
定され、これらのS/V曲線からアンバランスを決定する
２種類の回転数がカーソルで指定され、各々のデータが
第６図（ロ）、第６図（ハ）に表示されている。データ
は測定点A,B試験速度1,2と共に該当する振動のベクトル
がS/V曲線から抽出されている。このデータではカーソ
ルによつて2885.5rpmと3580.3rpmの２種類の回転数が指
定されている。 さらに前述したバランシング開始準備の中で説明した定
格回転数に達すると、その時の振動データが自動的に計
測される。第６図（ハ）に計測された振動ベクトルの表
示例を示す。そして機械の運転が継続され運用負荷に達
すると負荷検出回路10によつて運用負荷における振動ベ
クトルがバランス演算回路８に取り込まれる。 ３）トライアル試験（１），（２） この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試しおもりを修正面に取り付けてその振
動応答を調べる試験である。第７図は第２回のトライア
ル試験を表示している第１回のトライアル試験は図示し
ていないが第２回と同様におこなつた。 修正面２に取り付けられた試しおもりは4gで取り付け位
置は回転体の基準位置から回転と反対の方向90°であ
る。その試験結果のS/V曲線がＡ点は（ロ）、Ｂ点は
（ハ）に表示されている。このS/V曲線からイニシアル
試験で指定した２種類の回転数に最も近い回転数のデー
タが抽出される。この例では2882.0rpmと3590.3rpmの振
動ベクトルが抽出されている。 さらに、イニシアル試験と同様に、定格回転数及び運用
負荷に達すると、振動ベクトルがバランス演算回路８に
取り込まれる。 またトライアル試験（１），（２）の振動ベクトルとイ
ニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路８で比
較され、その変化巾が少ない場合はバランス演算の計算
誤差を大きくするため、再試験のコメントが第７図の
（ロ），（ハ）に表示される。その場合は、第７図
（イ）の試しおもりを大きくしてデータの取り直しを行
う。 ４）修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第５図のバランス演算回路８で
行う上記２）,3）のデータを使用し予め指定した２種類
の回転速度における目標振動値と負荷運転における許容
振動値を満足する修正面1,2の修正おもりの大きさと位
置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路８に記憶されている。第８
図の（イ）はバランス演算回路８で計算した結果を表示
回路９に表示した例である目標の振動値20μｍを達成す
るために修正面１に必要とする修正おもり2.3gと回転体
の基準位置からの取り付け位置128.22deg、修正面２に
必要とする修正おもり3.7gと回転体の基準位置からの取
り付け位置181.27degが表示されている。またそれらの
修正おもりを取り付けた場合の予想振動ベクトルが回転
速度1,回転速度2,運用負荷において測定点A,Bに対し表
示されている。 またこの装置では３つのコメントが表示される 修正おもりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイニシアル値よりも低減できることがわかる。 目標の振動レベルあるいは運用負荷における許容振
動値のレベルがきびしいか、回転体の特性として二速度
と負荷運転時におけるアンバランスを同時に満足できる
演算結果が得られない場合。 この場合は実際のフイールドバランスにおいては、二速
度における負荷許容値を満足するように再演算する。 修正面を１個しか選ばなかつたか、目標値がきびし
く二速度及び負荷許容値を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を２面にして再試験を
行う。 ５）修正面おもりを取り付けた確認試験 演算結果の修正面おもりを取り付けて確認試験をする。 第８図の（ロ），（ハ）がその結果である。即ち回転速
度2885.5rpmにおいてＡ点の振動は52.10μｍ、Ｂ点の振
動は30.00μｍ、負荷運転での振動はＡ点38.50μｍ、Ｂ
点35.01μｍとなるので、当初の値Ａ点130.88μｍ、Ｂ
点104.29μｍ、負荷運転ではＡ点73.12μｍ、Ｂ点69.28
μｍよりも大幅に減少した。 この結果はイニシアル試験にデータが記憶される。 もし一回のバランシングで初期の目標値に振動を低減で
きない場合は上記２）,3）のトライアル試験のデータと
確認試験の新しいイニシアルデータで再演算を行うこと
ができる。 この装置では上記２）から５）までを繰り返すことによ
り回転体のアンバランスを修正する。 この装置は振動の検出器から表示回路まで一切収納した
携帯型としている。 以下この発明の他の実施例を説明する。第９図はこの発
明の請求項３の実施例による携帯型バランシング装置の
系統図、第10図は第９図の携帯型バランシング装置の表
示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V曲線を示す
図、第11図は第９図の携帯型バランシング装置の表示回
路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線を示す図、
第12図は第９図の携帯型バランシング装置装置の表示回
路におけるバランス演算結果及びバランス後の振動予測
結果を示す図である。 振動検出器１のA,1のＢは回転機械の軸受に取付けて回
転体から生じる振動を電気信号として検出する。軸受の
振動検出方向は回転体のアンバランスによる振動を発生
し易い半径方向とし横軸機械では水平方向と垂直方向で
ある。但し振動検出器１のA,1のＢはいずれも検出方向
を同一にする。振動検出器１の振動センサーとしては加
速度型，速度型，変位型などあるが低周波感度が高くし
かも500Hz程度の振動数まで応答する速度型センサーを
一般に使用する。増幅回路２は前記振動検出器１からの
出力信号をA/D変換回路３に入力する信号の最適レベル
まで増幅する。また増幅回路２は速度に比例した電気信
号を積分し変位に比例した電気信号にする。また増幅レ
ベルはA/D変換回路３がオーバした場合はA/D変換回路か
らの信号で最適レベルまで自動的に調整される。A/D変
換回路３の入力レベルがこの時設定されている増幅回路
２のレンジの30％以下の場合は最適レベルまで自動的に
調整される。 最適化された増幅回路２の出力信号はA/D変換回路３で
デジタル出力信号に変換される。このA/D変換回路は10
ビツトA/Dコンバータを使用する。またFFTプロセツサー
４で次数分析を行うためA/D変換回路３ではデータのサ
ンプリングを回転パルスを基準にした逓倍化パルスで行
う、このため回転体に予め定めた回転基準位置を回転パ
ルス検出器６から回転パルス信号として検出する。この
回転パルス検出器６には光電式パルス検出センサーを使
用し、回転体の基準位置には反射テープ等を貼付てお
く。なお回転体の回転基準位置は、試しおもりや回転体
の修正おもりの取付位置の基準にするため回転体の組立
基準やキー溝等分かり易い位置を選ぶ。回転パルス検出
器６のパルス信号は回転体１回転当たり１回発生し完全
に回転数と同期している。このパルス信号を逓倍回路７
とバランス演算回路８に入力する。 逓倍回路７では１回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。この装置では64分割しているがこの64逓
倍した周期でA/D変換のサンプリングを制御する。従っ
てA/D変換回路３ではアナログ信号を回転数の1/64周期
毎にサンプリングしている。即ちA/Dコンバータのデー
タ数は1024点（10ビツト）を使用しており常に16回転分
のデータが取り込まれ、これは回転数が変化しても常に
一定となる。 こうすることにより振動検出器１で検出した時間軸信号
はA/D変換回路３で回転を基準軸としたデジタル信号に
変換される。このデジタル信号はFFTプロセツサー４で
次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を１次と
してこの整数倍（次数と言う）の振動スペクトルが分析
される。 この装置では回転数の6.25次まで分析し、それぞれの振
動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相を求めて
いる。S/V回路５ではFFTプロセツサー４で次数分析した
スペクトルから１次成分のみ抽出し振幅と位相のデータ
を記憶しS/V曲線を作成する。 このS/V曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転数
に相当する振動レベルである。第10図はS/V曲線の例で1
500rpmから3500rpmのデータを表している。 S/V回路５の動作およびS/V曲線の作成を詳細に説明する
と、回転パルス検出器６のパルス信号をバランス演算回
路８が検知し、A/D変換回路３のサンプリング開始を指
示する。サンプリングされたデータはFFTプロセツサー
４で次数分析されそのうちの１次成分のみS/V回路５に
入力される。次にS/V曲線にデータが記憶されたことがS
/V回路５よりバランス演算回路８に指示されると、バラ
ンス演算回路８では次の回転パルスを検知し次のデータ
のサンプリングをA/D変換回路３に指示する。この作業
は予め指定した測定開始の回転数から測定完了の回転数
まで自動的に行われる。第10図の例では1500rpmから350
0rpmまで測定した。ここで作成されたS/V曲線はバラン
ス演算回路８に入力され同時に表示回路９に表示され
る。このようにして回転体のアンバランスを演算するに
必要な振動の計測がおこなわれる。 次にアンバランスの測定を行う演算について表示回路９
の表示例を用いてバランス演算回路８の手順を説明す
る。 １）バランシングの開始準備 この装置の表示回路９から次の条件を入力する。 対象機械の使用回転数（最小，最大，定格回転数）
を入力するとS/V曲線の作成回転数範囲が決定される。 試験回転数の種類を選別する（一速度，二速度）。
第２図（イ）では二速度を表示している。 回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別
する（一修正面，二修正面）第10図の（イ）では二修正
面を表示している。 ２）イニシアル試験 この試験は、回転体のアンバランスに相当する振動を測
定する試験である。第10図がイニシアル試験の指示およ
びS/V曲線を表示した表示回路を示しており第10図
（イ）でカーソルをイニシアル試験に指定し、（ロ）と
（ハ）は指定に従って回転機械を運転しS/V曲線を測定
した例である。第10図（ロ）は振動検出器１のＡが測定
したデータを示す表示で、第10図（ハ）は振動検出器１
のＢが測定したデータを示す表示である。データは回転
数の上昇時に測定され、これらのS/V曲線からアンバラ
ンスを決定する２種類の回転数がカーソルで指定され、
各々のデータが第10図（ロ）、第10図（ハ）に表示され
ている。データは測定点A,B試験速度1,2と共に該当する
振動のベクトルがS/V曲線から抽出されている。このデ
ータではカーソルによつて2885.5rpmと3580.3rpmの２種
類の回転数が指定されている。 ３）トライアル試験（１），（２） この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試し重りを修正面に取り付けてその振動
応答を調べる試験である。第11図は第２回のトライアル
試験を表示している。第１回のトライアル試験は図示し
ていないが第２回と同様に行った。 修正面２に取り付けられた試しおもりは4gで取り付け位
置は回転体の基準位置から回転と反対の方向90°であ
る。その試験結果のS/V曲線がＡ点は（ロ）、Ｂ点は
（ハ）に表示されている。このS/V曲線からイニシアル
試験で指定した２種類の回転数に最も近い回転数のデー
タが抽出される。この例では2882.0rpmと3590.3rpmの振
動ベクトルが抽出されている。 またトライアル試験（１），（２）の振動ベクトルとイ
ニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路８で比
較され、その変化巾が少ない場合はバランス演算の計算
誤差を大きくするため、再試験のコメントが第11図の
（ロ），（ハ）に表示される。その場合は、第11図
（イ）の試しおもりを大きくしてデータの取り直しを行
う。 ４）修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第９図のバランス演算回路８で
行う上記２）,3）のデータを使用し予め指定した２種類
の回転速度における目標振動値を満足する修正面1,2の
修正おもりの大きさと位置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路８に記憶されている。第12
図の（イ）はバランス演算回路８で計算した結果を表示
回路９に表示した例である。目標の振動値20μｍを達成
するために修正面１に必要とする修正おもり2.3gと回転
体の基準位置からの取り付け位置128.22deg、修正面２
に必要とする修正おもり3.7gと回転体の基準位置からの
取り付け位置181.27degが表示されている。またそれら
の修正おもりを取り付けた場合の予想振動ベクトルが回
転速度1,回転速度２において測定点A,Bに対し表示され
るとともに、第12図（ロ），（ハ）に示されているよう
に全回転数領域における釣合わせ状態が表示される。 バランス後の振動予測値を演算する方法は次に示すベク
トルの重ね合わせ手法を用いている。まず現状の振動計
測を行った時に各取り込み回転数ごとの回転１次成分の
振幅と位相がS/V回路５を介して振動予測演算回路11に
記憶される。次にトライアル運転が行われるときにも同
様のデータが記憶される。そしてこのトライアル運転が
終了した後、バランウエイトの量と角度の計算がバラン
ス演算回路８で行われ、その演算結果が振動予測演算回
路11へ自動的に入力される。振動予測演算回路11の中で
は次の演算が行われる。 ここで、 （２）式の中で数字Ｍは取り込んだデータ数を意味し、
例えば600rpmから3600rpmまでの回転数領域の振動予測
を行う場合、取込み時の回転数のきざみ幅を20rpmとす
ると、 Ｍ＝（3600−600）/20＋１＝151個となる。 また、振動予測値の振幅で第１番目のものは という演算でえられるが、一般的にＭ個ある場合、第ｍ
番目のものは と表記される。 （３）式で示されるイニシアルの振動ベクトルV₀は振動
振幅と位相データから得られ、ｍ番目のx,y各成分はV
_0mx＝｜A_0m|cosΘ_0m，V_0my＝｜A_0m|sinΘ_0m（１≦ｍ≦
Ｍ）を演算することになり、この中で｜A_0m｜がS/V回路
５で分析された振動信号中の回転数の１次成分の振幅で
あり、Θ_0mが位相データである。 （４）式の影響係数マトリクスはイニシヤルの振動デー
タと各トライアル運動で得られた前記回転数の１次成分
の振幅と位相及びトライアルウエイトの重量と取付角を
用いて、 で演算される。 ここで、 であり各振動ベクトルは前記回転数の１次成分の振幅と
位相より構成されるものである。 Ｍはトライアルウエイトの量と取付角をベクトル表示し
たものであり、 Θ_ｎ＝tan^-1（M_yn／M_xn）：Θ_ｎはトライアルウエイト
の取付角 この装置は最大２面を用いるバランスであるためｎは１
または２である。また、（５）式のW^Tはバランス演算回
路８で演算されたバランスウエイトの量と取付角から構
成されるベクトル量であり、前記ｎの数と一致し、最大
４つのベクトル成分になる。式（２），（３），（５）
中の添字Ｔは転置マトリクスを意味している。 またこの装置では３つのコメントが表示される。 修正おもりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイニシアル値よりも低減できることがわかる。 目標の振動レベルがきびしいか、回転体の特性とし
て二速度を満足できる演算結果が得られない場合。 この場合は目標値を変更し再演算する。 修正面を１箇しかえらばなかったか、目標値がきび
しく二速度を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を２面にして再試験を
行う。 もし一回のバランシングで初期の目標値に振動を低減で
きない場合は、上記２）,3）のトライアル試験のデータ
と確認試験の新しいイニシアルデータで再演算を行うこ
とができる。この装置では上記２）から４）までを繰り
返すことにより回転体のアンバランスを修正する。この
装置は振動の検出器から表示回路まで一切収納した携帯
型としている。

【発明の効果】

この発明は、請求項１の装置によれば、装置の表示回路
に支持されるバランシングの手順に従って対象機械の回
転数範囲、低減すべき目標の振動レベル、試験回転数の
数、修正面の数などを入力し、S/V回路で作成されるS/V
曲線のデータを見ながらバランシングの必要な回転数を
カーソルで指定すれば、指定した回転数のデータを満足
するよう修正おもりが決定され表示回路に表示される。
また入力条件やデータが不良であつたり、目標の振動レ
ベルに低減できない場合はコメントが表示回路に表示さ
れるので間違ったバランス作業を防ぐことができる。 このため下記の効果を奏する。 １）S/V曲線上で２種類の回転数を任意に指定しそれら
のデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、またS/V曲線で観点体の
振動特性も同時に監視できるため、機械の運転やバラン
ス作業を安全に行うことができる。 ２）間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 ３）携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフイールドバランシングができる。 請求項２の装置によれば、装置の表示回路に指示される
バランシングの手順に従って対象機械の回転数範囲、定
格回転数、運用負荷、運用負荷での許容振動値、低減す
べき目標の振動レベル、試験回転数数の数、修正面の数
などを入力し、S/V回路で作成されるS/曲線のデータを
見ながらバランシングの必要な回転数をカーソルで指定
すれば、指定した回転数のデータを満足するように修正
おもりが決定され表示回路に表示される。また入力条件
やデータが不良であつたり、目標の振動レベルに低減で
きない場合はコメントが表示回路に表示されるので、間
違ったバランス作業を防ぐことができる。 このため下記の効果を奏する。 １）S/V曲線上で２種類の回転数を任意に指定しそれら
のデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、またS/V曲線で回転体の
振動特性も同時に監視できるため、機械の運転やバラン
ス作業を安全に行うことができる。 ２）間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 ３）携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフイールドバランシングができる。 ４）発電機ロータなどのように運転中に熱によるアンバ
ランスの発生で振動が変化するような機械のフイールド
バランスも熟練を要せず、容易に行うことができる。 請求項３の装置によれば、装置の表示回路に支持される
バランシングの手順に従って対象機械の回転数範囲、低
減すべき目標の振動レベル、試験回転数の数、修正面の
数などを入力し、S/V回路で作成されるS/V曲線のデータ
を見ながらバランシングの必要な回転数をカーソルで指
定すれば、指定した回転数のデータを満足するよう修正
おもりが決定され表示回路に表示されるとともに、その
修正おもりが取り付けられて回転機械が運転された場合
の振動予測値が表示される。また入力条件やデータが不
良であつたり、目標の振動レベルに低減できない場合は
コメントが表示回路に表示されるので間違ったバランス
作業を防ぐことができる。 このため下記の効果を奏する。 １）S/V曲線上で２種類の回転数を任意に指定しそれら
のデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、またS/V曲線で回転体の
振動特性も同時に監視できるため、回転機械の運転やバ
ランス作業を安全に行うことができる。 ２）間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 ３）バランス演算後実際にバランス調整を行う前に、全
回転数領域に帯する回転機械の振動状態が表示されるた
め、バランス計算の妥当性が確認できバランス作業の効
率向上が図れる。 ４）携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフイールドバランシングができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による携帯型バランシング装
置の系統図、第２図は第１図の携帯型バランシング装置
の表示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V曲線を
示す図で、第２図（イ）はイニシアル試験の指示を表
し、第２図（ロ）はイニシアル試験のＡ点のS/V曲線を
表し、第２図（ハ）はイニシアル試験のＢ点のS/V曲線
を表す。第３図は第１図の携帯型バランシング装置の表
示回路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線を示す
図で、第３図（イ）はトライアル試験の指示を表し、第
３図（ロ）はトライアル試験のＡ点のS/V曲線を表し、
第３図（ハ）はトライアル試験のＢ点のS/V曲線を表
す。第４図は第１図の携帯型バランシング装置の表示回
路における修正おもりによるバランス演算結果を示す図
であり、第４図（イ）は修正おもりの指示を表し、第４
図（ロ）は修正おもりによるＡ点のS/V曲線を示し、第
４図（ハ）は修正おもりによるＢ点のS/V曲線を表す。
第５図はこの発明の他の実施例による携帯型バランシン
グ装置の系統図、第６図は第５図の携帯型バランシング
装置の表示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V曲
線を示す図で、第６図（イ）はイニシアル試験の指示を
表し、第６図（ロ）はイニシアル試験のＡ点のS/V曲線
を表し、第６図（ハ）はイニシアル試験のＢ点のS/V曲
線を表す。第７図は第５図の携帯型バランシング装置の
表示回路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線を示
す図で、第７図（イ）はトライアル試験の指示を表し、
第７図（ロ）はトライアル試験のＡ点のS/V曲線を表
し、第７図（ハ）はトライアル試験のＢ点のS/V曲線を
表す。第８図は第５図の携帯型バランシング装置の表示
回路におけるバランス演算結果を示す図であり、第８図
（イ）は修正おもりの指示を表し、第８図（ロ）は修正
おもりによるＡ点のS/V曲線を表し、第８図（ハ）は修
正おもりによるＢ点のS/V曲線を表す。第９図はこの発
明の他の実施例による携帯型バランシング装置の系統
図、第10図は第９図の携帯型バランシング装置の表示回
路におけるイニシアル試験の指示とS/V曲線を示す図
で、第10図（イ）はイニシアル試験の指示を表し、第10
図（ロ）はイニシアル試験のＡ点のS/V曲線を表し、第1
0図（ハ）はイニシアル試験のＢ点のS/V曲線を表す。第
11図は第９図の携帯型バランシング装置の表示回路にお
けるトライアル試験の指示とS/V曲線を示す図で、第11
図（イ）はトライアル試験の指示を表し、第11図（ロ）
はトライアル試験のＡ点のS/V曲線を表し、第11図
（ハ）はトライアル試験のＢ点のS/V曲線を表す。第12
図は第９図の携帯型バランシング装置の表示回路におけ
る修正おもりによるバランス演算結果及び修正おもり取
り付け後の振動予測値を全回転数領域にわたって表示し
た表示例を示す図で、第12図（イ）は修正おもりの指示
を表し、第12図（ロ）は修正おもりによるＡ点の振動予
測を行ったS/V曲線を示し、第12図（ハ）は修正おもり
によるＢ点の振動予測のS/V曲線を表す。 １のA,1のB:振動検出器、2:増幅回路、3:A/D変換回路、
4:FFTプロセツサー、5:S/V回路、6:回転パルス検出器、
7:逓倍回路、8:バランス演算回路、9:表示回路、10:負
荷検出回路、11:振動予測演算回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転機械の軸受に設置され回転体より発生
   する振動を電気信号に変換する２つの振動検出器と、こ
   の振動検出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅
   する増幅回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号
   をデジタル電気信号に変換するA/D変換回路と、このA/D
   変換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体
   の回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準
   位置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前
   記A/D変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の１回
   転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
   する逓倍回路と、前記A/D変換回路のデジタル電気信号
   を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パル
   スを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変換
   プロセツサーと、この高速フーリエ変換プロセツサーで
   次数分析したデータのうち回転数に相当した１次の基本
   成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化する
   S/V回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信号よ
   りA/D変換回路の動作開始を制御しS/V回路からの１次基
   本成分のデータを用いて前記回転体の不釣合量および前
   記回転体の基準位置からの不釣合位置を演算するバラン
   ス演算回路と、このバランス演算回路の演算結果を表示
   する表示回路から構成され、前記S/V回路で作成した回
   転数と振動レベルのグラフから任意の２個の回転数を指
   定し、それぞれの振動を低減する不釣合の量と位置を演
   算することを特徴とする携帯型バランシング装置。
2. 【請求項２】回転機械の軸受に設置され回転体より発生
   する振動を電気信号に変換する２つの振動検出器と、こ
   の振動検出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅
   する増幅回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号
   をデジタル電気信号に変換するA/D変換回路と、このA/D
   変換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体
   の回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準
   位置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前
   記A/D変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の１回
   転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
   する逓倍回路と、前記A/D変換回路のデジタル電気信号
   を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パル
   スを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変換
   プロセツサーと、この高速フーリエ変換プロセツサーで
   次数分析したデータのうち回転数に相当した１次の基本
   成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化する
   S/V回路と、タービン発電機などの負荷を検出する負荷
   検出回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信号及
   び前記負荷検出回路で検出された負荷信号から前記A/D
   変換回路の動作開始を制御し、前記S/Vからの１次基本
   成分のデータを用いて前記回転体の不釣合量及び前記回
   転体の基準位置からの不釣合位置を演算するバランス演
   算回路と、このバランス演算回路の演算結果を表示する
   表示回路から構成され、前記S/V回路で作成した回転数
   と振動レベルのグラフから任意の２箇の回転数と機械の
   運用負荷を指定することにより、指定された回転数及び
   指定された負荷における振動を低減する不釣合量と位置
   とを演算することを特徴とする携帯型バランシング装
   置。
3. 【請求項３】回転機械の軸受に設置され回転体より発生
   する振動を電気信号に変換する２つの振動検出器と、こ
   の振動検出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅
   する増幅回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号
   をデジタル電気信号に変換するA/D変換回路と、このA/D
   変換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体
   の回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準
   位置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前
   記A/D変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の１回
   転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
   する逓倍回路と、前記A/D変換回路のデジタル電気信号
   を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パル
   スを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変換
   プロセツサーと、この高速フーリエ変換プロセツサーで
   次数分析したデータのうち回転数に相当した１次の基本
   成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化する
   S/V回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信号よ
   りA/D変換回路の動作開始を制御しS/V回路からの１次基
   本成分のデータを用いて前記回転体の不釣合量および前
   記回転体の基準位置からの不釣合位置を演算するバラン
   ス演算回路と、それぞれの振動測定点について、前記回
   転機械の全回転数領域に対し、回転体の釣り合い状態を
   計算するために前記１次基本成分の振幅，位相，回転数
   を記憶し演算を行う振動予測演算回路と、前記バランス
   演算回路あるいは前記振動予測演算回路の演算結果を表
   示する表示回路から構成され、前記S/V回路で作成した
   回転数と振動レベルのグラフから任意の２個の回転数を
   指定し、それぞれの振動を低減する不釣合の量と位置を
   演算するとともに、バランス後の釣合状態が全回転数に
   対し表示されることを特徴とする携帯型バランシング装
   置。