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    • 专利摘要:

    公开号:WO1988004771A1
    申请号:PCT/JP1984/000355
    申请日:1984-07-11
    公开日:1988-06-30
    发明作者:Ryousuke; Taniguti
    申请人:Taniguti Ryousuke；
    IPC主号:G01H1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細
    [0002] 細
    [0003] 発 明 の 名 称
    [0004] 振動監視装置
    [0005] 技術分野
    [0006] こ の 発 明 は 複数 の例 え ば 、 タ ー ビ ン 、 発電機 、 コ ン プ レ ッ サ な ど 回転機 の 振動 を 常時監視 し 異常 振動が発生 す れ ば警報 を 出 す装置 に 関 す る も の で あ る 。
    [0007] 背景技術
    [0008] 従来 、 こ の 種 の 振動監視装置 と し て 、 回 転機等 に 取付 け ら れ た 振動検 出 器で 検 出 さ れ た 振動 レ べ ル を 、 回 転機 の 回転数 に 応 じ た 振動異常 レ ベ ル と 比較 し 、 振動 レ ベ ル が振動異常 レ ベ ル を 超 え れ ば 警報 を 出 す よ う 計算機 を 用 い て 行 な う も の が あ る し か し て 、 こ の 種振動監視装置 に お い て は 、 複 数 の 振動検出 器で 検 出 さ れ た 振動信号 の 演算処理 を 計算機 シ ス テ ム で 高精度 、 高速 に て 行 な う こ と が大 き な課題 で あ る 。
    [0009] 発 明 の 開示
    [0010] こ の 発 明 は 、 監視対象 で あ る 回 転体 の 回 転数 と 振動警報 レ ベ ル を あ ら カゝ じ め メ モ リ に 記億 さ せェ と
    [0011] お き 、 管理 プ ロ セ ッ サ に て該 メ モ リ 内 の 回転数 と 振動警て報 レ ベ ル を 信号 プ ロ セ ッ サ に 送 出 し 、 信号 プ ロ セ ッ サるに て 振動 セ ン サか ら の 振動 デー タ を デ ィ ジ タ ル信号処理 し 、 .振動波形の 振巾 廬 を 演算す る と'共に 回転体の 回転数に対す る 振動警報 レ ベ ル と 比較す る よ う に構成 し た も の で 、 振動 レ ベ ル を 精度 よ く 演算で き 、 且つ高速信号処理す る こ と が 可能な振動監視装置 を 提供す る も の で あ る 。
    [0012] こ の 発明 に よ れ ば、 回転数 と 該 回 転数に対す る 警報 レ ベ ル を 記億す る メ モ リ を設 け る こ と に よ り 異な る 振動監視基準 と 回転数 を も つ 複数の 回転機 械に応 じ た精度の 高い振動監視 を行な う こ と が可 能で あ る
    [0013] 本発明 ば信号処理 プ ロ セ ッ サに よ り 、 高速、 高 精度 を 実現 し 、 小型化、 低価格、 無保守化 を 目 的 図面の簡単な説明
    [0014] 第 1 図 は こ の 発 明 の ー実施例に ょ る 振動監視 シ ス テ ム構成 を 示す ブ ロ ッ ク 図 、 第 2 図 は第 1 図 の シ ス テ ム に おい て振動波形の 振巾 値演算の た め の 各種信号を 示す信号波形図 、 第 3 図 は 第 1 図 の シ ス テ ム に お い て 振動波形の 両振 巾 値 を 演算す る た め の ア ル ゴ リ ズ ム を 示す フ ロ ー チ ャ ー ト 図 、 第 4 図 は こ の 発 明 に よ る 振動監視装 置 の 動作 を 示す ゼ 不 ラ ル フ ロ ー チ ャ ー ト 図 で あ る
    [0015] 発明 を 実施す る た め の 最良 の 形態
    [0016] 以下 こ の 発 明 の一実施例 を 図 に つ い て 説 明 す る 図 に お い て 、 （1) は 監視 の対象 と な る 回転数 の 異 な る 複数 の 回 転機械 〜 M8 、 （2) は 各 回 転機械 シ ャ フ ト に 対応 し て 設 け た 振動 セ ン サ で あ り 、 通常 は 回転機械 の 回 転軸 の軸 心 と 直角 方向 で 且つ互 い に 直角 方向 の 位置 に 設 け ら れ た X 軸 セ ン サ と Y 軸 セ ン サ と で構成 さ れ て い る 。 （3) は ス キ ャ ナ 、 （ は A/D (ana 10 g/ά i g i t a 1 ) 変換器 、 （5) シ フ ト レ ジ ス タ (6) は AZD 変換器 （4) の 起動用 及 び シ フ ト レ ジ ス タ 駆 動用 ク ロ ッ ク ゼ ネ レ 一 タ 、 （7) は 信号 プ ロ セ ッ サ 、
    [0017] (8) は 管理 プ ロ セ ッ サ 、 は 回 転数設定器 、 do) は 振 動警報 レ ベ ル 設定器 、 な]) は 非破壊 RAM (random access meno ry )、 （^ は 警報 リ レ ー 、 （13) は チ ャ ン ネ ル表示器 、 4) は 振動 レ ベ ル表示器 、 な は D Z A (di gi t a l/ana l og ) 変換器 で あ る 。 ま た 6) は 管理 プ ロ セ ッ サ （8) と 信号 プ ロ セ ッ サ （7) の デ ー タ バ ス 、 は ュ ン ト 口 一 ル信号線、 ） は シ フ ト レ ジ ス タ （5) か ら の 直列 デ一 タ 信号線、 ·9) は シ フ ト ク ロ ッ ク 信 号線、 は チ ヤ ン ネ ル設定器、 © は レ ジ ス タ で あ る 。 な お 、 管理 ブ 口 セ ッ サ （8) は メ イ ン プ ロ セ ッ サ ュ ニ ッ ト を 搆成 し 、 ス キ ャ ナ （3) 、 A/D変換器（4) シ フ ト レ ジ ス タ （5) 、 ク ロ ッ ク ゼ ネ レ 一 タ （6) 、 信号 プ ロ セ ッ サ （7)等 は シ グナ ル プ ロ セ ッ サ ュ ニ ッ ト を 搆 成 し 、 警報 リ レ ー ^ 、 チ ャ ン ネ ル表示器 、 振動 レ ベ ル表示器 、 DZA変換器 ^ 、 レ ジ ス タ ^) 等は ア ウ ト プ ッ ト ユ ニ ッ ト を 構成 し て い る 。 ま た 、 回 転数設定器（9) 、 振動警報 レ ベ ル設定器な 0) 、 メ モ リ
    [0018] Οί 、 チ ャ ン ネ ル設定器 ο) 等 は キ ー ボ ー ド を 構成 し て い る 。
    [0019] 次に動作 に つ い て説明 す る 。 まず各対象回転機 ご どに 回転数 と 振動の警報 レ ベ ル を 回転数設定器
    [0020] (9) と 振動警報 レ ベ ル設定器 0) か ら 管理 プ ロ セ ッ サ
    [0021] (8) を 通 し て非鈹壌 RAM 0¾ へ ス ト ア す る 。 管理 プ 口 セ ッ サ.（8) は ま ず信号 プ ロ セ ッ サ （7) へ チ ヤ ン ネ ル設 定器 ） で設定 さ れた第 1 チ ヤ ン ネ ル の 回転数 と 振 動警報 レ べ ル を 送 る と 共に ス キ ャ ナ （3) を第 1 チ ヤ ン ネ ル に選択す る 。 し 力 し て 、 ス キ ャ ナ （3) で選択 さ れ た 第 l チ ャ ン ネ ル の 振動波形が AZD 変換器 （4) に 入力 さ れ る 。 な お 、 ス キ ャ ナ の チ ャ ン ネ ル 数 は 、 振動 セ ン サ の 個 数 だ け そ れ に 対応 さ せ て 設 け ら れ て い る 。 AZD 変換器 （ は 回転機械 の 一周 期 を 充分細 か く サ ン プ ルす る 時 間 間 隔 で ク 口 ッ ク ゼ ネ レ ー タ （6) に よ っ て 起動 さ れ 、 入力 を AZD 変換す る 1 回 AZD 変換 さ れ る 毎 に デ ィ ジ タ ル化 さ れ た 振動 デ 一 タ カ； シ フ ト レ ジ ス タ ） を 通 し て 信号 プ ロ セ ッ サ （7) に入力 さ れ る 。 信号 プ ロ セ ッ サ （7) は あ ら か じ め 与 え ら れ た 回 転数 に 見合 う 1 周 期 の 時 間 分 デ ー タ を と り こ み 、 そ の 間 そ の 最大値 、 最小値 を 各瞬時 に 演算 し な 力 ら ス ト ァ す る 周 期 に 相 当 す る 回 数 だ け 演算 を 行 う と 、 最後 に 残っ た 最大値 及 び最少値 か ら 振動振 巾 値 を 計算す..る と 共 に 、 振 動警報 レ ベ ル と 比較 す る 。 振動振 巾 値が警報 レ べ ル ょ り 高 け れ ば そ の フ ラ グ を 立 て て 振動振 巾 値 と —緒 に 管理 プ ロ セ ッ サ （8) へ デ ー タ を 送 る 。
    [0022] 第 2 図 お よ び第 3 図 は 、 振動波形の 両振 巾 値 を 求 め る 場 合 の キ 一 フ エ 一 ザ入力 、 サ ン プ ル 時 間 、 振動波形、 サ ン プ リ ン グ周 期 を 示す信号並 び に 演 算 ア ル ゴ リ ズ ム を 表 わ し て い る 。 こ こ で 、 サ ン プ ル時間 は キ ー フ エ ー ザ入力 ま た は極数か ら の 演算 で決定 さ れる 。 ま た 、 演算 デー タ は 4 個の サ ン プ リ ン グデ ー タ の 平均値 を 用 い る 。 更 に 、 両振巾 C P - P レ ベ ル ） 演算の 最初で MAX ( 最大 ） と MIN ( 最小 ） に最初の サ ンプル デー タ を ス ト ァ す る 事に よ り D C 入力の 場合 P - P を 0 と す る 事が で き る 。
    [0023] 管理 プ ロ セ ッ サ ） は そ の デ ー タ を 受 け て そ の状 態 を 記億 し て お き 、 他のすベて の チ ヤ ン ネ ル に対 し て も 同様に こ の作業を 実施 し 、 一巡 し た状態で 警報が発生 し て お け ば 、 チ ャ ン ネ ル表示器 ^ 、 振 動 レ ベ ル表示器 に そ の チ ヤ ン ネ ル と 振動 レ ベ ル ί直 を 表示 し て 、 警報 リ レ ー ^ を 動作 さ せ る 。 も し 必要で あ れば 、 更に警報-リ レ ー と チ ヤ ン ネ ル表示 装置 を 追加 し 、 後続警報 リ レ ー と し て使用 す る こ と も 出来 る 。 ま た 、 すべて の チ ャ ン ネ ル の 振動 レ ベ ル を ペ ン レ コ ー ダ等に 記録す る と き は 、 チ ャ ン ネ ル毎に レ ジ ス タ ^ と DZA変換器 ^ を 設置す る 。
    [0024] 第 4 図 は 、 こ の 発明 に お け る 振動監視装置 の警 報処理 を 実行す る 場合の ゼ ネ ラ ル フ ロ ー チ ャ ー ト を 示 し て い る 。 な お 、 第 4 図 にお け る 「両振巾 演 算 P - P の 有点判定」 の ブ ロ ッ ク で 〖ま 、 第 3 図 に 示 さ れ た フ ロ ー に し た カ つ て 動作 カ 実行 さ れ る 。
    [0025] こ の よ う に 、 各監視対象機械毎 に 回 転数 と 警報 値 を 設定 し 、 こ れ を 非破壊 RAM に 記億 さ せ て お き こ の 情報 を あ ら カ > じ め 信号処理 プ ロ セ ッ サ に 与 え そ の 一 回 転 に 相 当 す る 時間 中 の 振動波形 を 演算 し て警報の 可否 と 、 振動値 を 再 び管理 プ ロ セ ッ サ に 送 り 、 管理 プ ロ セ ッ サ が そ の 内 容 を 表示及 び警報 を 行 な い 、 且 つ こ の 操作カ シ リ ー ズ に す ベ て の チ ヤ ン ネ ル に 対 し て行わ れ 、 警報 を 一 巡后 に 行 う こ と に よ り 高速高精度 を 確保 し た 複数機器 の 振動監 視 シ ス テ ム を 得 る こ と 力 で き る 。
    [0026] な お 、 上記実施例 で は 異常発生時 の 表示 を ー チ ャ ン ネ ル分 の-み し 力 示 し て い な い 力 s 、 必要 に 応 じ て 複数 の表示 を 行 う こ と も 出 来 る 。
    [0027] 又 、 複数 の 機械 に 異常 が発生 し た と き に 、 警報 リ レ ー を 追カ卩 し て 後続警報が発生 し た こ と を 知 ら せ る こ と も 出 来 る 。 こ の と き は チ ャ ン ネ ル表示器 も 追加す る 。
    [0028] 更 に 、 上記実施 例 で は 複数 の 回 転機械 に 対応 し た 力；、 同 一 回 転系 に も 使用 で き る 。 ま た ス キ ャ ナ を 取 り 去 り 、 '単一 チ ャ ネ ル に 対 し て も 適用 で き る ま た 、 上記実施例で は 、 チ ャ ネ ル表示器、 振動 レ べ ル表示器等 を 設 け たが、 こ れ を C RT等の グ ラ フ ィ ッ ク 表示装置 に設 け て も 良い。
    [0029] 以上の よ う に 、 こ の発明 に よ れ ば 、 管理 プ ロ セ ッ サ に警報及び 回転数の 設定記億、 警報の 出 力 、 振動 レ ベ ル の表示 を さ せ 、 信号 プ ロ セ ッ サ で振動 波形の 瞬時 デ ィ ジ タ ル演算 を さ せ た た め 、 高速高 精度 と な り 複数の 回 転機械の監視 を シ リ 一 ズ に 行 つ て も 良 く な り 、 小形化低価格が実現出来 る と 共 に信頼性が向上す る 。
    [0030] 産業上 の利用 可能性
    [0031] こ の 発明 は 、 タ 一 ビ ン 、 発電機、 コ ン プ レ ッ サ な ど の 回転機械の振動 を 常時監視す る 装置に適用 可能で あ る 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 回 転体 の 回 転数 を 設定す る 回転数設定器 、 振 動 の 警報 レ ベ ル を 設定す る 警報 レ ベ ル設定器 、 上 記 回 転数設定器 お よ び上記警報 レ ベ ル設定器 に お け る 設定値 を 記憶す る た め の メ モ リ 、 回 転体 の 振 動 を 検 出 す る 振動 セ ン サ 、 こ の 振動 セ ン サ の 出 力 に 基づ く デ ィ ジ タ ル信号 を 入力 と す る レ ジ ス タ 、 こ の レ ジ ス タ の 出 力 に 基づ き 回 転体 の 振動振 巾 値 を 計算す る と 共 に 該振動振 巾 値 が上記警報 レ ベ ル よ り 大 き け れ ば そ の 振動振 巾 値 を 出 力 す る 信号 プ ロ セ ッ サ 、 上記 回 転数設定器 と 上記警報 レ ベ ル設 定器 に お け る 設定値 を 上記 メ モ リ に 入力 し 、 且つ 必要 に 応 じ 該両 設定値信号 を 上記信号 プ ロ セ ッ サ へ送 出 す る と 共 に 上記信号 プ π セ ッ サ か ら の 振動 振 巾 値信号 を 受 け て 記 '慮並 び に 導出 す る 管理 プ ロ セ ッ サ 、 こ の 管理 プ ロ セ ッ サ 力 ら の 警報信号 お よ び振動振 巾 値信号 出 力 に 基づ き 動作す る 出 力 機器 を 備 え て な る 振動監視装置。
    2. 複数の 監視点 に 対 し て 夫 々 設 け ら れ た 複数 の 上記振動 セ ン サ 、 こ の 各振動 セ ン サ の 出 力 が入力 さ れ る 振動 セ ン サ 選択 ス キ ャ ナ 、 こ の 振動 セ ン サ 選択 ス キ ャ ナ で選択 さ れ た チ ヤ ン ネ ル に対応す る 上記振動セ ン サか ら の 信号 を デ ィ ジ タ ル信号 に変 換す る AZD 変換器、 こ の AZD 変換器で得 ら れ た デ 一 タ 信号 を 上記信号 プ ロ セ ッ サ へ送出 す る シ フ ト レ ジ ス タ 、 上記振動 セ ン サ選択 ス キ ャ ナ の チ ャ ン ネ ル を 設定す る チ ャ ン ネ ル設定器 を 備 え 、 且つ上 記管理 プ ロ セ ッ サ は 、 チ ャ ン ネ ル設定器 で設定 さ れ た チ ヤ ン ネ ル にお け る 回転数 と 振動警報 レ べ ル を 上記信号 プ ロ セ ッ サへ送出す る と 共 に上記振動 セ ン サ選択 ス キ ャ ナ を 該当 チ ャ ン ネ ル に選択す る よ う に し た こ と を 特徵 と す る'特許請求の 範囲第 1 - 項記載の 振動監視装置。 "
    S. 出力機器 は 、 警報 リ レ ー 、 振動 レ ベ ル表示器 で あ る こ と を 特徵 ^す る 特許請求の 範囲第 1 項記 載の振動監視装置。
    4. 複数の 上記振動 セ ン サ は 回転数の 異 な る 複数 の 回転体 に そ れ ぞれ対応 し て 設 け ら れて い る こ と を特徵 と ず る 特許請求の 範囲第 2 項記載の 振動監 視装置。
    5. 複数の 上記振動 セ ン サ は 、 同一 回 転体の異 な る 箇所に対 し て設 け ら れ てい る こ と を 特徴 と す る 特許請求の 範 囲 第 2 項記載 の 振動監視装置
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    法律状态:
    1988-06-30| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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