JP2000275097A - 振動モニタ装置 - Google Patents
振動モニタ装置Info
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 55
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 15
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 12
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 地震発生時においても発電機の振動を検出す
ることができる振動モニタ装置を提供することである。 【解決手段】 原動機ユニットに振動を検出する第１加
速度検出器を設け、前記原動機ユニット以外の場所に前
記第１加速度検出器とは別の第２加速度検出器を設け、
前記第１加速度検出器で検出した信号から前記第２加速
度検出器で検出した信号を差引きかつ前記差引き後の信
号を増幅する差動増幅器を備えた。
ることができる振動モニタ装置を提供することである。 【解決手段】 原動機ユニットに振動を検出する第１加
速度検出器を設け、前記原動機ユニット以外の場所に前
記第１加速度検出器とは別の第２加速度検出器を設け、
前記第１加速度検出器で検出した信号から前記第２加速
度検出器で検出した信号を差引きかつ前記差引き後の信
号を増幅する差動増幅器を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ式エンジ
ン、モータ、タービン及び水車等の原動機の異常動作
（異常振動）を監視する振動モニタ装置に関するもので
ある。
ン、モータ、タービン及び水車等の原動機の異常動作
（異常振動）を監視する振動モニタ装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】振動モニタ装置は、発電機の安全装置で
ある。発電機が正常に動作しているか否かを振動を監視
することにより検出している。発電機の調子が悪くなる
と、発電機自身から異常振動が発生する。しかし、振動
には発電機自身から発生する振動以外に地震により発電
機本体に伝達される振動もあり、従来は、この地震によ
る振動を発電機から発生した異常振動と誤検出し、安全
装置が作動して発電機が停止する恐れがあった。地震時
の非常用発電機は、地震発生時にこそ動作しなければな
らない。地震が発生しても発電機自身が正常であれば、
発電機を作動させなければならない。
ある。発電機が正常に動作しているか否かを振動を監視
することにより検出している。発電機の調子が悪くなる
と、発電機自身から異常振動が発生する。しかし、振動
には発電機自身から発生する振動以外に地震により発電
機本体に伝達される振動もあり、従来は、この地震によ
る振動を発電機から発生した異常振動と誤検出し、安全
装置が作動して発電機が停止する恐れがあった。地震時
の非常用発電機は、地震発生時にこそ動作しなければな
らない。地震が発生しても発電機自身が正常であれば、
発電機を作動させなければならない。
【０００３】この問題を解決する先行技術としては、例
えば本件出願人の出願である特願平１０−３６７３１４
号がある。特願平１０−３６７３１４号の振動モニタ装
置では、地震を察知すると発電機本体の振動値が通常レ
ベルを超過しても発電機の異常を知らせる警報は出さ
ず、発電機の稼動は続行する。
えば本件出願人の出願である特願平１０−３６７３１４
号がある。特願平１０−３６７３１４号の振動モニタ装
置では、地震を察知すると発電機本体の振動値が通常レ
ベルを超過しても発電機の異常を知らせる警報は出さ
ず、発電機の稼動は続行する。
【０００４】したがって、特願平１０−３６７３１４号
の振動モニタ装置では、地震が発生したときは、強制的
に停止信号や警報信号を遮断してしまうため、地震時に
おいて発電機自身から異常な振動が発生しているか否か
は不明である。地震振動と発電機自身から発生する振動
の主成分が近い（振動周波数が近い）ときは特に発電機
から発生する異常振動の有無は不明であった。
の振動モニタ装置では、地震が発生したときは、強制的
に停止信号や警報信号を遮断してしまうため、地震時に
おいて発電機自身から異常な振動が発生しているか否か
は不明である。地震振動と発電機自身から発生する振動
の主成分が近い（振動周波数が近い）ときは特に発電機
から発生する異常振動の有無は不明であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、地震発生時
においても発電機自身から発生する振動を検出すること
ができる振動モニタ装置を提供することを目的としてい
る。
においても発電機自身から発生する振動を検出すること
ができる振動モニタ装置を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、原動
機ユニットに振動を検出する第１加速度検出器を設け、
前記原動機ユニット以外の場所に前記第１加速度検出器
とは別の第２加速度検出器を設け、前記第１加速度検出
器で検出した信号から前記第２加速度検出器で検出した
信号を差引きかつ前記差引き後の信号を増幅する差動増
幅器を備えたことを特徴とする振動モニタ装置である。
機ユニットに振動を検出する第１加速度検出器を設け、
前記原動機ユニット以外の場所に前記第１加速度検出器
とは別の第２加速度検出器を設け、前記第１加速度検出
器で検出した信号から前記第２加速度検出器で検出した
信号を差引きかつ前記差引き後の信号を増幅する差動増
幅器を備えたことを特徴とする振動モニタ装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の振動モニタ装置
１００の信号系統図である。振動モニタ装置１００は、
発電機１に設置した加速度検出器３、床２に設置した加
速度検出器４、加速度検出器３及び４で検出した信号を
それぞれ増幅する入力信号増幅器５及び６、入力信号増
幅器５の信号の移相を調整する移相調整器７及び操作パ
ネル１０等から構成されている。
１００の信号系統図である。振動モニタ装置１００は、
発電機１に設置した加速度検出器３、床２に設置した加
速度検出器４、加速度検出器３及び４で検出した信号を
それぞれ増幅する入力信号増幅器５及び６、入力信号増
幅器５の信号の移相を調整する移相調整器７及び操作パ
ネル１０等から構成されている。
【０００８】加速度検出器３と詳しくは後述する操作パ
ネル１０は、信号線３１で接続されている。加速度検出
器３は発電機１の振動を検出し、検出信号を信号線３１
を介して操作パネル１０へ伝送する。また、加速度検出
器４は、床２の振動（地震）を検出し、信号線３２を介
して検出信号を操作パネル１０へ伝送する。加速度検出
器３、４及び操作パネル１０は、例えばリチウムイオン
バッテリで駆動する。
ネル１０は、信号線３１で接続されている。加速度検出
器３は発電機１の振動を検出し、検出信号を信号線３１
を介して操作パネル１０へ伝送する。また、加速度検出
器４は、床２の振動（地震）を検出し、信号線３２を介
して検出信号を操作パネル１０へ伝送する。加速度検出
器３、４及び操作パネル１０は、例えばリチウムイオン
バッテリで駆動する。
【０００９】図３は、加速度検出器３、４から伝送され
た信号の処理系統の流れ図である。加速度検出器３、４
で検出した振動信号は微弱なので、まず入力信号増幅器
５、６で増幅する。
た信号の処理系統の流れ図である。加速度検出器３、４
で検出した振動信号は微弱なので、まず入力信号増幅器
５、６で増幅する。
【００１０】感度設定器１１、１２によりそれぞれ加速
度検出器３、４の感度を調整し、検出する信号のレベル
を設定する。この感度設定器１１、１２による調整は、
操作パネル１０のメンテナンス時などに行う。感度設定
器１１、１２は、振動を電圧値（振動信号）に変換す
る。例えば、９．８ｍ／ｓ2の加速度値を１Ｖ（ボル
ト）と定義し、検出された振動の加速度値を電圧値の振
動信号に変換する。
度検出器３、４の感度を調整し、検出する信号のレベル
を設定する。この感度設定器１１、１２による調整は、
操作パネル１０のメンテナンス時などに行う。感度設定
器１１、１２は、振動を電圧値（振動信号）に変換す
る。例えば、９．８ｍ／ｓ2の加速度値を１Ｖ（ボル
ト）と定義し、検出された振動の加速度値を電圧値の振
動信号に変換する。
【００１１】加速度検出器３で検出された検出信号の位
相と加速度検出器４で検出された検出信号の位相とのず
れは、移相調整器７により調整される。加速度検出器
３、４で検出されたそれぞれの検出信号は、差動増幅器
８に入力され、図２に示すように加速度検出器３で検出
された検出信号から加速度検出器４で検出された検出信
号が差し引かれ、発電機１による振動のみが取り出さ
れ、かつ増幅される。
相と加速度検出器４で検出された検出信号の位相とのず
れは、移相調整器７により調整される。加速度検出器
３、４で検出されたそれぞれの検出信号は、差動増幅器
８に入力され、図２に示すように加速度検出器３で検出
された検出信号から加速度検出器４で検出された検出信
号が差し引かれ、発電機１による振動のみが取り出さ
れ、かつ増幅される。
【００１２】差動増幅器８で取り出された発電機１によ
る振動のみの信号はハイパスフィルタ９へ送られる。ハ
イパスフィルタ９は、低周波帯域の振動信号を減衰さ
せ、高周波帯域の振動信号（例えば概ね２５Ｈｚ以上の
振動信号）はそのまま通過させる。ハイパスフィルタ９
を通過した高周波帯域の振動信号のうち、所定の帯域以
上の振動信号（例えば５０００Ｈｚ以上の振動信号）が
ローパスフィルタ１３により除去される。
る振動のみの信号はハイパスフィルタ９へ送られる。ハ
イパスフィルタ９は、低周波帯域の振動信号を減衰さ
せ、高周波帯域の振動信号（例えば概ね２５Ｈｚ以上の
振動信号）はそのまま通過させる。ハイパスフィルタ９
を通過した高周波帯域の振動信号のうち、所定の帯域以
上の振動信号（例えば５０００Ｈｚ以上の振動信号）が
ローパスフィルタ１３により除去される。
【００１３】ハイパスフィルタ９及びローパスフィルタ
１３を通過した振動信号は、実効値整流器１４で整流さ
れ、操作パネル１０の表示窓（図示せず）に設けたパネ
ル表示部１７に振動の加速度の大きさを表示する。
１３を通過した振動信号は、実効値整流器１４で整流さ
れ、操作パネル１０の表示窓（図示せず）に設けたパネ
ル表示部１７に振動の加速度の大きさを表示する。
【００１４】また、ローパスフィルタ１３を通過した振
動信号は、積分器（速度算出器）１５へ送られ、積分器
１５により積分され、算出された速度パラメータを実効
値整流器１６で整流し、操作パネル１０の表示窓（図示
せず）に設けたパネル表示部１８に振動の速度の大きさ
を表示する。図３において、ローパスフィルタ１３は、
回路を簡素化するために省略してもよい。
動信号は、積分器（速度算出器）１５へ送られ、積分器
１５により積分され、算出された速度パラメータを実効
値整流器１６で整流し、操作パネル１０の表示窓（図示
せず）に設けたパネル表示部１８に振動の速度の大きさ
を表示する。図３において、ローパスフィルタ１３は、
回路を簡素化するために省略してもよい。
【００１５】図３に示すように、操作パネル１０（破線
内）内には、基準電圧発生器２０により駆動される加速
度トリップ設定器２１と速度トリップ設定器２３が設け
てある。加速度トリップ設定器２１では、予め所定の加
速度（例えば５００ｍ／ｓ2）を設定しておき、この加
速度の値と実効値整流器１４で算出された値を加速度比
較器２２で比較し、比較した結果を判定器２５へ伝送す
る。加速度比較器２２で比較した結果、検出された振動
の方が予め設定した所定の加速度値より大きければ信号
「Ｙ」を判定器２５へ伝送し、逆に所定加速度値より小
さければ信号「Ｎ」を判定器２５へ伝送する。
内）内には、基準電圧発生器２０により駆動される加速
度トリップ設定器２１と速度トリップ設定器２３が設け
てある。加速度トリップ設定器２１では、予め所定の加
速度（例えば５００ｍ／ｓ2）を設定しておき、この加
速度の値と実効値整流器１４で算出された値を加速度比
較器２２で比較し、比較した結果を判定器２５へ伝送す
る。加速度比較器２２で比較した結果、検出された振動
の方が予め設定した所定の加速度値より大きければ信号
「Ｙ」を判定器２５へ伝送し、逆に所定加速度値より小
さければ信号「Ｎ」を判定器２５へ伝送する。
【００１６】速度トリップ設定器２３では、予め所定の
速度（例えば２０ｍｍ／ｓ）を設定しておき、この速度
の値と実効値整流器１６で算出された値を速度比較器２
４で比較し、比較した結果を判定器２５へ入力する。速
度比較器２４で比較した結果、検出された振動の方が予
め設定した所定速度値よりも大きければ信号「Ｙ」を判
定器２５へ伝送し、逆に小さければ信号「Ｎ」を判定器
２５へ伝送する。
速度（例えば２０ｍｍ／ｓ）を設定しておき、この速度
の値と実効値整流器１６で算出された値を速度比較器２
４で比較し、比較した結果を判定器２５へ入力する。速
度比較器２４で比較した結果、検出された振動の方が予
め設定した所定速度値よりも大きければ信号「Ｙ」を判
定器２５へ伝送し、逆に小さければ信号「Ｎ」を判定器
２５へ伝送する。
【００１７】加速度比較器２２と速度比較器２４が判定
器２５へ送った信号のうち少なくとも一つが「Ｙ」であ
れば、判定器２５はアクチュエータ３０をアクチュエー
タ３０の種類によりＯＮ又はＯＦＦにするための信号を
アクチュエータ３０へ伝送する。ここで、アクチュエー
タ３０が警報器であれば、異常を示す警報ランプを点灯
させたり、警報音を鳴らしたりする（すなわち、警報器
をＯＮにする）。アクチュエータ３０が発電機１の停止
装置であれば、この停止装置で発電機１を停止させる
（すなわち、停止装置をＯＮにする）。
器２５へ送った信号のうち少なくとも一つが「Ｙ」であ
れば、判定器２５はアクチュエータ３０をアクチュエー
タ３０の種類によりＯＮ又はＯＦＦにするための信号を
アクチュエータ３０へ伝送する。ここで、アクチュエー
タ３０が警報器であれば、異常を示す警報ランプを点灯
させたり、警報音を鳴らしたりする（すなわち、警報器
をＯＮにする）。アクチュエータ３０が発電機１の停止
装置であれば、この停止装置で発電機１を停止させる
（すなわち、停止装置をＯＮにする）。
【００１８】加速度比較器２２及び速度比較器２４の出
力信号がどちらも「Ｎ」であれば発電機１は正常に動作
しており、地震による振動があっても差動増幅器８によ
ってキャンセルされるので警報器（図示せず）等の安全
装置は作動させず、発電機１の運転は継続して行う。
力信号がどちらも「Ｎ」であれば発電機１は正常に動作
しており、地震による振動があっても差動増幅器８によ
ってキャンセルされるので警報器（図示せず）等の安全
装置は作動させず、発電機１の運転は継続して行う。
【００１９】上記において、検出された加速度又は算出
された速度が、加速度トリップ設定器２１又は速度トリ
ップ設定器２３で設定した値の所定％（例えば５０％）
以上になると警報ランプ（アクチュエータ３０）を点灯
させ、上記設定した値以上になると発電機１を停止装置
（アクチュエータ３０）により停止させるようにしても
よい。
された速度が、加速度トリップ設定器２１又は速度トリ
ップ設定器２３で設定した値の所定％（例えば５０％）
以上になると警報ランプ（アクチュエータ３０）を点灯
させ、上記設定した値以上になると発電機１を停止装置
（アクチュエータ３０）により停止させるようにしても
よい。
【００２０】以上のように、地震振動の主要成分の周波
数帯域と発電機１自身から生ずる振動の主要成分の周波
数帯域が接近していても、発電機１自身から生ずる異常
振動のみを検出することができる。
数帯域と発電機１自身から生ずる振動の主要成分の周波
数帯域が接近していても、発電機１自身から生ずる異常
振動のみを検出することができる。
【００２１】振動が発電機１の異常振動のみの場合は、
差動増幅器８なしでも発電機１の異常振動の検出信号は
検出される。振動が地震及び発電機１の異常振動の場合
は、差動増幅器８により信号が検出される。つまり、本
発明の威力が発揮される。
差動増幅器８なしでも発電機１の異常振動の検出信号は
検出される。振動が地震及び発電機１の異常振動の場合
は、差動増幅器８により信号が検出される。つまり、本
発明の威力が発揮される。
【００２２】以上の説明では、加速度検出器３は発電機
１に直接取付けた例を示したが、加速度検出器３は、発
電機１を支持する機械台等の発電機１の振動が直に伝達
されるユニットに設置するようにしてもよい。
１に直接取付けた例を示したが、加速度検出器３は、発
電機１を支持する機械台等の発電機１の振動が直に伝達
されるユニットに設置するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】１回路で増幅器等を構成することができ
るのでコストがあまりかからない。地震と発電機１の振
動成分が同じ帯域にあっても、発電機１のみの振動をモ
ニタ（監視）することができる。
るのでコストがあまりかからない。地震と発電機１の振
動成分が同じ帯域にあっても、発電機１のみの振動をモ
ニタ（監視）することができる。
【００２４】地震振動と発電機１の振動の主成分が近い
（振動周波数が近い）ときでも、地震の振動は建物（床
２）と発電機１に同位相で影響し、発電機１自体の振動
は建屋（床２）側では極めて減衰することを利用し、発
電機１に直接取付けた加速度検出器３の信号から床２に
取付けた加速度検出器４の信号を差動増幅器８により差
し引くことにより、発電機１の振動信号のみを検出する
ことができる。
（振動周波数が近い）ときでも、地震の振動は建物（床
２）と発電機１に同位相で影響し、発電機１自体の振動
は建屋（床２）側では極めて減衰することを利用し、発
電機１に直接取付けた加速度検出器３の信号から床２に
取付けた加速度検出器４の信号を差動増幅器８により差
し引くことにより、発電機１の振動信号のみを検出する
ことができる。
【００２５】図１に示す振動モニタ装置１００を使用す
ると、地震時に発電機１に異常が発生しても、加速度検
出器３が検出した発電機１の異常振動及び地震振動の検
出信号から加速度検出器４が検出した地震振動の検出信
号を差動増幅器８で差し引くので、発電機１から発生す
る異常振動のみを検出することができる。
ると、地震時に発電機１に異常が発生しても、加速度検
出器３が検出した発電機１の異常振動及び地震振動の検
出信号から加速度検出器４が検出した地震振動の検出信
号を差動増幅器８で差し引くので、発電機１から発生す
る異常振動のみを検出することができる。
【００２６】本発明では、発電機１自身から発生する振
動のみを監視することができるので、地震発生時におい
て発電機１の異常振動の発生を検出することができ、発
電機１の運転を停止するべきか否かを適切に判断するこ
とができる。
動のみを監視することができるので、地震発生時におい
て発電機１の異常振動の発生を検出することができ、発
電機１の運転を停止するべきか否かを適切に判断するこ
とができる。
【図１】 本発明の振動モニタ装置の信号系統図であ
る。
る。
【図２】 発電機に設置した加速度検出器で検出した検
出信号から床に設置した加速度検出器で検出した検出信
号を差し引いた状態を示すグラフである。
出信号から床に設置した加速度検出器で検出した検出信
号を差し引いた状態を示すグラフである。
【図３】 加速度検出器から伝送された信号の処理系統
を示す流れ図である。
を示す流れ図である。
１ 発電機（原動機ユニット） ２ 床（原動機ユニット以外の場所） ３ 第１加速度検出器 ４ 第２加速度検出器 ８ 差動増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南島 隆志 神奈川県横須賀市津久井３−21−35 カナ ガワ電子技研株式会社内 Ｆターム(参考） 2G064 AA05 AA12 AB01 AB02 AB19 AB22 BA02 BA28 BD17 CC03 CC13 CC17 CC30 CC62 DD15 DD29
Claims (1)
- 【請求項１】 原動機ユニットに振動を検出する第１加
速度検出器を設け、前記原動機ユニット以外の場所に前
記第１加速度検出器とは別の第２加速度検出器を設け、
前記第１加速度検出器で検出した信号から前記第２加速
度検出器で検出した信号を差引きかつ前記差引き後の信
号を増幅する差動増幅器を備えたことを特徴とする振動
モニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079628A JP2000275097A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 振動モニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079628A JP2000275097A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 振動モニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000275097A true JP2000275097A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13695354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11079628A Pending JP2000275097A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 振動モニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000275097A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006065590A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の監視システム |
| JP2008139293A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Samsung Electronics Co Ltd | デバイスの環境を分析する方法およびこれを利用したデバイス |
| JP2016038275A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 新日鐵住金株式会社 | 振動検出装置及び振動検出方法 |
| CN110631693A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-31 | 衢州职业技术学院 | 一种基于空压机运行用振动检测仪 |
| CN111220312A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-02 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 一种螺栓状态的诊断方法及*** |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11079628A patent/JP2000275097A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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