JP5916496B2 - 状態監視装置、及び回転機械 - Google Patents
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Description
通常、この翼と翼を外周側から覆うケーシングとの間には、翼とケーシングとの接触を確実に防止するため、所定量のクリアランスが必要とされている。
即ち、本発明に係る状態監視装置は、回転機械の回転体との間に半径方向に間隔をおいて設けられて、前記回転体の回転に同期した信号を出力するセンサと、前記センサからの出力信号を受けて該出力信号を所定回数毎に出力するとともに、該所定回数毎の前記出力信号から前記回転体の回転数を演算する第一の演算器と、前記センサからの前記出力信号のピーク値を検出するとともに、該ピーク値の変化から前記回転体の振動を演算する第二の演算器と、前記センサからの前記出力信号の前記ピーク値のうちの最大値を前記回転体が1回転する毎に検出するとともに、該最大値から、前記回転体と該回転体に対向する部材との間の前記半径方向のクリアランスを演算する第三の演算器と、を備えることを特徴とする。
このようにして、1つのセンサの出力信号から回転体の回転数、回転体の振動、回転体との間のクリアランスの3つの数値を取得することが可能となる。
本実施形態では、図1(b)に示すように、羽根部13は軸Pの周方向に一定の間隔をあけて11枚が設けられている。
図1に示すように、状態監視装置10は、圧縮機羽根車12の羽根部13に対向する位置で圧縮機ケーシング14に設けられて、羽根部13の先端との距離を測定するセンサ21と、センサ21からの出力信号を増幅する変換器22と、変換器22の出力から異なる3つの演算を行う第一の演算器31、第二の演算器41、第三の演算器51とを備えている。
なお、第一実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態では、第一実施形態における状態監視装置10が診断処理部61をさらに備えた状態監視装置60となっている点で、第一実施形態の過給機1Aとは異なっている。
まず、例えば客先納入前の試運転等の初期運転時において、第一の演算器31、第二の演算器41、第三の演算器51で演算した回転数、振動、クリアランスを基準値として収集する(S100)。そしてこの基準値が、回転数N0毎の基準振動V0、基準クリアランスL0として記録される(S101)。
実際に客先納入後に運転を開始し、受信部62にて第一の演算器31、第二の演算器41、第三の演算器51で演算した回転数Nn、振動Vn、クリアランスLnを所定時間毎に収集する(S110)。なお、データ収集を行なう所定時間とは、例えば1分毎であったり、1時間毎であったり、適宜選択が可能である。
なお、第一実施形態及び第二実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態では、第一実施形態における状態監視装置10が振動診断処理部71をさらに備えた状態監視装置70となっている点で、第一実施形態の過給機1Aとは異なっている。
まず、運転を開始し、振動受信部72が第二の演算器41からの振動Vnを所定時間毎に収集し(S140)、この振動Vnを抽出する(S141)。
なお、データ収集を行なう所定時間とは、例えば1分毎であったり、1時間毎であったり、適宜選択が可能である。
なお、第一実施形態から第三実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態では、第一実施形態における状態監視装置10が診断処理部81をさらに備えた状態監視装置80となっている点で、第一実施形態の過給機1Aとは異なっている。
さらに、振動受信部72からの振動Vnと、周波数変換部73からの周波数変換値Fnが入力され、これらから上述の比率Xnを算出する。
まず、運転を開始し、受信部62が振動Vn及びクリアランスLnを、基準値記録部63が基準振動V0及び基準クリアランスL0を所定時間毎に収集する(S160)。その後、これらからクリアランスLnの抽出及び増幅率Anと増幅率Bnと比率Xnとの算出を行なう(S161)。
なお、第一実施形態から第四実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態では、第一実施形態における状態監視装置10が診断処理部91をさらに備えた状態監視装置90となっている点で、第一実施形態の過給機1Aとは異なっている。
さらに、振動受信部72からの振動Vnと、周波数変換部73からの周波数変換値Fnを入力され、これらから上述の比率Xnを算出する。
まず、運転を開始し、受信部62が振動Vn及びクリアランスLnを、基準値記録部63が基準振動V0及び基準クリアランスL0を所定時間毎に収集する(S170)。その後、これらからクリアランスLnの抽出及び増幅率Anと増幅率Bnと比率Xnとの算出を行なう(S171)。
例えば、上述の実施形態では回転機械の一例として過給機1A、1B、1C、1D、1Eについて説明を行なったが、例えば回転機械はガスタービン等、他の回転機械であってもよい。
Claims (6)
- 回転機械の回転体との間に半径方向に間隔をおいて設けられて、前記回転体の回転に同期した信号を出力するセンサと、
前記センサからの出力信号を受けて該出力信号を所定回数毎に出力するとともに、該所定回数毎の前記出力信号から前記回転体の回転数を演算する第一の演算器と、
前記センサからの前記出力信号のピーク値を検出するとともに、該ピーク値の変化から前記回転体の振動を演算する第二の演算器と、
前記センサからの前記出力信号の前記ピーク値のうちの最大値を前記回転体が1回転する毎に検出するとともに、該最大値から、前記回転体と該回転体に対向する部材との間の前記半径方向のクリアランスを演算する第三の演算器と、を備え、
前記回転機械の初期運転時において演算された前記振動および前記クリアランスの各々を基準振動および基準クリアランスとし、前記基準振動および前記基準クリアランスが演算された時点における回転数を基準回転数として、前記基準振動および前記基準クリアランスを前記基準回転数毎に予め記録し、
前記回転機械の運転中に演算された前記振動および前記クリアランスと、前記振動および前記クリアランスが演算された時点の前記回転数と同一の回転数における前記基準振動および前記基準クリアランスとを比較する相対的な比較診断を行うことを特徴とする状態監視装置。 - 前記相対的な比較診断と並行して、前記回転機械の運転中に演算された前記クリアランスと予め設定した所定の閾値とを比較する絶対的な比較診断を行うことを特徴とする請求項1に記載の状態監視装置。
- 前記回転機械の運転中に演算された前記振動を、該振動の周波数変換値と比較することを特徴とする請求項1又は2に記載の状態監視装置。
- 予め記録された前記基準振動に対する前記振動の比率と、前記基準クリアランスに対する前記クリアランスの比率と、前記クリアランスと、前記振動に対する該振動の周波数変換値の比率とに、重み付けを行なって前記回転機械の状態を評価することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の状態監視装置。
- 予め記録された前記基準振動に対する前記振動の比率と、前記基準クリアランスに対する前記クリアランスの比率と、前記クリアランスと、前記振動に対する該振動の周波数変換値の比率とを各々別々の座標上にプロットして正規分布図を作成し、該正規分布図にプロットされた点がこれらの正規分布図における標準偏差の所定数倍以上となるかどうかで前記回転機械の状態を評価することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の状態監視装置。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の状態監視装置を備えることを特徴とする回転機械。
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