JP7346065B2 - Diagnostic method and device for low-speed rotating equipment - Google Patents
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Description
本発明は、低速回転機器の診断方法と診断装置に関する。 The present invention relates to a diagnostic method and device for low-speed rotating equipment.
石油化学プラントや発電プラントなどの連続運転が行われている設備では、設備停止が簡単に行えないケースが多いため、異常をできるだけ早期に検出することが重要となる。設備における異常を早期に検出することができれば、当該検出結果に基づき、故障に至るまでのリードタイムをより長くすることが可能となる。 In equipment that operates continuously, such as petrochemical plants and power plants, it is often difficult to stop the equipment, so it is important to detect abnormalities as early as possible. If abnormalities in equipment can be detected early, it will be possible to lengthen the lead time until failure occurs based on the detection results.
上記のごとき設備における異常のひとつに、回転機器の軸受の転動体(玉,ころ)や内輪、外輪の軌道面や転送面に生じるきずがある。一般的に、回転機械の転がり軸受の診断には振動法が用いられており、振動加速度による異常診断が行われている。 One of the abnormalities in the above-mentioned equipment is flaws that occur on the rolling elements (balls, rollers), raceways and transfer surfaces of the inner and outer rings of bearings in rotating equipment. Generally, a vibration method is used to diagnose rolling bearings in rotating machines, and abnormalities are diagnosed based on vibration acceleration.
このような振動法において用いられる振動加速度の加速度成分には、大きくわけて2種類がある。 There are roughly two types of acceleration components of vibration acceleration used in such vibration methods.
(A)一つは、数kHzを主体とした1k~10kHz領域の加速度成分であり、軸受の固有振動数を捉えるものである。ただし、この領域の加速度成分は、軸受のきずがある程度大きくなり軸受全体を揺らす力が発生しないと励起されない。このため、連続運転プラントにおける早期異常モニタリングには適さない場合がある。 (A) One is the acceleration component in the 1kHz to 10kHz range, mainly at several kHz, which captures the natural frequency of the bearing. However, the acceleration component in this region will not be excited unless the flaw in the bearing becomes large enough to generate a force that shakes the entire bearing. Therefore, it may not be suitable for early abnormality monitoring in continuously operating plants.
(B)もう一つは、10k~30kHzといった高周波数領域の加速度成分である。これは、軸受鋼どうしの接触によって生じるものであり、小さな力の作用で発生するため小さな表面きずでも発生する周波数成分である。つまり、連続運転プラントの早期異常モニタリングにおいて適していると言える。 (B) The other is the acceleration component in the high frequency range of 10kHz to 30kHz. This is caused by contact between the bearing steels, and is a frequency component that is generated even by a small surface flaw because it is generated by the action of a small force. In other words, it can be said to be suitable for early abnormality monitoring of continuously operating plants.
ところが、上記した(A)(B)2種類の振動加速度の両方とも、転動体と軌道面のきずとが接触することで発生する衝撃値を捉えていることから信号レベルは転動体の周速に依存している。つまり、転動体の周速が低下するとその衝撃値である振動加速度レベルも低下する。したがって、転動体の回転数が数百rpm以下といった程度に周速が低い場合には、そのレベルが低下し、たとえ高周波数領域の振動加速度においてもノイズレベルに埋もれて検出困難となる。 However, since both of the above two types of vibration acceleration (A) and (B) capture the impact value caused by contact between the rolling elements and the flaws on the raceway surface, the signal level is determined by the peripheral speed of the rolling elements. depends on. In other words, when the circumferential speed of the rolling element decreases, the vibration acceleration level, which is the impact value, also decreases. Therefore, when the circumferential speed is low, such as when the rotational speed of the rolling element is several hundred rpm or less, the level decreases, and even vibration acceleration in a high frequency range is buried in the noise level and becomes difficult to detect.
これに対し、低速回転数領域の軸受診断には、100k~1MHz領域のAE(アコースティック・エミッション)法が用いられている。例えば、転がり疲労はく離の進展時には、特に100k~500kHz領域のAEが発生しており、これを利用して診断することが可能である(例えば、特許文献1参照)。(なお、AEは元々、球形タンクなどの静止機械における亀裂進展をモニタリングすることなどに使用されており、周速などの影響は受けない。つまり、AEは振動加速度とは性質の異なる信号である。) On the other hand, the AE (acoustic emission) method in the 100k to 1MHz range is used for bearing diagnosis in the low rotational speed range. For example, when rolling fatigue flaking progresses, AE particularly occurs in the 100kHz to 500kHz range, and this can be used for diagnosis (see, for example, Patent Document 1). (AE is originally used to monitor crack growth in stationary machines such as spherical tanks, and is not affected by circumferential speed. In other words, AE is a signal with different properties from vibration acceleration. .)
しかし、低速軸受診断にて用いられているAE法には、設備面とセンサ面の間に高周波数の音響を通過させるための接触媒質が必要であり、この設置状態の影響によるレベルの変化が発生することがある。また、AEセンサを設備面に接触させて設置しなければならないため、高温設備や動きのある設備などでは計測が困難なことがある。 However, the AE method used in low-speed bearing diagnosis requires a couplant to pass high-frequency sound between the equipment surface and the sensor surface, and the level changes due to the installation conditions. This may occur. Additionally, since the AE sensor must be installed in contact with the equipment surface, measurement may be difficult in high-temperature equipment or moving equipment.
そこで、本発明は、設備面とセンサ面の間における接触媒質の設置状態による影響を抑制することができ、かつ、高温設備や動きのある設備などでも非接触にて計測が可能な低速回転機器の診断方法と診断装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a low-speed rotating device that can suppress the influence of the installation state of the couplant between the equipment surface and the sensor surface, and that can perform non-contact measurements even in high-temperature equipment or moving equipment. The purpose is to provide a diagnostic method and a diagnostic device.
本発明の一態様は、
低速回転機器の稼働時に発生する空中伝搬の音響信号を、当該低速回転機器に接触していない非接触センサで検出するステップと、
該非接触センサで検出した信号を基に低速回転機器に異常が発生していないかどうか判断するステップと、を含む、低速回転機器の診断方法である。
One aspect of the present invention is
detecting an air-propagated acoustic signal generated when the low-speed rotating equipment is in operation with a non-contact sensor that is not in contact with the low-speed rotating equipment;
A method for diagnosing a low-speed rotating device, including the step of determining whether or not an abnormality has occurred in the low-speed rotating device based on a signal detected by the non-contact sensor.
かかる診断方法によれば、空中伝搬の音響信号を、当該低速回転機器に接触していない非接触センサで検出することから、非接触の状態にて異常検出・モニタリングをすることが可能である。 According to this diagnostic method, an airborne acoustic signal is detected by a non-contact sensor that is not in contact with the low-speed rotating equipment, so it is possible to detect and monitor abnormalities in a non-contact state.
上記の診断方法において、上記の検出するステップは、低速回転機器における回転体の回転時に発生する音響信号を非接触センサによって非接触で検出するステップを含み、
判断するステップは、
検出した音響信号のうち、非可聴域の信号を抽出するステップと、
抽出した音響信号の変動に基づいて低速回転機器における異常が発生していないかどうかを判定するステップと、を含んでいてもよい。
In the above diagnostic method, the detecting step includes a step of non-contactly detecting an acoustic signal generated during rotation of a rotating body in a low-speed rotating device using a non-contact sensor;
The step of determining
extracting a signal in an inaudible range from the detected acoustic signal;
The method may also include a step of determining whether or not an abnormality has occurred in the low-speed rotating device based on fluctuations in the extracted acoustic signal.
上記の診断方法において、判断するステップは、音響信号を包絡線処理するステップと、包絡線処理した信号を増幅するステップと、増幅された信号をフーリエ変換して発生周波数を算出するステップと、を含んでいてもよい。 In the above diagnostic method, the determining step includes performing envelope processing on the acoustic signal, amplifying the envelope processed signal, and calculating the frequency of occurrence by Fourier transforming the amplified signal. May contain.
上記の診断方法において、音響信号の帯域幅を、20kHz~100kHzの周波数帯域内に限定してもよい。 In the above diagnostic method, the bandwidth of the acoustic signal may be limited to a frequency band of 20kHz to 100kHz.
上記の診断方法において、音響信号の帯域幅を、診断対象に含まれる複数の回転体のうちの一つの回転体と他の回転体とで異なる値に限定してもよい。 In the above diagnostic method, the bandwidth of the acoustic signal may be limited to different values for one rotating body and another rotating body among the plurality of rotating bodies included in the diagnosis target.
上記の診断方法は、音響信号を非接触センサによって非接触で取得するステップと、音響信号の帯域幅を限定するステップとの間に、回転体の回転数に応じ、帯域幅を限定した音響信号から所定の時間幅の信号を抽出するステップを含んでいてもよい。 In the above diagnostic method, between the step of acquiring an acoustic signal in a non-contact manner using a non-contact sensor and the step of limiting the bandwidth of the acoustic signal, an acoustic signal with a limited bandwidth is generated according to the rotation speed of the rotating body. It may include the step of extracting a signal of a predetermined time width from.
上記の診断方法において、判断するステップは、回転体の回転数に応じて設定される所定の時間幅に取得された音響信号に対して行われるものであってもよい。 In the above diagnostic method, the step of determining may be performed on an acoustic signal acquired in a predetermined time width set according to the rotation speed of the rotating body.
上記の診断方法においては、予め設定された第1の閾値と、検出した音響信号の最大値および音響信号のスペクトルの最大値の少なくともいずれか一方とを比較して、最大値の方が大きい場合に異常が発生していると判断してもよい。 In the above diagnostic method, when the first threshold value set in advance is compared with at least one of the maximum value of the detected acoustic signal and the maximum value of the spectrum of the acoustic signal, if the maximum value is larger; It may be determined that an abnormality has occurred.
上記の診断方法においては、
検出した音響信号の最大値および周波数スペクトルの最大値の少なくともいずれか一方を、予め設定された第1の閾値と比較し、
音響信号および周波数スペクトルの少なくともいずれか一方が、予め設定された第2の閾値であって第1の閾値よりも小さい第2の閾値を超えた回数を計測し、
音響信号の最大値および周波数スペクトルの最大値の少なくともいずれか一方が第1の閾値を超え、かつ、音響信号および周波数スペクトルの少なくともいずれか一方が、予め設定された第2の閾値を超えた回数が所定回数を超えたとき、異常に関する第1の情報を生成してもよい。
In the above diagnostic method,
Comparing at least one of the maximum value of the detected acoustic signal and the maximum value of the frequency spectrum with a preset first threshold,
measuring the number of times at least one of the acoustic signal and the frequency spectrum exceeds a second preset threshold that is smaller than the first threshold;
The number of times at least one of the maximum value of the acoustic signal and the maximum value of the frequency spectrum exceeds a first threshold, and at least one of the acoustic signal and the frequency spectrum exceeds a preset second threshold When exceeds a predetermined number of times, first information regarding the abnormality may be generated.
上記の診断方法において、音響信号の最大値および周波数スペクトルの最大値の少なくともいずれか一方が第1の閾値を超え、かつ、音響信号および周波数スペクトルの少なくともいずれか一方が、予め設定された第2の閾値を超えた回数が所定回数以下のとき、異常に関する第2の情報を生成してもよい。 In the above diagnostic method, at least one of the maximum value of the acoustic signal and the maximum value of the frequency spectrum exceeds the first threshold, and at least one of the acoustic signal and the frequency spectrum exceeds the preset second threshold. When the number of times the threshold value has been exceeded is equal to or less than a predetermined number of times, second information regarding the abnormality may be generated.
上記の診断方法においては、音響信号を伝搬させる配管と、該配管に設置された非接触センサとを用いて音響信号を検出してもよい。 In the above diagnostic method, the acoustic signal may be detected using a pipe that propagates the acoustic signal and a non-contact sensor installed in the pipe.
上記の診断方法においては、回転機器のうち回転体が摺動する部分からセンサまでの距離に応じた減衰率を用い、該減衰率を考慮した音響信号のレベルに応じて低速回転機器における異常を診断するようにしてもよい。 In the above diagnostic method, an attenuation rate corresponding to the distance from the sliding part of the rotating body to the sensor is used, and abnormalities in low-speed rotating equipment are detected according to the level of the acoustic signal that takes this attenuation rate into account. It may also be used for diagnosis.
本発明の一態様は、上記のごとき方法を実行するためのプログラムを記憶する少なくとも1つのメモリと、プログラムを実行するための少なくとも1つのプロセッサとを有する演算装置である。 One aspect of the invention is a computing device having at least one memory that stores a program for executing the method as described above and at least one processor for executing the program.
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.
本発明の一態様においては、回転体を有する低速回転機器において異常が発生していないかどうか判断し、当該低速回転機器の診断をする。低速回転機器とは、回転体の回転数の領域が代表的には、回転数300rpm以下またはdn値20000[mm・rpm]以下である機器をいう。本開示による診断方法および診断装置は、上記回転数300rpm以下またはdn値20000[mm・rpm]以下の回転機器に好適であり、回転数100rpm以下の回転機器、例えば、低速回転の押出機、にさらに好適である。 In one aspect of the present invention, it is determined whether an abnormality has occurred in a low-speed rotating device having a rotating body, and the low-speed rotating device is diagnosed. Low-speed rotating equipment refers to equipment whose rotating body typically has a rotational speed of 300 rpm or less or a dn value of 20000 [mm·rpm] or less. The diagnostic method and diagnostic device according to the present disclosure are suitable for rotating equipment with a rotation speed of 300 rpm or less or a DN value of 20000 [mm/rpm] or less, and are suitable for rotating equipment with a rotation speed of 100 rpm or less, such as a low-speed rotating extruder. It is even more suitable.
異常検出の対象たる該低速回転機器の回転体とは代表的には回転軸ないしは該回転軸を軸支する転がり軸受のことであり、それ以外にも例えば低速回転の押出機におけるギヤ、スクリューなどがある。また、異常の具体例としては、転がり軸受におけるフレーキングの進展、潤滑不良による金属接触、スクリューとバレルの接触、ギヤの歯面損傷の発生及び損傷に基づく金属剥離や金属接触などを挙げることができる。ギヤの金属剥離や金属接触はピッチング、スポーリング、スコーリング等を含む。 The rotating body of the low-speed rotating equipment that is subject to abnormality detection typically refers to the rotating shaft or the rolling bearing that supports the rotating shaft, and may also include gears, screws, etc. in low-speed rotating extruders. There is. In addition, specific examples of abnormalities include the development of flaking in rolling bearings, metal contact due to poor lubrication, contact between screw and barrel, occurrence of gear tooth surface damage, and metal peeling and metal contact due to damage. can. Gear metal peeling and metal contact include pitting, spalling, scoring, etc.
本実施形態では、低速回転機器の稼働時に発生する空中伝搬の音響信号を、当該低速回転機器に接触していない非接触センサにて検出し、該検出した信号を基に、低速回転機器に異常が発生していないかどうか判断する。以下、図に具体例を示しつつ説明する(図1等参照)。なお、本開示において取得する音響信号は、0より大きく100kHz以下の周波数帯の音響信号であり、これを超音波信号と呼ぶことがある。また、取得する音響信号は、さらに典型的には20kHz以上100kHz以下の音響信号であり、これは人体の非可聴の周波数帯の音響信号である。なお、異常検知に使用する音響信号には、100kHzよりも大きい値の周波数帯の信号が含まれていてもよい。ここで、音響信号の周波数帯が大きくなるほど、伝搬距離が短くなるため、当該周波数帯の音響信号を非接触で取得することが困難になる。したがって、取得する音響信号は、最大で100kHz程度であることが好ましい。 In this embodiment, a non-contact sensor that is not in contact with the low-speed rotating equipment detects an airborne acoustic signal generated when the low-speed rotating equipment is in operation, and based on the detected signal, an abnormality is detected in the low-speed rotating equipment. Determine whether or not this has occurred. This will be explained below with specific examples shown in the drawings (see FIG. 1, etc.). Note that the acoustic signal acquired in the present disclosure is an acoustic signal in a frequency band greater than 0 and 100 kHz or less, and may be referred to as an ultrasonic signal. Further, the acquired acoustic signal is typically an acoustic signal of 20 kHz or more and 100 kHz or less, which is an acoustic signal in a frequency band inaudible to the human body. Note that the acoustic signal used for abnormality detection may include a signal in a frequency band with a value larger than 100 kHz. Here, as the frequency band of the acoustic signal becomes larger, the propagation distance becomes shorter, so it becomes difficult to acquire the acoustic signal of the frequency band without contact. Therefore, it is preferable that the acoustic signal to be acquired has a maximum frequency of about 100 kHz.
図1に、軸11、軸受12を含む低速回転機器10における異常を非接触センサにて検出できるようにした構成の一例を示す。低速回転機器10には、さらに配管14が設けられている(図1参照)。
FIG. 1 shows an example of a configuration in which an abnormality in a low-speed
低速回転機器10における回転体の一例である本実施形態の軸11は、軸受12によって軸支されている。軸受12は、例えば軸11の一端側と他端側をそれぞれ軸支する2つのボールベアリングで構成されている。本実施形態の軸受12は、ケーシング(軸受箱)13の内部に設けられている。
The
配管14は、その端部がケーシング13に配置された状態で設けられている。このように設けられた配管14は、ケーシング13内の軸受12において発生する異常音を集め、当該軸受12から離れた場所で当該音を計測することを可能にする。また、軸受12の近傍に設置した配管14を利用することで、音の拡散による減衰を防ぎ、軸(回転体)11や軸受12から離れた場所でも音を精度よく計測すること(対象設備とセンサとの間の計測距離を延長すること)が可能となる。配管14は音響インピーダンスの高い材質で形成された管(例えば、SUS管)であることが好ましい。
The
また、本実施形態では、途中で分岐し、2つのケーシング13のそれぞれに端部が配置されたマニホールド(多岐管)形状の配管14を用いている。このような配管14によれば、複数の軸受13において発生する異常音を単一のセンサにて同時に計測し、モニタリングすることが可能となる(図1参照)。
Further, in this embodiment, a manifold-shaped
非接触センサは、低速回転機器10の稼働時(つまりは軸11の回転時)に発生する空中伝搬の音響信号(超音波信号)を検出するセンサである。本実施形態では、非接触センサの一例としてマイクロフォン21を用いる。マイクロフォン21は配管14に配置されており、低速回転機器10に接触していない。例えば本実施形態では、マニホールド形の配管14の、軸受12と逆側の開口端にマイクロフォン21を配置している。
The non-contact sensor is a sensor that detects an air-propagated acoustic signal (ultrasonic signal) that is generated when the low-speed
図2に、超音波信号に基づき異常の有無を判断する装置(モニタリング装置20)の一例を示す。 FIG. 2 shows an example of a device (monitoring device 20) that determines the presence or absence of an abnormality based on ultrasonic signals.
モニタリング装置20では、マイクロフォン21にて検出された超音波信号がプリアンプ22で増幅された後、HPF(ハイパスフィルタ)23に送信され、所定の周波数範囲データが取り出された後、BPF(バンドパスフィルタ)24に送信される(図2参照)。BPF24を通過した信号は、A/Dコンバータ27とエンベロープ回路25のそれぞれに送信される。エンベロープ回路25において包絡線(エンベロープ)処理された波形データは、A/Dコンバータ27に送信される(図2参照)。上記を含む一連の処理は、特に、プリアンプ22、HPF(ハイパスフィルタ)23、BPF(バンドパスフィルタ)24、A/Dコンバータ27とエンベロープ回路25について、所定のアナログ回路により実現されてもよい。また、上記を含む一連の処理は、各処理方法を実行するプログラムを記憶するメモリと、プログラムを実行するためのプロセッサとを有する演算処理装置により実行されてもよい。上記を含む一連の処理を演算処理装置によって実行する場合、マイクロフォン21により検出された超音波信号をA/Dコンバータに送信し、デジタル化された超音波信号について、増幅処理、ハイパス、バンドパスの各フィルタ処理、エンベロープ処理を実行してよい。
In the
図3に、配管14に配置したマイクロフォン21を用いて検出した超音波信号に基づき異常の有無を判断する処理の一例を示す。
FIG. 3 shows an example of a process for determining the presence or absence of an abnormality based on an ultrasonic signal detected using the
まず、マイクロフォン21にて超音波信号(0~100kHz)を検出し(ステップSP1)、計測単位時T(s)のデータをA/D変換し(ステップSP2)、フィルタ処理をして非可聴域(20kHz前後~100kHz)の波形信号を抽出したら(ステップSP3)、包絡線(エンベロープ)処理をし(ステップSP4)、増幅後の信号(例えば全包絡線波形)のフーリエ変換をし、計測単位時間T毎のエンベロープ波形のピーク値(最大値)Ap(V)を記録したら(ステップSP5)、計測単位時間Tで計測されたエンベロープ波形の値Av(V)が第1閾値Cを超えた回数AEを記録して(ステップSP6)、「異常判定フロー」へと移行する。 First, an ultrasonic signal (0 to 100 kHz) is detected by the microphone 21 (step SP1), the data in the measurement unit time T (s) is A/D converted (step SP2), and filtered to remove the inaudible range. After extracting the waveform signal (around 20kHz to 100kHz) (step SP3), perform envelope processing (step SP4), perform Fourier transform on the amplified signal (for example, the entire envelope waveform), and calculate the measurement unit time. After recording the peak value (maximum value) Ap (V) of the envelope waveform for each T (step SP5), the number A of times the envelope waveform value Av (V) measured in the measurement unit time T exceeds the first threshold value C is recorded. E is recorded (step SP6), and the process moves to the "abnormality determination flow".
なお、包絡線波形のフーリエ変換後のデータ(発生周波数のデータ)の発生周波数を算出する際には、(i)発生周波数と損傷との関係を装置が自動的に対比して、異常発生部位等の特定およびユーザへの提示を行う場合と、(ii)発生周波数をユーザに提示して、ユーザが発生周波数と損傷との関係の対比を行い、異常有無を判別する場合の両方が考えられる。 In addition, when calculating the occurrence frequency of the data (occurrence frequency data) after the Fourier transform of the envelope waveform, (i) the device automatically compares the relationship between the occurrence frequency and the damage and determines the location of the abnormality. (ii) The occurrence frequency is presented to the user, and the user compares the relationship between the occurrence frequency and the damage and determines whether there is an abnormality. .
また、ここでは、音響信号をフィルタ処理して非可聴域(20kHz前後~100kHz)の帯域幅の周波数帯域内にする旨の説明をしたが、検出対象たる超音波の音響信号の帯域幅がある特定の範囲の幅に限定されることがないことはいうまでもない。また、音響信号は上記のように20kHz~100kHzの周波数帯域内に限定されてもよいが、その場合の「限定」の意義は、(i)所定の帯域幅の検出信号を得る帯域(20-100kHz)しか検出(取得)しないことと、(ii) 20-100kHz+αの信号を検出後に、バンドパスフィルタ(BPF24等)で抽出することのいずれでもよい。 In addition, although we explained here that the acoustic signal is filtered to be within the frequency band of the inaudible range (around 20 kHz to 100 kHz), there is a bandwidth of the ultrasonic acoustic signal that is the detection target. Needless to say, the width is not limited to a specific range. Furthermore, the acoustic signal may be limited within the frequency band of 20 kHz to 100 kHz as described above, but the meaning of "limited" in that case is that (i) the band (20- 100kHz), or (ii) after detecting the signal of 20-100kHz+α, extracting it with a bandpass filter (BPF24, etc.).
[異常判定フロー]
本実施形態の「異常判定フロー」では、抽出した音響信号の変動に基づき、低速回転機器10において異常が発生していないかどうかを判定する。ここでは、まず、ピーク値Apが、第1閾値Cよりも大きい第2閾値(ピーク閾値)Pを超えたか(ピーク値Ap>閾値Pとなったか)、判断する(ステップSP7)。超えた場合(ステップSP7にてYes)、計測回数AEが判定個数の閾値Eを超えたかどうかを判断し(ステップSP8)、超えていなければ(ステップSP8にてNo)、当該ピーク値はノイズによるものと判定する(ステップSP9)。一方、計測回数AEが判定個数の閾値Eを超えたのであれば(ステップSPにてYes)、当該ピーク値は異常によるものと判定し(ステップSP10)、「異常原因特定フロー」へと移行する。
[Abnormality judgment flow]
In the "abnormality determination flow" of this embodiment, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the low-speed
また、「異常判定フロー」中のステップSP7において、ピーク値Apが、第1閾値Cよりも大きい第2閾値(ピーク閾値)Pを超えない場合、つまりピーク値Ap>閾値Pとならない場合(ステップSP7にてNo)、計測回数AEが判定個数の閾値Eを超えたかどうかを判断し(ステップSP11)、超えていなければ(ステップSP11にてNo)、低速回転機器10は正常であると判定する(ステップSP13)。一方、計測回数AEが判定個数の閾値Eを超えたのであれば(ステップSP11にてYes)、低速回転機器10は注意を要する状態であると判定し(ステップSP12)、「異常原因特定フロー」へと移行する。
Further, in step SP7 in the "abnormality determination flow", if the peak value Ap does not exceed a second threshold (peak threshold) P that is larger than the first threshold C, that is, if peak value Ap>threshold P does not hold (step No at SP7), it is determined whether the number of measurements A E exceeds the threshold value E for the number of determinations (step SP11), and if it does not (No at step SP11), it is determined that the low-speed
図4に異常原因特定フローを示し、図5に、発生周波数と損傷との関係表を示す。 FIG. 4 shows an abnormality cause identification flow, and FIG. 5 shows a relationship table between occurrence frequency and damage.
[異常原因特定フロー]
上記の「異常判定フロー」の後、所定の場合に「異常原因特定フロー」へと移行する。すなわち、上記したごとき異常判定フロー(音響計測し(ステップSP1)、計測単位時T(s)のデータをA/D変換し(ステップSP2)、フィルタ処理をして非可聴域波形を抽出し(ステップSP3)、包絡線処理をし(ステップSP4)、増幅後の信号(例えば全包絡線波形)のフーリエ変換(ステップSP5)をするフロー)を経て、低速回転機器10に異常が発生している(ステップSP10)、または低速回転機器10が注意を要する状態である(ステップSP12)と判定したら、「異常原因特定フロー」を開始し(ステップSP20)、フーリエ変換されたスペクトル上に、図4に示すピークの出現があるかどうか、判断する(ステップSP21)。図4に示すピークの出現が認められた場合(ステップSPにてYes)、当該低速回転機器10における損傷の種類を検出して異常原因を特定し(ステップSP22)、異常原因特定フローを終了する(ステップSP23)。
[Abnormality cause identification flow]
After the above-mentioned "abnormality determination flow", the process moves to the "abnormality cause identification flow" in a predetermined case. That is, the abnormality determination flow as described above (acoustic measurement is performed (step SP1), data of the measurement unit time T (s) is A/D converted (step SP2), filter processing is performed to extract the inaudible waveform ( After step SP3), envelope processing (step SP4), and Fourier transformation of the amplified signal (for example, full envelope waveform) (step SP5), an abnormality has occurred in the low-speed
[データを収集する時間幅の決定方法]
図6に、データを収集する時間幅の決定方法を含むフローを示す。なお、ここでは時間幅の決定にかかる処理フローのステップを31以降の番号で示す(図6参照)。
[How to determine the time range for data collection]
FIG. 6 shows a flow including a method for determining the time width for collecting data. Note that steps in the processing flow related to determining the time width are indicated by numbers 31 and later (see FIG. 6).
計測開始後、軸11の回転数N(rpm)を計測したら(ステップSP31)、数式(1)より計測単位時間T(s)を自動算出する(ステップSP32)。ただし、数式(1)のRは事前に設定される「計測回転数」(回転数の整数倍)であり、何回転分を一つの計測単位とするかを定義した値である。
その後、計測単位時間T毎のエンベロープ波形のピーク値(最大値)Ap(V)と、当該時間軸波形のうち所定閾値を超えたものの数(本明細書では、このような所定の閾値を超えたデータの数を「イベント数」と呼ぶ)AE(本実施形態であれば、計測単位時間Tで計測されたエンベロープの時間軸波形の値Av(V)が第1閾値Cを超えた回数)とを計測する(ステップSP33)。そうしたら、先述の「異常判定フロー」へと移行する(図3、図6参照)。 After that, the peak value (maximum value) Ap (V) of the envelope waveform for each measurement unit time T and the number of times in which the time axis waveform exceeds a predetermined threshold (in this specification, the number exceeds such a predetermined threshold) are calculated. (The number of data obtained is called the "number of events") A E (In this embodiment, the number of times the value Av (V) of the envelope time axis waveform measured in the measurement unit time T exceeds the first threshold C) ) is measured (step SP33). Then, the process moves to the previously described "abnormality determination flow" (see FIGS. 3 and 6).
ここまで説明したように、異常判定フローの処理を実行するにあたって、異常判定は、軸11の回転数に応じて設定される所定の時間幅に取得された音響信号に対して行われるものであってよい。別言すれば、所定の時間幅の音響信号を抽出するステップは、いつ行われてもよい。
As explained so far, when executing the process of the abnormality determination flow, the abnormality determination is performed on the acoustic signal acquired in a predetermined time width set according to the rotation speed of the
[異常判定のロジック]
図7はR回転毎のピーク最大値のトレンド(別言すれば、計測単位時間T毎のエンベロープ波形のピーク値(最大値)Ap(V)の計測周期毎の推移)を示すグラフ、図8AはR回転毎のイベントカウントのトレンド(別言すれば、計測単位時間T毎のエンベロープ波形が、第1閾値Cを超えた個数の計測周期毎の推移)を示すグラフである。また、図9は、イベントカウントとピークレベル(別言すれば、ピーク値)に基づく判定用のマトリックスである。
[Logic of abnormality determination]
FIG. 7 is a graph showing the trend of the peak maximum value for each R rotation (in other words, the transition for each measurement period of the peak value (maximum value) Ap (V) of the envelope waveform for each measurement unit time T), FIG. 8A is a graph showing a trend of event counts for each R rotation (in other words, a change in the number of envelope waveforms exceeding the first threshold value C for each measurement period for each measurement unit time T). Moreover, FIG. 9 is a matrix for determination based on the event count and the peak level (in other words, the peak value).
本実施形態の診断方法における異常判定のロジックを説明すれば以下のとおりである。すなわち、計測周期毎の推移のグラフはピーク値とイベント数を描写するものとし(図7、図8A参照)、それぞれの測定点における異常判定は、マトリックスに基づき行う(図9参照)。異常が発生している軸受においてはピーク値もイベント数も閾値を超える(ピーク値は閾値Pを超え、イベント数は閾値Eを超える)のに対し、ノイズに起因してピークが生じている場合、ピーク値は閾値Pを超えるものの、イベント数は閾値Eを超えない。これに基づき、異常によるピークなのか、はたまたノイズによるピークなのかを弁別することができる。さらに、図8Bに異常原因特定フローに使用するエンベロープスペクトルを示す。該図8Bでは、エンベロープスペクトルで外輪転動体通過周波数と内輪転動体通過周波数の発生が見られて異常原因の特定に成功したことが示されている。 The logic of abnormality determination in the diagnostic method of this embodiment will be explained as follows. That is, the graph of the transition for each measurement cycle depicts the peak value and the number of events (see FIGS. 7 and 8A), and abnormality determination at each measurement point is performed based on a matrix (see FIG. 9). In a bearing where an abnormality has occurred, both the peak value and the number of events exceed the threshold (the peak value exceeds the threshold P and the number of events exceeds the threshold E), whereas when the peak occurs due to noise , the peak value exceeds the threshold P, but the number of events does not exceed the threshold E. Based on this, it is possible to discriminate whether the peak is due to an abnormality or a peak due to noise. Further, FIG. 8B shows an envelope spectrum used in the abnormality cause identification flow. In FIG. 8B, occurrence of an outer ring rolling element passing frequency and an inner ring rolling element passing frequency can be seen in the envelope spectrum, indicating that the cause of the abnormality has been successfully identified.
ここまで説明したように、本実施形態の診断システムないしは該システムを用いた診断方法においては、配管14内を空中伝搬する音響信号を、モニタリング対象たる当該低速回転機器10に接触しない位置に設けたマイクロフォン21によって非接触の状態で検出する。かかる診断手法によれば、高温設備や動きのある設備などにおける低速回転機器10をも対象として異常検出、診断を実施することができる。
As explained above, in the diagnostic system of this embodiment or the diagnostic method using the system, the acoustic signal that propagates in the air in the
また、本実施形態では、マイクロフォン21にて非接触にて20kHz以上(20k~1MHz領域、または、20k~100kHz領域の音響を計測し、当該速回転機器10の軸11の回転数のR倍を計測単位時間(数式(1))とする。換言すれば、当該回転軸の回転数N(rpm)から1回転に要する時間を求め、そのR倍の時間、つまり当該回転数のR回転分に要する時間が単位計測時間Tである。その間の発生ピークの最大値レベルと発生イベント数でモニタリングし、マトリックスを用いてノイズを弁別することで、正常異常を評価することができる。この20k~100kHzの周波数領域の音響は、AEと同様な特性を持つことを発見したことから低速回転機器10の診断が可能になった。具体的には、図16A~図16Dに示すように、特に異常機器Bの波形において、同箇所に卓越周波数が発生していることが高いS/N比で見られ、また、図18に示すように同時刻にピーク値が上昇していることが高いS/N比で見られる。これらは、低速回転機器の異常に対してはAEと音響では同様の信号が得られることを示している。なお、図16A~図16Dや図18で測定している機器に対して、振動法を用いるとこれほど高いS/N比で診断することはできない。
In addition, in this embodiment, the
なお、従前の非接触の音響による診断法では、低速回転機器を診断するにあたり、dn値(=軸受の内径と回転数の積で表される)が低く、S/N比が悪いため、エンベロープFFTによって異常の原因を特定することは出来なかったのに対し、本実施形態では、AEと同様に高いS/N比を実現し、ピークの発生周波数から異常原因を特定することが可能である。 In addition, with the conventional non-contact acoustic diagnostic method, when diagnosing low-speed rotating equipment, the dn value (expressed as the product of the inner diameter of the bearing and the rotational speed) is low and the S/N ratio is poor, so the envelope While it was not possible to identify the cause of the abnormality using FFT, this embodiment achieves a high S/N ratio similar to AE, and it is possible to identify the cause of the abnormality from the peak frequency. .
ちなみに、石油化学プラントや発電プラントなどの連続運転が行われている設備の低速回転機器では、場合によっては十年に一度程度しか異常が発生しない、ということが十分にあり得る。このような場合にも、高いS/N比を実現した本実施形態にかかる診断手法によれば、定期的に計測し、設定したパラメータ(上記の実施形態であれば、イベント、データの最大値)に注目して状態監視を行うことができる。 By the way, in low-speed rotating equipment of equipment that operates continuously, such as petrochemical plants and power plants, it is quite possible that an abnormality will occur only once every ten years. Even in such a case, according to the diagnostic method according to this embodiment, which achieves a high S/N ratio, the diagnostic method according to the present embodiment achieves a high S/N ratio. ) can be used to monitor the status.
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 Note that although the above-described embodiment is an example of a preferred implementation of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、上述の実施形態では、回転体(例えば軸11)が単一である場合の例を説明したが、上記の診断対象(低速回転機器10)に複数の回転体(例えば軸11)が含まれる場合もある。その場合、それらのうちの一つの回転体と他の回転体とで、超音波の音響信号の帯域幅を異なる値に限定してもよい。また、例えば、材質によって金属剥離音が異なることや潤滑不良音が数kHz~100kHzにわたって発生していることを利用して、回転体ごとに25kHz~35kHz等といったように帯域幅を限定して変更してもよい。 For example, in the above-described embodiment, an example was explained in which the rotating body (for example, the shaft 11) is single; In some cases, In that case, the bandwidth of the ultrasonic acoustic signal may be limited to different values for one of the rotating bodies and the other rotating body. In addition, for example, taking advantage of the fact that metal peeling sounds differ depending on the material and that poor lubrication sounds occur over a range of several kHz to 100 kHz, the bandwidth can be limited to 25 kHz to 35 kHz for each rotating body. You may.
また、上記のごとき診断方法において、音響信号を非接触センサ(上記実施形態では、マイクロフォン21)によって非接触で取得するステップ(ステップSP1)と、超音波の音響信号の帯域幅を限定するステップ(ステップSP3)との間に、回転体(例えば軸11)の回転数に応じ、帯域幅を限定した音響信号から所定の時間幅の信号を抽出するステップを実行してもよい。かかる抽出ステップを実行し、上述のイベント回数(閾値を超えたデータの数)が同じになるように(つまりは標準化し、ばらつかないように)、音響信号を取得する時間幅を自動調整してもよい。
Further, in the above diagnostic method, a step (step SP1) of acquiring an acoustic signal in a non-contact manner by a non-contact sensor (
また、上記のごとき診断方法において、低速回転機器10のうち回転体が摺動する部分から非接触センサまでの距離に応じた減衰率を用い、該減衰率を考慮した音響信号のレベルに応じて低速回転機器10における異常を診断するようにしてもよい。例えば、軸11とその摺動部(軸受、スリーブ、メカニカルシール等)に向けてマイクロフォン21を設置するにあたり、傷発生時の周波数における音波の距離減衰をあらかじめ計算し、測定距離から逆算し、最も音響レベルの高い位置を特定することが好適である。摺動部(自体)に固定センサを設置することは出来ないが、マイクロフォン21のようなセンサを用いた場合、非接触で計測することが可能となり、摺動部から発生する音を直接計測することができる。この際、最も音響レベルの高い位置を把握していれば、より精度よく検出、計測することが可能となる。
In addition, in the above-described diagnosis method, an attenuation rate is used that corresponds to the distance from the sliding part of the rotating body of the low-speed
また、上記のごとく音響レベルの高い位置をあらかじめ計算して特定している場合、当該位置を予め示し、マイクロフォン21等の非接触センサの位置決めの際の便宜に供するようにしてもよい。超音波音響レベルは計測距離によって左右されるため、簡単に適正な計測距離であることを確認することができれば有効である。例示すれば、マイクロフォン21用の集音機28の所定位置にあらかじめラインLを引いておき、音響レベルの高い所定位置にマイクロフォン21を設置するための目印として利用してもよい(図10参照)。あるいは、集音機28の両側斜め後方に配置した一対の光源29から、集音機28に設けた縦スリット、横スリットに向けてそれぞれレーザー照射し、クロスした点29xが所定位置に合えば計測目標距離となるように設定してもよい(図11、図12参照)。
Further, in the case where a position with a high sound level is calculated and specified in advance as described above, the position may be indicated in advance to facilitate positioning of a non-contact sensor such as the
上述のごとき手法に基づく診断の対象たる低速回転機器10が特定の機器に限定されることがないことはいうまでもない。例えば上記説明では石油化学プラントや発電プラントの低速回転機器に言及したがこれらは例にすぎず、この他、低速撹拌機などの低速回転機器10を診断対象とすることが当然に可能である。
It goes without saying that the low-speed
図13に、低速撹拌機(符号100で示す)の一例を概略的に示す。符号101は摺動部、102は軸受部、103は摺動部、104は軸受・メカシ部を示す。また、図14に、正常機器における摺動部101を測定点(測定点1)とした場合、正常機器における軸受部102を測定点(測定点2)とした場合、異常機器における摺動部103を測定点(測定点3)とした場合、異常機器における軸受・メカシ部104を測定点(測定点4)とした場合のそれぞれのピーク値を比較したグラフを参考図として示す。図14に示すように、ピーク値は、摺動部101(測定点1)と正常軸受部102(測定点2)に比べて異常摺動部103(測定点3)と軸受及ぶメカニカルシール部104(測定点4)が高めであることがわかる。特に、最も高い点が測定点3であり、軸受上部の摺動部(回転部)が最も高い位置であることがわかる。開放検査の結果、異常原因は当該軸受スリーブの磨耗であることが判明した。
FIG. 13 schematically shows an example of a low speed stirrer (designated 100). 101 is a sliding part, 102 is a bearing part, 103 is a sliding part, and 104 is a bearing/mechanical part. In addition, in FIG. 14, when the sliding
[エンベロープスペクトルでの異常検出の具体例]
低速回転機器10の一種である歯車減速機(図15において符号200で示す)に、上述した診断方法を適用して歯車の異常を検出する試験を行った。実施例1として以下に説明する(図15、図16参照)。
[Specific example of abnormality detection in envelope spectrum]
A test was conducted to detect gear abnormalities by applying the above-described diagnostic method to a gear reducer (indicated by
図15に示す歯車減速機200において、符号201はカップリング、202,204はベアリング(軸受)、203はギヤ(歯車)をそれぞれ示す。本実施例における測定対象機器の出力軸の回転数は100rpm以下と低速であり、出力軸側のギヤにピッチングが発生していることが分かっている。この条件の下、図15において符号MPで示す点を測定点として、出力軸側のギヤの異常に起因する超音波信号を検出した。ギヤ噛み合い周波数(=軸回転周波数×歯数)は77.5Hzであった。
In the
この試験において得られたエンベロープスペクトルのレベルを図16A、図16B、図16Cおよび図16Dに示す。正常機器では特定周波数の上昇が発生していないのに対して、異常機器では、AE、超音波音響共にギヤの噛み合い周波数で明確にピークレベルの上昇が見られた。 The levels of envelope spectra obtained in this test are shown in FIGS. 16A, 16B, 16C and 16D. In contrast to the normal equipment, where no specific frequency increase occurred, in the abnormal equipment, a clear peak level increase was observed at the gear meshing frequency for both AE and ultrasonic sound.
[ベアリングフレーキング進展音の周波数帯域の限定]
ベアリングにおけるフレーキングの進展音を測定し、当該超音波信号の周波数帯域を限定したサンプルデータを得た。実施例2として以下に説明する(図17参照)。
[Limitation of frequency band of bearing flaking progress sound]
The sound of flaking progress in the bearing was measured, and sample data was obtained by limiting the frequency band of the ultrasonic signal. This will be described below as Example 2 (see FIG. 17).
図17に、フィルタ処理なしの場合の(A)軸受の剥離進展時以外のスペクトルと(B)軸受の剥離進展時のスペクトルのサンプルデータを示す。なお、図17ではそれぞれ異なる軸受をサンプルデータとしている。 FIG. 17 shows sample data of (A) a spectrum other than when the bearing peeling progresses and (B) a spectrum when the bearing peeling progresses without filtering. In addition, in FIG. 17, different bearings are used as sample data.
[従来のモニタリング・評価方法]
図18に、低速回転機器の軸受加速寿命試験機(65rpm)において従来のAE法により検出した信号の包絡線処理後の波形のピーク値と、本実施形態にて説明した手法により検出した音響信号の波形のピーク値と、を示す。また、図19に、軸受に生じたきず部分の計測前と計測後における撮影画像を示す。
[Conventional monitoring and evaluation methods]
Figure 18 shows the peak value of the waveform after envelope processing of the signal detected by the conventional AE method in a bearing accelerated life tester (65 rpm) for low-speed rotating equipment, and the acoustic signal detected by the method described in this embodiment. The peak value of the waveform is shown. Further, FIG. 19 shows images taken before and after measurement of the flaw portion that occurred in the bearing.
図18のグラフのピーク値を(A)従来のAE法によるものと(B)本実施形態によるものとで比較してみると、ほとんど同時刻にピークが発生していることがわかった(図18中、とくに矩形枠で囲んだ部分を参照)。この図18から、AE波形と超音波音響波形はほとんど同時刻にピーク値の上昇があると認められる。図19は、図18における試験前後の軸受写真であるが、微小なクラックを起点としたフレーキングの発生が認められる。このことから、超音波音響波形は、AE波形と同様に、軸受のフレーキングが進展している瞬間にピーク値の上昇を捉えることがわかった。また、図18からAEと超音波のエンベロープピーク値は、ほぼ同時に上昇傾向を示している。図19に示す試験停止後の開放検査結果ではフレーキングの発生が認められた。このことから超音波はAEと同様、に回転数65rpmにおいてフレーキングの発生及び進展を捉えることができているといえる。 Comparing the peak values in the graph of FIG. 18 between (A) the conventional AE method and (B) the present embodiment, it was found that the peaks occurred at almost the same time (Fig. 18, especially the part surrounded by a rectangular frame). From FIG. 18, it is recognized that the peak values of the AE waveform and the ultrasonic acoustic waveform rise at almost the same time. FIG. 19 is a photograph of the bearing before and after the test in FIG. 18, in which flaking originating from minute cracks is observed. From this, it was found that the ultrasonic acoustic waveform, like the AE waveform, captures a rise in peak value at the moment when bearing flaking is progressing. Further, from FIG. 18, the envelope peak values of AE and ultrasound show an upward trend almost simultaneously. The results of the open inspection after stopping the test shown in FIG. 19 showed that flaking occurred. From this, it can be said that, like AE, ultrasonic waves are able to detect the occurrence and progress of flaking at a rotation speed of 65 rpm.
10…低速回転機器、11…軸(回転体)、12…軸受、13…ケーシング、14…配管、20…モニタリング装置、21…マイクロフォン(非接触センサ)、23…HPF(ハイパスフィルタ)、24…BPF(バンドパスフィルタ)、25…エンベロープ回路、27…A/Dコンバータ、28…集音機、29…光源、29x…レーザー光がクロスした点、100…低速撹拌機(低速回転機器の一例)、101…摺動部、102…軸受部、103…摺動部、104…軸受・メカシ部、200…歯車減速機、201…カップリング、202…ベアリング、203…ギヤ、204…ベアリング、MP…測定点
DESCRIPTION OF
Claims (12)
該非接触センサで検出した信号を基に前記低速回転機器に異常が発生していないかどうか判断するステップと、を含み、
前記判断するステップでは、
検出した音響信号の最大値および前記音響信号の周波数スペクトルの最大値の少なくともいずれか一方を、予め設定された第1の閾値と比較し、
前記音響信号および前記周波数スペクトルの少なくともいずれか一方が、予め設定された第2の閾値であって前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値を超えた回数を計測し、
前記音響信号の最大値および前記周波数スペクトルの最大値の少なくともいずれか一方が前記第1の閾値を超え、かつ、前記音響信号および前記周波数スペクトルの少なくともいずれか一方が、予め設定された第2の閾値を超えた回数が所定回数を超えたとき、前記低速回転機器に異常が発生していると判断する、
低速回転機器の診断方法。 a step of detecting an air-propagated acoustic signal generated during operation of a low-speed rotating device with a rotation speed of 300 rpm or less or a DN value of 20000 [mm/rpm] or less with a non-contact sensor that is not in contact with the low-speed rotating device;
a step of determining whether or not an abnormality has occurred in the low-speed rotating equipment based on the signal detected by the non-contact sensor;
In the step of determining,
Comparing at least one of the maximum value of the detected acoustic signal and the maximum value of the frequency spectrum of the acoustic signal with a preset first threshold,
measuring the number of times at least one of the acoustic signal and the frequency spectrum exceeds a second preset threshold that is smaller than the first threshold;
At least one of the maximum value of the acoustic signal and the maximum value of the frequency spectrum exceeds the first threshold, and at least one of the acoustic signal and the frequency spectrum exceeds a preset second threshold. determining that an abnormality has occurred in the low-speed rotating device when the number of times the threshold value has been exceeded exceeds a predetermined number;
Diagnosis method for low-speed rotating equipment.
前記判断するステップは、
前記検出した音響信号のうち、非可聴域の信号を抽出するステップと、
前記抽出した音響信号の変動に基づいて前記低速回転機器における異常が発生していないかどうかを判定するステップと、を含む、
請求項1に記載の低速回転機器の診断方法。 The detecting step includes a step of non-contactly detecting an acoustic signal generated during rotation of a rotating body in the low-speed rotating device by the non-contact sensor,
The step of determining
extracting a signal in an inaudible range from the detected acoustic signal;
determining whether an abnormality has occurred in the low-speed rotating equipment based on fluctuations in the extracted acoustic signal;
The method for diagnosing low-speed rotating equipment according to claim 1.
音響信号を包絡線処理するステップと、
包絡線処理した信号を増幅するステップと、
増幅された信号をフーリエ変換して発生周波数を算出するステップと、を含む、
請求項2に記載の低速回転機器の診断方法。 The step of determining
enveloping the acoustic signal;
amplifying the envelope processed signal;
A step of Fourier transforming the amplified signal to calculate the generated frequency;
The method for diagnosing low-speed rotating equipment according to claim 2.
請求項4または5に記載の低速回転機器の診断方法。 Between the step of contactlessly acquiring the acoustic signal by the non-contact sensor and the step of limiting the bandwidth of the acoustic signal, the bandwidth is limited according to the rotation speed of a rotating body in the low-speed rotating device. the step of extracting a signal with a predetermined time width from the acoustic signal obtained by
The method for diagnosing low-speed rotating equipment according to claim 4 or 5.
請求項1から5のいずれか一項に記載の低速回転機器の診断方法。 The step of determining is performed on the acoustic signal acquired in a predetermined time width that is set according to the rotation speed of a rotating body in the low-speed rotating device .
The method for diagnosing a low-speed rotating device according to any one of claims 1 to 5.
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