JPH0352542A - Diagnostic device for vibration of rotary machine - Google Patents
Diagnostic device for vibration of rotary machineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、電動機、発電機、ポンプなどの回転機の故
障診断を行う回転機振動診断装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a rotating machine vibration diagnosing device for diagnosing failures of rotating machines such as electric motors, generators, and pumps.
（従来の技術）
従来一般に、回転機の故障時期を予測するために用いら
れる回転機振動診断装置においては、特徴周波数スペク
トル値からアンバランスやミスアライメントなどの異常
モードの判定が行われているが、その程度やその後の推
移の判定については主として人間が初期値との比較から
推測するものが多く、また自動判定を導入した場合にも
単に初期値からの振動偏差をしきい値判定するに過ぎな
かった。(Prior Art) Conventionally, in a rotating machine vibration diagnostic device used to predict the time of failure of a rotating machine, abnormal modes such as unbalance and misalignment are determined from characteristic frequency spectrum values. In many cases, the degree of vibration and subsequent changes are mainly inferred by humans based on comparison with the initial value, and even when automatic judgment is introduced, the vibration deviation from the initial value is simply judged by a threshold value. There wasn't.
（発明が解決しようとする課題）
以上のように従来の回転機振動診断装置では、診断機能
が十分に自動化されておらず、異常の程度やその後の推
移の判定は経験豊富な専門家に頼らざるを得ず、特に振
動値の変化率は単純に微分演算を行って求めてもデータ
のばらつきが多くて正確な診断ができなかったり、パタ
ーン認識のような高度な技術を導入しようとするとコス
ト面から許されなかったりするという問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional rotating machine vibration diagnostic equipment, the diagnostic function is not fully automated, and the judgment of the degree of abnormality and its subsequent progress cannot be determined by relying on experienced experts. Especially when it comes to the rate of change in vibration values, even if you simply calculate the difference, there is a lot of variation in the data, making it impossible to make an accurate diagnosis, and if you try to introduce advanced technology such as pattern recognition, it will be costly. The problem was that some people were not allowed to do so.
この発明はこのような従来の問題点に鑑みてｑされたも
のであり、しきい値判定とパターン判定の簡単な組合わ
せにより振動値の変化率パターンを急増、増加、漸増の
複数のパターンに分け、それぞれのパターンに対応して
故障時期を予告することのできる回転機振動診断装置を
提供することを目的とする。This invention was developed in view of these conventional problems, and uses a simple combination of threshold value determination and pattern determination to create multiple patterns of change rate patterns of vibration values such as sudden increase, increase, and gradual increase. It is an object of the present invention to provide a rotating machine vibration diagnostic device that can predict failure timing in accordance with each pattern.
［発明の構戊］
（課題を解決するための手段）
この発明の回転機振動診断装置は、回転機の振動を検出
するセンサと、このセンサ出力を周波数解析して速度定
次数トレンドグラフまたは加速度波高率トレンドグラフ
を求める周波数解析手段と、前記周波数解析手段からの
速度定次数トレンドグラフまたは加速度波高率トレンド
グラフのトレンド値が所定値レベルに達している時に、
当該トレンドグラフの過去のトレンドデータを基にして
振動変化率の増加パターンを急増、増加、または漸増パ
ターンのいずれにあるかを判定する振動変化率判定手段
と、この振動変化率判定手段の判定結果から回転機の故
障時期を予告する診断ガイダンス手段とを備えたもので
ある。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The rotating machine vibration diagnosis device of the present invention includes a sensor that detects the vibration of the rotating machine, and frequency analysis of the sensor output to generate a speed constant order trend graph or acceleration. When a frequency analysis means for obtaining a crest factor trend graph and a trend value of a speed constant order trend graph or an acceleration crest factor trend graph from the frequency analysis means have reached a predetermined value level,
A vibration change rate determination means for determining whether the increase pattern of the vibration change rate is a rapid increase, an increase, or a gradual increase pattern based on past trend data of the trend graph, and a determination result of the vibration change rate determination means. and diagnostic guidance means for predicting the timing of failure of the rotating machine.
（作用）
この発明の回転機振動診断装置では、回転機の振動をセ
ンサにより検出し、周波数解析手段によりこのセンサの
出力を周波数解析して速度定次数トレンドグラフまたは
加速度波高率トレンドグラフを求める。(Function) In the rotating machine vibration diagnosis device of the present invention, the vibration of the rotating machine is detected by a sensor, and the frequency analysis means performs frequency analysis on the output of this sensor to obtain a speed constant order trend graph or an acceleration crest rate trend graph.
そして周波数解析手段の解析した速度定次数トレンドグ
ラフまたは加速度波高率トレンドグラフのトレンド値が
所定のレベルに到達している時に、振動変化率判定手段
により当該トレンドグラフの過去のトレンドデータを基
にして振動変化率の増加パターンを急増、増加、漸増パ
ターンのいずれにあるかを判定し、診断ガイダンス手段
においてこの振動変化率の増加パターンに応じた故障時
期を予告する。Then, when the trend value of the velocity constant order trend graph or the acceleration crest rate trend graph analyzed by the frequency analysis means reaches a predetermined level, the vibration change rate determination means calculates the value based on the past trend data of the trend graph. It is determined whether the increase pattern of the vibration change rate is a rapid increase, an increase, or a gradual increase pattern, and the diagnostic guidance means predicts the failure timing according to this increase pattern of the vibration change rate.
（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。(Example) Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail based on the drawings.
第１図はこの発明の一実施例を示すもので、回転機１の
軸受けに振動センサ２が取り付けられ、この振勤センサ
２から振動検出信号が信号線ａを通じて周波数解析器３
に与えられるようになっている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a vibration sensor 2 is attached to a bearing of a rotating machine 1, and a vibration detection signal is transmitted from the vibration sensor 2 to a frequency analyzer 3 through a signal line a.
It is designed to be given to
周波数角ｑ折器３は、高速フーリエ解析（ＦＦＴ）を行
い、回転数に対する振動周波数Ｎ，２Ｎ，Ｎ／２，およ
びＮ／３の各振動周波数成分を導き、この時系列データ
をプロットしたグラフである速度定次数トレンドグラフ
、または加速度の最大値と実効値の比の時系列データを
プロットしたグラフである加速度波高率トレンドグラフ
を導き、これを信号線ｂを介して振動変化率判定器４へ
渡すようになっている。The frequency angle q-folder 3 performs fast Fourier analysis (FFT) to derive each vibration frequency component of vibration frequencies N, 2N, N/2, and N/3 with respect to the rotational speed, and plots this time series data in a graph. A speed constant order trend graph, which is a graph, or an acceleration crest rate trend graph, which is a graph plotting time-series data of the ratio of the maximum acceleration value to the effective value, is derived, and this is transmitted to the vibration change rate determiner 4 via the signal line b. It is designed to be passed on to.
振動変化率判定器４は、振動成分値（Ｎ，２Ｎ，Ｎ／２
，Ｎ／３）または加速度波高率の変化率パターンを判定
し、結果を信号線Ｃを通して診断ガイダンス器５に送る
ようになっている。The vibration change rate determiner 4 determines vibration component values (N, 2N, N/2
, N/3) or the change rate pattern of the acceleration crest rate, and sends the result to the diagnostic guidance device 5 through the signal line C.
診断ガイダンス器５は、データベース６に蓄えられた変
化率パターンと故障時期との対比テーブルの中から該当
する故障時期を読み出し、信号線ｄにより表示器７へ故
障時期予告の診断ガイダンスを表示させるものである。The diagnostic guidance device 5 reads the corresponding failure time from a comparison table of change rate patterns and failure times stored in the database 6, and causes the display 7 to display diagnostic guidance for advance notice of the failure time through a signal line d. It is.
次に、上記の実施例の回転機振動診断装置の動作につい
て説明する。Next, the operation of the rotating machine vibration diagnosis apparatus of the above embodiment will be explained.
第２図は振動変化率判定器４の判定機能を示すフローチ
ャートであり、第３図は周波数解析器３の求めたトレン
ドグラフに対する判定内容を示すグラフである。FIG. 2 is a flowchart showing the judgment function of the vibration change rate judger 4, and FIG. 3 is a graph showing the judgment contents for the trend graph obtained by the frequency analyzer 3.
振動或分値または加速度波高率のトレンドグラフのトレ
ンド値が所定のレベルＤ，にＳｌ点で到達した時に、ト
レンド値を３段階のＩＩ１．Ｉ２．Ｉ３のレベルに分け
る（ステップＳＬ）。When the trend value of the trend graph of the vibration partial value or acceleration crest factor reaches the predetermined level D, at the Sl point, the trend value is set to one of three stages II1. I2. Divide into level I3 (step SL).
次に、Ｎ，レベルに達する第３図上の点Ｐ。とその時点
でのｆ１２レベルの点Ｐを求める（ステップＳ２）。Next, point P on Figure 3 reaches level N. and the point P at the f12 level at that point is determined (step S2).
次には、Ｄ２レベルからｇ，レベルに達するまでの期間
を３領域に分割し、ｐ２レベル上の分岐点を第３図上の
Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ点（時間軸ｔ。，ｔＩｎ ｔ２＋
ｔ３）とする（ステップＳ３）。Next, the period from D2 level to g level is divided into three regions, and the branching points on p2 level are points P, Q, R, and S on Figure 3 (time axis t., tIn t2+
t3) (step S3).
続いて、ＩＩ ２レベルを横切るトレンド値のＴ点を求
める（ステップＳ４）。Next, the T point of the trend value that crosses the II2 level is determined (step S4).
続く判定ステップＳ５では、ＲＡＴ≦Ｓであるかどうか
を判定し、これが成立する時には変化率パターンが急増
であると判定し、これを診断ガイダンス器５に出力する
（ステップＳ６）。In the subsequent determination step S5, it is determined whether RAT≦S, and when this holds true, it is determined that the rate of change pattern is rapidly increasing, and this is output to the diagnostic guidance device 5 (step S6).
Ｔ点についてＱ＜Ｔ≦Ｒであれば（ステップＳ７）、増
加パターンであることを診断ガイダンス器５に送り出す
（ステップＳ８）。If Q<T≦R for point T (step S7), a message indicating an increasing pattern is sent to the diagnostic guidance device 5 (step S8).
さらにＴ点についてＦＡＴ≦Ｑであれば（ステップＳ９
）、変化率パターンが漸増であると判定して、これを診
断ガイダンス器５へ出力する（ステップＳ１０）。Furthermore, if FAT≦Q for point T (step S9
), it is determined that the rate of change pattern is a gradual increase, and this is output to the diagnostic guidance device 5 (step S10).
診断ガイダンス器５では、この振動変化率判定器４から
の変化率パターン判定結果に対して、それが漸増、増加
、急増のいずれのパターンであるかによりデータベース
６のデータを基にしてまもなく到来する故障時期を漸増
パターンであれば半年後、増加パターンであれば３か月
後、急増パターンならば１か月後に故障が発生すると予
測し、この故障予測を表示器７に表示させてオペレータ
に知らせる。The diagnostic guidance device 5 determines whether the rate of change pattern determination result from the vibration rate of change determiner 4 is a gradual increase, increase, or rapid increase based on the data in the database 6. If the failure time is a gradual increase pattern, it is predicted that the failure will occur after six months, if it is an increase pattern, it will occur after three months, and if it is a rapid increase pattern, it will be predicted that the failure will occur after one month, and this failure prediction is displayed on the display 7 to notify the operator. .
このようにしてこの実施例では、回転機１の振動の長い
タームのトレンドグラフを基にしてその振動変化率の変
化パターンから回転機の故陣時期の予測を行い、オペレ
ータに知らせることができ、微分処理により故障時期を
予測する従来の装置に比べてミクロな変動にとらわれな
いで故障時期の予測ができる。In this way, in this embodiment, based on the long-term trend graph of the vibration of the rotating machine 1, the time of failure of the rotating machine can be predicted from the change pattern of the vibration rate of change, and the operator can be notified. Compared to conventional devices that use differential processing to predict failure time, it is possible to predict failure time without worrying about micro-fluctuations.
第４図は上記の実施例における振動変化率判定器４によ
る振動変化率判定機能の他の例を示すフローチャートで
あり、第５図は第４図の判定内容を示すグラフであり、
この判定動作は、周波数解析器３で解析した回転機振動
周波数のトレンド値の変動が大きく、２２レベルを横切
るトレンド値が複数個存在し、第５図上のＴＩ−Ｔ．点
のようになる場合のものである。FIG. 4 is a flowchart showing another example of the vibration change rate determination function by the vibration change rate determiner 4 in the above embodiment, and FIG. 5 is a graph showing the determination contents of FIG.
In this determination operation, the trend value of the rotating machine vibration frequency analyzed by the frequency analyzer 3 has a large fluctuation, and there are multiple trend values that cross the 22 level, and the TI-T in FIG. This is the case when it becomes like a point.
振動周波数判定器４はトレンド値がｆ１３レベルにＳ１
点で到達したことを見出だすと、第２図と同様にトレン
ド値を３段階のｆｌ．．０２．１３のレベルに分け（ス
テップＳ１）、ｇ１レベルに達する第３図上の点Ｐ。と
その時点でのｇ２レベルの点Ｐを求め（ステップＳ２）
、１２レベルからｇ３レベルに達するまでの期間を３領
域に分割し、１２レベル上の分岐点を第３図上のＰ，Ｑ
，Ｒ，Ｓ点（時間軸ｔ。＋ １＋ ”２＋ ｉ３
）とするｔ
（ステップＳ３）。Vibration frequency determiner 4 shows trend value at f13 level S1
When it is found that the point has been reached, the trend value is changed to three levels of fl. ．． The point P on FIG. 3 is divided into 02.13 levels (step S1) and reaches the g1 level. and find the point P of g2 level at that point (step S2)
, the period from level 12 to reaching g3 level is divided into three areas, and the branching point above level 12 is designated as P and Q in Figure 3.
, R, S points (time axis t. + 1+ ”2+ i3
) and t (step S3).
続いて、ｆｌ ２レベル上のＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓ点に相当す
るｆ１１レベル上の点Ｒ。，Ｓｏおよびｇ，レベル上の
点Ｐ＋，Ｑ＋を求める（ステップＳ１１））。Next, point R on the f11 level, which corresponds to points P, Q, R, and S on the fl2 level. , So and g, and the points P+ and Q+ on the level are determined (step S11)).
次に、領域ＲＳＳｏＲｏ内に存在するトレンドデータ数
が判定値Ｍ。（実績に基づいて回転機ごとに定められる
数値である）以上あるかどうか判断し、判定値Ｍ。以上
存在すると判断されると振動変化率パターンが急増であ
ることを出力する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。Next, the number of trend data existing within the area RSSoRo is a determination value M. (This is a value determined for each rotating machine based on actual performance.) It is determined whether or not the value is greater than or equal to the value M. If it is determined that the vibration change rate pattern is rapidly increasing, it is outputted (steps S12, S13).
また領域ＰＱＱ＋Ｐ＋内にトレンドデータ数が判定値Ｍ
＋（このＭ．も回転機ごとに実績値に基づいて定められ
る数値である）以上存在するかどうか判断し、Ｍ１以上
存在すると判断すると、漸増パターンであると出力し（
ステップＳ１４，Ｓ１５）、それ以外では増加パターン
であると出力する（ステップＳ１６）。Also, the number of trend data within the area PQQ+P+ is the judgment value M
+ (this M. is also a numerical value determined based on the actual value for each rotating machine) or more exists, and if it is determined that there is more than M1, it is output as a gradual increase pattern (
Steps S14, S15), otherwise outputs an increasing pattern (step S16).
このようにして、トレンド値がどの領域に数多く存在す
るかにより変化率パターンを判定することによりトレン
ド値の変動が大きい場合でも確実にその変化率パターン
を判定することができるのである。In this way, by determining the rate of change pattern based on which region a large number of trend values exist, it is possible to reliably determine the rate of change pattern even if the trend value fluctuates greatly.
こうして振動変化率判定器４において判定された変化率
パターン出力は第一実施例と同じく診断ガイダンス器５
に与えられ、ここで故障時期を変化率パターンに基づい
て予測し、表示器７に故障時期予測表示を行う。The rate-of-change pattern output determined by the vibration rate-of-change determiner 4 is outputted to the diagnostic guidance device 5 as in the first embodiment.
Here, the failure time is predicted based on the rate of change pattern, and the failure time prediction is displayed on the display 7.
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、回転機の振動周波数の
解析により振動変化率のトレンドグラフを求め、これか
ら振動変化率のトレンド値が所定値に到達した時にトレ
ンド値のそれまでの変化率パターンにより急増、増加、
漸増の判定を行い、この変化率パターンに対応して故障
時期予測を行うので、比較的長いタームの回転振動の変
化率から故障予測ができ、従来のようにミクロ的な変動
にとらわれないで済むために正確な故障予測ができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a trend graph of the vibration rate of change is obtained by analyzing the vibration frequency of a rotating machine, and from this, when the trend value of the vibration rate of change reaches a predetermined value, the trend graph of the vibration rate of change is calculated. Rapid increase, increase,
Since the gradual increase is determined and the failure timing is predicted based on this rate of change pattern, failure can be predicted from the rate of change in rotational vibration over a relatively long term, and there is no need to be concerned with microscopic fluctuations as in the past. Therefore, accurate failure prediction can be made.
第１図はこの発明の一実施例の回路ブロック図、第２図
は上記の実施例の振動変化率判定器の変化率パターン判
定動作を説明するフローチャート、第３図は上記のトレ
ンドグラフに基づく判定内容を説明するグラフ、第４図
は上記の実施例の振動変化率判定器の別の変化率パター
ン判定動作を説明するフローチャート、第５図は上記の
トレンドグラフに基づく判定内容を説明するグラフであ
る。
１・・・回転機 ２・・・センサ３・・・周
波数解析器 ４・・・振動変化率判定器５・・・診
断ガイダンス器 ６・・・データベース７・・・表示器Fig. 1 is a circuit block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a flowchart explaining the change rate pattern judgment operation of the vibration change rate judger of the above embodiment, and Fig. 3 is based on the above trend graph. FIG. 4 is a flowchart explaining another change rate pattern determination operation of the vibration change rate determiner of the above embodiment; FIG. 5 is a graph explaining determination contents based on the above trend graph. It is. 1...Rotating machine 2...Sensor 3...Frequency analyzer 4...Vibration change rate determiner 5...Diagnostic guidance device 6...Database 7...Display device
Claims (1)
ラフまたは加速度波高率トレンドグラフを求める周波数
解析手段と、 前記周波数解析手段からの速度定次数トレンドグラフま
たは加速度波高率トレンドグラフのトレンド値が所定値
レベルに達している時に、当該トレンドグラフの過去の
トレンドデータを基にして振動変化率の増加パターンを
急増、増加、または漸増パターンのいずれにあるかを判
定する振動変化率判定手段と、 この振動変化率判定手段の判定結果から回転機の故障時
期を予告する診断ガイダンス手段とを備えて成る回転機
振動診断装置。[Scope of Claims] A sensor for detecting vibrations of a rotating machine; a frequency analysis means for frequency-analyzing the sensor output to obtain a speed constant order trend graph or an acceleration crest factor trend graph; When the trend value of the order trend graph or acceleration crest rate trend graph reaches a predetermined value level, the increase pattern of the vibration change rate can be changed to a rapid increase, an increase, or a gradual increase pattern based on the past trend data of the trend graph. A rotating machine vibration diagnostic device comprising: a vibration change rate determining means for determining whether the vibration change rate is present; and a diagnostic guidance means for predicting a failure time of the rotating machine based on the determination result of the vibration change rate determining means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183681A JPH0352542A (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Diagnostic device for vibration of rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183681A JPH0352542A (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Diagnostic device for vibration of rotary machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0352542A true JPH0352542A (en) | 1991-03-06 |
Family
ID=16140065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1183681A Pending JPH0352542A (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Diagnostic device for vibration of rotary machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0352542A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120310524A1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-12-06 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for displaying procedure information on an aircraft display |
| CN113358201A (en) * | 2021-05-14 | 2021-09-07 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | Rolling mill vibration monitoring system and method |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1183681A patent/JPH0352542A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120310524A1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-12-06 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for displaying procedure information on an aircraft display |
| US9146133B2 (en) * | 2011-06-06 | 2015-09-29 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for displaying procedure information on an aircraft display |
| CN113358201A (en) * | 2021-05-14 | 2021-09-07 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | Rolling mill vibration monitoring system and method |
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