JPH044535B2 - - Google Patents
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- JPH044535B2 JPH044535B2 JP56132799A JP13279981A JPH044535B2 JP H044535 B2 JPH044535 B2 JP H044535B2 JP 56132799 A JP56132799 A JP 56132799A JP 13279981 A JP13279981 A JP 13279981A JP H044535 B2 JPH044535 B2 JP H044535B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/12—Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蒸気タービンやタービン発電機等の回
転機の回転部が回転中にラビング現象を起こした
際に、この時発生する高周波異常音を検出するこ
とによつて、ラビングの発生の有無及び発生個所
を検出するに好適な回転機のラビング検出装置に
関する。
転機の回転部が回転中にラビング現象を起こした
際に、この時発生する高周波異常音を検出するこ
とによつて、ラビングの発生の有無及び発生個所
を検出するに好適な回転機のラビング検出装置に
関する。
第1図は従来の回転機ラビング検出装置の一例
である。回転機1のラビングが予想されるラビン
グ危険個所2のケース3の近傍に音響検出センサ
4を設置してある。この音響検出センサ4は、主
としてAE(アコーステイツク・エミツシヨン)検
出用のセンサが用いられ、その出力は増幅器5で
増幅されたのち検波回路6、平均値回路7を通し
てモニタ8に入力される。すなわち、ラビング発
生時の高周波異常音のレベル変化を検出しようと
するものである。しかしこのものではセンサの設
置場所により検出個所が限定されてしまうこと、
回転数が上昇しバツクグランドノイズが増大した
時には検出できなくなる(ノイズとの区別がつか
なくなる)という欠点がある。
である。回転機1のラビングが予想されるラビン
グ危険個所2のケース3の近傍に音響検出センサ
4を設置してある。この音響検出センサ4は、主
としてAE(アコーステイツク・エミツシヨン)検
出用のセンサが用いられ、その出力は増幅器5で
増幅されたのち検波回路6、平均値回路7を通し
てモニタ8に入力される。すなわち、ラビング発
生時の高周波異常音のレベル変化を検出しようと
するものである。しかしこのものではセンサの設
置場所により検出個所が限定されてしまうこと、
回転数が上昇しバツクグランドノイズが増大した
時には検出できなくなる(ノイズとの区別がつか
なくなる)という欠点がある。
本発明の目的はたとえバツクグランドノイズが
大きい場合であつても、ラビング現象が生じてい
るか、いないかの識別が可能で、しかも回転軸上
におけるラビング発生個所が標定できるラビング
検出装置を提供するにある。
大きい場合であつても、ラビング現象が生じてい
るか、いないかの識別が可能で、しかも回転軸上
におけるラビング発生個所が標定できるラビング
検出装置を提供するにある。
すなわち本発明は、この種の装置の開発に際し
種々研究した結果、音響検出センサで検出した高
周波信号を検波しその周波数成分を調べてみる
と、ラビングが発生した場合には、振幅変調さ
れ、回転数と同じ周波数成分が主成分であるとい
う現象を発見したため、検波後に回転数によつて
制御された回転周波同調フイルタ(バンドパスフ
イルタ)を通すことによつて、正弦波に近いラビ
ング信号を抽出し、これによりラビングの有無を
識別するようになし、さらに軸受につけた複数個
のセンサの出力によつて、回転軸上でのラビング
発生個所を検出するものである。
種々研究した結果、音響検出センサで検出した高
周波信号を検波しその周波数成分を調べてみる
と、ラビングが発生した場合には、振幅変調さ
れ、回転数と同じ周波数成分が主成分であるとい
う現象を発見したため、検波後に回転数によつて
制御された回転周波同調フイルタ(バンドパスフ
イルタ)を通すことによつて、正弦波に近いラビ
ング信号を抽出し、これによりラビングの有無を
識別するようになし、さらに軸受につけた複数個
のセンサの出力によつて、回転軸上でのラビング
発生個所を検出するものである。
以下、本発明の一実施例を第2図により説明す
る。同図において、回転機1はすべり軸受9a,
9bで回転自在に保持されており、このすべり軸
受に音響検出センサ4a,4bを取りつけ油膜を
通して音響信号を取り出す。音響検出センサ4
a,4bの出力は、それぞれ処理装置、すなわち
増幅器5a,5bによつて増幅してから検波回路
6a,6bによつて検波し、そしてそののち回転
周波同調フイルタ10a,10bに入力信号とし
て与える。一方、回転数に比例した信号を与える
手段、すなわち回転数検出器11によつて取り出
し、回転周波同調フイルタ10a,10bの制御
入力として与える。前記回転周波同調フイルタ1
0a,10bの出力はモニター12a,12bに
印加されると共に、位置標定演算部13に入力さ
れ、ラビング発生位置が演算された結果が表示モ
ニター14で表示される。
る。同図において、回転機1はすべり軸受9a,
9bで回転自在に保持されており、このすべり軸
受に音響検出センサ4a,4bを取りつけ油膜を
通して音響信号を取り出す。音響検出センサ4
a,4bの出力は、それぞれ処理装置、すなわち
増幅器5a,5bによつて増幅してから検波回路
6a,6bによつて検波し、そしてそののち回転
周波同調フイルタ10a,10bに入力信号とし
て与える。一方、回転数に比例した信号を与える
手段、すなわち回転数検出器11によつて取り出
し、回転周波同調フイルタ10a,10bの制御
入力として与える。前記回転周波同調フイルタ1
0a,10bの出力はモニター12a,12bに
印加されると共に、位置標定演算部13に入力さ
れ、ラビング発生位置が演算された結果が表示モ
ニター14で表示される。
次に、本実施例の動作について説明する。第3
図はラビングの発生が無い時と有る時の各部の波
形を示し、第4図はラビング発生時の検波出力の
周波数特性を示す。第4図に示したように、回転
周波数0に主成分があるため、第2図における回
転周波同調フイルタ10a,10bとして回転周
波数0によつて通過帯域が可変できるバンドパス
フイルタにおいて、その通過帯域が0を中心とし
たフイルタとする。この時、回転周波同調フイル
タの出力波形は、第3図cのようになる。したが
つて、ラビング発生の有無はモニター12a,1
2bによつて監視することができる。ここで、モ
ニター12a,12bとしては、電圧計やランプ
でもよいが、デイジタルカウンターを用いれば、
ラビング回数を計数することも可能である。
図はラビングの発生が無い時と有る時の各部の波
形を示し、第4図はラビング発生時の検波出力の
周波数特性を示す。第4図に示したように、回転
周波数0に主成分があるため、第2図における回
転周波同調フイルタ10a,10bとして回転周
波数0によつて通過帯域が可変できるバンドパス
フイルタにおいて、その通過帯域が0を中心とし
たフイルタとする。この時、回転周波同調フイル
タの出力波形は、第3図cのようになる。したが
つて、ラビング発生の有無はモニター12a,1
2bによつて監視することができる。ここで、モ
ニター12a,12bとしては、電圧計やランプ
でもよいが、デイジタルカウンターを用いれば、
ラビング回数を計数することも可能である。
次に、ラビング発生個所の位置標定機能につい
て、第5図により説明する。回転軸上における音
響検出センサ4a,4b間の距離をLとし、その
中心よりxだけ4a側にラビング発生個所があつ
たとすると、回転周波同調フイルタ10a,10
bの出力波形ea,ebは同図に示すように時間差Δt
だけebが遅れた波形となる。そこで、この時間
Δtを測定すれば、ラビング発生個所は、中心か
らの距離xとして次式より求めることができる。
て、第5図により説明する。回転軸上における音
響検出センサ4a,4b間の距離をLとし、その
中心よりxだけ4a側にラビング発生個所があつ
たとすると、回転周波同調フイルタ10a,10
bの出力波形ea,ebは同図に示すように時間差Δt
だけebが遅れた波形となる。そこで、この時間
Δtを測定すれば、ラビング発生個所は、中心か
らの距離xとして次式より求めることができる。
x=v/2Δt ……(1)
ここに、vは音速である。
いま、回転体として蒸気タービンの場合につい
て計算してみる。ラビング音は軸の内孔を表面波
として伝播するため、音速v≒3000m/s、音響
検出センサ間きより:L≒10mとすると、Δtの
最大値は約3.3msとなる。一方、回転周波数0
=60Hzとすると、半周期は約8.5msとなり、半
周期内に、時間差計測が可能である。
て計算してみる。ラビング音は軸の内孔を表面波
として伝播するため、音速v≒3000m/s、音響
検出センサ間きより:L≒10mとすると、Δtの
最大値は約3.3msとなる。一方、回転周波数0
=60Hzとすると、半周期は約8.5msとなり、半
周期内に、時間差計測が可能である。
したがつて、第2図における位置標定演算部1
3において、上述の時間差計測並びに(1)式の演算
を行なえば、表示モニター14によつて第6図の
ように、ラビング発生個所をモニターすることが
できる。
3において、上述の時間差計測並びに(1)式の演算
を行なえば、表示モニター14によつて第6図の
ように、ラビング発生個所をモニターすることが
できる。
前記回転周波同調フイルタ10a,10bとし
ては、例えば、電圧制御型フイルタを用いればよ
い。すなわち、フイルタの遮断周波数が入力電圧
によつて可変できるフイルタで、回転数に比例し
た電圧をその入力電圧として与えればよい。
ては、例えば、電圧制御型フイルタを用いればよ
い。すなわち、フイルタの遮断周波数が入力電圧
によつて可変できるフイルタで、回転数に比例し
た電圧をその入力電圧として与えればよい。
本発明によれば、たとえ回転機の回転が上昇し
てバツクグランドノイズが増大した場合であつて
も回転機におけるラビング現象が充分検出でき
る。さらに回転軸上におけるラビング発生位置を
検出できるため、故障を未然に防止し安全運転に
寄与できるばかりでなく、機器の損害を最小限に
とどめることのできる回転機のラビング検出装置
が実現出来る。
てバツクグランドノイズが増大した場合であつて
も回転機におけるラビング現象が充分検出でき
る。さらに回転軸上におけるラビング発生位置を
検出できるため、故障を未然に防止し安全運転に
寄与できるばかりでなく、機器の損害を最小限に
とどめることのできる回転機のラビング検出装置
が実現出来る。
尚、本実施例では音響検出センサを軸受に設置
した場合について説明したが、前記音響検出セン
サを回転軸に取りつけ信号伝送部(例えば無線伝
送方式)によつて静止側に伝送し、同様な信号処
理を行なうことによつても同様な効果が得られ
る。
した場合について説明したが、前記音響検出セン
サを回転軸に取りつけ信号伝送部(例えば無線伝
送方式)によつて静止側に伝送し、同様な信号処
理を行なうことによつても同様な効果が得られ
る。
第1図は回転機のラビングを音響検出センサに
よつて検出する従来法の説明図、第2図は本発明
の一実施例によるラビング検出装置の概略構成
図、第3図は本実施例の動作を説明するためのラ
ビング検出装置各部動作波形図、第4図はラビン
グ時の検波波形の周波数分析結果図、第5図はラ
ビング発生個所を標定する方法を示す説明図、第
6図はラビング発生個所の表示方法を示す説明図
である。 1……回転機、2……ラビング発生個所、4…
…音響検出センサ、5……増幅器、6……検波回
路、9……軸受、10……回転周波同調フイル
タ、11……回転数検出器、12……モニタ、1
3……位置標定演算部、14……表示モニタ。
よつて検出する従来法の説明図、第2図は本発明
の一実施例によるラビング検出装置の概略構成
図、第3図は本実施例の動作を説明するためのラ
ビング検出装置各部動作波形図、第4図はラビン
グ時の検波波形の周波数分析結果図、第5図はラ
ビング発生個所を標定する方法を示す説明図、第
6図はラビング発生個所の表示方法を示す説明図
である。 1……回転機、2……ラビング発生個所、4…
…音響検出センサ、5……増幅器、6……検波回
路、9……軸受、10……回転周波同調フイル
タ、11……回転数検出器、12……モニタ、1
3……位置標定演算部、14……表示モニタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 回転機の静止部若しくは回転部に設置され、
その回転体と静止体の摺動音を検出する音響検出
センサと、該音響検出センサの出力を処理する処
理装置とを備え、回転部と静止体とのラビング現
象を検出するようになした回転機のラビング検出
装置において、 前記処理装置に、 音響検出センサにて検出された音響信号を検波
する検波回路と、 この検波回路の出力信号を、回転体の回転周波
数によつて通過させる回転周波同調フイルタと、 この回転同調フイルタに回転体の回転に比例し
た制御信号を与える手段と、 を設けたことを特徴とする回転機のラビング検出
装置。 2 回転機の静止部に設置され、回転部と静止体
の摺動音を検出する音響検出センサと、該音響検
出センサの出力を処理する装置とを備え、回転部
と静止休とのラビング現象を検出するようになし
た回転機のラビング検出装置において、前記音響
検出センサを回転機の軸方向に少なくとも2個設
置するとともに、この音響検出センサに夫々結合
され、かつ該センサの出力を処理する装置を、音
響検出センサの出力信号を夫々検波する検波回路
と、該検波回路の検波信号を周波数によつてその
通過帯域を制御する回転周波同調フイルタと、該
回転周波同調フイルタに、回転数に比例した制御
信号を加える回転数検出器と、前記回転周波同調
フイルタの出力信号を処理する位置標定演算部と
より形成し、検波回路にて検波された検波信号
を、前記回転周波同調フイルタの入力信号として
加え、かつ回転数検出器の回転数に比例した信号
を前記回転周波同調フイルタの制御信号として加
え、前記回転周波同調フイルタの通過帯域を前記
回転周波数に同調させることによつて、回転機の
ラビング信号を検出し、この検出したラビング信
号を前記位置標定演算部に加え、2組以上のラビ
ング信号の時間差から、回転軸上のラビング発生
個所を検出することを特徴とする回転機のラビン
グ検出装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56132799A JPS5834326A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 回転機のラビング検出装置 |
US06/408,949 US4478082A (en) | 1981-08-26 | 1982-08-17 | Method and apparatus for detecting rubbing in a rotary machine |
AU87461/82A AU534859B2 (en) | 1981-08-26 | 1982-08-20 | Detecting rubbing in a rotary machine |
DE3231587A DE3231587C2 (de) | 1981-08-26 | 1982-08-25 | Verfahren und Anordnung zur Erfassung des Reibungsorts und der Reibungscharakteristik in einer Rotationsmaschine |
CA000410836A CA1195418A (en) | 1981-08-26 | 1982-08-25 | Method and apparatus for detecting rubbing in a rotary machine |
GB08224395A GB2104658B (en) | 1981-08-26 | 1982-08-25 | Detecting rubbing in rotary machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56132799A JPS5834326A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 回転機のラビング検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5834326A JPS5834326A (ja) | 1983-02-28 |
JPH044535B2 true JPH044535B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=15089833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56132799A Granted JPS5834326A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 回転機のラビング検出装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4478082A (ja) |
JP (1) | JPS5834326A (ja) |
AU (1) | AU534859B2 (ja) |
CA (1) | CA1195418A (ja) |
DE (1) | DE3231587C2 (ja) |
GB (1) | GB2104658B (ja) |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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GB2156520B (en) * | 1984-03-27 | 1987-08-19 | Trade & Industry Secretary Of | Monitoring of process steps |
JPS6219755A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Hitachi Ltd | Ae方式回転機異常診断システム |
US4643023A (en) * | 1985-11-01 | 1987-02-17 | Capps David F | Vibration testing apparatus |
NL8503294A (nl) * | 1985-11-28 | 1987-06-16 | Skf Ind Trading & Dev | Werkwijze en inrichting voor het detecteren van fouten of defecten in bewegende machine-onderdelen. |
JPS62226033A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | Agency Of Ind Science & Technol | メカニカルシ−ル摺動状態評価装置 |
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JPH065193B2 (ja) * | 1987-04-28 | 1994-01-19 | 光洋精工株式会社 | 軸受残存寿命予知装置 |
JPH0711466B2 (ja) * | 1987-04-28 | 1995-02-08 | 株式会社荏原製作所 | メカニカルシールの運転状態監視方法 |
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DE19539633C2 (de) * | 1995-10-25 | 1998-06-04 | Heraeus Instr Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Ermittlung einer Unwucht eines mittels einer Antriebseinrichtung in Drehung versetzten Rotors einer Zentrifuge und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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