JPH0569461B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0569461B2
JPH0569461B2 JP62247865A JP24786587A JPH0569461B2 JP H0569461 B2 JPH0569461 B2 JP H0569461B2 JP 62247865 A JP62247865 A JP 62247865A JP 24786587 A JP24786587 A JP 24786587A JP H0569461 B2 JPH0569461 B2 JP H0569461B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
sliding
motion device
wave
abnormality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62247865A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6491033A (en
Inventor
Kazuya Sato
Takao Yoneyama
Hiroaki Hatake
Koichi Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62247865A priority Critical patent/JPS6491033A/ja
Publication of JPS6491033A publication Critical patent/JPS6491033A/ja
Publication of JPH0569461B2 publication Critical patent/JPH0569461B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえば回転装置や揺動装置のよう
に摺動部を有する運動装置の診断方法及び装置に
関する。
〔従来の技術〕
摺動運動装置として、例えば空気調和装置や冷
蔵庫に使用される圧縮機があるが、この圧縮機の
摺動部の動作状態を検査するためには、解体作業
後に調べるのが常用手段とされていた。また、熟
練した検査者によつて、音響的に異常を聴き分け
る方法もしばしば用いられていた。しかし、解体
検査は費用、時間共に不経済であり、聴音検査は
正確さを欠くため、無解体で正確な検査法が望ま
れている。
これに対し、振動検知器を用いて、その出力信
号の時間および周波数分析の結果より異常を判定
する方法として、例えば特開昭58−176545号公報
がある。この方法は、1サイクル内の運動の振動
信号を検出し、時間特性パターンと周波数特性パ
ターンを用いて、基準となるパターンに対し限界
を設け、それを超えるパターンを示すものを異常
と判定する方法である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の判定方法は、パターン全体を用いて
いるため、基準パターンの限界を決めることが大
変難しく、運転条件や計測条件の影響を受けやす
い欠点がある。さらには、正常か異常かの判別が
出来たとしても、異常状態の判定を行うことは困
難である。従つて、この振動検出法は、作業の抜
けや異物混入のような欠陥検出には有効であると
されているが、摺動部の異常や損傷状態の検出に
は不適切であつた。
本発明の目的は、回転装置や揺動装置のような
運動装置における摺動部の異常さらには損傷状態
を正確に単時間で診断する方法及び該方法を実施
するに好適な装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための手段として、アコー
ステイツク・エミツシヨン(以下、AEと略記)
計測法を用いる方法を提案する。すなわち、摺動
運動装置は、その摺動運動に同期して定常的に突
発AE波を発生することに着目し、その突発波々
高値と連続波々高値とを比較することで摺動部の
異常を判定し、さらには、AE検波々の周波数分
析結果で得られる回転同調成分の強度を用いて摺
動部損傷状態の診断を行うようにした。
更には、この診断方法を実施するに好適な診断
装置を構成し、該装置でもつて、異常判定した際
に摺動運動又は負荷を軽減して、損傷の拡大を軽
減するものとしている。
尚、本発明において、少なくとも連続波々高値
に比例した信号とは、突発波を除く連続波のみの
波高値の信号の他、突発波をも含めた一周期間中
の全波形の実効値をも含む。
〔作用〕
正常運転の場合、突発波々高値に対する連続波
の信号強度は低いが、摺動部に異常が発生する
と、突発波々高値が低下して連続波の信号強度が
高くなる。また、摺動部が摩耗性損傷を起してい
るときのAE検波々の周波数スペクトラムは摺動
周期同調成分が高く、すり傷性損傷を起している
ときの周波数スペクトラムは回転同調成分に表わ
れない。したがつて、突発波及び連続波の波高値
に比例した信号を比較することで異常診断が可能
となり、摺動周期同調成分と全周波成分の強度を
比較することで、損傷状態をも識別可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明を図示する実施例を用いて詳述す
る。
尚、実施例においては、摺動運動装置として回
転式圧縮機を例に挙げ、この場合の摺動同期信号
を回転検出器で検出する場合について説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係る回転式圧縮
機の診断装置の全体構成図である。同図におい
て、圧縮機1にAEセンサ2を設置し、該AEセン
サ2の出力は増幅器3で増幅後に包絡線検波器4
で検波して、波形パラメータ解析部5に入力す
る。また回転検出器6で回転信号を得て波形パラ
メータ解析部5に入力する。該波形パラメータ解
析部5の出力を用いて異常判定部7により異常の
判定を行い、その結果を表示装置8に出力する。
次に、回転式圧縮機の構造と摺動損傷部につい
て第2図を用いて説明する。第2図は回転式圧縮
機の構造を示す。同図に於いて、クランクシヤフ
ト9は上軸受10と下軸受11によつて支持さ
れ、モータの駆動により矢印12の方向に回転さ
れることにより、シリンダ13の圧縮室14にて
冷媒が断熱圧縮され高圧ガスとなる。このような
構造における圧縮機の摺動として、主として次の
ような箇所があげられる。
(1) クランクシヤフト9と上軸受10との摺動部 (2) クランクシヤフト9と下軸受11との摺動部 (3) ベーン15とローラ16との摺動部 (4) ローラ16とクランクシヤフト9との摺動部 これらの摺動部に損傷が発生すると圧縮機の効
率が低下することになり、悪くすると回転不能に
至ることになる。
第3図は、回転式圧縮機のAE発生特性(検波
信号)例を示す。同図aは正常品のAE特性例を
示し、同図b及びcは摺動部損傷品のAE特性例
である。同図aより、正常品では回転信号に同期
した大振幅の突発型AE波17のみが発生するの
が特徴である。この突発型AE波は、定常的に発
生するため定常AE波とも呼ぶことにする。この
定常AE波17の発生要因は、場合によつて種々
考えられるが、例えばベーン15の上死点におい
て発生する衝突音等である。同図bは軸受部にす
り傷がある場合の波形を示し、定常AE波17の
レベルが下つて、その代り連続AE波(異常AE
波)18が発生するのが特徴である。また、同図
cはベーン部先端の摩耗性損傷時のAE波形を示
す。
以上のようなAE特性を用いて、第1図の動作
について説明する。第4図は第1図の動作を説明
するためのフローチヤートである。AE検波信号
19は、回転信号20を用いて1サイクル以上の
一定周期Ts間に限りパラメータ解析される(ス
テツプ21)。パラメータとしては突発波の波高平
均値Vpと連続波を含む実効的な信号強度Vnを求
める。実効値な信号強度Vnとは、突発波と連続
波を含むTs間の平均値、実効値、あるいはエネ
ルギー値を云う。次に、第3図に示したように、
このVnを用いてしきい値Vthを次式のように求め
る。
Vth=K・Vn ……(1) ここに、Kは比例定数で一般的には1以上に選
ぶ。次に、しきい値Vthを超えるものをAEイベン
トとして、波高平均値Vpを次式で求める。
Vp=1/NNi=1 Vp ……(2) ここに、NはAEイベント数である。
第4図に戻り、異常判定の第1段階として定常
波数判定を行う(ステツプ22)。(1)式におけるK
をできるだけ1に近い値に設定し、一定周期間
Ts内に入るAEイベント数Nがその回転周期数と
同一か或いは一個少ない数で一致する場合には正
常と判定し、それ以外の時は異常判定の第2段階
に進む。
異常判定の第2段階の判定として、実効的な信
号強度Vnと波高平均値Vpの比をとり、その値が
次式に示すように一定値Ksと等しいか小さけれ
ば正常と判定し、Ksより大きければ異常と判定
する(ステツプ23)。
Vn/VpKs ……(3) ここで、一定値Ksは統計的に決まる定数であ
る。
以上の方法で、正常(ステツプ24)か異常(ス
テツプ25)かの判定を行うことができる。
次の実施例として、異常状態の診断方法につい
て第5図を用いて説明する。第5図において、正
常、異常の結果表示を出すところまでは、第4図
と本質的に同じであるが、パラメータ解析(ステ
ツプ26)のところで周波数解析(FFT)を追加
した点に特徴がある。そして、異常と判定された
ものについて、周波数解析結果を用いて損傷形態
の判定を行う(ステツプ26〜28)。周波数分析結
果の強度の全周波数に亘る総和をAFTとし、回転
周波数成分における強度をεAFRとした時、AFR
AFTとの比が、次式に示すように基準値KFより大
きい場合には摩耗性損傷と判定(ステツプ28)
し、KFに満たない場合にはすり傷性損傷と判定
(ステツプ27)する。
AFR/AFTKF ……(4) 例えば、第3図bに示したすり傷性損傷信号及
び同図cに示した摩耗性損傷信号の周波数分析結
果は、それぞれ第6図a及びbのようになる。第
6図から分かるように、回転周波数Rにおける強
度は同図bが顕著であるのに対し、aでは特に大
きな値は示されていない。従つて、(4)式における
基準値KFは、統計的に決まる値であるが十分に
識別が可能な値となる。
次に、前述した診断手法の一層の精度向上を図
る方法について、第7図を用いて説明する。第4
図及び第5図に示したAE検波信号のパラメータ
解析21,26を行う前に、加算平均処理29を
行う方法である。タイミング信号としては回転信
号を用いる。このように回転信号をタイミング信
号として、n回の加算平均処理を行うと、いわゆ
るバツクグランドノイズは1/nに減少させること ができる。
更に他の実施例について、第8図及び第9図を
用いて説明する。第8図及び第9図は前述までの
診断装置及び診断方法において異常と判定された
場合に、摺動部の負担を軽減させて運転すること
によつて、損傷等の異常の回復を期待することを
目的としている。第8図ではAE診断装置29の
診断結果を制御信号30として取り出し、駆動装
置32の回転制御部31に入力する方法を示す。
この場合、AE診断装置29の結果が異常と出力
されたとすると、制御信号30により回転数を下
げる制御を行う。また、第9図では、AE診断装
置29の制御信号30を負荷30の調節部35に
加える。例えば、異常診断結果が出力された場合
は、負荷を下げる制御を行う。したがつて、この
第8図及び第9図によれば、運動装置33及び負
荷34の摺動を軽減させ、損傷の回復を期待する
ことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、圧縮機のように周期的摺動を
繰返す装置の摺動部における異常さらには損傷状
態の診断を、無解体でもつて、精度良く短時間に
行なうことができる。したがつて、その工業的、
経済的効果は大きく、機器の安全運転を図る上で
も顕著な効果がある。
更には、本診断装置によれば、簡単に構成で
き、摺動部の損傷拡大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例、第2図は第1図の
具体的適用を説明するための回転式圧縮機の構
造、第3図は具体的実施例である回転式圧縮機の
AE発生特性、第4図は第1図の動作を説明する
ためのフローチヤート、第5図は本発明による損
傷状態の診断方法説明用フローチヤート、第6図
は損傷時のAE検波信号の周波数分析結果例、第
7図は本発明の精度向上を図る他の実施例、第8
図及び第9図は本発明の診断結果を用いて制御に
応用する場合の一実施例を夫々示す。 1……圧縮機、2……AEセンサ、6……回転
検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 周期的な摺動運動を繰返す運動装置、該装置
    に設置したAEセンサの信号と上記運動装置の摺
    動周期を表わす周期信号とを用いて当該運動装置
    の異常を診断するものにおいて、上記AEセンサ
    信号と周期信号とから定常的に発生する突発波を
    判別し、当該突発波の波高値に比例した信号と、
    少なくとも上記AEセンサ信号中の連続波の波高
    値に比例した信号との大きさを比較して、上記運
    動装置の摺動部の異常診断を行なうことを特徴と
    する摺動運動装置の診断方法。 2 特許請求の範囲第1項において、前記両信号
    の大きさの比較は、前記連続波の波高値に比例し
    た信号に対する前記突発波の波高値に比例した信
    号の波高率を求め、該波高率と設定値とを比較し
    て判断することを特徴とする摺動運動装置の診断
    方法。 3 特許請求の範囲第1項において、前記突発波
    の波高値に比例した信号及び連続波の波高値に比
    例した信号は、前記AEセンサ信号を包絡線検波
    した後の突発波及び定常波の波高値を夫々平均し
    て求めることを特徴とする摺動運動装置の診断方
    法。 4 周期的な摺動運動を繰返す運動装置、該装置
    に設置したAEセンサの信号と上記運動装置の摺
    動周期を表わす周期信号とを用いて当該運動装置
    の異常を診断するものにおいて、上記AEセンサ
    信号のうち上記同期信号に同調した成分の強度
    と、上記AEセンサ信号中の全周波数成分の強度
    とを比較して、上記運動装置の摺動部の損傷状態
    を判定することを特徴とする摺動運動装置の診断
    方法。 5 特許請求の範囲第4項において、前記強度の
    比較は、前記全周波成分の強度に対する前記同調
    成分の強度の比率を求め、該比率が所定値以上の
    とき前記摺動部の摩耗性損傷、上記比率が所定値
    以下のとき上記摺動部のすり傷性損傷と判定する
    ことを特徴とする摺動運動装置の診断方法。 6 周期的な摺動運動を繰返す運動装置と、該装
    置の負荷と、上記運動装置に設置されたAEセン
    サと、上記運動装置の摺動周期信号を出力する周
    期検出器とを備えたものにおいて、上記AEセン
    サ信号を包絡線検波処理する手段と、該包絡線検
    波信号と前記摺動周期信号とを入力し、突発波の
    波高値に比例したパラメータと連続波の波高値に
    比例したパラメータを求める波形パラメータ解析
    手段と、該突発波及び連続波の波高値に比例した
    パラメータを入力し、上記運動装置の摺動部の異
    常を判定する手段とを備えたことを特徴とする摺
    動運動装置の診断装置。 7 特許請求の範囲第6項において、前記波形パ
    ラメータ解析手段は、前記包絡線検波信号のうち
    前記同期信号に同調した成分の強度を表わすパラ
    メータ、及び前記包絡線検波信号に含まれる全周
    波数成分の強度を表わすパラメータを求める手段
    を含み、前記異常判定手段は、前記突発波と連続
    波の波高値に比例したパラメータから異常を判定
    した後、前記同期信号同調成分の強度と前記全周
    波数成分の強度を表わすパラメータから前記摺動
    部の損傷状態を判定するように構成したことを特
    徴とする摺動運動装置の診断装置。 8 特許請求の範囲第6項又は第7項において、
    前記運動装置は、前記異常判定手段からの異常判
    定信号に応じて、当該摺動運動周期を抑制するよ
    うに構成したことを特徴とする摺動運動装置の診
    断装置。 9 特許請求の範囲第6項又は第7項において、
    前記負荷は、前記異常判定手段からの異常判定信
    号に応じて、当該負荷を軽減するように構成した
    ことを特徴とする摺動運動装置の診断装置。
JP62247865A 1987-10-02 1987-10-02 Method and apparatus for diagnosing sliding motion apparatus Granted JPS6491033A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62247865A JPS6491033A (en) 1987-10-02 1987-10-02 Method and apparatus for diagnosing sliding motion apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62247865A JPS6491033A (en) 1987-10-02 1987-10-02 Method and apparatus for diagnosing sliding motion apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6491033A JPS6491033A (en) 1989-04-10
JPH0569461B2 true JPH0569461B2 (ja) 1993-10-01

Family

ID=17169786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62247865A Granted JPS6491033A (en) 1987-10-02 1987-10-02 Method and apparatus for diagnosing sliding motion apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6491033A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03160326A (ja) * 1989-11-17 1991-07-10 Mitsubishi Kasei Corp 転がり軸受の異常診断装置
JP6329338B2 (ja) * 2012-04-30 2018-05-23 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ステータベーンの健全性を監視するためのシステムおよび方法
JP7051609B2 (ja) * 2018-06-26 2022-04-11 株式会社神戸製鋼所 回転機械の異常処置装置及び回転機械システム
JP6511573B1 (ja) * 2018-06-28 2019-05-15 オークマ株式会社 転がり軸受の異常診断方法及び異常診断装置、異常診断プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6491033A (en) 1989-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109883702B (zh) 一种基于时频域统计特征的电机轴承故障诊断方法
EP0982579B1 (en) Device for inspecting bearings of main motors of rolling stock
Jamaludin et al. Monitoring extremely slow rolling element bearings: part I
JPS58176545A (ja) 音響式欠陥検出方式
JP2001304954A (ja) 故障診断方法及びその装置
RU2484442C1 (ru) Способ вибрационной диагностики и прогнозирования внезапного отказа двигателя и носитель
JP3411841B2 (ja) 故障診断方法および故障診断器
WO2014123443A1 (ru) Способ вибрационной диагностики и прогнозирования внезапного отказа двигателя и устройство
JP3746089B2 (ja) 圧縮機の性能劣化診断装置
JPH0569461B2 (ja)
JP3829924B2 (ja) 評価装置
JP2685513B2 (ja) Aeによる機械摺動部の異常診断装置
WO2018193617A1 (ja) 振動検出装置および異常判定システム
JP2006189333A (ja) 軸受の異常診断装置
JPH0692913B2 (ja) 摺動運動部の異常診断システム
JP2893251B2 (ja) 回転機械の異常検出方法
Thanagasundram et al. Autoregressive based diagnostics scheme for detection of bearing faults
JP2001324417A (ja) 軸受の損傷評価方法及び損傷評価装置
JPH05231361A (ja) オイルフリースクリュー圧縮機の診断方法およびその装置
JPH02242149A (ja) 摺動運動部の信頼性評価システム
JP2515876B2 (ja) 被検体のae診断装置
JP3543026B2 (ja) 機械摺動部の損傷度診断装置
JPH1078350A (ja) トンネル内送風機の設備診断用監視方法及びシステム
JPH05312682A (ja) 旋回運動体の摺動部診断方法とその装置及び製造ライン
Alekseev et al. Data measurement system of compressor units defect diagnosis by vibration value

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees