JPH065195B2 - 軸受の異常検出装置 - Google Patents
軸受の異常検出装置Info
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- JPH065195B2 JPH065195B2 JP62140481A JP14048187A JPH065195B2 JP H065195 B2 JPH065195 B2 JP H065195B2 JP 62140481 A JP62140481 A JP 62140481A JP 14048187 A JP14048187 A JP 14048187A JP H065195 B2 JPH065195 B2 JP H065195B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明はアコースティックエミッション(AE)を利用し
た軸受の異常検出装置に関する。
た軸受の異常検出装置に関する。
＜従来の技術＞ 従来、ＡＥによる軸受の異常検出装置としては次のよう
なものがある。この軸受の異常検出装置は軸受からのＡ
ＥをＡＥセンサにより検出し、ＡＥセンサからの出力を
比較器で一定のしきい値と比較することによってＡＥ信
号が上記しきい値を超えた時に軸受の異常として検出す
るようにしている。また、ＡＥ信号レベルが一定のしき
い値を超えた事象数をカウントし、この事象数の累積が
一定のしきい値を超えるか否かによって軸受の異常を検
出するようにしたものである。
なものがある。この軸受の異常検出装置は軸受からのＡ
ＥをＡＥセンサにより検出し、ＡＥセンサからの出力を
比較器で一定のしきい値と比較することによってＡＥ信
号が上記しきい値を超えた時に軸受の異常として検出す
るようにしている。また、ＡＥ信号レベルが一定のしき
い値を超えた事象数をカウントし、この事象数の累積が
一定のしきい値を超えるか否かによって軸受の異常を検
出するようにしたものである。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記従来の軸受の異常検出装置では単に
ＡＥ信号のレベルが一定のしきい値を超えたか否かによ
って、軸受の異常を判別しているため、メタルイン時な
どに大きなＡＥ信号が発生する圧延機設備が設置された
工場などの場合には、軸受以外からの大きなＡＥ信号と
軸受からのＡＥ信号とを識別することができず、軸受の
異常を誤判定するという問題があった。
ＡＥ信号のレベルが一定のしきい値を超えたか否かによ
って、軸受の異常を判別しているため、メタルイン時な
どに大きなＡＥ信号が発生する圧延機設備が設置された
工場などの場合には、軸受以外からの大きなＡＥ信号と
軸受からのＡＥ信号とを識別することができず、軸受の
異常を誤判定するという問題があった。
そこで、この発明の目的は、軸受以外の他の箇所からも
ＡＥが発生するような環境、あるいは外部ノイズが大き
い環境においてでも、ＡＥ信号に対してある処理を行な
うことによって、軸受の異常を確実に検出できる軸受の
異常検出装置を提供することにある。
ＡＥが発生するような環境、あるいは外部ノイズが大き
い環境においてでも、ＡＥ信号に対してある処理を行な
うことによって、軸受の異常を確実に検出できる軸受の
異常検出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、この発明の軸受の異常検出装
置は、軸受からのアコースティックエミッションを検出
してＡＥ信号を出力するＡＥセンサと、上記ＡＥセンサ
からのＡＥ信号としきい値とを比較する比較手段と、上
記比較手段から、上記ＡＥ信号が上記しきい値を超えた
ことを表わす信号を受けて、上記しきい値を超えるＡＥ
信号の発生周期を算出する周期算出手段と、上記周期算
出手段で算出された発生周期毎の発生数を集計する集計
手段と、上記集計手段で集計された発生数がしきい値を
超えたか否かを判別して軸受の異常を判別する判別手段
とを備えたことを特徴としている。
置は、軸受からのアコースティックエミッションを検出
してＡＥ信号を出力するＡＥセンサと、上記ＡＥセンサ
からのＡＥ信号としきい値とを比較する比較手段と、上
記比較手段から、上記ＡＥ信号が上記しきい値を超えた
ことを表わす信号を受けて、上記しきい値を超えるＡＥ
信号の発生周期を算出する周期算出手段と、上記周期算
出手段で算出された発生周期毎の発生数を集計する集計
手段と、上記集計手段で集計された発生数がしきい値を
超えたか否かを判別して軸受の異常を判別する判別手段
とを備えたことを特徴としている。
＜作用＞ 軸受などからのＡＥはＡＥセンサによって検出されＡＥ
信号が出力される。このＡＥ信号は適宜処理された後、
比較手段で所定のしきい値と比較され、上記ＡＥ信号が
上記しきい値を超えた時にそれを表わす信号が出力され
る。この比較手段の信号を受けて周期算出手段はＡＥ信
号の周期を算出する。集計手段は上記周期算出手段で算
出された発生周期毎のＡＥ信号の発生周期毎の発生数を
集計する。上記集計手段で集計された各発生周期毎の発
生数は判別手段でしきい値と比較され、上記発生周期に
おける発生数がしきい値を超えたときに軸受の異常と判
別される。また、上記発生数がしきい値を超える発生周
期によって、内輪，転動体，外輪のいずれに損傷がある
かが判断される。
信号が出力される。このＡＥ信号は適宜処理された後、
比較手段で所定のしきい値と比較され、上記ＡＥ信号が
上記しきい値を超えた時にそれを表わす信号が出力され
る。この比較手段の信号を受けて周期算出手段はＡＥ信
号の周期を算出する。集計手段は上記周期算出手段で算
出された発生周期毎のＡＥ信号の発生周期毎の発生数を
集計する。上記集計手段で集計された各発生周期毎の発
生数は判別手段でしきい値と比較され、上記発生周期に
おける発生数がしきい値を超えたときに軸受の異常と判
別される。また、上記発生数がしきい値を超える発生周
期によって、内輪，転動体，外輪のいずれに損傷がある
かが判断される。
＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第１図において、１は軸受などのＡＥを検出するＡＥセ
ンサである。このＡＥセンサ１から出力されるＡＥの大
きさを表わすＡＥ信号はプリアンプ２で増幅された後、
バンドパスフィルター３で例えば１００ＫHZから５００
ＫHZの帯域のＡＥ信号が通過させられ、ノイズが除去さ
れる。上記バンドパスフィルター３でノイズが除去され
たＡＥ信号はメインアンプ４でさらに増幅され、包絡線
検波回路５に入力され、包絡線検波される。上記ＡＥ信
号は例えば第２図(a)のような波形を有し、第２図(b)の
ようなスペクトルを示している。包絡線検波回路５で包
絡線検波された後の波形は第２図(c)のようになる。包
絡線検波された後のＡＥ信号は比較器６においてしきい
値と比較され、ＡＥ信号がしきい値を超えた時に第２図
(d)に示すようなパルスをコンピュータ７に出力する。
また、コンピュータ７には回転センサ８より単位時間あ
たりの軸受の回転数が入力される。
ンサである。このＡＥセンサ１から出力されるＡＥの大
きさを表わすＡＥ信号はプリアンプ２で増幅された後、
バンドパスフィルター３で例えば１００ＫHZから５００
ＫHZの帯域のＡＥ信号が通過させられ、ノイズが除去さ
れる。上記バンドパスフィルター３でノイズが除去され
たＡＥ信号はメインアンプ４でさらに増幅され、包絡線
検波回路５に入力され、包絡線検波される。上記ＡＥ信
号は例えば第２図(a)のような波形を有し、第２図(b)の
ようなスペクトルを示している。包絡線検波回路５で包
絡線検波された後の波形は第２図(c)のようになる。包
絡線検波された後のＡＥ信号は比較器６においてしきい
値と比較され、ＡＥ信号がしきい値を超えた時に第２図
(d)に示すようなパルスをコンピュータ７に出力する。
また、コンピュータ７には回転センサ８より単位時間あ
たりの軸受の回転数が入力される。
上記コンピュータ７においては第３図に示すようなフロ
ーチヤートによって処理が行なわれる。
ーチヤートによって処理が行なわれる。
まず、第３図のステップＳ1で初期設定がなされ、ステ
ップＳ2に進んで、予め定められた規定時間が経過した
か否かが判断される。ここで、規定時間が経過していな
いと判断された時はステップＳ3に進み、比較器６から
のパルスを受けたか否かによって、ＡＥが発生したか否
かが判別され、ＡＥが発生していないと判別した時はス
テップＳ2に戻り、ＡＥが発生したと判別した時はステ
ップＳ4に進み、このＡＥを検出した時間をメモリに記
憶し、ステップＳ2に戻る。このステップＳ2，Ｓ3，Ｓ4
を繰り返した後、ステップＳ2で規定時間が経過したと
判断すると、ステップＳ5に進んで、ステップＳ4で記憶
したＡＥの発生時間相互間の周期を算出する。次いで、
ステップＳ6に進み、回転センサ８から受けた規定時間
経過中の軸受の単位時間当たりの回転数変化を基準回転
数に換算して、基準回転数における周期にＳ5で算出し
た周期を補正する。すなわち、Ｓ5で算出した周期に対
して、回転センサ８で検出した軸受の単位時間当たりの
回転数を掛け、基準回転数で割る処理を行なう。次い
で、ステップＳ7に進んで、各ＡＥ信号を発生周期毎に
集計を行なう。すなわち、第２図(e)に示すように、Ａ
Ｅの発生周期毎の発生数の頻度を算出する。次いで、ス
テップＳ8に進んでＡＥのいずれかの発生周期の頻度が
第２図(e)に示すようにある一定のしきい値を超えたか
否かを判別して、発生数がしきい値を超えた時には軸受
の損傷と判定し、ステップＳ9に進んで軸受の異常を表
わす警報を出力する。ステップＳ8で、どの周期におい
ても発生数がしきい値を超えないと判断した時はステッ
プＳ2に戻る。
ップＳ2に進んで、予め定められた規定時間が経過した
か否かが判断される。ここで、規定時間が経過していな
いと判断された時はステップＳ3に進み、比較器６から
のパルスを受けたか否かによって、ＡＥが発生したか否
かが判別され、ＡＥが発生していないと判別した時はス
テップＳ2に戻り、ＡＥが発生したと判別した時はステ
ップＳ4に進み、このＡＥを検出した時間をメモリに記
憶し、ステップＳ2に戻る。このステップＳ2，Ｓ3，Ｓ4
を繰り返した後、ステップＳ2で規定時間が経過したと
判断すると、ステップＳ5に進んで、ステップＳ4で記憶
したＡＥの発生時間相互間の周期を算出する。次いで、
ステップＳ6に進み、回転センサ８から受けた規定時間
経過中の軸受の単位時間当たりの回転数変化を基準回転
数に換算して、基準回転数における周期にＳ5で算出し
た周期を補正する。すなわち、Ｓ5で算出した周期に対
して、回転センサ８で検出した軸受の単位時間当たりの
回転数を掛け、基準回転数で割る処理を行なう。次い
で、ステップＳ7に進んで、各ＡＥ信号を発生周期毎に
集計を行なう。すなわち、第２図(e)に示すように、Ａ
Ｅの発生周期毎の発生数の頻度を算出する。次いで、ス
テップＳ8に進んでＡＥのいずれかの発生周期の頻度が
第２図(e)に示すようにある一定のしきい値を超えたか
否かを判別して、発生数がしきい値を超えた時には軸受
の損傷と判定し、ステップＳ9に進んで軸受の異常を表
わす警報を出力する。ステップＳ8で、どの周期におい
ても発生数がしきい値を超えないと判断した時はステッ
プＳ2に戻る。
また、発生数がしきい値を超えた発生周期に基づいて軸
受の損傷箇所を識別することができる。すなわち、上記
軸受が内輪を回転輪としたコロ軸受とすると内輪の一定
箇所を転動体が通過する周波数をFi、軸の回転周波数を
Fr、外輪の所定箇所を転動体が通過する周波数をFo、コ
ロの回転回転周波数をFb、保持器の回転周波数をFcとし
たとき、 内輪に異常がある場合は１／Fi，１／Fr 外輪に異常がある場合は１／Fo コロに異常がある場合は１／Fb，１／Fc の周期でもってＡＥが発生する。すなわち、内輪，外
輪，コロの各損傷に応じてＡＥの発生周期が異なる。従
って、発生数がしきい値を超えた発生周期によって内輪
と外輪とコロのいずれに剥離が生じたかを判別すること
ができる。
受の損傷箇所を識別することができる。すなわち、上記
軸受が内輪を回転輪としたコロ軸受とすると内輪の一定
箇所を転動体が通過する周波数をFi、軸の回転周波数を
Fr、外輪の所定箇所を転動体が通過する周波数をFo、コ
ロの回転回転周波数をFb、保持器の回転周波数をFcとし
たとき、 内輪に異常がある場合は１／Fi，１／Fr 外輪に異常がある場合は１／Fo コロに異常がある場合は１／Fb，１／Fc の周期でもってＡＥが発生する。すなわち、内輪，外
輪，コロの各損傷に応じてＡＥの発生周期が異なる。従
って、発生数がしきい値を超えた発生周期によって内輪
と外輪とコロのいずれに剥離が生じたかを判別すること
ができる。
この実施例は、１００ＫHz〜５００ＫHzの帯域を持った
バンドパスフィルタで雑音を除去した後、一定以上の振
幅を持ったＡＥ信号を検出し、このＡＥ信号の周期毎の
発生数を累積し、この累積数が特定の周期で一定の値を
超えた場合に軸受の異常と判断するので、軸受に発生し
た剥離などの異常を正確に検出でき、また、軸受の剥離
部位を特定できる。また、軸受の回転数が変化した場合
にＡＥの発生周期に影響を及ぼすが、回転センサからの
回転数を検出して発生周期の補正を行なっているので、
軸受の回転数の変動の影響を受けずに、軸受の損傷箇所
を正確に特定することができる。また、特定の周期を持
って発生するＡＥ信号の累積値でもって軸受の異常を判
別するので、圧延機のメタルイン時などのように軸受以
外のＡＥが発生する環境やまた外部ノイズの大きい場合
に、軸受の異常を確実に検出することができる。
バンドパスフィルタで雑音を除去した後、一定以上の振
幅を持ったＡＥ信号を検出し、このＡＥ信号の周期毎の
発生数を累積し、この累積数が特定の周期で一定の値を
超えた場合に軸受の異常と判断するので、軸受に発生し
た剥離などの異常を正確に検出でき、また、軸受の剥離
部位を特定できる。また、軸受の回転数が変化した場合
にＡＥの発生周期に影響を及ぼすが、回転センサからの
回転数を検出して発生周期の補正を行なっているので、
軸受の回転数の変動の影響を受けずに、軸受の損傷箇所
を正確に特定することができる。また、特定の周期を持
って発生するＡＥ信号の累積値でもって軸受の異常を判
別するので、圧延機のメタルイン時などのように軸受以
外のＡＥが発生する環境やまた外部ノイズの大きい場合
に、軸受の異常を確実に検出することができる。
上記実施例では、ＡＥの振幅を比較するしきい値は一定
値としたが、外部の雑音の大きさなどに応じてしきい値
を変動させてもよい。また、上記実施例では規定時間終
了後、ＡＥの発生周期を補正しているが、ＡＥの発生の
都度、ＡＥの発生周期を補正してもよい。さらに、回転
数が一定の場合や回転数変化が予測される場合には、回
転センサ８を用いないで、コンピュータ７に回転数や予
測回転数を入力して、ＡＥの発生周期を補正してもよ
い。回転数が一定であり、上記軸受の損傷部位の判定が
不要の場合はＡＥの発生周期の補正をしないことも可能
である。
値としたが、外部の雑音の大きさなどに応じてしきい値
を変動させてもよい。また、上記実施例では規定時間終
了後、ＡＥの発生周期を補正しているが、ＡＥの発生の
都度、ＡＥの発生周期を補正してもよい。さらに、回転
数が一定の場合や回転数変化が予測される場合には、回
転センサ８を用いないで、コンピュータ７に回転数や予
測回転数を入力して、ＡＥの発生周期を補正してもよ
い。回転数が一定であり、上記軸受の損傷部位の判定が
不要の場合はＡＥの発生周期の補正をしないことも可能
である。
＜発明の効果＞ 以上より明らかなように、この発明の軸受の異常検出装
置は、ＡＥセンサからのＡＥ信号としきい値を比較する
比較手段と、しきい値を超えたＡＥ信号の発生周期を算
出する周期算出手段と、ＡＥ信号の発生周期毎の発生数
を集計する集計手段と、集計手段で集計された発生数が
しきい値を超えたか否かを判別する判別手段とを備え
て、ＡＥ信号の発生周期毎の発生数を累積し、その累積
値が一定値を超えた場合に、軸受の異常と判断するの
で、軸受以外のＡＥが発生する環境や外部ノイズが大き
い環境の下でも軸受の異常を確実に検出することができ
る。
置は、ＡＥセンサからのＡＥ信号としきい値を比較する
比較手段と、しきい値を超えたＡＥ信号の発生周期を算
出する周期算出手段と、ＡＥ信号の発生周期毎の発生数
を集計する集計手段と、集計手段で集計された発生数が
しきい値を超えたか否かを判別する判別手段とを備え
て、ＡＥ信号の発生周期毎の発生数を累積し、その累積
値が一定値を超えた場合に、軸受の異常と判断するの
で、軸受以外のＡＥが発生する環境や外部ノイズが大き
い環境の下でも軸受の異常を確実に検出することができ
る。
また、この発明の軸受の異常検出装置は、回転センサか
らの軸受の回転数を表わす信号を受けて、上記周期算出
手段で算出された発生周期を周期補正手段によって軸受
の基準回転数の発生周期に補正することもできるので、
軸受の回転数が変化する場合であっても、周期の変動に
対処でき、軸受の損傷箇所を正確に特定することができ
る。
らの軸受の回転数を表わす信号を受けて、上記周期算出
手段で算出された発生周期を周期補正手段によって軸受
の基準回転数の発生周期に補正することもできるので、
軸受の回転数が変化する場合であっても、周期の変動に
対処でき、軸受の損傷箇所を正確に特定することができ
る。
第１図はこの発明の軸受の異常検出装置のブロック図、
第２図(a)，(b)，(c)，(d)，(e)はこの実施例の各部位
における波形を示す図、第３図は上記実施例のフローチ
ヤートである。 １…ＡＥセンサ、３…バンドパスフィルター、 ５…包絡線検波回路、６…比較器、 ７…コンピュータ、８…回転センサ。
第２図(a)，(b)，(c)，(d)，(e)はこの実施例の各部位
における波形を示す図、第３図は上記実施例のフローチ
ヤートである。 １…ＡＥセンサ、３…バンドパスフィルター、 ５…包絡線検波回路、６…比較器、 ７…コンピュータ、８…回転センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 芳樹 大阪府大阪市南区鰻谷西之町２番地 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 井上 紀明 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地の表 示なし） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 原田 俊二 兵庫県西宮市高畑町３番48号 川鉄計量器 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】軸受からのアコースティックエミッション
を検出してＡＥ信号を出力するＡＥセンサと、 上記ＡＥセンサからのＡＥ信号としきい値とを比較する
比較手段と、 上記比較手段から、上記ＡＥ信号が上記しきい値を超え
たことを表わす信号を受けて、上記しきい値を超えるＡ
Ｅ信号の発生周期を算出する周期算出手段と、 上記周期算出手段で算出された発生周期毎の発生数を集
計する集計手段と、 上記集計手段で集計された発生数がしきい値を超えたか
否かを判別して軸受の異常を判別する判別手段とを備え
たことを特徴とする軸受の異常検出装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62140481A JPH065195B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出装置 |
| DE8888305022T DE3875398T2 (de) | 1987-06-03 | 1988-06-02 | Vorrichtung zum feststellen von fehlern in lagern. |
| EP88305022A EP0297729B1 (en) | 1987-06-03 | 1988-06-02 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| KR1019880006663A KR970000636B1 (ko) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | 베어링의 이상검출장치 |
| US07/201,968 US4884449A (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| CA000568612A CA1297187C (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| AU17362/88A AU598381B2 (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62140481A JPH065195B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63304128A JPS63304128A (ja) | 1988-12-12 |
| JPH065195B2 true JPH065195B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15269609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62140481A Expired - Fee Related JPH065195B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065195B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658298B2 (ja) * | 1988-03-10 | 1994-08-03 | 光洋精工株式会社 | 軸受の異常診断装置 |
| JP2734631B2 (ja) * | 1988-12-16 | 1998-04-02 | 日本精工株式会社 | 軸受機構のクラツク検出装置及び方法 |
| JPH0748070B2 (ja) * | 1989-03-15 | 1995-05-24 | 株式会社日立製作所 | 摺動運動部の信頼性評価システム |
| DE50113713D1 (de) * | 2000-04-19 | 2008-04-24 | Skf Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Lageranordnung |
| DE10019324C1 (de) * | 2000-04-19 | 2001-07-26 | Skf Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Lageranordnung |
| EP1944604A1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-16 | Total Petrochemicals Research Feluy | Process to monitor formation of a polymer having internal strain by acoustic emission analysis |
| JP5203012B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-06-05 | 日本フィジカルアコースティクス株式会社 | 異常検出装置、寿命検出装置、異常検出方法、および、コンピュータを異常検出装置として機能させるためのプログラム |
| CN112213104B (zh) * | 2020-10-22 | 2022-06-14 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 轴承检测方法、装置和*** |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP62140481A patent/JPH065195B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63304128A (ja) | 1988-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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