JPS61272616A - サ−ジング監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、流体回転機械に発生するサージングを監視
するサージング監視装置に関する。

〔従来の技術〕　　　　　　　　　　・パ）・ターボ形
ポンノや圧縮機などで、ｔｍ’＊’周期的な負荷変動を
与えないのに一種の自動振動が発生し、周期的に圧力や
流量が変動することがある。この現象はサージングと呼
ばれ、この状態□が続＜、＝、ｍ受、動翼などに重大な
損傷を与えることになる。

したがって、サージング示発生した場合には、吐出流量
の一部を吸込み側に戻す弁を開けたり、あるいは機械を
止めたシする必要がある。

従来よシ、サージングが発生したときに、回転軸が振動
することは知られていた。そこで、回転軸に振動を取り
付け、監視員がモニタの振動振幅レベルを見ながら、サ
ージング発生の有無を検知していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記のように、監視員がモニタを常時見詰める
ことは大変なことであシ、また、サージング発生とみな
すか否かの点については、個人的判断が多く含まれるこ
とになる。

したがって、サージングが発生しているにもかかわらず
、見過してしまったり、必要もないのに、機械を止めて
しまうなど、不都合な点が多かった。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、回転流体機械に発生したサージングを自動的に
かつ早期に検知することができるサージング監視装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のサーソング監視装置は、回転流体機械の回転
軸の軸芯と直交する方向の振動を検出して波形信号を出
力する振動計と、この振動計の出力を受け特定周波数範
囲の成分のみを取り出す帯域フィルタと、上記回転軸の
特定振幅に対応する設定電圧を発生させるスレッシュホ
ールドレベル設定器ト、とのスレッシュホールドレベル
設定器および上記帯域フィルタの出力を受け矩形パルス
を発生するコン・せレータと、このコンパレータで発生
された矩形パルスの頻度を求める演算器とを設けたもの
である。

〔作用〕

この発明は、回転流体機械の回転軸の軸芯と直交する方
向の振動を振動計で検出し、その検出出力から特定周波
数成分のみを抽出してコンパレータで回転軸の所定振幅
に対応する設定電圧とを比較して矩形パルスを発生させ
、この矩形パルスの発生頻度を演算器で求めてサージン
グの発生の有無を判定する。

〔実施例〕

以下、この発明のサーソング監視装置の実施例について
図面に基づき説明する。図はその一実施例の構成を示す
ブロック図である。この図中の１は回転流体機械の回転
軸で、その軸心と直交する方向の振動を計測するた約に
、非接触型の振動計２が回転軸Ｉの外周面近傍に配設さ
れている。

この回転軸Ｉけ軸受１ａを介してケーシングＩｂに支承
されており、このケーシングＩｂ内に振動計２が収納さ
れている。

振動計２は回転軸Ｉとの距離を計っており、その距離の
変動を波形信号として取り出し、アンｆ３によ如増幅さ
れて、帯域フィルタ４に入力するようになっている。

この帯域フィルタ４は５Ｈｚ以下と２０　Ｈｚ以上の周
波数成分をカットするもので、残余の信号はコン・！レ
ータ６に送出するようになっている。

この帯域フィルタ４はディジタル式でも、アナログ式の
どちらでも採用できるものである。

上記コン・臂レータ６には、スレッシ−ホールドレベル
設定器７で設定された設定電圧も印加するようになって
いる。このスレッシュホールドレベル設定器７を設けて
いるのは、帯域フィルタ４によシサージングに起因する
周波数のみの振動波形をパスさせるわけであるが、この
７４スした振動波形には、サージングが発生しない正常
の運転時においても、サージング時と同一周波数の振動
は存在するが、正常運転時は振動の振幅がサージング時
よりはかなり小さい。

このために、サージング時の大きな振幅だけの振動波形
を抽出するためにスレッシ−ボールド設定器７により、
正常運転時の振幅の小さいものを排除するようにしてい
る。

このスレッシュホールド設定器７け回転軸Ｉの定常運転
時に発生する振動の振幅、たとえば、１０μｍに相当す
る帯域フィルタ４の出力電圧、たとえば、０．５ｖの電
圧をコンパレータ６に出力するものである。

なお、回転流体機械Ｉの許容できる振幅あるいは帯域フ
ィルタ４の出力電圧により、スレッシ−ホールドレベル
設定器７から出力される電圧は当然のことながら変化す
る。

コン・讐レータ６は帯域フィルタ４の出力とスレッシ−
ホールドレベル設定器７で設定されたスレッシュホール
ドレベルＳＨとを比較して、回転軸Ｉの振動振幅の小さ
いものをカットし、その残りを矩形パルスに変形するよ
うになっている。

コンパレータ６で生成された矩形パルスは演算器８に出
力するようになっている。演算器８−６〜 はザーソング検知用の演算器であって、コン・量レータ
６から発生された矩形パルスの頻度を求めるものである
。

次に、この発明のサージング監視装置の動作について説
明する。回転流体機械が動いている場合には、サージン
グが生じているか否かＫかかわらず、回転軸Ｉは振動す
る。この振動は振動計２で計測されて波形信号として出
力されるが、その波形には、サージングに起因する振動
周波数成分、たとえば、５Ｈ２ないし２０　Ｈｚ以外の
成分も多く含゛まれている。

帯域フ１ルタ４は、この必要とする周波数成分のみを通
して他をカットし、抽出した成分をコンパレータ６に送
出する。

一方、スレッシ−ホールドレベル設定器７は、回転軸Ｉ
の１０μｍの振動振幅に相当する０、５Ｖ電圧のスレッ
シュホールドレベルＳＨを発生シ、コンパレータ６に送
る。

これにより、コンパレータ６は帯域フィルタ４と設定器
７の出力を受け、５Ｈ２ないし２０　Ｈｚの周波数であ
って、電圧０．５Ｖ以上の信号のみを取り出して矩形パ
ルス整形する。この矩形・（ルスは演算器８に送られる
。

この矩形パルスはサージングの発生時の特有の周波数と
振幅増大の現象を処理したものであるが、サージング現
象の特徴的なものはこの周波数、振幅増大に加えて、現
象が周期的に繰シ返されることである。したがって、こ
の周期的な繰返しの有無を演算器８で求めるものである
。

つまり、矩形パルスが演算器８に入力することにより、
この矩形パルスの頻度、換言すれば、矩形パルス間隔が
１秒以内であるか、否かを演算し、その結果を出力する
。この場合、二つの矩形・量ルスが１秒以内に出るよう
であれば、回転流体機械がサージングを起こしていると
判断し、この回転流体機械を停止させるか、あるいは吐
出流量の一部を吸入側に戻す弁（図示せず）を開けたり
して、適当々手段を講じればよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のサージング監視装置によれば
、回転流体機械の回転軸の軸芯と直交する方向の振動を
振動針で検出し、その検出出力から特定周波数成分のみ
を抽出してコン・９レータで回転軸の所定振幅に対応す
る設定電圧とを比較して矩形・ぐルスを発生させ、この
矩形パルスの発生頻度を演算器で求めてサージングの発
生の有無を判定するようにしたので、回転流体機械に発
生したサージングを自動的にかつ早期に検知することが
できる。

【図面の簡単な説明】 図はこの発明のサージング監視装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。 ｌ・・・回転軸、２・・・振動計、３・・・アンプ、４
・・・帯域フィルタ、６・・・コンパレータ、７・・・
スレッシュホールドレベル設定器、８・・・演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転流体機械の回転軸の軸心と直交する方向の振動を検
   出して波形信号を出力する振動計と、この振動計の出力
   を受け特定周波数範囲の成分のみを取り出す帯域フィル
   タと、上記回転軸の所定振幅に対応する設定電圧を発生
   するスレッシュホールドレベル設定器と、このスレッシ
   ュホールドレベル設定器および上記帯域フィルタの出力
   を受け矩形パルスを発生するコンパレータと、このコン
   パレータで発生された矩形パルスの頻度を求める演算器
   とを有することを特徴とするサージング監視装置。