JPS628023A - 回転機械の診断方法 - Google Patents
回転機械の診断方法Info
- Publication number
- JPS628023A JPS628023A JP14701285A JP14701285A JPS628023A JP S628023 A JPS628023 A JP S628023A JP 14701285 A JP14701285 A JP 14701285A JP 14701285 A JP14701285 A JP 14701285A JP S628023 A JPS628023 A JP S628023A
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- Japan
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- vibration level
- pump
- diagnosis
- level
- vibration
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- Pending
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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］
本発明は回転機械、とくに公共性の高いＬＮＧプラント
、火力発電所その他に設置されるポンプ、送風機などに
適用される回転機械の診断方法に関するものである。
、火力発電所その他に設置されるポンプ、送風機などに
適用される回転機械の診断方法に関するものである。
［従来の技＃ｉ］
ＬＮＧプラントその他人型プラントまたは設備の中に占
める回転機械の比率は非常に高く、その役割も重要であ
る。これらの回転機械に異常または故障を生じた場合、
経済的損失を生ずることは当然のことながら、事故が拡
大すると大きな社会的問題に発展する。例えば、ＬＮＧ
プラントは都市ガス、冷熱発電設備などの供給源として
使用されているため、タンクからＬＮＧを圧送するＬＮ
Ｇポンプが故障するとユーザー側に大きな損失を与える
と共に一般需要者にも被害を及ぼすことになる。
める回転機械の比率は非常に高く、その役割も重要であ
る。これらの回転機械に異常または故障を生じた場合、
経済的損失を生ずることは当然のことながら、事故が拡
大すると大きな社会的問題に発展する。例えば、ＬＮＧ
プラントは都市ガス、冷熱発電設備などの供給源として
使用されているため、タンクからＬＮＧを圧送するＬＮ
Ｇポンプが故障するとユーザー側に大きな損失を与える
と共に一般需要者にも被害を及ぼすことになる。
上述の問題を回避するため、本願と同一の出願人によっ
て回転機械の診断方法および診断装置が提案されている
（特願昭５７−１７３６３６＠ないし特願昭５７−１７
３６４０号参照）。上記提案の趣旨は、回転機械に加速
度センサを取り付け、回転機械回転中にこのセンサから
得られた信号を処理して加速度または振幅などの撮動レ
ベルまたは振動スペクトルを求め、回転機械が稼動を開
始した時点、すなわち良好な運転状態にあるときに採取
した基準値と比較して回転機械の異常を診断するように
していた。
て回転機械の診断方法および診断装置が提案されている
（特願昭５７−１７３６３６＠ないし特願昭５７−１７
３６４０号参照）。上記提案の趣旨は、回転機械に加速
度センサを取り付け、回転機械回転中にこのセンサから
得られた信号を処理して加速度または振幅などの撮動レ
ベルまたは振動スペクトルを求め、回転機械が稼動を開
始した時点、すなわち良好な運転状態にあるときに採取
した基準値と比較して回転機械の異常を診断するように
していた。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、一般に回転機械、とくにＬＮＧポンプなとの振
動特性はポンプ流量およびタンク液位（または吸入圧）
なとの運転条件によって大幅に変化するため画一的に基
準値を設定すると正しい診断を行い得ない問題点があっ
た。
動特性はポンプ流量およびタンク液位（または吸入圧）
なとの運転条件によって大幅に変化するため画一的に基
準値を設定すると正しい診断を行い得ない問題点があっ
た。
上記の事情をざらに詳述するとポンプの振動レベル、例
えば振幅は、一般に第７図に示すようにポンプ流量Ｑお
よびタンク液位Ｈの各個の組み合せ、すなわち各運転条
件に対応して三次元的に変化する。従って、運転条件の
変化を無視して成る運転条件下で採取した振幅から基準
値を定め、この基準値に経験的に定めた倍率（例えば２
．５〜５．Ｏ）を乗じて診断レベルａを設定し、実際に
検出した振幅がこの診断レベルａを越えるか、越えない
かによって異常の有無を診断しようとすると次のような
不合理を生ずる。すなわち流量およびタンク液位が最小
になる動作点ｂ１における振幅ｐ１を基準にして診断レ
ベルを決めると動作点ｂ２．ｂ３．ｂ４における診断値
（振幅）が異常値を示しても異常を発見できず、また、
流量およびタンク液位が最大になる動作点ｂ４における
振幅ｐ４から診断レベルを決めると動作点ｂ１．ｂ２．
ｂ３における診断値が正常であっても異常と診断してし
まうことになる。
えば振幅は、一般に第７図に示すようにポンプ流量Ｑお
よびタンク液位Ｈの各個の組み合せ、すなわち各運転条
件に対応して三次元的に変化する。従って、運転条件の
変化を無視して成る運転条件下で採取した振幅から基準
値を定め、この基準値に経験的に定めた倍率（例えば２
．５〜５．Ｏ）を乗じて診断レベルａを設定し、実際に
検出した振幅がこの診断レベルａを越えるか、越えない
かによって異常の有無を診断しようとすると次のような
不合理を生ずる。すなわち流量およびタンク液位が最小
になる動作点ｂ１における振幅ｐ１を基準にして診断レ
ベルを決めると動作点ｂ２．ｂ３．ｂ４における診断値
（振幅）が異常値を示しても異常を発見できず、また、
流量およびタンク液位が最大になる動作点ｂ４における
振幅ｐ４から診断レベルを決めると動作点ｂ１．ｂ２．
ｂ３における診断値が正常であっても異常と診断してし
まうことになる。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、前述の問題点を解決するためになしたもので
良好な状態にある回転機械運転中に該回転機械の振動特
性に影響を及ぼす運転条件ごとに加速度を検出して診断
の基準となる基準振動レベルを予め設定し、診断時に検
出した振動レベルを該診断時の運転条件と同じ運転条件
における前記基準振動レベルと比較して異常の有無を判
定するものである。
良好な状態にある回転機械運転中に該回転機械の振動特
性に影響を及ぼす運転条件ごとに加速度を検出して診断
の基準となる基準振動レベルを予め設定し、診断時に検
出した振動レベルを該診断時の運転条件と同じ運転条件
における前記基準振動レベルと比較して異常の有無を判
定するものである。
［作 用］
運転条件に対応して設定した基準レベルに基づいて診断
するので、確実な精度の高い診断が可能になる。
するので、確実な精度の高い診断が可能になる。
［実 施 例］
以下、本発明の方法をＬＮＧポンプに適用した場合の実
施例につき図面を参照して説明する。
施例につき図面を参照して説明する。
第２図に示すようにポンプ駆動部１の下部軸受２に近い
ポンプケーシング３外側に加速度センサ４を取り付け、
ＬＮＧポンプが稼動を開始した、良好な運転状態にある
ときに基準データを採取する。
ポンプケーシング３外側に加速度センサ４を取り付け、
ＬＮＧポンプが稼動を開始した、良好な運転状態にある
ときに基準データを採取する。
基準データの採取要領は、第１図に示すようにＬＮＧポ
ンプの運転領域全体に亘って流ａ一定の線およびタンク
液位Ｈ（または吸入圧）一定の線を適当な間隔（図では
Ｑを４０ｍ”／ｈ、 Ｈを５ｍ間隔）で線引し、各線が
交差する各作動点について加速度を測定する。なお、計
測の手順として、計測すべき各タンク液位（５，１０、
・・・２５ｍ）に対してそれぞれタンク液位に相当する
吸入圧を一定としてポンプ流量Ｑを最小流量１１０ｍ”
／ｈから最大流１３３０ｍ”／ｈまで計測するか（第３
図参照）、あるいは、計測すべき各ポンプ流量（１１０
，１３０，・・・３３０１１１’／ｈ）に対してそれぞ
れポンプ流量を一定としてタンク液位Ｈを最小液位５ｍ
から最大液位２５ｍまで計測する（第４図参照）。そし
て上記のようにして求めた各振動レベルによって診断の
基準となる基準振動レベル５ （第７図参照）を設定す
る。図示のように基準撮動レベル５はポンプ流ｍＱ１タ
ンク液位Ｈ１振動レベルを座標軸とする三次元空間内に
成る拡がりを持った曲面を形成する。
ンプの運転領域全体に亘って流ａ一定の線およびタンク
液位Ｈ（または吸入圧）一定の線を適当な間隔（図では
Ｑを４０ｍ”／ｈ、 Ｈを５ｍ間隔）で線引し、各線が
交差する各作動点について加速度を測定する。なお、計
測の手順として、計測すべき各タンク液位（５，１０、
・・・２５ｍ）に対してそれぞれタンク液位に相当する
吸入圧を一定としてポンプ流量Ｑを最小流量１１０ｍ”
／ｈから最大流１３３０ｍ”／ｈまで計測するか（第３
図参照）、あるいは、計測すべき各ポンプ流量（１１０
，１３０，・・・３３０１１１’／ｈ）に対してそれぞ
れポンプ流量を一定としてタンク液位Ｈを最小液位５ｍ
から最大液位２５ｍまで計測する（第４図参照）。そし
て上記のようにして求めた各振動レベルによって診断の
基準となる基準振動レベル５ （第７図参照）を設定す
る。図示のように基準撮動レベル５はポンプ流ｍＱ１タ
ンク液位Ｈ１振動レベルを座標軸とする三次元空間内に
成る拡がりを持った曲面を形成する。
ポンプの異常の有無を判断するには、ポンプ振動レベル
を検出し、検出した振動レベルを同じ運転条件の基準振
動レベルで除して基準振動レベルに対する倍率を求め、
この倍率が実験または経験によって定めた数値を越える
かどうかで判定する。また、上記倍率をざらに正常、注
意、異常の３つに区分して具体的な判断を下すようにし
てもよい。
を検出し、検出した振動レベルを同じ運転条件の基準振
動レベルで除して基準振動レベルに対する倍率を求め、
この倍率が実験または経験によって定めた数値を越える
かどうかで判定する。また、上記倍率をざらに正常、注
意、異常の３つに区分して具体的な判断を下すようにし
てもよい。
なお、上述した各作動点（運転条件）に対応する振動レ
ベルはオーバオールの値を示すもので、この値を周波数
分析すると各作動点ごとに第５図の示すような振動、（
例えば振幅）スペクトル９が得られる。
ベルはオーバオールの値を示すもので、この値を周波数
分析すると各作動点ごとに第５図の示すような振動、（
例えば振幅）スペクトル９が得られる。
一般にポンプなどの回転機械の振動は、軸系６、軸受２
，７、内部流体８が起振源になって発生しており、軸系
６の異状はポンプ回転数を基本とした整数法の周波数と
なって現われ、軸受２．７、例えば玉軸受の異常はポー
ルの数を基本とした内、外輪の回転速度に関係し、内部
流体８の異常はキャビテーションが主体をなし高い周波
数で現われる。１ＮＧポンプの場合軸系、軸受、内部流
体が発生する振動の周波数は、主として０〜５００Ｈ７
，５００Ｈ２〜１０ＫＨ２，１０ＫＨ２〜２０ＫＨ２の
周波数帯域に分布する。従って、運転条件が等しい基準
振動スペクトルと診断時に得られた振動スペクトルとを
対応する周波数帯域ごとに比較することによって診断部
位（軸系、軸受なと）および異常発生の有無を診断する
ことができる。
，７、内部流体８が起振源になって発生しており、軸系
６の異状はポンプ回転数を基本とした整数法の周波数と
なって現われ、軸受２．７、例えば玉軸受の異常はポー
ルの数を基本とした内、外輪の回転速度に関係し、内部
流体８の異常はキャビテーションが主体をなし高い周波
数で現われる。１ＮＧポンプの場合軸系、軸受、内部流
体が発生する振動の周波数は、主として０〜５００Ｈ７
，５００Ｈ２〜１０ＫＨ２，１０ＫＨ２〜２０ＫＨ２の
周波数帯域に分布する。従って、運転条件が等しい基準
振動スペクトルと診断時に得られた振動スペクトルとを
対応する周波数帯域ごとに比較することによって診断部
位（軸系、軸受なと）および異常発生の有無を診断する
ことができる。
なお、スペクトルを比較するには、各周波数帯域内のピ
ークまたは周波数帯域に含まれるすべての波形の平均値
について前述の要領で比較する。
ークまたは周波数帯域に含まれるすべての波形の平均値
について前述の要領で比較する。
次に、本方法を実施するための装置の一例を第６図につ
いて簡単に説明する。図中、４は振動レベルを検出する
ための加速度センサ、１０はセンサ取付部および回転機
械全体の振動など低周波成分を除去するためのフィルタ
、１２はＡ／Ｄ変換器、１３はマスク・マイクロコンピ
ュータシステム制御部、１４は診断時の運転条件および
周波数帯域を指定するための運転条件設定器、１５は加
速度センサ４が検出した振動レベルと基準振動レベル５
とを比較し、あるいは振動波形を周波数分析し基準振動
スペクトル９と比較して異常の有無および異常発生場所
を判定する演算プロセッサ、１６は運転領域内の各運転
条件に対応したすべての設定値をストアしたメインメモ
リ、１７は演算時に利用する補助メモリ、１８は診断結
果をタイプアウトまたはＣＲＴに画像表示する診断表示
部、１９は異常を知らせる警報装置、２０は異常時に機
械を非常停止させるための信号伝達回路、２２は診断時
にのみマスク・マイクロコンピュータシステムに通電す
るためのリレー、２３は電源である。
いて簡単に説明する。図中、４は振動レベルを検出する
ための加速度センサ、１０はセンサ取付部および回転機
械全体の振動など低周波成分を除去するためのフィルタ
、１２はＡ／Ｄ変換器、１３はマスク・マイクロコンピ
ュータシステム制御部、１４は診断時の運転条件および
周波数帯域を指定するための運転条件設定器、１５は加
速度センサ４が検出した振動レベルと基準振動レベル５
とを比較し、あるいは振動波形を周波数分析し基準振動
スペクトル９と比較して異常の有無および異常発生場所
を判定する演算プロセッサ、１６は運転領域内の各運転
条件に対応したすべての設定値をストアしたメインメモ
リ、１７は演算時に利用する補助メモリ、１８は診断結
果をタイプアウトまたはＣＲＴに画像表示する診断表示
部、１９は異常を知らせる警報装置、２０は異常時に機
械を非常停止させるための信号伝達回路、２２は診断時
にのみマスク・マイクロコンピュータシステムに通電す
るためのリレー、２３は電源である。
ざらに、本装置には指定日の指定時刻に診断を自動的に
実施するためメモリおよび時計（いずれも図示せず）な
どを有するスレーブ・マイクロコンピュータシステム２
４が装備されている（詳細は前述の先願を参照）。
実施するためメモリおよび時計（いずれも図示せず）な
どを有するスレーブ・マイクロコンピュータシステム２
４が装備されている（詳細は前述の先願を参照）。
なお、本発明は前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、例えば本発明をＬＮＧポンプの替わりにボイラ誘
引通風機に適用したり、また、運転条件としてポンプ流
量、吸入圧の替わりに回転体の横振動または捩り振動を
支配する回転軸の回転数を採用してもよいことなど、そ
の飽水発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更
を加え得ることは勿論である。
なく、例えば本発明をＬＮＧポンプの替わりにボイラ誘
引通風機に適用したり、また、運転条件としてポンプ流
量、吸入圧の替わりに回転体の横振動または捩り振動を
支配する回転軸の回転数を採用してもよいことなど、そ
の飽水発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更
を加え得ることは勿論である。
［発明の効果］
以上に述べたごとく、本発明は次の優れた効果を発揮す
る。
る。
（＋） 運転条件に対応させて診断のための基準振動
レベルを設定するので正確に且つ精度の高い診断を行う
ことができる。
レベルを設定するので正確に且つ精度の高い診断を行う
ことができる。
（ｔｉ） 運転条件ごとに基準となる基準撮動スペク
トルと診断時に検出した振動スペクトルとを比較するこ
とによって診断すべき部位について正確に且つ精度に高
い診断を行うことができる。
トルと診断時に検出した振動スペクトルとを比較するこ
とによって診断すべき部位について正確に且つ精度に高
い診断を行うことができる。
第１図は本発明の方法の一実施例を示す診断レベルの斜
視図、第２図はＬＮＧポンプの切断図、第３図および第
４図はそれぞれタンク液位一定またはポンプ流量一定に
しておいてポンプ流量またはタンク液位を変えた場合の
振動レベルの変化を示す説明図、第５図は振動スペクト
ルの説明図、第６図は本発明の方法を実施するだめの装
置の一例を示すブロック図、第７図は従来の診断レベル
の設定方法を示す説明図である。 図中、４は加速度センサ、５は基準撮動レベル、９は基
準振動スペクトルを示す。
視図、第２図はＬＮＧポンプの切断図、第３図および第
４図はそれぞれタンク液位一定またはポンプ流量一定に
しておいてポンプ流量またはタンク液位を変えた場合の
振動レベルの変化を示す説明図、第５図は振動スペクト
ルの説明図、第６図は本発明の方法を実施するだめの装
置の一例を示すブロック図、第７図は従来の診断レベル
の設定方法を示す説明図である。 図中、４は加速度センサ、５は基準撮動レベル、９は基
準振動スペクトルを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）良好な状態にある回転機械運転中に該回転機械の振
動特性に影響を及ぼす各運転条件ごとに加速度を検出し
て診断の基準となる基準振動レベルを予め設定し、診断
時に検出した振動レベルを該診断時の運転条件と同じ運
転条件における前記基準振動レベルと比較して異常の有
無を判定することを特徴とする回転機械の診断方法。 ２）基準振動レベルを所要の周波数帯に分割して複数の
基準振動レベルを設定し、診断時の振動レベルを前記周
波数帯と同じ周波数帯に分割して、対応する各周波数帯
ごとに前記基準振動レベルと比較する特許請求の範囲第
１）項に記載の回転機械の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14701285A JPS628023A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 回転機械の診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14701285A JPS628023A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 回転機械の診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628023A true JPS628023A (ja) | 1987-01-16 |
Family
ID=15420551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14701285A Pending JPS628023A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 回転機械の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS628023A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240524A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 回転機械の診断方法における基準関数決定方法 |
| JP2016090546A (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 旭化成エンジニアリング株式会社 | 電流診断装置および電流診断方法 |
| JP2017053837A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-03-16 | ニッキソー クリオ インコーポレーテッド | 極低温振動センサ及び断熱パッド組立体、並びにそれらを有するクライオポンプ |
| WO2022054197A1 (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 設備状態監視装置、異常判定システムおよび設備状態監視方法 |
| JP2022082474A (ja) * | 2020-11-17 | 2022-06-02 | 株式会社酉島製作所 | 振動機械の異常診断装置および異常診断方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5647719A (en) * | 1979-09-28 | 1981-04-30 | Hitachi Ltd | Diagnosing device for vibration |
| JPS58108419A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-28 | Toshiba Corp | 異常検査装置 |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP14701285A patent/JPS628023A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2017053837A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-03-16 | ニッキソー クリオ インコーポレーテッド | 極低温振動センサ及び断熱パッド組立体、並びにそれらを有するクライオポンプ |
| WO2022054197A1 (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 設備状態監視装置、異常判定システムおよび設備状態監視方法 |
| JPWO2022054197A1 (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | ||
| JP2022082474A (ja) * | 2020-11-17 | 2022-06-02 | 株式会社酉島製作所 | 振動機械の異常診断装置および異常診断方法 |
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