JP7702811B2

JP7702811B2 - Vibration Sensor Inspection System

Info

Publication number: JP7702811B2
Application number: JP2021093790A
Authority: JP
Inventors: 精司小林; 栄二川邊; 雄二中塩; 裕輔渡邊; 隆行石渡
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2021-06-03
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2025-07-04
Anticipated expiration: 2041-06-03
Also published as: JP2022185887A

Description

本発明は、振動センサ検査システムに関するものである。 The present invention relates to a vibration sensor inspection system.

近年、ＩｏＴ、ＩＣＴ技術の発展により、機械設備の健全性確認のために安価な振動センサが普及している。振動センサの測定データは、自動でクラウドサーバなどのデータ収集装置に保存される。測定対象機器に振動センサを取り付けた後、測定データは自動で保存されるので、測定対象機器の設置場所まで人が行って振動センサの取り付け状況を確認することは少ない。このため、振動センサが何らかの衝撃を受けて、測定対象機器から脱落したり、測定対象機器に対する取り付けが緩んでいた場合、振動センサが測定対象物の振動を正確に測定していない可能性がある。 In recent years, with the development of IoT and ICT technologies, inexpensive vibration sensors have become widespread for checking the soundness of mechanical equipment. The measurement data of the vibration sensor is automatically stored in a data collection device such as a cloud server. Since the measurement data is automatically stored after the vibration sensor is attached to the equipment to be measured, it is rare for a person to go to the installation site of the equipment to be measured to check the installation status of the vibration sensor. For this reason, if the vibration sensor receives some kind of impact and falls off the equipment to be measured, or if its attachment to the equipment to be measured becomes loose, there is a possibility that the vibration sensor will not accurately measure the vibration of the object to be measured.

下記特許文献１には、被測定物に取り付けられて前記被測定物の振動を測定する振動センサと、前記振動センサにより測定された振動データに基づいて前記振動センサの前記被測定物からの外れの有無を検出する振動センサの異常診断装置が開示されている。この異常診断装置は、振動データを周波数分析して得られた周波数スペクトルを少なくとも３つの周波数帯域に分割し、前記分割された各周波数帯域の振動値を算出し、基準振動値に対する前記各周波数帯域の前記振動値の変化に基づいて、前記振動センサの前記被測定物からの外れの有無を検出する。 The following Patent Document 1 discloses a vibration sensor that is attached to an object to be measured and measures the vibration of the object to be measured, and an abnormality diagnosis device for the vibration sensor that detects whether the vibration sensor has come off from the object to be measured based on the vibration data measured by the vibration sensor. This abnormality diagnosis device divides a frequency spectrum obtained by frequency analysis of the vibration data into at least three frequency bands, calculates the vibration value of each of the divided frequency bands, and detects whether the vibration sensor has come off from the object to be measured based on the change in the vibration value of each of the frequency bands relative to a reference vibration value.

特開２０１９－１２８１７９号公報JP 2019-128179 A

ところで、特許文献１の技術は、測定対象機器の運転中に振動センサの脱落を検出するものであり、運転時の振動との切り分けを「分割した複数の周波数帯域に対し、閾値を上回る周波数帯域の内、最も低い周波数帯域を特定した上で、それ以外の周波数帯域を基準と比較することで、センサの外れなのか外乱によるものかを判断できる」としている（特許文献１の段落［００４３］、段落［００４４］参照）。つまり、予め「閾値を上回る周波数帯域の内、最も低い周波数帯域を特定」する必要がある。また、「周波数帯域を複数に分割」することに関しては、少なくとも３つとしており、分割に関する詳細は書かれていない。そのため、分割数及び分割方法によって、判断の精度が異なってしまう。さらに、特許文献１の技術は、その原理上、振動が発生しない測定対象機器の停止中は振動センサの取り付け状態を検査することはできないため、例えば、停止期間が長い非常用設備等においては適用することが難しい。 The technology of Patent Document 1 detects the detachment of a vibration sensor while the equipment to be measured is in operation, and the technology distinguishes between vibration during operation and "identifying the lowest frequency band among the divided frequency bands that exceed a threshold, and then comparing the other frequency bands with a reference, thereby determining whether the sensor has come off or is due to disturbance" (see paragraphs [0043] and [0044] of Patent Document 1). In other words, it is necessary to "identify the lowest frequency band among the frequency bands that exceed the threshold" in advance. In addition, the technology states that the frequency band is "divided into multiple bands," and does not provide details on the division. Therefore, the accuracy of the judgment varies depending on the number of divisions and the division method. Furthermore, the technology of Patent Document 1, in principle, cannot inspect the installation state of the vibration sensor while the equipment to be measured is stopped, when no vibration is generated, and is therefore difficult to apply to, for example, emergency equipment that is stopped for a long period of time.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象機器の動作状況に依存せずに任意のタイミングで測定対象機器に取り付けられた振動センサを検査できる振動センサ検査システムの提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a vibration sensor inspection system that can inspect a vibration sensor attached to a device to be measured at any time, regardless of the operating status of the device to be measured.

本発明の一態様に係る振動センサ検査システムは、測定対象機器と、前記測定対象機器に取り付けられた振動センサと、前記測定対象機器と独立したタイミングで動作し、前記振動センサに衝撃を与える衝撃装置と、前記衝撃装置によって前記振動センサに衝撃を与えたときに、前記振動センサから出力された測定データに基づいて、前記振動センサを検査する振動センサ検査装置と、を備える。 A vibration sensor inspection system according to one aspect of the present invention includes a measurement target device, a vibration sensor attached to the measurement target device, an impact device that operates at a timing independent of the measurement target device and applies an impact to the vibration sensor, and a vibration sensor inspection device that inspects the vibration sensor based on measurement data output from the vibration sensor when the impact is applied to the vibration sensor by the impact device.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記振動センサ検査装置は、前記測定データを周波数解析し、前記振動センサの共振周波数の変化に基づいて、前記振動センサの取り付け状態を検査してもよい。 In the vibration sensor inspection system, the vibration sensor inspection device may perform frequency analysis on the measurement data and inspect the installation condition of the vibration sensor based on changes in the resonant frequency of the vibration sensor.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記衝撃装置は、前記測定対象機器が停止しているタイミングで、前記振動センサに衝撃を与えてもよい。 In the vibration sensor inspection system, the impact device may impact the vibration sensor when the measurement target device is stopped.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記測定対象機器に設けられた回転機械と、前記回転機械に接続された発電装置と、前記発電装置が発電した電力を蓄電する電源装置と、を備え、前記振動センサ、前記衝撃装置、及び前記振動センサ検査装置の少なくとも一つは、前記電源装置からの給電を受けて動作してもよい。 The vibration sensor inspection system includes a rotating machine provided in the measurement target device, a power generation device connected to the rotating machine, and a power supply device that stores the electricity generated by the power generation device, and at least one of the vibration sensor, the impact device, and the vibration sensor inspection device may operate by receiving power from the power supply device.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記測定対象機器には、前記振動センサと取り付け位置が異なる第２の振動センサが取り付けられており、前記第２の振動センサも、前記電源装置からの給電を受けて動作してもよい。 In the vibration sensor inspection system, a second vibration sensor is attached to the measurement target device at a different mounting position from the vibration sensor, and the second vibration sensor may also operate by receiving power from the power supply device.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記衝撃装置は、少なくとも電磁石と、鉄片と、を備えると共に、前記電磁石によって磁気吸引される前記鉄片の動きを利用して、前記振動センサに一定の衝撃を与えてもよい。 In the vibration sensor inspection system, the impact device may include at least an electromagnet and an iron piece, and may apply a certain impact to the vibration sensor by utilizing the movement of the iron piece that is magnetically attracted by the electromagnet.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記振動センサの検査結果を表示する表示部を備えてもよい。 The vibration sensor inspection system may be provided with a display unit that displays the inspection results of the vibration sensor.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記衝撃装置を遠隔操作する通信部を備えてもよい。 The vibration sensor inspection system may be provided with a communication unit for remotely controlling the impact device.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記振動センサと前記衝撃装置は、共通のケースに収容されていてもよい。 In the vibration sensor inspection system, the vibration sensor and the impact device may be housed in a common case.

上記振動センサ検査システムにおいては、前記測定対象機器は、ポンプ装置及び当該ポンプ装置に接続される配管類を含んでもよい。 In the vibration sensor inspection system, the measurement target device may include a pump device and piping connected to the pump device.

上記本発明の一態様によれば、測定対象機器の動作状況に依存せずに任意のタイミングで測定対象機器に取り付けられた振動センサを検査できる振動センサ検査システムを提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a vibration sensor inspection system that can inspect a vibration sensor attached to a device to be measured at any time, regardless of the operating status of the device to be measured.

一実施形態に係る測定対象機器の側面図である。FIG. 2 is a side view of a measurement target device according to an embodiment. 一実施形態に係る測定対象機器の正面図である。FIG. 2 is a front view of a measurement target device according to an embodiment. 一実施形態に係る振動センサ検査システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a vibration sensor inspection system according to an embodiment. 一実施形態に係る衝撃装置の構成図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an impact device according to an embodiment. 一実施形態に係る衝撃装置が動作したときの様子を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a state in which an impact device according to an embodiment is operated. 一実施形態に係る振動センサ検査システムの動作を説明するフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an operation of a vibration sensor inspection system according to an embodiment. 一実施形態に係る振動センサの取り付け状態と共振周波数との関係を示すグラフである。1 is a graph showing a relationship between an attachment state of a vibration sensor according to an embodiment and a resonance frequency. 一実施形態の変形例に係る振動センサ及び衝撃装置の取り付け状態を示す測定対象機器１の側面図である。13 is a side view of the measurement target device 1, showing the mounting state of a vibration sensor and an impact device according to a modified example of the embodiment. FIG. 一実施形態の変形例に係る振動センサ検査システムの構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a vibration sensor inspection system according to a modified example of an embodiment.

以下、本発明の一実施形態に係る振動センサ検査システムについて図面を参照して説明する。以下の説明では、振動センサが取り付けられる測定対象機器として、ポンプ装置を例示する。 The following describes a vibration sensor inspection system according to one embodiment of the present invention with reference to the drawings. In the following description, a pump device is used as an example of a measurement target device to which a vibration sensor is attached.

図１は、一実施形態に係る測定対象機器１の側面図である。図２は、一実施形態に係る測定対象機器１の正面図である。
図１に示すように、測定対象機器１は、ポンプ部２と、モータ部３（回転機械）と、軸カップリング部４と、を備えている。 Fig. 1 is a side view of a measurement target device 1 according to an embodiment. Fig. 2 is a front view of the measurement target device 1 according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, the measurement target device 1 includes a pump section 2 , a motor section 3 (rotating machine), and a shaft coupling section 4 .

ポンプ部２は、正面に吸込口２ａを備え、上面に吐出口２ｂを備える渦巻きポンプである。ポンプ部２の背面には、ポンプ軸を軸支する軸受を収容している軸受部２ｃが突出して設けられている。ポンプ軸は、軸受部２ｃから背面側に突出し、モータ部３の回転軸と、軸カップリング部４を介して接続されている。モータ部３のポンプ部２と反対側の端部には、発電装置５が接続されている。発電装置５は、モータ部３の回転によって発電する。 The pump section 2 is a centrifugal pump with an intake port 2a on the front and an exhaust port 2b on the top. A bearing section 2c that houses a bearing that supports the pump shaft protrudes from the rear of the pump section 2. The pump shaft protrudes from the bearing section 2c to the rear side and is connected to the rotating shaft of the motor section 3 via a shaft coupling section 4. A power generator 5 is connected to the end of the motor section 3 opposite the pump section 2. The power generator 5 generates electricity by the rotation of the motor section 3.

測定対象機器１には、複数の振動検出ユニット１１が取り付けられている。図１に示す振動検出ユニット１１は、軸受部２ｃ及びモータ部３に取り付けられている。振動検出ユニット１１は、軸受部２ｃ及びモータ部３において、それぞれ、図２に示すように、１２時方向と３時方向に取り付けられている。なお、上述した振動検出ユニット１１の設置数、設置場所、設置角度等は、あくまで一例であり、適宜変更され得る。例えば、振動検出ユニット１１は、ポンプ部２（ポンプ装置）に接続された配管類に設置されていても構わない。 A plurality of vibration detection units 11 are attached to the measurement target device 1. The vibration detection units 11 shown in FIG. 1 are attached to the bearing section 2c and the motor section 3. The vibration detection units 11 are attached to the bearing section 2c and the motor section 3 at the 12 o'clock and 3 o'clock directions, respectively, as shown in FIG. 2. Note that the number, installation location, installation angle, etc. of the vibration detection units 11 described above are merely examples and can be changed as appropriate. For example, the vibration detection units 11 may be installed on piping connected to the pump section 2 (pump device).

振動検出ユニット１１は、図１に示すように、取付ベース１２を介して測定対象機器１に取り付けられている。取付ベース１２は、ねじのよるねじ固定や、マグネットによる磁着、あるいは接着剤による接着によって、測定対象機器１に取り付けられている。取付ベース１２は、振動センサ２０及び衝撃装置３０を支持している。衝撃装置３０は、振動センサ２０に固定された状態で、振動センサ２０と共にケース１３内に収容されている。 As shown in FIG. 1, the vibration detection unit 11 is attached to the measurement target device 1 via a mounting base 12. The mounting base 12 is attached to the measurement target device 1 by screw fixing, magnetic attachment with a magnet, or adhesion with an adhesive. The mounting base 12 supports the vibration sensor 20 and the impact device 30. The impact device 30 is housed in the case 13 together with the vibration sensor 20, with the impact device 30 fixed to the vibration sensor 20.

図３は、一実施形態に係る振動センサ検査システム１０の構成図である。
図３に示す振動センサ検査システム１０は、振動センサ２０と、衝撃装置３０と、振動センサ検査装置４０と、電源装置５０と、を備えている。電源装置５０は、上述した発電装置５と接続され、発電装置５が発電した電気を蓄電すると共に、当該蓄電した電気を振動センサ検査装置４０、衝撃装置３０、及び振動センサ２０に給電する。なお、電源装置５０は、一次電池や商用電源等であってもよく、一次電池や商用電源等と上述した蓄電機能とを併用しても構わない。 FIG. 3 is a configuration diagram of a vibration sensor inspection system 10 according to an embodiment.
The vibration sensor inspection system 10 shown in Fig. 3 includes a vibration sensor 20, an impact device 30, a vibration sensor inspection device 40, and a power supply device 50. The power supply device 50 is connected to the power generation device 5 described above, stores electricity generated by the power generation device 5, and supplies the stored electricity to the vibration sensor inspection device 40, the impact device 30, and the vibration sensor 20. The power supply device 50 may be a primary battery, a commercial power source, or the like, and may use the primary battery, the commercial power source, or the like in combination with the above-mentioned power storage function.

図３に示す電源装置５０は、充電部５１と、蓄電部５２と、給電部５３と、を備えている。充電部５１は、例えば、発電装置５で生じた交流電流を直流電流に変換する充電回路を有する。蓄電部５２は、例えば、二次電池やキャパシタなどであり、充電部５１に接続されて電気を蓄電する。給電部５３は、蓄電部５２に蓄えた電気を振動センサ検査装置４０、衝撃装置３０、及び振動センサ２０に給電する。また、給電部５３は、他の振動検出ユニット１１とも接続され、その振動センサ２０（第２の振動センサ）に給電可能とされている。なお、給電形式は、ケーブル接続による接触給電であっても、コイルを介した非接触給電であってもよい。 The power supply device 50 shown in FIG. 3 includes a charging section 51, a power storage section 52, and a power supply section 53. The charging section 51 has, for example, a charging circuit that converts AC current generated by the power generation device 5 into DC current. The power storage section 52 is, for example, a secondary battery or a capacitor, and is connected to the charging section 51 to store electricity. The power supply section 53 supplies the electricity stored in the power storage section 52 to the vibration sensor inspection device 40, the impact device 30, and the vibration sensor 20. The power supply section 53 is also connected to another vibration detection unit 11 and is capable of supplying power to the vibration sensor 20 (second vibration sensor). The power supply method may be contact power supply via a cable connection or non-contact power supply via a coil.

図３に示す振動センサ検査装置４０は、動作部４１と、測定部４２と、判定部４３と、表示部４４と、記録部４５と、通信部４６と、を備えている。動作部４１は、衝撃装置３０を動作させるものであり、例えば、後述する図４及び図５に示す給電部５３のスイッチ５３ｂをＯＮ／ＯＦＦするアクチュエータである。測定部４２は、振動センサ２０から測定データを取得する。 The vibration sensor inspection device 40 shown in FIG. 3 includes an operating unit 41, a measuring unit 42, a determining unit 43, a display unit 44, a recording unit 45, and a communication unit 46. The operating unit 41 operates the impact device 30, and is, for example, an actuator that turns on/off a switch 53b of a power supply unit 53 shown in FIG. 4 and FIG. 5 described later. The measuring unit 42 acquires measurement data from the vibration sensor 20.

判定部４３は、衝撃装置３０によって振動センサ２０に衝撃を与えたときに、振動センサ２０から出力された測定データに基づいて、振動センサ２０の取り付け状態や異常の有無を判定する。表示部４４は、判定部４３の判定結果等を表示するディスプレイ装置である。なお、判定部４３の判定結果は、通信部４６を介して管理者が所有する端末装置（パーソナルコンピューター、スマートフォン、タブレット端末など）に表示させても構わない。 The determination unit 43 determines the installation state of the vibration sensor 20 and the presence or absence of an abnormality based on the measurement data output from the vibration sensor 20 when an impact is applied to the vibration sensor 20 by the impact device 30. The display unit 44 is a display device that displays the determination results of the determination unit 43, etc. The determination results of the determination unit 43 may be displayed on a terminal device (personal computer, smartphone, tablet terminal, etc.) owned by the administrator via the communication unit 46.

記録部４５は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）やその他のフラッシュメモリ（ＵＳＢメモリ、ＳＤカード）等を備え、振動センサ２０の測定データや判定部４３の判定結果等を記録する。また、記録部４５には、判定部４３が読み出して実行するためのプログラムが格納されており、判定部４３はそのプログラムに従って、振動センサ２０の取り付け状態や異常の有無を判定する。通信部４６は、管理者が所有する端末装置と直接または中継器やインターネット等を介して間接的に、有線または無線通信するものである。管理者は、通信部４６によって、遠隔地から任意のタイミングで衝撃装置３０を遠隔操作できるようになっている。 The recording unit 45 includes a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), or other flash memory (USB memory, SD card), and records the measurement data of the vibration sensor 20 and the judgment results of the judgment unit 43. The recording unit 45 also stores a program for the judgment unit 43 to read and execute, and the judgment unit 43 judges the installation state of the vibration sensor 20 and the presence or absence of an abnormality according to the program. The communication unit 46 communicates with a terminal device owned by the administrator directly or indirectly via a repeater, the Internet, or the like, by wired or wireless communication. The administrator can use the communication unit 46 to remotely operate the impact device 30 from a remote location at any time.

図４は、一実施形態に係る衝撃装置３０の構成図である。図５は、一実施形態に係る衝撃装置３０が動作したときの様子を示す図である。
図４及び図５に示すように、衝撃装置３０は、電磁石３１によって磁気吸引される鉄片３２の動きを利用して、振動センサ２０に一定の衝撃を与える。本実施形態の衝撃装置３０は、継電器（リレー）の動作原理を応用したものであるが、振動センサ２０に一定の衝撃を与えることができる構成であれば他のソレノイドアクチュエータの動作原理を利用しても構わない。 Fig. 4 is a configuration diagram of the impact device 30 according to an embodiment of the present invention. Fig. 5 is a diagram showing a state when the impact device 30 according to an embodiment of the present invention is in operation.
4 and 5, the impact device 30 applies a certain amount of impact to the vibration sensor 20 by utilizing the movement of an iron piece 32 magnetically attracted by an electromagnet 31. The impact device 30 of this embodiment applies the operating principle of a relay, but the operating principle of other solenoid actuators may be used as long as they are configured to apply a certain amount of impact to the vibration sensor 20.

電磁石３１は、円筒状のホルダ３１ａと、ホルダ３１ａの内側に収容された鉄心３１ｂと、ホルダ３１ａの外側に巻き付けられたコイル３１ｃと、を備えている。コイル３１ｃは、電源装置５０の給電部５３の給電回路に接続されている。当該給電回路には、電源５３ａと、コイル３１ｃに対する通電及び非通電を切り替えるスイッチ５３ｂと、が設けられている。 The electromagnet 31 comprises a cylindrical holder 31a, an iron core 31b housed inside the holder 31a, and a coil 31c wound around the outside of the holder 31a. The coil 31c is connected to a power supply circuit of the power supply unit 53 of the power supply device 50. The power supply circuit is provided with a power source 53a and a switch 53b that switches between energizing and de-energizing the coil 31c.

鉄片３２は、くの字状に屈曲した板形状を有している。鉄片３２は、支持部材３５によって、その屈曲部３２ａを中心に回動自在に支持されている。鉄片３２は、付勢部材３３から図示しないヒンジバネによって付勢を受け、図４に示す非通電状態では、電磁石３１の鉄心３１ｂから離間している。図５に示す通電状態では、鉄片３２は、電磁石３１の鉄心３１ｂに磁着されることで、付勢部材３３を押し返し、打撃部材３４を振動センサ２０に衝突させる。 The iron piece 32 has a plate shape bent into a dogleg shape. The iron piece 32 is supported by a support member 35 so as to be rotatable about its bent portion 32a. The iron piece 32 is biased by a biasing member 33 through a hinge spring (not shown), and in the non-energized state shown in FIG. 4, it is separated from the iron core 31b of the electromagnet 31. In the energized state shown in FIG. 5, the iron piece 32 is magnetically attached to the iron core 31b of the electromagnet 31, thereby pushing back the biasing member 33 and causing the striking member 34 to collide with the vibration sensor 20.

打撃部材３４は、例えば、突起が付いた板部材であり、付勢部材３３と振動センサ２０との間に配置されている。図５に示す通電状態では、打撃部材３４は、鉄片３２から付勢部材３３を介して押圧されて弾性変形し、振動センサ２０に衝突する。図４に示す非通電状態では、打撃部材３４は、復元変形して、振動センサ２０から離間する。 The striking member 34 is, for example, a plate member with a protrusion, and is disposed between the biasing member 33 and the vibration sensor 20. In the energized state shown in FIG. 5, the striking member 34 is pressed by the iron piece 32 via the biasing member 33, elastically deforms, and collides with the vibration sensor 20. In the deenergized state shown in FIG. 4, the striking member 34 deforms and moves away from the vibration sensor 20.

続いて、上記構成の振動センサ検査システム１０の動作（振動センサ２０の取り付け状態の検査、振動センサ２０の異常の検査）について説明する。なお、以下の動作は、振動センサ検査装置４０が主体となって動作する。 Next, the operation of the vibration sensor inspection system 10 configured as described above (inspection of the installation state of the vibration sensor 20, inspection of abnormalities in the vibration sensor 20) will be described. Note that the following operations are mainly performed by the vibration sensor inspection device 40.

図６は、一実施形態に係る振動センサ検査システム１０の動作を説明するフローチャートである。
図６に示すように、振動センサ検査装置４０は、通信部４６が外部信号を受信したり、タイマーによる信号を受信した場合、検査モードに切り替える（ステップＳ１）。なお、外部信号とは、例えば、管理者の端末装置から任意のタイミングで入力された信号である。タイマーによる信号とは、振動センサ２０の定期検査のため、例えば１ヶ月毎に入力される信号である。 FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the vibration sensor inspection system 10 according to one embodiment.
6, when the communication unit 46 receives an external signal or a timer signal, the vibration sensor inspection device 40 switches to the inspection mode (step S1). The external signal is, for example, a signal input at any timing from the administrator's terminal device. The timer signal is, for example, a signal input once a month for periodic inspection of the vibration sensor 20.

次に、振動センサ検査装置４０は、振動センサ２０から出力された測定データに基づいて、測定対象機器１が動作しているか否かを判定する（ステップＳ２）。測定対象機器１が動作している場合、振動センサ検査装置４０は、通常の測定モードに戻る。そして、振動センサ検査装置４０は、振動センサ２０によって測定対象機器１の振動を測定しながら、次に外部信号やタイマーによる信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１）。 Next, the vibration sensor inspection device 40 determines whether the measurement target device 1 is operating based on the measurement data output from the vibration sensor 20 (step S2). If the measurement target device 1 is operating, the vibration sensor inspection device 40 returns to the normal measurement mode. Then, the vibration sensor inspection device 40 waits until the next external signal or timer signal is input while measuring the vibration of the measurement target device 1 using the vibration sensor 20 (step S1).

測定対象機器１が動作していない場合、振動センサ検査装置４０は、コイル３１ｃに通電し（ステップＳ３）、上述した図５に示すように衝撃装置３０を作動させる（ステップＳ４）。次に、振動センサ検査装置４０は、衝撃装置３０によって振動センサ２０に衝撃を与えたときに、振動センサ２０に発生した振動を、振動センサ２０にて測定する（ステップＳ５）。そして、振動センサ検査装置４０は、振動センサ２０から出力された測定データを記録部４５に一時保存すると共に、当該測定データを周波数解析し、その振動値を算出する（ステップＳ６）。 If the measurement target device 1 is not operating, the vibration sensor inspection device 40 energizes the coil 31c (step S3) and activates the impact device 30 as shown in FIG. 5 above (step S4). Next, the vibration sensor inspection device 40 measures the vibration generated in the vibration sensor 20 when the impact device 30 applies an impact to the vibration sensor 20 with the vibration sensor 20 (step S5). The vibration sensor inspection device 40 then temporarily stores the measurement data output from the vibration sensor 20 in the recording unit 45, and performs frequency analysis on the measurement data to calculate the vibration value (step S6).

次に、振動センサ検査装置４０は、衝撃装置３０によって振動センサ２０に衝撃を与えたときに測定した測定データと、振動センサ２０の設置時に記録した参照データと、を比較して振動センサ２０を検査する（ステップＳ７）。参照データとは、振動センサ２０の設置時に、測定対象機器１が停止している状態で、衝撃装置３０によって振動センサ２０に衝撃を与えたときに、振動センサ２０に発生した振動を、振動センサ２０にて測定したものである。 The vibration sensor inspection device 40 then compares the measurement data measured when the vibration sensor 20 is impacted by the impact device 30 with the reference data recorded when the vibration sensor 20 was installed to inspect the vibration sensor 20 (step S7). The reference data is the vibration generated in the vibration sensor 20 when the vibration sensor 20 is impacted by the impact device 30 while the measurement target device 1 is stopped when the vibration sensor 20 is installed, and is measured by the vibration sensor 20.

図７は、一実施形態に係る振動センサ２０の取り付け状態と共振周波数との関係を示すグラフである。図７において「ねじ固定」とは、測定対象機器１に振動センサ２０をねじで固定した場合を示している。また、「マグネット」とは、測定対象機器１に振動センサ２０をマグネットで磁着させた場合を示している。また、「接着剤」とは、測定対象機器１に振動センサ２０を接着剤で接着した場合を示している。また、「プローブ」とは、測定対象機器１に振動センサ２０を人の手で押し当てた場合を示している。 Figure 7 is a graph showing the relationship between the attachment state of the vibration sensor 20 according to one embodiment and the resonant frequency. In Figure 7, "screw fixing" indicates the case where the vibration sensor 20 is fixed to the measurement target device 1 with a screw. Also, "magnet" indicates the case where the vibration sensor 20 is magnetically attached to the measurement target device 1 with a magnet. Also, "adhesive" indicates the case where the vibration sensor 20 is adhered to the measurement target device 1 with an adhesive. Also, "probe" indicates the case where the vibration sensor 20 is pressed against the measurement target device 1 by a human hand.

図７に示すように、振動センサ２０の共振周波数（図７に示すグラフのピーク）は、取り付け状態に応じて変化している。具体的に、振動センサ２０の共振周波数は、「ネジ固定」→「マグネット」→「接着剤」→「プローブ」の順に、取り付け強度が弱いほど下がっている。つまり、一般に、振動センサ２０の取り付けが緩むと振動センサ２０の共振周波数が下がっていくことが分かる。 As shown in FIG. 7, the resonant frequency of the vibration sensor 20 (the peak of the graph shown in FIG. 7) changes depending on the mounting condition. Specifically, the resonant frequency of the vibration sensor 20 decreases as the mounting strength weakens in the order of "screw fixing" → "magnet" → "adhesive" → "probe". In other words, it can be seen that, in general, the resonant frequency of the vibration sensor 20 decreases as the mounting of the vibration sensor 20 becomes loose.

図６に戻り、ステップＳ７において、振動センサ検査装置４０は、測定データの共振周波数が、参照データの共振周波数よりも下がっていると判定した場合、振動センサ２０の取り付けが緩んだり、脱落している可能性があるとして、振動センサ２０の取り付け異常と判定する。また、振動センサ検査装置４０は、測定データの振動値（振幅、周波数、位相等）が、参照データの振動値から変化している場合、振動センサ２０の取り付け状態以外の何らかの異常が生じている可能性があるとして、振動センサ２０の異常と判定する。一方、振動センサ検査装置４０は、測定データの共振周波数や振動値が、参照データから変化していない若しくは殆ど変化していない場合は、正常と判定する。 Returning to FIG. 6, in step S7, if the vibration sensor inspection device 40 determines that the resonant frequency of the measurement data is lower than the resonant frequency of the reference data, it determines that the vibration sensor 20 may have become loose or fallen off, and determines that the vibration sensor 20 is abnormally installed. Also, if the vibration values (amplitude, frequency, phase, etc.) of the measurement data have changed from the vibration values of the reference data, it determines that there may be some abnormality other than the installation state of the vibration sensor 20, and determines that the vibration sensor 20 is abnormal. On the other hand, if the resonance frequency or vibration value of the measurement data has not changed or has changed very little from the reference data, the vibration sensor inspection device 40 determines that it is normal.

次に、振動センサ検査装置４０は、上述した振動センサ２０の検査結果を表示部４４に表示する（ステップＳ８）と共に、そのデータを記録部４５に記録する（ステップＳ９）。また、振動センサ検査装置４０は、上述した振動センサ２０の検査結果を、通信部４６を介して管理者の端末装置などに通知する（ステップＳ１０）
以上により、振動センサ２０の検査が完了する。 Next, the vibration sensor inspection device 40 displays the inspection result of the vibration sensor 20 on the display unit 44 (step S8) and records the data in the recording unit 45 (step S9). The vibration sensor inspection device 40 also notifies the inspection result of the vibration sensor 20 to the administrator's terminal device or the like via the communication unit 46 (step S10).
With the above, the inspection of the vibration sensor 20 is completed.

このように、上述した本実施形態に係る振動センサ検査システム１０は、測定対象機器１と、測定対象機器１に取り付けられた振動センサ２０と、測定対象機器１と独立したタイミングで動作し、振動センサ２０に衝撃を与える衝撃装置３０と、衝撃装置３０によって振動センサ２０に衝撃を与えたときに、振動センサ２０から出力された測定データに基づいて、振動センサ２０を検査する振動センサ検査装置４０と、を備える。この構成によれば、測定対象機器１の動作状況に依存せずに任意のタイミングで測定対象機器１に取り付けられた振動センサ２０を検査できる。 As described above, the vibration sensor inspection system 10 according to the present embodiment includes a measurement target device 1, a vibration sensor 20 attached to the measurement target device 1, an impact device 30 that operates at a timing independent of the measurement target device 1 and applies an impact to the vibration sensor 20, and a vibration sensor inspection device 40 that inspects the vibration sensor 20 based on the measurement data output from the vibration sensor 20 when the impact device 30 applies an impact to the vibration sensor 20. With this configuration, the vibration sensor 20 attached to the measurement target device 1 can be inspected at any timing, regardless of the operating status of the measurement target device 1.

また、本実施形態においては、振動センサ検査装置４０は、測定データを周波数解析し、振動センサ２０の共振周波数の変化に基づいて、振動センサ２０の取り付け状態を検査する。この構成によれば、振動センサ２０の緩みなどの取り付け状態を検査することができる。 In addition, in this embodiment, the vibration sensor inspection device 40 performs frequency analysis on the measurement data and inspects the installation state of the vibration sensor 20 based on the change in the resonance frequency of the vibration sensor 20. With this configuration, it is possible to inspect the installation state of the vibration sensor 20, such as for looseness.

また、本実施形態においては、衝撃装置３０は、測定対象機器１が停止しているタイミングで、振動センサ２０に衝撃を与える。この構成によれば、測定対象機器１の動作振動が外乱にならないため、振動センサ２０の検査精度を向上させることができる。 In addition, in this embodiment, the impact device 30 applies an impact to the vibration sensor 20 when the measurement target device 1 is stopped. With this configuration, the operational vibration of the measurement target device 1 does not become a disturbance, so the inspection accuracy of the vibration sensor 20 can be improved.

また、本実施形態においては、測定対象機器１に設けられたモータ部３と、モータ部３に接続された発電装置５と、発電装置５が発電した電力を蓄電する電源装置５０と、を備え、振動センサ２０、衝撃装置３０、及び振動センサ検査装置４０の少なくとも一つは、電源装置５０からの給電を受けて動作する。この構成によれば、測定対象機器１に接続された発電装置５によって、振動センサ検査システム１０を動作させることができるため、電池の補充や商用電源などから電線を引いてくることが困難な場所でも振動センサ２０の検査を行うことができる。 In addition, in this embodiment, the device to be measured 1 includes a motor unit 3, a power generation device 5 connected to the motor unit 3, and a power supply device 50 that stores the electricity generated by the power generation device 5. At least one of the vibration sensor 20, the impact device 30, and the vibration sensor inspection device 40 operates by receiving power from the power supply device 50. With this configuration, the vibration sensor inspection system 10 can be operated by the power generation device 5 connected to the device to be measured 1, so that the vibration sensor 20 can be inspected even in places where it is difficult to refill the battery or run a wire from a commercial power source.

また、本実施形態においては、測定対象機器１には、振動センサ２０と取り付け位置が異なる第２の振動センサ２０が取り付けられており、第２の振動センサ２０も、電源装置５０からの給電を受けて動作する。この構成によれば、測定対象機器１に接続された発電装置５によって、複数の振動センサ２０を動作させることができる。 In addition, in this embodiment, a second vibration sensor 20 is attached to the measurement target device 1 at a different mounting position from the vibration sensor 20, and the second vibration sensor 20 also operates by receiving power from the power supply device 50. With this configuration, the power generation device 5 connected to the measurement target device 1 can operate multiple vibration sensors 20.

また、本実施形態においては、衝撃装置３０は、少なくとも電磁石３１と、鉄片３２と、を備えると共に、電磁石３１によって磁気吸引される鉄片３２の動きを利用して、振動センサ２０に一定の衝撃を与える。この構成によれば、省電力で一定の衝撃を振動センサ２０に与えることができる。 In addition, in this embodiment, the impact device 30 includes at least an electromagnet 31 and an iron piece 32, and applies a constant impact to the vibration sensor 20 by utilizing the movement of the iron piece 32 that is magnetically attracted by the electromagnet 31. With this configuration, it is possible to apply a constant impact to the vibration sensor 20 while saving power.

また、本実施形態においては、振動センサ２０の検査結果を表示する表示部４４を備える。この構成によれば、管理者等が振動センサ２０の検査結果を確認することができる。 In addition, this embodiment is provided with a display unit 44 that displays the inspection results of the vibration sensor 20. With this configuration, the administrator or the like can check the inspection results of the vibration sensor 20.

また、本実施形態においては、衝撃装置３０を遠隔操作する通信部４６を備える。この構成によれば、管理者が測定対象機器１の設置場所に行かなくても、振動センサ２０の検査を行うことができる。 In addition, in this embodiment, a communication unit 46 is provided to remotely operate the impact device 30. With this configuration, the administrator can inspect the vibration sensor 20 without having to go to the installation location of the measurement target device 1.

また、本実施形態においては、振動センサ２０と衝撃装置３０は、共通のケース１３に収容されている。この構成によれば、振動センサ２０に対する衝撃装置３０の位置決めや、測定対象機器１に対する振動センサ２０及び衝撃装置３０の設置が容易になる。 In addition, in this embodiment, the vibration sensor 20 and the impact device 30 are housed in a common case 13. This configuration makes it easy to position the impact device 30 relative to the vibration sensor 20 and to install the vibration sensor 20 and the impact device 30 relative to the measurement target device 1.

また、本実施形態においては、測定対象機器１は、ポンプ装置及び当該ポンプ装置に接続される配管類を含む。例えば、非常用設備のポンプ装置は、何時運転するか分からないため、上述した振動センサ検査システム１０を適用することで、このポンプ装置乃至その配管類に取り付けられた振動センサ２０を任意のタイミングで検査することができる。 In addition, in this embodiment, the measurement target device 1 includes a pump device and piping connected to the pump device. For example, since it is not known when a pump device of an emergency facility will operate, by applying the vibration sensor inspection system 10 described above, the vibration sensor 20 attached to the pump device or its piping can be inspected at any time.

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。 Although preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it should be understood that these are illustrative of the present invention and should not be considered as limiting. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention should not be considered as limited by the foregoing description, but rather by the scope of the claims.

例えば、振動センサ検査システム１０は、図８や図９に示すような変形例を採用し得る。 For example, the vibration sensor inspection system 10 may adopt modified examples such as those shown in Figures 8 and 9.

図８は、一実施形態の変形例に係る振動センサ２０及び衝撃装置３０の取り付け状態を示す測定対象機器１の側面図である。
図８に示す振動センサ２０及び衝撃装置３０は、共通の取付ベース１２に取り付けられている。つまり、図８に示すように、振動センサ２０及び衝撃装置３０は、共通のケース１３（図１参照）に収容しなくても構わない。また、衝撃装置３０を既設の振動センサ２０に固定しても構わない。 FIG. 8 is a side view of the measurement target device 1 showing the attached state of the vibration sensor 20 and the impact device 30 according to a modified example of the embodiment.
The vibration sensor 20 and the impact device 30 shown in Fig. 8 are attached to a common mounting base 12. In other words, as shown in Fig. 8, the vibration sensor 20 and the impact device 30 do not have to be housed in a common case 13 (see Fig. 1). Also, the impact device 30 may be fixed to the existing vibration sensor 20.

図９は、一実施形態の変形例に係る振動センサ検査システム１０の構成図である。
図９に示す振動センサ検査システム１０は、上述した判定部４３が、クラウドサーバやパソコンなどの外部装置６０に設けられている。つまり、振動センサ検査装置４０は、通信部４６によって振動センサ２０の測定データを外部装置６０に提供し、外部装置６０が例えばクラウドサーバ上において振動センサ２０を検査してもよい。 FIG. 9 is a configuration diagram of a vibration sensor inspection system 10 according to a modified example of the embodiment.
9, the above-mentioned determination unit 43 is provided in an external device 60 such as a cloud server or a personal computer. That is, the vibration sensor inspection device 40 may provide the measurement data of the vibration sensor 20 to the external device 60 via the communication unit 46, and the external device 60 may inspect the vibration sensor 20 on, for example, a cloud server.

また、例えば、上記実施形態では、測定対象機器１としてポンプ装置を例示したが、例えば、上述した特許文献１に示すような発電機であってもよい。また、測定対象機器１は、その他、電動機や内燃機関などの回転機械であってもよく、当該回転機械によって動作する各種装置であってもよい。 In addition, for example, in the above embodiment, a pump device is exemplified as the measurement target device 1, but it may also be, for example, a generator as shown in the above-mentioned Patent Document 1. In addition, the measurement target device 1 may also be a rotating machine such as an electric motor or an internal combustion engine, or may be various devices operated by the rotating machine.

１測定対象機器
２ポンプ部
２ａ吸込口
２ｂ吐出口
２ｃ軸受部
３モータ部
４軸カップリング部
５発電装置
１０振動センサ検査システム
１１振動検出ユニット
１２取付ベース
１３ケース
２０振動センサ
３０衝撃装置
３１電磁石
３１ａホルダ
３１ｂ鉄心
３１ｃコイル
３２鉄片
３２ａ屈曲部
３３付勢部材
３４打撃部材
３５支持部材
４０振動センサ検査装置
４１動作部
４２測定部
４３判定部
４４表示部
４５記録部
４６通信部
５０電源装置
５１充電部
５２蓄電部
５３給電部
５３ａ電源
５３ｂスイッチ
６０外部装置 1 Measurement target device 2 Pump section 2a Suction port 2b Discharge port 2c Bearing section 3 Motor section 4 Shaft coupling section 5 Power generation device 10 Vibration sensor inspection system 11 Vibration detection unit 12 Mounting base 13 Case 20 Vibration sensor 30 Impact device 31 Electromagnet 31a Holder 31b Iron core 31c Coil 32 Iron piece 32a Bending section 33 Pressing member 34 Striking member 35 Support member 40 Vibration sensor inspection device 41 Operation section 42 Measurement section 43 Determination section 44 Display section 45 Recording section 46 Communication section 50 Power supply device 51 Charging section 52 Power storage section 53 Power supply section 53a Power supply 53b Switch 60 External device

Claims

A measurement target device;
A vibration sensor attached to the measurement target device;
an impact device that operates at a timing independent of the measurement target device and applies an impact to the vibration sensor;
a vibration sensor inspection device that inspects the vibration sensor based on measurement data output from the vibration sensor when an impact is applied to the vibration sensor by the impact device ,
The vibration sensor inspection system is characterized in that the impact device comprises at least an electromagnet and an iron piece, and applies a certain impact to the vibration sensor by utilizing the movement of the iron piece magnetically attracted by the electromagnet .

The vibration sensor inspection system according to claim 1, characterized in that the vibration sensor inspection device performs frequency analysis on the measurement data and inspects the installation condition of the vibration sensor based on the change in the resonant frequency of the vibration sensor.

The vibration sensor inspection system according to claim 1 or 2, characterized in that the impact device applies an impact to the vibration sensor when the measurement target device is stopped.

A rotating machine provided in the measurement target device;
a power generation device connected to the rotary machine;
a power supply device that stores the power generated by the power generation device,
4. The vibration sensor inspection system according to claim 1, wherein at least one of the vibration sensor, the impact device, and the vibration sensor inspection device operates by receiving power from the power supply device.

a second vibration sensor is attached to the measurement target device at a different attachment position from the vibration sensor;
5. The vibration sensor inspection system according to claim 4, wherein the second vibration sensor also operates by receiving power from the power supply device.

6. The vibration sensor inspection system according to claim 1 , further comprising a display unit for displaying an inspection result of the vibration sensor.

7. The vibration sensor inspection system according to claim 1 , further comprising a communication unit for remotely controlling the impact device.

8. The vibration sensor inspection system according to claim 1 , wherein the vibration sensor and the impact device are accommodated in a common case.

9. The vibration sensor inspection system according to claim 1 , wherein the measurement target device includes a pump device and piping connected to the pump device.