JPH04269633A - 振動変位検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インピダンス変化の計
測によりモータ、ポンプ等の工業用機器の振動変位量の
検出を行う所謂うず電流損方式の振動変位検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の振動変位検出装置の構成を
示すブロック図である。この図において、例えば鉄鋼材
で形成された被測定体１は、図示を省略したモータ及び
ポンプ間のシャフトに連結されたものであり、図７に示
すような円形断面を有するものである。

【０００３】そして、被測定体１の端面から距離ｄ離れ
た位置には振動変位検出器２が設けられており、その検
出信号は増幅装置３を介して監視装置４に送られるよう
になっている。

【０００４】次に、このような従来装置の動作につき説
明する。被測定体１が矢印方向の回転を開始すると、こ
の被測定体１は図６の左右方向に振動し、距離ｄの値が
周期的に変化する。

【０００５】一方、振動変位検出器２は、ＬＣ共振によ
る高周波磁界を発生させており、被測定体１は、この高
周波磁界中で振動することから、その表面にはうず電流
損が発生する。

【０００６】このうず電流損は、距離ｄの変化に対応し
ており、また、このうず電流損により、振動変位検出器
２と増幅装置３内の発振器とで形成される発振回路のイ
ンピダンスが変化するため、振動変位量を発振電圧（交
流電圧となる）の変化として表わすことができる。

【０００７】そして、監視装置４は、この発振電圧を常
時監視しており、これが一定レベル以上になると、危険
レベルに達したものとみなし、警報を発生させると共に
、モータ及びポンプの運転を停止させる。

【０００８】ところで、監視装置４が上記のような監視
動作を正確に行うためには、振動変位検出器２が正常な
動作を行なっていることが前提となる。そこで、この振
動変位検出器２が正常であるか否かの診断を定期的に行
う必要があるが、従来の診断は次のように行なわれてい
た。

【０００９】すなわち、運転中の装置の設置個所から振
動変位検出器２を取外し、別の場所で模擬の被測定体を
加振台にセットすると共に、所定個所にこの振動変位検
出器２を取付けて加振試験を実施することにより、診断
を行なっていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、振動変
位検出器２に対する診断を行うためにはこれを設置個所
から取外さなければならないため、モータ及びポンプの
運転を一旦停止させる必要がある。

【００１１】しかし、モータ、ポンプ等の工業用機器は
一定期間の運転継続を要求されるのが通常であり、実際
には運転を停止できるのは保守点検時等の限られた場合
のみである。

【００１２】したがって、運転中に振動変位検出器２が
故障したとしても、この故障の発見は次回の保守点検時
まで待たなければならず、それまで監視装置４は不正確
な監視動作を行う結果となっていた。

【００１３】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、工業用機器の運転を停止させることなく振動変位
検出器の診断を行うことができ、もって振動変位に対す
る監視動作の信頼性を向上させることが可能な振動変位
検出装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、回転体の振動変位量を測定する
ため該回転体に取付けられ、しかも、被測定対象部の一
部に変形部が形成された被測定体と、前記被測定体に高
周波磁界を印加し、該被測定体のうず電流損に基いて前
記回転体の振動変位量を検出する振動変位検出器と、前
記振動変位検出器からの検出信号の波形より、前記被測
定体の変形部に起因する振動成分を除去して基本波のみ
を取出す基本波取出し回路と、前記基本波取出し回路か
らの出力信号波形に基いて、前記回転体の振動変位量に
対する監視を行う監視装置と、前記振動変位検出器から
の検出信号の波形より、前記被測定体の変形部に起因す
る振動成分波形のみを取出す変形部振動波形取出し回路
と、前記変形部振動波形取出し回路からの出力信号波形
に基いて、前記振動変位検出器が正常に動作しているか
否かを診断する診断回路と、を備えた構成としたもので
ある。

【００１５】

【作用】上記構成において、回転体に取付けられた被測
定体には回転と共に振動が発生するが、被測定体は振動
変位検出器により印加される高周波磁界中で振動するた
め、その表面にはうず電流が発生する。

【００１６】振動変位検出器は、このうず電流損に基い
て回転体の振動変位量に対応する検出信号を基本波取出
し回路及び変形部振動波形取出し回路に送出する。

【００１７】この場合、検出信号の波形中には、基本波
の他に、被測定体の変形部に起因して生じる振動成分が
付加されているが、基本波取出し回路は、この振動成分
を除去して基本波のみを取出すようにする。そして、監
視装置は、この基本波取出し回路からの出力信号波形に
基いて、回転体の振動変位量に対する監視を行う。

【００１８】一方、変形部振動波形取出し回路は、振動
変位検出器からの検出信号の波形中から、被測定体の変
形部に起因して生じる振動成分のみを取出すようにする
。そして、診断回路は、この取出した振動成分の波形に
基いて、振動変位検出器が正常に動作しているか否かを
診断するようにする。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図５に基き
説明する。但し、図６と同様の構成要素には同一符号を
付して重複した説明を省略する。

【００２０】図１は本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。この図において、被測定体１０１の一部に
は凹形の変形部１０１ａが形成されている。なお、図２
は、この図１における被測定体１０１のＩＩ−ＩＩ線に
沿う横断面図である。また、増幅装置３と監視装置４と
の間には診断装置１０２が設けられている。そして、こ
の診断装置１０２は、基本波取出し回路１０３、変形部
振動波形取出し回路１０４、及び診断回路１０５により
構成されている。

【００２１】次に、以上のように構成される本実施例の
動作につき説明する。通常、振動変位検出器２からはＬ
Ｃ共振による高周波磁界が発生しており、被測定体１０
１の表面にはうず電流が発生する。距離ｄが変化すれば
このうず電流損が変化するため、振動変位検出器２及び
増幅装置３内にある発振器からなる発振回路のインピダ
ンスが変化し、これらの変化は発振電圧の変化（交流電
流となる）となって現われる。これらの変化量は、規則
性があることから、距離ｄの変化量を発振電圧の変化量
としてとらえることができる。

【００２２】この発振電圧の変化量は増幅装置３を介し
て診断装置７へ入力され、基本波取出し回路１０３を通
して監視装置４へ入力される。また、基本波取出し回路
１０３の入力側及び、出力側の信号は変形部振動波形取
出し回路１０４を通して診断回路１０５へ入力される。 ここで回転振動体である被測定体１０１の振動検出部分
に凹形の変形部１０１ａがあると、その部分のみ、振動
変位検出器２との距離ｄが急激に変化し、発振電圧も変
化することから増幅装置３の出力波形は、図３の様にな
る。

【００２３】図３は増幅装置３の出力波形であり、また
、被測定体１０１の凹形の変形部１０１ａと振動変位検
出器２とのギャップ（距離ｄ）変化を含んだ電圧波形で
ある。図３において前記凹形の変形部１０１ａの電圧変
化分は、被測定体１０１の振動の大小（距離ｄの大小）
にかかわらず一定の大きさとなる。このことにより、こ
の一定の大きさの波形を診断することができる。 そして、増幅装置３の出力は診断装置１０２の基本波取
出し回路１０３へ入力され、その出力のひとつは従来通
り監視装置４へ入力される。図４は、図３の波形より基
本波のみを取り出した波形を示したものである。

【００２４】そして、基本波取出し回路１０３の入力側
（増幅装置３の出力）と出力側との信号は変形部振動波
形取出し回路１０４へ入力される。変形部振動波形取出
し回路１０４では、前記二つの信号を相殺し、被測定体
１０１の凹形の変形部１０１ａに相当する電圧が出力さ
れる。図３の波形と図４の波形とを相殺し検出した被測
定体１０１の凹形の変形部１０１ａの電圧変化分の波形
を図５に示す。この波形の信号は診断回路１０５へ入力
される。

【００２５】診断回路１０５では変形部振動波形取出し
回路１０４の出力と、予め設定しておいたものであって
、且つ振動変位検出器１０２が正常である場合の被測定
体１０１の凹形の変形部１０１ａに相当する電圧信号Ｖ
ｓ　とを、比較し、運転中における振動変位検出器２の
動作が正常か否かを診断する。そして、この診断結果は
監視装置４内の警報器、警報ランプ等に出力される。

【００２６】上記の実施例によると凹形の変形部１０１
ａに対する振動波形が被測定体１０１の運転中にも常に
入力され、実運転中に振動監視システムが正常な否かを
診断する事ができる。したがって、機械の稼動率向上、
振動監視システムの異常の早期発見が可能となる。

【００２７】なお、上記実施例では被測定体１０１の変
形部１０１ａを凹形として説明したが、凸形であっても
診断波形が異なるだけで同様に適用できることはいうま
でもない。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、被測定
体の一部に変形部を形成して、振動変位検出器からの検
出信号波形中に、この変形部に起因する振動成分が付加
されるようにし、この振動成分波形に基いて振動変位検
出器の動作に関する診断を行う構成としたので、モータ
，ポンプ等の工業用機器の運転を停止させることなく振
動変位検出器の診断を行うことができ、これら工業用機
器の振動変位に対する監視動作の信頼性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う横断面図。

【図３】図１の動作を説明するための波形図。

【図４】図１の動作を説明するための波形図。

【図５】図１の動作を説明するための波形図。

【図６】従来例の構成を示すブロック図。

【図７】図６のＸＩＩ　−ＸＩＩ　線に沿う横断面図。

【符号の説明】

２　　振動変位検出器 ４　　監視装置 １０１　　被測定体 １０１ａ　　変形部（凹部） １０３　　基本波取出し回路 １０４　　変形部振動波形取出し回路 １０５　　診断回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回転体の振動変位量を測定するため該
   回転体に取付けられ、しかも、被測定対象部の一部に変
   形部が形成された被測定体と、前記被測定体に高周波磁
   界を印加し、該被測定体のうず電流損に基いて前記回転
   体の振動変位量を検出する振動変位検出器と、前記振動
   変位検出器からの検出信号の波形より、前記被測定体の
   変形部に起因する振動成分を除去して基本波のみを取出
   す基本波取出し回路と、前記基本波取出し回路からの出
   力信号波形に基いて、前記回転体の振動変位量に対する
   監視を行う監視装置と、前記振動変位検出器からの検出
   信号の波形より、前記被測定体の変形部に起因する振動
   成分波形のみを取出す変形部振動波形取出し回路と、前
   記変形部振動波形取出し回路からの出力信号波形に基い
   て、前記振動変位検出器が正常に動作しているか否かを
   診断する診断回路と、を備えた振動変位検出装置。