JPH0452526A - トラッキング分析装置 - Google Patents
トラッキング分析装置Info
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- JPH0452526A JPH0452526A JP16238090A JP16238090A JPH0452526A JP H0452526 A JPH0452526 A JP H0452526A JP 16238090 A JP16238090 A JP 16238090A JP 16238090 A JP16238090 A JP 16238090A JP H0452526 A JPH0452526 A JP H0452526A
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- vibration
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- 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〉
本発明は回転機械の振動分析に用いられるトラッキング
分析装置に関し、更に詳しくは、多次の振動成分の高速
応答トラッキング分析の改善に関する。
分析装置に関し、更に詳しくは、多次の振動成分の高速
応答トラッキング分析の改善に関する。
〈従来の技術〉
一般に回転機械の振動計測にあたっては、第７図に示す
ように、回転数に対しにｎ（ｎは整数）の周波数の振動
成分（ｎ次の成分）の大きさを各成分毎に測定して回転
数と振動振幅の関係を求めるトラッキング分析が広く行
われている。
ように、回転数に対しにｎ（ｎは整数）の周波数の振動
成分（ｎ次の成分）の大きさを各成分毎に測定して回転
数と振動振幅の関係を求めるトラッキング分析が広く行
われている。
そして、従来このようなトラッキング分析にあたっては
、第８図のようにトラッキングフィルタを用いたり、第
９図のように逓倍クロック発生回路と高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）処理を用いることが行われている。
、第８図のようにトラッキングフィルタを用いたり、第
９図のように逓倍クロック発生回路と高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）処理を用いることが行われている。
第８図において、回転装置１の振動信号は図に示さない
振動センサで検出されて注目信号成分に対応した各トラ
ッキングフィルタ２，３に加えられている。第８図では
回転数に対してに１の振動成分と１：２の振動成分を分
析する例を示しいる。一方、回転装置１の回転に同期し
たパルス信号は図に示さない回転センサで検出されて直
接トラッキングフィルタ２及びｆ／Ｖ変換器４に加えら
れるとともに２倍の逓倍器５を介してトラッキングフィ
ルタ３に加えられている。トラッキングフィルタ２の出
力信号は検波器６を介してＸＹレコーダ７のＹ入力端子
に加えられ、トラッキングフィルタ３の出力信号は検波
器８を介してＸＹレコーダ９のＹ入力端子に加えられて
いる。ＸＹレコーダ７．９の各Ｘ入力端子にはｆ／Ｖ変
換器４の出力信号が加えられている。
振動センサで検出されて注目信号成分に対応した各トラ
ッキングフィルタ２，３に加えられている。第８図では
回転数に対してに１の振動成分と１：２の振動成分を分
析する例を示しいる。一方、回転装置１の回転に同期し
たパルス信号は図に示さない回転センサで検出されて直
接トラッキングフィルタ２及びｆ／Ｖ変換器４に加えら
れるとともに２倍の逓倍器５を介してトラッキングフィ
ルタ３に加えられている。トラッキングフィルタ２の出
力信号は検波器６を介してＸＹレコーダ７のＹ入力端子
に加えられ、トラッキングフィルタ３の出力信号は検波
器８を介してＸＹレコーダ９のＹ入力端子に加えられて
いる。ＸＹレコーダ７．９の各Ｘ入力端子にはｆ／Ｖ変
換器４の出力信号が加えられている。
このような構成により、ＸＹレコーダ７には回転数に対
して１：１の振動成分が記録され、ＸＹレフーダ９には
回転数に対して１：２の振動成分が記録される。
して１：１の振動成分が記録され、ＸＹレフーダ９には
回転数に対して１：２の振動成分が記録される。
第９図において、入力端子１０に加えられる振動信号は
アンチエイリアシングフィルタ１１を介してＡ／Ｄ変換
器１２に加えられる。一方、入力端子１３に加えられる
回転パルス信号はＭ倍の逓倍器１４を介してサンプリン
グクロックとしてＡ／Ｄ変換器１２に加えられる。Ａ／
Ｄ変換器１２で変換された振動信号データはＦＦＴ演算
部１５に加えられて振動成分が演算される。該ＦＦＴ演
算部１５の演算結果はデータ処理／表示装置１６に加え
られる。
アンチエイリアシングフィルタ１１を介してＡ／Ｄ変換
器１２に加えられる。一方、入力端子１３に加えられる
回転パルス信号はＭ倍の逓倍器１４を介してサンプリン
グクロックとしてＡ／Ｄ変換器１２に加えられる。Ａ／
Ｄ変換器１２で変換された振動信号データはＦＦＴ演算
部１５に加えられて振動成分が演算される。該ＦＦＴ演
算部１５の演算結果はデータ処理／表示装置１６に加え
られる。
このような構成により、データ処理／表示装置１６には
回転数に対して１：ｎの振動成分が表示される。
回転数に対して１：ｎの振動成分が表示される。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、前者の構成のようにトラッキングフィルタを用
いる場合、同時に測定したい次数の数だけフィルタが必
要になり、測定次数を多くすることは困難である。
いる場合、同時に測定したい次数の数だけフィルタが必
要になり、測定次数を多くすることは困難である。
また、後者の構成によれば、回転数の変化によりＡ／Ｄ
変換器のサンプリング周波数も変化することから、エイ
リアシングを防止するためにはカットオフ周波数をサン
プリング周波数に応じて変化させられるアンチエイリア
シングフィルタを用いる必要かあり、回路構成が複雑に
なる。
変換器のサンプリング周波数も変化することから、エイ
リアシングを防止するためにはカットオフ周波数をサン
プリング周波数に応じて変化させられるアンチエイリア
シングフィルタを用いる必要かあり、回路構成が複雑に
なる。
さらに、トラッキングフィルタや逓倍クロック発生回路
は応答遅れがあることがら、回転数が急激に変化した場
合には追従できなくなるという問題もある。
は応答遅れがあることがら、回転数が急激に変化した場
合には追従できなくなるという問題もある。
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的は、多次の振動成分に対するトラッキング分析
を簡単な回路構成で応答性よく行なえるトラッキング分
析装置を提供することにある。
その目的は、多次の振動成分に対するトラッキング分析
を簡単な回路構成で応答性よく行なえるトラッキング分
析装置を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉
上記課題を解決する本発明は、
被測定回転物の振動信号を該被測定回転物の回転周期に
比べて充分短い一定の周期でディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、 該Ａ／Ｄ変換器で変換されたディジタル信号を一時的に
格納するバッファメモリと、 被測定回転物が所定回数回転する間に変換されたディジ
タル信号を前記バッファメモリに格納するように、前記
被測定回転物がら得られる回転同期信号に従って制御す
る制御回路と、 前記バッファメモリに格納されたデータに対して離散フ
ーリエ変換処理を行う演算装置、とて構成されたことを
特徴とするものである。
比べて充分短い一定の周期でディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、 該Ａ／Ｄ変換器で変換されたディジタル信号を一時的に
格納するバッファメモリと、 被測定回転物が所定回数回転する間に変換されたディジ
タル信号を前記バッファメモリに格納するように、前記
被測定回転物がら得られる回転同期信号に従って制御す
る制御回路と、 前記バッファメモリに格納されたデータに対して離散フ
ーリエ変換処理を行う演算装置、とて構成されたことを
特徴とするものである。
〈作用〉
本発明のトラッキング分析装置によれば、被測定回転物
の振動信号はＡ／Ｄ変換器に加えられて一定の周期でデ
ィジタル信号に変換され、該ディジタル信号はバッファ
メモリに一時的に格納される。そして、演算装置は該バ
ッファメモリに格納されたディジタル信号に対して離散
フーリエ変換（Ｄ Ｆ Ｔ）処理を実行する。
の振動信号はＡ／Ｄ変換器に加えられて一定の周期でデ
ィジタル信号に変換され、該ディジタル信号はバッファ
メモリに一時的に格納される。そして、演算装置は該バ
ッファメモリに格納されたディジタル信号に対して離散
フーリエ変換（Ｄ Ｆ Ｔ）処理を実行する。
これにより、装置全体の回路規模を比較的小さくでき、
構成回路に応答遅れ要素を含まないことから回転数が急
速に変化した場合にも影響を受けることなく測定が行え
る。
構成回路に応答遅れ要素を含まないことから回転数が急
速に変化した場合にも影響を受けることなく測定が行え
る。
〈実施例〉
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図
において、図に示さない被測定回転物から入力端子１７
に加えられる振動信号はエイリアシングを防止するため
にアンチェイリアシングフィルタ１８でサンプリング周
波数ｆｓの１／２以上の周波数成分が除去された後Ａ／
Ｄ変換器１９に加えられる。該Ａ／Ｄ変換器１９は被測
定回転物の回転周波数に比べて充分高い一定のサンプリ
ング周波数ｆｓて振動信号をディジタル信号に変換する
。一方、被測定回転物の回転パルス信号は入力端子２０
から制御回路、２１に加えられる。該制御回路２１は回
転パルス信号に基づいて被測定回転物かに回転する間デ
ータ収集制御信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換器１９及びバッファ
メモリ２２に出力し、続いて演算開始指示信号Ｓ２を演
算装置２３に出力する。Ａ／Ｄ変換器１９で変換出力さ
れるディジタル信号はデータ収集制御信号Ｓ１が出力さ
れている間バッファメモリ２０に一時的に格納される。
において、図に示さない被測定回転物から入力端子１７
に加えられる振動信号はエイリアシングを防止するため
にアンチェイリアシングフィルタ１８でサンプリング周
波数ｆｓの１／２以上の周波数成分が除去された後Ａ／
Ｄ変換器１９に加えられる。該Ａ／Ｄ変換器１９は被測
定回転物の回転周波数に比べて充分高い一定のサンプリ
ング周波数ｆｓて振動信号をディジタル信号に変換する
。一方、被測定回転物の回転パルス信号は入力端子２０
から制御回路、２１に加えられる。該制御回路２１は回
転パルス信号に基づいて被測定回転物かに回転する間デ
ータ収集制御信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換器１９及びバッファ
メモリ２２に出力し、続いて演算開始指示信号Ｓ２を演
算装置２３に出力する。Ａ／Ｄ変換器１９で変換出力さ
れるディジタル信号はデータ収集制御信号Ｓ１が出力さ
れている間バッファメモリ２０に一時的に格納される。
演算装置２３は演算開始指示信号Ｓ２が加えられること
によりバッファメモリ２２に格納されているディジタル
信号に対して次式で定義される離散フーリエ変換（Ｄ
Ｆ Ｔ）処理を行い演算分析結果を出力する。
によりバッファメモリ２２に格納されているディジタル
信号に対して次式で定義される離散フーリエ変換（Ｄ
Ｆ Ｔ）処理を行い演算分析結果を出力する。
Ｘ（ｎ） ；回転数とに：ｎの振動成分（ｎ＜Ｌ／２）
Ｌ ；バッファメモリに格納されたデータ数 Ｋ ；バッファメモリにデータを格納する間の回転数 なお、アンチエイリアシングフィルタ１８はＡ／Ｄ変換
器１９としてデルタ・シグマ型等のオーバーサンプリン
グ方式のものを使用する場合には省略することもできる
。
Ｌ ；バッファメモリに格納されたデータ数 Ｋ ；バッファメモリにデータを格納する間の回転数 なお、アンチエイリアシングフィルタ１８はＡ／Ｄ変換
器１９としてデルタ・シグマ型等のオーバーサンプリン
グ方式のものを使用する場合には省略することもできる
。
第２図は第１図の動作を示すタイミングチャートである
。第２図では説明を簡単にするために回転パルス信号は
被測定回転物が１回転する毎に１回出力されるものとし
、被測定回転物が１回転する間データ収集が行われるも
のとする。すなわち、Ｋ−１とする。
。第２図では説明を簡単にするために回転パルス信号は
被測定回転物が１回転する毎に１回出力されるものとし
、被測定回転物が１回転する間データ収集が行われるも
のとする。すなわち、Ｋ−１とする。
■入力端子２０に（Ａ）に示す回転パルスが入力される
と、制御回路２１は（Ｂ）に示すデータ収集制御信号Ｓ
１をＡ／Ｄ変換器１９及びバッファメモリ２２に出力す
る。
と、制御回路２１は（Ｂ）に示すデータ収集制御信号Ｓ
１をＡ／Ｄ変換器１９及びバッファメモリ２２に出力す
る。
■Ａ／Ｄ変換器１９はデータ収集制御信号Ｓ１が加えら
れることにより（Ｄ）に示す一定のサンプリング周波数
ｆｓでＡ／Ｄ変換を行い、変換されたディジタル信号を
順次バッファメモリ２２に格納する。
れることにより（Ｄ）に示す一定のサンプリング周波数
ｆｓでＡ／Ｄ変換を行い、変換されたディジタル信号を
順次バッファメモリ２２に格納する。
■時間Ｔ経過後に次の回転パルスが入力されると被測定
回転物が１回転したことになり、制御回路２１はデータ
収集制御信号Ｓ１を止める。
回転物が１回転したことになり、制御回路２１はデータ
収集制御信号Ｓ１を止める。
■データ収集制御信号Ｓ１が止まるとＡ／Ｄ変換器１９
及びバッファメモリ２２も動作を停止する。
及びバッファメモリ２２も動作を停止する。
■続いて、制御回路２１は（Ｃ）に示す演算開始指示信
号Ｓ２を演算装置２３に出力する。演算装置Ｆ２３は演
算開始指示信号Ｓ２が入力されることによりバッファメ
モリ２２に格納されているデータに対して上述のＤＦＴ
処理を実行する。
号Ｓ２を演算装置２３に出力する。演算装置Ｆ２３は演
算開始指示信号Ｓ２が入力されることによりバッファメ
モリ２２に格納されているデータに対して上述のＤＦＴ
処理を実行する。
■ＤＦＴ処理が終了すると、演算装置２３は（Ｅ）に示
すように分析結果を出力する。
すように分析結果を出力する。
以上の手順によりある回転数における振動の回転数に対
してｌ：ｎの成分を求めることができる。
してｌ：ｎの成分を求めることができる。
従って、回転数を変化させながら上記手順を繰り返すこ
とにより上述第７図に示したようなトラッキング分析結
果が得られる。
とにより上述第７図に示したようなトラッキング分析結
果が得られる。
このように構成することにより、Ａ／Ｄ変換器１９が一
定のサンプリング周波数ｆｓで動作するため従来のよう
な逓倍クロック発生回路は不要であり、かつアンチエイ
リアシングフィルタ１８のカットオフ周波数は固定にで
き、結果的に回路規模を従来例に比べて小さくできる。
定のサンプリング周波数ｆｓで動作するため従来のよう
な逓倍クロック発生回路は不要であり、かつアンチエイ
リアシングフィルタ１８のカットオフ周波数は固定にで
き、結果的に回路規模を従来例に比べて小さくできる。
そして、構成回路にトラッキングフィルタや逓倍器等の
回転数の変化に対して応答遅れを持つものを含まないこ
とから回転数が急速に変化した場合にも影響を受けるこ
となく測定が行える。
回転数の変化に対して応答遅れを持つものを含まないこ
とから回転数が急速に変化した場合にも影響を受けるこ
となく測定が行える。
なお、第２図のタイミングチャートではＡ／Ｄ変換器１
９はデータ収集制御信号Ｓ１が加えられている間のみＡ
／Ｄ変換を行う例を説明したが、第３図（Ｆ）に示すよ
うにＡ／Ｄ変換器１９は常に動作させておき、（Ｇ）に
示すようにデータ収集制御信号Ｓ１が加えられている間
のみバッファメモリ２２にデータを格納するようにして
もよい。
９はデータ収集制御信号Ｓ１が加えられている間のみＡ
／Ｄ変換を行う例を説明したが、第３図（Ｆ）に示すよ
うにＡ／Ｄ変換器１９は常に動作させておき、（Ｇ）に
示すようにデータ収集制御信号Ｓ１が加えられている間
のみバッファメモリ２２にデータを格納するようにして
もよい。
また、第１図の実施例では演算装置２３が１台の例を示
したが、第４図に示すように複数の演算装置２３□、２
３２を用いることにより回転数のに〇の成分と回転数の
１：ｍ（ｎ≠ｍ）の成分を同時に演算出力することもで
き、処理速度を上げることができる。
したが、第４図に示すように複数の演算装置２３□、２
３２を用いることにより回転数のに〇の成分と回転数の
１：ｍ（ｎ≠ｍ）の成分を同時に演算出力することもで
き、処理速度を上げることができる。
また、第１図の実施例では振動信号入力が１系統の例を
示したが、第５図に示すようにアンチエイリアシングフ
ィルタ１８を複数系統（１８１゜１８２）設けてこれら
の出力信号をマルチプレクサ２４を介して選択的にＡ／
Ｄ変換器１９に入力するようにしたり、第６図に示すよ
うにアンチエイリアシングフィルタ１８とＡ／Ｄ変換器
１つを複数系統（１８＋、１８□、１９１，１９２）設
けてこれらを並列動作させて各出力信号をバッファメモ
リ２２に格納することにより、複数系統の振動信号を測
定できる。
示したが、第５図に示すようにアンチエイリアシングフ
ィルタ１８を複数系統（１８１゜１８２）設けてこれら
の出力信号をマルチプレクサ２４を介して選択的にＡ／
Ｄ変換器１９に入力するようにしたり、第６図に示すよ
うにアンチエイリアシングフィルタ１８とＡ／Ｄ変換器
１つを複数系統（１８＋、１８□、１９１，１９２）設
けてこれらを並列動作させて各出力信号をバッファメモ
リ２２に格納することにより、複数系統の振動信号を測
定できる。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、本発明によれば、多次の振
動成分に対するトラッキング分析を簡単な回路構成で応
答性よく行なえるトラッキング分析装置を提供すること
ができる。
動成分に対するトラッキング分析を簡単な回路構成で応
答性よく行なえるトラッキング分析装置を提供すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の動作の一例を説明するタイミングチャート、 第３図は第１図の動作の他の例を説明するタイミングチ
ャート、 第４図乃至第６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す
ブロック図、 第７図はトラッキング分析の説明図、 第８図および第９図はそれぞれ従来の装置の構成例を示
すブロック図である。
図の動作の一例を説明するタイミングチャート、 第３図は第１図の動作の他の例を説明するタイミングチ
ャート、 第４図乃至第６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す
ブロック図、 第７図はトラッキング分析の説明図、 第８図および第９図はそれぞれ従来の装置の構成例を示
すブロック図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被測定回転物の振動信号を該被測定回転物の回転周期に
比べて充分短い一定の周期でディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、 該Ａ／Ｄ変換器で変換されたディジタル信号を一時的に
格納するバッファメモリーと、 被測定回転物が所定回数回転する間に変換されたディジ
タル信号を前記バッファメモリに格納するように、前記
被測定回転物から得られる回転同期信号に従って制御を
行う制御回路と、 前記バッファメモリに格納されたデータに対して離散フ
ーリエ変換処理を行う演算装置、 とで構成されたことを特徴とするトラッキング分析装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16238090A JPH0452526A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | トラッキング分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16238090A JPH0452526A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | トラッキング分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0452526A true JPH0452526A (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=15753479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16238090A Pending JPH0452526A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | トラッキング分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0452526A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0845090A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-16 | Samsung Electron Co Ltd | フォーカス制御方法および装置 |
| WO2006043511A1 (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Nsk Ltd. | 機械設備の異常診断システム |
| JP2007170816A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-07-05 | Nsk Ltd | 異常診断装置 |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP16238090A patent/JPH0452526A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0845090A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-16 | Samsung Electron Co Ltd | フォーカス制御方法および装置 |
| WO2006043511A1 (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Nsk Ltd. | 機械設備の異常診断システム |
| US7640139B2 (en) | 2004-10-18 | 2009-12-29 | Nsk Ltd. | Abnormality diagnosing system for mechanical equipment |
| JP2007170816A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-07-05 | Nsk Ltd | 異常診断装置 |
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