JPH0587620A - Acoustic vibration monitoring apparatus - Google Patents

Acoustic vibration monitoring apparatus

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JPH0587620A
JPH0587620A JP3247716A JP24771691A JPH0587620A JP H0587620 A JPH0587620 A JP H0587620A JP 3247716 A JP3247716 A JP 3247716A JP 24771691 A JP24771691 A JP 24771691A JP H0587620 A JPH0587620 A JP H0587620A
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JP
Japan
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vibration
comparison
acoustic
output
rms
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Pending
Application number
JP3247716A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinya Kato
藤 信 也 加
Osamu Tsuneoka
岡 治 常
Norimitsu Komai
井 則 光 駒
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH0587620A publication Critical patent/JPH0587620A/en
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機器で突発的に発生した過渡的な衝撃振動
や、機器異常時に定常的に発生する特異な音響振動を確
実に検知する。 【構成】 運転条件比較判定部1からの運転条件変化の
完了信号により、スペクトル分析部2でスペクトル分析
する。バンド・カット・フィルタ3からの出力信号を、
時定数の異なる第1RMS変換器4および第2RMS変
換器5に入力する。第2RMS変換器5の出力信号を、
閾値設定部6に入力する。第1RMS変換器4および閾
値設定部6からの各出力信号を、衝撃異常比較判定部7
に入力し、衝撃異常を監視する。特異振動比較判定部8
および振動モード比較判定部9では、スペクトル分析出
力されたデータに基づき、音響振動を監視する。
(57) [Summary] [Purpose] To reliably detect transient shock vibrations that suddenly occur in equipment and peculiar acoustic vibrations that constantly occur when equipment malfunctions. [Structure] The spectrum analysis unit 2 performs spectrum analysis in response to a completion signal of a change in the operation conditions from the operation condition comparison / determination unit 1. The output signal from the band cut filter 3 is
It is input to the first RMS converter 4 and the second RMS converter 5 having different time constants. The output signal of the second RMS converter 5 is
Input to the threshold setting unit 6. The output signals from the first RMS converter 4 and the threshold value setting unit 6 are sent to the impact abnormality comparison / determination unit 7
Input to and monitor for impact abnormalities. Singular vibration comparison determination unit 8
The vibration mode comparison / determination unit 9 monitors the acoustic vibration based on the spectrum analysis output data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電プラント等
における主要機器の音響振動監視装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic vibration monitoring device for main equipment in a nuclear power plant or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、機器の異常時に発生する音響振
動は、以下のような異常状況により発生する。 機器の経年変化や初期調整段階において、部品の擦
れや緩み等が生じ、定常的に特異な機械振動や流体振動
が発生する。 部品の破損および異物混入等により機器内の他の部
品とぶつかり、突発的に発生した過渡的な衝撃振動およ
び擦れによる特徴的な音響振動が発生する。
2. Description of the Related Art In general, acoustic vibrations that occur when equipment is abnormal are caused by the following abnormal situations. During the secular change of the equipment and the initial adjustment stage, rubbing and loosening of parts occur, and peculiar mechanical vibration and fluid vibration occur. Due to the damage of parts and the inclusion of foreign matter, etc., the parts collide with other parts in the equipment, and transient shock vibration suddenly generated and characteristic acoustic vibration due to rubbing occur.

【0003】このような音響振動から、機器の異常を早
期に検出できれば、初期故障段階で機器保全に対応する
ことが可能となる。
If abnormalities of the equipment can be detected early from such acoustic vibrations, it becomes possible to deal with equipment maintenance at the initial failure stage.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、原子力発電
プラント等の主要機器においては、正常状態においても
定常的な音響振動を多く含んでいる場合が多い。したが
って、この大きな振幅の音響振動に機器異常に関する音
響振動が隠れてしまう場合には、機器の音響振動を監視
して異常を検知することは困難である。また、この大き
な振幅の音響振動が、運転条件に依存してその周波数や
振幅が変化している場合にも、機器の音響振動を監視し
て異常状態を検知することは容易でない。
By the way, the main equipment such as a nuclear power plant often contains a lot of steady acoustic vibrations even in a normal state. Therefore, when the acoustic vibration related to the device abnormality is hidden by the acoustic vibration of the large amplitude, it is difficult to monitor the acoustic vibration of the device and detect the abnormality. Further, even when the frequency and the amplitude of the acoustic vibration having the large amplitude change depending on the operating condition, it is not easy to monitor the acoustic vibration of the device and detect the abnormal state.

【0005】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、機器で突発的に発生した過渡的な衝撃振動、
および機器異常時に定常的に発生する特異な音響振動
を、原子力発電プラント等の主要機器の運転中に、容易
かつ正確に検知することができる音響振動監視装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of such a point, and a transient shock vibration suddenly generated in the device,
Another object of the present invention is to provide an acoustic vibration monitoring device capable of easily and accurately detecting a peculiar acoustic vibration that is constantly generated when an abnormality occurs in the equipment during operation of a main equipment such as a nuclear power plant.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、原子力発電プラント等における主要
機器の音響振動監視装置において;機器の運転条件情報
に基づき運転条件の変化を比較判定する運転条件比較判
定手段と;運転条件が変化した際に、運転条件変化完了
後に対象機器からの音響振動信号をスペクトル分析し、
機器の運転条件に依存して発生する正常時の音響成分を
出力するスペクトル分析手段と;スペクトル分析手段か
らの出力および対象機器からの音響振動信号に基づき、
正常時の支配的な音響成分だけを除去するバンド・カッ
ト・フィルタリング手段と;フィルタリング後の音響振
動に対し、衝撃振動も追従させるようにした時定数の小
さいRMS値を出力する第1RMS値出力手段と;フィ
ルタリング後の音響振動に対し、過渡的な衝撃振動には
ほとんど追従しないようにした時定数の大きいRMS値
を出力する第2RMS値出力手段と;第2RMS値出力
手段から出力されるRMS値に比例した適当な大きさの
振動に追従できるRMS閾値を設定するRMS閾値設定
手段と;RMS閾値設定手段、第1RMS値出力手段お
よび運転条件比較判定手段からの各出力信号に基づき、
一定運転状態における過渡的な衝撃振動の有無を判定す
る衝撃異常比較判定手段と;第1RMS値出力手段、ス
ペクトル分析手段および運転条件比較判定手段からの各
出力信号に基づき、一定運転状態における特異振動の有
無を判定する特異振動比較判定手段と;スペクトル分析
手段からの出力信号に基づき、各運転状態における特異
振動モードの有無を判定する振動モード比較判定手段
と;をそれぞれ設けるようにしたことを特徴とする。
As a means for achieving the above object, the present invention relates to an acoustic vibration monitoring apparatus for main equipment in a nuclear power plant or the like; comparing changes in operating conditions based on operating condition information of the equipment. Operating condition comparison and determination means; when the operating condition changes, the acoustic vibration signal from the target device is spectrally analyzed after the operating condition change is completed,
Spectrum analysis means for outputting a normal acoustic component generated depending on operating conditions of the equipment; and based on the output from the spectrum analysis means and the acoustic vibration signal from the target equipment,
Band-cut filtering means for removing only dominant acoustic components in a normal time; first RMS value output means for outputting an RMS value having a small time constant so that shock vibration also follows acoustic vibration after filtering And; second RMS value output means for outputting an RMS value having a large time constant that hardly follows transient impact vibration with respect to acoustic vibration after filtering; and RMS value output from the second RMS value output means. RMS threshold value setting means for setting an RMS threshold value capable of following a vibration of an appropriate magnitude proportional to; RMS threshold value setting means, first RMS value output means, and operating condition comparison / judgment means.
Shock abnormality comparison / determination means for determining the presence / absence of transient shock vibration in a constant operation state; specific vibration in a constant operation state based on each output signal from the first RMS value output means, spectrum analysis means and operation condition comparison / determination means And a vibration mode comparison / judgment means for judging presence / absence of a peculiar vibration mode in each operating state based on an output signal from the spectrum analysis means. And

【0007】[0007]

【作用】本発明に係る音響振動監視装置においては、運
転条件比較判定手段からの運転条件変化完了信号によ
り、スペクトル分析手段でスペクトル分析がなされる。
そして、新しいカット周波数、新しい特異振動判定用の
閾値、あるいは判定データ等が、バンド・カット・フィ
ルタリング手段、特異振動比較判定手段および振動モー
ド比較判定手段等に出力される。
In the acoustic vibration monitoring apparatus according to the present invention, the spectrum analysis means performs the spectrum analysis by the operation condition change completion signal from the operation condition comparison and determination means.
Then, a new cut frequency, a new threshold value for determining a specific vibration, determination data, or the like is output to the band cut filtering means, the specific vibration comparison determination means, the vibration mode comparison determination means, or the like.

【0008】バンド・カット・フィルタリング手段から
の出力信号は、時定数の異なるRMS値出力手段に入力
され、さらに第2RMS値出力手段からの出力信号は、
RMS閾値設定手段に入力される。そしてこれらの出力
信号は、衝撃異常比較判定手段に入力されて衝撃異常が
監視される。また、特異振動比較判定手段や振動モード
比較判定手段では、スペクトル分析出力されたデータに
基づき、音響振動が監視される。このため、機器で発生
した過渡的な衝撃振動や機器異常時に定常的に発生する
特異な音響振動を、運転中に容易かつ正確に、しかも早
期に検知することが可能となる。
The output signal from the band cut filtering means is input to the RMS value output means having different time constants, and the output signal from the second RMS value output means is
It is input to the RMS threshold setting means. Then, these output signals are input to the impact abnormality comparison and determination means, and the impact abnormality is monitored. Further, the singular vibration comparison and determination means and the vibration mode comparison and determination means monitor the acoustic vibration based on the data output by spectrum analysis. Therefore, it is possible to easily and accurately detect the transient shock vibration generated in the device and the peculiar acoustic vibration that is constantly generated when the device is abnormal during the operation.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の第1実施例を、図1ないし図
5を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0010】図1は、本発明に係る音響振動監視装置の
一例を示すもので、この装置は、入力信号として、対象
機器の音響振動を感度よく抽出できる検出器(加速度セ
ンサ、AEセンサ、マイクロホン等)からの出力信号、
および対象機器の運転条件情報(ポンプ回転数、弁開度
等)に関連した出力信号が用いられるようになってい
る。
FIG. 1 shows an example of an acoustic vibration monitoring apparatus according to the present invention. This apparatus is a detector (acceleration sensor, AE sensor, microphone) capable of sensitively extracting acoustic vibration of a target device as an input signal. Output signal from
Also, an output signal related to operating condition information (pump rotation speed, valve opening degree, etc.) of the target device is used.

【0011】また、音響振動監視装置は、運転条件比較
判定部1、スペクトル分析部2、バンド・カット・フィ
ルタ3、第1RMS変換器4、第2RMS変換器5、閾
値設定部6、衝撃異常比較判定部7、特異振動比較判定
部8および振動モード比較判定部9を備えている。
Further, the acoustic vibration monitoring apparatus includes an operating condition comparison / determination unit 1, a spectrum analysis unit 2, a band cut filter 3, a first RMS converter 4, a second RMS converter 5, a threshold value setting unit 6, and an impact abnormality comparison. The determination unit 7, the specific vibration comparison determination unit 8, and the vibration mode comparison determination unit 9 are provided.

【0012】運転条件比較判定部1は、機器の運転条件
情報から運転条件の変化を比較判定するようになってお
り、運転条件が変化した場合には、スペクトル分析部2
が、バンド・カット・フィルタ3前の生信号に対し、運
転条件変化完了後にスペクトル分析するようになってい
る。そして、このスペクトル分析部2からは、運転条件
に依存して発生する正常時の支配的な音響振動成分、機
器の異常/劣化により徐々に大きくなるような音響振動
を検出するための特異振動比較判定部8への基準RMS
値、および運転条件に対応した振動モード比較判定用の
周波数成分データが演算出力されるようになっている。
The operating condition comparison / determination unit 1 is adapted to compare and determine the change in the operating condition from the operating condition information of the equipment. When the operating condition changes, the spectrum analysis unit 2
However, the spectrum of the raw signal before the band cut filter 3 is analyzed after the change of the operating conditions is completed. Then, from the spectrum analysis unit 2, a singular vibration comparison for detecting a dominant acoustic vibration component in a normal state that occurs depending on operating conditions and an acoustic vibration that gradually increases due to abnormality / deterioration of equipment. Reference RMS to determination unit 8
The value and the frequency component data for vibration mode comparison determination corresponding to the operating condition are calculated and output.

【0013】バンド・カット・フィルタ3は、スペクト
ル分析されたデータに基づき、正常時の支配的な音響振
動成分だけを除去するようになっている。このバンド・
カット・フィルタ3は、その分析で得られた支配的な音
響振動成分データに基づき、監視の信頼性に影響を与え
る音響振動成分を除去して特異振動や衝撃異常に対する
誤判定を防止し、かつ感度向上を図るため、そのバンド
・カット領域設定が変更されるようになっている。
The band cut filter 3 is adapted to remove only the dominant acoustic vibration component in the normal state based on the spectrum-analyzed data. This band
The cut filter 3 removes the acoustic vibration component that affects the reliability of monitoring based on the dominant acoustic vibration component data obtained by the analysis to prevent erroneous determination of specific vibration or shock abnormality, and In order to improve the sensitivity, the band cut area setting is changed.

【0014】また、運転条件比較判定部1は、運転条件
が変化した場合に、突発的に発生した過渡的な衝撃振動
を検出する衝撃異常比較判定部7や、機器の異常/劣化
により徐々に大きくなるような音響振動を検出する特異
振動比較判定部8に対し、図2に示すように、運転条件
変化開始からバンド・カット・フィルタ3のバンド・カ
ット領域設定変更完了直後まで、判定バイパス信号を出
力し、各判定部7,8の誤動作を防止するようになって
いる。
The operating condition comparison / judgment unit 1 is provided with a shock abnormality comparison / judgment unit 7 for detecting a transient shock vibration that is suddenly generated when the driving condition is changed, and gradually due to abnormality / deterioration of equipment. As shown in FIG. 2, the judgment bypass signal is input to the singular vibration comparison / determination unit 8 that detects acoustic vibrations that become large, from the start of the change in the operating conditions to immediately after the completion of the band / cut region setting change of the band / cut filter 3. Is output to prevent erroneous operation of the determination units 7 and 8.

【0015】第1RMS変換器4は、フィルタリング後
の音響振動に対し、低周波から高周波成分までの過渡的
な衝撃振動にも追従する時定数の小さなRMS値を出力
するようになっている。一方第2RMS変換器5は、過
渡的な衝撃振動に対してほとんど追従できないような大
きな時定数を設定し、低周波成分の変動のみに追従する
RMS値を出力するようになっている。
The first RMS converter 4 outputs an RMS value with a small time constant that follows the transient shock vibration from the low frequency component to the high frequency component with respect to the filtered acoustic vibration. On the other hand, the second RMS converter 5 sets a large time constant that hardly follows transient shock vibration, and outputs an RMS value that follows only fluctuations in low-frequency components.

【0016】また、閾値設定部6は、任意ゲインに設定
できる直流増幅器を内蔵しており、第2RMS変換器5
の出力信号に比例したレベルが設定できるようになって
いる。
Further, the threshold value setting section 6 has a built-in DC amplifier capable of setting an arbitrary gain, and the second RMS converter 5
The level proportional to the output signal of can be set.

【0017】衝撃異常比較判定部7は、基準となる過渡
的な衝撃振動に対してほとんど追従できない閾値設定部
6からの出力信号と、過渡的な衝撃振動に追従する第1
RMS変換器4からの出力信号とを、実時間で比較(超
過しているか否か)し、図3(A),(B)に示すよう
に、一定運転状態における過渡的な衝撃振動の有無を判
定するようになっている。そして、この衝撃異常比較判
定部7からの出力信号は、次段に取付ける衝撃振動記録
装置への記録要求信号となるようになっている。
The impact abnormality comparison / determination unit 7 follows the output signal from the threshold value setting unit 6 which hardly follows the transitional impact vibration as a reference, and the first which follows the transitional impact vibration.
The output signal from the RMS converter 4 is compared (whether or not it is exceeded) in real time, and as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the presence or absence of transient shock vibration in a constant operating state. Is determined. The output signal from the impact abnormality comparison / determination unit 7 serves as a recording request signal to the impact vibration recording device mounted in the next stage.

【0018】なお、衝撃振動記録装置で、バンド・カッ
ト・フィルタ3前の加速度信号として、常時現在時刻の
直前データを一時保存するように工夫しておけば、衝撃
異常比較判定部7からの出力により直前のデータが保存
できるため、機器診断の上で重要な過渡的な衝撃振動デ
ータを、衝撃直前から確実に収集可能となる。
In the shock vibration recording device, if an arrangement is made such that the data immediately before the current time is always temporarily stored as the acceleration signal before the band cut filter 3, the output from the shock abnormality comparison / determination unit 7 Since the data immediately before the impact can be saved, transient impact vibration data, which is important for device diagnosis, can be reliably collected immediately before the impact.

【0019】特異振動比較判定部8は、スペクトル分析
部2で得られた機器の異常/劣化により徐々に大きくな
るような音響振動を検出するための基準RMS閾値と、
低周波から高周波成分までの変動に追従できるようにし
た第1RMS変換器4からの出力信号とを、実時間で比
較(超過しているか否か)し、図4に示すように、一定
運転状態における特異振動の有無を判定するようになっ
ている。
The singular vibration comparison / determination unit 8 has a reference RMS threshold value for detecting acoustic vibration that is gradually increased due to the abnormality / deterioration of the equipment obtained by the spectrum analysis unit 2,
The output signal from the first RMS converter 4 capable of following the variation from the low frequency to the high frequency component is compared (whether or not it is exceeded) in real time, and as shown in FIG. The presence or absence of the peculiar vibration in is determined.

【0020】さらに、振動モード比較判定部9は、スペ
クトル分析部2で得られた運転条件に対応する振動モー
ド比較判定用データ(代表音響振動周波数および音響振
動オーバーオール値)と、予めスペクトル分析部2で得
られた運転条件に対応する振動モード判定用閾値データ
(代表音響振動周波数の上下限閾値および音響振動オー
バーオールの上下限閾値)とを比較(上下限閾値内に入
っているか否か)し、図5(A),(B)に示すよう
に、各運転状態における特異振動モードの有無を判定す
るようになっている。
Further, the vibration mode comparison / judgment unit 9 includes the vibration mode comparison / judgment data (representative acoustic vibration frequency and acoustic vibration overall value) corresponding to the operating conditions obtained by the spectrum analysis unit 2, and the spectrum analysis unit 2 in advance. Compared with the vibration mode determination threshold data (upper and lower thresholds of the representative acoustic vibration frequency and upper and lower thresholds of the acoustic vibration overall) corresponding to the operating conditions obtained in (whether or not it is within the upper and lower thresholds), As shown in FIGS. 5A and 5B, the presence or absence of the specific vibration mode in each operating state is determined.

【0021】以上の構成において、運転条件情報に関連
した出力信号を用いて、機器の運転条件変化が自動的に
判定され、変化した場合には、運転条件に依存して発生
する正常時の音響振動成分が、スペクトル分析されて出
力される。そして、その分析出力データに基つぎ、支配
的な音響振動成分だけを除去するバンド・カット・フィ
ルタ3の設定が変更される。
In the above configuration, the output signal related to the operating condition information is used to automatically determine the change in the operating condition of the equipment, and when the change occurs, the sound in the normal condition is generated depending on the operating condition. The vibration component is spectrally analyzed and output. Then, based on the analysis output data, the setting of the band cut filter 3 that removes only the dominant acoustic vibration component is changed.

【0022】また、分析出力データに基づき、徐々に大
きくなるような音響振動成分を検出する特異振動比較判
定部8に、運転状態に対応した特異振動検出用RMS閾
値が出力される。また、振動モード比較判定部9では、
前記分析出力データに基づき、各運転条件に対応しない
振動モードの異なる音響振動の有無が比較判定される。
また、運転条件が変化した場合、衝撃異常比較判定部7
や特異振動比較判定部8に対して、運転条件比較判定部
1から判定バイパス信号が出力される。
Further, based on the analysis output data, the singular vibration detection RMS threshold value corresponding to the operating state is output to the singular vibration comparison / determination unit 8 which detects acoustic vibration components that gradually increase. Further, in the vibration mode comparison / determination unit 9,
Based on the analysis output data, the presence / absence of acoustic vibration having different vibration modes that do not correspond to the respective operating conditions is compared and determined.
In addition, when the operating conditions change, the impact abnormality comparison determination unit 7
A determination bypass signal is output from the operating condition comparison / determination unit 1 to the and specific vibration comparison / determination unit 8.

【0023】スペクトル分析出力されたデータと、デー
タベースとして登録されている同じ運転条件データ(主
要音響振動の周波数、全帯域実効値体レベル等)とが許
容値範囲内で一致していないなら、これまでの各運転条
件に対応しない特異な音響振動が検出されたと判定さ
れ、振動モード異常であることが出力される。
Spectral analysis If the output data and the same operating condition data registered as a database (frequency of main acoustic vibration, effective value range of all bands, etc.) do not match within the allowable value range, this It is determined that a peculiar acoustic vibration that does not correspond to each of the above operating conditions is detected, and it is output that the vibration mode is abnormal.

【0024】バンド・カット・フィルタ3により主要音
響振動の周波数成分だけが除去された音響振動信号を用
い、突発的に発生した過渡的な衝撃振動や、徐々に大き
くなるような特異な音響振動が、基準閾値と比較判定さ
れ、音響振動監視が逐次行なわれる。
By using the acoustic vibration signal in which only the frequency component of the main acoustic vibration is removed by the band cut filter 3, a transient shock vibration that occurs suddenly or a peculiar acoustic vibration that gradually increases , Is compared with the reference threshold, and acoustic vibration monitoring is sequentially performed.

【0025】なお、徐々に大きくなるような特異な音響
振動検出用の基準閾値には、運転条件の変化時に分析出
力されたデータからバンド・カット・フィルタ3分を考
慮した音響振動のRMS値に、正常範囲と見做す許容値
を掛けた値が用いられる。
The reference threshold value for detecting a peculiar acoustic vibration that becomes gradually larger is the RMS value of the acoustic vibration considering the band cut filter 3 minutes from the data output by analysis when the operating conditions change. , A value multiplied by an allowable value that is regarded as a normal range is used.

【0026】このように、これまでの振動監視にありが
ちな機器異常の誤判定をなくすることができるととも
に、機器を診断する上で重要な過渡的な衝撃振動データ
を、確実に収集することができる。また、警報を発生さ
せることにより、機器異常を早期に機器管理員に知らせ
ることができ、また機器異常を早期に検出できるため、
初期故障段階で機器保全に対応することができる。
As described above, it is possible to eliminate the erroneous determination of the device abnormality that has been often caused by the conventional vibration monitoring, and to reliably collect the transient shock vibration data important for diagnosing the device. it can. In addition, by issuing an alarm, it is possible to notify the equipment administrator of the equipment abnormality early, and because the equipment abnormality can be detected early,
It is possible to deal with equipment maintenance at the initial failure stage.

【0027】図6は、本発明の第2実施例を示すもの
で、加速度センサを機器の外壁部に複数個取付けてお
き、これら各加速度センサからの音響振動信号P1,P
2,P3,P4,P5を、複数台の音響振動監視装置1
0,20,30,40,50に入力するとともに、これ
ら各音響振動監視装置10,20,30,40,50か
らの各出力信号を、衝撃振動記録装置60に入力し、そ
の出力を、衝撃振動定量評価装置70に入力するように
したものである。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention, in which a plurality of acceleration sensors are attached to the outer wall of the device, and acoustic vibration signals P1 and P from these acceleration sensors are provided.
2, P3, P4, P5, a plurality of acoustic vibration monitoring devices 1
0, 20, 30, 40, 50, and each output signal from each of the acoustic vibration monitoring devices 10, 20, 30, 40, 50 is input to the shock vibration recording device 60, and the output is shocked. The input is made to the vibration quantitative evaluation device 70.

【0028】衝撃振動記録装置60は、複数個の加速度
センサから過渡的な衝撃振動がファースト・ヒットした
タイタミングで過渡的な衝撃振動発生前から複数個の振
動波形を充分再現できるサンプリング・クロックで同時
サンプリングし、複数個の振動データから過渡的な衝撃
振動が消えるまでの時間分について記録し、次段の衝撃
振動定量評価装置70に出力するようになっている。ま
た、衝撃振動定量評価装置70は、衝撃振動記録装置6
0で得られた振動データを用い、衝撃物に対する位置推
定、衝撃エネルギ推定、および質量推定等を行ない、各
推定結果についてのデータを出力するようになってい
る。
The shock-vibration recording apparatus 60 uses a sampling clock capable of sufficiently reproducing a plurality of vibration waveforms before the occurrence of a transient shock-vibration by the timing in which the transient shock-vibration is first hit by a plurality of acceleration sensors. Sampling is performed, and the time until the transient shock vibration disappears is recorded from a plurality of vibration data, and is recorded and output to the shock vibration quantitative evaluation device 70 in the next stage. In addition, the impact vibration quantitative evaluation device 70 includes the impact vibration recording device 6
Using the vibration data obtained at 0, position estimation, impact energy estimation, mass estimation, etc. for an impact object are performed, and data for each estimation result is output.

【0029】本実施例によれば、機器内で発生した衝撃
物についての診断が可能となる。
According to this embodiment, it is possible to diagnose an impact object generated in the equipment.

【0030】図7は、本発明の第3実施例を示すもの
で、加速度センサを複数の各機器A,B,C,D,Eの
外壁部に取付けておき、これら各加速度センサからの音
響振動信号を、複数台の音響振動監視装置10,20,
30,40,50に入力するとともに、これら各音響振
動監視装置10,20,30,40,50からの各出力
信号を、音響振動記録解析装置80に入力し、その出力
を、音響振動定量評価装置90に入力するようにしたも
のである。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention, in which an acceleration sensor is attached to the outer wall of each of the plurality of devices A, B, C, D and E, and the sound from each acceleration sensor is generated. The vibration signal is transmitted to a plurality of acoustic vibration monitoring devices 10, 20,
While inputting to 30, 40, 50, each output signal from each of these acoustic vibration monitoring devices 10, 20, 30, 40, 50 is input to the acoustic vibration recording analysis device 80, and its output is quantitatively evaluated for acoustic vibration. The data is input to the device 90.

【0031】音響振動記録解析装置80は、振動信号と
運転条件情報信号との相関解析およびRMSデータ相関
解析等を行ない、その解析結果を、次段の音響振動定量
評価装置90に出力するようになっている。また、音響
振動定量評価装置90は、音響振動記録解析装置80で
得られた情報を用い、各機器A,B,C,D,Eに対す
る負荷状態、摩耗状態、偏芯/偏角状態、アンバランス
状態、接触状態等の定量推定を行ない、各推定結果につ
いてのデータを出力するようになっている。
The acoustic vibration recording / analysis device 80 performs correlation analysis between the vibration signal and the operating condition information signal, RMS data correlation analysis, etc., and outputs the analysis result to the acoustic vibration quantitative evaluation device 90 in the next stage. Is becoming Further, the acoustic vibration quantitative evaluation device 90 uses the information obtained by the acoustic vibration recording / analysis device 80 to load the devices A, B, C, D, and E, the wear condition, the eccentricity / declination condition, and the The balance state, the contact state, and the like are quantitatively estimated, and data about each estimation result is output.

【0032】本実施例によれば、各種機器の異常振動お
よび振動モードについての診断が可能となる。
According to this embodiment, it is possible to diagnose abnormal vibrations and vibration modes of various devices.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、原
子力発電プラント等の主要機器で突発的に発生した過渡
的な衝撃振動や機器以上時に定常的に発生する特異な音
響振動を、機器の運転中に、容易かつ正確にしかも早期
に検知することができる。
As described above, according to the present invention, a transient shock vibration suddenly generated in a main device such as a nuclear power plant or a peculiar acoustic vibration that is constantly generated when the device is over is generated. It is possible to detect easily, accurately and early during the operation of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る音響振動監視装置を
示す全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an acoustic vibration monitoring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置における各部のタイミングチャー
ト。
2 is a timing chart of each part in the apparatus of FIG.

【図3】(A)は過渡的な衝撃振動判定時の時間変化を
示すグラフ。 (B)は閾値設定部出力信号の時間変化を示すグラフ。
FIG. 3A is a graph showing a change over time when a transient impact vibration determination is performed. (B) is a graph showing the time change of the output signal of the threshold setting unit.

【図4】特異振動比較判定の時間変化を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing changes over time in specific vibration comparison determination.

【図5】(A)は支配的な音響振動周波数判定の時間変
化を示すグラフ。 (B)は音響振動信号のオーバーオール値判定の時間変
化を示すグラフ。
FIG. 5A is a graph showing a time change of dominant acoustic vibration frequency determination. (B) is a graph showing the change over time in the overall value determination of the acoustic vibration signal.

【図6】本発明の第2実施例に係る音響振動監視装置を
示すブロック構成図。
FIG. 6 is a block configuration diagram showing an acoustic vibration monitoring device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施例に係る音響振動監視装置を
示すブロック構成図。
FIG. 7 is a block configuration diagram showing an acoustic vibration monitoring device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 運転条件比較判定部 2 スペクトル分析部 3 バンド・カット・フィルタ 4 第1RMS変換器 5 第2RMS変換器 6 閾値設定部 7 衝撃異常比較判定部 8 特異振動比較判定部 9 振動モード比較判定部 1 Operating Condition Comparison Judgment Unit 2 Spectrum Analysis Unit 3 Band Cut Filter 4 First RMS Converter 5 Second RMS Converter 6 Threshold Setting Unit 7 Impact Abnormality Comparison Judgment Unit 8 Singular Vibration Comparison Judgment Unit 9 Vibration Mode Comparison Judgment Unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原子力発電プラント等における主要機器の
音響振動監視装置において、 機器の運転条件情報に基づき運転条件の変化を比較判定
する運転条件比較判定手段と、 運転条件が変化した際に、運転条件変化完了後に対象機
器からの音響振動信号をスペクトル分析し、機器の運転
条件に依存して発生する正常時の音響成分を出力するス
ペクトル分析手段と、 スペクトル分析手段からの出力および対象機器からの音
響振動信号に基づき、正常時の支配的な音響成分だけを
除去するバンド・カット・フィルタリング手段と、 フィルタリング後の音響振動に対し、衝撃振動も追従さ
せるようにした時定数の小さいRMS値を出力する第1
RMS値出力手段と、 フィルタリング後の音響振動に対し、過渡的な衝撃振動
にはほとんど追従しないようにした時定数の大きいRM
S値を出力する第2RMS値出力手段と、 第2RMS値出力手段から出力されるRMS値に比例し
た適当な大きさの振動に追従できるRMS閾値を設定す
るRMS閾値設定手段と、 RMS閾値設定手段、第1RMS値出力手段および運転
条件比較判定手段からの各出力信号に基づき、一定運転
状態における過渡的な衝撃振動の有無を判定する衝撃異
常比較判定手段と、 第1RMS値出力手段、スペクトル分析手段および運転
条件比較判定手段からの各出力信号に基づき、一定運転
状態における特異振動の有無を判定する特異振動比較判
定手段と、 スペクトル分析手段からの出力信号に基づき、各運転状
態における特異振動モードの有無を判定する振動モード
比較判定手段と、 を具備することを特徴とする音響振動監視装置。
1. An acoustic vibration monitoring apparatus for main equipment in a nuclear power plant or the like, and an operating condition comparison / determination means for comparing and judging a change in the operating condition based on the operating condition information of the equipment, and an operation when the operating condition changes. Spectral analysis of the acoustic vibration signal from the target equipment after the completion of the condition change, and the spectrum analysis means that outputs the acoustic component at normal time that occurs depending on the operating conditions of the equipment, and the output from the spectrum analysis means and the target equipment Based on the acoustic vibration signal, band cut filtering means to remove only the dominant acoustic component in normal time, and output RMS value with small time constant so that shock vibration also follows acoustic vibration after filtering First to do
RMS value output means and RM having a large time constant so as to hardly follow transient shock vibration with respect to acoustic vibration after filtering
Second RMS value output means for outputting an S value, RMS threshold setting means for setting an RMS threshold value capable of following an appropriate magnitude of vibration proportional to the RMS value output from the second RMS value output means, and RMS threshold setting means. A first RMS value output means and a spectrum analysis means, and an impact abnormality comparison and determination means for determining the presence or absence of a transient shock vibration in a constant operating state based on the output signals from the first RMS value output means and the operating condition comparison and determination means. And based on the output signals from the operating condition comparison and determination means, the specific vibration comparison and determination means for determining the presence or absence of specific vibration in a constant operating state, and based on the output signal from the spectrum analysis means, An acoustic vibration monitoring device comprising: a vibration mode comparison / determination unit for determining presence / absence.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08241121A (en) * 1995-03-03 1996-09-17 Toshiba Corp Plant abnormality detection device
US5883820A (en) * 1994-01-13 1999-03-16 Citizen Watch Co., Ltd. Computer system
CN116892489A (en) * 2023-05-24 2023-10-17 浙江省白马湖实验室有限公司 A method and system for status monitoring of wind turbine transmission chain based on acoustic emission and vibration

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