JPH0625709B2 - 軸受の異常検出方法 - Google Patents
軸受の異常検出方法Info
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- JPH0625709B2 JPH0625709B2 JP62140486A JP14048687A JPH0625709B2 JP H0625709 B2 JPH0625709 B2 JP H0625709B2 JP 62140486 A JP62140486 A JP 62140486A JP 14048687 A JP14048687 A JP 14048687A JP H0625709 B2 JPH0625709 B2 JP H0625709B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、アコースティックエミッション（ＡＥ）を
利用した軸受の異常検出方法に関する。
利用した軸受の異常検出方法に関する。
＜従来の技術＞ 従来、ＡＥによる軸受への異常検出方法は、軸受からの
ＡＥを検出するＡＥセンサからのＡＥ信号を比較器で一
定のしきい値と比較し、ＡＥ信号が一定のしきい値を超
えるか否かによって軸受の異常を判断していた。そし
て、上記比較器のしきい値は作業値の勘によって設定す
るか、あるいは実機の軸受に実際に剥離を生じさせ、そ
の時のＡＥ信号の振幅を測定して、しきい値としてい
た。
ＡＥを検出するＡＥセンサからのＡＥ信号を比較器で一
定のしきい値と比較し、ＡＥ信号が一定のしきい値を超
えるか否かによって軸受の異常を判断していた。そし
て、上記比較器のしきい値は作業値の勘によって設定す
るか、あるいは実機の軸受に実際に剥離を生じさせ、そ
の時のＡＥ信号の振幅を測定して、しきい値としてい
た。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記従来の軸受の異常検出方法では、作
業者が勘によってしきい値を設定するか、あるいは実機
を実際に破損させてＡＥ信号の振幅を測定してしきい値
を設定していたため、次のような問題がある。
業者が勘によってしきい値を設定するか、あるいは実機
を実際に破損させてＡＥ信号の振幅を測定してしきい値
を設定していたため、次のような問題がある。
作業者の勘によりしきい値を設定していたため、軸受
の異常を判定する精度が作業者によって変動し、判定精
度が悪化する。
の異常を判定する精度が作業者によって変動し、判定精
度が悪化する。
実機を実際に破損させてしきい値を設定する場合は、
しきい値の設定に時間と費用がかかる。
しきい値の設定に時間と費用がかかる。
しきい値の設定を自動化できない。
そこで、この発明の目的は、ＡＥ信号に対するしきい値
を作業者の勘や実機の破損によらず、的確に設定するこ
とができ、ひいては軸受の異常を正確に検出でき、ま
た、しきい値を自動的に設定することも可能な軸受の異
常検出方法を提供することにある。
を作業者の勘や実機の破損によらず、的確に設定するこ
とができ、ひいては軸受の異常を正確に検出でき、ま
た、しきい値を自動的に設定することも可能な軸受の異
常検出方法を提供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この発明の軸受の異常検出方
法は、ＡＥ信号がしきい値を超えたときの上記ＡＥ信号
の発生周期を周期算出手段で算出し、上記発生周期を有
するＡＥ信号の発生数を発生周期毎に集計手段で集計
し、この集計手段で集計された発生周期毎のＡＥ信号の
発生数の分布を表わす直線の傾きがなくなるように上記
しきい値を設定することを特徴としている。
法は、ＡＥ信号がしきい値を超えたときの上記ＡＥ信号
の発生周期を周期算出手段で算出し、上記発生周期を有
するＡＥ信号の発生数を発生周期毎に集計手段で集計
し、この集計手段で集計された発生周期毎のＡＥ信号の
発生数の分布を表わす直線の傾きがなくなるように上記
しきい値を設定することを特徴としている。
この発明の原理を第２図に基づいて説明する。
第２図(a)はＡＥ信号を包絡線検波した後の検波波形を
示すものであり、レベルが急に高くなっている個所が異
常時に発生するＡＥ信号であり、レベルの低い箇所はバ
ックノイズを表わしている。しかして、いまバックノイ
ズの上限を表わすしきい値を1.0mＶとして、バックノイ
ズ上限よりも0.25mＶ低くしきい値を設定した場合に、
ＡＥ信号がこのしきい値を超えたときの周期と、その発
生回数の関係を第２図(b)に示している。また、しきい
値をバックノイズ上限1.0mＶに設定した場合の発生周期
に対する発生回数を第２図(c)に示し、バックノイズ上
限よりも0.25mＶ高いレベルにしきい値を設定した場合
の発生周期に対する発生回数の分布を第２図(d)に示
す。この第２図(b),(c),(d)より分かるように、バック
ノイズ上限よりも低くした場合には、発生回数の分布は
第２図(b)のようになり、上記異常時に発生するＡＥ信
号を除いた発生周期と発生回数の分布を示す勾配は斜め
下がりになる。また、バックノイズの上限にしきい値を
設定した場合には、周期と発生回数の分布は第２図(c)
に示すようになり、上記異常時に発生するＡＥ信号を除
いた分布を直線近似した場合には、その直線は略水平に
なることがわかる（第６，７図参照）。また、第２図
(d)においても第２図(c)と同様である。したがって、し
きい値がバックノイズ上限より下に設定した場合には、
軸受の異常を識別することは困難である。すなわち、バ
ックノイズとＡＥ信号を識別して、ＡＥ信号を検出する
ためには、バックノイズの上限にしきい値を設定すれば
よい。このしきい値を確定するために、しきい値をＡＥ
信号がそのしきい値を超える場合の発生周期の発生回数
の分布を示す直線の傾きが無くなるようにすればよいこ
とがわかる。本発明にこの点に着目してなされたもので
ある。
示すものであり、レベルが急に高くなっている個所が異
常時に発生するＡＥ信号であり、レベルの低い箇所はバ
ックノイズを表わしている。しかして、いまバックノイ
ズの上限を表わすしきい値を1.0mＶとして、バックノイ
ズ上限よりも0.25mＶ低くしきい値を設定した場合に、
ＡＥ信号がこのしきい値を超えたときの周期と、その発
生回数の関係を第２図(b)に示している。また、しきい
値をバックノイズ上限1.0mＶに設定した場合の発生周期
に対する発生回数を第２図(c)に示し、バックノイズ上
限よりも0.25mＶ高いレベルにしきい値を設定した場合
の発生周期に対する発生回数の分布を第２図(d)に示
す。この第２図(b),(c),(d)より分かるように、バック
ノイズ上限よりも低くした場合には、発生回数の分布は
第２図(b)のようになり、上記異常時に発生するＡＥ信
号を除いた発生周期と発生回数の分布を示す勾配は斜め
下がりになる。また、バックノイズの上限にしきい値を
設定した場合には、周期と発生回数の分布は第２図(c)
に示すようになり、上記異常時に発生するＡＥ信号を除
いた分布を直線近似した場合には、その直線は略水平に
なることがわかる（第６，７図参照）。また、第２図
(d)においても第２図(c)と同様である。したがって、し
きい値がバックノイズ上限より下に設定した場合には、
軸受の異常を識別することは困難である。すなわち、バ
ックノイズとＡＥ信号を識別して、ＡＥ信号を検出する
ためには、バックノイズの上限にしきい値を設定すれば
よい。このしきい値を確定するために、しきい値をＡＥ
信号がそのしきい値を超える場合の発生周期の発生回数
の分布を示す直線の傾きが無くなるようにすればよいこ
とがわかる。本発明にこの点に着目してなされたもので
ある。
＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第１図はこの実施例のブロック構成図を示している。軸
受などからのＡＥはＡＥセンサ１に検出され、ＡＥセン
サから出力されたＡＥ信号はプリアンプ２で増幅された
後、バンドパスフィルタ３に入力される。このバンドパ
スフィルタ３では、例えば１００ＫＨzから５００ＫＨz
の帯域のＡＥ信号が通過させられ、ノイズが除去され
る。ノイズが除去されたＡＥ信号はバンドパスフィルタ
３からメインアンプ４に入力され、さらに増幅されて、
包絡線検波回路５で包絡線検波され、第２図(a)に示す
信号が比較器６に入力される。この比較器６において
は、後述する方法によって設定されたしきい値と包絡線
検波されたＡＥ信号とが比較され、ＡＥ信号がしきい値
が超えた時にＡＥ信号がしきい値を超えたことを表わす
信号がコンピュータ７に入力される。コンピュータ７に
は比較器６からの信号が入力されるとともに、軸受の回
転を検出する回転センサ８からの信号が入力され、第３
図に示す処理によってしきい値が設定される。この第３
図に示す処理よって設定されたしきい値はＤ／Ａ変換器
９によってＤ／Ａ変換されて、比較器６に入力される。
受などからのＡＥはＡＥセンサ１に検出され、ＡＥセン
サから出力されたＡＥ信号はプリアンプ２で増幅された
後、バンドパスフィルタ３に入力される。このバンドパ
スフィルタ３では、例えば１００ＫＨzから５００ＫＨz
の帯域のＡＥ信号が通過させられ、ノイズが除去され
る。ノイズが除去されたＡＥ信号はバンドパスフィルタ
３からメインアンプ４に入力され、さらに増幅されて、
包絡線検波回路５で包絡線検波され、第２図(a)に示す
信号が比較器６に入力される。この比較器６において
は、後述する方法によって設定されたしきい値と包絡線
検波されたＡＥ信号とが比較され、ＡＥ信号がしきい値
が超えた時にＡＥ信号がしきい値を超えたことを表わす
信号がコンピュータ７に入力される。コンピュータ７に
は比較器６からの信号が入力されるとともに、軸受の回
転を検出する回転センサ８からの信号が入力され、第３
図に示す処理によってしきい値が設定される。この第３
図に示す処理よって設定されたしきい値はＤ／Ａ変換器
９によってＤ／Ａ変換されて、比較器６に入力される。
上記コンピュータ７においては、第３図に示すように、
まずステップＳ1で初期設定がなされる。その後、ステ
ップＳ2に進んで、予め定められた規定時間が経過した
か否かが判断され、この規定時間が経過していない場合
には、ステップＳ3に進んで、ＡＥ信号がしきい値を超
えたパルスを比較器６から受けたか否か、すなわち異常
を示すＡＥが発生したか否かの判別が行なわれる。この
ステップＳ3で上記ＡＥが発生していないと判別された
場合は、ステップＳ2に戻る。ステップＳ3において上記
ＡＥが発生したと判別した場合には、ステップＳ4に進
んで、ＡＥの発生時間が記憶される。上記発生時間は、
第１図に示すタイマ１０からのクロックを計数して算出
される。その後、ステップＳ2に戻り、ステップＳ3を繰
り返す。
まずステップＳ1で初期設定がなされる。その後、ステ
ップＳ2に進んで、予め定められた規定時間が経過した
か否かが判断され、この規定時間が経過していない場合
には、ステップＳ3に進んで、ＡＥ信号がしきい値を超
えたパルスを比較器６から受けたか否か、すなわち異常
を示すＡＥが発生したか否かの判別が行なわれる。この
ステップＳ3で上記ＡＥが発生していないと判別された
場合は、ステップＳ2に戻る。ステップＳ3において上記
ＡＥが発生したと判別した場合には、ステップＳ4に進
んで、ＡＥの発生時間が記憶される。上記発生時間は、
第１図に示すタイマ１０からのクロックを計数して算出
される。その後、ステップＳ2に戻り、ステップＳ3を繰
り返す。
上記ステップＳ2で規定時間を経過したと判別した場合
には、ステップＳ5に進み、第４図に示すようなＡＥの
発生周期Ｔ1,Ｔ2が算出される。また、回転センサ８か
らの単位時間当たりの回転数を表わす信号に基づいて、
軸受の基準回転数に対して軸受の回転数が変動した場合
に上記発生周期を軸受の基準回転数に対する周期に換算
される。すなわち、検出された発生周期を、軸受の単位
時間当たりの実際回転数で割って、軸受の基準回転数を
掛ける処理を行なって、基準回転数当たりの周期に補正
される。次いで、ステップＳ6に進んで発生周期毎のＡ
Ｅの発生数を計数する。すなわち、第２図(b),(c),(d)
のようにＡＥの発生周期毎の発生回数の頻度を計算す
る。次いで、ステップＳ7に進んで、周期に対するＡＥ
の発生数の分布を直線近似する。すなわち、第６図に示
すように、バックノイズの上限よりもしきい値を低く設
定した場合には、周期に対する発生数の分布は右下がり
になるため直線近似した勾配がマイナスになる。逆に、
しきい値をバックノイズの上限に設定いた場合には、第
７図に示すように周期に対する発生数の勾配が略平坦に
なる。次いで、ステップＳ8に進み、上記第６図，７図
に示すように直線近似した直線の傾きがゼロか否かが判
別される。上記直線の勾配がゼロより小さい場合にはス
テップＳ9に進み、しきい値を上昇させ、再びステップ
Ｓ2に戻る。一方、ステップＳ8で直線近似した傾きがゼ
ロあるいはゼロよりも大きくなったと判断した場合に
は、しきい値がバックノイズ上限に設定されたとして、
このしきい値の設定を終了する。
には、ステップＳ5に進み、第４図に示すようなＡＥの
発生周期Ｔ1,Ｔ2が算出される。また、回転センサ８か
らの単位時間当たりの回転数を表わす信号に基づいて、
軸受の基準回転数に対して軸受の回転数が変動した場合
に上記発生周期を軸受の基準回転数に対する周期に換算
される。すなわち、検出された発生周期を、軸受の単位
時間当たりの実際回転数で割って、軸受の基準回転数を
掛ける処理を行なって、基準回転数当たりの周期に補正
される。次いで、ステップＳ6に進んで発生周期毎のＡ
Ｅの発生数を計数する。すなわち、第２図(b),(c),(d)
のようにＡＥの発生周期毎の発生回数の頻度を計算す
る。次いで、ステップＳ7に進んで、周期に対するＡＥ
の発生数の分布を直線近似する。すなわち、第６図に示
すように、バックノイズの上限よりもしきい値を低く設
定した場合には、周期に対する発生数の分布は右下がり
になるため直線近似した勾配がマイナスになる。逆に、
しきい値をバックノイズの上限に設定いた場合には、第
７図に示すように周期に対する発生数の勾配が略平坦に
なる。次いで、ステップＳ8に進み、上記第６図，７図
に示すように直線近似した直線の傾きがゼロか否かが判
別される。上記直線の勾配がゼロより小さい場合にはス
テップＳ9に進み、しきい値を上昇させ、再びステップ
Ｓ2に戻る。一方、ステップＳ8で直線近似した傾きがゼ
ロあるいはゼロよりも大きくなったと判断した場合に
は、しきい値がバックノイズ上限に設定されたとして、
このしきい値の設定を終了する。
このように、この方法は作業者の勘や実機の破損などに
よらなくても、ＡＥ信号の発生周期に対するＡＥ信号の
発生数の分布を表わす直線の傾きが無くなるようにして
合理的にバックノイズの上限を表わすしきい値を設定で
き、従って正確に軸受の異常を検出することができる。
また、ＡＥの発生周期に対するＡＥの発生頻度分布に基
づいて、バックノイズを表わすしきい値を設定するの
で、しきい値の設定の自動化も可能である。
よらなくても、ＡＥ信号の発生周期に対するＡＥ信号の
発生数の分布を表わす直線の傾きが無くなるようにして
合理的にバックノイズの上限を表わすしきい値を設定で
き、従って正確に軸受の異常を検出することができる。
また、ＡＥの発生周期に対するＡＥの発生頻度分布に基
づいて、バックノイズを表わすしきい値を設定するの
で、しきい値の設定の自動化も可能である。
上記実施例では発生周期を軸受の回転数に基づいて補正
を行なうようにしてはいるが、この補正は必ずしも必要
ではなく、軸受の回転数の変動が少ない場合にはこの補
正は行なわなくてもよい。
を行なうようにしてはいるが、この補正は必ずしも必要
ではなく、軸受の回転数の変動が少ない場合にはこの補
正は行なわなくてもよい。
＜発明の効果＞ 以上より明らかなように、この発明の軸受の異常検出方
法は、ＡＥ信号がしきい値を越えた時の発生周期毎の発
生数を検出し、この発生周期に対するＡＥ信号の発生回
数の分布を直線近似し、その着線の傾きがゼロになるよ
うにしきい値を設定しているので、作業者の勘や手間費
用のかかる実機の破損などを行なわなくても、合理的に
しきい値を設定でき、正確に軸受の異常を検出できる。
法は、ＡＥ信号がしきい値を越えた時の発生周期毎の発
生数を検出し、この発生周期に対するＡＥ信号の発生回
数の分布を直線近似し、その着線の傾きがゼロになるよ
うにしきい値を設定しているので、作業者の勘や手間費
用のかかる実機の破損などを行なわなくても、合理的に
しきい値を設定でき、正確に軸受の異常を検出できる。
また、この発明の軸受の異常検出方法は、ＡＥ信号の発
生周期に対する発生回数の分布を直線近似し、この直線
の傾きが水平になるようにしきい値を設定するので、し
きい値の設定を自動化することが可能である。
生周期に対する発生回数の分布を直線近似し、この直線
の傾きが水平になるようにしきい値を設定するので、し
きい値の設定を自動化することが可能である。
第１図はこの発明の方法を実施するためのブロック図、
第２図(a)はＡＥ信号を包絡線検波した波形を示す図、
第２図(b),(c),(d)は発生周期に対するＡＥ信号の発生
数の分布を示す図、第３図はこの発明の方法を実施する
フローチャート、第４図は横軸に時間を縦軸に振幅を表
わしたＡＥ信号を表わす波形図、第５図は横軸に周期を
縦軸に発生数を表わしたグラフ、第６図，第７図は横軸
に周期を縦軸にＡＥ信号の発生数を表わし、その分布を
直線近似した状態を表わす図である。 １……ＡＥセンサ、２……プリアンプ、 ３……バンドパスフィルタ、４……メインアンプ、 ５……包絡線検波回路、６……比較器、 ７……コンピュータ、８……回転センサ、 ９……Ｄ／Ａ変換器。
第２図(a)はＡＥ信号を包絡線検波した波形を示す図、
第２図(b),(c),(d)は発生周期に対するＡＥ信号の発生
数の分布を示す図、第３図はこの発明の方法を実施する
フローチャート、第４図は横軸に時間を縦軸に振幅を表
わしたＡＥ信号を表わす波形図、第５図は横軸に周期を
縦軸に発生数を表わしたグラフ、第６図，第７図は横軸
に周期を縦軸にＡＥ信号の発生数を表わし、その分布を
直線近似した状態を表わす図である。 １……ＡＥセンサ、２……プリアンプ、 ３……バンドパスフィルタ、４……メインアンプ、 ５……包絡線検波回路、６……比較器、 ７……コンピュータ、８……回転センサ、 ９……Ｄ／Ａ変換器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 重人 大阪府大阪市南区鰻谷西之町２番地 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 藤本 芳樹 大阪府大阪市南区鰻谷西之町２番地 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 原田 俊二 兵庫県西宮市高畑町３番48号 川鉄計量器 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】軸受からのアコースティックエミッション
をＡＥセンサで検出し、上記ＡＥセンサからのＡＥ信号
としきい値とを比較手段で比較し、この比較手段の比較
結果に基づき、軸受の異常を検出する軸受の異常検出方
法であって、 上記ＡＥ信号がしきい値を超えたときの上記ＡＥ信号の
発生周期を周期算出手段で算出し、上記発生周期を有す
るＡＥ信号の発生数を発生周期毎に集計手段で集計し、
この集計手段で集計された発生周期毎のＡＥ信号の発生
数の分布を表わす直線の傾きがなくなるように上記しき
い値を設定することを特徴とする軸受の異常検出方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62140486A JPH0625709B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出方法 |
| DE8888305022T DE3875398T2 (de) | 1987-06-03 | 1988-06-02 | Vorrichtung zum feststellen von fehlern in lagern. |
| EP88305022A EP0297729B1 (en) | 1987-06-03 | 1988-06-02 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| KR1019880006663A KR970000636B1 (ko) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | 베어링의 이상검출장치 |
| US07/201,968 US4884449A (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| CA000568612A CA1297187C (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
| AU17362/88A AU598381B2 (en) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | Apparatus for detecting a failure in bearings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62140486A JPH0625709B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63304132A JPS63304132A (ja) | 1988-12-12 |
| JPH0625709B2 true JPH0625709B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=15269728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62140486A Expired - Lifetime JPH0625709B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 軸受の異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625709B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021074995A1 (ja) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 日本電信電話株式会社 | 閾値取得装置、その方法、およびプログラム |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2515876B2 (ja) * | 1989-03-10 | 1996-07-10 | 株式会社日立製作所 | 被検体のａｅ診断装置 |
| US9297731B2 (en) * | 2010-04-06 | 2016-03-29 | Varel Europe S.A.S | Acoustic emission toughness testing for PDC, PCBN, or other hard or superhard material inserts |
| CN113404651B (zh) * | 2020-03-16 | 2022-08-26 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的数据异常检测方法和装置 |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP62140486A patent/JPH0625709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021074995A1 (ja) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 日本電信電話株式会社 | 閾値取得装置、その方法、およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63304132A (ja) | 1988-12-12 |
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