(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に配置された駆動軸を備え、水面下に位置する吸込み口から水面と垂直の方向に水を吸込む立軸ポンプを有してなるポンプ系の振動監視方法であって、ポンプ立軸方向の加振振動数を検出して監視し、検出したポンプ立軸方向の加振振動数が、ポンプ水平方向の固有振動数の２倍の振動数を含む予め定めた警報領域にあるとき、振動増加の危険性を警報するものとし、
ポンプ運転中に、ポンプ水平方向の固有振動数を検出し、前記警報領域は、検出されたポンプ水平方向の固有振動数に基いて設定されることを特徴とするポンプ系の振動監視方法。
【請求項２】
上下方向に配置された駆動軸を備え、水面下に位置する吸込み口から水面と垂直の方向に水を吸込む立軸ポンプを有してなるポンプ系の振動監視方法であって、加振力の振動数を検出するとともに、ポンプの立軸方向の固有振動数fvn及び水平方向の固有振動数fhnを検出し、立軸方向の固有振動数fvnが水平方向の固有振動数fhnに対して、0.975≦２fhn／fvn≦1.025の関係にあり、かつ、加振力の振動数が立軸方向或いは水平方向の固有振動数に近くなったとき、振動増加の危険性を警報するポンプ系の振動監視方法。
【請求項３】
回転の駆動軸を上下方向にし、吸込み口を水面下に位置させて設置され、水面と垂直の方向に水を吸込む立軸ポンプを有してなるポンプ系の振動監視方法であって、ポンプ上下方向高さの異なる複数箇所それぞれで、上下方向の振動と、互いに直交する水平２方向の振動を計測するとともに、ポンプの少なくとも２箇所でポンプ内部の水の圧力変化を計測し、計測した信号のそれぞれを周波数分析して立軸方向の加振振動数を検出、監視し、立軸方向の加振振動数がポンプ水平方向の固有振動数の２倍の振動数を含む予め定めた警報領域にあるとき、振動増加の危険性を警報する手順を含んでなるポンプ系の振動監視方法。
【請求項４】
回転の駆動軸を上下方向にし、吸込み口を水面下に位置させて設置され、水面と垂直の方向に水を吸込む立軸ポンプを有してなるポンプ系の振動監視方法であって、ポンプ上下方向高さの異なる複数箇所それぞれで、上下方向の振動と、互いに直交する水平２方向の振動を計測するとともに、ポンプの少なくとも２箇所でポンプ内部の水の圧力変化を計測し、計測した信号のそれぞれを周波数分析して圧力変動の振動数を検出、監視し、圧力変動の振動数がポンプ水平方向の固有振動数の２倍の振動数を含む予め定めた警報領域にあるとき、振動増加の危険性を警報する手順を含んでなるポンプ系の振動監視方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のポンプ系の振動監視方法において、ポンプ運転中に、計測した前記信号を周波数分析してポンプ水平方向の固有振動数を検出し、前記警報領域は、検出されたポンプ水平方向の固有振動数に基いて設定されることを特徴とするポンプ系の振動監視方法。
【請求項６】
回転の駆動軸を上下方向にし、吸込み口を水面下に位置させて設置され、水面と垂直の方向に水を吸込む立軸ポンプを有してなるポンプ系の振動監視方法であって、ポンプ上下方向高さの異なる複数箇所それぞれで、上下方向の振動と、互いに直交する水平２方向の振動を計測するとともに、ポンプの少なくとも２箇所でポンプ内部の水の圧力変化を計測し、計測した信号のそれぞれを周波数分析して加振力の振動数を検出するとともに、ポンプの立軸方向の固有振動数fvn及び水平方向の固有振動数fhnを検出し、立軸方向の固有振動数fvnが水平方向の固有振動数fhnに対して、0.975≦２fhn／fvn≦1.025の関係にあり、かつ、加振力の振動数が立軸方向或いは水平方向の固有振動数に近くなったとき、振動増加の危険性を警報するポンプ系の振動監視方法。
【請求項７】
回転軸を上下方向にして設置されたポンプと、このポンプの下面に結合され下方に向かって開口する吸込み口と、前記ポンプの上面に軸線を上下方向にして結合された円筒状の吐出ケーシングと、前記吐出ケーシングの上端部に結合されたベンド管と、前記ベンド管上面に取りつけられた原動機支持構造物と、前記吐出ケーシングの内部に軸線を上下方向にして配置され、下端が前記ポンプの回転軸に結合された駆動軸と、前記原動機支持構造物に取りつけられた減速機を介して前記駆動軸を回転駆動する原動機と、前記吐出ケーシングの外周に結合されて、少なくとも前記ポンプ、原動機、減速機、吐出ケーシング、ベンド管の重量をポンプ据付座に伝達する支持構造物と、を有してなるポンプ系の振動監視方法であって、前記吐出ケーシング、支持構造物、原動機支持構造物及びベンド管のうちの複数箇所で立軸方向及び互いに直交する水平２方向の振動を計測し、前記吐出ケーシング、吸込み口、及びベンド管のうちの少なくとも２箇所で内部の流体の圧力変化を計測し、計測結果として出力された信号を周波数分析して立軸方向の加振振動数を検出して監視し、立軸方向の加振振動数が水平方向の固有振動数の２倍の振動数を含む予め定められた警報領域にあるとき、振動増加の危険性を警報するポンプ系の振動監視方法。
【請求項８】
回転軸を上下方向にして設置されたポンプと、このポンプの下面に結合され下方に向かって開口する吸込み口と、前記ポンプの上面に軸線を上下方向にして結合された円筒状の吐出ケーシングと、前記吐出ケーシングの上端部に結合されたベンド管と、前記ベンド管上面に取りつけられた原動機支持構造物と、前記吐出ケーシングの内部に軸線を上下方向にして配置され、下端が前記ポンプの回転軸に結合された駆動軸と、前記原動機支持構造物に取りつけられた減速機を介して前記駆動軸を回転駆動する原動機と、前記吐出ケーシングの外周に結合されて、少なくとも前記ポンプ、原動機、減速機、吐出ケーシング、ベンド管の重量をポンプ据付座に伝達する支持構造物と、を有してなるポンプ系の振動監視方法であって、前記吐出ケーシング、支持構造物、原動機支持構造物及びベンド管のうちの複数箇所で立軸方向及び互いに直交する水平２方向の振動を計測し、前記吐出ケーシング、吸込み口、及びベンド管のうちの少なくとも２箇所で内部の流体の圧力変化を計測し、計測結果として出力された信号を周波数分析して圧力変動の振動数を検出して監視し、圧力変動の振動数が水平方向の固有振動数の２倍の振動数を含む予め定められた警報領域にあるとき、振動増加の危険性を警報するポンプ系の振動監視方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載のポンプ系の振動監視方法において、ポンプ運転中に、計測結果として出力された前記信号を周波数分析してポンプ水平方向の固有振動数を検出し、前記警報領域は、検出されたポンプ水平方向の固有振動数に基いて設定されることを特徴とするポンプ系の振動監視方法。
【請求項１０】
回転軸を上下方向にして設置されたポンプと、このポンプの下面に結合され下方に向かって開口する吸込み口と、前記ポンプの上面に軸線を上下方向にして結合された円筒状の吐出ケーシングと、前記吐出ケーシングの上端部に結合されたベンド管と、前記ベンド管上面に取りつけられた原動機支持構造物と、前記吐出ケーシングの内部に軸線を上下方向にして配置され、下端が前記ポンプの回転軸に結合された駆動軸と、前記原動機支持構造物に取りつけられた減速機を介して前記駆動軸を回転駆動する原動機と、前記吐出ケーシングの外周に結合されて、少なくとも前記ポンプ、原動機、減速機、吐出ケーシング、ベンド管の重量をポンプ据付座に伝達する支持構造物と、を有してなるポンプ系の振動監視方法であって、前記吐出ケーシング、支持構造物、原動機支持構造物及びベンド管のうちの複数箇所で立軸方向及び互いに直交する水平２方向の振動を計測し、前記吐出ケーシング、吸込み口、及びベンド管のうちの少なくとも２箇所で内部の流体の圧力変化を計測し、計測結果として出力された信号を周波数分析して加振力の振動数を検出するとともに、ポンプの立軸方向の固有振動数fvn及び水平方向の固有振動数fhnを検出し、立軸方向の固有振動数fvnが水平方向の固有振動数fhnに対して、0.975≦２fhn／fvn≦1.025の関係にあり、かつ、加振力の振動数が立軸方向或いは水平方向の固有振動数に近くなったとき、振動増加の危険性を警報するポンプ系の振動監視方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載のポンプ系の振動監視方法において、前記ポンプの吐出流量、回転数、吐出圧力、吸込み水位を含む運転条件を所定の時間間隔で取りこんで記憶格納するとともに、前記運転条件を取りこむ各時点での前記決定した各加振振動数と固有振動数および警報出力の有無を記憶格納し、ポンプ運転条件変更時には、変更後の運転条件での警報出力の有無を格納記憶している前記データに基いて判定するよう構成されていることを特徴とするポンプ系の振動監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポンプの原動機加振力、流体加振力等によるポンプ運転時の振動を防止あるいは減少させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
振動予知のためには振動値のみを監視する方法が採られることが多い。例えば特開１０−１７６９５０号公報記載の「振動監視装置」では、振動監視の対象となる装置の振動について過去から現在までの振動状態の変化を初期の振動値に対する相対値で視覚的に認識できるよう表示する振動監視装置をキャンドモーターポンプに適用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ポンプ運転時の振動を予知・防止するための従来技術の振動値のみを監視する方法では、初期の振動測定値との相対比較で判定するしかなく、共振により振動が大きくなるまで感知できない。このため、共振により過大な振動が生ずるおそれがあった。
【０００４】
本願発明の目的は、共振により振動が大きくなるまえに、ポンプ運転時の過大な振動を予知・防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るポンプの振動を予知し防止する方法及び装置の基本的な部分は次の二つから成る。
【０００６】
その一つは、ポンプの複数箇所、例えばケーシングやその支持構造物、原動機支持構造物、ベンド管部の、立軸方向及び水平方向の振動と、配管あるいはケーシングの内部流体の圧力を計測し、通常の共振関係（加振振動数＝固有振動数）だけでなく、パラメトリック励振の発生条件を監視することにより、振動発生を予知、警告することである。
【０００７】
他の一つは、ポンプ運転条件及び上記計測・監視データを保存しておき、連続運転時や運転条件変更時に参照可能とすることである。
【０００８】
パラメトリック励振の発生条件の一つは、立軸方向の加振振動数ｆｖが、水平方向の固有振動数ｆｈｎの２倍の振動数の近傍にあることであり、具体的には水平方向の固有振動数ｆｈｎの２倍の振動数を含んで設定される警報領域にあることである。警報領域の幅は、立軸方向の振動の加速度の大きさに応じて設定する必要はある。
【０００９】
パラメトリック励振の発生条件の他の一つは、ポンプ内部の水の圧力変動に起因する加振振動数ｆｐが、水平方向の固有振動数ｆｈｎの２倍の振動数の近傍にあることであり、具体的には水平方向の固有振動数ｆｈｎの２倍の振動数を含んで設定される前記警報領域にあることである。
【００１０】
パラメトリック励振の発生条件のさらに他の一つは、立軸方向の固有振動数ｆｖｎが、水平方向の固有振動数ｆｈｎに対して、０．９７５≦２ｆｈｎ／ｆｖｎ≦１．０２５の条件を満たし、かつ、水平方向の加振力の加振振動数ｆｈ  ≒ｆｈｎ（ｆｈがｆｈｎの±５％の範囲内）または立軸方向の加振力の加振振動数ｆｖ≒ｆｖｎ（ｆｖ  がｆｖｎ  の±５％の範囲内）の条件が満たされることである。
【００１１】
前記各加振振動数、固有振動数は、ポンプの複数箇所に取りつけた加速度計で計測した立軸方向や水平方向の振動のデータの周波数分析結果、ポンプの複数箇所に取りつけた圧力計で計測したポンプ内の水の圧力変動のデータの周波数分析結果に基いて算出できる。
【００１２】
算出された前記各加振振動数、固有振動数に基いて、前記パラメトリック励振の発生条件のいずれかが成立するかどうかを判断する。前記パラメトリック励振の発生条件のいずれかが成立すると判断されたら、振動増大の危険性ありとして警報を出力する。また、警報出力に併せて、ポンプ運転条件の変更を指示する制御信号を出力する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図８を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るポンプ設備を示す断面図で、図示のポンプ設備は、建屋７に形成された吸込水路１３と、この吸込水路１３の水を排水するポンプ系３２と、ポンプ系３２に付属して設けられた制御部を含んで構成されている。
【００１４】
ポンプ系３２は、吸込水路１３の水面下に回転軸を上下方向にし吸込口１２を下方に向けて配置されたポンプ部１と、ポンプ部１の上側にポンプ部１と同心状に結合された円筒状の吐出側ケ−シング５と、吐出側ケ−シング５の上側に結合されたベンド管１１と、ベンド管１１の下流端に軸線を水平にして結合された吐出弁８と、吐出弁８の出側に接続された吐出配管９と、ベンド管１１の上部に結合された原動機台１０と、原動機台１０に設置され前記ポンプ部１と上下方向に配置された駆動軸４で結合されてポンプ部１を駆動する減速機３及び原動機２と、吐出側ケ−シング５の外周に固着されてポンプ系全体を建屋７に結合して支持する支持構造物６と、を含んで構成されている。すなわち、ポンプ系３２は、水路水面と垂直方向に水を吸込む立軸ポンプからなっている。
【００１５】
制御部は、図２に示すように、ポンプ系３２に装着された加速度計１５〜２３及び圧力計２４〜２６と、加速度計１５〜２３及び圧力計２４〜２６に接続されたＡ／Ｄ変換器２７と、Ａ／Ｄ変換器２７に接続されたＦＦＴアナライザ２８と、ＦＦＴアナライザ２８に接続された演算・表示・保存・参照部２９と、演算・表示・保存・参照部２９に接続されたポンプ制御装置３１と、を含んで構成され、ポンプ制御装置３１は、ポンプ系３２に接続されて原動機２及び減速機３を介してポンプ部１を駆動し、制御する。演算・表示・保存・参照部２９は、インターネット３０に接続されている。ポンプ制御装置３１は、図示されていない入出力装置を介して入力されるポンプ系の運転管理者の操作指示による他、図示されていないセンサの信号を入力として生成される内装された制御プログラムによる自動制御信号、演算・表示・保存・参照部２９から入力される制御信号、インターネット３０を介して入力される制御信号等により、ポンプ系３２の運転や吐出弁８の開度を制御する。
【００１６】
振動検出手段である加速度計１５、１６、１７、１８、２１、２２は、管の軸方向と周方向の加速度成分を連続的に計測するもので、同じく振動検出手段である加速度計１９、２０は、支持構造物６の上面の互いに同じ高さの位置に設置され、上下方向の加速度成分を連続的に計測するものである。振動検出手段である加速度計２３は、原動機２の上面中央に設置され、立軸方向の振動の加速度成分を計測する。加速度計１５、１７、２１は、それぞれ上下方向の高さ（駆動軸をｚ軸としたとき、ｚ軸方向の位置）が異なる、吸込口１２、吐出側ケ−シング５、原動機台１０の外周面にに設置され、いずれも管の上下の中心軸（ｚ軸）を含むｘ−ｚ面の面内の軸方向加速度とｘ−ｚ面に直交する周方向の加速度を測定するように配置されている。加速度計１６、１８、２２は、それぞれ吸込口１２、吐出側ケ−シング５、ベンド管１１の外周面のそれぞれ対応する加速度計１５、１７、２１と同じ高さに設置され、いずれも管の上下の中心軸（ｚ軸）を含むｙ−ｚ面（前記ｘ−ｚ面と直角に交わる面）の面内の軸方向加速度とｙ−ｚ面に直交する周方向の加速度を測定するように配置されている。また、加速度計１９はｘ−ｚ面の面内の加速度を測定するように配置され、加速度計２０は、ｙ−ｚ面の面内の加速度を測定するように配置されている。つまり、加速度計１５、１７、１９、２１と加速度計１６、１８、２０、２２は、管の上下の中心軸（駆動軸つまりｚ軸）を原点とするｘ−ｙ平面上で、９０度ずれた位置に配置されている。
【００１７】
圧力検出手段である圧力計２４は、加速度計１５とほぼ同位置に設けられ吸込側の変動圧力を連続的に計測するもので、同じく圧力検出手段である圧力計２５、２６は、加速度計１７、２２とほぼ同位置に設けられて吐出側の変動圧力を計測する。
【００１８】
加速度計１５〜２３及び圧力計２４〜２６とＡ／Ｄ変換器２７とＦＦＴアナライザ２８と演算・表示・保存・参照部２９で、計測データ処理システムが構成されている。
【００１９】
以下、上記構成の実施の形態の動作について説明する。ポンプ運転時に、図２に示す計測データ処理システムにより、加速度計１５〜２３と圧力計２４〜２６の信号をＡ／Ｄ変換器２７でデジタル化した後、ＦＦＴアナライザ２８を用いてフーリェスペクトルを計算し、圧力変動の周波数を求める。また、圧力信号を入力、振動値を応答として周波数応答関数（振幅比と位相）をＦＦＴアナライザ２８を用いて求める。図６にフーリェスペクトルの例を示し、図７に周波数応答関数の例を示す。
【００２０】
演算・表示・保存・参照部２９では、ＦＦＴアナライザ２８から出力されるフーリェスペクトルや周波数応答関数を用いて、まず立軸方向の振動モードの固有振動数を決定する。軸方向の加速度成分を計測する複数の加速度信号の周波数応答関数から、共通するピークの周波数を選び、圧力との位相が±９０゜に近い場合、管系の立軸方向の固有振動数ｆｖｎと決定する。圧力との位相が±９０゜に近いことは、共振していることを意味する。立軸方向の振動モードであることの判定には、支持構造物に設けた加速度計１９、２０の信号の周波数応答関数やフーリェスペクトルの共通するピークの周波数の振幅値（絶対値）がほぼ同等の大きさであることが有力な根拠となる。
【００２１】
演算・表示・保存・参照部２９は、同様に、周方向の加速度成分を計測する複数の加速度信号を図１におけるｘ−ｚ面或はｙ−ｚ面の成分に分け、それぞれの周波数応答関数から共通するピークの周波数を選び、圧力との位相が±９０゜に近い場合、管系のｘ−ｚ面或はｙ−ｚ面内の水平方向の固有振動数ｆｈｎと決定する。管系の水平方向の振動モードであることの判定には、支持構造物に設けた加速度計１９、２０の信号の周波数応答関数やフーリェスペクトルの共通するピークの周波数のスペクトル値がどちらか一方が卓越して大きく他方はゼロに近いことが有力な根拠となる。加速度計１９、２０の信号から得られた結果のうち、大きい方が含まれる面内で管系が水平方向に振動するモードとなる。
【００２２】
演算・表示・保存・参照部２９は、次に、軸方向の加速度成分を計測する複数の加速度信号のフーリェスペクトルから、共通するピークの振動数を選び、管系の立軸方向の加振力の加振振動数ｆｖを決定する。立軸方向の強制振動成分であることの判定には、支持構造物に設けた加速度計１９、２０の信号のフーリェスペクトルの共通するピークの振動数のスペクトル値がほぼ同等の大きさであることが有力な根拠となり、この振動数で立軸方向に加振される。
【００２３】
同様に演算・表示・保存・参照部２９は、周方向の加速度成分を計測する複数の加速度信号のフーリェスペクトルのピークを求め、図１におけるｘ−ｚ面或はｙ−ｚ面の成分に分けて、それぞれの面内の水平方向の加振力の加振振動数ｆｈを決定する。管系の水平方向の強制振動成分であることの判定には、支持構造物に設けた加速度計１９、２０の信号のフーリェスペクトルの共通するピークの周波数のスペクトル値がどちらか一方が卓越して大きく他方はゼロに近いことが有力な根拠となる。大きいほうが含まれる面内で管系が水平方向に加振される。
【００２４】
これらの加振力は原動機、ポンプ、減速機等から生ずる。
【００２５】
圧力計の信号のフーリェスペクトルから、変動圧力による加振振動数ｆｐが得られる。
【００２６】
演算・表示・保存・参照部２９は、次に、加振振動数と固有振動数の関係を監視して、共振の恐れがある時警告を出す。一般の共振現象である加振振動数と固有振動数が一致する場合は、当然のことである。ここでは、特に以下の場合について判定し、必要に応じ警告信号を出力する。まず、立軸方向の加振振動数ｆｖがｘ−ｚ面或はｙ−ｚ面内の水平方向の固有振動数ｆｈｎ  のほぼ２倍になると、水平方向の振幅が大きくなる恐れがある。これはパラメトリック励振現象と呼ばれる。パラメトリック励振現象の模式図を図４に示す。水平方向の振動１周期の間に軸方向の振動が２周期生ずる。すなわち、立軸方向の振動数が水平方向の固有振動数のほぼ２倍になっている。立軸ポンプでこの条件を満たす立軸方向の加振振動数が加わると水平方向の振動が生じやすいことになる。この条件を満たす場合、警告を発し回転数を変更してこの危険な条件を変更することを指示する。立軸方向の加振源としては上述の原動機、ポンプ、減速機等がある。
【００２７】
この場合のパラメトリック励振が生じる恐れの多い立軸方向の加振振動数ｆｖの範囲は、ｘ−ｚ面或はｙ−ｚ面内の水平方向の固有振動数ｆｈｎ  の２倍の周波数を中心にした領域であるが、領域の広さは、立軸方向の加速度に関連している。図８は、立軸方向の振動の加速度の大きさを縦軸に取り、立軸方向の加振振動数ｆｖを横軸にとって、パラメトリック励振が生じる危険性のある立軸方向の加振振動数領域（警報領域）を、曲線Ａの内側として示している。すなわち、立軸方向の振動の加速度が小さければ、パラメトリック励振が生じる危険性のある立軸方向の加振振動数ｆｖの範囲も狭まる。したがって、パラメトリック励振が生じる危険性のある立軸方向の加振振動数ｆｖの領域の広さは、実際のプラントの、立軸方向の振動の加速度のレベルに応じて、前記ｘ−ｚ面或はｙ−ｚ面内の水平方向の固有振動数ｆｈｎ  の２倍の周波数の両側に設定するのが望ましい。
【００２８】
図８の場合、対象のポンプ系に生じる立軸方向の振動の加速度のレベルを考慮して、パラメトリック励振が生じる危険性のある立軸方向の加振振動数ｆｖの範囲、すなわち警報領域が、２ｆｈｎ−２ｆｈｎ×０．０５≦ｆｖ≦２ｆｈｎ＋２ｆｈｎ×０．０５に設定されている。立軸方向の加振振動数ｆｖがこの警報領域にあるときは、振動増大の危険性を示す警報を出力し、ポンプ系の運転管理者に対応を促すか、前記図２に示すポンプ制御装置３１により、運転条件を変更することになる
また、変動圧力の振動数をｆｐとするとベンド管１１の立軸方向加振力の振動数がｆｐとなる。立軸方向加振力の振動数ｆｐがｘ−ｚ面或はｙ−ｚ面内の水平方向の固有振動数ｆｈｎ  のほぼ２倍（２ｆｈｎ−２ｆｈｎ×０．０５≦ｆｐ≦２ｆｈｎ＋２ｆｈｎ×０．０５）になると、パラメトリック励振現象により立軸方向加振によって水平方向の振幅が大きくなる恐れがある。この条件を満たす場合、演算・表示・保存・参照部２９は、警告信号を発し、ポンプ回転数を変更してこの危険な状態を惹起している運転条件を変更することを指示する。ここでいう運転条件は、図５に示されているように、ポンプ吐出流量、ポンプ回転数、ポンプ吐出圧力、吸込み水位の組合せであり、これらの値を少なくとも一つ変えることで振動状態が変化し、前記危険な状態を回避することができる。
【００２９】
更に、加振振動数ｆｅ（ｆｈ，ｆｖ）と立軸方向固有振動数ｆｖｎ、水平方向固有振動数ｆｈｎの間の関係をチェックする。ｆｖｎ  ≒２ｆｈｎ（０．９７５≦２ｆｈｎ／ｆｖｎ≦１．０２５）の内部共振条件を満たし、且つｆｈ≒ｆｈｎ（ｆｈがｆｈｎの±５％の範囲内）またはｆｖ≒ｆｖｎ（ｆｖがｆｖｎ  の±５％の範囲内）の時、小さい加振力でパラメトリック励振が発生する恐れがある。この条件を満たす場合、演算・表示・保存・参照部２９は警告信号を発し、ポンプ回転数を変更してこの危険な状態を惹起している運転条件を変更することを指示する。
【００３０】
上述の手順の流れを図３のフローチャートに示す。演算・表示・保存・参照部２９は、図３に示す演算処理を予め定められている時間間隔で実行し、パラメトリック励振による振動増大の恐れがないかどうかを判定する。連続運転時や運転条件変更時には、加振振動数と固有振動数を演算・表示・保存・参照部２９により表示し、上記の振動数関係により不安定振動発生の危険性の有無判定を行い、パラメトリック励振の条件を満たす場合、警告信号を発し、ポンプ制御装置３１によりポンプ回転数を変更するなどの対応をして安定条件下の運転モードにする。
【００３１】
演算・表示・保存・参照部２９としてパソコンを使用し、このパソコンをインターネット３０に接続して前記フーリェスペクトルや周波数応答関数、さらには前記ｆｈ，ｆｖ、ｆｈｎ，ｆｖｎをインターネット３０に接続した端末から読み出せるようにすることにより、関係者は遠隔地から振動状態を参照し、パラメトリック励振の条件を満たす場合、警告を発し、ポンプ制御装置３１により回転数変更などの対応処置ができる。
【００３２】
上記実施の形態のポンプ設備は、吸込水位、回転数、流量、吐出圧力などの条件を変えて運転される場合がある。このため、図５に示すようにポンプ吐出流量、ポンプ回転数、吐出圧力、吸込水位等の運転条件を、前記ポンプ制御装置３１を介して、演算・表示・保存・参照部２９に、所定の時間間隔で取りこんで記憶格納するとともに、それら運転条件のデータを取りこむ各時点での、前記各加振振動数及び固有振動数ならびに警報出力の有無を併せて記憶格納しておき、連続運転時や運転条件変更時に参照することにより、振動発生を予知し、防止することができる。また、演算・表示・保存・参照部２９にパソコンを使用し、このパソコンをインターネット３０に接続して前記図５に示すデータをインターネット３０に接続した端末から読み出せるようにすることにより、関係者が離れた場所から過去及び現在の運転条件と振動の関係を参照するための装置を提供できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、広範囲の運転状態の立軸ポンプの振動増大を予知・防止あるいは減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るポンプ設備を示す側面図である。
【図２】図１に示す実施の形態における計測データ処理システムの要部構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す実施の形態における計測データ処理システムの演算処理の流れを示す手順図である。
【図４】図１に示す実施の形態における水平方向振動と立軸方向振動の振動数関係の例を示す概念図である。
【図５】図１に示す実施の形態において採取され格納される運転条件と加振振動数及び固有振動数のデータを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態によるフーリエスペクトルの例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態による周波数応答関数の例を示す図である。
【図８】パラメトリック励振の恐れのある周波数領域の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１  ポンプ部
２  原動機
３  減速機
４  駆動軸
５  吐出ケ−シング
６  支持構造物
７  建屋
８  吐出弁
９  吐出配管
１０  原動機台
１１  ベンド管
１２  吸込口
１３  吸込水路
１４  水表面
１５〜２３  加速度計
２４〜２６  圧力計
２７  Ａ／Ｄ変換器
２８  ＦＦＴアナライザ
２９  演算・表示・保存・参照部
３０  インターネット
３１  ポンプ制御装置
３２  ポンプ系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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