(57)【要約】【課題】振動計測の結果を記録する際に、計測場所の誤記入などのエラーを抑制する。【解決手段】振動計測装置は、複数の箇所の振動が継続的に監視される計測対象に対して、複数の箇所の振動を順次に計測するために用いられる。振動計測装置は、計測対象の所定箇所に取り付けられ所定箇所を特定する識別子が記録された記録媒体から、識別子を読み取って計測点情報として記憶する振動計測点読取部と、振動計測点読取部が識別子を読み取るときに、所定箇所の振動を計測して振動情報として計測点情報と対応づけて監視テーブルに格納する振動計測部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の箇所の振動が継続的に監視される計測対象に対して、前記複数の箇所の振動を順次に計測するための振動計測装置であって、
前記計測対象の所定箇所に取り付けられ前記所定箇所を特定する識別子が記録された記録媒体から、前記識別子を読み取って計測点情報として記憶する振動計測点読取部と、
前記振動計測点読取部が前記識別子を読み取るときに、前記所定箇所の振動を計測して振動情報として前記計測点情報と対応づけて監視テーブルに格納する振動計測部
とを具備する振動計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載された振動計測装置であって、
更に、前記場所読取部が前記計測点情報を記憶するときに、当該日時を前記計測点情報と対応づけて前記監視テーブルに格納する履歴記録部と、
前記振動計測部が前記所定箇所の振動を計測したとき、現在を基準にして設定された所定の過去の期間における前記監視テーブルに格納された前記所定箇所の前記振動情報と比較して所定の基準を上回る振動が計測された場合に警告を発する警告部
とを具備する振動計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載された振動計測装置であって、
更に、前記所定の過去の期間における前記所定箇所の前記振動情報を対象として周波数解析を行い、その結果を振動履歴として記録する周波数解析部を具備し、
前記所定の基準は、計測された前記所定箇所の振動が、対応する箇所の前記振動履歴に基づいて設定された基準を上回っていることを示す
振動計測装置。
【請求項４】
請求項３に記載された振動計測装置であって、
前記計測対象は回転的に駆動する駆動部を有し、
前記所定の基準は、計測された前記所定箇所の振動が、対応する箇所の前記振動履歴に基づいて周波数依存的に設定された基準を上回っていることを示す
振動計測装置。
【請求項５】
請求項４に記載された振動計測装置であって、
更に、前記場所読取部が前記複数の箇所のうち前記駆動部の軸受に近い場所に取り付けられた前記記録媒体の前記識別子を読み取って前記計測点情報を記憶するときに、前記所定箇所の温度を計測して温度情報として前記計測点情報と対応づけて前記監視テーブルに格納する温度計測部
とを具備する振動計測装置。
【請求項６】
複数の箇所の振動が継続的に監視される計測対象に対して、前記複数の箇所の振動を順次に計測するための振動計測システムであって、
前記計測対象の所定箇所に取り付けられ、前記所定箇所を特定する識別子が記録された記録媒体と、
前記記録媒体に記録された前記識別子を読み取って計測点情報として記録する振動計測点読取部と、
前記振動計測点読取部が前記識別子を読み取るときに、前記所定箇所の振動を計測して振動情報として前記計測点情報と対応づけて監視テーブルに格納する振動計測部
とを具備する振動計測システム。
【請求項７】
複数の箇所の振動が継続的に監視される計測対象に対して、前記複数の箇所の振動を順次に計測する振動計測方法であって、
前記計測対象の所定箇所に、前記所定箇所を特定する識別子が記録された記録媒体を取り付ける工程と、
前記記録媒体に記録された前記識別子を読み取って計測点情報として記録する工程と、
前記記録する工程において前記識別子を読み取るときに、前記所定箇所の振動を計測して振動情報として前記計測点情報と対応づけて監視テーブルに格納する工程
とを具備する振動計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動を計測する技術に関する。本発明は特に、計測対象の複数の箇所の振動を継続的に監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント機器などの装置は、振動を監視することが求められる場合が多い。そのため振動の計測対象の装置には、振動を定点観測するための計測点が設定される。計測点は複数の箇所に設定されることが多い。
【０００３】
特許文献１には、多数の計測点の振動を計測するための装置が記載されている。この装置は、船舶や橋梁など大型構造物の多数点の振動を同時に計測する。
【０００４】
一方、計測の担当者が手に持って移動しながら複数の計測点の振動を順次に計測する可搬式の振動計測装置も用いられている。図１は、そのような装置の参考例を示す。計測対象１０１の複数の箇所に計測点１０２が設定される。振動計測の担当者はポータブル振動計１０３を用いて計測点１０２の振動計測を行う。振動ピックアップ１０４は計測点１０２の振動を計測する。その結果は振動レベル表示部１０５に表示される。担当者はその表示を見て、記録用紙に、日時、その計測点１０２の識別番号、及び振動レベルを記録する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−０５５５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の参考例のような方法により振動計測の履歴を採る場合、計測点の誤記入等のヒューマンエラーが発生する可能性がある。更にデータシートへの書き写しの作業などに時間がかかるという問題がある。これらの問題を解決する振動計測技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面における振動計測装置は、複数の箇所の振動が継続的に監視される計測対象に対して、複数の箇所の振動を順次に計測するための振動計測装置である。その振動計測装置は、計測対象の所定箇所に取り付けられ所定箇所を特定する識別子が記録された記録媒体から、識別子を読み取って計測点情報として記憶する振動計測点読取部と、振動計測点読取部が識別子を読み取るときに、所定箇所の振動を計測して振動情報として計測点情報と対応づけて監視テーブルに格納する振動計測部とを備える。
【０００８】
本発明の一側面における振動計測システムは、本発明による振動計測装置と、計測対象の所定箇所に取り付けられ、所定箇所を特定する識別子が記録された記録媒体を備える。
【０００９】
本発明の一側面における振動計測方法は、複数の箇所の振動が継続的に監視される計測対象に対して、複数の箇所の振動を順次に計測する振動計測方法である。その振動計測方法は、計測対象の所定箇所に、所定箇所を特定する識別子が記録された記録媒体を取り付ける工程と、記録媒体に記録された識別子を読み取って計測点情報として記録する工程と、記録する工程において識別子を読み取るときに、所定箇所の振動を計測して振動情報として計測点情報と対応づけて監視テーブルに格納する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、振動計測の結果を記録する際のエラーを抑制することを可能とする技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、可搬式の振動計測装置の参考例を示す。
【図２】図２は、振動計測システムを示す。
【図３】図３は、振動計測システムを示す。
【図４】図４は、振動計測システムを示す。
【図５】図５は、振動計測システムの表示・記憶部の構成を示す。
【図６】図６は、振動計測システムの動作を示す。
【図７】図７は、表示・記憶部に格納される周波数解析の結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図２は、第１実施形態における振動計測システムを示す。プラント機器等の計測対象１に複数の計測点２が設定される。計測対象１の各計測点２にバーコード及びＱＲコードに例示される画像コード４が印刷されたシート状の媒体が取り付けられる。画像コード４には、各計測点２を他の計測点２と区別して個別に特定する識別子である計測点情報が示される。
【００１３】
振動計測装置は、計測用のヘッドを有する。そのヘッドには、同じ方向に向けられた振動ピックアップ５とリーダ６とが並んで取り付けられる。振動計測の担当者が振動ピックアップ５を計測点２に押し当てて所定の計測操作を行うと、振動ピックアップ５は計測点２の振動の計測を行う。振動レベル表示部７には振動ピックアップ５が計測した振動レベルが表示される。その計測操作に応答して、リーダ６は画像コード４の計測点情報を読み取る。読み取られた計測点情報は、計測点表示部８に表示される。担当者は、振動レベル表示部７に表示された振動レベル情報と計測点表示部８に表示された計測点情報とを確認する。担当者が所定の記録操作を行うと、当該計測が行われたときの日時を示す日時情報と対応づけて振動レベル情報と計測点情報とが記録部９に保存される。
【００１４】
以上のような動作による振動計測においては、画像コードに示された計測点２の識別情報によって振動履歴が作成されるため、人間による誤記入を防ぐことができる。また日時と、計測点２の計測点情報と、振動レベル情報とが対応づけられたデータが計測時に作成されるため、データの再記入、入力などの手間が省略される。
【００１５】
図３は、第２実施形態における振動計測システムを示す。プラント機器等の計測対象１に複数の計測点２が設定される。計測対象１の各計測点２に非接触ＩＣチップ１０が取り付けられる。非接触ＩＣチップ１０には計測点２を個別に特定するための計測点情報が予め記録される。非接触ＩＣチップ１０を用いることにより、画像コードが劣化しやすい環境下でも長期間に渡って計測点情報を取得することができる。
【００１６】
第２実施形態における振動計測装置は、第１実施形態におけるリーダ６に換えて、非接触ＩＣチップ１０に格納された情報を読み取るリーダ１１を備える。振動計測の担当者は、振動ピックアップ５を計測点２に押し当てて所定の計測操作を行うと、振動ピックアップ５は計測点２の振動の計測を行う。振動レベル表示部７には振動ピックアップ５が計測した振動レベルが表示される。その計測操作に応答して、リーダ１１は非接触ＩＣチップ１０に記録された計測点情報を非接触で読み取る。読み取られた計測点情報は計測点表示部８に表示される。担当者は、振動レベル表示部７に表示された振動レベル情報と計測点表示部８に表示された計測点情報とを確認する。担当者が所定の記録操作を行うと、記録部１２は、当該計測が行われたときの日時を示す日時情報と、計測点情報と、振動レベル情報とを対応づけた振動計測情報をフラッシュメモリ等の小型の記録媒体１３に記録する。
【００１７】
担当者は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１４に、振動計測の履歴を示す表を作成するための専用ソフトウエアを予めインストールする。担当者は記録媒体１３をＰＣ１４に取り付けられたリーダに挿入する。ＰＣ１４の専用ソフトウエアは読み取った振動計測情報を示すグラフを自動的に作成して表示する。
【００１８】
図４は、第３実施形態における振動計測システムを示す。計測対象１は、蒸気タービンの軸受台などの回転駆動する回転軸１５を有する機器である。計測対象１に複数の計測点２が設定される。各計測点２に計測点情報を示す媒体１６が取り付けられる。媒体１６としては、第１実施形態における画像コード又は第２実施形態における非接触ＩＣチップを用いることができる。
【００１９】
振動計測装置は表示・記憶部１９を備える。表示・記憶部１９は振動ピックアップ５、リーダ１７、非接触温度計１８に接続される。表示・記憶部１９は更に記録媒体１３からの情報の読み出しと記録媒体１３への情報の書き込みとを行うリーダ／ライタを備える。記録媒体１３に記録された情報はＰＣ１４によって読み取られる。
【００２０】
図５は、表示・記録部１９の構成を示す。表示・記録部１９は、振動計測点読取部２１、振動計測部２２、履歴記録部２３、周波数解析部２５、警告部２６、温度計測部２８、カレンダー部２９、入力部３０、及び表示部３１を備える。履歴記録部２３は監視テーブル２４を備える。警告部２６は閾値生成部２７を備える。これらの各部は、表示・記録部１９が備えるＣＰＵが記憶装置に格納されたプログラムを読み出して実行することによって実現される機能ブロックである。
【００２１】
次に図６のフローチャートを参照して、このような振動計測システムの動作について説明する。担当者は振動計測装置を手に持ち、計測対象１の複数の計測点２に順次、振動ピックアップ５を押し当てて、振動・記録部１９に設けられた計測ボタンを押して計測開始の入力操作を行う（ステップＳ１）。入力部３０はその操作に応答して、以下のステップＳ２〜Ｓ６の動作のトリガーとなる信号を生成する。カレンダー部２９は日時を示す情報を生成する機能を有し、表示部３１により日時を表示する。カレンダー部２９は更に、今回分の計測結果を記録する今回分レコードからなる監視テーブル２４を生成して日時を記録する（ステップＳ２）。振動計測点読取部２１は、計測を開始するために行われる入力操作に応答して、媒体１６の情報を読み取ることにより計測点２の計測点情報を取得して表示部３１により表示する。計測点情報は、監視テーブル２４の今回分レコードに記録される（ステップＳ３）。
【００２２】
振動計測部２２は、計測開始の入力操作に応答して、振動ピックアップ５により計測点２の振動を所定の時間幅のあいだ計測し、計測した振動レベルを表示部３１により表示する。振動レベルは監視テーブル２４の今回分レコードに記録される（ステップＳ４）。周波数解析部２５は、計測された振動レベルに対して高速フーリエ変換を行い、周波数の関数として振動レベル（振動成分）を計算する。各周波数の振動成分は表示部３１によりグラフ化されて表示される。各周波数の振動成分は監視テーブル２４の今回分レコードに記録される（ステップＳ５）。
【００２３】
ステップＳ１における計測開始の入力操作に応答して、温度計測部２８は、非接触温度計１８により計測点２の温度を検出し、検出された温度を表示部３１により表示する。検出された温度は監視テーブル２４の今回分レコードに記録される（ステップＳ６）。
【００２４】
回転的に駆動する駆動部を有する計測対象１の場合、異常が発生すると、軸受台の付近の温度が上昇することがある。そのため温度の検出は、特に回転軸１５の軸受に近い場所に設定された計測点２に対して行われることが望まれる。
【００２５】
担当者は、振動・記録部１９に設けられた記録ボタンを押して記録操作を行う。入力部３０はその操作に応答して、以下のステップＳ７〜Ｓ１０の動作のトリガーとなる信号を生成する。履歴記録部２３は、監視テーブル２４の今回分レコードを、記録媒体１３に記録された監視テーブルの過去のレコードに追加することによって、アップデートされた監視テーブルを記録媒体１３に格納する（ステップＳ７）。担当者は、すべての計測点２の振動を計測し記録すると、記録媒体１３を取り外してＰＣ１４に取り付けられたリーダに読み取らせ、ＰＣ１４に監視テーブルを保存する。
【００２６】
警告部２６は、過去の振動の計測履歴に基づいて、今回計測された振動レベルが所定の基準を上回っている場合、異常振動の可能性があることを担当者に警告するためのアラーム音を出力する（ステップＳ８〜Ｓ１０）。この動作は、具体的には例えば以下のように行われる。
【００２７】
閾値生成部２７は、担当者の表示・記録部１９の入力装置に対する操作に応答して、記録媒体１３に記録された監視テーブルを参照する。その中で、例えば前回以前の計測値を示すレコードなど、現在を基準にして設定された所定の過去の期間における監視テーブルに格納された計測値を用いて、アラーム発生の基準として用いる閾値を生成する。
【００２８】
閾値生成部２７は、例えば次のようにして閾値を生成する。周波数が所定幅の区間に区切られる。各区間について、所定の過去の期間における振動レベルの計測値の最大値の平均値が計算される。その各区間の平均値に、余裕幅を示す１より大きい所定値を掛ける。この計算により、周波数の区間ごとに閾値が決定される。その結果、図７の振動履歴３２に点線で示すような周波数依存的な閾値が得られる（ステップＳ８）。
【００２９】
警告部２６は、今回の計測から得られた各周波の振動成分を閾値と比較する。振動成分が閾値以下の場合は、警告を出力せずに次の入力操作を待つ（ステップＳ９ＮＯ）。振動成分が閾値を上回っていた場合は（ステップＳ９ＹＥＳ）、警告を出力する（ステップＳ１０）。
【００３０】
計測対象１が回転軸を有する機器である場合、通常の運転時における回転軸の回転数に応じた振動数に振動レベルのピークが発生する。そのため振動履歴には、図７の振動履歴３２の周波数ｆ１に示されるようなピークが現れる。その結果、振動履歴３２に点線で示したように、回転軸の回転数の付近の周波数の区間に閾値のピークが発生する。計測対象１の動作に異常が発生した場合には、通常は現れない周波数に振動のピークが発生する。図７の振動レベル３３の周波数ｆ２に示したように、その周波数では過去の振動履歴３に基づいて生成された閾値が低いため、ピークが比較的小さくても、振動の異常を警告することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  計測対象
２  計測点
４  画像コード
５  振動ピックアップ
６  リーダ
７  振動レベル表示部
８  計測点表示部
９  記録部
１０  非接触ＩＣチップ
１１  リーダ
１２  記録部
１３  記録媒体
１４  ＰＣ
１５  回転軸
１６  媒体
１７  リーダ
１８  非接触温度計
１９  表示・記録部
２６  警告部
３２  振動履歴
３３  振動レベル
１０１  計測対象
１０２  計測点
１０３  ポータブル振動計
１０４  振動ピックアップ
１０５  振動レベル
【図１】
2011112444.tif 000003
【図２】
2011112444.tif 000004
【図３】
2011112444.tif 000005
【図４】
2011112444.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011112444.tif 000008
【図７】
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