本發(fā)明涉及檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的異常的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置及旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)方法、以及具備所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

背景技術(shù)：

例如，電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)以及泵等旋轉(zhuǎn)機(jī)械具備繞規(guī)定的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體。這樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械在各種各樣的成套設(shè)備中被利用，為了確保其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而檢測(cè)其異常。該異常檢測(cè)具有例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的技術(shù)。

所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的壓縮機(jī)的診斷裝置具備：對(duì)在非接觸型無(wú)油螺旋式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)因外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子的接觸而產(chǎn)生的ae波進(jìn)行檢測(cè)的ae傳感器；對(duì)該檢測(cè)到的ae信號(hào)進(jìn)行增幅以及檢波的增幅器；對(duì)該增幅器輸出進(jìn)行頻率分析以及相加求平均處理的裝置；檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)信號(hào)而將其轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)脈沖的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)脈沖檢測(cè)器；以及基于上述旋轉(zhuǎn)信號(hào)將上述處理結(jié)果與判斷基準(zhǔn)進(jìn)行比較而進(jìn)行轉(zhuǎn)子接觸的有無(wú)等評(píng)價(jià)以及輸出的裝置。更具體來(lái)說(shuō)，在所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的壓縮機(jī)的診斷裝置中，通過(guò)對(duì)隨著轉(zhuǎn)子彼此旋轉(zhuǎn)一圈而接觸一次所產(chǎn)生的外轉(zhuǎn)子以及內(nèi)轉(zhuǎn)子各自的各旋轉(zhuǎn)一次周期頻率的ae信號(hào)與閾值進(jìn)行比較、或者對(duì)隨著旋轉(zhuǎn)一圈而接觸兩次所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)兩次周期頻率的ae信號(hào)與閾值進(jìn)行比較，從而判斷轉(zhuǎn)子接觸的有無(wú)。

所述專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的異常接觸檢測(cè)裝置是對(duì)第一轉(zhuǎn)子以及第二轉(zhuǎn)子成對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的異常接觸狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的異常接觸檢測(cè)裝置，其中，具備對(duì)從所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械釋放出的彈性波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的ae傳感器；對(duì)所述彈性波信號(hào)進(jìn)行檢波的檢波回路；基于由所述檢波回路檢測(cè)出的檢波信號(hào)而判斷接觸的接觸判斷部；以及輸出由該接觸判斷部判斷出的結(jié)果的輸出部。更具體來(lái)說(shuō)，在所述檢波信號(hào)中所述第一轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率成分以及所述第二轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率成分中的至少一方包含規(guī)定等級(jí)以上的頻率的情況下，所述接觸判斷部判斷為轉(zhuǎn)子相互間的接觸，在所述檢波信號(hào)中所述第一轉(zhuǎn)子的葉片的片數(shù)乘以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率而成的頻率成分以及所述第二轉(zhuǎn)子的葉片的片數(shù)乘以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率而成的頻率成分包含規(guī)定等級(jí)以上的頻率的情況下，所述接觸判斷部判斷為轉(zhuǎn)子與外殼間的接觸，在所述檢波信號(hào)所包含的、所述第一轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率成分、所述第二轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率成分、所述第一轉(zhuǎn)子的葉片的片數(shù)乘以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率而成的頻率成分以及所述第二轉(zhuǎn)子的葉片的片數(shù)乘以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率而成的頻率成分全部比規(guī)定等級(jí)且所述檢波信號(hào)比規(guī)定等級(jí)大的情況下，所述接觸判斷部判斷為密封件與轉(zhuǎn)子間的接觸。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平5-231361號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)平9-133577號(hào)公報(bào)

然而，所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的壓縮機(jī)的診斷裝置檢測(cè)隨著轉(zhuǎn)子彼此旋轉(zhuǎn)一圈而接觸一次的情況、隨著轉(zhuǎn)子彼此旋轉(zhuǎn)一圈而接觸兩次的情況等。例如，在外轉(zhuǎn)子具有4個(gè)葉片a1～a4、內(nèi)轉(zhuǎn)子具有與上述葉片嚙合的6個(gè)凹部b1～b6的情況下，葉片a1～a4與凹部b1～b6的組合有12種，當(dāng)外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)三圈且內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩圈時(shí)，實(shí)現(xiàn)全部的組合(12種組合為一個(gè)周期而返回最初的組合)。因此，在想要檢測(cè)隨著轉(zhuǎn)子彼此旋轉(zhuǎn)一圈而接觸一次的情況時(shí)，在該例中，所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的壓縮機(jī)的診斷裝置在外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)三圈且內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩圈的期間，對(duì)葉片a1分別與凹部b1、凹部b5以及凹部b3接觸的情況進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法分別區(qū)別在外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)三圈且內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩圈的期間葉片a1僅與凹部b1接觸的情況、在外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)三圈且內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩圈期間葉片a1僅與凹部b5接觸的情況、以及在外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)三圈且內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩圈期間葉片a1僅與凹部b3接觸的情況進(jìn)行檢測(cè)。即，所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的壓縮機(jī)的診斷裝置無(wú)法分別單獨(dú)地檢測(cè)12種接觸的樣態(tài)。然而，實(shí)際上也產(chǎn)生在上述那樣的外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)三圈且內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩圈的期間葉片a1僅與凹部b1接觸的情況等，從而要求該檢測(cè)。另外，所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1也具有外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子的嚙合的記載，但其是指外轉(zhuǎn)子的所有的葉片與內(nèi)轉(zhuǎn)子的所有的凹部接觸的情況，所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的壓縮機(jī)的診斷裝置無(wú)法分別單獨(dú)地檢測(cè)12種接觸的樣態(tài)。

另外，所述專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的異常接觸檢測(cè)裝置分別判斷轉(zhuǎn)子相互間的接觸、轉(zhuǎn)子與外殼間的接觸、以及密封件與轉(zhuǎn)子間的接觸，無(wú)法分別單獨(dú)地檢測(cè)接觸的樣態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的發(fā)明，其目的在于，提供能夠更高精度地判斷異常的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置及旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)方法、以及具備所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

本發(fā)明人進(jìn)行各種研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)上述目的可以通過(guò)以下的本發(fā)明來(lái)達(dá)成。即，本發(fā)明的一方式所涉及的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的異常，該旋轉(zhuǎn)機(jī)械至少具備在正常狀態(tài)下相互隔開(kāi)規(guī)定的間隔進(jìn)行卡合且相對(duì)于規(guī)定的各軸繞軸旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置具備：振動(dòng)測(cè)定部，其對(duì)以所述第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體中的至少一方為起因產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)定；譜線處理部，其求出由所述振動(dòng)測(cè)定部測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜；特征量處理部，其基于由所述譜線處理部求出的頻譜而求出與規(guī)定的頻率成分相關(guān)的規(guī)定的特征量；以及異常判斷部，其基于由所述特征量處理部求出的特征量而判斷所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械有無(wú)異常，在將所述第一旋轉(zhuǎn)體的第一齒數(shù)以及第一旋轉(zhuǎn)頻率分別設(shè)為ma(個(gè))以及va(hz)、將所述第二旋轉(zhuǎn)體的第二齒數(shù)設(shè)為mb(個(gè))、將所述第一齒數(shù)ma與所述第二齒數(shù)mb的最小公倍數(shù)設(shè)為xab、將所述第一旋轉(zhuǎn)頻率va除以所述第一齒數(shù)ma后的基本波嚙合頻率va/ma設(shè)為f1(hz)、將相對(duì)于所述基本波嚙合頻率f1的n次高次諧波嚙合頻率(n為2以上的整數(shù))設(shè)為fn(hz)的情況下，所述特征量處理部根據(jù)所述頻譜求出所述基本波嚙合頻率f1的基本波成分f1以及直至所述最小公倍數(shù)xab的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)的n次高次諧波成分fn，并基于求出的所述基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn而求出所述規(guī)定的特征量。優(yōu)選的是，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，所述振動(dòng)測(cè)定部測(cè)定可聽(tīng)頻帶的振動(dòng)以及超聲波頻帶的振動(dòng)中的至少一方的振動(dòng)。優(yōu)選的是，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，所述譜線處理部求出由所述振動(dòng)測(cè)定部測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的rms(rootmeansquare，均方根)，并通過(guò)對(duì)求出的該測(cè)定數(shù)據(jù)的rms進(jìn)行傅里葉變換(優(yōu)選為高速傅里葉變換)來(lái)求出所述測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜(功率譜)。優(yōu)選地，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，所述譜線處理部求出由所述振動(dòng)測(cè)定部測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的包跡(包絡(luò)線)，通過(guò)對(duì)該求出的測(cè)定數(shù)據(jù)的包跡進(jìn)行傅里葉變換(優(yōu)選為高速傅里葉變換)來(lái)求出所述測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜(功率譜)。優(yōu)選地，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，所述特征量處理部將所述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和作為所述規(guī)定的特征量而求出。優(yōu)選地，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，所述異常判斷部根據(jù)由所述特征量處理部求出的特征量是否為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的閾值以上而對(duì)所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的異常的有無(wú)進(jìn)行判斷。

上述那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置將第一旋轉(zhuǎn)頻率va除以第一齒數(shù)ma后的頻率va/ma設(shè)為基本波嚙合頻率f1(hz)、將第一齒數(shù)ma與第二齒數(shù)mb的最小公倍數(shù)設(shè)為xab，根據(jù)頻譜求出所述基本波嚙合頻率f1的基本波成分f1以及到所述最小公倍數(shù)xab為止的、n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)相對(duì)于所述基本波嚙合頻率f1的n次高次諧波成分fn，因此能夠求出第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體中的接觸的所有的組合所涉及的頻率成分f1、fn。而且，上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置基于這些接觸的所有的組合所涉及的頻率成分f1、fn而判斷接觸的有無(wú)，因此能夠更高精度地判斷異常。

另外，在另一方式中，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，其特征在于，所述譜線處理部分別求出在第一期間分別測(cè)定出的第一測(cè)定數(shù)據(jù)的第一頻譜及第二測(cè)定數(shù)據(jù)的第二頻譜、以及在與第一期間不同的第二期間分別測(cè)定出的第一測(cè)定數(shù)據(jù)的第一頻譜及第二測(cè)定數(shù)據(jù)的第二頻譜，所述特征量處理部分別根據(jù)所述第一頻譜及第二頻譜求出所述第一期間及第二期間各自的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn，將這些求出的所述第一期間及第二期間各自的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn中的變化量作為所述規(guī)定的特征量而求出。在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，優(yōu)選地，所述特征量處理部將這些求出的所述第一期間及第二期間各自的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn中的按照各成分的差分的二次方作為所述變化量而求出。

在作為異常而發(fā)生接觸的時(shí)刻的前后，振動(dòng)測(cè)定部的輸出較大地變化，但即便在非接觸的情況例如旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)條件也發(fā)生變化時(shí)，振動(dòng)測(cè)定部的輸出有時(shí)逐漸變化。所述第一期間及第二期間各自的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn中的變化量，特別是它們中的按照各成分的差分的二次方表示接觸的周期性的變化，因此在從非接觸的狀態(tài)發(fā)生接觸的時(shí)刻、接觸的狀態(tài)本身發(fā)生了變化的時(shí)刻具有比較大的特征。上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置將上述那樣的所述變化量作為所述規(guī)定的特征量求出，因此更高精度地檢測(cè)在從非接觸的狀態(tài)發(fā)生接觸的時(shí)刻、接觸的狀態(tài)本身發(fā)生了變化的時(shí)刻。另外，即便在背景噪聲比較大的情況下，在該趨勢(shì)(傾向)不發(fā)生變化的情況下，所述變化量也不變大，因此上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置能夠減少過(guò)檢測(cè)。

另外，在另一方式中，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，其特征在于，所述特征量處理部根據(jù)所述頻譜求出所述基本波嚙合頻率f1以及到所述最小公倍數(shù)xab為止的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)中的在相互鄰接的頻率間存在的規(guī)定的頻率g的非高次諧波成分g，基于所述求出的基本波成分f1、n次高次諧波成分fn以及非高次諧波成分g而求出所述規(guī)定的特征量。優(yōu)選地，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，其特征在于，從求出最遠(yuǎn)離所述基本波嚙合頻率f1以及所述n次高次諧波嚙合頻率fn的頻率的觀點(diǎn)出發(fā)，所述非高次諧波成分g是位于所述頻率間的中央的頻率的成分(gk＝(fk+fk+1)/2，k＝1～xab-1的整數(shù))。優(yōu)選地，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，其特征在于，所述特征量處理部還根據(jù)所述頻譜求出所述基本波嚙合頻率f1以及到所述最小公倍數(shù)xab為止的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)中的在相互鄰接的各頻率間存在的規(guī)定的各頻率gk的各非高次諧波成分gk(k為從1到(xab-1)為止的范圍內(nèi)的整數(shù))，將所述求出的基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的總和除以所述求出的非高次諧波成分gk的總和后的成分總和比作為所述規(guī)定的特征量求出。

振動(dòng)測(cè)定部的輸出有時(shí)與偶發(fā)的電噪聲等重疊。上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置還考慮所述非高次諧波成分g而求出所述規(guī)定的特征量，因此能夠避免上述那樣的偶發(fā)的電噪聲等的重疊給予異常的檢測(cè)的影響，能夠減少無(wú)周期性的噪聲。

另外，在另一方式中，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，其特征在于，模型信息存儲(chǔ)部，該模型信息存儲(chǔ)部按照所述第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體中的異常的樣態(tài)，將與所述異常的樣態(tài)對(duì)應(yīng)的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的各模型值作為模型信息而進(jìn)行預(yù)先存儲(chǔ)，所述特征量處理部按照所述異常的樣態(tài)求出表示所述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn與所述模型信息的一致的程度的一致度，將針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)求出的一致度之中最大的一致度作為所述規(guī)定的特征量而求出。

由于上述那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置將針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)求出的一致度之中最大的一致度作為所述規(guī)定的特征量而求出，因此能夠辨別電脈沖噪聲、因來(lái)自外部的沖擊導(dǎo)致的單引擎且?guī)в斜容^大的振幅的噪聲、例如接觸等異常，從而能夠更高精度地檢測(cè)異常。

另外，在另一方式中，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，其特征在于，所述異常判斷部參照具有在所述特征量處理部針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)而求出的一致度之中最大的一致度的異常的樣態(tài)來(lái)判斷所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械存在異常。

上述那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置能夠檢測(cè)異常的樣態(tài)。

另外，在另一方式中，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，其特征在于，還具備模型信息存儲(chǔ)部，該模型信息存儲(chǔ)部針對(duì)每個(gè)所述第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體中的異常的樣態(tài)，將與所述異常的樣態(tài)對(duì)應(yīng)的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的各模型值作為模型信息而進(jìn)行預(yù)先存儲(chǔ)，所述譜線處理部分別求出分別求出在第一期間分別測(cè)定出的第一測(cè)定數(shù)據(jù)的第一頻譜及第二測(cè)定數(shù)據(jù)的第二頻譜、以及在與第一期間不同的第二期間分別測(cè)定出的第一測(cè)定數(shù)據(jù)的第一頻譜及第二測(cè)定數(shù)據(jù)的第二頻譜，所述特征量處理部進(jìn)行如下處理中的多個(gè)處理并基于所述進(jìn)行過(guò)的多個(gè)處理的處理結(jié)果而求出所述規(guī)定的特征量：總和處理，求出所述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和；變化量處理，分別根據(jù)所述第一頻譜及第二頻譜求出所述第一期間及第二期間各自的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn，并求出這些求出的所述第一期間及第二期間各自的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn中的變化量；成分總和比處理，還根據(jù)所述頻譜求出所述基本波嚙合頻率f1以及到所述最小公倍數(shù)xab為止的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)中的在相互鄰接的各頻率間存在的規(guī)定的各頻率gi的各非高次諧波成分gi(i為從1到(n-1)為止的范圍內(nèi)的整數(shù))，并求出將所述求出的基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的總和除以所述求出的非高次諧波成分gi的總和后的成分總和比；以及最大一致度處理，針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)求出表示所述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn與所述模型信息的一致的程度的一致度，并求出針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)求出的一致度之中最大的一致度。

上述那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置基于所述進(jìn)行了多個(gè)處理的處理結(jié)果而求出所述規(guī)定的特征量，因此能夠更高精度地檢測(cè)異常。

另外，在另一方式中，在上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置中，其特征在于，所述譜線處理部具備用于去除噪聲的高通濾波器、和求出由所述振動(dòng)測(cè)定部測(cè)定出的經(jīng)由所述高通濾波器后的測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜的譜線部。

上述那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置具備所述高通濾波器，因此能夠去除分布于比較低的頻率頻帶的背景噪聲。因此，上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置能夠更高精度地檢測(cè)異常。

另外，在本發(fā)明的另一方式所涉及的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)方法中，其檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的異常，該旋轉(zhuǎn)機(jī)械具備在正常狀態(tài)下相互隔開(kāi)規(guī)定的間隔地卡合且相對(duì)于規(guī)定的各軸而繞軸旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)方法包括：振動(dòng)測(cè)定工序，在該振動(dòng)測(cè)定工序中，對(duì)以所述第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體中的至少一方為起因而產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)定；譜處理工序，在該譜處理工序中，求出由所述振動(dòng)測(cè)定部測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜；特征量處理工序，在該特征量處理工序中，基于由所述譜線處理部求出的頻譜而求出關(guān)于規(guī)定的頻率成分的規(guī)定的特征量；以及異常判斷工序，在該異常判斷工序中，基于由所述特征量處理部求出的特征量而判斷所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的異常的有無(wú)，在將所述第一旋轉(zhuǎn)體的第一齒數(shù)以及第一旋轉(zhuǎn)頻率分別設(shè)為ma(個(gè))以及va(hz)、將所述第二旋轉(zhuǎn)體的第二齒數(shù)設(shè)為mb(個(gè))、將所述第一齒數(shù)ma與所述第二齒數(shù)mb的最小公倍數(shù)設(shè)為xab、將所述第一旋轉(zhuǎn)頻率va除以所述第一齒數(shù)ma后的基本波嚙合頻率va/ma設(shè)為f1(hz)、將相對(duì)于所述基本波嚙合頻率f1的n次高次諧波嚙合頻率(n為2以上的整數(shù))設(shè)為fn(hz)的情況下，在所述特征量處理工序中，根據(jù)所述頻譜求出所述基本波嚙合頻率f1的基本波成分f1以及到所述最小公倍數(shù)xab為止的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)的n次高次諧波成分fn，并基于所述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn而求出所述規(guī)定的特征量。

上述那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)方法中，將第一旋轉(zhuǎn)頻率va除以第一齒數(shù)ma后的頻率va/ma設(shè)為基本波嚙合頻率f1(hz)、將第一齒數(shù)ma與第二齒數(shù)mb的最小公倍數(shù)設(shè)為xab、根據(jù)頻譜求出所述基本波嚙合頻率f1的基本波成分f1以及到所述最小公倍數(shù)xab為止的、n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)相對(duì)于所述基本波嚙合頻率f1的n次高次諧波成分fn，因此能夠求出第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體中的接觸的所有的組合所涉及的頻率成分f1、fn。而且，上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)方法基于這些接觸的所有的組合所涉及的頻率成分f1、fn而判斷接觸的有無(wú)，能夠更高精度地判斷異常。

另外，本發(fā)明在另一方式中是具備上述任一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，提供具備上述任一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，上述那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械具備上述任一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置，因此能夠更高精度地判斷異常。

發(fā)明效果

本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)方法能夠更高精度地判斷異常。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具備上述那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

附圖說(shuō)明

圖1是示出實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械所具備的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是圖1所示的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的一例的旋轉(zhuǎn)體的俯視示意圖。

圖3是圖2所示的旋轉(zhuǎn)體的剖面示意圖。

圖4是用于說(shuō)明比較小的背景噪聲的情況下的頻譜處理的圖。

圖5是用于說(shuō)明比較大的背景噪聲的情況下的頻譜處理的圖。

圖6是示出實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的動(dòng)作的流程圖。

圖7是用于說(shuō)明第二方式的特征量的圖。

圖8是示出異常發(fā)生前后的頻譜的時(shí)間變化的圖。

圖9是用于說(shuō)明第三方式的特征量的圖。

圖10是涉及第四方式的特征量且示出模型信息的一例圖。

圖11是用于說(shuō)明圖10所示的模型信息的求法的圖。

圖12是示出使用第五方式的特征量的異常的判斷結(jié)果的一例的圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

m旋轉(zhuǎn)機(jī)械

ad旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置

rb旋轉(zhuǎn)部

1振動(dòng)測(cè)定部

2控制處理部

7存儲(chǔ)部

22異常檢測(cè)部

71測(cè)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部

72模型信息存儲(chǔ)部

221譜線處理部

222特征量處理部

223異常判斷部

2211高通濾波器

2212譜線部

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在各附圖中標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)表示相同的結(jié)構(gòu)，并適當(dāng)?shù)厥÷云湔f(shuō)明。在本說(shuō)明書(shū)中，在統(tǒng)稱(chēng)的情況下由省略尾標(biāo)的附圖標(biāo)記表示，在指代單獨(dú)的結(jié)構(gòu)的情況下由帶有尾標(biāo)的附圖標(biāo)記表示。

圖1是示出實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械所具備的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是圖1所示的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的一例的旋轉(zhuǎn)體的俯視示意圖。圖3是2所示的旋轉(zhuǎn)體的剖面示意圖。圖4是用于說(shuō)明比較小的背景噪聲的情況中的頻譜處理的圖。圖4(a)示出由ae傳感器測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)，圖4(b)示出其rms，圖4(c)示出其頻譜。圖4(a)的橫軸是時(shí)間(從測(cè)定開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間)，其縱軸是傳感器輸出的輸出等級(jí)。圖4(b)的橫軸是時(shí)間(從測(cè)定開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間)，其縱軸是rms值。圖4(c)的橫軸是頻率，其縱軸是成分值。圖5是用于說(shuō)明比較大的背景噪聲的情況中的頻譜處理的圖。圖5(a)示出由ae傳感器測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)，圖5(b)示出穿過(guò)高通濾波器后的測(cè)定數(shù)據(jù)。圖5(a)以及(b)的各橫軸是時(shí)間(從測(cè)定開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間)，其各縱軸是傳感器輸出的輸出等級(jí)。

實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械(旋轉(zhuǎn)機(jī)械械)是具備繞規(guī)定的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的裝置，在本實(shí)施方式中，還具備用于檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)體的異常的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置。更具體來(lái)說(shuō)，例如，如圖1所示，旋轉(zhuǎn)機(jī)械m具備至少具有第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)部rb和旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad，該旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad例如具備振動(dòng)測(cè)定部1和帶有異常檢測(cè)部22的控制處理部2。而且，在圖1所示的例子中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad還具備輸入部3、輸出部4、接口部(if部)5、存儲(chǔ)部6。

組裝有本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m例如可以是電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)以及泵等包括旋轉(zhuǎn)體rb在內(nèi)的任意的裝置，在此，作為一例，以下對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械m為壓縮機(jī)的情況進(jìn)行說(shuō)明。

作為該壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m具備：至少具有所述第一旋轉(zhuǎn)體及第二旋轉(zhuǎn)體且作為壓送流體的壓縮機(jī)發(fā)揮功能的旋轉(zhuǎn)部rb；以及用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的未圖示的周邊裝置。如圖2以及圖3所示，旋轉(zhuǎn)部rb例如具備：以在正常狀態(tài)下隔開(kāi)規(guī)定的縫隙(間隙)g而相互咬合的方式卡合且繞規(guī)定的各軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的一對(duì)第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2；以及收容這些第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2的外殼82。

第一旋轉(zhuǎn)體81-1是壓縮機(jī)中的外轉(zhuǎn)子，大致具備：第一旋轉(zhuǎn)體主體811-1；在第一旋轉(zhuǎn)體主體的周面上形成的多個(gè)凸部812-1；以及與該第一旋轉(zhuǎn)體主體811-1同軸設(shè)置的第一旋轉(zhuǎn)軸813-1。上述那樣的第一旋轉(zhuǎn)體81-1以第一旋轉(zhuǎn)軸813-1為中心例如繞逆時(shí)針(箭頭a方向)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。第二旋轉(zhuǎn)體81-2是壓縮機(jī)中的內(nèi)轉(zhuǎn)子，大致具備：第二旋轉(zhuǎn)體主體811-2；在第二旋轉(zhuǎn)體主體的周面上形成的多個(gè)凹部812-2；以及與該第二旋轉(zhuǎn)體主體811-2同軸設(shè)置的第二旋轉(zhuǎn)軸813-2。上述那樣的第二旋轉(zhuǎn)體81-2以第二旋轉(zhuǎn)軸813-2為中心例如繞順時(shí)針(箭頭b方向)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

以下，多個(gè)凸部812-1是指在第一旋轉(zhuǎn)體81-1的周面上形成的多個(gè)凸部812-1，凸部812-1是指上述多個(gè)凸部812-1中的任一者。多個(gè)凹部812-2是指在第二旋轉(zhuǎn)體81-2的周面上形成的多個(gè)凹部812-2，凹部812-2是指上述多個(gè)凹部812-2中的任一者。

第一旋轉(zhuǎn)體81-1繞逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且第二旋轉(zhuǎn)體81-2繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由此在多個(gè)凸部812-1以及多個(gè)凹部812-2之中，對(duì)應(yīng)的凸部812-1與凹部812-2依次咬合。即，第一旋轉(zhuǎn)體81-1繞逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且第二旋轉(zhuǎn)體81-2繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由此某一凸部812-1與某一凹部812-2相互咬合，進(jìn)一步使它們分別旋轉(zhuǎn)，由此這些咬合被消除，下一個(gè)凸部812-1與下一個(gè)凹部812-2咬合，進(jìn)一步使它們分別旋轉(zhuǎn)，由此這些咬合被消除，下一個(gè)凸部812-1與下一凹部812-2咬合。以下，重復(fù)上述動(dòng)作。然后，由此來(lái)壓縮流體。

凸部812-1和凹部812-2咬合是指，凸部812-1進(jìn)入凹部812-2，而在正常的狀態(tài)下，凸部812-1不與凹部812-2接觸而具有所述規(guī)定的縫隙g。凸部812-1與凹部812-2的接觸表示第一旋轉(zhuǎn)體81-1與第二旋轉(zhuǎn)體81-2的接觸，是異常狀態(tài)的一種表現(xiàn)。

外殼82呈剖面長(zhǎng)圓形，且是具有如下空間的中空的圓柱體，該空間能夠從該外殼82的內(nèi)周面隔開(kāi)規(guī)定的間隔來(lái)收容以各軸成為平行的方式并列設(shè)置的第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2。外殼82在第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2中的軸向的一方側(cè)設(shè)置導(dǎo)入要壓縮的流體的未圖示的流入口，在其另一方側(cè)，設(shè)置導(dǎo)出由第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2壓縮后的流體的未圖示的流出口。

而且，為了利用旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體的異常，在本實(shí)施方式中，在外殼82的外壁的預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的位置安裝有振動(dòng)測(cè)定部1。需要說(shuō)明的是，振動(dòng)測(cè)定部1也可以在外殼82的相互不同的位置處安裝有多個(gè)。作為一例，在圖2中，所述振動(dòng)測(cè)定部1被安裝于軸向上的比大致中央位置靠一方側(cè)的位置且處于外殼82的外側(cè)壁。

振動(dòng)測(cè)定部1是與控制處理部2連接且為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械m、特別是旋轉(zhuǎn)部rb的旋轉(zhuǎn)體81所產(chǎn)生的異常而測(cè)定由旋轉(zhuǎn)體81引起產(chǎn)生的振動(dòng)的裝置。在本實(shí)施方式中，振動(dòng)測(cè)定部1對(duì)由第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2中的至少一方引起產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)定。振動(dòng)測(cè)定部1優(yōu)選對(duì)可聽(tīng)頻帶的振動(dòng)以及超聲波頻帶的振動(dòng)中的至少一方的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)定。需要說(shuō)明的是，可聽(tīng)頻帶通常為20hz～20khz的范圍，超聲波頻帶通常為20khz以上。上述那樣的振動(dòng)測(cè)定部1例如為ae(acousticemission)傳感器等。具備該ae傳感器的振動(dòng)測(cè)定部1對(duì)例如因接觸等異常而由旋轉(zhuǎn)體81引起產(chǎn)生的規(guī)定的波長(zhǎng)頻帶的彈性波進(jìn)行觀測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)定。由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定結(jié)果向控制處理部2輸出。更具體來(lái)說(shuō)，振動(dòng)測(cè)定部1觀測(cè)振動(dòng)，并將所述振動(dòng)的測(cè)定結(jié)果向控制處理部2輸出。控制處理部2以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的時(shí)間間隔(抽樣間隔)將從振動(dòng)測(cè)定部1輸入的測(cè)定結(jié)果作為測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣。由此，控制處理部2獲取隔開(kāi)抽樣間隔且連續(xù)的時(shí)間序列的測(cè)定數(shù)據(jù)。

輸入部3是與控制處理部2連接、且例如將指示異常檢測(cè)的開(kāi)始的指令等各種指令、以及例如異常檢測(cè)對(duì)象的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m(或者旋轉(zhuǎn)體81)中的識(shí)別件的輸入等檢測(cè)異常所需要的各種數(shù)據(jù)輸入至旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad(旋轉(zhuǎn)機(jī)械m)的設(shè)備，例如是分配有規(guī)定的功能的多個(gè)輸入開(kāi)關(guān)等、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等。輸出部4是與控制處理部2連接、且根據(jù)控制處理部2的控制來(lái)輸出從輸入部3輸入來(lái)的指令、數(shù)據(jù)以及由旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad檢測(cè)、測(cè)定出的各結(jié)果的設(shè)備，例如是crt顯示器、lcd以及有機(jī)el顯示器等顯示裝置、打印機(jī)等印刷裝置等。

if部5是與控制處理部2連接、且根據(jù)控制處理部2的控制在其與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出的回路，例如是串行通信方式即rs-232c的接口回路、以及使用usb(universalserialbus)規(guī)格的接口回路等。

存儲(chǔ)部6與控制處理部2連接，并且根據(jù)控制處理部2的控制而存儲(chǔ)用于使旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的各部分與該各部分的功能相應(yīng)地動(dòng)作的控制程序、用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械m的異常的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)程序等各控制處理程序、以及各控制處理程序的執(zhí)行所需要的信息等。而且，存儲(chǔ)部6也是針對(duì)控制處理部2的所謂工作存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)部6構(gòu)成為具備對(duì)上述各控制處理程序及其所需要的信息等進(jìn)行存儲(chǔ)的、例如rom(readonlymemory)等非易失性的存儲(chǔ)元件、eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory)等可改寫(xiě)的非易失性的存儲(chǔ)元件、以及成為工作存儲(chǔ)器的例如ram(randomaccessmemory)等易失性的存儲(chǔ)元件及其周邊回路。而且，存儲(chǔ)部6對(duì)由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。因此，存儲(chǔ)部6功能性具備測(cè)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部61。需要說(shuō)明的是，存儲(chǔ)部6也可以為了對(duì)由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)、通過(guò)對(duì)該測(cè)定數(shù)據(jù)實(shí)施規(guī)定的各信息處理而得到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，進(jìn)一步具備例如硬盤(pán)等容量比較大的存儲(chǔ)裝置。

控制處理部2為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械m的異常而根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的各部分的功能分別控制該各部分，例如，構(gòu)成為具備cpu(centralprocessingunit)等微型處理器及其周邊回路。而且，控制處理部2通過(guò)執(zhí)行控制處理程序而功能性構(gòu)成控制部21和異常檢測(cè)部22。

控制部21根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的各部分的功能而分別控制該各部分，并擔(dān)負(fù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的整體控制。

異常檢測(cè)部22基于由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定結(jié)果而檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械m中的異常。更具體來(lái)說(shuō)，在本實(shí)施方式中，異常檢測(cè)部22通過(guò)執(zhí)行所述控制處理程序而功能性具備譜線處理部221、特征量處理部222以及異常判斷部223。

譜線處理部221求出由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜。更具體來(lái)說(shuō)，例如，譜線處理部221求出由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的rms(rootmeansquare、均方根)，通過(guò)對(duì)該求出的測(cè)定數(shù)據(jù)的rms進(jìn)行傅里葉變換例如高速傅里葉變換，由此求出所述測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜(功率譜)。在一例中，根據(jù)圖4(a)所示的測(cè)定數(shù)據(jù)，利用譜線處理部221來(lái)求出圖4(b)所示的所述測(cè)定數(shù)據(jù)的rms，而且，利用譜線處理部221來(lái)求出圖4(c)所示的所述測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜(功率譜)。需要說(shuō)明的是，rms的時(shí)間常數(shù)(用于求出rms的測(cè)定數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù))通過(guò)考慮振動(dòng)測(cè)定部1的抽樣比率和旋轉(zhuǎn)體81的轉(zhuǎn)速來(lái)適當(dāng)設(shè)定。另外，圖4是具備齒數(shù)為3個(gè)的第一旋轉(zhuǎn)體81-1和齒數(shù)為4個(gè)的第二旋轉(zhuǎn)體81-2的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m的測(cè)定結(jié)果，在圖4(c)所示的例子中，由于3次高次諧波成分f3最強(qiáng)，因此齒數(shù)為4個(gè)的第二旋轉(zhuǎn)體81-2每旋轉(zhuǎn)一圈而接觸一次。

另外，例如，譜線處理部221通過(guò)包絡(luò)檢波而求出由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的包跡(包絡(luò)線)，通過(guò)對(duì)該求出的測(cè)定數(shù)據(jù)的包跡進(jìn)行傅里葉變換(優(yōu)選為高速傅里葉變換)，由此求出所述測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜(功率譜)。

需要說(shuō)明的是，在背景噪聲例如像圖4(a)所示那樣比較小的情況下，如上所述，根據(jù)振動(dòng)測(cè)定部1的測(cè)定數(shù)據(jù)求出所述測(cè)定數(shù)據(jù)的rms、所述測(cè)定數(shù)據(jù)的包跡即可，但存在例如因旋轉(zhuǎn)機(jī)械m的設(shè)置環(huán)境等而導(dǎo)致背景噪聲例如像圖5(a)所示那樣比較大的情況，在上述那樣的情況下，表示旋轉(zhuǎn)體81的異常的信號(hào)有時(shí)被背景噪聲淹沒(méi)而沒(méi)有明確體現(xiàn)。為了在上述那樣的情況下取出表示旋轉(zhuǎn)體81的異常的信號(hào)，譜線處理部221例如像圖1中虛線所示那樣，也可以具備用于去除背景噪聲等噪聲的高通濾波器2211、以及求出由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的、經(jīng)過(guò)高通濾波器2211后的測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜的譜線部2212。高通濾波器2211的截止頻率可以考慮表示旋轉(zhuǎn)體81的異常的信號(hào)的頻率而適當(dāng)設(shè)定，例如設(shè)定為100khz等值。譜線部2212相對(duì)于由高通濾波器2211濾波后的測(cè)定數(shù)據(jù)而求出其rms、其包跡，并求出其頻譜。

特征量處理部222基于由譜線處理部221求出的頻譜而求出與規(guī)定的頻率成分相關(guān)的規(guī)定的特征量cv。更具體來(lái)說(shuō)，特征量處理部222在將第一旋轉(zhuǎn)體81-1的第一齒數(shù)以及第一旋轉(zhuǎn)頻率分別設(shè)為ma(個(gè))以及va(hz)、將第二旋轉(zhuǎn)體81-2的第二齒數(shù)以及第二旋轉(zhuǎn)頻率分別設(shè)為mb(個(gè))以及vb(hz)、將第一齒數(shù)ma與第二齒數(shù)mb的最小公倍數(shù)設(shè)為xab、將第一旋轉(zhuǎn)頻率va除以第一齒數(shù)ma而得到的基本波嚙合頻率va/ma設(shè)為f1(hz)、將相對(duì)于基本波嚙合頻率f1的n次高次諧波嚙合頻率(n為2以上的整數(shù))設(shè)為fn(hz)的情況下，根據(jù)由譜線處理部221求出的頻譜，求出基本波嚙合頻率f1的基本波成分f1以及直至最小公倍數(shù)xab的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)的n次高次諧波成分fn，并基于該求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn而求出所述規(guī)定的特征量cv。

關(guān)于與該規(guī)定的頻率成分相關(guān)的所述規(guī)定的特征量cv，為了取出振動(dòng)測(cè)定部1的測(cè)定數(shù)據(jù)所包含的表示旋轉(zhuǎn)體81的異常的信號(hào)、為了取出振動(dòng)測(cè)定部1的測(cè)定數(shù)據(jù)所包含的各種噪聲而能夠使用各種適當(dāng)?shù)奶卣髁?，例如，舉出第一方式至第五方式的各特征量cva～cve。在此，對(duì)第一方式的特征量cva進(jìn)行說(shuō)明，第二方式至第五方式的各特征量cvb～cve見(jiàn)后述。

如下述式1所示，該第一方式的特征量cva是所述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和cva。因此，特征量處理部222構(gòu)成為具備特征量處理部222a，該特征量處理部222a根據(jù)由譜線處理部221求出的頻譜來(lái)求出基本波嚙合頻率f1的基本波成分f1以及直至最小公倍數(shù)xab的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)的n次高次諧波成分fn，并求出該求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和。

cva＝σfi···(式1)

其中，i是1～xab的整數(shù)，σ是求出關(guān)于i的f之和的運(yùn)算符號(hào)。

例如，在第一旋轉(zhuǎn)體81-1中，其第一齒數(shù)ma為3個(gè)，該第一旋轉(zhuǎn)頻率va為60hz(ma＝3，va＝60)，在第二旋轉(zhuǎn)體81-2中，其第二齒數(shù)mb為4個(gè)，該第二旋轉(zhuǎn)頻率vb為45hz(mb＝4，vb＝45)，在上述情況下，它們的最小公倍數(shù)xab為12，因此，嚙合的組合也有12種。在此，基本波嚙合頻率f1成為20(＝60/3)hz，因此這些第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2具有基本波嚙合頻率f1的20hz和40hz、60hz、80hz、···、200、220、240的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab(＝12))這12種嚙合頻率(f1～f12)。因此，在上述那樣的情況下，特征量處理部222a根據(jù)頻譜求出基本波嚙合頻率20hz的基本波成分f1以及直至最小公倍數(shù)12的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～12)的n次高次諧波成分fn，并將它們的總和作為第一方式的特征量cva而求出(cva＝σfi，i＝1～12，σ是求出關(guān)于i的f之和的運(yùn)算符號(hào))。

異常判斷部223基于由特征量處理部222求出的特征量cv而判斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械m中的異常的有無(wú)。更具體來(lái)說(shuō)，異常判斷部223根據(jù)由特征量處理部222求出的特征量cv是否為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的閾值th以上而判斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械m中的異常的有無(wú)。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，異常判斷部223在由特征量處理部222求出的特征量cv為所述規(guī)定的閾值th以上的情況下判斷為旋轉(zhuǎn)機(jī)械m存在異常，在由特征量處理部222求出的特征量cv并非所述規(guī)定的閾值th以上的情況(所述特征量cv不足所述規(guī)定的閾值th的情況)下判斷為旋轉(zhuǎn)機(jī)械m無(wú)異常。所述規(guī)定的閾值th根據(jù)從正常狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m抽樣出的測(cè)定數(shù)據(jù)和從異常狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m抽樣出的測(cè)定數(shù)據(jù)與特征量cv的方式配合地適當(dāng)設(shè)定。

接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖6是示出實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的動(dòng)作的流程圖。

旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad例如在由用戶(hù)操作未圖示的起動(dòng)開(kāi)關(guān)而使旋轉(zhuǎn)機(jī)械m開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，執(zhí)行控制處理程序。通過(guò)執(zhí)行該控制處理程序，在控制處理部2中功能性構(gòu)成控制部21以及異常檢測(cè)部22，并在異常檢測(cè)部22中功能性構(gòu)成譜線處理部221、特征量處理部222(在此為特征量處理部222a)以及異常判斷部223。而且，旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad根據(jù)以下的動(dòng)作來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械m的異常。

首先，振動(dòng)測(cè)定部1觀測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械m中的振動(dòng)，并將所述振動(dòng)的測(cè)定結(jié)果向控制處理部2輸出。

在圖6中，首先，旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad通過(guò)控制處理部2來(lái)收集測(cè)定數(shù)據(jù)(s1)。更具體來(lái)說(shuō)，在上述的狀態(tài)下，控制處理部2利用控制部21以規(guī)定的抽樣間隔將從振動(dòng)測(cè)定部1輸入的測(cè)定結(jié)果作為測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣，并將其存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部6的測(cè)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部61。由此，隔開(kāi)抽樣間隔地連續(xù)測(cè)量測(cè)定結(jié)果，由時(shí)間序列的多個(gè)數(shù)據(jù)構(gòu)成的測(cè)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于測(cè)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部61。

接下來(lái)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad利用異常檢測(cè)部22的譜線處理部221并根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部6的、包括最新測(cè)定的測(cè)定數(shù)據(jù)在內(nèi)的預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)的測(cè)定數(shù)據(jù)(從最新的測(cè)定時(shí)刻起到追溯與所述規(guī)定的時(shí)間范圍對(duì)應(yīng)的時(shí)間的時(shí)刻為止的期間所測(cè)定的各測(cè)定結(jié)果的測(cè)定數(shù)據(jù))求出所述測(cè)定數(shù)據(jù)的rms(或者所述測(cè)定數(shù)據(jù)的包跡)，通過(guò)對(duì)該求出的所述測(cè)定數(shù)據(jù)的rms(或者所述測(cè)定數(shù)據(jù)的包跡)進(jìn)行高速傅里葉變換(fft)而求出測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜(s2)。需要說(shuō)明的是，如上所述，在求出rms、包跡之前，也可以由高通濾波器2211對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。

接下來(lái)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad利用異常檢測(cè)部22的特征量處理部222基于由譜線處理部221求出的頻譜而求出所述規(guī)定的特征量cv(s3)。在此，利用特征量處理部222a而求出第一方式的特征量cva、即基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和(cva＝σfi，i＝1～12，σ是求出關(guān)于i的f之和的運(yùn)算符號(hào))。需要說(shuō)明的是，考慮旋轉(zhuǎn)體81的轉(zhuǎn)速的誤差，為了包含有基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的各成分，也可以在基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的各成分中分別將前后的數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)加入所述總和。

接下來(lái)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad利用異常檢測(cè)部22的異常判斷部223基于由特征量處理部222求出的所述規(guī)定的特征量cv而判斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械m中的異常的有無(wú)(s4)。更具體來(lái)說(shuō)，在此，異常判斷部223通過(guò)對(duì)由特征量處理部222a求出的第一方式的特征量cva是否為所述規(guī)定的閾值th以上進(jìn)行判斷，由此來(lái)判斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械m中的異常的有無(wú)。該判斷的結(jié)果是，異常判斷部223在由特征量處理部222a求出的第一方式的特征量cva為所述規(guī)定的閾值th以上的情況下判斷為旋轉(zhuǎn)機(jī)械m存在異常，在由特征量處理部222a求出的第一方式的特征量cva并非所述規(guī)定的閾值th以上的情況下判斷為旋轉(zhuǎn)機(jī)械m無(wú)異常。

接下來(lái)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad利用控制部21將處理s5的判斷結(jié)果輸出至輸出部4(s5)。

接下來(lái)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad利用控制處理部2來(lái)判斷是否結(jié)束、即是否不需要下一次異常判斷(s6)。該判斷的結(jié)果在于，控制處理部2在結(jié)束(不需要)的情況(是)下結(jié)束本處理，另一方面，在不結(jié)束(不需要)的情況(否)下將處理返回至處理s2。需要說(shuō)明的是，也可以實(shí)施在將處理返回至處理s2之前待機(jī)規(guī)定的時(shí)間的待機(jī)處理(wait處理)。由此，以規(guī)定的時(shí)間為單位持續(xù)實(shí)施異常判斷。

如以上說(shuō)明的那樣，本實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad、其所應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)方法以及具備該旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m將第一旋轉(zhuǎn)頻率va除以第一齒數(shù)ma而得到的頻率va/ma設(shè)為基本波嚙合頻率f1(hz)、將第一齒數(shù)ma與第二齒數(shù)mb的最小公倍數(shù)設(shè)為xab，根據(jù)頻譜求出所述基本波嚙合頻率f1的基本波成分f1以及直至所述最小公倍數(shù)xab的、相對(duì)于所述基本波嚙合頻率f1的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)的n次高次諧波成分fn，因此能夠求出第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2中的接觸的所有組合所涉及的頻率成分f1、fn。而且，上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置、該方法以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械m基于上述接觸的所有組合所涉及的頻率成分f1、fn而判斷接觸的有無(wú)，因此能夠更高精度地判斷異常。

另外，在具備上述的高通濾波器2211以及譜線部2212的情況下，上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad、該方法以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械m能夠去除在相對(duì)低頻的頻帶中分布的背景噪聲，能夠更高精度地檢測(cè)異常。尤其是壓縮機(jī)中的背景噪聲主要由振動(dòng)引起產(chǎn)生，因此在相對(duì)低頻的頻帶較多分布，另一方面，基于接觸的信號(hào)在高頻頻帶中也較多產(chǎn)生。根據(jù)上述那樣的特征的差異，通過(guò)具備高通濾波器2211，能夠提高檢測(cè)接觸的有無(wú)的性能。

需要說(shuō)明的是，在上述說(shuō)明中，振動(dòng)測(cè)定部1可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)，由各振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的各測(cè)定數(shù)據(jù)也可以被單獨(dú)處理。

另外，在上述說(shuō)明中，特征量處理部222構(gòu)成為具備求出第一方式的特征量cva的特征量處理部222a，但也可以構(gòu)成為具備求出第二方式～第五方式的特征量cvb～cve的特征量處理部222b～222e。

圖7是用于說(shuō)明第二方式的特征量的圖。圖7的橫軸為時(shí)間，其縱軸為變化量。圖8是示出異常發(fā)生前后的頻譜的時(shí)間變化的圖。圖8(a)示出接觸發(fā)生10秒前的頻譜，圖8(b)示出接觸發(fā)生5秒前的頻譜，圖8(c)示出接觸發(fā)生時(shí)的頻譜，圖8(d)示出接觸發(fā)生2秒后的頻譜。圖8的各圖中的各橫軸為頻率，它們的縱軸為成分值。圖9是用于說(shuō)明第三方式的特征量的圖。圖9(a)示出基本波嚙合頻率f1以及n次高次諧波嚙合頻率fn的各成分，圖9(b)示出各非高次諧波成分。圖10涉及第四方式的特征量，是示出模型信息的一例的圖。圖11是用于說(shuō)明圖10所示的模型信息的求法的圖。圖11(a)示出以12嚙合中的、1嚙合接觸的情況下的測(cè)定數(shù)據(jù)的rms，圖11(b)示出其傅里葉變換的結(jié)果的一部分。圖12是示出使用第五方式的特征量的異常的判斷結(jié)果的一例的圖。圖12的橫軸為事例，其縱軸為特征量值(指標(biāo)值)。

首先，對(duì)第二方式的特征量cvb進(jìn)行說(shuō)明。該第二方式的特征量cvb為基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn中的變化量，更具體來(lái)說(shuō)，是相對(duì)于時(shí)間經(jīng)過(guò)的、基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn中的變化量。在作為異常而發(fā)生接觸的前后，頻譜如圖8所示發(fā)生變化，由此，相對(duì)于時(shí)間經(jīng)過(guò)的、基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn中的變化量如圖7所示發(fā)生變化。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，在發(fā)生接觸之前，頻譜如圖8(a)以及(b)所示幾乎不發(fā)生變化，其結(jié)果是，所述變化量也如圖7所示大致為0。在發(fā)生接觸時(shí)，如圖8(c)所示，頻譜發(fā)生變化，該變化如圖7所示體現(xiàn)為所述變化量。而且，在繼續(xù)接觸時(shí)，頻譜如圖8(d)所示進(jìn)一步變化，該變化如圖7所示體現(xiàn)為更大的所述變化量。因此，考慮能夠?qū)⑾鄬?duì)于時(shí)間經(jīng)過(guò)的、基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn中的所述變化量用作評(píng)價(jià)異常的有無(wú)的指標(biāo)，并優(yōu)選作為所述規(guī)定的特征量cv之一。

在使用上述那樣的第二方式的特征量cvb的情況下，特征量處理部222構(gòu)成為具備特征量處理部222b，該特征量處理部222b分別根據(jù)在相互不同的第一期間及第二期間分別測(cè)定的第一測(cè)定數(shù)據(jù)及第二測(cè)定數(shù)據(jù)的第一頻譜及第二頻譜，求出所述第一期間及第二期間各自的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn，并將這些求出的所述第一期間及第二期間各自的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn中的變化量作為第二方式的特征量cvb求出。更具體來(lái)說(shuō)，特征量處理部222b將這些求出的所述第一期間及第二期間各自的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn中的每個(gè)成分的差值的二次方作為所述變化量求出。需要說(shuō)明的是，譜線處理部221如上所述在從處理s6返回至處理s2的情況下，在相互不同的期間依次求出頻譜，因此能夠分別求出在相互不同的第一期間及第二期間分別測(cè)定的第一測(cè)定數(shù)據(jù)及第二測(cè)定數(shù)據(jù)的第一頻譜及第二頻譜。

更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，在將這次期間中的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn(所述第一期間的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的一例)設(shè)為fi_now(i＝1～n的整數(shù))、將在比這次期間靠前的各期間求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn各自的平均值(所述第二期間的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的一例)設(shè)為fi_past(i＝1～n的整數(shù))的情況下，特征量處理部222b如以下的式2所示，求出所述變化量即第二方式的特征量cvb。需要說(shuō)明的是，用于計(jì)算所述平均值fi_past的期間與變更對(duì)象的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m中的運(yùn)轉(zhuǎn)條件的周期等相應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定。

cvb＝σ(fi_now-fi_past)²···(式2)

另外，在作為異常而發(fā)生接觸的時(shí)刻的前后，振動(dòng)測(cè)定部1的輸出如上所述發(fā)生比較大的變化，但在非接觸的情況下例如旋轉(zhuǎn)機(jī)械m的運(yùn)轉(zhuǎn)條件發(fā)生變化時(shí)，振動(dòng)測(cè)定部1的輸出有時(shí)逐漸變化。所述第一期間及第二期間各自的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn中的變化量cvb、尤其是由所述式2表示的上述各成分的差值的二次方之和cvb表示接觸的周期性的變化，因此在從非接觸的狀態(tài)發(fā)生接觸的時(shí)刻、接觸的狀態(tài)本身發(fā)生了變化的時(shí)刻具有比較大的特征。因此，求出第二方式的特征量cvb的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad及其所應(yīng)用的方法以及使用該旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m將上述那樣的所述變化量cvb作為所述規(guī)定的特征量cv求出，因此能夠更高精度地檢測(cè)從非接觸的狀態(tài)發(fā)生接觸的時(shí)刻、接觸的狀態(tài)本身發(fā)生了變化的時(shí)刻。另外，即便在背景噪聲比較大的情況下，在其趨勢(shì)(傾向)不發(fā)生變化的情況下，所述變化量也不會(huì)變大，因此上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad、該方法以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械m能夠減少過(guò)度檢測(cè)。

接下來(lái)，對(duì)第三方式的特征量cvc進(jìn)行說(shuō)明。該第三方式的特征量cvc是不僅基于基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn、還基于在基本波嚙合頻率f1以及n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)中的相互鄰接的頻率間存在的規(guī)定的頻率g的非高次諧波成分g的量。

在使用上述那樣的第三方式的特征量cvc的情況下，特征量處理部222構(gòu)成為具備特征量處理部222c，該特征量處理部222c還根據(jù)由譜線處理部221求出的頻譜求出在基本波嚙合頻率f1以及直至最小公倍數(shù)xab的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)中的相互鄰接的頻率間存在的規(guī)定的頻率g的非高次諧波成分g，基于所述求出的基本波成分f1、n次高次諧波成分fn以及非高次諧波成分g而求出第三方式的特征量cvc。更具體來(lái)說(shuō)，從求出最遠(yuǎn)離基本波嚙合頻率f1以及n次高次諧波嚙合頻率fn的頻率的觀點(diǎn)出發(fā)，如圖9(b)所示，非高次諧波成分g是在所述相互鄰接的頻率間的中央存在的頻率的成分(gk＝(fk+fk+1)/2，k＝1～xab-1的整數(shù))。

更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，如下述式3所示，特征量處理部222c還根據(jù)由譜線處理部221求出的頻譜求出在基本波嚙合頻率f1以及直至最小公倍數(shù)xab的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)中的相互鄰接的各頻率間的中央存在的規(guī)定的各頻率gk的各非高次諧波成分gk(k為1～(xab-1)的范圍內(nèi)的整數(shù))，并將上述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和(參照?qǐng)D9(a))除以所述求出的非高次諧波成分gk的總和(參照?qǐng)D9(b))后的成分總和比作為第三方式的特征量cvc來(lái)求出。需要說(shuō)明的是，可以利用非高次諧波成分gk的總和來(lái)判斷異常的有無(wú)，但該方法隨著背景噪聲的等級(jí)的變化而變?nèi)?，因此在本?shí)施方式中，利用成分總和比來(lái)判斷異常的有無(wú)。由此，能夠判斷為第三方式的特征量cvc(＝成分總和比)與由旋轉(zhuǎn)體81引起產(chǎn)生的信號(hào)幾乎一致。

cvc＝成分總和比＝(基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和)/(非高次諧波成分gk的總和)＝(σfi)/(σgk)···(式3)

ae傳感器等的振動(dòng)測(cè)定部1的輸出有時(shí)與偶發(fā)的電噪聲等重疊。求出第三方式的特征量cvc的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad及其所應(yīng)用的方法以及使用該旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m還考慮所述非高次諧波成分g而求出所述規(guī)定的特征量cv，因此能夠避免上述那樣的偶發(fā)的電噪聲等的重疊對(duì)異常的檢測(cè)造成的影響，能夠降低無(wú)周期性的噪聲。

接下來(lái)，對(duì)第四方式的特征量cvd進(jìn)行說(shuō)明。該第四方式的特征量cvd是在針對(duì)第一旋轉(zhuǎn)體81-1及第二旋轉(zhuǎn)體81-2中的異常的樣態(tài)預(yù)先生成的多個(gè)模型各自之間求出的一致度之中的最大值。所述模型由與所述異常的方式對(duì)應(yīng)的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的各模型值構(gòu)成。所述一致度是表示根據(jù)由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜而求出的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn與所述模型的一致的程度的值。

在使用上述那樣的第四方式的特征量cvd的情況下，旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad還具備模型信息存儲(chǔ)部62，如圖1中虛線所示，在存儲(chǔ)部6中針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)將與所述異常的方式對(duì)應(yīng)的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的各模型值作為模型信息進(jìn)行預(yù)先存儲(chǔ)。而且，特征量處理部222構(gòu)成為具備特征量處理部222d，該特征量處理部222d針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)求出根據(jù)由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜而求出的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn與所述模型信息(所述模型)的所述一致度，并將針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)求出的一致度之中最大的一致度作為第四方式的特征量cvd而求出。

更具體來(lái)說(shuō)，所述模型信息以表形式存儲(chǔ)于模型信息存儲(chǔ)部62。該模型信息表mt例如如圖10所示具備：登記模型名的接觸模型字段621；登記由接觸模型字段621所登記的模型名表示的模型的各模型值的系數(shù)字段622，以模型名為單位具備記錄。系數(shù)字段622中，為了登記各模型值而具備第一齒數(shù)ma與第二齒數(shù)mb的最小公倍數(shù)xab個(gè)子字段。在圖10所示的例子中，如上所述，第一旋轉(zhuǎn)體81-1的第一齒數(shù)ma為3個(gè)，第二旋轉(zhuǎn)體81-2的第二齒數(shù)mb為4個(gè)，因此系數(shù)字段622為了登記各模型值ai(i＝1～12)而具備12個(gè)子字段622-1～622-12。而且，模型信息表mt登記將周期性發(fā)生接觸的異常模型化后的6個(gè)模型，且具備：登記以這些12種組合中的1嚙合進(jìn)行接觸的異常即12嚙合中的、1嚙合接觸的各模型值ai的第1行記錄；登記以所述12種組合中的2嚙合進(jìn)行接觸的異常即12嚙合中的、2嚙合接觸的各模型值ai的第2行記錄；登記以所述12種組合中的3嚙合進(jìn)行接觸的異常即12嚙合中的、3嚙合接觸的各模型值ai的第3行記錄；登記以所述12種組合中的4嚙合進(jìn)行接觸的異常即12嚙合中的、4嚙合接觸的各模型值ai的第4行記錄；登記以所述12種組合中的6嚙合進(jìn)行接觸的異常即12嚙合中的、6嚙合接觸的各模型值ai的第5行記錄；以及登記以所述12種組合中的12嚙合進(jìn)行接觸的異常即12嚙合中的、12嚙合接觸的各模型值ai的第6行記錄。各模型的各模型值ai例如從實(shí)際產(chǎn)生接觸的異常的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m中實(shí)測(cè)多個(gè)樣本，根據(jù)這些多個(gè)樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理并求出基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn，由此預(yù)先求出各模型值ai。例如，在12嚙合中的、1嚙合接觸的情況下，在根據(jù)樣本的測(cè)定數(shù)據(jù)求出rms時(shí)，獲得圖11(a)所示的結(jié)果，并通過(guò)對(duì)其進(jìn)行高速傅里葉變換(fft)，由此獲得圖11(b)所示的結(jié)果(圖11(b)圖示出高速傅里葉變換的結(jié)果的一部分)。該圖11(b)所示的高速傅里葉變換的各峰值成為12嚙合中的、1嚙合接觸的模型中的各模型值ai。需要說(shuō)明的是，各模型值ai被規(guī)格化，以使得各模型值ai的總和成為1(σai＝1)。

特征量處理部222d例如以各模型為單位將根據(jù)由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)的頻譜求出的所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的各值fi分別乘以模型的各模型值ai(fi×ai)，并求出其總和sm(sm＝σ(fi×ai)，i＝1～12，σ是求出關(guān)于i的f之和的運(yùn)算符號(hào)，在該例中m為1～6)。特征量處理部222d求出以上述各模型為單位求出的各總和sm的總和ss(ss＝σsm，m＝1～6，σ是求出關(guān)于m的s之和的運(yùn)算符號(hào))，并以各模型為單位將模型的總和sm除以該求出的總和ss(規(guī)格化)(sm/ss，m＝1～6)。該除法結(jié)果為一致度，通過(guò)上述那樣的計(jì)算方法，能夠去除所述基本波成分f1以及所述n次高次諧波成分fn的各成分分布中的絕對(duì)值的影響。而且，特征量處理部222d將以上述各模型為單位求出的各除法結(jié)果(各一致度)之中的最大值作為第四方式的特征量cvd而求出。

求出第四方式的特征量cvd的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad及其所應(yīng)用的方法以及使用該旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m將針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)(在上述中為接觸的樣態(tài))求出的一致度之中最大的一致度作為所述規(guī)定的特征量而求出，因此能夠辨別電脈沖噪聲或者因來(lái)自外部的沖擊導(dǎo)致的偶發(fā)且?guī)в斜容^大的振幅的噪聲與例如接觸等異常，從而能夠更高精度地檢測(cè)異常。

需要說(shuō)明的是，在使用該第四方式的特征量cvd的情況下，優(yōu)選的是，異常判斷部223也可以利用具有由特征量處理部222e針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)求出的一致度之中最大的一致度的異常的方式來(lái)判斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械m存在異常。例如，在12嚙合中的1嚙合接觸的一致度、12嚙合中的2嚙合接觸的一致度、12嚙合中的3嚙合接觸的一致度、12嚙合中的4嚙合接觸的一致度、12嚙合中的6嚙合接觸的一致度、以及12嚙合中的12嚙合接觸的一致度中的、最大的一致度為12嚙合中的2嚙合接觸的一致度的情況下，異常判斷部223判斷為該12嚙合中的2嚙合接觸存在異常。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠檢測(cè)異常的方式。

接下來(lái)，對(duì)第五方式的特征量cve進(jìn)行說(shuō)明。該第五方式的特征量cve是基于上述的總和、變化量、成分總和比、以及最大的一致度中的多者的量。

在使用上述那樣的第五方式的特征量cve的情況下，特征量處理部222構(gòu)成為具備特征量處理部222e，該特征量處理部222e進(jìn)行總和處理、變化量處理、成分總和比處理以及最大一致度處理中的多個(gè)處理，基于所述進(jìn)行過(guò)的多個(gè)處理的處理結(jié)果而求出第五方式的特征量cve。所述總和處理如上所述是求出基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和cva的處理。所述變化量處理是如下處理：如上所述，分別根據(jù)第一頻譜及第二頻譜求出在第一期間及第二期間各自的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn，并求出上述求出的第一期間及第二期間各自的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn中的變化量cvb。所述成分總和比處理是如下處理：如上所述，還根據(jù)頻譜求出在基本波嚙合頻率f1以及直至最小公倍數(shù)xab的n次高次諧波嚙合頻率fn(n＝2～xab)中的相互鄰接的各頻率間存在的規(guī)定的各頻率gi的各非高次諧波成分gi(i為1～(n-1)的范圍內(nèi)的整數(shù))，并求出將所述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn的總和除以所述求出的非高次諧波成分gi的總和后的成分總和比cvc。所述最大一致度處理是如下處理：針對(duì)每個(gè)異常的樣態(tài)求出表示所述求出的基本波成分f1以及n次高次諧波成分fn與模型信息的一致的程度的一致度，并求出針對(duì)每個(gè)所述異常的樣態(tài)求出的一致度之中最大的一致度cvd。

更具體來(lái)說(shuō)，特征量處理部222e例如通過(guò)下述式4求出第五方式的特征量cve。

cve＝p1＊cva+p2＊cvb+p3＊cvc+p4＊cvd···(4)

另外，例如，特征量處理部222e例如通過(guò)下述式5求出第五方式的特征量cve。

cve＝cva^p1＊cvb^p2＊cvc^p3＊cvd^p4···(5)

在此，上述式4以及式5中的參數(shù)p1～p4(實(shí)數(shù))使用在產(chǎn)生接觸的情況下根據(jù)實(shí)際由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)求出的總和cva、變化量cvb、成分總和比cvc以及最大的一致度cvd、以及在非接觸的情況下根據(jù)實(shí)際由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)求出的總和cva、變化量cvb、成分總和比cvc以及最大的一致度cvd，利用例如多重回歸分析等方法求出能夠理想辨別接觸的有無(wú)的值。

作為一例，在產(chǎn)生接觸的情況下根據(jù)實(shí)際由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)由式5求出的特征量cve(◆)、以及在非接觸的情況下根據(jù)實(shí)際由振動(dòng)測(cè)定部1測(cè)定出的測(cè)定數(shù)據(jù)由式5求出的特征量cve(×)的結(jié)果在圖12中示出。如圖12所示，接觸的情況下的特征量cve(◆)的分布、和非接觸的情況下的特征量cve(×)的分布被大致明確地分開(kāi)，利用式5的特征量cve能夠辨別因接觸導(dǎo)致的異常的有無(wú)。

求出第五方式的特征量cve的旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad及其所應(yīng)用的方法以及使用該旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常檢測(cè)裝置ad的旋轉(zhuǎn)機(jī)械m基于所述進(jìn)行的多個(gè)處理的處理結(jié)果而求出第五方式的特征量cve，因此能夠更高精度地檢測(cè)異常。

需要說(shuō)明的是，上述的式4以及式5使用總和cva、變化量cvb、成分總和比cvc以及最大的一致度cvd這四者全部，但這些式4以及式5也可以構(gòu)成為使用總和cva、變化量cvb、成分總和比cvc以及最大的一致度cvd中的任意組合的兩者，另外，這些式4以及式5也可以構(gòu)成為使用總和cva、變化量cvb、成分總和比cvc以及最大的一致度cvd中的任意組合的三者。總和cva、變化量cvb、成分總和比cvc以及最大的一致度cvd分別是如上所述用于取出振動(dòng)測(cè)定部1的測(cè)定數(shù)據(jù)所包含的、表示旋轉(zhuǎn)體81的異常的信號(hào)、或者用于取出振動(dòng)測(cè)定部1的測(cè)定數(shù)據(jù)所包含的各種噪聲的適當(dāng)量，因此，優(yōu)選的是，這些式4以及式5也可以由總和cva、變化量cvb、成分總和比cvc以及最大的一致度cvd中的與上述目的相應(yīng)的適當(dāng)?shù)?個(gè)組合構(gòu)成，另外，優(yōu)選的是，這些式4以及式5也可以由總和cva、變化量cvb、成分總和比cvc以及最大的一致度cvd中的與上述目的相應(yīng)的適當(dāng)?shù)?個(gè)組合構(gòu)成。

為了表現(xiàn)本發(fā)明，在上述說(shuō)明中參照附圖并通過(guò)實(shí)施方式適當(dāng)且充分地說(shuō)明本發(fā)明，但應(yīng)認(rèn)為只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員就能夠變更以及/或者改善上述的實(shí)施方式。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施的變更方式或者改善方式只要不脫離權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍，該變更方式或者該改善方式應(yīng)解釋為被包含于該權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。