本發(fā)明涉及一種檢測旋轉(zhuǎn)機械(旋轉(zhuǎn)機)的異常的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置和旋轉(zhuǎn)機械異常檢測方法以及具備所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置的旋轉(zhuǎn)機。

背景技術(shù)：

例如，電動機、發(fā)電機、壓縮機及泵等旋轉(zhuǎn)機械具備相對于規(guī)定的軸以軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體。此種旋轉(zhuǎn)機械被各種工廠設備所利用，為了確認其運轉(zhuǎn)狀態(tài)，定期地進行檢查。該檢查使用稱為聽音棒的工具。該聽音棒一般由金屬制的細棒而構(gòu)成。在進行檢查時，聽音棒的尖端部抵接于旋轉(zhuǎn)機械的被測量部位，所述聽音棒的基端部貼近檢查者的耳朵。然后，檢查者通過聽音棒傾聽旋轉(zhuǎn)機械的振動音，診斷是否有雜音等(例如參照專利文獻1)。

另一方面，作為診斷旋轉(zhuǎn)機械的異常的裝置，例如在專利文獻2提出了旋轉(zhuǎn)機的異常診斷裝置。該專利文獻2公開的旋轉(zhuǎn)機的異常診斷裝置檢測旋轉(zhuǎn)機的振動并變換成連續(xù)小波，將該變換信號加在頻率軸向，根據(jù)其加算結(jié)果辨別是否異常。據(jù)此，專利文獻2公開的旋轉(zhuǎn)機的異常診斷裝置能檢測出因發(fā)生在旋轉(zhuǎn)機的軸承的損傷引起的異常。

在采用所述聽音棒的旋轉(zhuǎn)機械的異常判定中，其判定精度取決于檢查者的熟練程度，難以客觀或穩(wěn)定地判定有無異常。尤其，旋轉(zhuǎn)機械的異常最好在其初期就能夠檢測出來，但越是初期的異常就越要求高的熟練程度。

另一方面，所述專利文獻2公開的旋轉(zhuǎn)機的異常診斷裝置基于旋轉(zhuǎn)機的振動辨別有無異常，但由于作為振動而識別的帶域是與所謂的裝置的固有振動等的固定的振動重疊的帶域，因此難以檢測出所述初期的異常。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開公報特開2012-208045號

專利文獻2：日本專利公開公報特開2001-74616號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于所述情況所作出的發(fā)明，其目的在于提供能夠檢測出旋轉(zhuǎn)機械中產(chǎn)生的異常的初期的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置及旋轉(zhuǎn)機械異常檢測方法以及具備所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置的旋轉(zhuǎn)機。

本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置及旋轉(zhuǎn)機械異常檢測方法是檢測具備相對于規(guī)定的軸以軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)機械的異常的裝置及方法，基于通過測量所述旋轉(zhuǎn)體引起的超聲波帶域的振動而獲得的第1測量數(shù)據(jù)，檢測所述旋轉(zhuǎn)機械的初期異常。本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置及旋轉(zhuǎn)機械異常檢測方法能夠檢測出旋轉(zhuǎn)機械中發(fā)生異常的初期。并且，本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)機具備此種旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具備所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置的旋轉(zhuǎn)機。

所述以及其它本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點，通過以下的詳細記載和附圖而明確。

附圖說明

圖1是表示實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械以及該旋轉(zhuǎn)機械所具備的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是圖1所示的旋轉(zhuǎn)機械的一個例子的旋轉(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是表示實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置的動作的流程圖。

圖5是表示規(guī)定的特征量的時間變化的圖。

圖6是用于說明異常診斷的一個例子的圖。

具體實施方式

以下，基于附圖對本發(fā)明所涉及的一實施方式進行說明。另外，各圖中賦予相同的符號的型結(jié)構(gòu)表示相同的結(jié)構(gòu)，適當?shù)厥÷云湔f明。在本說明書中，在總稱的情況下用省略后綴的參照符號來表示，在指個別的結(jié)構(gòu)的情況下用賦予后綴的參照符號來表示。

圖1是表示實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械以及該機械所具備的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是圖1所示的旋轉(zhuǎn)機械的一個例子的旋轉(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。

實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械M是具備相對于規(guī)定的軸以軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的裝置，而且，在本實施方式中，如圖1所示，具備用于檢測所述旋轉(zhuǎn)體RB的異常的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD。該實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD例如圖1所示地具備超聲波測量部1和具有異常檢測部22的控制處理部2。而且，在圖1所示的例子中，所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD還具備振動測量部3、輸入部4、輸出部5、接口部(IF部)6、存儲部7。

本實施方式的組裝了旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD的旋轉(zhuǎn)機械M例如可以是電動機、發(fā)電機、壓縮機及泵等包含旋轉(zhuǎn)體RB的任意的裝置，在此，作為一個例子，對旋轉(zhuǎn)機械M為壓縮機的情況在以下進行說明。

作為該壓縮機的旋轉(zhuǎn)機械M具備作為通過壓力輸送流體的壓縮機而發(fā)揮功能的旋轉(zhuǎn)體RB和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)體RB的省略圖示的外圍裝置。旋轉(zhuǎn)體RB例如圖2和圖3所示地具備隔開規(guī)定的間隙G而相互咬合的一對的第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2和收容第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2的殼體82。

第1副旋轉(zhuǎn)體81-1是壓縮機中的雄轉(zhuǎn)子，大致具備第1副旋轉(zhuǎn)體主體811-1、形成在第1副旋轉(zhuǎn)體主體的周面的多個凸部812-1、與該第1副旋轉(zhuǎn)體主體811-1同軸設置的第1旋轉(zhuǎn)軸813-1。此種第1副旋轉(zhuǎn)體81-1以第1旋轉(zhuǎn)軸813-1為中心例如沿逆時針方向(箭頭A方向)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。第2副旋轉(zhuǎn)體81-2是壓縮機中的母轉(zhuǎn)子，大致具備第2副旋轉(zhuǎn)體主體811-2、形成在第2副旋轉(zhuǎn)體主體的周面的多個凹部812-2、與該第2副旋轉(zhuǎn)體主體811-2同軸設置的第2旋轉(zhuǎn)軸813-2。此種第2副旋轉(zhuǎn)體81-2以第2旋轉(zhuǎn)軸813-2為中心例如沿順時針方向(箭頭B方向)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。

以下，多個凸部812-1是指形成在第1副旋轉(zhuǎn)體81-1的周面的多個凸部812-1，凸部812-1是指多個凸部812-1中的任意一個。多個凹部812-2是指形成在第2副旋轉(zhuǎn)體81-2的周面的多個凹部812-2，凹部812-2是指多個凹部812-2中的任意一個。

通過讓第1副旋轉(zhuǎn)體81-1沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)且讓第2副旋轉(zhuǎn)體81-2沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，在多個凸部812-1及多個凹部812-2中，對應的凸部812-1和凹部812-2依次咬合。即，通過讓第1副旋轉(zhuǎn)體81-1沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)且讓第2副旋轉(zhuǎn)體81-2沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，某個凸部812-1與某個凹部812-2相互咬合，而且分別旋轉(zhuǎn)，從而它們之間的咬合被解除，下一個凸部812-1和下一個凹部812-2咬合，而且分別旋轉(zhuǎn)，從而它們之間的咬合被解除，下下一個凸部812-1和下下一個凹部812-2咬合。以下，反復這些動作。并且，流體據(jù)此被壓縮。

凸部812-1和凹部812-2咬合是指凸部812-1進入凹部812-2，在正常的狀態(tài)下，凸部812-1不與凹部812-2接觸，具有所述規(guī)定的間隙G。凸部812-1和凹部812-2的接觸意味著第1副旋轉(zhuǎn)體81-1和第2副旋轉(zhuǎn)體81-2的接觸，是異常狀態(tài)的一方式。

殼體82的剖面呈橢圓形，是具有空間的中空的圓柱體，在該空間能夠與該殼體的內(nèi)周面隔開規(guī)定的間隔而收容各軸平行排列設置的第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2。殼體82在第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2的軸向的其中一側(cè)設置有用于導入應壓縮的流體的省略圖示的流入口，在另一側(cè)設置有用于取出被第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2壓縮的流體的流出口。

并且，為了用旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD檢測出旋轉(zhuǎn)體的異常，在本實施方式中，在殼體82的外壁，在預先設定的規(guī)定的第1位置安裝超聲波測量部1，在預先設定的規(guī)定的第2位置安裝振動測量部3(3-1)。另外，超聲波測量部1可以是安裝在殼體82的互不相同的位置的多個超聲波測量部，而且，振動測量部3可以是安裝在殼體82的互不相同的位置的多個振動測量部。在圖2中作為其一例除了示出所述振動測量部3-1以外，還用虛線示出了三個振動測量部3-2～3-4。

超聲波測量部1與控制處理部2連接，是為了檢測出旋轉(zhuǎn)機械M、特別是旋轉(zhuǎn)體RB中產(chǎn)生的異常而測量因旋轉(zhuǎn)體RB而產(chǎn)生的超聲波帶域(例如100kHz至1MHz的范圍等)的振動的裝置，例如AE(Acoustic Emission)傳感器等。由于超聲波帶域難以與旋轉(zhuǎn)機械M(旋轉(zhuǎn)體RB)的固有振動重疊，因此，在初期異常的檢測中優(yōu)選測量超聲波帶域的振動的超聲波測量部1。具備該AE傳感器的超聲波測量部1觀測例如因接觸等的異常而因旋轉(zhuǎn)體RB產(chǎn)生的超聲波帶域的彈性波，并對其進行測量。用超聲波測量部1測量的第1測量數(shù)據(jù)被輸出到控制處理部2。更具體而言，超聲波測量部1觀測超聲波帶域的振動，將所述超聲波帶域的振動的測量結(jié)果作為第1測量數(shù)據(jù)輸出到控制處理部2?？刂铺幚聿?以預先設定的規(guī)定的第1時間間隔(第1采樣間隔)對從超聲波測量部1輸入的第1測量數(shù)據(jù)進行采樣。據(jù)此，控制處理部2取得隔開第1采樣間隔的連續(xù)的時序的第1測量數(shù)據(jù)。

振動測量部3與控制處理部2連接，是為了檢測出旋轉(zhuǎn)機械M、特別是旋轉(zhuǎn)體RB中產(chǎn)生的異常，測量因旋轉(zhuǎn)體RB而產(chǎn)生的可聽帶域的振動的裝置，例如是加速度傳感器等。具備加速度傳感器的振動測量部3觀測例如因接觸等的異常而因旋轉(zhuǎn)體RB產(chǎn)生的可聽帶域的彈性波，并對其進行測量。用振動測量部3測量到的第2測量數(shù)據(jù)被輸出到控制處理部2。更具體而言，振動測量部3觀測可聽帶域的振動，將所述可聽帶域的振動的測量結(jié)果作為第2測量數(shù)據(jù)輸出到控制處理部2。控制處理部2以預先設定的規(guī)定的第2時間間隔(第2采樣間隔)對從振動測量部3輸入的第2測量數(shù)據(jù)進行采樣。據(jù)此，控制處理部2取得隔開第2采樣間隔的連續(xù)的時序的第2測量數(shù)據(jù)。另外，所述第1采樣間隔和所述第2采樣間隔既可以相同，也可以互不相同。

輸入部4與控制處理部2連接，是將例如指示異常檢測的開始的指令等各種指令、以及例如檢測作為異常檢測對象的旋轉(zhuǎn)機械M(或旋轉(zhuǎn)體RB)的標識符的輸入等的異常所必需的各種數(shù)據(jù)輸入到旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD(旋轉(zhuǎn)機械M)的設備，是例如被分配了規(guī)定的功能的多個輸入開關等、鍵盤或鼠標等。輸出部5與控制處理部2連接，是根據(jù)控制處理部2的控制，將從輸入部4輸入的指令、數(shù)據(jù)以及通過旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD檢測及測量到的各種結(jié)果輸出的設備，例如是CRT顯示器、LCD以及有機EL顯示器等顯示裝置或打印機等印刷裝置等。

另外，也可以由輸入部4及輸出部5構(gòu)成觸控面板。在構(gòu)成該觸控面板的情況下，輸入部4例如是檢測電阻膜方式或靜電容量方式等的操作位置進行輸入的位置輸入裝置，輸出部5是顯示裝置。在觸控面板中，位置輸入裝置被設置在顯示裝置的顯示面上，在顯示裝置顯示可輸入的一個或多個輸入內(nèi)容的候補，如果用戶觸膜顯示了想要輸入的輸入內(nèi)容的顯示位置，則該位置就被位置輸入裝置檢測，顯示在被檢測出的位置的顯示內(nèi)容作為用戶的操作輸入內(nèi)容被輸入到旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD(旋轉(zhuǎn)機械M)。在此種觸控面板中，因為用戶容易直觀地理解輸入操作，所以提供對用戶來說容易操作的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD(旋轉(zhuǎn)機械M)。

IF部6與控制處理部2連接，是根據(jù)控制處理部2的控制進行與外部設備之間的數(shù)據(jù)的輸入輸出的電路，例如，是串行通信方式的RS-232C接口電路或利用了USB(Universal Serial Bus)規(guī)格的接口電路等。

存儲部7與控制處理部2連接，根據(jù)控制處理部2的控制，存儲用于使旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD的各個部對應于該各個部的功能進行工作的控制程序、用于檢測旋轉(zhuǎn)機械M的異常的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測程序等各個程序、執(zhí)行各個程序所需要的信息等，并且是針對控制處理部2的所謂的工作存儲器。存儲部7具備存儲所述各程序及其所需要的信息等的例如ROM(Read Only Memory)等非易失性的存儲元件、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等可擦寫的非易失性存儲元件、以及作為工作存儲器的例如RAM(Random Access Memory)等易失性的存儲元件及其外圍電路。并且，存儲部7功能性地具備第1測量數(shù)據(jù)存儲部71和第2測量數(shù)據(jù)存儲部72，其中，第1測量數(shù)據(jù)存儲部71存儲超聲波測量部1測量的第1測量數(shù)據(jù)，并且，存儲如后所述地通過對第1測量數(shù)據(jù)實施規(guī)定的信息處理而得到的數(shù)據(jù)；第2測量數(shù)據(jù)存儲部72存儲振動測量部3測量到的第2測量數(shù)據(jù)，并且，存儲如后所述地通過對第2測量數(shù)據(jù)實施規(guī)定的信息處理而得到的數(shù)據(jù)。另外，存儲部7還具備用于存儲超聲波測量部1及振動測量部3分別測量的第1測量數(shù)據(jù)及第2測量數(shù)據(jù)和通過對第1測量數(shù)據(jù)及第2測量數(shù)據(jù)分別實施規(guī)定的各信息處理得到的各種數(shù)據(jù)的例如硬盤等較大容量的存儲裝置。

控制處理部2為了檢測出旋轉(zhuǎn)機械M的異常，將旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD的各個部根據(jù)該各個部的功能而分別進行控制，例如具備CPU(Central Processing Unit)等微處理器及其外圍電路。并且，通過執(zhí)行程序，在控制處理部2中功能性地構(gòu)成控制部21和異常檢測部22。

控制部21將旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD的各個部根據(jù)該各個部的功能而分別進行控制，掌控旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD的整體控制。

異常檢測部22基于用超聲波測量部1測量的第1測量數(shù)據(jù)檢測旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常。優(yōu)選異常檢測部22求出用超聲波測量部1測量的第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜，再求出在該求出的第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜的預先設定的規(guī)定的第1特征量，基于該求出的第1特征量，檢測旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常。第1特征量是表示與旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常相關聯(lián)而在第1頻譜出現(xiàn)的現(xiàn)象的量(值)。在本實施方式中，例如，第1特征量是在第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜中的預先設定的規(guī)定的頻率范圍的累加值。此時，異常檢測部22根據(jù)第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜，求出在預先設定的規(guī)定的頻率范圍的累加值(作為定量數(shù)值的累加面積)，將該求出的累加值和預先設定的規(guī)定的閾值Th1進行比較，在累加值達到閾值Th1以上的情況下，判定旋轉(zhuǎn)機械M出現(xiàn)初期異常。

并且，在本實施方式中，異常檢測部22進一步在檢測出所述初期異常之后，基于用振動測量部3測量到的第2測量數(shù)據(jù)執(zhí)行辨別異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一的處理。優(yōu)選異常檢測部22基于在檢測出所述初期異常之前用振動測量部3測量到的第2測量數(shù)據(jù)(前第2測量數(shù)據(jù))和在檢測出所述初期異常之后用振動測量部3測量到的第2測量數(shù)據(jù)(后第2測量數(shù)據(jù))，辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。所述前第2測量數(shù)據(jù)只要是在檢測出所述初期異常之前則可以是在任何一個時刻取得的數(shù)據(jù)，既可以是剛檢測出所述初期異常的時刻之前的時刻取得的數(shù)據(jù)，也可以是在比檢測出所述初期異常的時刻早規(guī)定期間的時刻取得的數(shù)據(jù)。此種所述前第2測量數(shù)據(jù)視為旋轉(zhuǎn)機械M為正常狀態(tài)的情況下觀測到的第2測量數(shù)據(jù)而使用。所述后第2測量數(shù)據(jù)只要是在檢測出所述初期異常之后可以是在任何一個時刻取得的數(shù)據(jù)，既可以是在剛檢測出所述初期異常的時刻之后的時刻取得的數(shù)據(jù)，也可以是在比檢測出所述初期異常的時刻遲規(guī)定期間的時刻取得的數(shù)據(jù)。此種所述后第2測量數(shù)據(jù)視為旋轉(zhuǎn)機械M為異常狀態(tài)的情況下(旋轉(zhuǎn)機械M為非正常狀態(tài)的情況下)觀測到的第2測量數(shù)據(jù)而使用。并且，更優(yōu)選異常檢測部22求出所述前第2測量數(shù)據(jù)中的預先設定的規(guī)定的第2特征量，求出與所述后第2測量數(shù)據(jù)中的所述第2特征量為同一種類的第3特征量，基于求出的第2特征量及第3特征量，辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。第2特征量及第3特征量是表示與旋轉(zhuǎn)機械M的異常相關聯(lián)而在前第2測量數(shù)據(jù)以及后第2測量數(shù)據(jù)的前后的第2測量數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的現(xiàn)象的量(值)。在本實施方式中，例如，第2特征量是在檢測出所述初期異常之前用振動測量部3測量的前第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜，第3特征量是在檢測出所述初期異常之后用振動測量部3測量的后第2測量數(shù)據(jù)的第3頻譜。此時，異常檢測部22將第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜和第2測量數(shù)據(jù)的第3頻譜進行比較，基于該比較結(jié)果，辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。另外，作為所述第2特征量及第3特征量，也可以使用均方或均方根(RMS)等。

本實施方式中的旋轉(zhuǎn)體RB是用圖2及圖3說明的所述的結(jié)構(gòu)，因此，在本實施方式中，所述異常的種類包含一對副旋轉(zhuǎn)體81-1、81-2互相接觸的第1異常、一對副旋轉(zhuǎn)體81-1、81-2的至少其中之一與殼體82接觸的第2異常。

此種異常檢測部22例如圖1所示功能性地具備超聲波測量處理部221、振動測量處理部222、判定部223。超聲波測量部221對用超聲波測量部1測量的第1測量數(shù)據(jù)實施如上所述的處理。振動測量處理部222對用振動測量部3測量到的第2測量數(shù)據(jù)實施如上所述的處理。判定部223基于超聲波測量處理部221的處理結(jié)果判定有無旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常，從而檢測出旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常，基于振動測量處理部222的處理結(jié)果辨別旋轉(zhuǎn)機械M的異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

此種旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD中的控制處理部2、輸入部4、輸出部5、IF部6以及存儲部7例如能通過臺型、筆記本型或平板型等個人計算機等計算機來實現(xiàn)。

下面，關于異常檢測，對旋轉(zhuǎn)機械M及旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD的動作進行說明。圖4是表示實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置的動作的流程圖。圖5是表示規(guī)定的特征量的時間變化的圖。圖5A表示第1特征量的時間變化，其橫軸為時間，縱軸為第1特征量的大小(程度)。圖5B表示第2特征量及第3特征量的時間變化，其橫軸為時間，縱軸為第2特征量及第3特征量的大小(程度)。圖6是用于說明異常診斷的一個例子的圖。圖6A是認為旋轉(zhuǎn)機械M沒有發(fā)生異常而旋轉(zhuǎn)機械M為正常狀態(tài)的情況下的第2測量數(shù)據(jù)的頻譜(對于前第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜的一個例子)，其橫軸為頻率，其縱軸為強度。圖6B是認為旋轉(zhuǎn)機械M出現(xiàn)異常而旋轉(zhuǎn)機械M為異常狀態(tài)的情況下的第2測量數(shù)據(jù)的頻譜(對于后第2測量數(shù)據(jù)的第3頻譜的一個例子)，其橫軸為頻率，其縱軸為強度。

旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD例如由用戶操作省略圖示的啟動開關而旋轉(zhuǎn)機械M的運行開始，就執(zhí)行旋轉(zhuǎn)機械異常檢測程序。通過執(zhí)行該旋轉(zhuǎn)機械異常檢測程序，在控制處理部2功能性地構(gòu)成控制部21及異常檢測部22，在存儲部7功能性地構(gòu)成第1測量數(shù)據(jù)存儲部71及第2測量數(shù)據(jù)存儲部72。在異常檢測部22功能性地構(gòu)成超聲波測量處理部221、振動測量處理部222及判定部223。并且，旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD通過以下的動作檢測出旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常及異常的種類等。

首先，超聲波測量部1觀測旋轉(zhuǎn)機械M的超聲波帶域的振動，并將所述超聲波帶域的振動的測量結(jié)果作為第1測量數(shù)據(jù)輸出到控制處理部2，然后，振動測量部3觀測旋轉(zhuǎn)機械M的可聽帶域的振動，并將所述可聽帶域的振動的測量結(jié)果作為第2測量數(shù)據(jù)輸出到控制處理部2。

在此狀態(tài)下，在處理S1，異常檢測部22的超聲波測量處理部221以所述第1采樣間隔對從超聲波測量部1輸入的第1測量數(shù)據(jù)進行采樣，并將其存儲到存儲部7的第1測量數(shù)據(jù)存儲部71。據(jù)此，第1測量數(shù)據(jù)隔開第1采樣間隔而連續(xù)地被測量，并被存儲到存儲部71。另一方面，在處理S1的執(zhí)行過程中，在處理S2，異常檢測部22的振動測量處理部222以所述第2采樣間隔對從振動測量部3輸入的第2測量數(shù)據(jù)進行采樣，并將其存儲到存儲部7的第2測量數(shù)據(jù)存儲部72。據(jù)此，第2測量數(shù)據(jù)被隔開第2采樣間隔連續(xù)地被測量，并被存儲到存儲部72。

其次，在處理S3，超聲波測量處理部221通過對多個第1測量數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換(FFT)求出第1頻譜，求出該求出的第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜中的所述第1特征量，然后，將這些求出的第1頻譜及第1特征量存儲到第1測量數(shù)據(jù)存儲部71，其中，所述多個第1測量數(shù)據(jù)是存儲在第1測量數(shù)據(jù)存儲部71中的包含最新測量的第1測量數(shù)據(jù)的、在預先設定的規(guī)定的時間范圍(第1時間范圍)內(nèi)的時序性的多個第1測量數(shù)據(jù)(從最新的測量時刻起追溯到與第1時間范圍相對應的時間為止的期間所測量的各第1測量數(shù)據(jù))。更具體而言，在本實施方式中，超聲波測量處理部221將第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜中的所述頻率范圍的累加值作為第1特征量而求出。

接著，在處理S4，異常檢測部22的判定部223基于在處理S3求出的所述第1特征量，判定有無旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常。更具體而言，在本實施方式中，判定部223將在處理S3作為所述第1特征量求出的累加值與所述閾值Th1進行比較。該比較的結(jié)果，如果所述累加值在所述閾值Th1以上(是)，判定部223判定旋轉(zhuǎn)機械M出現(xiàn)初期異常，并讓振動測量處理部222執(zhí)行處理S5。另一方面，所述比較的結(jié)果，如果所述累加值小于所述閾值Th1(否)，判定部223判定旋轉(zhuǎn)機械M沒有初期異常，使處理返回到處理S1。

另外，所述初期異常優(yōu)選包含所述異常的發(fā)生時刻。據(jù)此，通過比較所述累加值和所述閾值Th1，所述累加值成為所述閾值Th1以上的時刻被作為所述異常的發(fā)生時刻。據(jù)此，旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD能夠檢測出旋轉(zhuǎn)機械M發(fā)生異常的發(fā)生時刻(發(fā)生時刻)。

而且，在判定旋轉(zhuǎn)機械M為初期異常的情況下，判定部223也可以將該其輸出到輸出部5。例如，在輸出部5為顯示裝置的情況下，判定部223將表示旋轉(zhuǎn)機械M出現(xiàn)初期異常的信息(例如“檢測到了初期異常的發(fā)生”等)輸出到輸出部5。此外，例如，在輸出部5為揚聲器或蜂鳴器等聲音發(fā)生器的情況下，判定部223將表示旋轉(zhuǎn)機械M出現(xiàn)初期異常的警報(警告音)輸出到輸出部5。另外，例如，在輸出部5為發(fā)光二極管(LED)等光源的情況下，判定部223將表示旋轉(zhuǎn)機械M出現(xiàn)初期異常的警報光(警告光)輸出到輸出部5。

而且，在超聲波測量部1為多個的情況下，對于每個超聲波測量部1測量的各第1測量數(shù)據(jù)執(zhí)行所述處理S1、處理S3以及處理S4。然后，用基于各第1測量數(shù)據(jù)的各判定中的其中之一判定旋轉(zhuǎn)機械M出現(xiàn)初期異常的情況下，執(zhí)行處理S5。

然后，如果在處理S4判定為檢測出初期異常時，在處理S5，振動測量處理部222求出在檢測出所述初期異常的時刻之前用振動測量部3測量到的前第2測量數(shù)據(jù)中的所述第2特征量。更具體而言，振動測量處理部222通過存儲在第2測量數(shù)據(jù)存儲部72的預先設定的規(guī)定的時間范圍(前時間范圍)的時序性的多個前第2測量數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換(FFT)而求出第2頻譜作為所述第2特征量，然后，將該求出的第2頻譜(第2特征量)存儲到第2測量數(shù)據(jù)存儲部72。該前第2測量數(shù)據(jù)如上所述是旋轉(zhuǎn)機械M為正常狀態(tài)的情況下觀測到的第2測量數(shù)據(jù)，由該正常狀態(tài)下測量到的前第2測量數(shù)據(jù)求出的第2頻譜(第2特征量)作為正常模式而被操作。

另外，用于存儲該前第2測量數(shù)據(jù)的第2測量數(shù)據(jù)存儲部72的存儲區(qū)域優(yōu)選為與存儲所述前時間范圍(例如1分種、10分種等數(shù)分種)的前第2測量數(shù)據(jù)的容量相對應的環(huán)緩沖區(qū)(ring buffer)。據(jù)此，在處理S4判定為檢測出初期異常的時刻，通過對存儲在用于存儲前第2測量數(shù)據(jù)的第2測量數(shù)據(jù)存儲部72的所述存儲區(qū)域的全部數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換，從而振動測量處理部222無需分選存儲在第2測量數(shù)據(jù)存儲部72的第2檢測數(shù)據(jù)，能夠自動地求出作為第2特征量的第2頻譜。而且，用于存儲前第2測量數(shù)據(jù)的第2測量數(shù)據(jù)存儲部72的所述存儲區(qū)域也可以為FIFO(First In First Out，先進先出)的方式。

接著，在處理S6，振動測量處理部222求出在檢測出所述初期異常時刻以后用振動測量部3測量的后第2測量數(shù)據(jù)中的所述第3特征量。更具體而言，振動測量處理部222對多個后第2測量數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換求出第3頻譜作為所述第3特征量，并且，將該求出的第3頻譜(第3特征量)存儲到第2測量數(shù)據(jù)存儲部72，其中，所述多個后第二測量數(shù)據(jù)是從檢測出所述初期異常的時刻起經(jīng)過了與預先設定的規(guī)定的時間范圍(后時間范圍)相對應的時間之后被存儲在第2測量數(shù)據(jù)存儲部72的所述后時間范圍的時序性的多個第二測量數(shù)據(jù)。該前第3測量數(shù)據(jù)如上所述是在旋轉(zhuǎn)機械M為非正常狀態(tài)的異常狀態(tài)的情況下觀測到的第2數(shù)據(jù)，由該異常狀態(tài)下測量出的第2測量數(shù)據(jù)求出的第3頻譜(第3特征量)作為異常模式而被操作。

另外，所述前時間范圍和所述后時間范圍可以彼此相同，也可以互相不同。而且，為了進行相關比較，進一步還為了規(guī)格化，所述前時間范圍和所述后時間范圍優(yōu)選彼此相同。

接著，在處理S7，判定部223將在處理S5求出的第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜和在處理S6求出的第2測量數(shù)據(jù)的第3頻譜進行比較，接著在處理S8，判定部223基于處理S7的比較結(jié)果辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一，在本實施方式中對雙方進行辨別。例如，預先調(diào)查對應于所述異常的種類及所述異常的程度的第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜和第2測量數(shù)據(jù)的第3頻譜的比較結(jié)果，按所述異常的種類及所述異常的程度，將所述異常的種類及所述異常的程度與比較結(jié)果之間的對應關系預先存儲到存儲部7。該所述異常的種類在本實施方式中包含一對副旋轉(zhuǎn)體81-1、81-2彼此接觸的第1異常，一對副旋轉(zhuǎn)體81-1、81-2的至少其中之一與殼體82接觸的第2異常。判定部223在處理S8基于處理S7的比較結(jié)果參照存儲在存儲部7的所述對應關系，判定所述異常的種類及所述異常的程度。該判定的結(jié)果，在判定為所述第1異常的情況下(判定1)，判定部223執(zhí)行處理S9，將表示一對副旋轉(zhuǎn)體81-1、81-2彼此接觸的第1異常的內(nèi)容及其程度輸出到輸出部5，并結(jié)束處理。所述判定的結(jié)果，在判定為所述第2異常的情況下(判定2)，判定部223執(zhí)行處理S10，將表示一對副旋轉(zhuǎn)體81-1，81-2的至少其中之一與殼體82接觸的第2異常的內(nèi)容及其程度輸出到輸出部5，并結(jié)束處理。并且，所述判定的結(jié)果，在判定為既不是所述第1異常(判定1)也不是所述第2異常(判定2)的情況下(在判定為不是所述第1異常及第2異常的情況下)(判定3)，判定部223執(zhí)行處理S11，將表示是其它的異常及其內(nèi)容輸出到輸出部5，并結(jié)束處理。另外，作為其它的異常的一個例子，例如，能夠估計是軸承等的輕微的接觸。如上所述，在本實施方式中，異常包含因旋轉(zhuǎn)機械M中的接觸引起的異常。

更具體而言，如果設第1副旋轉(zhuǎn)體81-1的旋轉(zhuǎn)周期為CT1，第2副旋轉(zhuǎn)體81-2的旋轉(zhuǎn)周期為CT2，第1副旋轉(zhuǎn)體81-1的凸部812-1的個數(shù)和第2副旋轉(zhuǎn)體81-2的凹部812-2的個數(shù)的比例為a:b，在發(fā)生所述第1異常的情況下，相對于正常模式的第2頻譜，異常模式的第3頻譜的與CT1×b＝CT2×a所示的周期對應的頻率的強度變動。而且，在所述第2異常中，在第1副旋轉(zhuǎn)體81-1的凸部812-1和殼體82接觸的情況下，相對于第2頻譜，第3頻譜的與CT1所示的周期對應的頻率的強度變動。而且，在所述第2異常中，在第2副旋轉(zhuǎn)體81-2中的用于形成凹部812-2的凸部和殼體82接觸的情況下，相對于第2頻譜，第3頻譜中對應于CT2所示的周期的頻率的強度變動。因此，在一個例子中，通過將正常模式的第2頻譜和異常模式的第3頻譜進行比較，刻意地調(diào)查強度變動過的頻率，能夠辨別所述異常的種類。

另一方面，如果旋轉(zhuǎn)機械M的異常繼續(xù)發(fā)展，雜音就會變大，雜音就會變得尖利。因此，相對于第2頻譜，第3頻譜整體上強度增加，賦予最大強度(最大峰值)的頻率也移到高音域一側(cè)。因此，在一個例子中，通過將正常模式的第2頻譜和異常模式的第3頻譜進行比較，調(diào)查最大強度的有意義的變動量，能夠辨別所述異常的程度。此時，所述最大強度的變動量越大，所述異常的程度就越大。還有其它的一個例子中，通過將正常模式的第2頻譜和異常模式的第3頻譜進行比較，調(diào)查賦予最大強度的頻率的有意義的移動量，能夠辨別所述異常的程度。此時，所述頻率的移動量越大，所述異常的程度就越大。還有其它的一個例子中，作為所述比較，求出正常模式的第2頻譜和異常模式的第3頻譜的相關值，能夠根據(jù)該相關值辨別所述異常的程度。此時，所述相關值越小，所述異常的程度就越大。另外，也可以作為所述相關值的倒數(shù)而求出背離度，根據(jù)該背離度辨別所述異常的程度。此時，所述背離度越大，所述異常的程度就越大。

由此，異常檢測部22在檢測出所述初期異常之后，基于在檢測出所述初期異常的時刻之前用振動測量部3測量到的前第2測量數(shù)據(jù)和在檢測出所述初期異常時刻以后用振動測量部3測量到的后第2測量數(shù)據(jù)，辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一，在本實施方式中辨別雙方(處理S5至處理S11)。另外，在本實施方式中雖然辨別雙方，但是，也可以辨別所述異常的種類和所述異常的程度的至少其中之一。

此外，在振動測量部3為多個的情況下，對于用各個振動測量部3測量到的各第2測量數(shù)據(jù)執(zhí)行所述的處理S5至處理S11。并且，將基于各第2測量數(shù)據(jù)的各判定輸出到輸出部5。另外，在振動測量部3為多個的情況下，也可以根據(jù)因旋轉(zhuǎn)體RB引起的可聽帶域的同一振動分別到達各振動測量部3的各到達時間的差異，通過所謂的三角測量的原理，來推定接觸部位的位置。

舉一個例子說明所述的處理，通過執(zhí)行所述的處理S1、處理S3及處理S4，例如圖5A所示，在旋轉(zhuǎn)機械M的運轉(zhuǎn)開始后，從時刻T0起反復求出所述第1特征量，如果旋轉(zhuǎn)機械M發(fā)生異常，所述第1特征量就開始增加，在時刻T1所述第1特征量達到所述閾值Th1以上，判定旋轉(zhuǎn)機械M發(fā)生了初期異常。在此期間也執(zhí)行所述處理S2。

另外，在此種處理S1、處理S3及處理S4的執(zhí)行過程中，振動測量處理部222也可以執(zhí)行與超聲波測量處理部221同樣的處理。即，振動測量處理部222通過對存儲在第2測量數(shù)據(jù)存儲部72的包含最新測量到的第2測量數(shù)據(jù)且前時間范圍的時序性的多個第2測量數(shù)據(jù)(從最新的測量時刻起追溯到與前時間范圍對應的時間的時刻為止的期間測量到的各第2測量數(shù)據(jù))進行快速傅里葉變換而求出第2頻譜，并將該求出的第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜中的預先設定的規(guī)定的第2頻率范圍的累加值作為預先設定的第4特征量而求出。這樣的第4特征量的時間變化如圖5B所示。

然后，如果所述第1特征量在所述時刻T1達到所述閾值Th1以上，就執(zhí)行所述處理S5，將第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜作為所述第2特征量而求出。該第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜(第2特征量)，作為一個例子，如圖6A所示。接下來，如果到達從所述時刻T1起經(jīng)過了對應于所述后時間范圍的時間的時刻T2，就執(zhí)行所述處理S6，將第2測量數(shù)據(jù)的第3頻譜作為所述第3特征值而求出。該第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜(第3特征量)，作為一個例子，如圖6B所示。

在圖6所示的例子中，異常模式的所述第3頻譜與正常模式的所述第2頻譜相比較，其強度整體增加，最大強度變動，并且，賦予最大強度的頻率向高音域一側(cè)移動。這在用聽音棒聽旋轉(zhuǎn)機械M的聲音的情況下，對應隨著異常的進展而音量慢慢地增加，并產(chǎn)生微妙的音色的變化的情況。

然后，執(zhí)行所述處理S7及處理S8，在該例子中，比較圖6A所示的正常模式的第2頻譜和圖6B所示的異常模式的第3頻譜，來判斷異常的種類及異常的程度，根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行所述處理S9至S11的其中之一，結(jié)束處理。

如以上說明所述，本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD及旋轉(zhuǎn)機械M(作為其中一個例子為壓縮機)具備測量因旋轉(zhuǎn)體RB而產(chǎn)生的超聲波帶域的振動的超聲波測量部1，因此，根據(jù)所述的本申請發(fā)明人的想法，能夠基于作為所述超聲波測量部1的測量結(jié)果的第1測量數(shù)據(jù)檢測出旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常。特別是壓縮機中的一對第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2之間的接觸，由于其接觸會發(fā)熱，該熱量使第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2熱膨脹，其結(jié)果，成為導致比較重大的事故的事故原因，因此，對旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常的檢測有效。

旋轉(zhuǎn)機械M中的旋轉(zhuǎn)體RB，在本實施方式為一對第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)，因此，如果發(fā)生異常，如上所述，例如，賦予特定的頻率中的強度的變化和峰值的頻率會產(chǎn)生移動等，其結(jié)果，頻譜的形狀(輪廓、模式)變化。因此，本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD及旋轉(zhuǎn)機械M由于基于第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜中的所述第1特征量檢測旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常，因此，能確切地檢測出初期異常。

而且，第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜中的所述頻率范圍的累加值反映了頻譜的形狀的變化。本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD及旋轉(zhuǎn)機械M由于基于該累加值和所述閾值Th1的比較結(jié)果檢測出旋轉(zhuǎn)機械M的初期異常，因此，能確切地檢測出初期異常。

而且，本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD及旋轉(zhuǎn)機械M在檢測出初期異常之后執(zhí)行所述的辨別處理，因此，能夠減少無用的處理。而且，本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD及旋轉(zhuǎn)機械M還具備測量因旋轉(zhuǎn)體RB而產(chǎn)生的可聽帶域的振動的振動測量部3，因此，根據(jù)所述的本申請發(fā)明人的想法，能夠基于振動測量部3中的第2測量數(shù)據(jù)的變化方式及其強度的至少其中之一，辨別旋轉(zhuǎn)機械中的異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

如上所述，在檢測出初期異常的時刻之前用振動測量部3測量到的第2測量數(shù)據(jù)反映了旋轉(zhuǎn)機械M沒有發(fā)生異常的旋轉(zhuǎn)機械M的正常狀態(tài)，另一方面，在檢測出所述初期異常的時刻之后用振動測量部3測量到的第2測量數(shù)據(jù)反映了旋轉(zhuǎn)機械M發(fā)生異常的旋轉(zhuǎn)機械的異常狀態(tài)。因此，本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD及旋轉(zhuǎn)機械M基于這兩個第2測量數(shù)據(jù)來辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一(在本實施方式中為雙方)，因此，能夠確切地辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一(在本實施方式中為雙方)。

旋轉(zhuǎn)機械M的異常根據(jù)其異常的種類及異常的程度而例如特定的頻率的強度增大，其結(jié)果，在可聽帶域音色變化或音量變化。其結(jié)果，第2測量數(shù)據(jù)發(fā)生變化。因此，本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD及旋轉(zhuǎn)機械M基于所述兩個第2測量數(shù)據(jù)中的同一種類的規(guī)定的第2特征量及第3特征量來辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一(在本實施方式中為雙方)，因此，能夠確切地辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一(在本實施方式中為雙方)。

這兩個第2測量數(shù)據(jù)各自中的第2頻譜及第3頻譜分別反映了第2測量數(shù)據(jù)的所述變化。因此，本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置AD及旋轉(zhuǎn)機械M將這些第2頻譜及第3頻譜相互比較，并基于比較結(jié)果辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一(在本實施方式中為雙方)，因此，能夠確切地辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一(在本實施方式中為雙方)。

另外，在所述實施方式中，旋轉(zhuǎn)機械M的旋轉(zhuǎn)體RB是具備一對第1副旋轉(zhuǎn)體81-1及第2副旋轉(zhuǎn)體81-2的結(jié)構(gòu)，但是，副旋轉(zhuǎn)體的個數(shù)并不局限于此。旋轉(zhuǎn)體RB也可以是具備單體(1個)副旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)，或者，也可以是具備多個副旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)。

本說明書公開了如上所述的各種方式的技術(shù)，其主要的技術(shù)總結(jié)如下。

一方式所涉及的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置，用于檢測具備相對于規(guī)定的軸以軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)機械中的異常，其包括：超聲波測量部，用于測量因所述旋轉(zhuǎn)體而產(chǎn)生的超聲波帶域的振動；以及異常檢測部，基于用所述超聲波測量部測量到的第1測量數(shù)據(jù)，檢測所述旋轉(zhuǎn)機械的初期異常。

本發(fā)明人進行各種研究結(jié)果認為，如果旋轉(zhuǎn)機械發(fā)生異常，在其初期會產(chǎn)生超聲波帶域(超聲波區(qū)域)的振動，隨著所述異常的加劇也會產(chǎn)生可聽帶域(可聽區(qū)域)的振動，在判斷超聲波區(qū)域的信號變化之后(檢測到初期異常之后)，通過回顧比該時刻起早數(shù)秒起至數(shù)分鐘的范圍(包含所述時刻以后的范圍)的測量結(jié)果，能夠辨別異常的種類等。

基于所述想法，所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置具備測量因旋轉(zhuǎn)體而產(chǎn)生的超聲波帶域的振動的超聲波測量部，因此，能夠基于作為該測量結(jié)果的第1測量數(shù)據(jù)檢測出旋轉(zhuǎn)機械的初期異常。另外，超聲波帶域是具有正常聽力的人聽不到的程度的高頻率的振動，例如100kHz以上的振動?？陕爭в蚴蔷哂姓Ｂ犃Φ娜寺牭降念l率的振動，例如20Hz至20kHz的范圍的振動。

在另一方式，所述的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置中，所述異常檢測部求出用所述超聲波測量部測量到的第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜，求出在所述求出的第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜中的規(guī)定的第1特征量，基于所述求出的第1特征量檢測所述旋轉(zhuǎn)機械的初期異常。

旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)體以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)，因此，如果發(fā)生異常，就會產(chǎn)生賦予例如特定的頻率中的強度的變化和峰值的頻率的移動等，其結(jié)果，頻譜的形狀(輪廓、模式)變化。因此，所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置基于第1頻譜中的預先設定的規(guī)定的第1特征量檢測所述旋轉(zhuǎn)機械的初期異常，因此，能確切地檢測出初期異常。

在另一方式，所述的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置中，所述第1特征量是在所述求出的第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜中的規(guī)定的頻率范圍的累加值，所述異常檢測部將所述求出的累加值和規(guī)定的閾值進行比較，在所述累加值為所述閾值以上的情況下，判定所述旋轉(zhuǎn)機械處于初期異常。

第1測量數(shù)據(jù)的第1頻譜中的預先設定的規(guī)定的頻率范圍的累加值反映了頻譜的形狀的變化。因此，所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置基于該累加值和預先設定的規(guī)定的閾值的比較結(jié)果檢測所述旋轉(zhuǎn)機械的初期異常，因此，能確切地檢測出初期異常。

而且，在這些所述的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置中，所述初期異常優(yōu)選包含所述異常的產(chǎn)生時刻。此種旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置將所述求出的累加值和規(guī)定的閾值進行比較，通過將所述累加值達到所述閾值以上的時刻作為所述異常的發(fā)生時刻，能夠檢測出旋轉(zhuǎn)機械中發(fā)生的異常的發(fā)生時刻(發(fā)生時間)。

在另一方式，所述的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置還包括：振動測量部，用于測量因所述旋轉(zhuǎn)體而產(chǎn)生的可聽帶域的振動，其中，所述異常檢測部，在檢測出所述初期異常之后，基于用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)，執(zhí)行辨別異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一的處理。

此種旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置在檢測出初期異常之后執(zhí)行所述辨別處理，因此，能夠減少無用的處理。而且，本發(fā)明人進行研究結(jié)果認為，如上所述，如果旋轉(zhuǎn)機械發(fā)生異常，可聽帶域的振動的變化方式根據(jù)其異常的種類而不同，隨著所述異常的進展可聽帶域的振動的強度增大。由于所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置還具備測量因旋轉(zhuǎn)體而產(chǎn)生的可聽帶域的振動的振動測量部，因此，能夠基于第2測量數(shù)據(jù)的變化方式及其強度的至少其中之一辨別旋轉(zhuǎn)機械的異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

在另一方式，所述的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置中，所述異常檢測部，基于在檢測出所述初期異常的時刻之前用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)和在檢測出所述初期異常的時刻之后用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)，辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

在檢測出所述初期異常的時刻之前用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)反映了在旋轉(zhuǎn)機械沒有發(fā)生異常的旋轉(zhuǎn)機械的正常狀態(tài)，另一方面，在檢測出所述初期異常的時刻之后用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)反映了在旋轉(zhuǎn)機械發(fā)生了異常的旋轉(zhuǎn)機械的異常狀態(tài)。因此，所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置基于這兩個第2測量數(shù)據(jù)辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一，因此，能夠確切地辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

在另一方式，所述的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置中，所述異常檢測部求出在檢測出所述初期異常的時刻之前用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)中的規(guī)定的第2特征量，求出在檢測出所述初期異常的時刻之后用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)中的與所述第2特征量相同種類的第3特征量，基于所述求出的第2特征量及第3特征量，辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

旋轉(zhuǎn)機械的異常根據(jù)異常的種類和異常的程度，例如特定的頻率的強度增大，其結(jié)果，在可聽帶域音色或音量變化。其結(jié)果，第2測量數(shù)據(jù)變化。因此，所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置基于所述兩個第2測量數(shù)據(jù)各自中的同一種類的規(guī)定的第2特征量及第3特征量辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一，因此，能夠確切地辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

在另一方式，所述的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置中，所述第2特征量是在檢測出所述初期異常的時刻之前用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜，所述第3特征量是在檢測出所述初期異常的時刻之后用所述振動測量部測量到的第2測量數(shù)據(jù)中的第3頻譜，所述異常檢測部將所述第2測量數(shù)據(jù)的第2頻譜和所述第2測量數(shù)據(jù)的第3頻譜進行比較，基于比較結(jié)果，辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

在這兩個第2測量數(shù)據(jù)各自中的第2頻譜及第3頻譜分別反映了第2測量數(shù)據(jù)的所述變化。因此，所述旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置將這些第2頻譜及第3頻譜相互比較，基于該比較結(jié)果辨別所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一，因此，能夠確切地判斷所述異常的種類及所述異常的程度的至少其中之一。

在另一方式，所述的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置中，所述旋轉(zhuǎn)體包括相互咬合的一對副旋轉(zhuǎn)體和收容所述一對副旋轉(zhuǎn)體的殼體，所述異常的種類包含所述一對副旋轉(zhuǎn)體彼此接觸的第1異常和所述一對副旋轉(zhuǎn)體的至少其中之一與所述殼體接觸的第2異常。

此種旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置至少能夠辨別一對副旋轉(zhuǎn)體彼此接觸的第1異常和一對副旋轉(zhuǎn)體的至少其中之一與殼體接觸的第2異常。

另一方式所涉及的旋轉(zhuǎn)機具備所述的任一旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置。

據(jù)此，提供具備所述任一旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置的旋轉(zhuǎn)機，此種旋轉(zhuǎn)機能夠檢測出初期異常。

又一方式所涉及的旋轉(zhuǎn)機械異常檢測方法，用于檢測具備相對于規(guī)定的軸以軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)機械中的異常，其包括：超聲波測量步驟，測量因所述旋轉(zhuǎn)體而產(chǎn)生的超聲波帶域的振動；異常檢測步驟，基于在所述超聲波測量步驟測量到的第1測量數(shù)據(jù)檢測所述旋轉(zhuǎn)機械的初期異常。

此種旋轉(zhuǎn)機械異常檢測方法具備測量因旋轉(zhuǎn)體而產(chǎn)生的超聲波帶域的振動的超聲波測量步驟，基于作為其測量結(jié)果的第1測量數(shù)據(jù)檢測出旋轉(zhuǎn)機械的初期異常。

本申請以2014年9月12日提出的日本專利申請?zhí)卦?014-185872號為基礎，其內(nèi)容包含在本申請中。

為了表述本發(fā)明，在所述說明中，參照附圖并通過實施方式對本發(fā)明進行了恰當且充分的說明，但是，應該認識到只要是本領域技術(shù)人員就能夠容易地對所述實施方式進行變更和/或改良。因此，本領域技術(shù)人員實施的變更方式或改良方式，只要不脫離權(quán)利要求書中記載的權(quán)利要求的權(quán)利范圍，應解釋為該變更方式或改良方式包含在該權(quán)利要求的權(quán)利范圍內(nèi)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供旋轉(zhuǎn)機械異常檢測裝置和旋轉(zhuǎn)機械異常檢測方法以及旋轉(zhuǎn)機。