1. 主要な監視パラメータと検出原理

振動監視

• 渦電流センサー：電磁誘導原理に基づいています。センサープローブと回転シャフトの金属面の間に交流電磁場が形成されます。軸振動が発生すると、すきまの変化により渦電流の強さが変化し、振動変位に比例した電圧信号に変換されます。主に次の用途に使用されますシャフト相対振動測定ミクロンレベルの精度で。
• 圧電加速度センサー：圧電結晶の力・電気変換特性を利用し、機械的振動加速度を電荷信号に変換します。増幅後、主に振動強度に相関した電圧信号を出力します。筐体絶対振動測定。

シャフト変位・膨張差監視

回転速度と位相の監視

• 磁電センサー：回転軸の歯車の歯やキー相溝が磁界を遮断したときに発生するパルス信号を検出して回転速度を計算します。パルス周波数は回転速度に比例します。
• キーフェーズセンサー（同期信号）：振動データと同期して信号を収集し、アンバランスやミスアライメントに対応する位相特性などの振動位相を解析し、故障原因を特定します。

2. 信号処理と特徴抽出

• 時間領域分析: 振動のピーク値、RMS 値、ピークツーピーク値を計算し、振動強度が規格のしきい値 (ISO 10816 など) を超えているかどうかを判断します。
• 周波数領域分析: 高速フーリエ変換 (FFT) を介して時間領域信号をスペクトログラムに変換し、回転周波数 f、2 倍周波数、高調波などの特性周波数を特定します。
   
  例: ローターの不均衡は、回転周波数 1 倍の支配的なピークに対応します。ミスアライメントは 2 倍の周波数での主要なピークに対応します。ベアリングの故障は、特定の特性周波数に対応します (例: 内輪の故障周波数 = 0.6f × ベアリング ボールの数)。
• 傾向分析：長期的なパラメータ変化曲線（動作時間に伴う振動傾向など）を記録します。設備の劣化率は傾斜の変化から判断します。振動の突然の上昇は通常、ベアリングの摩耗が悪化していることを示します。

3. 故障診断と保護ロジック

• しきい値アラーム: 振動または変位が設定されたしきい値 (注意を促す警告、シャットダウンの危険) を超えると、システムは可聴および視覚的なアラームをトリガーし、タイムスタンプを記録します。
• 特徴マッチング: リアルタイムのスペクトル特性を典型的な故障の兆候 (アンバランス、ミスアライメント、シャフトの曲がり、オイルの渦など) と比較して、故障の特定を自動的にまたは支援します。たとえば、支配的な 1x 周波数成分を伴う安定した位相は、主にローターの不均衡を示します。
• インターロック保護: 蒸気タービンなどの重要な機器では、パラメータが危険レベルに達すると、システムがインターロック信号を出力して自動停止し、シャフトの破損や摩擦による火災などの致命的な故障を防ぎます。

古典的な技術的な質問の分析

Q1: 延長ケーブルなしで、5 メートルの渦電流センサー プローブを 5 メートルのプロキシミターと直接接続して使用できますか?

Q2: プローブの感度は7.87 V/mmです。決め手は何でしょうか？

Q3: 測定されたシャフトの表面積は測定結果にどのような影響を与えますか?

Q4: プロキシミタとプローブのどのパラメータが固定され、一致していますか?

Q5: 同軸ケーブルを直角に曲げると測定値が無効になるのに、まっすぐにすると測定値が正常に戻るのはなぜですか?

Q6: プローブと同軸ケーブルの接続を適切に固定するにはどうすればよいですか?