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回転動翼振動計測装置

国内特許コード P04A006887
整理番号 KN000450
掲載日 2005年3月18日
出願番号 特願平11-130932
登録番号 特許第3038382号
出願日 平成11年5月12日(1999.5.12)
登録日 平成12年3月3日(2000.3.3)
発明者
  • 松田 幸雄
  • 遠藤 征紀
出願人
  • 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称 回転動翼振動計測装置
発明の概要 【課題】 本発明は、基準点αと基準点検出器Pの設置を必要としないものであって、かつ動翼に正規位置からの変位がないものとした回転機械の状態での動翼検出時間計測を予め実施しておく必要のない、通常運転における1回の計測で動翼振動がより簡単に求められると共に、測定精度が高く、経済性、取扱性に優れた回転動翼振動計測装置を提供しようというものである。
【解決手段】 本発明は、回転機械における回転する動翼は正規分布状に静止位置から振動しているという知見に基づき、複数個の動翼先端検出器を動翼の回転周囲に配設し、該動翼先端検出器が検出する一連の検出信号のタイミング時間を総合的に統計処理することによって、動翼に正規位置からの変位がない回転機械の状態における動翼通過時間計測値を演算によって直接求める点に特徴を有し、更にその値と計測時点における実際の各動翼通過時間計測値との差から該動翼の振動を算出するようにしたものである。
従来技術、競合技術の概要


例えば、ガスターピン、圧縮機などの回転機械では、その内部で回転している動翼は、その機械的特性と機械内部を流れる流体の影響を受けて常に振動しながら回転しており、その機械的特性や運転条件によっては振動が増大し、損傷や破壊に至り、極めて重大な事故を起こす可能性があるため、回転中の動翼振動を計測し監視する必要がある。従来回転動翼振動を計測するには、ひずみゲージを被測定動翼に貼付し、その出力をスリップリングやテレメータ手段などで機械外部に引き出し、その電気抵抗変化を測定することを行ってきたが、基本的にひずみゲージを既設の機械の被測定動翼に貼付する作業が難しく、またひずみゲージ自体の耐高温性、耐遠心力、耐腐食性などの問題がある。さらにその出力を外部に引き出すスリップリングでは耐ノイズ性、寿命、冷却など、またテレメータ手段では送信機の回転体への装着、受信機の回転体内部への設置など、回転体内部に多くの工作、施工が必要となり、簡単に準備を行うことができないため計測の実行は難しく、基本的に限られた回転動翼について短時間計測することが限度である。

産業上の利用分野


この発明は、回転体の回転動翼の振動を、非接触に計測する技術に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
回転体に放射状に配置された多数の動翼を有する回転機械において、前記動翼の回転周囲に配設され該動翼の通過を検出する複数個の動翼先端検出器と、任意の開始時点から前記多数の動翼が前記動翼先端検出器で検出される時点までの時間を計測する手段と、該計測時間データを順次蓄える記憶手段と、前記計測時間データを演算処理すると共に前記手段を制御する演算制御部とから構成され、前記演算制御部は、得られた一連の計測時間データより回転体の回転周期時間と、動翼の先端部が振動変位していないものとした基準位置時間と、該基準位置時間と前記計測時間データとの差より前記動翼先端の振動変位を求め、前記動翼の振動を割出すことを特徴とする回転動翼振動計測装置。

【請求項2】
動翼の材質や構造に基づいてその振動範囲、すなわち下限基準値と上限基準値を特定し、得られた一連の計測時間データがこの範囲に属するものであれば真として採用し、それ以外は偽すなわちノイズとみなし不採用とする計測時間データの真偽を判定する手段を備えたものである請求項1に記載の回転動翼振動計測装置。

【請求項3】
演算制御部において、動翼の先端部が振動変位していないものとした基準位置時間と検出時の動翼通過時間は一連の計測時間データをその時点の回転周期で割り戻して無次元化することで、回転速度の変化の影響を除去することを特徴とする請求項1または2に記載の回転動翼振動計測装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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