Microsoft PowerPoint - 1_状態監視_資料.ppt [互換モード]

振動状態監視

簡易診断

製品・設備のライフサイクル(LCC)

使用 ・ 運用 配送 設置 製品 製造 部品 製造 素材 製造 原料 エネルギー 製品 再利用 ﾘﾕｰｽ 回収 分解 破砕 焼却 部品 再使用 ﾘﾊﾟｰﾂ 材料 ﾘｻｲｸﾙ ｴﾈﾙｷﾞｰ ﾘｶﾊﾞﾘｰ メンテ ナンス ◆左側のループ程、省資源･省ｴﾈﾙｷﾞｰに対して貢献度が高い ◆メンテナンスは省資源･省ｴﾈﾙｷﾞｰのために最良の行動である ◆家電リサイクル法よりも家電メンテナンス法が重要 ﾃﾚﾋﾞ･ｼｽﾃﾑｷｯﾁﾝ 廃棄物 ◆車の車検制度は，過剰保全 保全部 外託・外注化 製造部門 自主保全（日常点検） 工事企業 診断企業 外託や製造に依頼する ためには，日本特有の 五感診断や「感，コツ ，度胸」の保全を明確 化する必要がある．

保全部門の生産性向上

保全部 保全部 保全部 保全部 IT化 Internet化 System化（PAM，CMMS） 保全技術情報の電子化＆Web化 旭化成エンジニアリング ニッテツ・エンジニアリング 非計画保全 計画保全 予防保全 時間計画保全 定期保全 経時保全 ﾌﾟﾛｱｸﾃｨﾌﾞ保全 状態監視保全 事後保全 緊急保全 通常事後保全

設備の保全方法

事後保全 BM : Breakdown Maintenance Planned Maintenance PM : Preventive Maintenance （予知保全）ISO13372 PRM : Predictive Maintenance 状態監視保全 小 大 重大 致命的 被害の大きさ 微 故障は起こりえな い 低 故障は起こりそうも ない 中 故障は起こるかも しれない 高 故障はたぶん起こ る 破 損 の 起 こ り や す さ 保安軸 (安全に止める) 地震、雷、火事 地震計、火災報知器 保全軸 許 容可 能 条 件付 き 許 容

RBIによるリスクランキング表

点検時に適切な検査を実行すれば、継続して運 転可能 ◆予防保全(時間基準保全、状態基準保全) 「定期的に適切な検査をする」と云う条件で運 転が可能な領域 対象評価期間に法定点検以外の検査や 他の対策は不要 ◆事後保全(計画的) 小 大 重大 致命的 被害の大きさ 微 故障は起こりえな い 低 故障は起こりそうも ない 中 故障は起こるかも しれない 高 故障はたぶん起こ る 破 損 の 起 こ り や す さ 保安軸 (安全に止める) 地震、雷、火事 地震計、火災報知器 保全軸 許 容可 能 条 件付 き 許 容 要計画 変更 許容不可

RBIによるリスクランキング表

ただちにリスクランクを下げる ◆このランクで稼動することは絶対に許されない 下記の方法でリスクランクを下げる ・点検手順の改善 ・運転操作または管理方法の改善 ・被害の低減対策 ・オンライン常時監視

◆ 監視の対象設備は！

◆ 監視パラメータは！

◆ 監視の周期は！

◆ 判定法と判定基準は！

状態監視保全

◆ 監視方法と監視箇所は！

D

F

E

C

B

A

4% 2% 5% 7% 14% 68% 11%が時間 と共に劣化 89%が時間 とは無関係 な劣化特性 状態監視が必要 な機械設備

民間航空機の機械部品の劣化特性

監視機器の重要度

A ： 最も重要

故障・不具合は生産停止などの著しい被害に直結する機器 例 石油プラントのタービンや圧縮機，タービン発電セット， 製鉄プラントのポンプ，製紙プラントの抄紙機 オンライン状態監視 オフライン状態監視 の対象

B ： 重要

故障・不具合は生産低下をまねくが，生産停止には至らない機器 オフライン状態監視 の対象

監視機器の重要度

C ： 普通

故障・不具合はプラント運転のうえで不便だが，生産には影響なし． 修理コストは状態監視費用と同程度 人的余裕がある場合に オフライン状態監視 の対象に選ばれる

D ： 重要でない

故障・不具合は生産には影響しない． 修理コストの方が状態監視費用に比べて安い 状態監視プログラムから除外 プロセス機器＜安全性＞ No 項目 内容 得点 備考 1 流体の_物性 ・爆発etc危険性の特に強い物質 8 ・放射能物質もこの項で 判定すること ・爆発etc危険性のやや強い物質 6 ・爆発etc危険性の低い物質 3 ・爆発etc危険性のない物質 0 2 流体の_圧力 ・20kg/cm2_{以上 4} ・10kg/cm2_{以上，20kg/cm}2_未満 および200mmHg abs以下 3 ・10kg/cm2_未満 および200mmHg abs以上 1 3 流体の_温度 ・300℃以上 3 ・0℃以下の流体は，温 度に応じて得点をつけ る ・100℃以上、300℃未満 2 ・100℃未満 1

設備の重要度評価基準の例

プロセス機器＜安全性＞ No 項目 内容 得点 備考 4 機器の_状態 ・可動体 2 ・ポンプ、コンプレッサー etc ・静止体 0 ・タワー、熱交換器etc 5 安全装 置の必 要度 ・特に安全装置が必要と考えら れる 4 ・現在付いているかどう かに関係なく考える ・法律で定められた装置 (安全弁etc)は除く ・できれば安全装置が必要と考 えられる 2 ・安全装置が不要と考えられる 0 6 故障に 伴う関 連機器 の処置 ・非常に難しい 4 ・その機器が故障した時 に安全確保を目的として 行う操作の難易度を云う ・やや難しい 2 ・容易である 0

設備の重要度評価基準の例

プロセス機器＜生産性・保全性＞ No 項目 内容 得点 備考 1 生産に与_える影響 ・その機器が故障すれば全系がス トップし、生産再開迄に15時間以 上要する 7 ・ここで云う生産とは、最 終製品のでてくる状態 を云う ・予備機がないものとし て得点をつける ・ピッタリ該当する内容が ない場合は最も近い内 容の得点をつける ・その機器が故障すれば全系がス トップするが生産再開迄に15時間 未満で済む 6 ・その機器が故障すれば最終製品 はできないが、中間タンクため込 みetcにより、他の機器の運転は 可能である 4 ・その機器が故障すれば、他の方 法により生産可能だが、生産量は 減少する 2 ・その機器が故障しても生産量は 減少しない 0

設備の重要度評価基準の例

プロセス機器＜生産性・保全性＞ No 項目 内容 得点 備考 2 品質に与_える影響 ・非常にあり 4 ・予備機がある場合は、 予備機を使用した状態 で考える ・ややあり 2 ・なし 0 3 故障に伴 う関連機 器の処理 ・非常に難しい 4 ・その機器が故障した時 に、生産確保または停 止のために行う操作の 難易度を云う ・やや難しい 2 ・容易である 0 4 予備機の_有無 ・なし 4 ・あり 0 5 故障頻度 ・1回 月以上 6 ・1回 6ヶ月以上 4 ・1回 1年以上 2 ・1回 1年以下 0

設備の重要度評価基準の例

重要度ランク 得 点 S Aランクのうち、特に重要なものとして選定したもの A 30 ∼ 50 B 22 ∼ 29 C 16 ∼ 21 D 0 ∼ 15

設備の重要度評価基準の例

◆ 監視の対象設備は！

◆ 監視パラメータは！

◆ 監視の周期は！

◆ 判定法と判定基準は！

状態監視保全

◆ 監視方法と監視箇所は！

主効果パラメータ 機器本来の性能を示すパラメータ ポンプ ： 流量，吐出圧力 モータ ： 入力電流，出力トルク，回転数 など 2次効果パラメータ 機器運転時の振動，音響，温度，臭気 など

状態監視パラメータ

2次効果パラメータ検出系 機械の運動や変化によって付随 的に発生するパラメータの検出 設 備 主効果パラメータ検出系 (1) 入力Pi 検出 (2) 出力 Po 検出 (3) 損失 L = Pi– Po 検出 (4) 効果 η= Po/ Pi 検出 2次効果パラメータ[S] 入力パラメータ [Pi] 出力パラメータ [Po]

オイル分析

分析方法 観察対象 測定の種類 測定装置，機器 化学分析 油分析 摩耗粒子 粒子分析 汚染物質 分析ﾌｪﾛｸﾞﾗﾌ 定量ﾌｪﾛｸﾞﾗﾌ 発光分光分析 原子吸光分光分析 磁石 ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ・電磁石等 ﾊﾟｰﾃｨｸﾙｶｳﾝﾀｰ ﾌｨﾙﾀｰ ﾌｪﾛｸﾞﾗﾌｨｰ SOAP ﾁｯﾌﾟﾃﾞｨﾃｸﾀｰ ｵﾝﾗｲﾝ測定 NAS等級 その他

潤滑油分析の方法

粒子測定領域

100 50 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 粒子径(μm) SOAPの測定領域 フェログラフィー の測定領域 SOAP：

Spectrometric Oil Analysis Program

磁石 ポンプ ポンプ ポンプ _空気 空気 ドレイン容器 洗浄液容器 試料容器 試料 洗浄液 ｺﾝﾄﾛｰﾗ フェログラム

分析フェログラム

磁石 ポンプ ポンプ ポンプ _空気 空気 ドレイン容器 洗浄液容器 試料容器 試料 洗浄液 ｺﾝﾄﾛｰﾗ フェログラム

分析フェログラム

出 口 か ら の 距 離 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 5 6 m m バ リ ア ー 試 料 の 流 れ 排油管 出口 出 口 付 近 の 鉄 粒 子 (＜ 1 μm ) 試料油がスライド上に 初めて触れる地点 _{観察の順番} 1. 前面観察でステンレス，ホワイトメタル，銅など の非磁性金属粒子の有無． 2. 油の入口付近（出口から約55mm）で捕捉され ている大きな異常摩耗粒子． 3. そこから5mm下流（出口から約50mm）で捕捉 されている正常摩耗粒子． 4. 摩耗粒子に低温熱処理を行い，発生した酸化 皮膜の色（テンパーカラー）による金属の特定． 正常な摩耗により発生す る粒子は5μ以下の薄片 オイル中に混入した砂な どの切削作用により発生 する粒子は切り粉状 電食により発生する粒子 は球状 出典： ジャパン・アナリスト社HP

フェログラムの例

ｶﾒﾗﾐﾗｰ 入口ｽﾘｯﾄ 光電子 倍増管 発光スタンド 高 圧 回 路 光ファィバ 演 算 回 路 増 幅 部 ICP ｱｰｸ 積 分 回 路 回 折 格 子 出口ｽﾘｯﾄ ｺﾘﾒｰﾃｨﾝｸﾞﾐﾗｰ モノクロメータ

発光分光法の原理図

アーク法 簡便で早い JOAP(Joint Oil Analysis Program) で推奨． アーク放電発光部 光ファィバ 試料容器 回転電極 グラファイト 電極棒 グラファイト

ｶﾒﾗﾐﾗｰ 入口ｽﾘｯﾄ 光電子 倍増管 発光スタンド 高 圧 回 路 光ファィバ 演 算 回 路 増 幅 部 ICP ｱｰｸ 積 分 回 路 回 折 格 子 出口ｽﾘｯﾄ ｺﾘﾒｰﾃｨﾝｸﾞﾐﾗｰ モノクロメータ

発光分光法の原理図

鏡面加工した金属板に，1mmに数千本の溝を平行につくり反射板で，プリズムのよう に、色々な波長の混ざった光から特定波長の光を取り出す光学素子．

CO

2

サンプルボトル

電池

プリンター

RS232

清浄な乾燥圧縮空気

ディスプレイ

キーボード

ポータブル油分析器の例

側面図 上面図 光検出素子 レーザーダイオード 試料 電 源 アンプ フローセル 出力信号

光遮蔽式微粒子計の原理

Time V o lt ag e 粒子によるパルス信号 パルスの数 粒子数 パルスの大きさ 粒径

光遮蔽式微粒子計の原理

NAS等級のための測定例

NAS1638では，作動油100mlあたりの汚染異物の個数で汚染度等級を制定 粒径＼等級 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5∼ 15μm 4,000 8,000 16,000 32,000 64,000 128,000 256,000 512,000 1,024,000 15∼ 25μm 712 1,425 2,850 5,700 11,400 22,800 45,600 91,200 182,400 25∼ 50μm 126 253 506 1,012 2,025 4,050 8,100 16,200 32,400 50∼100μm 22 45 90 180 360 720 1,440 2,880 5,760 ＞100μm 4 8 16 32 64 128 256 512 1,024

NAS等級の測定事例

NAS 10 ∼ 12 ：7Mpa以下の一般油圧システム NAS 9 ∼ 10 ：高性能ポンプ、モータなど精密な制御を含む油圧システム NAS 8 ∼ 9 ：上記機器を高圧、高速で使用する油圧システム NAS 6 ∼ 7 ：サーボ弁などを使用する油圧システム 15dB ： 5.6倍

NAS1638では，作動油100mlあたりの汚染異物の個数で汚染度等級を制定 粒径＼等級 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5∼ 15μm 4,000 8,000 16,000 32,000 64,000 128,000 256,000 512,000 1,024,000 15∼ 25μm 712 1,425 2,850 5,700 11,400 22,800 45,600 91,200 182,400 25∼ 50μm 126 253 506 1,012 2,025 4,050 8,100 16,200 32,400 50∼100μm 22 45 90 180 360 720 1,440 2,880 5,760 ＞100μm 4 8 16 32 64 128 256 512 1,024

NAS等級の測定事例

ISO等級のための測定例

ISO4406では，試料1mlあたりの粒子の個数濃度で清浄度コードを割当． 清浄度を2μm，5μm，15μmの3コードで表示． 清浄度コード 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 粒子数 0.02 0.04 0.08 0.16 0.32 0.64 1.3 2.5 5 10 清浄度コード 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 粒子数 20 40 80 160 320 640 1.3k 2.5k 5k 10k 清浄度コード 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 粒子数 20k 40k 80k 160k 320k 640k 1.3kk 2.5kk 5kk 10kk

ISO等級の測定事例

k = ×1,000 ； kk = ×1,000,000

18/17/14 (2μ/5μ/15μ)

熱画像

プリズムによる分光

1800年，ハーシェル(英国)が太陽光をプリズ ムで分光している時に，偶然に赤色光の外側 に物体の温度を高くする目に見えない光があ ることを発見した． 波長 周波数 波長(μ) 波数(/10mm) 赤外線ｻｰﾓｸﾞﾗﾌｨ が扱う波長帯域 波長が0.7μm∼1mmの範囲の電磁波である 300GHz 3MHz

赤外線とは

0.72 ∼ 1.5μm ： 近赤外線， 1.5 ∼ 5.6μm ： 中間赤外線， 5.6 ∼ 1000μm ： 遠赤外線

赤外線サーモグラフィの例 出典：日本アビオニクスHP センサ 2次元非冷却マイクロボロメータ 画素数 320(H)×240(V) フレーム時間 1/60s 測定波長 8∼14μm 測定温度範囲 -40∼1500℃ 温度分解能 0.04℃ at 30℃ 測定精度 ±2℃または±2%の大きい方 視野角 32°(H) 24°(V) 空間分解能 1.78 mrad

熱外線サーモグラフィの仕様例

G120EX : 118万円

2次元非冷却マイクロボロメータの例

パッケージ マイクロボロメータアレイの画素構造

ISO/CD18434 Condition monitoring and diagnostics of machines

— Thermography — General procedures に掲載の熱画像を例

タービン油の供給ラインの熱画像，左が正常，右が故障の事例．

ISO/CD18434 Condition monitoring and diagnostics of machines

— Thermography — General procedures に掲載の熱画像を例

ポンプとモータの熱画像例． 熱画像は上の写真の向こう側か ら撮像している．右の熱画像にお いて手前から2番目のポンプの軸 受温度が高い． これはモータとポンプのミスアラ イメントの典型的な異常の事例． 温水仕切弁熱画像

温水仕切弁のシートリーク確認例

温水仕切弁写真 電気の端子接合部の熱画像．不完全な接 合部は抵抗を持つ，そのような接合部を通 電すると抵抗で温度が高くなる．不完全な 接合部の事例． 出典 ： NEC三栄HP 柱上の変電設備の熱画像．漏電か，接 合不全により高温箇所が見られる事例．

熱画像の例

AE，音響放射

・ Acoustic Emissionの略 「音響放射，音響放出」

・ AEの発生

材料が外力を受けると内部にひずみを生じ，ひずみが塑性

変形やクラックの発生によって解放されるときにAE が発生

する．

周波数：数kHz∼数MHz

・ 摩耗を生じない摩擦，塑性変形やクラックが発生しない衝突

おいてもAEが発生

AEとは

転動面 転動体 ころがり疲れクラック はく離片 (a) (b) (c) ひずみ蓄積過程 ころがり疲れ クラック成長過程 はく離域 拡大過程 金属棒の曲げ

疲労によるAE

金属接触によるAE

絶対値 検波回路 ローパス フィルター RF out ENV out

包絡線(Envelope)処理

実効値 s2 平均値 s1 FFT分析 事象率(c/min) <1kHz Amp.

事象率の測定例

実用中の設備診断技術

日本鉄鋼協会

状態監視パラメータ

【能動機械】

1. 振動、音

2. 潤滑油、作動油

3. 温度、熱画像

4. 電力

5. ＡＥ

【受動機械】

1. 超音波探傷、厚さ

2. 渦流探傷

3. 磁粉探傷

4. Ｘ線、放射線

5. ファイバスコープ

6. 温度、熱画像

7. 振動、音

転がり軸受の欠陥による振動加速度波形

波高率 Crest Factor：

rms

P

c

eak f



eak

P

： ピーク値

rms

：実効値

波高率による判定

波高率 Crest Factor：

rms

P

c

eak f



eak

P

： ピーク値

rms

：実効値

波高率による判定

正常時のrms 正常時のPeak 欠陥が進行すること でrmsも上昇 欠陥が進行すること でPeakが上昇 ダイナミックレンジの上限

HFD，gSEの例

外輪欠陥のある振動加速度波形

HFD : High frequency demodulation

Hilbert変換 または エンベロープ波形 HFDは，この波形のオーバーオール値

gSEは，この波形のオーバーオール値

振動加速度のp-p値の波形

正常なベアリングの振幅確率密度関数

正規分布適合性検定：適合度0.85 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 σ -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0 0.2 0.4 0.6 σ

面積は

68.3%



















n i i

x

s

1 4 4

_

尖り度 (Kurtosis)

「正常な機械が発する振

動の尖り度が3になる」

とSouthampton大学の

R.M.Steward教授が提唱

Kurtosis ≒ 3

傷のあるベアリングの振幅確率密度関数

正規分布適合性検定：適合度0.005以下 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0 0.5 1 1.5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0 200 400 600 800 1000 σ σ Kurtosis = 20.6 0

68.3%

の面積

正常時の実効値に等価 0

等価実効値

Equivalent rms：



_eq

傷のあるベアリングの振幅確率密度関数

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0 0.5 1 1.5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0 200 400 600 800 1000 σ σ 現在の実効値 正常時の実効値

75

.

2

_





値

正常時の

値

現在の

rms

rms

ra

Com

◆ 監視の対象設備は！

◆ 監視パラメータは！

◆ 監視の周期は！

◆ 判定法と判定基準は！

状態監視保全

◆ 監視方法と監視箇所は！

・非常に重要な設備 ・劣化速度の速い設備

状態監視の方法

状態監視の方法

・人が近寄ることが可能な設備 ・劣化速度が遅い機械

状態監視の方法

・人が近寄ることができない設備 ・劣化速度が遅い機械

・異常の有無の判定

(1) 劣化傾向管理による異常の早期発見． (2) 傾向管理データの外挿による故障到達時 点の予測． (3) 自動停止等による設備の保護． (4) 精密診断対象設備の選定．

・異常の原因の究明

(1) 異常の種類および発生位置の同定． (2) 同定した異常の危険度の把握およびそ の進行の予測． (3) 最適な修復方法および修復時期の決定． 異常が見つ かった場合

簡易診断

精密診断

正常な場合 測定点数 が多い

簡易診断と精密診断

機械の状態評価

・機械の試作時

・機械の出荷検査時

・機械の受入検査時

・機械の運転状態監視時

振動はどんな時に測るの

・振動の大きさを測定

・測定値が規定以下か

機械の異常診断

・異常の原因

・異常個所の同定

・振動数分析

・波形分析

振動加速度

振動速度

振動変位

振動の大きさの測定

ローパス フィルタ ハイパス フィルタ Integrator 2 変位D 振動速度V 積分器Ⅰ 電荷増幅器 Intrgrator 1 Charge Amplifier 振動加速度A 圧電式振動加速度センサ 積分器Ⅱ Peak Detector 実効値検出器 ピーク値検出器

Low Pass Filter

True RMS Detector High Pass Filter

 A V  V D

振動計の周波数範囲

1 10 100 1k 1k 10k 100k 3 10 1k 1k 5k 20k 50k Channel-1 30 100 300 1.0 K 3.0 K 10.0K Hz 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 10.85 Hz 0.0

オーバーオールの振動値

1 10 100 1k 1k 10k 100k 3 10 1k 1k 5k 20k 50k

オーバーオールの振動値

オーバーオール（Over all）とは，全体的な，総合的な，包括的な という意味で， 広周波数帯域の振動測定のことである． 周波数帯域の幅で測定値が異なる． 振動シビアリティとは 10Hz∼1kHzまでの振動速度のrmsのこと

上限振動数

構成要素 上限振動数 歯車 かみあい周波数×3 送風機 回転数×羽根数×3 ポンプ 回転数×ベーン数×3 電動機，発電機 電源ラインの周波数×2×3 転がり軸受 回転数×転動体の数×6 BPFI = (Nb×fr×0.6)×10 シャフト振動 回転数×10 滑り軸受 回転数×10 データ採取のための上限振動数 10,000 変 位 振動数［Hz］ 100 1,000 速 度 加速度 10 異常と 振動数領域 ・アンバランス ・転がり軸受 ・ミスアライメント ・キャビテーション ・ガ タ ・衝 撃 ・オイルウィップ ・ラビリンス接触 ・ランナー通過振動 ・圧力脈動 ・歯車

振動数と振動の種類

診断目的と振動測定の関係

診断目的

異常現象

振動の種類

振動数領域

振動の尺度

アンバランス，

ミスアライメント，

ガタ，曲がり，

歯車，他

振動速度

1kHz以下

実効値

ベアリング，

歯車，他

振動加速度

1kHz以上

実効値

何処を測るのか

故障モード 振動速度 振動加速度 アンバランス H方向、V方向 ミスアライメント H方向、V方向、A方向 ベアリング H方向またはV方向

ISO 17359の「7.8 測定位置の選定」

振動の状態監視のための測定位置を選定する際に考慮すべ

き項目として，

・測定は近づきやすい箇所であって，

・異常以外に影響を受けにくく，

・異常状態の変化に対して感度が高い箇所であって，

・異状による信号の減衰や損失が低く，

・測定の再現性の良い箇所

が望ましいとしている．

ISO規格が推奨する振動状態監視

軸受台の測定箇所

ISO 10816-1

組込み軸受の測定箇所

ISO 10816-1

小型電気機器の測定箇所

ISO 10816-1

往復動エンジンの測定箇所

ISO 10816-1 ISO 10816-1

縦型機械の測定箇所

横型機械の測定箇所

① ② ③ ④ H V A H V A H V A H V A 振動速度rms ○ ○ ○ ○ ○ ○ 振動加速度rms ○ ○ ○ ○

①

②

③

④

片持ちポンプの測定位置

測定箇所のマーキングの例

注意事項

最適な測定箇所

軸受 ○ △ ○ × × 注意事項 2 1 3 4 5 ○ × △ × △

鉛直方向 水平方向 軸方向 負荷ゾーン 圧延ローラ ベルト駆動

負荷ゾーンの位置

注意事項

転がり軸受の荷重負荷の可視化例

◆ 監視の対象設備は！

◆ 監視パラメータは！

◆ 監視の周期は！

◆ 判定法と判定基準は！

状態監視保全

◆ 監視方法と監視箇所は！

対象機器 毎日 毎週 毎月 3ｹ月 半年 毎年 数年 随時 電動機 ◎ △ 圧縮機 ◎ △ ポンプ ◎ △ 送風機 ◎ △ タービン ◎ △ 発電機 ◎ ○ 工作機 ○ ○ ◎ 圧縮機 ◎ ○ 加熱炉 ◎ ○ ボイラ ◎ △ 成形機 ○ ○ △ △ 塔槽類 ◎ ○ △

状態監視周期

出典：日本ﾌﾟﾗﾝﾄﾒﾝﾃﾅﾝｽ協会 対象機器 毎日 毎週 毎月 3ｹ月 半年 毎年 数年 随時 熱交換器 ◎ ○ △ 反応炉 ◎ ○ △ 分離器 ○ ◎ ○ ろ過器 ◎ ○ △ 配管 ◎ ○ △ 攪拌機 ◎ ○ △ 制御機器 ◎ ○ △ 変圧器 ◎ △ 配電盤 ◎ △ ケーブル ◎ △ クレーン ○ ◎ コンベア ◎ ○

状態監視周期

出典：日本ﾌﾟﾗﾝﾄﾒﾝﾃﾅﾝｽ協会

傾向管理

注意機械については傾向管理グラフで劣化の進行を確認する。

傾向管理図

(トレンドグラフ)

の例

故障の程度 正 常 注 意 異 常 故障の潜在領域 故障の顕在領域 偶発故障 時間 管理値 : 3 前回の定修 次回の定修 非日常の発見 管理値 : 6 or 9 この間にあるうちに 発見できれば良い． 3.0 : 95% 2.5 : 50% 2.0 : 30% 定期点検で異常が発見されたら， その異常の精密診断が必要． 点検周期

定期点検と劣化傾向

監視強化レベル 補修対応レベル 故障の程度 正 常 注 意 異 常 故障の潜在領域 故障の顕在領域 偶発故障 時間 管理値 : 3 前回の定修 次回の定修 非日常の発見 管理値 : 6 or 9 この間にあるうちに 発見できれば良い． 3.0 : 95% 2.5 : 50% 2.0 : 30% 定期点検で異常が発見されたら， その異常の精密診断が必要． 点検周期 状態監視保全とは，「機械の監視されたパラメータの変化によって示される主要な劣化 に対応して実施される保全」のことである． ここで極めて重要なことは「対応して」ということであり，劣化に応じて保全することであ る．逆にいえば劣化を示すパラメータに変化がなければ（たとえ定期保全の周期がきて も）保全をしないことである． 「状態監視保全」を貫く原則の1つとして，良好に運転中の機械には決して触れるな，と いうことである．

定期点検と劣化傾向

監視強化レベル 補修対応レベル

・異常の有無の判定

(1) 劣化傾向管理による異常の早期発見． (2) 傾向管理データの外挿による故障到達時 点の予測． (3) 自動停止等による設備の保護． (4) 精密診断対象設備の選定．

・異常の原因の究明

(1) 異常の種類および発生位置の同定． (2) 同定した異常の危険度の把握およびそ の進行の予測． (3) 最適な修復方法および修復時期の決定． 異常が見つ かった場合

簡易診断

精密診断

正常な場合 測定点数 が多い

簡易診断と精密診断

外挿による故障到達時点の予測

この傾向図を対数で表す． m m /s 注意 危険

外挿による故障到達時点の予測















0

log

v

v

l

n n

外挿による故障到達時点の予測

最小2乗法で直線近似させる この近似直線をそのまま線型に戻す

b

ax

y





m m /s

外挿による故障到達時点の予測

注意 危険 b ax

v

y



0



10

 m m /s

外挿による故障到達時点の予測

予測される故障到達時点 注意 危険

◆ 監視の対象設備は！

◆ 監視パラメータは！

◆ 監視の周期は！

◆ 判定法と判定基準は！

状態監視保全

◆ 監視方法と監視箇所は！

簡易診断技術とは

“何かおかしいと感じ取る技術のこと”

“今日は何か変だぞー！”

と感じることが故障予防の鍵！

判

定

相対判定とは，正常値を初期値として，その何倍になったかをみて 良好 / 注意 / 不良を判断することである． 相互判定とは，同一機種の機械が複数台ある場合，相互に比較して 良好 / 注意 / 不良を判断することである． 絶対判定とは，機械設備に固有な判定基準値と比較して 良好 / 注意 / 不良を判断することである．

相互判定

絶対判定

相対判定

相互判定

④ ② ③ ① ④ ② ③ ① ④ ② ③ ① ④ ② ③ ① Ｄ Ｃ Ｂ Ａ

振動速度 mm/s (rms)

①

②

③

④

A

0.6

0.7

0.6

0.7

B

0.6

0.5

0.7

0.6

C

0.6

0.9

2.4

2.8

D

0.6

0.7

0.5

0.7

相互判定

モータ 冷却ファン

A

B

C

AN: 8，B: 20.638，P: 89.0 BN: 8，B: 23.812，P: 102.5 CN:10，B: 15.875，P: 86.5 回転数 965 rpm 7 台稼動

相互判定の事例

fi: 79.3Hz fo: 49.4Hz fb: 32.8Hz fi: 79.3Hz fo: 49.4Hz fb: 32.7Hz fi: 95.2Hz fo: 65.7Hz fb: 42.3Hz Hz 1 2 3 4 5 6 7 A fi 79.3 0.163 0.044 0.067 0.356 0.263 0.071 0.175 fo 49.4 0.090 0.060 0.076 0.219 0.233 0.105 0.252 fb 32.8 0.080 0.045 0.108 0.378 0.255 0.254 0.155 B fi 79.3 0.149 0.047 0.072 0.372 0.251 0.114 0.169 fo 49.4 0.296 0.041 0.061 0.319 0.066 0.128 0.178 fb 32.7 0.220 0.036 0.068 0.479 0.092 0.121 0.193 C fi 95.2 0.048 0.130 0.029 0.277 0.050 0.065 0.049 fo 65.7 0.052 0.081 0.039 0.121 0.075 0.082 0.064 fb 42.3 0.039 0.090 0.033 0.102 0.058 0.0574 0.081

相互判定の事例

エンベロープスペクトルの実測値 MG 電動発電機 （DC → AC） フライ ホイール

A

B

C

A，B N: 8，B: 36.512，P: 159.0 C，DN: 8，B: 31.750，P: 140.0 回転数 1000 rpm 2 台稼動

相互判定の事例

fi: 82.0Hz fo: 51.4Hz fb: 34.4Hz fi: 81.8Hz fo: 51.5Hz fb: 34.9Hz

D

Hz 1 2 A fi 82.0 0.007 0.264 fo 51.4 0.012 0.148 fb 34.4 0.011 0.195 B fi 82.0 0.004 1.776 fo 51.4 0.006 0.589 fb 34.4 0.007 1.111 C fi 81.8 0.060 0.035 fo 51.5 0.122 0.044 fb 34.9 0.086 0.032 D fi 81.8 0.024 0.055 fo 51.5 0.030 0.092 fb 34.9 0.033 0.076

相互判定の事例

2’ 0.010 0.011 0.011 0.005 0.006 0.006 0.030 0.028 0.020 0.033 0.064 0.040

絶対判定

S.J.Shuey 「人の指先の振動感度」

Power Engineering誌 1973年5月 0 25 50 75 100 125 150 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 人が感覚的に危険と感じる範囲 機械の振動許容範囲 人の指の 感覚限界 変 位 (P ea k to P ea k: μ) 回転数 (rpm) 100 300 600 1000 3000 6000 変 位 (P ea k to P ea k :μ ) 回転数 (rpm) 100 300 600 1000 3000 6000 100 300 600 1000 3000 6000 変 位 (P ea k to P ea k :μ ) 回転数 (rpm)

S.J.Shuey 「人の指先の振動感度」

1000 100 10 1 指の感覚限界 振動許容範囲 感覚的に危険 と感じる範囲 1 --- = 1m/s2 (片振幅) r2 1 --- = 5mm/s(片振幅) r 1 ---r1.5 955rpm=15.9Hz D=20μm (両振幅) V=1mm/s(片振幅) A=0.1m/s2(片振幅)

T.C.Rathbone チャート

回転数(rpm) Power Plant Engineering誌 1939年11月

1区分

おおむね

5dB間隔

変 位 (P ea k to P ea k: μ) 60 600 6000 2000 1000 100 10 3

IRD 一般機械用振動許容チャート

測定値が

振動速度

1区分

6dB間隔

0.1 1 10 100 1000 100 1000 10000 100000 回転数(rpm) 変 位 (P ea k to P ea k: μ) 100 300 1000 1800 4000 10000 2000 1000 100 10 2 回転数(rpm) AA A B C D 変 位 (P ea k to P ea k: μ)

M.P.Blake 振動新基準チャート

Hydrocarbon Processing and Petroleum Refinery誌 1964年1月 AA：極めて危険な状態。危険を避け るために直ちに止めて修理が必要。 A：故障の発生が近いと予想される状 態。故障停止を避けるために2日以内に 修理が必要。 B：要注意な状態。保全費用の節約の ために10日以内に修理が必要。 C：軽微な故障状態。この状態で修理 すると保全費用が無駄使いになる。 D：典型的な新品のように問題の無い 良好な状態。 3倍 9.5dB

M.P.Blake 振動新基準チャート

係数 設 備 2 つり上げられた状態のス ティックシャフト型遠心分 離機、多段渦巻ポンプ、特 性不明な種々の装置 1.6 タービン、タービン発電機、 回転型圧縮機 1 単段渦巻ポンプ、電動機、 送風機 一般的な化学装置用機器 (重要度の低いもの) 0.5 シャフトサスペンド型遠心 分離器 0.3 リンクサスペンド型遠心分 離器 サービス係数 100 300 1000 1800 4000 10000 2000 1000 100 10 2 回転数(rpm) AA A B C D 変 位 (P ea k to P ea k: μ) 10∼200回転/秒の機械振動 1974年 クラスⅣ クラスⅢ Ｄ Ｃ 区分境界の値 (mm/s) クラスⅠ Ａ Ａ Ａ Ｃ Ｄ Ｂ Ｃ Ｄ Ａ 0.45 1.12 0.71 0.28 1.8 Ｄ 45.0 28.0 18.0 11.2 4.5 7.1 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ クラスⅡ Ｃ 2.8 ＢＢ Ｂ

ISO2372 の判定基準

クラスⅠ： 15kW以下のモーター クラスⅡ： 15kW∼75kWのモーターや300kW以下の機械 クラスⅢ： 剛な重い基礎に据え付けた大型機械 クラスⅣ： 比較的柔い基礎に据え付けた大型機械 10∼200回転/秒の機械振動 1974年 クラスⅣ クラスⅢ Ｄ Ｃ 区分境界の値 (mm/s) クラスⅠ Ａ Ａ Ａ Ｃ Ｄ Ｂ Ｃ Ｄ Ａ 0.45 1.12 0.71 0.28 1.8 Ｄ 45.0 28.0 18.0 11.2 4.5 7.1 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ クラスⅡ Ｃ 2.8 ＢＢ Ｂ クラスⅠ： 15kW以下のモーター クラスⅡ： 15kW∼75kWのモーターや300kW以下の機械 クラスⅢ： 剛な重い基礎に据え付けた大型機械 クラスⅣ： 比較的柔い基礎に据え付けた大型機械

ISO10816-1 の判定基準

10Hz∼1,000Hz振動速度 mm/s (rms) 回転数 600rpm∼12,000rpm クラスⅣ クラスⅢ Ｄ Ｃ 区分境界の値 (mm/s) クラスⅠ Ａ Ａ Ａ Ｃ Ｄ Ｂ Ｃ Ｄ Ａ 0.45 1.12 0.71 0.28 1.8 Ｄ 45.0 28.0 18.0 11.2 4.5 7.1 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ クラスⅡ Ｃ 2.8 ＢＢ Ｂ 2.5倍 8dB 6.3倍16dB Dは「危険(不可)」、危険な状態で直に修復が必要。 Cは「不調(可)」、要注意状態、保全費用の節約のため近い日時に修理が必要。 Bは「順調(良)」、 やや正常状態、補修の必要がなし、注意の必要。 Aは「良好(優)」、 正常状態で何もする必要がない。

ISO10816-1 の判定基準

10Hz∼1,000Hz振動速度 mm/s (rms)

ISO10816-1の判定基準

振動速度 mm/s (rms) 2009 Range of typical zone boundary values

r.m.s. vibration velocity (mm/s) 45 28 18 14.7 11.2 Zone boundary C/D 9.3 4.5 to 14.7 7.1 Zone boundary B/C 4.5 1.8 to 9.3 2.8

Zone boundary A/B 1.8 0.71 to 4.5 1.12 0.71 0.45 0.28 注1：この表はISO10816がまだ設定されていない機械や過去に正常に運転されたことがな い機械に適用する． 注2：評価基準は機械の供給者と使用者の合意によって決める． 注3：境界値は測定位置や機械の支持剛性などを考慮して決める． 注4：小さな機械（例えば15kW以下の汎用電動機）はレンジの下方に，大きな機械（例え ば大型電動機や大型回転機械で，振動の測定方向に柔支持された機械）はレンジ の上方に設定される．

10μm 以下なら 良好

100μm 以上なら 危険

振動変位の絶対判定基準の例

(保全現場の経験値)

p-p値 出典:豊田利夫博士

電動機の振動許容値の例

振動変位μm(p-p値)

f

2P

4P

6P

電動機単体

50 Hz

20

30

30

60 Hz

15

25

30

直 結 後

定格負荷時

50 Hz

30

50

50

60 Hz

26

43

50

電動機の振動階級

振動変位μm(p-p値)

階

級

V5

V10

V15

V20

V30

全振幅(μm

p-p

)

5以下

10以下 15以下 20以下 30以下

振動速度mm/s(rms)の絶対判定基準の例

(保全現場の経験値)

機械容量

良好

注意

危険

小型機械

(<10kW)

0.5 mm/s

1 mm/s

5 mm/s

中型機械

(10∼100kW)

1 mm/s

2 mm/s

10 mm/s

大型機械

(>100kW)

2 mm/s

4 mm/s

20 mm/s

良好以下は、新品のように極めて良好(A)である。 現場の経験から小型、中型、大型の比率は 2

カナダ規格による絶対判定基準の例

Canadian Standard CDA/MA/NVSH107

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 Machine Type 良好の標準値 Good 注意 Caution 危険 Dangerous 大型蒸気タービン

Large Steam Turbines

2

18

(4)

32

(10)

ポンプ駆動

Pomp Drive

1.4

5.6

(3)

18

(7)

電動発電機

Motor Generator Sets

1

3.2

(2)

10

(5)

遠隔駆動送風機

Fan Drives at far end

1

3.2

(2)

10

(5)

ボイラ補助機器 Boiler Auxiliaries

1

3

(2)

10

(5) 一般電動機 General Motor

0.25

1.8

(0.5)

5.6

(1.5) 小文字の値は豊田利夫博士の推奨値

圧縮機の判定値

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 良好(標準値) 注意 危険 不可 往復動機械

5

10

25

50

ロータリースクリュー

3.5

7

20

35

外部歯車型遠心圧縮機

_2.5

₅

₁₂

₂₅

内部歯車型遠心圧縮機 軸方向

_2.5

₅

₁₂

₂₅

半径方向

2

4

10

20

新品のような正常 正常 注意 危険 運転不可 ベースライン

ブロア・ポンプの判定値

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 良好(標準値) 注意 危険 不可 ローブタイプ

4

8

20

40

ベルト駆動型

3.5

7

17

35

直接駆動型

₃

₆

₁₅

₃₀

一次空気ファン

₃

₆

₁₅

₃₀

強制ドラフトファン

₃

₆

₁₅

₃₀

吸引ドラフトファン

2.5

5

15

25

シャフトマウント型

2.5

5

15

25

軸流ベーン型

₂

₄

₁₂

₂₀

タービン発電機の判定値

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 良好(標準値) 注意 危険 不可 3600回転機

3

6

15

30

1800回転機

2

4

10

20

電動発電機の判定値

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 良好(標準値) 注意 危険 不可 ベルト駆動型

3.5

7

18

35

直結駆動型

_2.5

₅

₁₆

₂₅

冷却塔の判定値

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 良好(標準値) 注意 危険 不可 駆動用回転機械

5

10

25

50

冷却装置の判定値

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 良好(標準値) 注意 危険 不可 往復動型

3

6

15

30

遠心型(開放)

_2.5

₅

₁₃

₂₅

遠心型(密封)

2

4

10

20

遠心ポンプの判定値

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 良好(標準値) 注意 危険 不可 縦型ポンプ 30-50cm高

₅

₁₀

₂₅

₅₀

20-30cm高

4

8

22

40

10-20cm高

₃

₆

₁₅

₃₀

<10cm高

_2.5

₅

₁₃

₂₅

汎用横型ポンプ

_2.5

₅

₁₃

₂₅

ボイラ給水ポンプ

_2.5

₅

₁₃

₂₅

水ポンプ

_1.5

₃

₈

₁₅

工作機械の判定値

振動速度 mm/s (rms)

機械の種類 良好(標準値) 注意 危険 不可 駆動電動機

₁

₂

₅

₁₀

歯車箱入力軸

₂

₄

₁₀

₂₀

歯車箱出力軸

₁

₂

₅

₁₀

スピンドル (1)粗加工段階

1

2

(2)仕上げ段階

0.5

1

(3)超仕上段階

_0.3

_0.6

歯車の判定基準の例

周波数 Hz 変位振幅 M il s( p -p ) 軸振動

歯車振動の判定基準の例

AGMA:American Gear Manufacturers Association

周波数 Hz 変位振幅 μm (p -p ) 軸振動

歯車振動の判定基準の例

高速歯車装置 例えば，API613に記述 されているような 低速駆動歯車装置 射出成型機，攪拌機， 往復動機械など 状態評価と推奨行動 ＜ 2.5mm/s ＜ 5.1mm/s 新品同様に正常_修正不要 2.5mm/s ∼ 5.1mm/s 5.1mm/s ∼ 7.6mm/s 正常_{修正不要，無駄金は使わない} 5.1mm/s ∼ 7.6mm/s 7.6mm/s ∼ 10.2mm/s 注意_{状態を診て修復か否か決める} 7.6mm/s ∼ 12.7mm/s 10.2mm/s ∼ 15.2mm/s 危険_{予め停止時期を決め修復する} 12.7mm/s ＜ 15.2mm/s ＜ 運転不可_{即刻運転を停止する}

歯車箱の振動速度の判定基準の例

Levels-Lufkin Industries, Inc.

片振幅

SwRIの配管振動の判定基準

SwRI ： Southwest Research Institute

領 域 内 容 Danger 直ちに運転を停止し， 配管系を改造して振 動値を低減させなけれ ば危険な振動値の領 域 Correction 配管系を改造し，振動 値を減少させることが 望ましい振動値の領 域 Marginal おこりうる振動値では あるが，若干大き目と される振動値の領域 Design 適切に設計された配 管系であっても，起こ りうる振動値の領域

転がり軸受の判定基準の例

振動加速度絶対判定基準の例

(転がり軸受)

判 定 振動加速度(rms)

処 置

不 可

30 m/s

2

_≦

開放検査，取替，または精密診

断など

注 意

10 m/s

2

_{∼30 m/s}

2

_{測定ピッチ短縮，グリースアップ}

良

≦10 m/s

2

_異常なし

(注) 600rpm以上の回転数で，測定方向はV方向とする． 適用周波数:1kHz∼10kHz（原則として圧電センサーを使用すること） 出典：メンテック機工資料 出典：JFEアドバンテック資料 0.1 1 10 100 0 5 10 15 20 DN値 (軸径D(mm)×回転数N(rpm)/10000 )

転がり軸受の判定基準の例

A:良い B:やや悪い C:悪い

   

/

10

,

000

15

mm

N

rpm

DN





7 10 36 . 0 / DN B A   7 10 44 . 1 / DN C B   70 40 100 50 10 1 4 2 0.6 30 15 20 0.1 7 5 20 0.4 6 10 0.6 0.4 700 40 6 2 4 10 20 2000 3000 2500 1500 1 1000 0.2

転がり軸受の加速度

(rms)

の判定基準

回転数 (N : rpm) 軸径 (D : mm) 判定基準(m/s2_(rms)) 危険 注意 回転数 1200rpm 軸径 15mm 危険:2.2m/s2 _{注意:0.55m/s}2 2 7

10

D

N

X

d







 d c

X

X

 25

0

.



絶対判定基準

の決め方

DN値と振動加速度の関係

DN (軸径×回転数) 値 振 動 加 速 度 (m /s 2) 0.1 1 10 100 0 100000 200000 300000

消費電力と振動速度の関係

振 動 速 度 (m m /s ) kW 0.1 1 10 1 10 100 1000 出典：昭和エンジニアリング㈱ 消費電力(kW)

0.15

0.19

0.16

0.17

0.25

0.18

0.19

0.15

0.18

0.22

0.27

0.32

0.19

0.21

0.17

0.23

0.20

0.15

0.35

0.29

2.0

2.1

1.5

2.4

1.8

2.3

3.3

2.5

2.5

2.5

2.1

3.0

3.0

2.6

2.5

2.4

1.7

2.0

2.3

2.3

内輪傷で危険状態の振動測定値 正常状態の振動測定値

振動の実測例

スクリュー圧縮装置の円筒コロ軸受(NU312,z:12)

μ

N

= 0.211

σ

N

= 0.056

μ

F

= 2.34

σ

F

= 0.43

0 2 4 6 8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 頻度分布 振動測定値

振動測定値の分布

μN= 0.211 σN= 0.056 μF= 2.34 σF= 0.43 20 16 12 8 4 24 28 32 36 40 44 30 0 10 20 40 50 60 頻度分布 振動測定値

ポンプの振動測定値の分布例

正常値の対数変換

0.15

0.19

0.16

0.17

0.25

0.18

0.19

0.15

0.18

0.22

0.27

0.32

0.19

0.21

0.17

0.23

0.20

0.15

0.35

0.29

正常状態の振動測定値 0.001を基準値(=0dB)















001

.

0

log

i i

x

L

2.18

2.28

2.20

2.23

2.40

2.26

2.28

2.18

2.26

2.34

2.43

2.51

2.28

2.32

2.23

2.36

2.30

2.18

2.54

2.46

正常状態の対数値

μ

n

= 2.31

σ

n

= 0.107

2.0

2.1

1.5

2.4

1.8

2.3

3.3

2.5

2.5

2.5

2.1

3.0

3.0

2.6

2.5

2.4

1.7

2.0

2.3

2.3

内輪傷で危険状態の振動測定値

危険値の対数変換

3.30

3.32

3.18

3.38

3.26

3.36

3.52

3.40

3.40

3.40

3.32

3.48

3.48

3.41

3.40

3.38

3.23

3.30

3.36

3.36

危険状態の対数値 0.001を基準値(=0dB)















001

.

0

log

i i

x

L

μ

f

= 3.36

σ

f

= 0.082

0 2 4 6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布

対数変換後の分布

μf= 3.36 σf= 0.082 μn= 2.31 σn= 0.107

正常

危険

注意領域の想定

0 2 4 6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布

μ

c

=(μ

n

+μ

f

)/2

σ

c

=(σ

n

+σ

f

)/2

μf= 3.36 σf= 0.082 μn= 2.31 σn= 0.107 μc= 2.84 σc= 0.095

注意の判定値

0 2 4 6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布 μf= 3.36 σf= 0.082 μn= 2.31 σn= 0.107 μc= 2.84 σc= 0.095

59

.

2

095

.

0

107

.

0

107

.

0

84

.

2

095

.

0

31

.

2



















c n n c c n c

L













危険の判定値

0 2 4 6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布 μf= 3.36 σf= 0.082 μn= 2.31 σn= 0.107 μc= 2.84 σc= 0.095

12

.

3

082

.

0

095

.

0

095

.

0

36

.

3

082

.

0

84

.

2

_

















f c c f f c d

L













対数領域の判定基準

0 2 4 6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布 μf= 3.36 σf= 0.082 μn= 2.31 σn= 0.107 μc= 2.84 σc= 0.095

L

c

= 2.59

L

d

= 3.12

頻度分布 振動測定値

39

.

0

10

001

.

0

10

001

.

0

_

_

_

2.59

_



Lc c

X

32

.

1

10

001

.

0

10

001

.

0

_

_

_

3.12

_



Ld d

X

線形領域の絶対判定基準

0 2 4 6 8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 2 4 6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布 μn= 2.31 σn= 0.107 μc= 2.84 σc= 0.095

危険領域の想定

正常

注意

0 2 4 6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布 μf= 3.37 σf= 0.083 μn= 2.31 σn= 0.107 μc= 2.84 σc= 0.095

危険領域の想定

μf

= 2μ

c

−

μ

n

σf

= 2σ

c

−

σ

n

相対判定

診断対象

正常時の値（初期値）との比（倍）

_{1 2 3 4 5 6 7 8}

回転機械

良 好

注 意

危 険

歯車

良 好

注 意

危 険

転がり軸受

良 好

注 意

危 険

相対判定基準例

2.0：30%， 2.5：50%， 3.0：95%

2.0:30% を採用すると オオカミ少年 になり易い．

出典：井上紀明博士

2.5:50% 最重要設備はこれを採用．

3.0:90% 通常設備はこれがお勧め．

0 1 2 3 4 5 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布 μn= 2.31 σn= 0.107

正常値だけのばあい

0 1 2 3 4 5 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8

正常値だけのばあい

頻度分布 μn= 2.31 σn= 0.107 σn< 0.102 σn= 0.102 (1.6倍) μn= 2.74 σc= 0.107

μ

c

= μ

n

+4σ

n 0 1 2 3 4 5 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布 μn= 2.31 σn= 0.107

正常値だけのばあい

μn= 2.74 σc= 0.107 μn= 3.17 σf= 0.107

μ

c

= μ

n

+4σ

n

μf

= μ

n

+8σ

n σn< 0.102 σn= 0.102 (1.6倍) 0 1 2 3 4 5 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布

正常値だけのばあい

μn= 2.31 σn= 0.107

Lf

= μ

n

+6σ

n

= 2.95

L

c

= μ

n

+2σ

n

= 2.52

0 1 2 3 4 5 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布

正常値だけのばあい

Lf

= 2.95

L

c

= 2.52

見逃率 2.3% 誤診率 2.3%

2σ

0 1 2 3 4 5 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布

正常値だけのばあい

Lc: 2.59→2.52 Lf: 3.12→2.95 差は0.168で 1.5倍

Lf

= 2.95

L

c

= 2.52

0 1 2 3 4 5 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 頻度分布

正常値だけのばあい

1 1.6 2.5 4 6.5 σn< 0.102 σn= 0.102 (1.6倍)

ISO規格による相対判定

基準値

（ベースライン）

基準値からの判定基準

正常時のデータ

x

1

，

，

・・・・・・















n i i n g

x

n

n

x

x

x

x

x

1 3 2 1

1

何か異常





2 1

1

1

_









n i g i

x

x

n

s

2

x

x

3

x

n ････ g

x

*****<LCL<････････

････････<UCL<*****

何か異常 正常域

s

x

g



3

x

g



3

s

標準偏差(Standard Deviation)

基準値（ベースライン）

g

x

基準値からの判定基準

正 常 (Normal Domain)

X

_GD





0

.

4

∼

2





x

_g

注 意 (Caution Domain)

X

_CD





2

∼

4





x

_g

危 険 (Dangerous Domain)

X

_DD





4

∼

10





x

_g

不 可 (Not Permitted)

X

_NP

 10



x

_g

警報値の設定

警報値 ・ アラーム(ALARMS)

アラーム値＝基準値×2

経験的

ISO10816では

アラーム値＝基準値+(Zone Bの上限値)×0.25

< 1.25×(Zone Bの上限)

アラーム値＝(Zone Cより下の方の値)

(基準値が小さいとき)

1.8 4.5 11.2 f1 f2 f3 f4 Zone A Zone B Zone C Zone D xg 2xg

警報値の設定

アラーム値＝(Zone Cより下の方の値)

経験的：xgの2倍

1.8 4.5 11.2 f1 f2 f3 f4 Zone A Zone B Zone C Zone D xg xg+0.25×B/C

警報値の設定

アラーム値 ＜ 1.25×(Zone Bの上限値)

新しい機械 警報値を同種の他の機械での経験や，関係者が同意した受入試 験の振動値に基づいて決める． ある運転時間を経ると定常運転時の基準値を確定でき，それにし たがって警報値を設定し直す． 同じ機械でも軸受位置が異なると動的負荷と支持剛性の相違によ って実際の警報値が軸受位置ごとに異なることがある．

停止値の設定

停止値 ・ トリップ(TRIPS)

トリップ値＝基準値×10

経験的

ISO10816-2およびISO13373では

トリップ値＝(Zone C ∼ Zone D)の値

< 1.25×(Zone Cの上限)

1.8 4.5 11.2 f1 f2 f3 f4 Zone A Zone B Zone C Zone D xg 10xg

トリップ値＝Zone C ∼1.25×(Zone Cの上限)

停止値の設定

1.8 4.5 11.2 f1 f2 f3 f4 Zone A Zone B Zone C Zone D 10xg B/C xg

トリップ値＝(Zone C ∼ Zone D)の値

停止値の設定

判定基準1 境界域 軸回転速度 r/min 1500 or 1800 3000 or 3600 振動速度 rms (mm/s) ラジアル振動，スラスト振動共用 A/B 2.8 3.8 B/C 5.3 7.5 C/D 8.5 11.8 蒸気タービンのゾーン値(ISO 10816-2) 定格3000rpmの蒸気タービン発電機の場合 基準が4mm/sおよび6mm/sのいずれの箇所も ： 11.8mm/s ISO 10816-2 付属書Bの例 アラーム値 新品の時 ： 8mm/s 基準値が 4mm/s の箇所 ： 4+0.25×7.5=5.9mm/s (Zone B) 基準値が 6mm/s の箇所 ： 6+0.25×7.5=7.9mm/s (Zone C) トリップ値 ＜ 1.25×11.8 = 14.75 ＜ 1.25×7.5 = 9.37

振動数帯域別のアラーム・トリップ

高周波領域では比率が高い 一旦決められた値の趣旨 「アラームは運転要注意・点検準備を，トリップは運転停止」 を厳格に守らなくてはならない．