故障検出とは?問題の特定• ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。 故障検出とは?問題の特定• ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。

障害検出の理解

ポータブルバランサー&振動アナライザー Balanset-1A</trp-post-container

振動センサー。

光センサー(レーザータコメーター)</trp-post-container

定義: 障害検出とは何ですか?

障害検出 監視パラメータの分析を通じて、機器に欠陥や異常な状態が存在することを特定するプロセスです。 振動, 、温度、性能指標、その他の指標に基づいて故障検出を行います。故障検出は、「問題はあるか?」という二者択一の問いに答え、その後、故障診断(具体的な問題の特定)と予後予測(残存寿命の予測)に進みます。これは、故障診断における最初の、そして最も基本的なステップです。 状態基準保全, 正常な動作と劣化または故障した状態を区別します。.

効果的な障害検出は、機能障害の数か月前に問題を検出する早期警告を提供し、計画的なメンテナンス、部品調達、および計画的なダウンタイムに必要なリードタイムを可能にします。これらは、 予知保全 プログラム。.

検出方法

1. 閾値超過

最も単純かつ最も一般的なもの:

  • 測定値を定義済みと比較する しきい値
  • 測定値 > 閾値 → 障害検出
  • 例: 全体の振動が 7.1 mm/s を超えるとアラートがトリガーされます
  • 利点: シンプルで自動化された明確な基準
  • 制限事項: 適切な閾値設定が必要であり、閾値を超えるまでの遅延時間が必要である

2. トレンドの逸脱

通常のパターンからの変化を検出します:

  • 増加 傾向 発達中の欠陥を示す
  • 絶対閾値を超える前に検出
  • 変化率が警戒すべき水準(急激な増加)
  • 利点: 早期検出、機械固有
  • 要件: 過去の傾向データが必要

3. スペクトル異常検出

異常な周波数成分の特定:

  • 新たなピークが出現 スペクトラム (ベアリング周波数、高調波)
  • 既存のピークの振幅が増大
  • パターンの変化(サイドバンドの発生)
  • 利点: 特定の障害タイプの表示
  • 要件: スペクトル解析機能、ベースラインスペクトル

4. 統計的手法

  • 正規分布外の値
  • 外れ値検出(>平均値+3σ)
  • 管理図違反
  • 利点: 通常の変動を考慮する
  • 要件: 適切な統計サンプルサイズ

5. パターン認識

  • 機械学習アルゴリズム
  • 正常なシグネチャと欠陥のあるシグネチャでトレーニングされたニューラルネットワーク
  • 自動異常検出
  • 利点: 微妙なパターンを検出できる
  • 要件: トレーニングデータ、計算リソース

検出パフォーマンスメトリック

感度(真陽性率)

  • 実際に検出された障害の割合
  • 目標: 検出された実際の問題の 90-95% 以上
  • 感度が高いほど、見逃される欠陥が少なくなります
  • 測定: (真陽性) / (真陽性 + 偽陰性)

特異度(真陰性率)

  • 正常であると正しく識別された正常な機器の割合
  • 目標: 誤警報のない正常な機器の 90-95% 以上
  • 特異度が高いほど誤報が少なくなる
  • 測定: (真陰性) / (真陰性 + 偽陽性)

誤報率

  • 誤報(実際の障害ではない)の割合
  • ターゲット: < 5-10% 誤報
  • 誤報率が高いと警報疲れを引き起こす
  • 感度とのバランス(トレードオフ)

検出リードタイム

  • 障害検出から機能障害までの時間
  • リードタイムが長いほど価値が増す(計画のための時間)
  • 典型的: 振動で検出されたベアリングの故障の場合、数週間から数ヶ月
  • 方法によって異なります: エンベロープ分析 全体レベルよりも早く検出

障害検出における課題

早期検出と誤検出のバランス

  • 非常に早期の検出は誤報を増やす
  • 明確な信号を待つことでリードタイムが短縮される
  • 多段階アラームによる最適化
  • 確認には複数のパラメータを使用する

断続的な障害

複数の同時障害

  • 同時に発生するいくつかの問題
  • 振動で互いを覆い隠す可能性がある
  • 包括的な分析が必要
  • 複数の検出方法が役立つ

マルチパラメータ障害検出

振動 + 温度

  • 両方とも増加:ベアリングの問題を確認
  • 振動のみ: 機械的な問題 (アンバランス、ずれ)
  • 温度のみ:潤滑または摩擦の問題
  • 複合確認により誤検出が減少

複数の振動パラメータ

  • 全体的なレベルの増加 + ベアリング頻度の出現
  • ベアリングの故障を具体的に確認
  • 単一パラメータよりも信頼性の高い検出

自動化と手動検出

自動検出

  • 利点: 高速、一貫性、24時間365日対応
  • 方法: 閾値チェック、統計アルゴリズム、機械学習
  • 制限事項: 微妙な問題を見逃したり、誤報を発したりする可能性がある

手動(専門家)検出

  • 利点: 人間の判断、文脈認識、パターン認識
  • 方法: スペクトルレビュー、波形検査、マルチパラメータ相関
  • 制限事項: 時間がかかり、拡張性がなく、専門知識が必要

ハイブリッドアプローチ(ベストプラクティス)

  • スクリーニングのための自動検出
  • 例外に関する専門家の審査
  • 効率性と精度を兼ね備える
  • 成熟したプログラムの標準

障害検出は、予知保全を可能にする基盤となる機能であり、発生しつつある問題を早期に特定し、計画的な介入を可能にします。適切な検出手法、適切に設定された閾値、そして感度と特異度のバランスを組み合わせ、効果的な障害検出を行うことで、機器の稼働率を最大化し、保守コストと故障リスクを最小限に抑える早期警告を提供します。.


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