ロータセンタリング計測装置およびロータセンタリング方法
【課題】測定面を探しながらの計測を行う必要がなく計測が簡単で短時間に行い得るようにして、かつロータ回転時の測定面の軸方向移動量の派生の影響を排除し、計測精度を向上させる。
【解決手段】４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録する記録手段を設ける。記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０とする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行う演算処理手段を設ける。
【解決手段】４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録する記録手段を設ける。記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０とする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行う演算処理手段を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータセンタリング計測装置およびロータセンタリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータの変位量を計測する場合、ロータの複数の測定部位に変位検出用のセンサをそれぞれ取り付け、各測定部位での測定データを表示装置に表示したり、コンピュータ（パソコン）で測定データを解析してロータセンタリング計測することが行われ、得られた計測値をロータセンタリングに使用することが行われている。
【０００３】
特許文献１には、被測定体の測定部位に設けられ、且つ測定部位の変位を計測する変位センサが組込まれ、その測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、この計測用無線データ通信手段から送信されてくる測定データを受信してリアルタイムで読取るデータ送受信切替手段と、このデータ送受信切替手段により読取られた測定データを演算処理して前記被測定体の変位量を求める演算処理手段とを備えたことを特徴とする無線式変位計測システムが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２にもロータのセンタリング計測装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５６４６号公報
【特許文献２】特開平４−１９０１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、上述のように、計測用無線データ通信手段から送信されてくる測定データを受信し、演算処理手段によって被測定体、すなわちロータの変位量を演算処理によって求めることが行われて来た。このロータセンタリング計測時に、シリンダゲージを計測体でロータの上下左右４箇所にシリンダケージを係合させ、上下左右４点についてロータの９０°（度）回転毎に計測していた。このために、４点×４回の合計１６回の計測を要していた。また、上下左右の４点間には測定面としての面間に軸方向に変位があり、ロータの回転に伴って基準面に対して、あるいは相対的に軸方向移動量差が派生し、この派生した軸方向移動量差を原因とする計測誤差が含まれていた。従来、この計測誤差を軽減するために４回分の計測結果を平均化して平均値をロータセンタリング計測に採用していた。
【０００７】
このように、従来方法によれば、測定面についての面間が最小値になる測定面を探しながらの計測となって計測が面倒であるばかりでなく、計測に時間を要し、ロータの回転時の測定面の軸方向移動量差の派生による計測誤差を避け得ないものであった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑み測定面を探しながらの計測を行う必要がなく、計測が簡単で、計測を短時間に行い得るようにして、かつロータ回転時の測定面の軸方向移動量の派生の影響を排除し、以って計測精度を向上することのできるロータセンタリング計測装置およびロータセンタリング計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ダイヤルゲージをロータに一体的に設けたカップリングの上下左右４箇所に係合させ、ロータの例えば９０°毎の回転毎に、例えば４点を同時に測定して計測データを得、演算処理手段によって基準位置による基準位置で得られた測定データについて０補正を行い、これに伴って同一補正を他の位置で得られた測定データに適用して、ロータの回転に伴う軸方向移動量差の影響を相殺して、この軸方向移動量派生による計測誤差を排除したロータセンタリング計測装置およびロータセンタリング計測方法を提供する。
【００１０】
本発明は、具体的には、ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置において、
前記変位計測センサは、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定角度、例えば９０°（以下同じ）の間隔を置いて多箇所、例えば４箇所（以下同じ）配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、
４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、90°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録する記録手段を設け、
前記演算処理手段は、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うこと
を特徴とするロータセンタリング計測装置を提供する。
【００１１】
前記記録手段は、前記４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と９０°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、またロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示する画面表示手段を設け、該画面表示手段は、前記画面表示に、前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果をも表示することを特徴とするロータセンタリング計測装置を提供する。
【００１３】
前記画面表示手段は、前記４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と90°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で画面表示することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、またロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置によるロータセンタリング計測方法において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、
４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、90°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録手段に記録し、
前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うこと
を特徴とするロータセンタリング計測方法を提供する。
【００１５】
前記記録手段に、前記４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と９０°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、またロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置によるロータセンタリング計測方法において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示手段に画面表示し、
前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果を前記画面表示に表示すること
を特徴とするロータセンタリング計測方法を提供する。
【００１７】
前記４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と９０°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で画面表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上述したロータセンタリング計測装置あるいはロータセンタリング方法とすることによって、本発明によれば、測定面を探しながらの計測を行う必要がなく計測が簡単で、計測を短時間に行い得るようにして、かつロータ回転時の測定面の軸方向移動量の派生の影響を排除し、似って計測精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明の実施例のロータセンタリング計測装置の機能をブロックで示す図であり、図２は変位計測センサの配置を示す図、図３は面間隙が生ずる現象を説明する図である。
【００２１】
図１において、ロータセンタリング計測装置１００は、多点同時計測装置処理部１，
ＰＣ（パソコン）側処理部２および変位計測センサ３を備える。
【００２２】
図１に示す構成を説明する前に図２を使用して図１に示す変位計測センサ３の配置について説明する。
【００２３】
図２において、変位計測センサ３は、出力機能付、すなわち無線送信機能付ダイヤルゲージ（以下、ダイヤルゲージという）で構成される。多点同時計測のために、本実施例にあっては、多箇所にすなわち４つのダイヤルゲージ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが配設してあるが、５つ以上のダイヤルゲージを設けて多点計測を行い得るようにしても良いが４つのダイヤルゲージが最適であり、以下の４つのダイヤルゲージを配列した例について説明する。従って４つのダイヤルゲージと記載した場合には、少なくとも４つのダイヤルゲージということである。また、本実施例で９０°，１８０°，２７０°と記載した場合には実質的に９０°，１８０°，２７０°ということであり、“０”とした場合にも同様である。
【００２４】
図２において、回転体であるロータ４には軸方向に軸６が設けてあり、この軸６に円盤状のカップリング５が取り付けられ、カップリング５の前面すなわちロータ４の実施例
（紙面の左側）に円滑な表面を有するプレート７がカップリング５と同径にして取り付けてある。カップリング７に対向し、かつ垂直方向に並行に配設した他方のカップリング８が軸９に支持されて固定される。他方のカップリング８には軸方向に、上下左右部にそれぞれ貫通孔１４が設けてあり、それぞれの貫通孔１４を貫通するようにしてダイヤルゲージ３の一部となる測定棒（ロッド）１０が設けてあり、測定棒１０の一方端はダイヤルゲージの本体に接続され、他方端はプレート７の前面にそれぞれ接触、すなわち係合している。
【００２５】
他方のカップリング８の前面にはダイヤルゲージ３を支持する支持装置１１がそれぞれのダイヤルゲージ３に対応して設けてある。従って、ダイヤルゲージ３Ａ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｂはロータ４に軸方向に対向する形で、かつプレート７の前面に係合する形で上下左右の４箇所で固定してあり、それぞれのダイヤルゲージ３Ａ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｂはプレート７の前面の４点における変位量を検出することができる。ここで重要なことは、ダイヤルゲージ３はロータ４の軸方向に指向して、プレート７の前面の４点における変位量を測定するように配設されていることである。この例にあっては、上下左右の４点の固定点で変位量を測定しているが、各点は他の点に対して測定面は軸方向において変位しており、ロータ回転に伴ったこの変位量は各点における変位量としてダイヤルゲージ３に出力される。従って、ダイヤルゲージ３によって変位量を測定した場合、ロータの偏心に伴う変位量と回転に伴う測定面間の回転方向の変位量の差、すなわち回転に伴う軸方向移動量差による変位量がダイヤルゲージ３に出力される。図３にこの軸方向移動量差が生ずる現象を示す。図３に示すようにフランジ構成としてのカップリングを垂直方向に設定してもロータの軸方向に対して面間隙が生じて、回転に伴って各被計測部位間で軸方向移動差による影響が測定値に生ずることになる。ここで、前述と同様に、垂直方向とは実質的に垂直方向であるという意味で用いる。例えば、ダイヤルゲージ３Ａについて、回転角度０°において点ＰＡで測定値に軸方向移動量が０であっても、点ＰＢで測定される測定値には所定の回転角度としての９０°回転された位置にあることによって点ＰＡと点ＰＢ間における測定面間の回転方向の変位量による影響がダイヤルゲージ３Ｂには出力されることになる。点ＰＣ，点ＰＤについても同様である。そして、ロータ４が９０°回転するとプレート７上のＰＡに相当する位置はＰＢに移行する。従って、ダイヤルゲージ３Ｂによっては回転方向の移動量は０となる。このように基準点となる点を中心として各点に対しては定まった回転方向の移動量差による影響が出力されることなる。
【００２６】
本実施例にあっては、角度０°における軸方向移動量差の影響を含まない測定値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，
２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度測定値と定義して使用する。従って、回転角度測定値には、角度０°である特定の点からの回転方向移動量差の影響による変位量を実際のロータ偏心によって発生する変位量が重なって測定され値が現れることになる。各ダイヤルゲージ３で測定値、すなわち回転角度測定値（回転角度０°を含む。）は、ダイヤルゲージ３に付属させた電波によって送信する計測用無線データ通信手段によってパソコン機能のある多点同時計測装置１２にアンテナ１３を備えた無線データ通信手段を介して取り込まれる。
【００２７】
なお、３Ａは上点に取り付けたダイヤルゲージ、３Ｂは右点に取り付けたダイヤルゲージ、３Ｃは下点に取り付けたダイヤルゲージ、３Ｄは左点に取り付けたダイヤルゲージである。プレート７を設けることなく、カップリング５の前面に各ダイヤルゲージ３を係合するようにしてもよい。これらのダイヤルゲージ３は、特定点が回転角度０°，９０°，１８０°および２７０°の時に４回同時に変位量を計測する。前述したように計測点を多点とすることが可能である。
【００２８】
図１に戻って、ロータセンタリング計測装置１００は多点同時計測処理部１を備え、この多点同時計測処理部１は、各種の処理制御プログラム２１を備え、計測データ演算処理部２２，通信処理部２３，入出力処理部２４，出力処理部２５，記憶処理部２６を操作し、データ表示２７および演算処理結果表示２８を行う。計測スイッチ２９によって入出力処理部２４が働き、処理制御プログラム２１を使用し、通信処理部２３を介して入力されたダイヤルゲージ（変位計測センサ）３の各測定値について、計測データ演算処理部２２は各処理を行って出力値を演算処理結果表示２８を行い、出力処理部２５によってプリンタ３０によって印字される。測定データはデータ表示され、計測データ演算処理部２２によって生成された演算結果を基に記憶処理２６の記憶手段に格納される。記憶処理部２６の記憶手段に格納されたデータは外部メモリ（ＵＳＢ）３１にＰＣでのデータ展開用として格納され、またＰＣ側処理部２に入力される。
【００２９】
ＰＣ側処理部２は各種の処理プログラム４１を備え、処理プログラム４１によって、データ取込記憶処理部４２，計測値／設計値比較演算処理部４３，設計値入力設定処理部
４４，演算処理部４５，演算結果記憶処理部４６を操作し、演算処理結果表示４７および帳票作成印刷処理４８を行い、プリンタ４９にデータを送信する。
【００３０】
変位計測センサすなわちダイヤルゲージ３は、被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するプレート７に係合し、かつカップリングの被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、通信処理部２３のデータ要求に応じて計測データを送出する。
【００３１】
多点同時計測装置処理部１は、４点について９０°毎に計測された変位を、４点と90°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差、１８０°回転した時の軸方向移動量差、２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として形成し、記録手段に記載すると共に、画面表示手段に表示を行う。
【００３２】
演算処理手段である演算処理部４５は、記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行う。画面表示手段に回転角度毎測定値と共に補正０処理状況および軸方向移動差を消去して得た演算結果を表示する。以下詳述する。
【００３３】
図４は、ダイヤルゲージ３によるカップリング上４点計測方法および計測されたデータ整理方法を示す。
・ロータ４に対して、図３に示す方法によってダイヤルゲージ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを設定する。ここでは、設定されたダイヤルゲージ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄについて、それぞれ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示すこととする。
・ロータ４を回転させ、９０°ピッチで同時にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについての測定データを取得する。
・Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのダイヤルゲージと上点Ｔ，右点Ｒ，下点Ｂ，左点ＬについてＸ−Ｙ座標を作成する。
・９０°回転した時の軸方向移動量差による影響をδ１,１８０°の場合をδ２,２７０°の場合をδ３とする。
・ダイヤルゲージＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて測定された回転角度毎測定値を項目Ｔ，Ｒ，Ｂ，Ｌについて順次書き込んでいく。
・図５にＸ−Ｙ座標の各項目への書き込み方法を示す。
【００３４】
（１）初期値をＸ−Ｙ座標の１Ｔ，２Ｒ，３Ｂ，４Ｌに示す位置（項目）に表示する。
【００３５】
（２）カップリングを９０°回転した時に得られた計測データ、すなわち回転角度測定値を１Ｔ，２Ｒ，３Ｂ，４Ｌに示す位置に表示する。
【００３６】
（３）更にカップリングを９０°回転した時に得られた回転角度測定値を１Ｂ，２Ｌ，３Ｔ，４Ｒに示す位置に表示する。
【００３７】
（４）更にカップリングを９０°回転した時に得られた回転角度測定値を１Ｌ，２Ｔ，３Ｒ，４Ｂに示す位置に表示する。
・以上のように各々の読み値を整理すると、図５に示すデータ表ができる。
・図５の（５）において、項目Ｔ，Ｒ，Ｂ，Ｌ各々の平均値を算出する。
【００３８】
ａｖＴ＝（ｄ１Ｔ＋ｄ２Ｔ＋ｄ３Ｔ＋ｄ４Ｔ）／４
ａｖＲ＝（ｄ１Ｒ＋ｄ２Ｒ＋ｄ３Ｒ＋ｄ４Ｒ）／４
ａｖＢ＝（ｄ１Ｂ＋ｄ２Ｂ＋ｄ３Ｂ＋ｄ４Ｂ）／４
ａｖＬ＝（ｄ１Ｌ＋ｄ２Ｌ＋ｄ３Ｌ＋ｄ４Ｌ）／４
図４において、項目Ｔ，Ｒ，Ｂ，Ｌの値は次の通りとなる。
【００３９】
Ｔ：（Ａｔ＋Ｂｔ＋Ｃｔ＋Ｄｔ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｒ：（Ａｒ＋Ｂｒ＋Ｃｒ＋Ｄｒ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｂ：（Ａｂ＋Ｂｂ＋Ｃｂ＋Ｄｂ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｌ：（Ａｌ＋Ｂｌ＋Ｃｌ＋Ｄｌ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
・図５（６）において、Ｔ位置を基準「０」として補正値を算出する。
【００４０】
（Ｔ）＝０
（Ｒ）＝ａｖＲ−ａｖＴ
（Ｂ）＝ａｖＢ−ａｖＴ
（Ｌ）＝ａｖＬ−ａｖＴ
図４にＴ位置基準で補正した時の計算式を示す。
【００４１】
Ｔ：０
Ｒ：（Ａｒ＋Ｂｒ＋Ｃｒ＋Ｄｒ＋δ１＋δ２＋δ３）／４−（Ａｔ＋Ｂｔ＋Ｃｔ
＋Ｄｔ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｂ：（Ａｂ＋Ｂｂ＋Ｃｂ＋Ｄｂ＋δ１＋δ２＋δ３）／４−（Ａｔ＋Ｂｔ＋Ｃｔ
＋Ｄｔ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｌ：（Ａｌ＋Ｂｌ＋Ｃｌ＋Ｄｌ＋δ１＋δ２＋δ３）／４−（Ａｔ＋Ｂｔ＋Ｃｔ
＋Ｄｔ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
上式を整理すると下式になる。
【００４２】
Ｔ：０
Ｒ：（Ａｒ＋Ｂｒ＋Ｃｒ＋Ｄｒ−Ａｔ−Ｂｔ−Ｃｔ−Ｄｔ）／４
Ｂ：（Ａｂ＋Ｂｂ＋Ｃｂ＋Ｄｂ−Ａｔ−Ｂｔ−Ｃｔ−Ｄｔ）／４
Ｌ：（Ａｌ＋Ｂｌ＋Ｃｌ＋Ｄｌ−Ａｔ−Ｂｔ−Ｃｔ−Ｄｔ）／４
・Ｔ位置基準補正を行うことによってδ１，δ２，δ３の消去が可能になる。
【００４３】
よって図４のデータ表に示すように、最終段のとおり４箇所平均後の測定面の値を算出され、この値には回転に伴う回転移動量の差による影響が消去される。
【００４４】
図６に４点変位計測によるカップリング面状態計算ブロック線図を示す。上述したように、初期状態、９０°回転時，１８０°回転時，２７０°回転時の計測と表示，平均処理，Ｔ位置基準補正を示す。各ステップについては図６内に詳述した。
【００４５】
図７および図８に計測方法を示す。
【００４６】
図９にセンタリング計測処理フローを示す。
【００４７】
計測画面表示を行い（Ｓ１）、面４点同時計測するかを判定する。測定する場合には、ステップＳ４−Ｓ１９に従って計測および所定の項目への表示を行い、面データ平均値およびＴ基準算出表示を行う（Ｓ２０）。
【００４８】
データ表示を行い（Ｓ３９）、調整手順の表示を行う（Ｓ４０）。データ表示は同データ表示（Ｓ４１），面データ表示（Ｓ４２）によって行い、調整手順表示は修正目標偏差計算（Ｓ４３），調整量計算（Ｓ４４）および修正後予想値表示（Ｓ４５）によって行う。
【００４９】
以上のステップによって、変位計測センサによって、カップリング５の被測定部位がロータ４の軸方向に対して垂直方向の側面に形成されたロータ４と一体回転するプレート７に係合し、かつカップリング５の被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測するステップ、
４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、90°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録手段に記録するステップ、
演算処理手段によって、記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うステップから構成されるロータセンタリング計測方法が提供される。
【００５０】
この場合において、記録手段に、４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と９０°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することができる。
【００５１】
また、変位計測センサによって、被測定部位がロータ４の軸方向に対して垂直方向の側面に形成されたロータ４と一体回転するカップリング５に係合し、かつ該カップリング５の被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について
９０°毎に同時に変位を計測し、４点について９０°毎に計測された変位を、４点と90°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差、１８０°回転した時の軸方向移動量差、２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示手段に画面表示するステップ、
演算処理手段によって、記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果を前記画面表示に表示するステップから構成されるロータセンタリング計測方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例であるロータセンタリング計測装置の構成を示すブロック図。
【図２】ダイヤルゲージの配設状態を示す図。
【図３】回転によって面間隙が発生し、これに伴って軸方向移動量差が発生することを説明する図。
【図４】４点ダイヤルゲージによる計測方法，表示方法および演算処理方法を示し、各種データを示す図。
【図５】４点ダイヤルゲージによる計測ステップおよび演算処理ステップを示す図。
【図６】４点ダイヤルゲージによるカップリング面状態計算ブロック線図。
【図７】画面上において計測ステップ（その１）を示す図。
【図８】画面上において計測ステップ（その２）を示す図。
【図９】センタリング計測処理フローチャート図。
【符号の説明】
【００５３】
１ 多点同時計測処理部
２ ＰＣ側処理部
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ ダイヤルゲージ
４ ロータ
５ カップリング
６，９ 軸
７ プレート
８ 他方のカップリング
１０ 測定棒
１１ 支持装置
１２ 多点同時計測装置
２１ 処理制御プログラム
２２ 計測データ演算処理部
２３ 通信処理部
２６ 記憶処理部
４１ 処理プログラム
４５ 演算処理部
４６ 演算結果記憶処理部
４７ 演算処理結果表示
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータセンタリング計測装置およびロータセンタリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータの変位量を計測する場合、ロータの複数の測定部位に変位検出用のセンサをそれぞれ取り付け、各測定部位での測定データを表示装置に表示したり、コンピュータ（パソコン）で測定データを解析してロータセンタリング計測することが行われ、得られた計測値をロータセンタリングに使用することが行われている。
【０００３】
特許文献１には、被測定体の測定部位に設けられ、且つ測定部位の変位を計測する変位センサが組込まれ、その測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、この計測用無線データ通信手段から送信されてくる測定データを受信してリアルタイムで読取るデータ送受信切替手段と、このデータ送受信切替手段により読取られた測定データを演算処理して前記被測定体の変位量を求める演算処理手段とを備えたことを特徴とする無線式変位計測システムが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２にもロータのセンタリング計測装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５６４６号公報
【特許文献２】特開平４−１９０１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、上述のように、計測用無線データ通信手段から送信されてくる測定データを受信し、演算処理手段によって被測定体、すなわちロータの変位量を演算処理によって求めることが行われて来た。このロータセンタリング計測時に、シリンダゲージを計測体でロータの上下左右４箇所にシリンダケージを係合させ、上下左右４点についてロータの９０°（度）回転毎に計測していた。このために、４点×４回の合計１６回の計測を要していた。また、上下左右の４点間には測定面としての面間に軸方向に変位があり、ロータの回転に伴って基準面に対して、あるいは相対的に軸方向移動量差が派生し、この派生した軸方向移動量差を原因とする計測誤差が含まれていた。従来、この計測誤差を軽減するために４回分の計測結果を平均化して平均値をロータセンタリング計測に採用していた。
【０００７】
このように、従来方法によれば、測定面についての面間が最小値になる測定面を探しながらの計測となって計測が面倒であるばかりでなく、計測に時間を要し、ロータの回転時の測定面の軸方向移動量差の派生による計測誤差を避け得ないものであった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑み測定面を探しながらの計測を行う必要がなく、計測が簡単で、計測を短時間に行い得るようにして、かつロータ回転時の測定面の軸方向移動量の派生の影響を排除し、以って計測精度を向上することのできるロータセンタリング計測装置およびロータセンタリング計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ダイヤルゲージをロータに一体的に設けたカップリングの上下左右４箇所に係合させ、ロータの例えば９０°毎の回転毎に、例えば４点を同時に測定して計測データを得、演算処理手段によって基準位置による基準位置で得られた測定データについて０補正を行い、これに伴って同一補正を他の位置で得られた測定データに適用して、ロータの回転に伴う軸方向移動量差の影響を相殺して、この軸方向移動量派生による計測誤差を排除したロータセンタリング計測装置およびロータセンタリング計測方法を提供する。
【００１０】
本発明は、具体的には、ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置において、
前記変位計測センサは、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定角度、例えば９０°（以下同じ）の間隔を置いて多箇所、例えば４箇所（以下同じ）配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、
４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、90°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録する記録手段を設け、
前記演算処理手段は、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うこと
を特徴とするロータセンタリング計測装置を提供する。
【００１１】
前記記録手段は、前記４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と９０°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、またロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示する画面表示手段を設け、該画面表示手段は、前記画面表示に、前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果をも表示することを特徴とするロータセンタリング計測装置を提供する。
【００１３】
前記画面表示手段は、前記４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と90°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で画面表示することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、またロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置によるロータセンタリング計測方法において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、
４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、90°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録手段に記録し、
前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うこと
を特徴とするロータセンタリング計測方法を提供する。
【００１５】
前記記録手段に、前記４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と９０°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、またロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置によるロータセンタリング計測方法において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示手段に画面表示し、
前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果を前記画面表示に表示すること
を特徴とするロータセンタリング計測方法を提供する。
【００１７】
前記４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と９０°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で画面表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上述したロータセンタリング計測装置あるいはロータセンタリング方法とすることによって、本発明によれば、測定面を探しながらの計測を行う必要がなく計測が簡単で、計測を短時間に行い得るようにして、かつロータ回転時の測定面の軸方向移動量の派生の影響を排除し、似って計測精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明の実施例のロータセンタリング計測装置の機能をブロックで示す図であり、図２は変位計測センサの配置を示す図、図３は面間隙が生ずる現象を説明する図である。
【００２１】
図１において、ロータセンタリング計測装置１００は、多点同時計測装置処理部１，
ＰＣ（パソコン）側処理部２および変位計測センサ３を備える。
【００２２】
図１に示す構成を説明する前に図２を使用して図１に示す変位計測センサ３の配置について説明する。
【００２３】
図２において、変位計測センサ３は、出力機能付、すなわち無線送信機能付ダイヤルゲージ（以下、ダイヤルゲージという）で構成される。多点同時計測のために、本実施例にあっては、多箇所にすなわち４つのダイヤルゲージ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが配設してあるが、５つ以上のダイヤルゲージを設けて多点計測を行い得るようにしても良いが４つのダイヤルゲージが最適であり、以下の４つのダイヤルゲージを配列した例について説明する。従って４つのダイヤルゲージと記載した場合には、少なくとも４つのダイヤルゲージということである。また、本実施例で９０°，１８０°，２７０°と記載した場合には実質的に９０°，１８０°，２７０°ということであり、“０”とした場合にも同様である。
【００２４】
図２において、回転体であるロータ４には軸方向に軸６が設けてあり、この軸６に円盤状のカップリング５が取り付けられ、カップリング５の前面すなわちロータ４の実施例
（紙面の左側）に円滑な表面を有するプレート７がカップリング５と同径にして取り付けてある。カップリング７に対向し、かつ垂直方向に並行に配設した他方のカップリング８が軸９に支持されて固定される。他方のカップリング８には軸方向に、上下左右部にそれぞれ貫通孔１４が設けてあり、それぞれの貫通孔１４を貫通するようにしてダイヤルゲージ３の一部となる測定棒（ロッド）１０が設けてあり、測定棒１０の一方端はダイヤルゲージの本体に接続され、他方端はプレート７の前面にそれぞれ接触、すなわち係合している。
【００２５】
他方のカップリング８の前面にはダイヤルゲージ３を支持する支持装置１１がそれぞれのダイヤルゲージ３に対応して設けてある。従って、ダイヤルゲージ３Ａ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｂはロータ４に軸方向に対向する形で、かつプレート７の前面に係合する形で上下左右の４箇所で固定してあり、それぞれのダイヤルゲージ３Ａ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｂはプレート７の前面の４点における変位量を検出することができる。ここで重要なことは、ダイヤルゲージ３はロータ４の軸方向に指向して、プレート７の前面の４点における変位量を測定するように配設されていることである。この例にあっては、上下左右の４点の固定点で変位量を測定しているが、各点は他の点に対して測定面は軸方向において変位しており、ロータ回転に伴ったこの変位量は各点における変位量としてダイヤルゲージ３に出力される。従って、ダイヤルゲージ３によって変位量を測定した場合、ロータの偏心に伴う変位量と回転に伴う測定面間の回転方向の変位量の差、すなわち回転に伴う軸方向移動量差による変位量がダイヤルゲージ３に出力される。図３にこの軸方向移動量差が生ずる現象を示す。図３に示すようにフランジ構成としてのカップリングを垂直方向に設定してもロータの軸方向に対して面間隙が生じて、回転に伴って各被計測部位間で軸方向移動差による影響が測定値に生ずることになる。ここで、前述と同様に、垂直方向とは実質的に垂直方向であるという意味で用いる。例えば、ダイヤルゲージ３Ａについて、回転角度０°において点ＰＡで測定値に軸方向移動量が０であっても、点ＰＢで測定される測定値には所定の回転角度としての９０°回転された位置にあることによって点ＰＡと点ＰＢ間における測定面間の回転方向の変位量による影響がダイヤルゲージ３Ｂには出力されることになる。点ＰＣ，点ＰＤについても同様である。そして、ロータ４が９０°回転するとプレート７上のＰＡに相当する位置はＰＢに移行する。従って、ダイヤルゲージ３Ｂによっては回転方向の移動量は０となる。このように基準点となる点を中心として各点に対しては定まった回転方向の移動量差による影響が出力されることなる。
【００２６】
本実施例にあっては、角度０°における軸方向移動量差の影響を含まない測定値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，
２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度測定値と定義して使用する。従って、回転角度測定値には、角度０°である特定の点からの回転方向移動量差の影響による変位量を実際のロータ偏心によって発生する変位量が重なって測定され値が現れることになる。各ダイヤルゲージ３で測定値、すなわち回転角度測定値（回転角度０°を含む。）は、ダイヤルゲージ３に付属させた電波によって送信する計測用無線データ通信手段によってパソコン機能のある多点同時計測装置１２にアンテナ１３を備えた無線データ通信手段を介して取り込まれる。
【００２７】
なお、３Ａは上点に取り付けたダイヤルゲージ、３Ｂは右点に取り付けたダイヤルゲージ、３Ｃは下点に取り付けたダイヤルゲージ、３Ｄは左点に取り付けたダイヤルゲージである。プレート７を設けることなく、カップリング５の前面に各ダイヤルゲージ３を係合するようにしてもよい。これらのダイヤルゲージ３は、特定点が回転角度０°，９０°，１８０°および２７０°の時に４回同時に変位量を計測する。前述したように計測点を多点とすることが可能である。
【００２８】
図１に戻って、ロータセンタリング計測装置１００は多点同時計測処理部１を備え、この多点同時計測処理部１は、各種の処理制御プログラム２１を備え、計測データ演算処理部２２，通信処理部２３，入出力処理部２４，出力処理部２５，記憶処理部２６を操作し、データ表示２７および演算処理結果表示２８を行う。計測スイッチ２９によって入出力処理部２４が働き、処理制御プログラム２１を使用し、通信処理部２３を介して入力されたダイヤルゲージ（変位計測センサ）３の各測定値について、計測データ演算処理部２２は各処理を行って出力値を演算処理結果表示２８を行い、出力処理部２５によってプリンタ３０によって印字される。測定データはデータ表示され、計測データ演算処理部２２によって生成された演算結果を基に記憶処理２６の記憶手段に格納される。記憶処理部２６の記憶手段に格納されたデータは外部メモリ（ＵＳＢ）３１にＰＣでのデータ展開用として格納され、またＰＣ側処理部２に入力される。
【００２９】
ＰＣ側処理部２は各種の処理プログラム４１を備え、処理プログラム４１によって、データ取込記憶処理部４２，計測値／設計値比較演算処理部４３，設計値入力設定処理部
４４，演算処理部４５，演算結果記憶処理部４６を操作し、演算処理結果表示４７および帳票作成印刷処理４８を行い、プリンタ４９にデータを送信する。
【００３０】
変位計測センサすなわちダイヤルゲージ３は、被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するプレート７に係合し、かつカップリングの被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測し、通信処理部２３のデータ要求に応じて計測データを送出する。
【００３１】
多点同時計測装置処理部１は、４点について９０°毎に計測された変位を、４点と90°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差、１８０°回転した時の軸方向移動量差、２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として形成し、記録手段に記載すると共に、画面表示手段に表示を行う。
【００３２】
演算処理手段である演算処理部４５は、記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行う。画面表示手段に回転角度毎測定値と共に補正０処理状況および軸方向移動差を消去して得た演算結果を表示する。以下詳述する。
【００３３】
図４は、ダイヤルゲージ３によるカップリング上４点計測方法および計測されたデータ整理方法を示す。
・ロータ４に対して、図３に示す方法によってダイヤルゲージ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを設定する。ここでは、設定されたダイヤルゲージ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄについて、それぞれ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示すこととする。
・ロータ４を回転させ、９０°ピッチで同時にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについての測定データを取得する。
・Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのダイヤルゲージと上点Ｔ，右点Ｒ，下点Ｂ，左点ＬについてＸ−Ｙ座標を作成する。
・９０°回転した時の軸方向移動量差による影響をδ１,１８０°の場合をδ２,２７０°の場合をδ３とする。
・ダイヤルゲージＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて測定された回転角度毎測定値を項目Ｔ，Ｒ，Ｂ，Ｌについて順次書き込んでいく。
・図５にＸ−Ｙ座標の各項目への書き込み方法を示す。
【００３４】
（１）初期値をＸ−Ｙ座標の１Ｔ，２Ｒ，３Ｂ，４Ｌに示す位置（項目）に表示する。
【００３５】
（２）カップリングを９０°回転した時に得られた計測データ、すなわち回転角度測定値を１Ｔ，２Ｒ，３Ｂ，４Ｌに示す位置に表示する。
【００３６】
（３）更にカップリングを９０°回転した時に得られた回転角度測定値を１Ｂ，２Ｌ，３Ｔ，４Ｒに示す位置に表示する。
【００３７】
（４）更にカップリングを９０°回転した時に得られた回転角度測定値を１Ｌ，２Ｔ，３Ｒ，４Ｂに示す位置に表示する。
・以上のように各々の読み値を整理すると、図５に示すデータ表ができる。
・図５の（５）において、項目Ｔ，Ｒ，Ｂ，Ｌ各々の平均値を算出する。
【００３８】
ａｖＴ＝（ｄ１Ｔ＋ｄ２Ｔ＋ｄ３Ｔ＋ｄ４Ｔ）／４
ａｖＲ＝（ｄ１Ｒ＋ｄ２Ｒ＋ｄ３Ｒ＋ｄ４Ｒ）／４
ａｖＢ＝（ｄ１Ｂ＋ｄ２Ｂ＋ｄ３Ｂ＋ｄ４Ｂ）／４
ａｖＬ＝（ｄ１Ｌ＋ｄ２Ｌ＋ｄ３Ｌ＋ｄ４Ｌ）／４
図４において、項目Ｔ，Ｒ，Ｂ，Ｌの値は次の通りとなる。
【００３９】
Ｔ：（Ａｔ＋Ｂｔ＋Ｃｔ＋Ｄｔ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｒ：（Ａｒ＋Ｂｒ＋Ｃｒ＋Ｄｒ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｂ：（Ａｂ＋Ｂｂ＋Ｃｂ＋Ｄｂ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｌ：（Ａｌ＋Ｂｌ＋Ｃｌ＋Ｄｌ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
・図５（６）において、Ｔ位置を基準「０」として補正値を算出する。
【００４０】
（Ｔ）＝０
（Ｒ）＝ａｖＲ−ａｖＴ
（Ｂ）＝ａｖＢ−ａｖＴ
（Ｌ）＝ａｖＬ−ａｖＴ
図４にＴ位置基準で補正した時の計算式を示す。
【００４１】
Ｔ：０
Ｒ：（Ａｒ＋Ｂｒ＋Ｃｒ＋Ｄｒ＋δ１＋δ２＋δ３）／４−（Ａｔ＋Ｂｔ＋Ｃｔ
＋Ｄｔ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｂ：（Ａｂ＋Ｂｂ＋Ｃｂ＋Ｄｂ＋δ１＋δ２＋δ３）／４−（Ａｔ＋Ｂｔ＋Ｃｔ
＋Ｄｔ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
Ｌ：（Ａｌ＋Ｂｌ＋Ｃｌ＋Ｄｌ＋δ１＋δ２＋δ３）／４−（Ａｔ＋Ｂｔ＋Ｃｔ
＋Ｄｔ＋δ１＋δ２＋δ３）／４
上式を整理すると下式になる。
【００４２】
Ｔ：０
Ｒ：（Ａｒ＋Ｂｒ＋Ｃｒ＋Ｄｒ−Ａｔ−Ｂｔ−Ｃｔ−Ｄｔ）／４
Ｂ：（Ａｂ＋Ｂｂ＋Ｃｂ＋Ｄｂ−Ａｔ−Ｂｔ−Ｃｔ−Ｄｔ）／４
Ｌ：（Ａｌ＋Ｂｌ＋Ｃｌ＋Ｄｌ−Ａｔ−Ｂｔ−Ｃｔ−Ｄｔ）／４
・Ｔ位置基準補正を行うことによってδ１，δ２，δ３の消去が可能になる。
【００４３】
よって図４のデータ表に示すように、最終段のとおり４箇所平均後の測定面の値を算出され、この値には回転に伴う回転移動量の差による影響が消去される。
【００４４】
図６に４点変位計測によるカップリング面状態計算ブロック線図を示す。上述したように、初期状態、９０°回転時，１８０°回転時，２７０°回転時の計測と表示，平均処理，Ｔ位置基準補正を示す。各ステップについては図６内に詳述した。
【００４５】
図７および図８に計測方法を示す。
【００４６】
図９にセンタリング計測処理フローを示す。
【００４７】
計測画面表示を行い（Ｓ１）、面４点同時計測するかを判定する。測定する場合には、ステップＳ４−Ｓ１９に従って計測および所定の項目への表示を行い、面データ平均値およびＴ基準算出表示を行う（Ｓ２０）。
【００４８】
データ表示を行い（Ｓ３９）、調整手順の表示を行う（Ｓ４０）。データ表示は同データ表示（Ｓ４１），面データ表示（Ｓ４２）によって行い、調整手順表示は修正目標偏差計算（Ｓ４３），調整量計算（Ｓ４４）および修正後予想値表示（Ｓ４５）によって行う。
【００４９】
以上のステップによって、変位計測センサによって、カップリング５の被測定部位がロータ４の軸方向に対して垂直方向の側面に形成されたロータ４と一体回転するプレート７に係合し、かつカップリング５の被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について９０°毎に同時に変位を計測するステップ、
４点について９０°毎に計測された変位を、４点と９０°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、90°回転した時の軸方向移動量差，１８０°回転した時の軸方向移動量差，２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録手段に記録するステップ、
演算処理手段によって、記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うステップから構成されるロータセンタリング計測方法が提供される。
【００５０】
この場合において、記録手段に、４点９０°毎の初期値および回転角度測定値を、４点と９０°毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することができる。
【００５１】
また、変位計測センサによって、被測定部位がロータ４の軸方向に対して垂直方向の側面に形成されたロータ４と一体回転するカップリング５に係合し、かつ該カップリング５の被測定部位に対して９０°の間隔を置いて４箇所配設され、該４箇所の４点について
９０°毎に同時に変位を計測し、４点について９０°毎に計測された変位を、４点と90°毎に、回転する特定の点で測定される４箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、９０°回転した時の軸方向移動量差、１８０°回転した時の軸方向移動量差、２７０°回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示手段に画面表示するステップ、
演算処理手段によって、記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果を前記画面表示に表示するステップから構成されるロータセンタリング計測方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例であるロータセンタリング計測装置の構成を示すブロック図。
【図２】ダイヤルゲージの配設状態を示す図。
【図３】回転によって面間隙が発生し、これに伴って軸方向移動量差が発生することを説明する図。
【図４】４点ダイヤルゲージによる計測方法，表示方法および演算処理方法を示し、各種データを示す図。
【図５】４点ダイヤルゲージによる計測ステップおよび演算処理ステップを示す図。
【図６】４点ダイヤルゲージによるカップリング面状態計算ブロック線図。
【図７】画面上において計測ステップ（その１）を示す図。
【図８】画面上において計測ステップ（その２）を示す図。
【図９】センタリング計測処理フローチャート図。
【符号の説明】
【００５３】
１ 多点同時計測処理部
２ ＰＣ側処理部
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ ダイヤルゲージ
４ ロータ
５ カップリング
６，９ 軸
７ プレート
８ 他方のカップリング
１０ 測定棒
１１ 支持装置
１２ 多点同時計測装置
２１ 処理制御プログラム
２２ 計測データ演算処理部
２３ 通信処理部
２６ 記憶処理部
４１ 処理プログラム
４５ 演算処理部
４６ 演算結果記憶処理部
４７ 演算処理結果表示
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置において、
前記変位計測センサは、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定の角度の間隔を置いて所定の多箇所配設され、該所定の多箇所の各点について所定角度毎に同時に変位を計測し、
多点について所定角度毎に計測された変位を、多点と所定角度毎に、回転する特定の点で測定される多箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、第１の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第２の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第３の所定角度回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録する記録手段を設け、
前記演算処理手段は、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うこと
を特徴とするロータセンタリング計測装置。
【請求項２】
請求項１において、前記記録手段は、前記多点所定角度毎の初期値および回転角度測定値を、多点と所定角度毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することを特徴とするロータセンタリング計測装置。
【請求項３】
ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定の角度の間隔を置いて所定の多点箇所配設され、該所定の多箇所の多点について所定角度毎に同時に変位を計測し、
多点について所定角度毎に計測された変位を、多点と所定角度毎に、回転する特定の点で測定される多箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、第１の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第２の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第３の所定角度回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示する画面表示手段を設け、該画面表示手段は、前記画面表示に、前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果をも表示すること
を特徴とするロータセンタリング計測装置。
【請求項４】
請求項３において、前記画面表示手段は、前記多点所定角度毎の初期値および回転角度測定値を、多点と所定角度毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で画面表示することを特徴とするロータセンタリング計測装置。
【請求項５】
ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置によるロータセンタリング計測方法において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定の角度の間隔を置いて所定の複数箇所配設され、該所定の多箇所の多点について所定角度毎に同時に変位を計測し、
多点について所定角度毎に計測された変位を、多点と所定角度毎に、回転する特定の点で測定される多箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、第１の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第２の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第３の所定角度回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録手段に記録し、
前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うこと
を特徴とするロータセンタリング計測方法。
【請求項６】
請求項５において、前記記録手段に、前記多点所定角度毎の初期値および回転角度測定値を、多点と所定角度毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することを特徴とするロータセンタリング計測方法。
【請求項７】
ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置によるロータセンタリング計測方法において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定の角度の間隔を置いて所定の複数箇所配設され、該所定の多箇所の多点について所定角度毎に同時に変位を計測し、
多点について所定角度毎に計測された変位を、多点と所定角度毎に、回転する特定の点で測定される多箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、第１の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第２の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第３の所定角度回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示手段に画面表示し、
前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果を前記画面表示に表示すること
を特徴とするロータセンタリング計測方法。
【請求項８】
請求項７において、前記多点所定角度毎の初期値および回転角度測定値を、多点と所定角度毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で画面表示することを特徴とするロータセンタリング計測方法。
【請求項１】
ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置において、
前記変位計測センサは、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定の角度の間隔を置いて所定の多箇所配設され、該所定の多箇所の各点について所定角度毎に同時に変位を計測し、
多点について所定角度毎に計測された変位を、多点と所定角度毎に、回転する特定の点で測定される多箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、第１の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第２の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第３の所定角度回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録する記録手段を設け、
前記演算処理手段は、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うこと
を特徴とするロータセンタリング計測装置。
【請求項２】
請求項１において、前記記録手段は、前記多点所定角度毎の初期値および回転角度測定値を、多点と所定角度毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することを特徴とするロータセンタリング計測装置。
【請求項３】
ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定の角度の間隔を置いて所定の多点箇所配設され、該所定の多箇所の多点について所定角度毎に同時に変位を計測し、
多点について所定角度毎に計測された変位を、多点と所定角度毎に、回転する特定の点で測定される多箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、第１の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第２の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第３の所定角度回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示する画面表示手段を設け、該画面表示手段は、前記画面表示に、前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果をも表示すること
を特徴とするロータセンタリング計測装置。
【請求項４】
請求項３において、前記画面表示手段は、前記多点所定角度毎の初期値および回転角度測定値を、多点と所定角度毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で画面表示することを特徴とするロータセンタリング計測装置。
【請求項５】
ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置によるロータセンタリング計測方法において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定の角度の間隔を置いて所定の複数箇所配設され、該所定の多箇所の多点について所定角度毎に同時に変位を計測し、
多点について所定角度毎に計測された変位を、多点と所定角度毎に、回転する特定の点で測定される多箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、第１の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第２の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第３の所定角度回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として記録手段に記録し、
前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行うこと
を特徴とするロータセンタリング計測方法。
【請求項６】
請求項５において、前記記録手段に、前記多点所定角度毎の初期値および回転角度測定値を、多点と所定角度毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で記録することを特徴とするロータセンタリング計測方法。
【請求項７】
ロータの被測定部位の変位を計測する変位計測センサと、該変位計測センサで検出された測定データを電波にて送信する計測用無線データ通信手段と、送信された測定データを演算処理して前記ロータの変位量を求める演算処理手段を備えたロータセンタリング計測装置によるロータセンタリング計測方法において、
前記変位計測センサによって、前記被測定部位が前記ロータの軸方向に対して垂直方向の側面に形成された前記ロータと一体回転するカップリングに係合し、かつ該カップリングの前記被測定部位に対して所定の角度の間隔を置いて所定の複数箇所配設され、該所定の多箇所の多点について所定角度毎に同時に変位を計測し、
多点について所定角度毎に計測された変位を、多点と所定角度毎に、回転する特定の点で測定される多箇所測定値であって、軸方向移動量差の影響を含まない値を初期値とし、第１の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第２の所定角度回転した時の軸方向移動量差，第３の所定角度回転した時の軸方向移動量差の影響を含む測定値をそれぞれ回転角度毎測定値として画面表示手段に画面表示し、
前記演算処理手段によって、前記記録手段に記録された測定値を用いて各点における測定値について平均処理を行って平均処理値を求め、各点の内の１つを基準点として平均処理値を０にする補正を行い、基準点について適用した０補正を他の各点にも適用して各点における平均値から軸方向移動量差を消去する演算を行った結果を前記画面表示に表示すること
を特徴とするロータセンタリング計測方法。
【請求項８】
請求項７において、前記多点所定角度毎の初期値および回転角度測定値を、多点と所定角度毎のＸ−Ｙ座標に、初期値および回転角度毎測定値を回転角度に従って順次書き込む形式で画面表示することを特徴とするロータセンタリング計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２６１６７７（Ｐ２００８−２６１６７７Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０３３９２（Ｐ２００７−１０３３９２）
【出願日】平成１９年４月１１日（２００７．４．１１）
【出願人】（０００２３３０４４）株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス (276)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１１日（２００７．４．１１）
【出願人】（０００２３３０４４）株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス (276)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]