特許 7250195 モータ軸受摩耗監視装置、モータ軸受摩耗監視装置の補正方法、および補正プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-23

(45)【発行日】2023-03-31

(54)【発明の名称】モータ軸受摩耗監視装置、モータ軸受摩耗監視装置の補正方法、および補正プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01B 7/00 20060101AFI20230324BHJP

   H02K 11/20 20160101ALI20230324BHJP

【ＦＩ】

G01B7/00 W

H02K11/20

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022073002

(22)【出願日】2022-04-27

【審査請求日】2022-12-23

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141173

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 啓一

(72)【発明者】

【氏名】小森 智裕

【審査官】續山 浩二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０７８１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３１４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２３１２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５８０４９８１（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許第４９２４１８０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ ７／００

Ｈ０２Ｋ １１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャンドモータポンプのモータのステータに対するロータの機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイルを用いて検出することにより、前記ロータの回転軸を支持する軸受の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置であって、
複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、
前記回転軸のラジアル方向における前記磁束変化を検出する複数のラジアル検出コイルと、
前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイルと、
を含み、
前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部と、
複数の前記ラジアル検出コイルのうち、一組となる前記ラジアル検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号同士の第１差分に基づいて前記軸受の前記ラジアル方向の前記摩耗量を検出し、複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号と他の一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号との第２差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出部と、
前記第１差分の生成に用いられる前記検出信号または前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成部と、
前記振幅信号に基づいて、前記第１差分および前記第２差分の値または前記対応関係情報を前記駆動周波数に応じて補正する補正部と、
を有してなる、
モータ軸受摩耗監視装置。

【請求項2】

前記信号生成部は、前記第１差分の生成に用いられる前記検出信号それぞれを加算することにより、前記振幅信号を生成する、
請求項１に記載のモータ軸受摩耗監視装置。

【請求項3】

前記信号生成部は、全ての前記ラジアル検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号を加算する、
請求項２に記載のモータ軸受摩耗監視装置。

【請求項4】

前記信号生成部は、前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号それぞれに対して、前記スラスト方向における前記軸受の摩耗に基づく前記磁束変化を打ち消すような重み付けを行い、重み付けされた前記合成信号同士を加算することにより、前記振幅信号を生成する、
請求項１に記載のモータ軸受摩耗監視装置。

【請求項5】

前記記憶部は、前記モータが所定の基準周波数で動作したときにおける前記基本波成分の振幅を示す基準振幅情報を記憶し、
前記補正部は、前記振幅信号に基づいて取得される振幅と、前記基準振幅情報に基づいて取得される振幅と、の比に基づいて、前記第１差分および前記第２差分の値または前記対応関係情報を補正する、
請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ軸受摩耗監視装置。

【請求項6】

キャンドモータポンプのモータのステータに対するロータの機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイルを用いて検出することにより、前記ロータの回転軸を支持する軸受の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置により実行される補正方法であって、
複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、
前記回転軸のラジアル方向における前記磁束変化を検出する複数のラジアル検出コイルと、
前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイルと、
を含み、
前記モータ軸受摩耗監視装置は、
前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部と、
複数の前記ラジアル検出コイルのうち、一組となる前記ラジアル検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号同士の第１差分に基づいて前記軸受の前記ラジアル方向の前記摩耗量を検出し、複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号と他の一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号との第２差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出部と、
を備え、
前記モータ軸受摩耗監視装置が、
前記第１差分の生成に用いられる前記検出信号または前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成ステップと、
前記振幅信号に基づいて、前記第１差分および前記第２差分の値または前記対応関係情報を前記駆動周波数に応じて補正する補正ステップと、
を含む、
モータ軸受摩耗監視装置の補正方法。

【請求項7】

キャンドモータポンプのモータのステータに対するロータの機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイルを用いて検出することにより、前記ロータの回転軸を支持する軸受の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置が備えるプロセッサにより実行される補正プログラムであって、
複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイルを含み、
前記モータ軸受摩耗監視装置は、
前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部と、
複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号と他の一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号との差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出部と、
を備え、
前記プロセッサを、
前記差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成部、および、
前記振幅信号に基づいて、前記差分の値または前記対応関係情報を前記駆動周波数に応じて補正する補正部、
として機能させる、
補正プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ軸受摩耗監視装置、モータ軸受摩耗監視装置の補正方法、および補正プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

キャンドモータポンプは、ポンプとモータとが一体で、取扱液の漏洩が無い構造を有している。一般的に、キャンドモータポンプの回転構造部分（ロータ、回転軸、軸受、およびインペラ）は、取扱液で満たされるキャンに密封されている。そのため、キャンドモータポンプの内部構造は、外部から目視により監視できない。したがって、このような構造を有するキャンドモータポンプを効率よく運用するために、軸受の摩耗状態を監視する装置（以下「監視装置」という。）が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に開示されている監視装置（モータ軸受摩耗監視装置）は、ステータの長手方向の両端に取り付けられた検出コイルを用いて、ロータの回転時の磁束変化を測定することにより、軸受の摩耗により生じるロータ（回転軸）のラジアル方向およびスラスト方向の変位を監視している。この手法では、軸受が摩耗していないとき、検出コイルの出力が変位ゼロを示すように検出コイルの出力を調整するゼロ点調整が必要となる。監視装置は、モータの回転により検出コイルに誘起される電圧を検出している。そのため、ゼロ点調整は、使用される所定の駆動条件によりモータを回転させた状態で行われている。

【0004】

キャンドモータポンプでは、流量を絞るとき、キャンドモータポンプの吐出側に接続されている配管のバルブを絞る手法が用いられている。同手法では、配管内を流れる液体の抵抗が増加するため、エネルギーロスが生じる。そこで、近年、インバータによりモータの駆動条件（例えば、駆動周波数、駆動電圧など）を可変させる手法が用いられている（例えば、特許文献２参照）。同手法では、バルブを絞る手法のようなエネルギーロスが無いため、同手法による流量の調整は、近年の主流になってきている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－０８０１０３号公報

【文献】特開２００７－１６２７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、前述のとおり、監視装置は、ロータの回転時の磁束変化を測定する。そのため、インバータにより駆動条件が変更されると、検出コイルに誘起される電圧が変わり、計測値と摩耗量との対応関係のずれによる誤検出などの技術的課題が生じる。その結果、駆動条件の変更のたびに、手動による対応関係の調整（ゼロ点調整）が必要となる。このように、従来の監視装置は、インバータによる駆動条件の変更に対して検出精度を維持するためには、人的な機械操作を必要としている。

【0007】

本発明は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく検出精度を維持可能なモータ軸受摩耗監視装置、モータ軸受摩耗監視装置の補正方法、および補正プログラム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】

【0008】

本発明の一実施態様におけるモータ軸受摩耗監視装置は、キャンドモータポンプのモータのステータに対するロータの機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイルを用いて検出することにより、前記ロータの回転軸を支持する軸受の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置であって、複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、前記回転軸のラジアル方向における前記磁束変化を検出する複数のラジアル検出コイルと、前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイルと、を含み、前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部と、複数の前記ラジアル検出コイルのうち、一組となる前記ラジアル検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号同士の第１差分に基づいて前記軸受の前記ラジアル方向の前記摩耗量を検出し、複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号と他の一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号との第２差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出部と、前記第１差分の生成に用いられる前記検出信号または前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成部と、前記振幅信号に基づいて、前記第１差分および前記第２差分の値または前記対応関係情報を前記駆動周波数に応じて補正する補正部と、を有してなる。

【0009】

本発明の一実施形態におけるモータ軸受摩耗監視装置の補正方法は、キャンドモータポンプのモータのステータに対するロータの機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイルを用いて検出することにより、前記ロータの回転軸を支持する軸受の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置の補正方法であって、複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、前記回転軸のラジアル方向における前記磁束変化を検出する複数のラジアル検出コイルと、前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイルと、を含み、前記モータ軸受摩耗監視装置は、前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部、を備え、複数の前記ラジアル検出コイルのうち、一組となる前記ラジアル検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号同士の第１差分に基づいて前記軸受の前記ラジアル方向の前記摩耗量を検出し、複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号と他の一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号との第２差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出ステップと、前記第１差分の生成に用いられる前記検出信号または前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成ステップと、前記振幅信号に基づいて、前記第１差分および前記第２差分の値または前記対応関係情報を前記駆動周波数に応じて補正する補正ステップと、を含む。

【0010】

本発明の一実施形態におけるモータ軸受摩耗監視装置の補正プログラムは、キャンドモータポンプのモータのステータに対するロータの機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイルを用いて検出することにより、前記ロータの回転軸を支持する軸受の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置が備えるプロセッサにより実行される補正プログラムであって、複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイルを含み、前記モータ軸受摩耗監視装置は、前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部、を備え、前記プロセッサを、複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号と他の一組となる前記スラスト検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号との差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出部、前記差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成部、および、前記振幅信号に基づいて、前記差分の値または前記対応関係情報を前記駆動周波数に応じて補正する補正部、として機能させる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく検出精度を維持可能なモータ軸受摩耗監視装置、モータ軸受摩耗監視装置の補正方法、および補正プログラムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】キャンドモータポンプの側面図である。

【図2】図１のキャンドモータポンプが備えるモータ部の縦断面を示す模式断面図である。

【図3】図２のモータ部のＡ部を拡大した模式拡大断面図である。

【図4】本発明に係るモータ軸受摩耗監視装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。

【図5】図４のモータ軸受摩耗監視装置が備える検出コイルの配置を示す模式斜視図である。

【図6】図５のＢ部を拡大した拡大斜視図である。

【図7】図５の検出コイルの検出信号の一例を示す模式図である。

【図8】図２のモータ部が備えるステータに対するロータのスラスト方向の位置と、２つの検出信号が合成された合成信号と、の関係を説明する模式図である。

【図9】図４のモータ軸受摩耗監視装置が備える記憶部に記憶されている情報の一例を示す模式図である。

【図10】図４のモータ軸受摩耗監視装置が備える表示部の外観を示す模式図である。

【図11】図１０の表示部のスラスト方向における表示態様を説明する模式図である。

【図12】図４のモータ軸受摩耗監視装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図13】図１２の動作に含まれる補正処理の一例を示すフローチャートである。

【図14】図１３の補正処理にて実行される補正の一例を説明する模式図である。

【図15】図１２の動作に含まれる摩耗量検出処理の一例を示すフローチャートである。

【図16】本発明に係るモータ軸受摩耗監視装置の別の実施の形態を示す機能ブロック図である。

【図17】図１６のモータ軸受摩耗監視装置により実行される補正情報取得処理の一例を示すフローチャートである。

【図18】図１６のモータ軸受摩耗監視装置が備える信号生成部による重み付けを説明する模式図であり、（ａ）は重み付け前の状態を示し、（ｂ）は重み付け後の状態を示す。

【図19】図１６のモータ軸受摩耗監視装置により実行される摩耗量検出処理の一例を示すフローチャートである。

【図20】図１９の摩耗量検出処理にて実行される補正の一例を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明は、キャンドモータポンプのモータ軸受摩耗監視装置に、検出信号の振幅（信号レベル、電位）を自動的に取得する機能、振幅に対応する補正情報を自動的に生成する機能、および、検出した摩耗量などを補正情報に基づいて駆動条件に応じて自動的に補正する機能、を具備させることにより、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく検出精度を維持し、モータ軸受摩耗監視装置におけるインバータによる流量制御を可能とさせるものである。各用語の詳細は、後述される。

【0014】

以下、図面を参照しながら、本発明に係るモータ軸受摩耗監視装置（以下「本装置」という。）、モータ軸受摩耗監視装置の補正方法（以下「本方法」という。）、および補正プログラム（以下「本プログラム」という。）の実施の形態について説明する。各図において、同一の部材および要素については同一の符号が付され、重複する説明は省略する。

【0015】

●キャンドモータポンプ●
●キャンドモータポンプの構成
先ず、キャンドモータポンプの構成について説明する。

【0016】

図１は、キャンドモータポンプの側面図である。
同図は、説明の便宜上、キャンドモータポンプ１の上半部を断面図として示す。

【0017】

キャンドモータポンプ１は、取扱液の漏洩が無い構造を有し、特に、高温の液体、または危険性の高い液体（例えば、爆発性、引火性、または毒性を有する液体）の送液に用いられているポンプである。キャンドモータポンプ１は、ポンプ部２、モータ部３、アダプタ４、および本装置５を有してなる。

【0018】

キャンドモータポンプ１の構成のうち、ポンプ部２、モータ部３、およびアダプタ４の構成は、公知のキャンドモータポンプの構成と共通する。そのため、以下の説明において、ポンプ部２、モータ部３、およびアダプタ４の構成は、概略のみ説明され、詳細な説明は省略される。

【0019】

以下の説明において、「フロント方向」はモータ部３に対してポンプ部２が位置する方向（前方）であり、「リア方向」はポンプ部２に対してモータ部３が位置する方向（後方）である。

【0020】

ポンプ部２は、取扱液を吸引・吐出する。ポンプ部２は、筐体２０、インペラ２１、ポンプ室２２、吸引管部２３、および吐出管部２４を備える。筐体２０は、インペラ２１を収容するポンプ室２２、ポンプ室２２に吸引される取扱液の経路である吸引管部２３、および、ポンプ室２２から吐出される取扱液の経路である吐出管部２４を構成している。ポンプ室２２は、吸引管部２３および吐出管部２４に連通している。

【0021】

モータ部３は、所定の駆動条件（例えば、駆動電圧：２００Ｖ、駆動周波数：６０Ｈｚ）で駆動し、ポンプ部２のインペラ２１を回転させる。モータ部３は、筐体３０、回転軸３１、２つの軸受３２，３３、２つのスラストワッシャ３４，３５、ロータ３６、ステータ３７、キャン３８、およびターミナル端子３９を備える。モータ部３は、本発明におけるモータの一例である。

【0022】

図２は、モータ部３の縦断面を示す模式断面図である。
図３は、図２のモータ部３のＡ部を拡大した模式拡大断面図である。

【0023】

筐体３０は、ステータ３７およびキャン３８を液密に収容している。

【0024】

回転軸３１は、ロータ３６の回転により回転し、回転動力をインペラ２１に伝達する。回転軸３１の形状は、円柱状である。回転軸３１は、ロータ３６に挿通されて、固定されている。回転軸３１の前端部はポンプ室２２（図１参照）内に突出し、同前端部にはインペラ２１が取り付けられている。回転軸３１は、回転軸３１のフロント部およびリア部を保護する円筒状のスリーブ３１ａ，３１ｂを備える。

【0025】

以下の説明において、「スラスト方向」は回転軸３１の軸方向であり、「ラジアル方向」は回転軸３１の半径方向であり、「周方向」は回転軸３１の円周方向である。

【0026】

軸受３２は、ロータ３６のフロント方向に配置され、回転軸３１を回転自在に支持している。軸受３３は、ロータ３６のリア方向に配置され、回転軸３１を回転自在に支持している。軸受３２，３３は、例えば、転がり軸受である。スラストワッシャ３４は、回転軸３１のうち、軸受３２とロータ３６との間に取り付けられ、回転軸３１のフロント方向への移動を制限している。スラストワッシャ３５は、回転軸３１のうち、軸受３３とロータ３６との間に取り付けられ、回転軸３１のリア方向への移動を制限している。

【0027】

軸受３２，３３とスラストワッシャ３４，３５との間には、長さＬ１の間隔が形成されている。軸受３２，３３とスリーブ３１ａ，３１ｂとの間には、長さＬ２の間隔が形成されている。

【0028】

ロータ３６は、ステータ３７に生じる回転磁界により回転する。ロータ３６の形状は、円筒状である。ロータ３６は、周方向においてロータ３６の外周縁部に等間隔で埋設されている複数（本実施の形態では２８個）の棒状のロータバー３６ａを備える。軸受３２，３３が摩耗していないとき、ロータ３６は、ステータ３７に対して初期位置に配置されている。本実施の形態において、「初期位置」は、スラスト方向およびラジアル方向において、ステータ３７の中心とロータ３６の中心とが一致している位置である。

【0029】

ステータ３７は、ロータ３６を回転させる回転磁界を生成する。ステータ３７の形状は、略円筒状である。ステータ３７は、ステータコア３７ａ、および複数のモータ巻線３７ｂを備える。

【0030】

ステータコア３７ａは、モータ巻線３７ｂを保持する。ステータコア３７ａの形状は、円筒状である。ステータコア３７ａは、複数の歯部３７ｃ（図６参照。以下同じ。）を備える。

【0031】

歯部３７ｃは、モータ巻線３７ｂが挿通されるスロット３７ｄ（図６参照。以下同じ。）を形成する。周方向において、歯部３７ｃは、ステータコア３７ａの内周面に等間隔で配置されている。モータ巻線３７ｂは、スロット３７ｄに挿通され、ターミナル端子３９を介して、例えば、インバータなどの電源装置（不図示）に接続されている。

【0032】

キャン３８は、回転軸３１、軸受３２，３３、スラストワッシャ３４，３５、およびロータ３６を液密に収容している。キャン３８の形状は、円筒状である。吸引管部２３から導入された取扱液の一部は、キャン３８内に導入され、軸受３２，３３およびモータ部３の冷却に用いられ、吐出管部２４に排出される。

【0033】

図１に戻る。
アダプタ４は、ポンプ部２のリア側の端部とモータ部３のフロント側の端部とに接続され、ポンプ部２とモータ部３とを連結している。

【0034】

本装置５は、ステータ３７に対するロータ３６の機械的な位置変化に対応する磁束変化を検出することにより、回転軸３１を支持する軸受３２，３３の摩耗状態を監視する。本装置５の具体的な構成は、後述される。

【0035】

●モータ軸受摩耗監視装置（１）●
●モータ軸受摩耗監視装置（１）の構成
次に、本装置５の構成について説明する。以下の説明において、図１～図３は適宜参照される。

【0036】

図４は、本装置５の実施の形態を示す機能ブロック図である。

【0037】

本装置５は、８つの検出コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８、接続部５０、フィルタ回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ、信号処理回路５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ、信号生成部５３、Ａ／Ｄ変換器５４、制御部５５、記憶部５６、表示部５７、Ｄ／Ａ変換器５８、およびオフセット処理部５９を備える。Ａ／Ｄ変換器５４、制御部５５およびＤ／Ａ変換器５８は、例えば、マイクロコンピュータにより構成されている。

【0038】

図５は、検出コイルＣ１～Ｃ８の配置を示す模式斜視図である。
図６は、図５のＢ部を拡大した拡大斜視図である。

【0039】

検出コイルＣ１～Ｃ８は、ステータ３７に対するロータ３６の位置変化（変位）に対応する磁束変化を検出し、磁束変化を示す検出信号を生成・出力する。ロータ３６は、軸受３２，３３のラジアル方向の摩耗量に応じて回転軸３１と共にラジアル方向に変位し、軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量に応じて回転軸３１と共にスラスト方向に変位する。すなわち、ロータ３６の変位量は、軸受３２，３３の摩耗量とみなすことができる。そのため、本装置５は、検出コイルＣ１～Ｃ８を用いてロータ３６の変位量を検出することにより、軸受３２，３３の摩耗量を検出できる。検出コイルＣ１～Ｃ８の形状は、扁平なボビン状である。検出コイルＣ１～Ｃ８は、ステータ３７のフロント側およびリア側の端部の歯部３７ｃに形成されている切欠き３７ｅに嵌め込まれている。

【0040】

周方向において、検出コイルＣ１～Ｃ４は、ステータ３７の歯部３７ｃのフロント側の端部に等間隔（９０°間隔）で取り付けられている。検出コイルＣ１は検出コイルＣ３に対して１８０°の位置に向かい合うように配置され、検出コイルＣ２は検出コイルＣ４に対して１８０°の位置に向かい合うように配置されている。一方、周方向において、検出コイルＣ５～Ｃ８は、ステータ３７の歯部３７ｃのリア側の端部に等間隔（９０°間隔）で取り付けられている。検出コイルＣ５は検出コイルＣ７に対して１８０°の位置に向かい合うように配置され、検出コイルＣ６は検出コイルＣ８に対して１８０°の位置に向かい合うように配置されている。

【0041】

図７は、検出信号の一例を示す模式図である。

【0042】

同図の横軸はロータ３６の回転角を示し、縦軸は検出コイルＣ１～Ｃ８の誘導起電力の出力電圧（信号レベル）を示している。検出コイルＣ１～Ｃ８の検出信号は、モータ部３の主磁束の変化に対応する波形（以下「基本波成分」という。）、および、ロータ３６のロータバー３６ａに流れる誘導電流により発生する磁束の変化に対応する波形（以下「高調波成分」という。）を含んでいる。基本波成分はモータ部３の駆動電圧により発生し、その周波数は駆動電圧の駆動周波数と同じである。高調波成分はロータバー３６ａに流れる誘導電流により発生し、その周波数はロータ３６の回転およびロータバー３６ａの数により定まる。すなわち、例えば、次の条件（駆動周波数：６０Ｈｚ、ロータバー３６ａの数：２８個）では、ロータ３６が１回転する間に検出コイルＣ１～Ｃ８それぞれはロータバー３６ａによる磁束の変化を２８回検出する。そのため、高調波成分の周波数は、６０Ｈｚ×２８＝１．６８ｋＨｚとなる。このように、基本波成分は駆動周波数に基づいて定まり、高調波成分はロータ３６の回転、駆動周波数、およびロータバー３６ａの数に基づいて定まる。

【0043】

ここで、モータ部３の回転速度は、インバータ制御により駆動周波数を可変させることにより容易に変更できる。このとき、駆動電圧を下げることなく駆動周波数のみを下げるとモータ部３が焼損するため、一般的に、駆動周波数および駆動電圧は、同時に変更される。この駆動周波数の増減と駆動電圧との増減とは比例関係となる。すなわち、駆動電圧は、駆動周波数の低下に比例して低下し、駆動周波数の増加に比例して増加する。前述のとおり、検出信号の基本波成分は駆動電圧により発生するため、基本波成分の信号レベル（振幅）は駆動周波数および駆動電圧に比例する。したがって、基本波成分の信号レベル（振幅）は、駆動条件（駆動周波数、駆動電圧）の増減に比例して増減する。

【0044】

図４および図５に戻る。
検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７は、軸受３２，３３とスリーブ３１ａ、３１ｂとの間の間隔（Ｌ２）が広がることによるロータ３６のラジアル方向の変位に対応する磁束変化を検出することにより、ロータ３６のラジアル方向の変位量（すなわち、軸受３２，３３のラジアル方向の摩耗量）を検出する。検出コイルＣ１，Ｃ３は一組のラジアル検出コイルを構成し、検出コイルＣ５，Ｃ７は他の一組のラジアル検出コイルを構成している。

【0045】

ロータ３６のフロント側が初期位置からラジアル方向に変位すると、高調波成分の信号レベルは、一組となる検出コイルＣ１，Ｃ３のうち、ロータ３６が近づく側（例えば、検出コイルＣ１）では増加し、ロータ３６が遠ざかる側（例えば、検出コイルＣ３）では減少する。このとき、検出コイルＣ１，Ｃ３に対するロータ３６の相対的な移動距離は同じであるため、信号レベルの増加量は減少量と同じである。一方、基本波成分の信号レベルは、増減しない。そのため、検出コイルＣ１，Ｃ３それぞれの検出信号がその差分を取る（生成する）ように合成されると、その合成信号（以下「合成信号（Ｃ１Ｃ３）」という。）では、変位量に応じて高調波成分の信号レベルの差分が増加する。この差分により、ロータ３６のフロント側のラジアル方向の変位量が検出される。すなわち、同差分は軸受３２のラジアル方向の摩耗量を示しており、同差分の値は電圧値で表される。同様に、検出コイルＣ５，Ｃ７それぞれの検出信号の合成信号（以下「合成信号（Ｃ５Ｃ７）」という。）では、変位量に応じて高調波成分の信号レベルの差分が増加する。この差分により、ロータ３６のリア側のラジアル方向の変位量が検出される。すなわち、同差分は軸受３３のラジアル方向の摩耗量を示しており、同差分の値は電圧値で表される。したがって、例えば、ロータ３６のラジアル方向の変位が無いとき、各合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）において、基本波成分および高調波成分は打ち消し合い、その電圧値はほぼ「０」となる。一方、ロータ３６のラジアル方向の変位が有るとき、各合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）において、変位量に応じて高調波成分の差分が増加し、その電圧値は同差分に応じて増加する。また、検出コイルＣ１，Ｃ３は検出コイルＣ５，Ｃ７とは独立しているため、合成信号（Ｃ１Ｃ３）と合成信号（Ｃ５Ｃ７）それぞれの値を比較することにより、軸受３２，３３の偏摩耗（一方が他方よりも摩耗している状態）が検出可能である。検出コイルＣ１，Ｃ３それぞれの検出信号の差分、および、検出コイルＣ５，Ｃ７それぞれの検出信号の差分は、本発明における第１差分の一例である。

【0046】

検出コイルＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８は、軸受３２，３３とスラストワッシャ３４，３５との間の間隔（Ｌ１）が広がることによるロータ３６のスラスト方向の変位に対応する磁束変化を検出することにより、ロータ３６のスラスト方向の変位量（すなわち、軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量）を検出する。検出コイルＣ２，Ｃ４は一組のスラスト検出コイルを構成し、互いの検出信号が重畳されるように接続されている。そのため、検出コイルＣ２，Ｃ４それぞれからの検出信号は重畳するように合成され、合成信号（Ｃ２Ｃ４）が生成される。検出コイルＣ６，Ｃ８は他の一組のスラスト検出コイルを構成し、互いの検出信号が重畳されるように接続されている。そのため、検出コイルＣ６，Ｃ８それぞれからの検出信号は重畳するように合成され、合成信号（Ｃ６Ｃ８）が生成される。

【0047】

図８は、ステータ３７に対するロータ３６のスラスト方向の位置と、各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）と、の関係を説明する模式図である。
同図の縦軸は出力電圧（信号レベル）を示し、横軸はスラスト方向におけるロータ３６の位置を示している。

【0048】

ロータ３６が初期位置からリア側に変位すると、ラジアル方向において、検出コイルＣ２，Ｃ４とロータ３６との重なりが小さくなるが、検出コイルＣ６，Ｃ８とロータ３６との重なりは変わらない。その結果、合成信号（Ｃ２Ｃ４）の基本波成分の信号レベルは低下するが、合成信号（Ｃ６Ｃ８）の基本波成分の信号レベルは殆ど変化しない。同様に、ロータ３６が初期位置からフロント側に変位すると、合成信号（Ｃ６Ｃ８）の基本波成分の信号レベルは低下するが、合成信号（Ｃ２Ｃ４）の基本波成分の信号レベルは殆ど変化しない。そのため、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）との合成となる差分により、ロータ３６のスラスト方向の変位量が検出できる。すなわち、同差分は、ロータ３６のスラスト方向の変位量、すなわち、軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量を示しており、同差分の値は電圧値で表される。したがって、例えば、ロータ３６のスラスト方向の変位が無いとき、差分において基本波成分および高調波成分が打ち消し合い、その電圧値はほぼ「０」となる。一方、ロータ３６のスラスト方向の変位が有るとき、変位量に応じて基本波成分の差分が増加し、その電圧値は同差分に応じて増加する。ここで、信号レベルの低下は、検出コイルＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８がロータ３６の端部からの磁束密度分布の影響を受けるため、ロータ３６の変位に対して線形に変化せず、ロータ３６の位置に対してやや上に凸の曲線状に変化する。合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）の差分は、本発明における第２差分の一例である。

【0049】

図４に戻る。
接続部５０は、検出コイルＣ１～Ｃ８が接続されているインターフェイスである。

【0050】

フィルタ回路５１ａ～５１ｄは、検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７からの検出信号に所定のフィルタ処理を実行する。フィルタ回路５１ａ～５１ｄは、例えば、基本波成分および高調波成分を通過させる通過帯域（例えば、３０Ｈｚ～２ｋＨｚ）を有するバンドパスフィルタである。フィルタ回路５１ａは、検出コイルＣ１、信号処理回路５２ａ、および後述する整流回路５３１に接続されている。フィルタ回路５１ｂは、検出コイルＣ３、信号処理回路５２ａ、および後述する整流回路５３２に接続されている。フィルタ回路５１ｃは、検出コイルＣ５、信号処理回路５２ｂ、および後述する整流回路５３３に接続されている。フィルタ回路５１ｄは、検出コイルＣ７、信号処理回路５２ｂ、および後述する整流回路５３４に接続されている。

【0051】

信号処理回路５２ａ，５２ｂは、例えば、差分増幅回路、整流回路、および積分回路により構成されている。信号処理回路５２ａは、一組となる検出コイルＣ１，Ｃ３からの検出信号の差分となる合成信号（Ｃ１Ｃ３）を生成し、合成信号（Ｃ１Ｃ３）に所定の信号処理（整流、ＡＣ－ＤＣ変換）を実行して、合成信号（Ｃ１Ｃ３）を交流から直流に変換する。信号処理回路５２ｂは、他の一組となる検出コイルＣ５，Ｃ７からの検出信号の差分となる合成信号（Ｃ５Ｃ７）を生成し、合成信号（Ｃ５Ｃ７）に所定の信号処理（整流、ＡＣ－ＤＣ変換）を実行して、合成信号（Ｃ５Ｃ７）を交流から直流に変換する。

【0052】

信号処理回路５２ｃ，５２ｄは、例えば、フィルタ回路、整流回路、および積分回路により構成されている。フィルタ回路は、基本波成分を通過させるカットオフ周波数（例えば、１２０Ｈｚ）を有するローパスフィルタである。信号処理回路５２ｃは検出コイルＣ２，Ｃ４に接続され、信号処理回路５２ｄは検出コイルＣ６，Ｃ８に接続されている。信号処理回路５２ｃ，５２ｄは、対応する合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）に所定の信号処理（フィルタ処理、整流、ＡＣ－ＤＣ変換）を実行して、合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）を交流から直流に変換する。

【0053】

信号生成部５３は、検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７それぞれからの検出信号に基づいて、基本波成分の振幅を示す信号（以下「振幅信号」という。）を生成する。信号生成部５３は、整流回路５３１，５３２，５３３，５３４、積分回路５３５，５３６，５３７，５３８、および加算回路５３９により構成されている。ここで、積分回路５３５～５３８は、対応する整流回路５３１～５３４により整流された検出信号に平均化処理を実行して、同検出信号を直流に平均化する平滑化回路である。

【0054】

整流回路５３１および積分回路５３５は、検出コイルＣ１からの検出信号を交流から直流に変換する。整流回路５３２および積分回路５３６は、検出コイルＣ３からの検出信号を交流から直流に変換する。整流回路５３３および積分回路５３７は、検出コイルＣ５からの検出信号を交流から直流に変換する。整流回路５３４および積分回路５３８は、検出コイルＣ７からの検出信号を交流から直流に変換する。このとき、各検出信号は、平均化され、基本波成分の信号レベル（振幅）を示す信号となっている。加算回路５３９は、積分回路５３５～５３８それぞれからの直流信号を加算して、振幅信号を生成する。

【0055】

前述のとおり、検出コイルＣ１の検出信号の高調波成分の信号レベルの増加量（減少量）は、検出コイルＣ３の検出信号の高調波成分の電位の減少量（増加量）と同じである。同様に、検出コイルＣ５の検出信号の高調波成分の信号レベルの増加量（減少量）は、検出コイルＣ７の検出信号の高調波成分の信号レベルの減少量（増加量）と同じである。そのため、これらの検出信号の直流信号同士が加算されて振幅信号が生成されると、振幅信号では、ロータ３６のラジアル方向の変位を示す高調波成分の信号レベルの増減が相殺される。つまり、振幅信号は、ロータ３６のラジアル方向の変位情報を含まない、基本波成分の振幅を示す情報として機能する。本実施の形態では、振幅信号は４つの検出信号の和であり、その信号レベルは検出信号の信号レベルの約４倍となる。すなわち、振幅信号の信号レベル（振幅）は、基本波成分の信号レベル（振幅）に比例することになる。そして、前述のとおり、基本波成分の信号レベルは、駆動条件に比例して変動する。そのため、本装置５は、振幅信号を取得することにより、振幅信号の信号レベルの変動に基づいて駆動条件の変動を検知できる。

【0056】

Ａ／Ｄ変換器５４は、信号処理回路５２ａ～５２ｄ、信号生成部５３、およびオフセット処理部５９に接続され、それぞれから入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、制御部５５に出力する。

【0057】

制御部５５は、本装置５全体の動作を制御する。制御部５５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５５ａなどのプロセッサ、ＣＰＵ５５ａの作業領域として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）５５ｂなどの揮発性メモリ、および、本プログラムや他の制御プログラムなどの各種情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）５５ｃなどの不揮発性メモリ、により構成されている。制御部５５は、摩耗量検出部５５０、補正部５５１、および表示制御部５５２を備える。ＲＡＭ５５ｂは、本発明における記憶部としても機能している。

【0058】

制御部５５では、本プログラムが動作して、本プログラムが本装置５のハードウェア資源と協働して、後述する各方法を実現している。また、制御部５５を構成しているプロセッサ（ＣＰＵ５５ａ）に本プログラムを実行させることにより、本プログラムは同プロセッサを摩耗量検出部５５０、補正部５５１、および表示制御部５５２として機能させて、同プロセッサに本方法を実行させることができる。

【0059】

摩耗量検出部５５０は、一組となる検出コイルＣ１，Ｃ３および他の一組となるＣ５，Ｃ７それぞれから出力された検出信号同士の差分（各合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７））に基づいて、ロータ３６のフロント側およびリア側のラジアル方向の変位量を検出することにより、軸受３２，３３のラジアル方向の摩耗量を検出する。また、摩耗量検出部５５０は、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）との差分に基づいて、ロータ３６のスラスト方向の変位量を検出することにより、軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量を検出する。摩耗量検出部５５０の具体的な動作は、後述される。

【0060】

補正部５５１は、信号生成部５３からの振幅信号に基づいて、後述される対応関係情報を駆動条件に応じて補正する。補正部５５１の具体的な動作は、後述される。

【0061】

表示制御部５５２は、後述される表示情報、および摩耗量検出部５５０により検出された摩耗量に基づいて、表示部５７の摩耗量の表示を制御する。

【0062】

記憶部５６は、本装置５の動作に必要な情報（例えば、基準調整データなど）を記憶する。記憶部５６は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリなどの不揮発性メモリである。

【0063】

「基準調整データ」は、検出コイルＣ１～Ｃ８の検出信号に基づいて、本装置５がロータ３６の変位量（軸受３２，３３の摩耗量）を正確に検出するための基準となるパラメータ群により構成される情報である。基準調整データは、例えば、基準振幅情報、スラスト方向の基準対応関係情報、オフセット情報、ラジアル方向の基準対応関係情報、および表示情報などを含む。基準調整データは、例えば、所定の基準駆動条件（例えば、駆動周波数：６０Ｈｚ、駆動電圧：２００Ｖ）において、キャンドモータポンプ１の出荷前に予め測定または設定され、記憶部５６に記憶されている。

【0064】

「基準振幅情報」は、基準駆動条件にてキャンドモータポンプ１を動作させたとき、信号生成部５３により生成される基準振幅信号に基づいて得られる基本波成分の基準信号レベル（基準振幅）を示す情報であり、その値は電圧値で表される。

【0065】

「スラスト方向の基準対応関係情報」は、基準駆動条件において、ステータ３７に対するロータ３６のスラスト方向の位置（変位量）と、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）との差分値と、の対応関係を示す情報である。「スラスト方向の基準対応関係情報におけるロータ３６のスラスト方向の位置」は、初期位位置（後述される機械中心）、ロータ３６を初期位置からフロント側に最大距離変位させた位置（以下「フロント位置」という。）、および、ロータ３６を初期位置からリア側に最大距離変位させた位置（以下「リア位置」という。）である。「最大距離」は、例えば、初期位置と、軸受３２，３３が最大変位量摩耗したときのロータ３６の位置と、の間の距離である。前述のとおり、ステータ３７に対するロータ３６のスラスト方向の変位量は、軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量を意味する。すなわち、スラスト方向の基準対応関係情報は、基準駆動条件における軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量と差分値（電圧値）との対応関係を示している。以下の説明において、初期位置の差分値はスラストセンター値、フロント位置の差分値はフロント値、リア位置の差分値はリア値、と記載される。

【0066】

「オフセット情報」は、オフセット処理において、合成信号（Ｃ２Ｃ４）に加算または減算されるオフセット電圧を示す情報（例えば、電圧値）である。

【0067】

「オフセット処理」は、基準駆動条件において、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）との差分値がロータ３６のスラスト方向の変位量（軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量）を正しく示すように、合成信号（Ｃ２Ｃ４）にオフセット電圧を加算または減算する処理を意味する。

【0068】

「ラジアル方向の基準対応関係情報」は、基準駆動条件において、ステータ３７に対するロータ３６のラジアル方向の位置（変位量）と、各合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）の電圧値（差分値）と、の対応関係を示す情報である。「ラジアル方向の基準対応関係情報におけるロータ３６のラジアル方向の位置」は、初期位置、および、軸受３２，３３がラジアル方向に最大変位量摩耗したときのロータ３６の位置（以下「ラジアル位置」という。）である。前述のとおり、ステータ３７に対するロータ３６のラジアル方向の変位量は、軸受３２，３３のラジアル方向の摩耗量を意味する。すなわち、ラジアル方向の基準対応関係情報は、基準駆動条件における軸受３２，３３のラジアル方向の摩耗量と差分値（電圧値）との対応関係を示している。以下の説明において、初期位置の差分値はラジアルセンター値、ラジアル位置の差分値はラジアル値、と記載される。

【0069】

「表示情報」は、ステータ３７に対するロータ３６の変位量（軸受３２，３３の摩耗量）と、表示部５７の各ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の表示態様と、の関係を示す情報である。表示情報において、変位量（摩耗量）は、最大変位量（最大摩耗量）に対する割合で表される。同割合は、各駆動条件において共通する。

【0070】

図９は、記憶部５６に記憶されている情報（基準調整データ）の一例を示す模式図である。
同図は、基準調整データの一部を例示している。同図は、基準調整データとして、例えば、基準信号レベル（基準振幅）、スラスト方向の基準対応関情報、オフセット情報、ラジアル方向の基準対応関係情報、および表示情報が関連付けられて記憶部５６に記憶されていることを示している。

【0071】

同図は、例えば、基準信号レベル（基準振幅）が「Ａ１」であり、オフセット情報の電圧値が「Ｘ１」であり、フロント値が「Ｆ１」であり、スラストセンター値が「ＳＣ１」であり、リア値が「Ｒ１」であり、ラジアルセンター値が「ＲＣ１」であり、ラジアル値が「ＲＲ１」である、ことを示している。

【0072】

図１０は、表示部５７の外観を示す模式図である。

【0073】

表示部５７は、軸受３２，３３の摩耗量および回転方向を表示する。表示部５７は、例えば、ラジアル方向およびスラスト方向の摩耗量、および回転方向を表示する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されている。表示部５７は、ラジアル方向およびスラスト方向の摩耗量を、「緑１」「緑２」「緑３」「黄」「赤」の５段階で表示し、回転方向を点灯（正転）および消灯（逆転）で表示している。

【0074】

図１１は、表示部５７のスラスト方向における表示態様を説明する模式図である。
同図の縦軸は差分値（電圧値）を示し、横軸はロータ３６のスラスト方向の変位量（軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量）を示している。同図の直線は、スラストセンター値とフロント値、および、スラストセンター値とリア値を結んだ線であり、後述するスラスト方向の対応関係情報を示している。合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）の差分値と摩耗量とは比例するため、図１１に示されるとおり、差分値に基づいて、摩耗量は一意に特定でき、表示部５７の表示態様も特定できる。軸受３２，３３の最大変位量（最大摩耗量）を「１００％」としたとき、表示部５７は、例えば、摩耗量が「Ｙ１％未満」で１番目の「緑１」を点灯させ、摩耗量が「Ｙ１％以上Ｙ２％未満」で２番目の「緑２」を点灯させ、摩耗量が「Ｙ２％以上Ｙ３％未満」で３番目の「緑３」を点灯させ、摩耗量が「Ｙ３％以上Ｙ４％未満」で「黄」を点灯させ、摩耗量が「Ｙ４％以上」で「赤」を点灯させる。

【0075】

図４に戻る。
Ｄ／Ａ変換器５８は、制御部５５から入力されるオフセット情報をデジタル信号からアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号をオフセット処理部５９に送信する。

【0076】

オフセット処理部５９は、基準調整データに含まれるオフセット情報に基づいて、オフセット処理を実行する。オフセット処理部５９は、例えば、オフセット電圧生成回路、演算回路、および差分絶対値変換回路により構成されている。オフセット処理部５９は、オフセット電圧生成回路においてオフセット情報に基づいてオフセット電圧を生成し、演算回路において合成信号（Ｃ２Ｃ４）にオフセット電圧を加算または減算することにより同合成信号（Ｃ２Ｃ４）にオフセット処理を実行する。また、オフセット処理部５９は、演算回路においてオフセット処理後の合成信号（Ｃ２Ｃ４）と、合成信号（Ｃ６Ｃ８）と、の差分値を算出（生成）し、差分絶対値変換回路において差分値を絶対値に変換する。絶対値は、制御部５５に入力される。

【0077】

●キャンドモータポンプ（モータ軸受摩耗監視装置（１））の動作
次に、キャンドモータポンプ１の動作について、本装置５の動作を中心に以下に説明する。以下の説明において、図１～図１１は、適宜参照される。

【0078】

図１２は、本装置５の動作の一例を示すフローチャートである。

【0079】

キャンドモータポンプ１の動作中、モータ部３には所定の駆動条件の電源が供給され、ロータ３６、回転軸３１およびインペラ２１は所定の回転数で回転している。このとき、本装置５は、補正処理（Ｓ１）、および摩耗量検出処理（Ｓ２）を定期的（例えば、１ｓｅｃごと）に繰り返し実行している。

【0080】

●補正処理
図１３は、補正処理（Ｓ１）の一例を示すフローチャートである。

【0081】

「補正処理（Ｓ１）」は、キャンドモータポンプ１の動作中、本装置５が現振幅情報を取得し、現振幅情報に基づいて補正情報を取得し、現調整データを補正（更新）する処理である。本実施の形態において、補正処理（Ｓ１）は、本方法の一例である。

【0082】

「現調整データ」は、基準調整データを基準として、現在の駆動条件に応じて適宜更新される情報である。現調整データは、例えば、スラスト方向の対応関情報、オフセット情報、ラジアル方向の対応関係情報、および表示情報などを含む。本装置５は、電源投入後に、記憶部５６から基準調整データを読み出し、基準調整データの各パラメータを現調整データの初期パラメータとしてＲＡＭ５５ｂに記憶している。

【0083】

「現振幅情報」は、現在（最新）の駆動条件にてキャンドモータポンプ１を動作させたときに得られる現在（最新）の振幅情報である。すなわち、現振幅情報は、基本波成分の現在（最新）の信号レベル（振幅）を示す情報であり、その値は電圧値で表される。

【0084】

「補正情報」は、基準振幅情報および現振幅情報に基づいて、補正部５５１により算出される補正値を示す情報である。補正情報の詳細は、後述される。本実施の形態において、補正情報は、基準振幅情報と現振幅情報との比、すなわち、基準振幅信号の電圧値に対する現在（最新）の振幅信号の電圧値の比で表されている。

【0085】

「スラスト方向の対応関係情報」は、現在（最新）の駆動条件において、ステータ３７に対するロータ３６のスラスト方向の位置（変位量）と、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）との差分値と、の対応関係を示す情報である。スラスト方向の対応関係情報における初期位置、フロント位置、およびリア位置に対応する電圧値は、スラスト方向の基準対応関係情報におけるそれぞれの電圧値に補正値を乗じた値である。スラスト方向の対応関係情報は、最新の駆動条件における軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量と差分値との対応関係を示している。

【0086】

「ラジアル方向の対応関係情報」は、現在（最新）の駆動条件において、ステータ３７に対するロータ３６のラジアル方向の位置（変位量）と、合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）の電圧値（差分値）と、の対応関係を示す情報である。ラジアル方向の対応関係情報における初期位置およびラジアル位置に対応する電圧値は、ラジアル方向の基準対応関係情報におけるそれぞれの電圧値に補正値を乗じた値である。ラジアル方向の対応関係情報は、最新の駆動条件における軸受３２，３３のラジアル方向の摩耗量と差分値との対応関係を示している。

【0087】

先ず、信号生成部５３は、検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７それぞれからの検出信号に基づいて、現在（最新）の振幅信号を生成する（Ｓ１１）。具体的には、信号生成部５３は、各検出信号の直流信号を生成し、全ての直流信号を加算することにより、振幅信号を生成する。前述のとおり、振幅信号は、ラジアル方向の変位を示す情報を含まない、基本波成分の振幅のみを示す情報として機能する。生成された振幅信号は、Ａ／Ｄ変換器５４においてデジタル信号に変換され、制御部５５（補正部５５１）に入力される。

【0088】

次いで、補正部５５１は、信号生成部５３からの振幅信号に基づいて、現振幅情報（すなわち、電圧値）を取得する（Ｓ１２）。

【0089】

次いで、補正部５５１は、前回取得されてＲＡＭ５５ｂに記憶されている振幅情報（以下「記憶済振幅情報」という。）を読み出し、取得された現振幅情報と記憶済振幅情報とを比較する（Ｓ１３）。

【0090】

取得された現振幅情報が記憶済振幅情報と一致するとき（Ｓ１３の「Ｙ」）、本装置５は、補正処理（Ｓ１）を終了する。

【0091】

一方、取得された現振幅情報が記憶済振幅情報と一致しないとき（Ｓ１３の「Ｎ」）、補正部５５１は、取得された現振幅情報によりＲＡＭ５５ｂに記憶されている記憶済振幅情報を書き換える（Ｓ１４）。すなわち、新たな振幅情報が記憶済振幅情報としてＲＡＭ５５ｂに記憶される。

【0092】

次いで、補正部５５１は、記憶部５６から基準振幅情報を読み出すと共に、ＲＡＭ５５ｂから記憶済振幅情報を読み出す（Ｓ１５）。

【0093】

次いで、補正部５５１は、基準振幅情報と記憶済振幅情報とに基づいて、補正値を算出する（Ｓ１６）。具体的には、補正部５５１は、基準振幅情報である基準振幅信号の電圧値に対する現振幅情報である（現在（最新）の）振幅信号の電圧値の比を補正値として算出する。すなわち、例えば、基準振幅信号の電圧値が「１．０ｍＶ」、振幅信号の電圧値が「１．５ｍＶ」のとき、補正値は、１．５／１．０＝１．５である。

【0094】

前述のとおり、検出信号の基本波成分の信号レベル（振幅）は、駆動条件（駆動周波数、駆動電圧）の増減に比例して増減する。そのため、検出信号および合成信号それぞれの差分値は、駆動条件の増減に比例して増減する。また、後述のとおり、軸受３２，３３の摩耗量は、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報において、最大変位量の電圧値（フロント値、リア値、ラジアル値）に対する差分値の割合により算出（検出）される。そして、同対応関係情報は、基準駆動条件において設定されている。そのため、駆動条件が変更されたとき、同対応関係情報または検出された差分値のいずれかが駆動条件に応じて補正されなければ、本装置５は、駆動条件に応じた正しい摩耗量を検出できない。ここで、前述のとおり、補正値は、基準振幅信号の電圧値に対する振幅信号の電圧値の比である。つまり、補正値は、駆動条件の増減に比例して増減する。したがって、最大変位量の電圧値に補正値を乗じた補正をすることにより、または、差分値に補正値の逆数を乗じた補正をすることにより、本装置５は、駆動条件に応じた正しい摩耗量を検出できる。本実施形態では、本装置５は、最大変位量の電圧値に補正値を乗じた補正、すなわち、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報の補正をする。

【0095】

次いで、補正部５５１は、算出された補正値により、ＲＡＭ５５ｂに記憶されている補正情報を書き換える（Ｓ１７）。すなわち、新たな補正情報が記憶済振幅情報としてＲＡＭ５５ｂに記憶される。

【0096】

次いで、補正部５５１は、補正情報をＲＡＭ５５ｂから読み出すと共に、スラスト方向およびラジアル方向の基準対応関係情報を記憶部５６から読み出す（Ｓ１８）。

【0097】

次いで、補正部５５１は、スラスト方向およびラジアル方向の基準対応関係情報の各パラメータ（例えば、フロント値、リア値、ラジアル値）に補正値を乗算し、乗算後の各パラメータにより、ＲＡＭ５５ｂに記憶されているスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を書き換える（Ｓ１９）。換言すれば、補正部５５１は、各対応関係情報を、各基準対応関係情報および補正値を用いて補正する。その結果、駆動条件に対応する新たなスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報が、ＲＡＭ５５ｂに記憶（更新）される。

【0098】

図１４は、補正処理（Ｓ１）において実行される補正の一例（スラスト方向の対応関係情報の補正）を説明する模式図である。
同図の縦軸は差分値（電圧値）を示し、横軸はロータ３６のスラスト方向の変位量（軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量）を示している。同図の実線は補正前のスラスト方向の基準対応関係情報の一例を示し、同図の破線は補正後のスラスト方向の対応関係情報の一例を示し、同図の一点鎖線は補正後のスラスト方向の対応関係情報の別の一例を示す。同図は、補正値「ａ」がフロント値およびリア値に乗算されることにより、スラスト方向の対応関係情報が破線で示される内容に補正されていることを示す。また、同図は、その補正により電圧値「Ｖ１」に対応する摩耗量が「ａ１％」から「ａ２％」に修正されていることを示す。さらに、同図は、補正値「ｂ」がフロント値およびリア値に乗算されることにより、スラスト方向の対応関係情報が一点鎖線で示される内容に補正されていることを示す。

【0099】

●摩耗量検出処理
図１５は、摩耗量検出処理（Ｓ２）の一例を示すフローチャートである。

【0100】

「摩耗量検出処理（Ｓ２）」は、各合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７，Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）に基づいて、軸受３２，３３の摩耗量を検出する処理である。

【0101】

検出コイルＣ１～Ｃ８は、ロータ３６の回転中、常に検出信号を出力している。ラジアル方向の変位を検出する検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７からの検出信号は信号処理回路５２ａ，５２ｂにおいて合成され、交流から直流に変換される。次いで、合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）は、Ａ／Ｄ変換器５４においてアナログ信号からデジタル信号に変換され、制御部５５（摩耗量検出部５５０）に入力される。

【0102】

一方、スラスト方向の変位を検出する検出コイルＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８からの検出信号（各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８））は信号処理回路５２ｃ，５２ｄにおいて交流から直流に変換される。次いで、各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）は、オフセット処理部５９に入力される。オフセット処理部５９において、合成信号（Ｃ２Ｃ４）にはオフセット処理が実行される。また、オフセット処理後の合成信号（Ｃ２Ｃ４）と、合成信号（Ｃ６Ｃ８）と、の差分値の絶対値が算出される。オフセット後の合成信号（Ｃ２Ｃ４）、合成信号（Ｃ６Ｃ８）、および絶対値は、Ａ／Ｄ変換器５４においてアナログ信号からデジタル信号に変換され、制御部５５（摩耗量検出部５５０）に入力される。

【0103】

摩耗量検出処理（Ｓ２）において、摩耗量検出部５５０は、ラジアル方向の摩耗量の検出処理（Ｓ２１）、および、スラスト方向の摩耗量の検出処理（Ｓ２２）を個別に実行している。

【0104】

ラジアル方向の摩耗量の検出処理（Ｓ２１）では、摩耗量検出部５５０は、ＲＡＭ５５ｂに記憶されているラジアル方向の対応関係情報を読み出し（Ｓ２１１）、同対応関係情報および合成信号（Ｃ１Ｃ３）の電圧値に基づいて軸受３２の摩耗量を検出する（Ｓ２１２）。同様に、摩耗量検出部５５０は、ラジアル方向の対応関係情報を読み出し（Ｓ２１３）、同対応関係情報および合成信号（Ｃ５Ｃ７）の電圧値に基づいて軸受３３の摩耗量を検出する（Ｓ２１４）。次いで、摩耗量検出部５５０は、両摩耗量を比較して、摩耗量の大きい方をラジアル方向の摩耗量として選択する（Ｓ２１５）。検出された摩耗量は、ログ情報として、例えば、記憶部５６に記憶される。

【0105】

スラスト方向の摩耗量の検出処理（Ｓ２２）では、摩耗量検出部５５０は、ＲＭＡ５５ｂに記憶されているスラスト方向の対応関係情報を読み出し（Ｓ２２１）、同対応関係情報および差分値（絶対値）に基づいて軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量を検出する（Ｓ２２２）。このとき、摩耗量検出部５５０は、オフセット後の合成信号（Ｃ２Ｃ４）、および合成信号（Ｃ６Ｃ８）の電圧値の大小関係に基づいて、摩耗の方向がフロント側かリア側かを特定する。検出された摩耗量は、ログ情報として、例えば、記憶部５６に記憶される。

【0106】

次いで、表示制御部５５２は、検出された摩耗量に基づいて、表示部５７の表示態様を決定し、決定された表示態様で表示部５７に表示させる（Ｓ２３）。

【0107】

このように、本装置５は、補正処理（Ｓ１）において、駆動条件に応じてスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を補正し、摩耗量検出処理（Ｓ２）において、補正後のスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を用いて摩耗量を検出している。そのため、前述のとおり、摩耗量検出部５５０は、駆動条件に応じた正しい摩耗量を検出できる。すなわち、本装置５は、駆動条件が変更されても、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0108】

●まとめ（１）
以上説明した実施の形態によれば、複数の検出コイルＣ１～Ｃ８それぞれは、ステータ３７に対するロータ３６の機械的な位置変化に対応する磁束変化を示す検出信号を出力し、ラジアル方向における磁束変化を検出する複数の検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７と、スラスト方向における磁束変化を検出する複数の検出コイルＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８と、を含む。検出信号は、モータ部３の駆動周波数に基づく基本波成分を含む。本装置５は、ＲＡＭ５５ｂ、摩耗量検出部５５０、信号生成部５３、補正部５５１、および記憶部５６を備える。ＲＡＭ５５ｂ（記憶部５６）は、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報（基準対応関係情報）を記憶している。摩耗量検出部５５０は、一組となる検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７それぞれの検出信号同士の差分（第１差分）に基づいて軸受３２，３３のラジアル方向の摩耗量を検出し、一組となる検出コイルＣ２，Ｃ４それぞれの合成信号（Ｃ２Ｃ４）と他の一組となる検出コイルＣ６，Ｃ８それぞれの合成信号（Ｃ６Ｃ８）との差分（第２差分）に基づいて軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量を検出する。信号生成部５３は、差分（第１差分）の生成に用いられる検出信号（直流信号）に基づいて、基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する。補正部５５１は、振幅信号に基づいて、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件（駆動周波数、駆動電圧）に応じて補正する。この構成によれば、本装置５は、差分の生成に用いられる検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７の検出信号に基づいて振幅信号を生成する。そのため、本装置５は、振幅信号において、変位情報を打ち消すことができ、駆動条件の増減に比例して増減する基本波成分の振幅（信号レベル）のみを含ませることができる。その結果、補正部５５１は、変位情報の影響を受けることなく、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件に応じて補正できる。したがって、本装置５は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0109】

また、以上説明した実施の形態によれば、信号生成部５３は、差分（第１差分）の生成に用いられる検出信号（直流信号）それぞれを加算することにより、振幅信号を生成している。この構成によれば、一組となる検出コイルＣ１，Ｃ３の検出信号に含まれる高調波成分の増減は打ち消され、他の一組となる検出コイルＣ５，Ｃ７の検出信号に含まれる高調波成分の増減は打ち消される。そのため、振幅信号には、ロータ３６の変位情報が含まれず、基本波成分の振幅のみを示す情報として機能する。また、振幅信号の信号レベルは、基本波成分の信号レベルに比例する。その結果、補正部５５１は、変位情報の影響を受けることなく、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件に応じて補正できる。したがって、本装置５は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0110】

さらに、以上説明した実施の形態によれば、信号生成部５３は、全てのラジアル検出コイルそれぞれから出力された検出信号（直流信号）を加算する。この構成によれば、振幅信号において、フロント側およびリア側のラジアル方向の変位情報は全て打ち消されている。そのため、補正部５５１は、変位情報の影響を全く受けることなく、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件に応じて補正できる。したがって、本装置５は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0111】

さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、記憶部５６は、モータ部３が所定の基準周波数で動作したときにおける基本波成分の振幅を示す基準振幅情報を記憶している。補正部５５１は、振幅信号に基づいて取得される振幅の電圧値（記憶済振幅情報）と、基準振幅情報に基づいて取得される基準振幅の電圧値（基準振幅情報）と、の比（補正値）に基づいて、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を補正する。この構成によれば、本装置５は、駆動条件の増減に比例する補正値を取得できる。その結果、補正部５５１は、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件の変更に応じて補正できる。

【0112】

なお、以上説明した実施の形態において、信号生成部５３は、４つの検出信号（直流信号）の和ではなく、平均を振幅信号として生成していてもよい。

【0113】

また、以上説明した実施の形態において、信号生成部５３は、一組となる検出コイルＣ１，Ｃ３の検出信号のみを加算して振幅信号を生成していてもよく、あるいは、一組となる検出コイルＣ５，Ｃ７の検出信号のみを加算して振幅信号を生成していてもよい。

【0114】

さらに、以上説明した実施の形態において、制御部５５が信号生成部として機能していてもよい。この構成では、信号生成部５３を構成する回路群が不要となり、回路構成が簡略化できる。

【0115】

さらにまた、以上説明した実施の形態において、調整データ（スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報、振幅情報など）は、ＲＡＭ５５ｂではなく記憶部５６に記憶されていてもよい。

【0116】

●モータ軸受摩耗監視装置（２）●
次に、本発明に係るモータ軸受摩耗監視装置の別の実施の形態（以下「第２実施形態」という。）について、先に説明した実施の形態（以下「第１実施形態」という。）とは異なる部分を中心に説明する。第２実施形態では、振幅信号を取得するための構成および方法が、第１実施形態と異なる。以下の説明において、第１実施形態と共通する要素については、同一の符号が付され、その説明は省略される。

【0117】

●モータ軸受摩耗監視装置（２）の構成
図１６は、本装置の別の実施の形態（第２実施形態）を示す機能ブロック図である。

【0118】

本装置５Ａは、８つの検出コイルＣ１～Ｃ８、接続部５０、信号処理回路５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆ、Ａ／Ｄ変換器５４Ａ、制御部５５Ａ、記憶部５６Ａ、表示部５７、Ｄ／Ａ変換器５８、およびオフセット処理部５９を備える。Ａ／Ｄ変換器５４Ａ、制御部５５ＡおよびＤ／Ａ変換器５８は、例えば、マイクロコンピュータで構成されている。

【0119】

検出コイルＣ１，Ｃ３は一組のラジアル検出コイルを構成し、それぞれの検出信号が打ち消し合うように接続されている。検出コイルＣ５，Ｃ７は他の一組のラジアル検出コイルを構成し、それぞれの検出信号が打ち消し合うように接続されている。そのため、検出コイルＣ１，Ｃ３の合成信号（Ｃ１Ｃ３）は、検出コイルＣ１，Ｃ３それぞれの検出信号の差分（第１差分）を示す。同差分により、ロータ３６のフロント側のラジアル方向の変位量が検出される。すなわち、同差分は、軸受３２のラジアル方向の摩耗量を示し、同差分の値は電圧値で表される。また、検出コイルＣ５，Ｃ７の合成信号（Ｃ５Ｃ７）は、検出コイルＣ５，Ｃ７それぞれの検出信号の差分（第１差分）を示す。同差分により、ロータ３６のリア側のラジアル方向の変位量が検出される。すなわち、同差分は、軸受３３のラジアル方向の摩耗量を示し、同差分の値は電圧値で表される。

【0120】

信号処理回路５２ｅ，５２ｆは、例えば、フィルタ回路、整流回路、および積分回路により構成されている。フィルタ回路は、高調波成分を通過させる通過帯域（例えば、数１００Ｈｚ～２ｋＨｚ）を有するバンドパスフィルタである。信号処理回路５２ｅは検出コイルＣ１，Ｃ３に接続され、信号処理回路５２ｆは検出コイルＣ５，Ｃ７に接続されている。信号処理回路５２ｃ，５２ｄは、対応する合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）に所定の信号処理（フィルタ処理、整流、ＡＣ－ＤＣ変換）を実行して、合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）を交流から直流に変換する。

【0121】

Ａ／Ｄ変換器５４Ａは、信号処理回路５２ｃ～５２ｆ、およびオフセット処理部５９に接続され、それぞれから入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、制御部５５Ａに出力する。

【0122】

制御部５５Ａは、本装置５Ａ全体の動作を制御する。制御部５５Ａは、例えば、ＣＰＵ５５ａなどのプロセッサ、ＣＰＵ５５ａの作業領域として機能するＲＡＭ５５ｂなどの揮発性メモリ、および、本プログラムや他の制御プログラムなどの各種情報を記憶するＲＯＭ５５ｃなどの不揮発性メモリ、により構成されている。制御部５５Ａは、摩耗量検出部５５０、表示制御部５５２、信号生成部５５３、補正部５５４を備える。

【0123】

制御部５５Ａでは、本プログラムが動作して、本プログラムが本装置５Ａのハードウェア資源と協働して、後述する各方法を実現している。また、制御部５５Ａを構成しているプロセッサ（ＣＰＵ５５ａ）に本プログラムを実行させることにより、本プログラムは同プロセッサを摩耗量検出部５５０、表示制御部５５２、信号生成部５５３、および補正部５５４として機能させて、同プロセッサに本方法を実行させることができる。

【0124】

信号生成部５５３は、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）とに基づいて、振幅信号を生成する。信号生成部５５３の具体的な動作は、後述される。

【0125】

補正部５５４は、信号生成部５５３からの振幅信号に基づいて、合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）の電圧値（差分値）、および、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）との差分値、を駆動条件に応じて補正する。補正部５５４の具体的な動作は、後述される。

【0126】

記憶部５６Ａは、本装置５Ａの動作に必要な情報（例えば、基準調整データ、後述する重み係数など）を記憶する。記憶部５６Ａは、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリである。

【0127】

●キャンドモータポンプ（モータ軸受摩耗監視装置（２））の動作
次に、キャンドモータポンプ１の動作について、本装置５Ａの動作を中心に以下に説明する。以下の説明において、図１～図３、および図１６は、適宜参照される。

【0128】

キャンドモータポンプ１の動作中、本装置５Ａは、第１実施形態の補正処理（Ｓ１）および摩耗量検出処理（Ｓ２）に代えて、補正情報取得処理（Ｓ３）および摩耗量検出処理（Ｓ４）を定期的（例えば、１ｓｅｃごと）に繰り返し実行している。本実施の形態において、補正情報取得処理（Ｓ３）および摩耗量検出処理（Ｓ４）は、本方法の一例である。

【0129】

●補正情報取得処理
図１７は、補正情報取得処理（Ｓ３）の一例を示すフローチャートである。

【0130】

「補正情報取得処理（Ｓ３）」は、キャンドモータポンプ１の動作中、本装置５Ａが振幅情報を取得し、振幅情報に基づいて補正情報を取得・更新する処理である。本装置５Ａは、電源投入後に、記憶部５６Ａから基準調整データおよび重み係数を読み出し、ＲＡＭ５５ｂに記憶している。このとき、基準調整データの各パラメータは、調整データの初期パラメータとして記憶されている。重み係数は、キャンドモータポンプ１の機種ごとに予め設定されている機種固有のプリセット値である。重み係数の詳細は、後述される。

【0131】

先ず、信号生成部５５３は、合成信号（Ｃ２Ｃ４）および合成信号（Ｃ６Ｃ８）を取得する（Ｓ３１）。前述のとおり、取得された各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）は、直流のデジタル信号である。

【0132】

次いで、信号生成部５５３は、各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）それぞれに重み付けを行い、重み付けされた合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）同士を加算することにより振幅信号を生成する（Ｓ３２）。重み付けは、各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）の電圧値に重み係数を乗算することにより行われる。

【0133】

図１８は、信号生成部５５３による重み付けを説明する模式図であり、（ａ）は重み付け前の状態を示し、（ｂ）は重み付け後の状態を示している。
同図の縦軸は信号レベル（電圧）を示し、横軸はロータ３６のスラスト方向の変位量（軸受３２，３３の摩耗量）を示している。同図（ｂ）は、説明の便宜上、重み付け前の状態を細線で示している。同図は、説明の便宜上、電圧値の変化を強調して示している。

【0134】

前述のとおり、合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）の電圧値は、ロータ３６のスラスト方向の一方向側の変位に対して曲線状に低下し、他方向側の変位に対してはほぼ一定となる。そして、この曲線状の変化は、ロータ３６のスラスト方向の変位情報を示している。そのため、単に、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）とが加算されると、その加算信号には、ロータ３６のスラスト方向の変位情報が含まれることとなる。その結果、図１８（ａ）に示されるとおり、ロータ３６の位置に対する加算信号の電圧値の変化（一点鎖線）は、やや上に凸の山状（曲線状）になり、一定にならない。また、ロータ３６の変位に対するフロント側の検出コイルＣ２，Ｃ４およびリア側の検出コイルＣ６，Ｃ８の検出感度（電圧値の変化）は、キャンドモータポンプ１の機種ごとに定まる初期位置および磁気回路の影響を受ける。そのため、検出コイルＣ２，Ｃ４の検出感度は、検出コイルＣ６，Ｃ８の検出感度と異なり得る。したがって、図１８（ａ）に示されるとおり、合成信号（Ｃ２Ｃ４）の変化が合成信号（Ｃ６Ｃ８）の変化よりも大きくなる状態もあり得る。この場合、同図（ａ）に示されるとおり、加算信号の電圧値は、曲線状、かつ、フロント－リア方向において右上がりに傾斜するように変化する。前述の「重み付け係数」は、この磁束変化に基づく電圧値の変化（変位情報）を打ち消すように各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）の電圧値に掛け合わされる係数である。すなわち、重み付けは、各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）の電圧値の曲線状の変化（および傾斜するような変化）を打ち消す（小さくする）ように行われる。重み付け係数は、例えば、「１．０」または「１．０」未満の小数（０を除く：例えば、図１８の例では、合成信号（Ｃ２Ｃ４）に対して０．５、合成信号（Ｃ６Ｃ８）に対して１．０）に設定されている。この場合、重み係数が小さい（０に近づく）ほど、重み付け後の電圧値の変化は小さくなる。したがって、例えば、合成信号（Ｃ２Ｃ４）の電圧値の変化が合成信号（Ｃ６Ｃ８）の変化よりも小さいとき、合成信号（Ｃ２Ｃ４）に対する重み係数の値は、合成信号（Ｃ６Ｃ８）に対する重み係数の値より大きく（１．０に近い値に）設定される。また、例えば、両変化がほぼ同じとき、両重み係数の値は、同じ値に設定される。さらに、例えば、加算信号の電圧値の変化が傾斜しているとき、同傾斜への寄与が大きい側に対する重み係数の値は、同傾斜への寄与が小さい側に対する重み係数の値より小さく（０に近い値に）設定される。重み付けの結果、図１８（ｂ）に示されるとおり、「１．０」未満の重み付けをされた合成信号（Ｃ２Ｃ４）において電圧値の変化（すなわち、変位情報）は小さくなり、その電圧値の変化はロータ３６の位置に依らずほぼ一定になるように（線形に近づくように）補正されている。そのため、加算信号の電圧値の曲線状および傾斜するような変化も小さくなり、その変化はほぼ一定となる。このように重み付け係数が設定されることにより、各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）の電圧値の変化は小さくなり、曲線状の変化（傾斜するような変化）も小さくなる。重み付け係数は、例えば、所定の基準駆動条件において、キャンドモータポンプ１の出荷前に予め測定され、記憶部５６に記憶されている。

【0135】

なお、本発明において、重み付けは、変位情報を打ち消すような関数を用いて実行されていてもよい。この場合、記憶部５６は、重み付け係数に代えて関数を記憶している。

【0136】

また、本発明において、フロント側の合成信号（Ｃ２Ｃ４）の重み係数は、リア側の合成信号（Ｃ６Ｃ８）の重み係数と異なっていてもよく、あるいは、同じであってもよい。

【0137】

図１７に戻る。
次いで、補正部５５４は、振幅信号に基づいて、現振幅情報（すなわち、電圧値）を取得する（Ｓ３３）。

【0138】

次いで、補正部５５４は、記憶済振幅情報を読み出し、取得された現振幅情報と記憶済振幅情報とを比較する（Ｓ３４）。

【0139】

取得された現振幅情報が記憶済振幅情報と一致するとき（Ｓ３４の「Ｙ」）、本装置５Ａは、補正情報取得処理（Ｓ３）を終了する。

【0140】

一方、取得された現振幅情報が記憶済振幅情報と一致しないとき（Ｓ３４の「Ｎ」）、補正部５５４は、取得された現振幅情報によりＲＡＭ５５ｂに記憶されている記憶済振幅情報を書き換える（Ｓ３５）。すなわち、新たな振幅情報が記憶済振幅情報としてＲＡＭ５５ｂに記憶される。

【0141】

次いで、補正部５５４は、記憶部５６Ａから基準振幅情報を読み出すと共に、ＲＡＭ５５ｂから記憶済振幅情報を読み出す（Ｓ３６）。

【0142】

次いで、補正部５５４は、基準振幅情報と記憶済振幅情報とに基づいて、補正値を算出する（Ｓ３７）。補正値の算出方法は、第１実施形態の補正処理（Ｓ１）と共通する。

【0143】

次いで、補正部５５４は、算出された補正値により、ＲＡＭ５５ｂに記憶されている補正情報を書き換える（Ｓ３８）。すなわち、新たな補正情報がＲＡＭ５５ｂに記憶される。

【0144】

●摩耗量検出処理
図１９は、摩耗量検出処理（Ｓ４）の一例を示すフローチャートである。

【0145】

「摩耗量検出処理（Ｓ４）」は、各合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７，Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）に基づいて、軸受３２，３３の摩耗量を検出する処理である。第１実施形態における摩耗量検出処理（Ｓ２）とは、補正値により差分値（電圧値）を補正する点が異なる。

【0146】

合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）、オフセット後の合成信号（Ｃ２Ｃ４）、合成信号（Ｃ６Ｃ８）、および絶対値は、Ａ／Ｄ変換器５４Ａにおいてアナログ信号からデジタル信号に変換され、制御部５５（補正部５５４）に入力される。

【0147】

摩耗量検出処理（Ｓ４）において、摩耗量検出部５５０は、ラジアル方向の補正処理（Ｓ４１）およびラジアル方向の摩耗量検出処理（Ｓ４２）と、スラスト方向の補正処理（Ｓ４３）およびスラスト方向の摩耗量検出処理（Ｓ４４）と、を個別に実行している。

【0148】

ラジアル方向の補正処理（Ｓ４１）では、補正部５５４は、補正情報（補正値）をＲＡＭ５５ｂから読み出し（Ｓ４１１）、取得された合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）の電圧値（差分値）に補正値の逆数を乗算することにより、各合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）の電圧値を補正する（Ｓ４１２）。補正後の電圧値は、摩耗量検出部５５０に入力される。次いで、ラジアル方向の摩耗量の検出処理（Ｓ４２）では、摩耗量検出部５５０は、ＲＡＭ５５ｂに記憶されているラジアル方向の対応関係情報を読み出し（Ｓ４２１）、同対応関係情報および補正後の合成信号（Ｃ１Ｃ３）の電圧値に基づいて軸受３２の摩耗量を検出する（Ｓ４２２）。同様に、摩耗量検出部５５０は、ＲＡＭ５５ｂに記憶されているラジアル方向の対応関係情報を読み出し（Ｓ４２３）、同対応関係情報および補正後の合成信号（Ｃ５Ｃ７）の電圧値に基づいて軸受３３の摩耗量を検出する（Ｓ４２４）。次いで、摩耗量検出部５５０は、両摩耗量を比較して、摩耗量の大きい方をラジアル方向の摩耗量として選択する（Ｓ４２５）。検出された摩耗量は、ログ情報として、例えば、記憶部５６Ａに記憶される。ここで、本実施の形態では、ラジアル方向の対応関係情報は補正されないため、そのパラメータは、初期パラメータ（ラジアル方向の基準対応関係情報のパラメータ）である。

【0149】

スラスト方向の補正処理（Ｓ４３）では、補正部５５４は、補正情報をＲＡＭ５５ｂから読み出し（Ｓ４３１）、取得された差分値（絶対値）に補正値の逆数を乗算することにより、差分値を補正する（Ｓ４３２）。補正後の差分値は摩耗量検出部５５０に入力される。次いで、スラスト方向の摩耗量の検出処理（Ｓ４４）では、摩耗量検出部５５０は、ＲＭＡ５５ｂに記憶されているスラスト方向の対応関係情報を読み出し（Ｓ４４１）、同対応関係情報および補正後の差分値に基づいて軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量を検出する（Ｓ４４２）。このとき、摩耗量検出部５５０は、オフセット後の合成信号（Ｃ２Ｃ４）、および合成信号（Ｃ６Ｃ８）の電圧値の大小関係に基づいて、摩耗の方向がフロント側かリア側かを特定する。検出された摩耗量は、ログ情報として、例えば、記憶部５６Ａに記憶される。ここで、本実施の形態では、スラスト方向の対応関係情報は補正されないため、そのパラメータは、初期パラメータ（スラスト方向の基準対応関係情報のパラメータ）である。

【0150】

図２０は、補正部５５４による補正の一例を説明する模式図である。
同図は、スラスト方向の補正処理（Ｓ４３）を示す。同図の縦軸は差分値（電圧値）を示し、横軸は軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量を示す。同図の実線は、スラスト方向の対応関係情報（基準対応関係情報）を示す。同図は、補正値が「ａ」のとき、差分値「Ｖ０１」に補正値の逆数「１／ａ」が乗算されることにより、摩耗量「ａ２％」に対応する差分値が「Ｖ０１」から「Ｖ１」に補正されていることを示す。また、同図は、補正値が「ｂ」のとき、差分値「Ｖ０２」に補正値の逆数「１／ｂ」が乗算されることにより、摩耗量「ａ２％」に対応する差分値が「Ｖ０２」から「Ｖ１」に補正されていることを示す。このように、補正部５５４は、差分値をスラスト方向の対応関係情報（基準対応関係情報）を示す実線上に移動させる。その結果、摩耗量検出部５５０は、スラスト方向の対応関係情報に基づいて、動作条件に応じた正しい摩耗量を検出できる。

【0151】

次いで、表示制御部５５２は、検出された摩耗量に基づいて、表示部５７の表示態様を決定し、決定された表示態様で表示部５７に表示させる（Ｓ４５）。

【0152】

このように、摩耗量検出処理（Ｓ４）では、補正情報取得処理（Ｓ３）において取得された補正情報（補正値）が用いられ、差分値がスラスト方向およびラジアル方向の基準対応関係情報に合うように補正されている。そのため、摩耗量検出部５５０は、スラスト方向およびラジアル方向の基準対応関係情報に基づいて、駆動条件に応じた正しい摩耗量を検出できる。すなわち、本装置５Ａは、駆動条件が変更されても、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0153】

●まとめ（２）
以上説明した実施の形態によれば、複数の検出コイルＣ１～Ｃ８それぞれは、ステータ３７に対するロータ３６の機械的な位置変化に対応する磁束変化を示す検出信号を出力し、ラジアル方向における磁束変化を検出する複数の検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７と、スラスト方向における磁束変化を検出する複数の検出コイルＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８と、を含む。検出信号は、モータ部３の駆動周波数に基づく基本波成分を含む。本装置５Ａは、ＲＡＭ５５ｂ、摩耗量検出部５５０、信号生成部５５３、補正部５５４、および記憶部５６Ａを備える。ＲＡＭ５５ｂは、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を記憶している。摩耗量検出部５５０は、一組となる検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７それぞれの検出信号同士の差分（第１差分）に基づいて軸受３２，３３のラジアル方向の摩耗量を検出し、一組となる検出コイルＣ２，Ｃ４それぞれの合成信号（Ｃ２Ｃ４）と他の一組となる検出コイルＣ６，Ｃ８それぞれの合成信号（Ｃ６Ｃ８）との差分（第２差分）に基づいて軸受３２，３３のスラスト方向の摩耗量を検出する。信号生成部５５３は、差分（第２差分）の算出（生成）に用いられる合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）それぞれに対して、ロータ３６のスラスト方向の位置変化を示す情報を打ち消すような重み付けを行い、重み付けされた合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）同士を加算することにより、振幅信号を生成する。補正部５５４は、振幅信号に基づいて、各差分（第１差分、第２差分：電圧値）を駆動条件（駆動周波数、駆動電圧）に応じて補正する。この構成によれば、本装置５Ａは、振幅信号において、変位情報をほぼ打ち消すことができ、駆動条件の増減に比例して増減する基本波成分の振幅（信号レベル）を主として含ませることができる。その結果、補正部５５４は、変位情報の影響を殆ど受けることなく、各差分値（電圧値）を駆動条件に応じて補正できる。したがって、本装置５Ａは、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0154】

なお、以上説明した第２実施形態において、信号生成部５５３は、２つの合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）の和ではなく、平均を振幅信号として生成していてもよい。

【0155】

また、以上説明した第２実施形態において、補正部５５４は、ロータ３６の位置に対する合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）との加算信号の電圧値の変化は、約７～１０％程度である。そのため、補正部５５４が各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）に重み付けを行うことなく振幅信号を生成しても、変位情報の補正値への影響は限定的となり得る。したがって、補正部５５４は、各合成信号（Ｃ２Ｃ４，Ｃ６Ｃ８）に重み付けを行うことなく、振幅信号を生成していてもよい。この構成では、振幅信号において変位情報の影響は第２実施形態よりも残るため、スラスト方向の摩耗が進行すると摩耗量の検出精度が若干低下する。しかしながら、前述のとおり、加算信号の変化は山状であるため、検出精度は、摩耗量をやや敏感に検出する方向に低下する。そのため、本装置５Ａは、軸受３２，３３の摩耗量の監視装置としての機能を十分に果たすことができる。したがって、この構成であっても、本装置５Ａは、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を本装置５Ａに必要なレベルで維持できる。

【0156】

●その他の実施形態●
なお、以上説明した第１実施形態では、補正部５５１は、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を補正していた。これに代えて、補正部５５１は、第２実施形態の補正部５５４と同様に、合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）、および、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）の差分値を補正していてもよい。

【0157】

また、以上説明した第２実施形態では、補正部５５４は、合成信号（Ｃ１Ｃ３，Ｃ５Ｃ７）、および、合成信号（Ｃ２Ｃ４）と合成信号（Ｃ６Ｃ８）の差分値を補正していた。これに代えて、補正部５５４は、第１実施形態の補正部５５１と同様に、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を補正していてもよい。

【0158】

さらにまた、以上説明した第１実施形態の補正処理（Ｓ１）および第２実施形態の補正情報生成処理（Ｓ３）において、補正部５５１は、取得された現振幅情報と記憶済振幅情報とを比較することなく、常に記憶済振幅情報を書き換えていてもよい。

【0159】

さらにまた、以上説明した各実施形態において、ロータ３６の初期位置は、製造誤差、位置公差などにより、スラスト方向におけるロータ３６の中心がステータ３７の中心と一致していなくてもよい。すなわち、例えば、初期位置において、ロータ３６は、ステータ３７に対してスラスト方向にずれて配置されていてもよい。

【0160】

さらにまた、以上説明した各実施形態において、本発明が実施可能であれば、検出コイルＣ１～Ｃ８の数は「８」に限定されない。

【0161】

さらにまた、以上説明した各実施形態において、基準調整データは、記憶部５６，５６Ａではなく、制御部５５，５５Ａを構成するＲＯＭ５５ｃに本プログラムと共に予め記憶されていてもよい。この場合、ＲＯＭ５５ｃは、本発明における記憶部としても機能する。

【0162】

さらにまた、以上説明した各実施形態において、制御部５５，５５Ａは、ＣＰＵ５５ａに代えて、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサにより構成されていてもよい。

【0163】

さらにまた、以上説明した各実施形態において、本方法は、制御部５５，５５Ａにより実行されていた。これに代えて、本方法の一部（例えば、摩耗量検出処理（Ｓ２））は、本装置５，５Ａに接続されている外部装置（例えば、コンピュータなど）により実行されていてもよい。

【0164】

さらにまた、以上説明した各実施形態において、ＲＡＭ５５ｂに記憶されている情報の一部または全部は、記憶部５６，５６Ａに記憶されていてもよい。

【0165】

さらにまた、以上説明した各実施形態において、補正部５５１，５５４は、振幅情報である振幅信号の電圧値に対する基準振幅情報である基準振幅信号の電圧値の比を補正値として算出していてもよい。この場合、例えば、各対応関係情報の各パラメータ（例えば、フロント値、リア値、ラジアル値）には補正値の逆数が乗算され、差分値には補正値が乗算される。

【0166】

●本発明の実施態様●
次に、以上説明した各実施形態から把握される本発明の実施態様について、各実施形態において記載された用語と符号とを援用しつつ、以下に記載する。

【0167】

本発明の第１の実施態様は、キャンドモータポンプ（例えば、キャンドモータポンプ１）のモータ（例えば、モータ部３）のステータ（例えば、ステータ３７）に対するロータ（例えば、ロータ３６）の機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイル（例えば、検出コイルＣ１～Ｃ８）を用いて検出することにより、前記ロータの回転軸（例えば、回転軸３１）を支持する軸受（例えば、軸受３２，３３）の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置（例えば、本装置５，５Ａ）であって、複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、前記回転軸のラジアル方向における前記磁束変化を検出する複数のラジアル検出コイル（例えば、検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７）と、前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイル（例えば、Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８）と、を含み、前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部（例えば、ＲＡＭ５５ｂ、記憶部５６，５６Ａ）と、複数の前記ラジアル検出コイルのうち、一組となる前記ラジアル検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号同士の第１差分に基づいて前記軸受の前記ラジアル方向の前記摩耗量を検出し、複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイル（例えば、検出コイルＣ２，Ｃ４）それぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号（例えば、合成信号（Ｃ２Ｃ４））と他の一組となる前記スラスト検出コイル（例えば、検出コイルＣ６，Ｃ８）それぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号（例えば、合成信号（Ｃ６Ｃ８））との第２差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出部（例えば、摩耗量検出部５５０）と、前記第１差分の生成に用いられる前記検出信号または前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成部（例えば、信号生成部５３，５５３）と、前記振幅信号に基づいて、前記第１差分および前記第２差分の値（例えば、差分値）または前記対応関係情報（例えば、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報）を前記駆動周波数に応じて補正する補正部（例えば、補正部５５１，５５４）と、を有してなる、モータ軸受摩耗監視装置である。
この構成によれば、本装置は、変位情報の影響を受けることなく、差分値（電圧値）またはスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件に応じて補正できる。したがって、本装置は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0168】

本発明の第２の実施態様は、第１の実施態様において、前記信号生成部（例えば、信号生成部５３）は、前記第１差分の生成に用いられる前記検出信号それぞれを加算することにより、前記振幅信号を生成する、モータ軸受摩耗監視装置（例えば、本装置５）である。
この構成によれば、本装置は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0169】

本発明の第３の実施態様は、第２の実施態様において、前記信号生成部は、全ての前記ラジアル検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号を加算する、モータ軸受摩耗監視装置である。
この構成によれば、本装置は、変位情報の影響を全く受けることなく、スラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件に応じて補正できる。

【0170】

本発明の第４の実施態様は、第１の実施態様において、前記信号生成部（例えば、信号生成部５５３）は、前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号それぞれに対して、前記スラスト方向における前記ロータの前記位置変化を示す情報を打ち消すような重み付けを行い、重み付けされた前記合成信号同士を加算することにより、前記振幅信号を生成する、モータ軸受摩耗監視装置（例えば、本装置５Ａ）である。
この構成によれば、本装置は、変位情報の影響を殆ど受けることなく、差分値（電圧値）またはスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件に応じて補正できる。したがって、本装置は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0171】

本発明の第５の実施態様は、第１乃至第４の実施態様のいずれかにおいて、前記記憶部は、前記モータが所定の基準周波数で動作したときにおける前記基本波成分の振幅を示す基準振幅情報を記憶し、前記補正部は、前記振幅信号に基づいて取得される振幅（例えば、振幅信号の信号レベル：電圧値）と、前記基準振幅情報に基づいて取得される振幅（例えば、基準振幅信号の信号レベル：電圧値）と、の比に基づいて、前記第１差分および前記第２差分の値または前記対応関係情報を補正する、モータ軸受摩耗監視装置である。
この構成によれば、本装置は、駆動条件の増減に比例する補正値を取得できる。その結果、本装置は、差分値（電圧値）またはスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件の変更に応じて補正できる。

【0172】

本発明の第６の実施態様は、キャンドモータポンプ（例えば、キャンドモータポンプ１）のモータ（例えば、モータ部３）のステータ（例えば、ステータ３７）に対するロータ（例えば、ロータ３６）の機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイル（例えば、検出コイルＣ１～Ｃ８）を用いて検出することにより、前記ロータの回転軸（例えば、回転軸３１）を支持する軸受（例えば、軸受３２，３３）の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置（例えば、本装置５，５Ａ）の補正方法であって、複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、前記回転軸のラジアル方向における前記磁束変化を検出する複数のラジアル検出コイル（例えば、検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７）と、前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイル（例えば、Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８）と、を含み、前記モータ軸受摩耗監視装置は、前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部（例えば、ＲＡＭ５５ｂ）、を備え、複数の前記ラジアル検出コイルのうち、一組となる前記ラジアル検出コイルそれぞれから出力された前記検出信号同士の第１差分に基づいて前記軸受の前記ラジアル方向の前記摩耗量を検出し、複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイル（例えば、検出コイルＣ２，Ｃ４）それぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号（例えば、合成信号（Ｃ２Ｃ４））と他の一組となる前記スラスト検出コイル（例えば、検出コイルＣ６，Ｃ８）それぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号（例えば、合成信号（Ｃ６Ｃ８））との第２差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出ステップ（例えば、摩耗量検出処理（Ｓ２，Ｓ４））と、前記第１差分の生成に用いられる前記検出信号または前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成ステップ（例えば、補正処理（Ｓ１），補正情報取得処理（Ｓ３））と、前記振幅信号に基づいて、前記第１差分および前記第２差分の値または前記対応関係情報を前記駆動周波数に応じて補正する補正ステップ（例えば、補正処理（Ｓ１）、摩耗量検出処理（Ｓ４））と、を含む、モータ軸受摩耗監視装置の補正方法である。
この構成によれば、本装置は、変位情報の影響を受けることなく、差分値（電圧値）またはスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件に応じて補正できる。したがって、本装置は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【0173】

本発明の第７の実施態様は、キャンドモータポンプ（例えば、キャンドモータポンプ１）のモータ（例えば、モータ部３）のステータ（例えば、ステータ３７）に対するロータ（例えば、ロータ３６）の機械的な位置変化に対応する磁束変化を、前記ステータに取り付けられた複数の検出コイル（例えば、検出コイルＣ１～Ｃ８）を用いて検出することにより、前記ロータの回転軸（例えば、回転軸３１）を支持する軸受（例えば、軸受３２，３３）の摩耗状態を監視するモータ軸受摩耗監視装置（例えば、本装置５Ａ）が備えるプロセッサ（例えば、ＣＰＵ５５ａ）により実行される補正プログラムであって、複数の前記検出コイルそれぞれは、前記磁束変化を示し、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含む検出信号を出力し、前記回転軸のスラスト方向における前記磁束変化を検出する複数のスラスト検出コイル（例えば、Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８）を含み、前記検出信号は、前記モータの駆動周波数に基づく基本波成分を含み、前記モータ軸受摩耗監視装置は、前記軸受の摩耗量と前記摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部（例えば、ＲＡＭ５５ｂ、記憶部５６Ａ）、を備え、前記プロセッサを、複数の前記スラスト検出コイルのうち、一組となる前記スラスト検出コイル（例えば、検出コイルＣ２，Ｃ４）それぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号（例えば、合成信号（Ｃ２Ｃ４））と他の一組となる前記スラスト検出コイル（例えば、検出コイルＣ６，Ｃ８）それぞれから出力された前記検出信号が合成された合成信号（例えば、合成信号（Ｃ６Ｃ８））との第２差分に基づいて前記軸受の前記スラスト方向の前記摩耗量を検出する摩耗量検出部（例えば、摩耗量検出部５５０）、前記第２差分の生成に用いられる前記合成信号に基づいて、前記基本波成分の振幅を示す振幅信号を生成する信号生成部（例えば、信号生成部５５３）、および、前記振幅信号に基づいて、前記第２差分の値または前記対応関係情報を前記駆動周波数に応じて補正する補正部（例えば、補正部５５４）、として機能させる、補正プログラムである。
この構成によれば、本装置は、変位情報の影響を殆ど受けることなく、差分値（電圧値）またはスラスト方向およびラジアル方向の対応関係情報を駆動条件に応じて補正できる。したがって、本装置は、駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく、摩耗量の検出精度を維持できる。

【符号の説明】

【0174】

１ キャンドモータポンプ
３ モータ部
３１ 回転軸
３２ 軸受
３３ 軸受
３６ ロータ
３７ ステータ
５ モータ軸受摩耗監視装置
５３ 信号生成部
５５ｂ ＲＡＭ（記憶部）
５５０ 摩耗量検出部
５５１ 補正部
５６ 記憶部
５Ａ モータ軸受摩耗監視装置
５５３ 信号生成部
５５４ 補正部
５６Ａ 記憶部
Ｃ１～Ｃ８ 検出コイル

【要約】

【課題】駆動条件が変更されても、人的な機械操作を介在させることなく検出精度を維持可能なモータ軸受摩耗監視装置、補正方法、および補正プログラムを提供する。
【解決手段】本発明に係るモータ軸受摩耗監視装置５，５Ａは、複数の検出コイルＣ１～Ｃ８を用いて軸受３２，３３の摩耗状態を監視する。同装置は、軸受の摩耗量と摩耗量に対応する電圧値との対応関係情報を記憶する記憶部５５ｂ，５６，５６Ａと、一組となる検出コイルＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７それぞれの検出信号同士の差分、一組となる検出コイルＣ２，Ｃ４の合成信号と他の一組の検出コイルＣ６，Ｃ８の合成信号との差分、に基づいて軸受摩耗量を検出する摩耗量検出部５５０と、差分の生成に用いられる検出信号または合成信号に基づいて振幅信号を生成する信号生成部５３，５５３と、振幅信号に基づいて差分または対応関係情報を駆動周波数に応じて補正する補正部５５１，５５４と、を有する。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】