JP2000258288A - 動電式振動発生機 - Google Patents
動電式振動発生機Info
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- JP2000258288A JP2000258288A JP11066975A JP6697599A JP2000258288A JP 2000258288 A JP2000258288 A JP 2000258288A JP 11066975 A JP11066975 A JP 11066975A JP 6697599 A JP6697599 A JP 6697599A JP 2000258288 A JP2000258288 A JP 2000258288A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試験体の質量測定機能を具備することによ
り、試験体の試験加速度条件を自動的に設定可能な動電
式振動発生機を提供する。 【解決手段】 直流磁界が形成された空隙中に可動コイ
ル（５）が挿入され、該可動コイルに試験体（ｓ）を載
置する振動台（６）が固定され、該振動台はばね（７）
を介して本体（１０）の一部に固定され、前記可動コイ
ルに交流電流を流すことにより、前記振動台を振動させ
て前記試験体の振動試験を行う動電式振動発生機（１）
において、前記振動台の基準位置からの変位を測定する
変位測定手段（８）と、前記変位測定手段により測定さ
れた変位に基づいて、前記振動台を基準位置に戻す直流
電流を前記可動コイルに送電する制御を行う振動台帰還
制御部（９３）と、前記可動コイルに流した直流電流値
から算出した前記振動台を基準位置に戻す力によって前
記試験体の質量を算出する質量算出手段（９５）と、を
備えた。
り、試験体の試験加速度条件を自動的に設定可能な動電
式振動発生機を提供する。 【解決手段】 直流磁界が形成された空隙中に可動コイ
ル（５）が挿入され、該可動コイルに試験体（ｓ）を載
置する振動台（６）が固定され、該振動台はばね（７）
を介して本体（１０）の一部に固定され、前記可動コイ
ルに交流電流を流すことにより、前記振動台を振動させ
て前記試験体の振動試験を行う動電式振動発生機（１）
において、前記振動台の基準位置からの変位を測定する
変位測定手段（８）と、前記変位測定手段により測定さ
れた変位に基づいて、前記振動台を基準位置に戻す直流
電流を前記可動コイルに送電する制御を行う振動台帰還
制御部（９３）と、前記可動コイルに流した直流電流値
から算出した前記振動台を基準位置に戻す力によって前
記試験体の質量を算出する質量算出手段（９５）と、を
備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試験体に振動を与
えることにより試験体の耐震性や耐久性を評価する振動
発生機に関し、特に、磁界中のコイルに電流を流した時
に発生する力を利用した動電式振動発生機に関する。
えることにより試験体の耐震性や耐久性を評価する振動
発生機に関し、特に、磁界中のコイルに電流を流した時
に発生する力を利用した動電式振動発生機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気・電子分野などの比較的小型
な部品等から航空・宇宙分野などの比較的大型の製品等
について、様々な振動条件の下で振動試験を行わせるこ
とにより、部品や製品の耐震性や耐久性を評価する装置
として、振動発生機が知られている。このような振動発
生機としては、例えば、図３に示す動電式振動発生機が
知られている。
な部品等から航空・宇宙分野などの比較的大型の製品等
について、様々な振動条件の下で振動試験を行わせるこ
とにより、部品や製品の耐震性や耐久性を評価する装置
として、振動発生機が知られている。このような振動発
生機としては、例えば、図３に示す動電式振動発生機が
知られている。
【０００３】図３に示す動電式振動発生機１００は、外
側磁極１０１、内側磁極１０２、励磁コイル１０３、可
動コイル１０４、振動台１０５、ばね１０６などにより
構成されている。励磁コイル１０３は、電源部（図示省
略）から入力される直流電流により励磁されて直流磁界
を生成し、磁性体である外側磁極１０１、内側磁極１０
２との間のギャップＧには、可動コイル１０４を横切る
直流磁界が形成される。可動コイル１０４には図示しな
い駆動回路によって生成される交流電流が印加されてお
り、可動コイル１０４は前記ギャップＧに形成された直
流磁界中を前記交流電流の周波数に基づく振動数で振動
する。この可動コイル１０４は内側磁極１０２の上面に
設置されたばね１０６によって支持される振動台１０５
に固定されており、可動コイル１０４が振動することに
よって振動台１０５が振動する。そして、振動台１０５
には試験体１０７が載置されており、振動台１０５の振
動に伴って試験体１０７が振動し、この時の振動特性を
測定出来るようになっている。
側磁極１０１、内側磁極１０２、励磁コイル１０３、可
動コイル１０４、振動台１０５、ばね１０６などにより
構成されている。励磁コイル１０３は、電源部（図示省
略）から入力される直流電流により励磁されて直流磁界
を生成し、磁性体である外側磁極１０１、内側磁極１０
２との間のギャップＧには、可動コイル１０４を横切る
直流磁界が形成される。可動コイル１０４には図示しな
い駆動回路によって生成される交流電流が印加されてお
り、可動コイル１０４は前記ギャップＧに形成された直
流磁界中を前記交流電流の周波数に基づく振動数で振動
する。この可動コイル１０４は内側磁極１０２の上面に
設置されたばね１０６によって支持される振動台１０５
に固定されており、可動コイル１０４が振動することに
よって振動台１０５が振動する。そして、振動台１０５
には試験体１０７が載置されており、振動台１０５の振
動に伴って試験体１０７が振動し、この時の振動特性を
測定出来るようになっている。
【０００４】ところで、従来は、振動台１０５の加振力
等のスペックが細分化された一群の動電式振動発生機の
中から対象物や用途に応じて振動発生機の機種を選定し
ていた。ここで、動電式振動発生機の加振力は、次式で
表すことが出来る。 Ｆ＝（ｍ1＋ｍ2＋ｍ3）×α ・・・（１） Ｆ：試験に必要な加振力（Ｎ）、ｍ1：動電式振動発生
機の振動台、治具を除く可動部の質量（Ｋｇ）、ｍ2：
振動台、治具の質量（Ｋｇ）、ｍ3：試験体の質量（Ｋ
ｇ）を示す。Ｆ、ｍ1、ｍ2の値は既知であるため、従っ
て、試験の最大加速度は、試験体の質量によって決定さ
れる。
等のスペックが細分化された一群の動電式振動発生機の
中から対象物や用途に応じて振動発生機の機種を選定し
ていた。ここで、動電式振動発生機の加振力は、次式で
表すことが出来る。 Ｆ＝（ｍ1＋ｍ2＋ｍ3）×α ・・・（１） Ｆ：試験に必要な加振力（Ｎ）、ｍ1：動電式振動発生
機の振動台、治具を除く可動部の質量（Ｋｇ）、ｍ2：
振動台、治具の質量（Ｋｇ）、ｍ3：試験体の質量（Ｋ
ｇ）を示す。Ｆ、ｍ1、ｍ2の値は既知であるため、従っ
て、試験の最大加速度は、試験体の質量によって決定さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の動電式振動発生機においては、ユーザーが試験体の
質量から最大試験加速度等の試験加速度を設定しなけれ
ばならなかったので、その作業自体が煩わしいという問
題があった。また、スペック上許容される最大加速度に
近いところでの振動試験を行う場合には、試験体の質量
が正確に分かっていないと出来ないという問題点があっ
た。特に、大きな試験体では質量測定自体が困難な場合
なため、動電式振動発生機の機械の安全性を考慮すると
最大加速度に近いところでの振動試験は難しかった。
来の動電式振動発生機においては、ユーザーが試験体の
質量から最大試験加速度等の試験加速度を設定しなけれ
ばならなかったので、その作業自体が煩わしいという問
題があった。また、スペック上許容される最大加速度に
近いところでの振動試験を行う場合には、試験体の質量
が正確に分かっていないと出来ないという問題点があっ
た。特に、大きな試験体では質量測定自体が困難な場合
なため、動電式振動発生機の機械の安全性を考慮すると
最大加速度に近いところでの振動試験は難しかった。
【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、試験体の質量測定機能を具備するこ
とにより、試験体の試験加速度条件を自動的に設定可能
な動電式振動発生機を提供することを目的とする。
れたものであって、試験体の質量測定機能を具備するこ
とにより、試験体の試験加速度条件を自動的に設定可能
な動電式振動発生機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、直流磁界が形成された空隙
中に可動コイル（５）が挿入され、該可動コイルに試験
体（ｓ）を載置する振動台（６）が固定され、該振動台
はばね（７）を介して本体（１０）の一部に固定され、
前記可動コイルに交流電流を流すことにより、前記振動
台を振動させて前記試験体の振動試験を行う動電式振動
発生機（１）において、前記振動台の基準位置からの変
位を測定する変位測定手段（８）と、前記変位測定手段
により測定された変位に基づいて、前記可動コイルに前
記振動台を基準位置に戻す直流電流を送電する制御を行
う振動台帰還制御部（９３）と、前記振動台を基準位置
に戻すため、前記可動コイルに流した直流電流値から算
出した力によって前記試験体の質量を算出する質量算出
手段（９５）と、を備えたことを特徴としている。
め、請求項１記載の発明は、直流磁界が形成された空隙
中に可動コイル（５）が挿入され、該可動コイルに試験
体（ｓ）を載置する振動台（６）が固定され、該振動台
はばね（７）を介して本体（１０）の一部に固定され、
前記可動コイルに交流電流を流すことにより、前記振動
台を振動させて前記試験体の振動試験を行う動電式振動
発生機（１）において、前記振動台の基準位置からの変
位を測定する変位測定手段（８）と、前記変位測定手段
により測定された変位に基づいて、前記可動コイルに前
記振動台を基準位置に戻す直流電流を送電する制御を行
う振動台帰還制御部（９３）と、前記振動台を基準位置
に戻すため、前記可動コイルに流した直流電流値から算
出した力によって前記試験体の質量を算出する質量算出
手段（９５）と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】請求項１記載の発明によれば、変位測定手
段によって、振動台の基準位置からの変位が測定され、
振動台帰還制御部によって、振動台を基準位置に戻す直
流電流が可動コイルに送電され、前記振動台を基準位置
に戻すため、可動コイルに流した直流電流値から算出し
た力と重力加速度により試験体の質量が算出されるの
で、試験体を振動台に載せるだけで試験体の質量を自動
的に算出することが出来ることとなって、試験体の質量
を予め測定する必要がなく作業の効率化が図れる。ま
た、予め試験体の質量が正確に分かっていない試験体で
も、振動試験前に正確に質量を測定することが出来るの
で、より最大試験加速度に近い試験加速度での振動試験
を行うことが出来ることとなって、より信頼性の高い振
動試験結果を得ることが出来る。特に、比較的大きな試
験体で予め正確な質量を測定することが難しい場合でも
正確な質量を測定出来るので便利となる。
段によって、振動台の基準位置からの変位が測定され、
振動台帰還制御部によって、振動台を基準位置に戻す直
流電流が可動コイルに送電され、前記振動台を基準位置
に戻すため、可動コイルに流した直流電流値から算出し
た力と重力加速度により試験体の質量が算出されるの
で、試験体を振動台に載せるだけで試験体の質量を自動
的に算出することが出来ることとなって、試験体の質量
を予め測定する必要がなく作業の効率化が図れる。ま
た、予め試験体の質量が正確に分かっていない試験体で
も、振動試験前に正確に質量を測定することが出来るの
で、より最大試験加速度に近い試験加速度での振動試験
を行うことが出来ることとなって、より信頼性の高い振
動試験結果を得ることが出来る。特に、比較的大きな試
験体で予め正確な質量を測定することが難しい場合でも
正確な質量を測定出来るので便利となる。
【０００９】ここで、直流磁界の形成する方式は、永久
磁石を用いた方式のものであっても、或いは電磁石を用
いた方式のものであってもよい。変位測定手段として
は、例えば、リニアスケール、ＬＶＤＴ（差動変圧
器）、コンデンサピック（電荷容量型変位センサ）、或
いは電気マイクロメータなどであるが、これに限るもの
ではなく、振動台の基準位置からの変位を測定可能なも
のであればどのような手段を用いてもよい。
磁石を用いた方式のものであっても、或いは電磁石を用
いた方式のものであってもよい。変位測定手段として
は、例えば、リニアスケール、ＬＶＤＴ（差動変圧
器）、コンデンサピック（電荷容量型変位センサ）、或
いは電気マイクロメータなどであるが、これに限るもの
ではなく、振動台の基準位置からの変位を測定可能なも
のであればどのような手段を用いてもよい。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の動
電式振動発生機において、前記質量算出手段によって算
出された試験体の質量に基づいて、前記試験体の当該振
動試験における最大試験加速度を含む試験加速度を算出
する試験加速度算出手段（９６）と、を備えたことを特
徴としている。
電式振動発生機において、前記質量算出手段によって算
出された試験体の質量に基づいて、前記試験体の当該振
動試験における最大試験加速度を含む試験加速度を算出
する試験加速度算出手段（９６）と、を備えたことを特
徴としている。
【００１１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、試験加速度算出手段によって最大試験加速度を含む
試験加速度が算出されるので、従来のようにユーザーが
試験体の質量からいちいち試験加速度を算出することが
なくなることとなって、振動試験におけるユーザーが行
う作業の低減を図ることが出来る。即ち、試験体を振動
台に載置するだけで、自動的に最大試験加速度を含む試
験加速度が算出されるので、ユーザーの手間を簡略化さ
せることが出来る。
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、試験加速度算出手段によって最大試験加速度を含む
試験加速度が算出されるので、従来のようにユーザーが
試験体の質量からいちいち試験加速度を算出することが
なくなることとなって、振動試験におけるユーザーが行
う作業の低減を図ることが出来る。即ち、試験体を振動
台に載置するだけで、自動的に最大試験加速度を含む試
験加速度が算出されるので、ユーザーの手間を簡略化さ
せることが出来る。
【００１２】ここで、最大試験加速度を含む試験加速度
とは、最大試験加速度のみならず、適正な試験加速度を
算出することを意味する。
とは、最大試験加速度のみならず、適正な試験加速度を
算出することを意味する。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の動
電式振動発生機において、前記質量算出手段によって算
出された前記試験体の質量、或いは前記試験加速度算出
手段によって算出された前記試験体の試験加速度のう
ち、少なくとも何れか一方を表示する表示手段（１２）
を備えたことを特徴としている。
電式振動発生機において、前記質量算出手段によって算
出された前記試験体の質量、或いは前記試験加速度算出
手段によって算出された前記試験体の試験加速度のう
ち、少なくとも何れか一方を表示する表示手段（１２）
を備えたことを特徴としている。
【００１４】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、表示手段によって試験体の質量、或いは試験加速度
のうち、少なくとも何れか一方が表示されるので、試験
者が容易にそれらの値を認識することが出来ることとな
って更に作業性に優れたものとなる。
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、表示手段によって試験体の質量、或いは試験加速度
のうち、少なくとも何れか一方が表示されるので、試験
者が容易にそれらの値を認識することが出来ることとな
って更に作業性に優れたものとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
動電式振動発生機の実施の形態を詳細に説明する。図１
は、本発明に係る動電式振動発生機の要部構成を模式的
に示した図である。図１に示す動電式振動発生機１は、
振動本体部１０と、該振動本体部１０の動作制御を行う
制御装置２０と、を備え、前記振動本体部１０は、外側
磁極２、内側磁極３、励磁コイル４、可動コイル５、振
動台６、空気ばね７、変位計８（変位測定手段）などに
より構成されるとともに、制御装置２０は、前記振動台
６の振動を制御する振動制御部９、操作部１１、表示部
１２、電源部１３などにより構成されている。
動電式振動発生機の実施の形態を詳細に説明する。図１
は、本発明に係る動電式振動発生機の要部構成を模式的
に示した図である。図１に示す動電式振動発生機１は、
振動本体部１０と、該振動本体部１０の動作制御を行う
制御装置２０と、を備え、前記振動本体部１０は、外側
磁極２、内側磁極３、励磁コイル４、可動コイル５、振
動台６、空気ばね７、変位計８（変位測定手段）などに
より構成されるとともに、制御装置２０は、前記振動台
６の振動を制御する振動制御部９、操作部１１、表示部
１２、電源部１３などにより構成されている。
【００１６】前記外側磁極２は、内部に格納された励磁
コイル４によって磁化される磁性体である。また、前記
内側磁極３は、前記空気ばね７を介して前記振動台６を
支持する支柱であるとともに、前記励磁コイル４によっ
て磁化される磁性体である。そして、前記外側磁極２の
上端部の円周に沿って形成された環状の突部２ａと前記
内側磁極３との間のギャップＧには、直流磁界が形成さ
れる。前記励磁コイル４は、前記電源部１３から入力さ
れる直流電流により励磁されて直流磁界を生成し、磁性
体である外側磁極２、内側磁極３との間のギャップＧに
は、可動コイル５を横切る直流磁界が形成される。
コイル４によって磁化される磁性体である。また、前記
内側磁極３は、前記空気ばね７を介して前記振動台６を
支持する支柱であるとともに、前記励磁コイル４によっ
て磁化される磁性体である。そして、前記外側磁極２の
上端部の円周に沿って形成された環状の突部２ａと前記
内側磁極３との間のギャップＧには、直流磁界が形成さ
れる。前記励磁コイル４は、前記電源部１３から入力さ
れる直流電流により励磁されて直流磁界を生成し、磁性
体である外側磁極２、内側磁極３との間のギャップＧに
は、可動コイル５を横切る直流磁界が形成される。
【００１７】前記可動コイル５には、試験体Ｓの質量測
定時においては、電源部１３の整流回路（図示省略）に
よって交流電圧が直流電圧に変換された直流電流が印加
される。また、振動測定時には、電源部１３から交流電
流が印加され、前記ギャップＧに形成された直流磁界中
を前記交流電流の周波数に基づく振動数で振動する。こ
の可動コイル５は、内側磁極３の上面に取り付けられた
空気ばね７によって支持される振動台６の下端部に固定
されており、可動コイル５が振動することによって振動
台６が振動する。更に、振動台６には試験体Ｓが載置さ
れており、振動台６の振動に伴って試験体Ｓが振動し、
この時の振動特性を図示しない加速度計などにより測定
するようになっている。
定時においては、電源部１３の整流回路（図示省略）に
よって交流電圧が直流電圧に変換された直流電流が印加
される。また、振動測定時には、電源部１３から交流電
流が印加され、前記ギャップＧに形成された直流磁界中
を前記交流電流の周波数に基づく振動数で振動する。こ
の可動コイル５は、内側磁極３の上面に取り付けられた
空気ばね７によって支持される振動台６の下端部に固定
されており、可動コイル５が振動することによって振動
台６が振動する。更に、振動台６には試験体Ｓが載置さ
れており、振動台６の振動に伴って試験体Ｓが振動し、
この時の振動特性を図示しない加速度計などにより測定
するようになっている。
【００１８】前記変位計８は、例えば、リニアスケール
からなり、前記振動台６の基準位置からの変位を計測
し、計測された変位は、変位信号として前記振動制御部
９に出力される。
からなり、前記振動台６の基準位置からの変位を計測
し、計測された変位は、変位信号として前記振動制御部
９に出力される。
【００１９】前記振動制御部９は、図２に示すように、
増幅器９１、Ａ／Ｄ変換器９２、帰還制御回路９３（振
動台帰還制御部）、パワーアンプ９４、質量算出回路９
５（質量算出手段）、試験加速度算出回路９６（試験加
速度算出手段）などを備えている。前記増幅器９１は、
前記変位計８から出力された変位信号を増幅してＡ／Ｄ
変換器９２に出力する。前記Ａ／Ｄ変換器９２は、増幅
された変位信号をＡ／Ｄ変換した後、帰還制御回路９３
に出力する。
増幅器９１、Ａ／Ｄ変換器９２、帰還制御回路９３（振
動台帰還制御部）、パワーアンプ９４、質量算出回路９
５（質量算出手段）、試験加速度算出回路９６（試験加
速度算出手段）などを備えている。前記増幅器９１は、
前記変位計８から出力された変位信号を増幅してＡ／Ｄ
変換器９２に出力する。前記Ａ／Ｄ変換器９２は、増幅
された変位信号をＡ／Ｄ変換した後、帰還制御回路９３
に出力する。
【００２０】前記帰還制御回路９３は、入力された変位
信号と前記振動台６の基準位置信号（リファレンス信
号）とを比較し、前記振動台６を基準位置に帰還させる
帰還信号を生成し、パワーアンプ９４に出力する。前記
パワーアンプ９４は、前記帰還制御回路９３から出力さ
れた帰還信号の大きさに応じた直流電流を前記可動コイ
ル５に供給する。前記質量算出回路９５は、前記パワー
アンプ９４から出力される振動台６の基準位置への帰還
のための直流電流値（Ｉ）を入力し、次式に基づいて作
成されたプログラムにより試験体Ｓの質量を算出する。 Ｆ＝ＢＬＩ ・・・（２） ｍ＝Ｆ／ｇ ・・・（３） ここで、Ｆ：振動台の基準位置への帰還に必要な力
（Ｎ）、Ｂ：ギャップＧに形成された磁界の磁束密度
（ｗｂ／ｍ2）、Ｌ：可動コイルの有効コイル長
（ｍ）、Ｉ：可動コイルに流す電流（Ａ）、ｍ：試験体
の質量（Ｋｇ）、ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ2）を示す。
Ｂ、Ｌ、ｇは既知の値なので、可動コイル５に流す直流
電流を測定することにより、試験体Ｓの質量が分かる。
信号と前記振動台６の基準位置信号（リファレンス信
号）とを比較し、前記振動台６を基準位置に帰還させる
帰還信号を生成し、パワーアンプ９４に出力する。前記
パワーアンプ９４は、前記帰還制御回路９３から出力さ
れた帰還信号の大きさに応じた直流電流を前記可動コイ
ル５に供給する。前記質量算出回路９５は、前記パワー
アンプ９４から出力される振動台６の基準位置への帰還
のための直流電流値（Ｉ）を入力し、次式に基づいて作
成されたプログラムにより試験体Ｓの質量を算出する。 Ｆ＝ＢＬＩ ・・・（２） ｍ＝Ｆ／ｇ ・・・（３） ここで、Ｆ：振動台の基準位置への帰還に必要な力
（Ｎ）、Ｂ：ギャップＧに形成された磁界の磁束密度
（ｗｂ／ｍ2）、Ｌ：可動コイルの有効コイル長
（ｍ）、Ｉ：可動コイルに流す電流（Ａ）、ｍ：試験体
の質量（Ｋｇ）、ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ2）を示す。
Ｂ、Ｌ、ｇは既知の値なので、可動コイル５に流す直流
電流を測定することにより、試験体Ｓの質量が分かる。
【００２１】前記質量算出回路９５によって算出された
試験体Ｓの質量データは、試験加速度算出回路９６に出
力される。前記試験加速度算出回路９６は、前記質量算
出回路９５で算出された質量データを入力し、次式に基
づいて作成されたプログラムにより試験体Ｓの試験加速
度を算出する。 Ｆm＝（ｍ1＋ｍ2＋ｍ3）×α ・・・（４） ここで、Ｆm：試験に必要な加振力（Ｎ）、ｍ1：振動発
生機の振動台、治具を除く可動部の質量（Ｋｇ）、
ｍ2：振動台、治具の質量（Ｋｇ）、ｍ3：試験体の質量
（Ｋｇ）を示す。スペック上の加振力、ｍ1、ｍ2の値は
既知であり、従って、試験の最大加速度が算出される。
また、このとき、最大加速度のみならず、必要に応じ
て、例えば、適正試験加速度範囲（例えば、最大加速度
×５０〜８０％）などを算出させてもよい。
試験体Ｓの質量データは、試験加速度算出回路９６に出
力される。前記試験加速度算出回路９６は、前記質量算
出回路９５で算出された質量データを入力し、次式に基
づいて作成されたプログラムにより試験体Ｓの試験加速
度を算出する。 Ｆm＝（ｍ1＋ｍ2＋ｍ3）×α ・・・（４） ここで、Ｆm：試験に必要な加振力（Ｎ）、ｍ1：振動発
生機の振動台、治具を除く可動部の質量（Ｋｇ）、
ｍ2：振動台、治具の質量（Ｋｇ）、ｍ3：試験体の質量
（Ｋｇ）を示す。スペック上の加振力、ｍ1、ｍ2の値は
既知であり、従って、試験の最大加速度が算出される。
また、このとき、最大加速度のみならず、必要に応じ
て、例えば、適正試験加速度範囲（例えば、最大加速度
×５０〜８０％）などを算出させてもよい。
【００２２】前記試験加速度算出回路９６によって算出
された試験加速度データは、表示部１２に表示される。
前記表示部１２は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tub
e）表示装置からなり、質量算出回路９５で算出された
質量データや試験加速度算出回路９６で算出された試験
加速度データをＣＲＴ画面に表示する。
された試験加速度データは、表示部１２に表示される。
前記表示部１２は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tub
e）表示装置からなり、質量算出回路９５で算出された
質量データや試験加速度算出回路９６で算出された試験
加速度データをＣＲＴ画面に表示する。
【００２３】前記操作部１１は、例えば、キーボードか
らなり、試験体Ｓの質量計測や振動試験に関するコマン
ドを入力、或いは選択するためのものであって、コマン
ドの内容や入力、或いは選択したコマンドはＣＲＴ画面
上に表示される。また、前記操作部１１は、表示部１２
に表示された試験加速度から設定試験加速度を選択出来
るようになっていて、選択された設定試験加速度での振
動試験が行われるようになっている。
らなり、試験体Ｓの質量計測や振動試験に関するコマン
ドを入力、或いは選択するためのものであって、コマン
ドの内容や入力、或いは選択したコマンドはＣＲＴ画面
上に表示される。また、前記操作部１１は、表示部１２
に表示された試験加速度から設定試験加速度を選択出来
るようになっていて、選択された設定試験加速度での振
動試験が行われるようになっている。
【００２４】次に、上記振動発生機１による未知の質量
の試験体Ｓの試験加速度決定動作および振動試験動作に
ついて説明する。まず、振動発生機１の電源投入後、試
験者により前記振動台６の治具（図示省略）に試験体Ｓ
が設置される。そして、操作部１１のキーボード操作に
より試験加速度決定用コマンドが入力され、すると、こ
の試験加速度決定命令信号が、振動制御部９に入力され
る。
の試験体Ｓの試験加速度決定動作および振動試験動作に
ついて説明する。まず、振動発生機１の電源投入後、試
験者により前記振動台６の治具（図示省略）に試験体Ｓ
が設置される。そして、操作部１１のキーボード操作に
より試験加速度決定用コマンドが入力され、すると、こ
の試験加速度決定命令信号が、振動制御部９に入力され
る。
【００２５】振動制御部９に、この試験加速度決定信号
が入力されると、変位計８によって計測された前記振動
台６の基準位置からの変位を示す変位信号が振動制御部
９に入力され、この入力された変位信号は、増幅器９１
によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器９２によってＡ／Ｄ変
換された後、帰還制御回路９３に出力される。
が入力されると、変位計８によって計測された前記振動
台６の基準位置からの変位を示す変位信号が振動制御部
９に入力され、この入力された変位信号は、増幅器９１
によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器９２によってＡ／Ｄ変
換された後、帰還制御回路９３に出力される。
【００２６】次いで、この変位信号と前記振動台６の基
準位置信号とが比較され、その差に応じて振動台６を基
準位置に帰還させる帰還信号が生成され、パワーアンプ
９４に出力される。そして、この帰還信号の大きさに応
じた直流電流が前記可動コイル５に供給されることによ
り、振動台６が基準位置に帰還される。このときの帰還
に要した直流電流値は、前記質量算出回路９５に出力さ
れ、前述した所定の演算プログラムにより質量が算出さ
れる。また、この算出された質量データは、試験加速度
算出回路９６に出力され、前述した所定の演算プログラ
ムにより、最大試験加速度を含む所定に試験加速度が算
出される。
準位置信号とが比較され、その差に応じて振動台６を基
準位置に帰還させる帰還信号が生成され、パワーアンプ
９４に出力される。そして、この帰還信号の大きさに応
じた直流電流が前記可動コイル５に供給されることによ
り、振動台６が基準位置に帰還される。このときの帰還
に要した直流電流値は、前記質量算出回路９５に出力さ
れ、前述した所定の演算プログラムにより質量が算出さ
れる。また、この算出された質量データは、試験加速度
算出回路９６に出力され、前述した所定の演算プログラ
ムにより、最大試験加速度を含む所定に試験加速度が算
出される。
【００２７】算出された試験体Ｓの質量および最大試験
加速度を含む試験加速度は、前記表示部１２のＣＲＴ画
面上に表示される。そして、試験者により、試験加速度
が選択され、操作部１１の振動試験開始コマンドが選択
されることにより、選択された試験加速度条件で振動試
験が行われる。
加速度を含む試験加速度は、前記表示部１２のＣＲＴ画
面上に表示される。そして、試験者により、試験加速度
が選択され、操作部１１の振動試験開始コマンドが選択
されることにより、選択された試験加速度条件で振動試
験が行われる。
【００２８】以上説明した本発明に係る動電式振動発生
機１によれば、変位計８によって、振動台６の基準位置
からの変位が測定され、帰還制御回路９３によって、振
動台６を基準位置に戻す直流電流が可動コイル５に送電
され、振動台６を基準位置に戻すため、可動コイル５に
流した直流電流値から算出した力と重力加速度により試
験体Ｓの質量が算出されるので、試験体Ｓを振動台６に
載せるだけで試験体Ｓの質量を自動的に算出することが
出来ることとなって、試験体Ｓの質量を予め測定する必
要がなく作業の効率化が図れる。
機１によれば、変位計８によって、振動台６の基準位置
からの変位が測定され、帰還制御回路９３によって、振
動台６を基準位置に戻す直流電流が可動コイル５に送電
され、振動台６を基準位置に戻すため、可動コイル５に
流した直流電流値から算出した力と重力加速度により試
験体Ｓの質量が算出されるので、試験体Ｓを振動台６に
載せるだけで試験体Ｓの質量を自動的に算出することが
出来ることとなって、試験体Ｓの質量を予め測定する必
要がなく作業の効率化が図れる。
【００２９】また、予め試験体Ｓの質量が正確に分かっ
ていない試験体Ｓでも、振動試験前に正確に質量を測定
することが出来るので、より最大試験加速度に近い試験
加速度での振動試験を行うことが出来ることとなって、
より信頼性の高い振動試験結果を得ることが出来る。特
に、比較的大きな試験体Ｓで予め正確な質量を測定する
ことが難しい場合でも正確な質量を測定出来るので便利
となる。更に、試験加速度算出手段によって最大試験加
速度を含む試験加速度が算出されるので、従来のように
ユーザーが試験体の質量からいちいち試験加速度を算出
することがなくなることとなって、振動試験におけるユ
ーザーが行う作業の低減を図ることが出来る。加えて、
表示部に試験体Ｓの質量、或いは試験加速度のうち、少
なくとも何れか一方が表示されるので、試験者が容易に
それらの値を認識することが出来ることとなって更に作
業性に優れたものとなる。
ていない試験体Ｓでも、振動試験前に正確に質量を測定
することが出来るので、より最大試験加速度に近い試験
加速度での振動試験を行うことが出来ることとなって、
より信頼性の高い振動試験結果を得ることが出来る。特
に、比較的大きな試験体Ｓで予め正確な質量を測定する
ことが難しい場合でも正確な質量を測定出来るので便利
となる。更に、試験加速度算出手段によって最大試験加
速度を含む試験加速度が算出されるので、従来のように
ユーザーが試験体の質量からいちいち試験加速度を算出
することがなくなることとなって、振動試験におけるユ
ーザーが行う作業の低減を図ることが出来る。加えて、
表示部に試験体Ｓの質量、或いは試験加速度のうち、少
なくとも何れか一方が表示されるので、試験者が容易に
それらの値を認識することが出来ることとなって更に作
業性に優れたものとなる。
【００３０】なお、上記動電式振動発生機１において、
予め、空気ばね７のばね定数が既知である場合には、振
動台の基準位置への帰還に必要な直流電流値を求めなく
とも、下記関係式により、試験体Ｓの質量を算出しても
よい。 ｍ＝ｋｘ／ｇ ・・・（５） ここで、ｋ：空気ばねのばね定数（Ｎ／ｍ）、ｘ：振動
台の垂直方向の変位量（ｍ）、ｍ：試験体の質量（Ｋ
ｇ）、ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ2）であり、ｘの値を変
位計８で算出することにより、試験体の質量を測定する
ことが可能となる。
予め、空気ばね７のばね定数が既知である場合には、振
動台の基準位置への帰還に必要な直流電流値を求めなく
とも、下記関係式により、試験体Ｓの質量を算出しても
よい。 ｍ＝ｋｘ／ｇ ・・・（５） ここで、ｋ：空気ばねのばね定数（Ｎ／ｍ）、ｘ：振動
台の垂直方向の変位量（ｍ）、ｍ：試験体の質量（Ｋ
ｇ）、ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ2）であり、ｘの値を変
位計８で算出することにより、試験体の質量を測定する
ことが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、変位測定
手段によって、振動台の基準位置からの変位が測定さ
れ、振動台帰還制御部によって、振動台を基準位置に戻
す直流電流が可動コイルに送電され、前記振動台を基準
位置に戻すため、可動コイルに流した直流電流値から算
出した力と重力加速度により試験体の質量が算出される
ので、試験体を振動台に載せるだけで試験体の質量を自
動的に算出することが出来ることとなって、試験体の質
量を予め測定する必要がなく作業の効率化が図れる。ま
た、予め試験体の質量が正確に分かっていない試験体で
も、振動試験前に正確に質量を測定することが出来るの
で、より最大試験加速度に近い試験加速度での振動試験
を行うことが出来ることとなって、より信頼性の高い振
動試験結果を得ることが出来る。特に、比較的大きな試
験体で予め正確な質量を測定することが難しい場合でも
正確な質量を測定出来るので便利となる。
手段によって、振動台の基準位置からの変位が測定さ
れ、振動台帰還制御部によって、振動台を基準位置に戻
す直流電流が可動コイルに送電され、前記振動台を基準
位置に戻すため、可動コイルに流した直流電流値から算
出した力と重力加速度により試験体の質量が算出される
ので、試験体を振動台に載せるだけで試験体の質量を自
動的に算出することが出来ることとなって、試験体の質
量を予め測定する必要がなく作業の効率化が図れる。ま
た、予め試験体の質量が正確に分かっていない試験体で
も、振動試験前に正確に質量を測定することが出来るの
で、より最大試験加速度に近い試験加速度での振動試験
を行うことが出来ることとなって、より信頼性の高い振
動試験結果を得ることが出来る。特に、比較的大きな試
験体で予め正確な質量を測定することが難しい場合でも
正確な質量を測定出来るので便利となる。
【００３２】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、試験加速度算出手段によって最大試験加速度を含む
試験加速度が算出されるので、従来のようにユーザーが
試験体の質量からいちいち試験加速度を算出することが
なくなることとなって、振動試験におけるユーザーが行
う作業の低減を図ることが出来る。即ち、試験体を振動
台に載置するだけで、自動的に最大試験加速度を含む試
験加速度が算出されるので、ユーザーの手間を簡略化さ
せることが出来る。
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、試験加速度算出手段によって最大試験加速度を含む
試験加速度が算出されるので、従来のようにユーザーが
試験体の質量からいちいち試験加速度を算出することが
なくなることとなって、振動試験におけるユーザーが行
う作業の低減を図ることが出来る。即ち、試験体を振動
台に載置するだけで、自動的に最大試験加速度を含む試
験加速度が算出されるので、ユーザーの手間を簡略化さ
せることが出来る。
【００３３】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、表示手段によって試験体の質量、或いは試験加速度
のうち、少なくとも何れか一方が表示されるので、試験
者が容易にそれらの値を認識することが出来ることとな
って更に作業性に優れたものとなる。
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、表示手段によって試験体の質量、或いは試験加速度
のうち、少なくとも何れか一方が表示されるので、試験
者が容易にそれらの値を認識することが出来ることとな
って更に作業性に優れたものとなる。
【図１】本発明に係る動電式振動発生機の要部構成を模
式的に示した図である。
式的に示した図である。
【図２】振動制御部の要部構成を示したブロック図であ
る。
る。
【図３】従来の動電式振動発生機の要部構成を示す側断
面図である。
面図である。
１ 動電式振動発生機 ２ 外側磁極 ３ 内側磁極 ４ 励磁コイル ５ 可動コイル ６ 振動台 ７ 空気ばね ８ 変位計（変位測定手段） ９ 振動制御部 １０ 本体部 １３ 表示部 ９３ 帰還制御回路（振動台帰還制御部） ９５ 質量算出回路（質量算出手段） ９６ 試験加速度算出回路（試験加速度算出回路） Ｓ 試料
Claims (3)
- 【請求項１】 直流磁界が形成された空隙中に可動コイ
ルが挿入され、該可動コイルに試験体を載置する振動台
が固定され、該振動台はばねを介して本体の一部に固定
され、前記可動コイルに交流電流を流すことにより、前
記振動台を振動させて前記試験体の振動試験を行う動電
式振動発生機において、 前記振動台の基準位置からの変位を測定する変位測定手
段と、 前記変位測定手段により測定された変位に基づいて、前
記可動コイルに前記振動台を基準位置に戻す直流電流を
送電する制御を行う振動台帰還制御部と、 前記振動台を基準位置に戻すため、前記可動コイルに流
した直流電流値から算出した力に基づいて前記試験体の
質量を算出する質量算出手段と、 を備えたことを特徴とする動電式振動発生機。 - 【請求項２】 前記質量算出手段によって算出された試
験体の質量に基づいて前記試験体の当該振動試験におけ
る最大試験加速度を含む試験加速度を算出する試験加速
度算出手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の動電式振動発
生機。 - 【請求項３】 前記質量算出手段によって算出された前
記試験体の質量、或いは前記試験加速度算出手段によっ
て算出された前記試験体の試験加速度のうち、少なくと
も何れか一方を表示する表示手段を備えたことを特徴と
する請求項２記載の動電式振動発生機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066975A JP2000258288A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 動電式振動発生機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066975A JP2000258288A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 動電式振動発生機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000258288A true JP2000258288A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13331546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11066975A Pending JP2000258288A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 動電式振動発生機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000258288A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009014371A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Imv Corp | 外力補償を行う動電式振動試験装置 |
| JP5689519B1 (ja) * | 2013-11-28 | 2015-03-25 | Imv株式会社 | 動電型振動発生機の静荷重保持装置 |
| CN110542526A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-06 | 河南工业职业技术学院 | 土木工程结构抗震试验装置 |
| CN113465852A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-01 | 苏州苏试试验集团股份有限公司 | 一种振动条件下振动系统的动态对中方法 |
| CN114235320A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-25 | 中国科学技术大学 | 一种交流电磁铁式振动加载装置及方法 |
| CN115420450A (zh) * | 2022-08-21 | 2022-12-02 | 哈尔滨工业大学 | 基于驱动电流反馈控制的电磁振动台系统 |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP11066975A patent/JP2000258288A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009014371A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Imv Corp | 外力補償を行う動電式振動試験装置 |
| JP4691069B2 (ja) * | 2007-07-02 | 2011-06-01 | Ｉｍｖ株式会社 | 外力補償を行う動電式振動試験装置 |
| JP5689519B1 (ja) * | 2013-11-28 | 2015-03-25 | Imv株式会社 | 動電型振動発生機の静荷重保持装置 |
| WO2015080050A1 (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | Imv株式会社 | 動電型振動発生機の静荷重保持装置 |
| CN110542526A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-06 | 河南工业职业技术学院 | 土木工程结构抗震试验装置 |
| CN110542526B (zh) * | 2019-08-13 | 2021-04-02 | 河南工业职业技术学院 | 土木工程结构抗震试验装置 |
| CN113465852A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-01 | 苏州苏试试验集团股份有限公司 | 一种振动条件下振动系统的动态对中方法 |
| CN114235320A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-25 | 中国科学技术大学 | 一种交流电磁铁式振动加载装置及方法 |
| CN115420450A (zh) * | 2022-08-21 | 2022-12-02 | 哈尔滨工业大学 | 基于驱动电流反馈控制的电磁振动台系统 |
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