JP2006047108A - Vibration measuring arrangement, method of measuring frequency characteristic for the vibration measuring arrangement - Google Patents

Vibration measuring arrangement, method of measuring frequency characteristic for the vibration measuring arrangement Download PDF

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JP2006047108A JP2004228237A JP2004228237A JP2006047108A JP 2006047108 A JP2006047108 A JP 2006047108A JP 2004228237 A JP2004228237 A JP 2004228237A JP 2004228237 A JP2004228237 A JP 2004228237A JP 2006047108 A JP2006047108 A JP 2006047108A
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幸夫 瀬戸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration measuring arrangement capable of measuring a frequency characteristic more easily. <P>SOLUTION: The vibration measuring arrangement 100 is provided with a detector 1 detecting the vibration of a pendulum arranged in a space where a magnetic field is formed, and a processor 2 connected with the detector 1 and processing data based on the vibration detected with the detector 1. The processor 2 is provided with an impulse current generator 21 generating an impulse current. The detector 1 is constituted of a check coil 11 for vibrating the pendulum by generating a force in the magnetic field by the impulse current generated from the impulse current generator 21 and a detection coil 12 detecting the vibration of the pendulum vibrated with the check coil 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、振動計測装置及び振動計測装置の周波数特性測定方法に関する。   The present invention relates to a vibration measuring device and a frequency characteristic measuring method of the vibration measuring device.

振動を計測する装置として、例えば、地震に関する振動データを計測する地震計などが知られている。地震計は、例えば、地震振動を検出する検出器や、検出器が検出した振動にかかるアナログ信号をデジタル信号（振動データ）に変換してデータ処理する処理装置、処理装置で処理された振動データを記録する記録装置などを備えて構成される（特許文献１参照）。   As an apparatus for measuring vibration, for example, a seismometer that measures vibration data related to an earthquake is known. The seismometer is, for example, a detector that detects seismic vibrations, a processing device that converts analog signals related to vibration detected by the detectors into digital signals (vibration data), and data processing, and vibration data processed by the processing device. (Refer to patent document 1).

検出器は、永久磁石、振子、検出コイルなどを備えた装置であり、振子の位置を制御対象とする。具体的には、検出器は、地震振動などの外乱振動の影響で振子が中立位置からずれると、振子の周囲に巻回された検出コイルに電流を流し、検出コイルに電磁力を発生させることによって、振子が中立位置を保つよう制御する。このとき、検出コイルに供給された電流量によって、地震振動に伴い発生した速度や加速度などの振動量を検出する（特許文献２参照）。
特開２００４−０８５２５７号公報 特開２００３−００４５２２号公報 The detector is a device including a permanent magnet, a pendulum, a detection coil, and the like, and uses the position of the pendulum as a control target. Specifically, when the pendulum deviates from the neutral position due to the influence of disturbance vibration such as earthquake vibration, the detector causes an electric current to flow through the detection coil wound around the pendulum and generate an electromagnetic force in the detection coil. The pendulum is controlled to maintain the neutral position. At this time, the amount of vibration such as speed and acceleration generated due to the earthquake vibration is detected from the amount of current supplied to the detection coil (see Patent Document 2).
JP 2004-085257 A JP 2003-004522 A

ところで、現在、上述のような地震計の周波数特性は、例えば、地震計を構成する部位ごとの周波数特性から推定する方法によって求められている。具体的には、振動試験機などを使用して、地震計の構成部位である検出器や処理装置、記録装置などをそれぞれ振動させる。このとき、振動の周波数を、低周波数から高周波数まで徐々に変化させることによって、各構成部位の周波数特性を測定する。そして、得られた各構成部位の周波数特性から、地震計全体の周波数特性を推定する。   By the way, the frequency characteristics of the seismometer as described above are currently obtained by a method of estimating from the frequency characteristics of each part constituting the seismometer, for example. Specifically, a vibration tester or the like is used to vibrate detectors, processing devices, recording devices, and the like, which are constituent parts of the seismometer. At this time, the frequency characteristic of each component is measured by gradually changing the frequency of vibration from a low frequency to a high frequency. And the frequency characteristic of the whole seismometer is estimated from the frequency characteristic of each obtained component part.

しかしながら、この方法だと、地震計の各構成部位の周波数特性を別個に測定するため、例えば、地震計内部における、構成部位間の共振の影響などを正確に反映することができないという問題がある。また、振動の周波数を、低周波数から高周波数まで徐々に変化させて周波数特性を測定する必要があるため、測定に時間がかかるという問題がある。したがって、地震計の周波数特性の測定は、例えば、地震計が完成した段階や、地震計を設置した段階などに限って行われており、例えば、部品を交換した際や定期的には行われていないのが現状である。   However, since this method measures the frequency characteristics of each component part of the seismometer separately, for example, there is a problem that the influence of resonance between the component parts in the seismometer cannot be accurately reflected. . Moreover, since it is necessary to measure the frequency characteristics by gradually changing the vibration frequency from a low frequency to a high frequency, there is a problem that the measurement takes time. Therefore, the measurement of the frequency characteristics of the seismometer is performed only at the stage when the seismometer is completed or at the stage where the seismometer is installed, for example, when the parts are replaced or periodically. The current situation is not.

本発明の課題は、より簡単に、周波数特性を測定することができる振動計測装置及び振動計測装置の周波数特性測定方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vibration measuring apparatus and a frequency characteristic measuring method for the vibration measuring apparatus that can more easily measure the frequency characteristic.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、磁界が形成された空間内に配置された振子の振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部に接続され、前記振動検出部において検出された振動に基づくデータを処理する処理部と、を備える振動計測装置であって、前記処理部は、インパルス電流を発生するインパルス電流発生手段を備え、前記振動検出部は、前記インパルス電流発生手段から発生された前記インパルス電流によって、前記磁界内に力を発生させて前記振子を振動させる振動発生手段と、前記振動発生手段により振動した前記振子の振動を検出する振動検出手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is directed to a vibration detection unit that detects vibration of a pendulum disposed in a space in which a magnetic field is formed, and the vibration detection unit that is connected to the vibration detection unit. And a processing unit that processes data based on vibration detected by the unit, wherein the processing unit includes impulse current generation means for generating an impulse current, and the vibration detection unit includes the impulse Vibration generating means for generating a force in the magnetic field by the impulse current generated from the current generating means to vibrate the pendulum; vibration detecting means for detecting the vibration of the pendulum vibrated by the vibration generating means; It is characterized by providing.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振動計測装置であって、前記処理部は、前記振動に基づくデータに対して高速フーリエ変換処理を行い、当該振動に基づくデータから周波数特性を取得する周波数特性取得手段を備えることを特徴とする。   Invention of Claim 2 is the vibration measuring device of Claim 1, Comprising: The said process part performs a fast Fourier-transform process with respect to the data based on the said vibration, A frequency characteristic is obtained from the data based on the said vibration It is characterized by comprising frequency characteristic acquisition means for acquiring.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の振動計測装置の周波数特性測定方法であって、前記インパルス電流発生手段が、前記インパルス電流を発生するインパルス電流発生ステップと、前記振動発生手段が、前記インパルス電流発生ステップにより発生した前記インパルス電流によって、前記磁界内に力を発生させて前記振子を振動させる振動発生ステップと、前記振動検出手段が、前記振動発生ステップにより振動した前記振子の振動を検出する振動検出ステップと、前記処理部が、前記振動検出ステップにより検出した振動に基づくデータを処理するデータ処理ステップと、前記周波数特性取得手段が、前記データ処理ステップにより処理した前記振動に基づくデータに対して高速フーリエ変換処理を行い、当該振動に基づくデータから周波数特性を取得する周波数特性取得ステップと、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the frequency characteristic measuring method of the vibration measuring device according to claim 2, wherein the impulse current generating means generates the impulse current, and the vibration generating means. The vibration generating step of generating a force in the magnetic field by the impulse current generated in the impulse current generating step to vibrate the pendulum, and the vibration detecting means A vibration detecting step for detecting vibration; a data processing step for processing data based on the vibration detected by the vibration detecting step; and a frequency characteristic acquiring unit for detecting the vibration processed by the data processing step. Fast Fourier transform processing is performed on the data based on the data based on the vibration A frequency characteristic obtaining step of obtaining Luo frequency characteristic, characterized in that it comprises a.

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の振動計測装置の周波数特性測定方法であって、前記インパルス電流発生手段が、前記インパルス電流を発生するインパルス電流発生ステップと、前記処理部が、前記インパルス電流発生ステップにより発生した前記インパルス電流に基づくデータを処理するデータ処理ステップと前記周波数特性取得手段が、前記データ処理ステップにより処理した前記インパルス電流に基づくデータに対して高速フーリエ変換処理を行い、当該インパルス電流に基づくデータから周波数特性を取得する周波数特性取得ステップと、を備えることを特徴とする。   Invention of Claim 4 is the frequency characteristic measuring method of the vibration measuring device of Claim 2, Comprising: The said impulse electric current generation means produces | generates the said impulse electric current, and the said process part is the said process part. A data processing step for processing data based on the impulse current generated in the impulse current generation step, and a frequency characteristic acquisition unit performing fast Fourier transform processing on the data based on the impulse current processed in the data processing step. And a frequency characteristic acquisition step of acquiring frequency characteristics from data based on the impulse current.

請求項１に記載の発明によれば、インパルス電流発生手段から発生されたインパルス電流を、振動発生手段に流すだけで、振動発生手段において、振動計測装置の周波数特性の測定に必要な全ての周波数を含む振動を同時に発生させることができ、振動検出手段において、振動発生手段から発生された当該振動を検出することがことができることとなって、より短時間に、周波数特性を測定することができる振動計測装置を提供することができる。
また、インパルス電流発生手段や振動発生手段、振動検出手段などを振動計測装置に備えているので、振動試験機などの装置を使用することなく、振動計測装置の周波数特性の取得に必要なデータを得ることができることとなって、より簡単に、周波数特性を測定することができる振動計測装置を提供することができる。
さらに、振動検出部や処理部などの構成部位を備えた状態で、振動計測装置の周波数特性の取得に必要なデータを得ることができるので、例えば、構成部位間の共振の影響などを反映することができることとなって、より正確に、周波数特性を測定することができる振動計測装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, all the frequencies necessary for measuring the frequency characteristics of the vibration measuring device in the vibration generating means can be obtained simply by flowing the impulse current generated from the impulse current generating means to the vibration generating means. The vibration detection means can detect the vibration generated from the vibration generation means, and the frequency characteristics can be measured in a shorter time. A vibration measuring device can be provided.
In addition, since the vibration measurement device is equipped with impulse current generation means, vibration generation means, vibration detection means, etc., data necessary for obtaining the frequency characteristics of the vibration measurement device can be obtained without using a device such as a vibration tester. As a result, it is possible to provide a vibration measuring apparatus capable of measuring frequency characteristics more easily.
Furthermore, since the data necessary for obtaining the frequency characteristics of the vibration measuring device can be obtained in a state in which the component parts such as the vibration detection unit and the processing unit are provided, for example, the influence of resonance between the component parts is reflected. As a result, it is possible to provide a vibration measuring apparatus that can measure the frequency characteristic more accurately.

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、振動計測装置は、さらに周波数特性取得手段を備えているので、振動計測装置だけを使用して、振動計測装置の周波数特性を取得することができることとなって、より簡単に、周波数特性を測定することができる振動計測装置を提供することができる。   According to the second aspect of the invention, it is of course possible to obtain the same effect as the first aspect of the invention, and since the vibration measuring device further includes a frequency characteristic acquisition means, the vibration measuring device The frequency characteristic of the vibration measuring device can be acquired using only the vibration measuring device, and the vibration measuring device capable of measuring the frequency characteristic more easily can be provided.

請求項３に記載の発明によれば、インパルス電流発生ステップにおいて発生したインパルス電流を、振動発生手段に流すだけで、振動発生ステップでは、振動計測装置の周波数特性の測定に必要な全ての周波数を含む振動を同時に発生することができ、振動検出ステップでは、振動発生ステップにおいて発生した当該振動を検出することができ、データ処理ステップでは、振動検出ステップにおいて検出した当該振動に基づくデータを処理することができ、周波数特性取得ステップでは、データ処理ステップにおいて処理した当該データに対して高速フーリエ変換処理を行い、データ処理ステップにおいて処理した当該データから周波数特性を取得することができることとなって、より短時間に、且つ、より簡単に、振動検出部と処理部とを備えた振動計測装置の周波数特性を測定することができる。   According to the third aspect of the present invention, the impulse current generated in the impulse current generation step is simply passed through the vibration generation means, and in the vibration generation step, all frequencies necessary for measuring the frequency characteristics of the vibration measuring device are obtained. In the vibration detection step, the vibration generated in the vibration generation step can be detected. In the data processing step, data based on the vibration detected in the vibration detection step can be processed. In the frequency characteristic acquisition step, fast Fourier transform processing is performed on the data processed in the data processing step, and frequency characteristics can be acquired from the data processed in the data processing step. In time and more easily, the vibration detection unit and the processing unit Frequency characteristics of the example was the vibration measuring device can measure.

請求項４に記載の発明によれば、インパルス電流発生ステップにおいて発生したインパルス電流を、処理部に流すだけで、データ処理ステップでは、振動計測装置の処理部の周波数特性の測定に必要な全ての周波数を含む電流に基づくデータを同時に処理することができ、周波数特性取得ステップでは、データ処理ステップにおいて処理した当該データに対して高速フーリエ変換処理を行い、データ処理ステップにおいて処理した当該データから周波数特性を取得することができることとなって、より短時間に、且つ、より簡単に、振動計測装置の処理部の周波数特性を測定することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the impulse current generated in the impulse current generation step only flows to the processing unit, and in the data processing step, all of the frequency characteristics required for the measurement of the frequency characteristic of the processing unit of the vibration measuring device are obtained. Data based on current including frequency can be processed at the same time. In the frequency characteristic acquisition step, fast Fourier transform processing is performed on the data processed in the data processing step, and the frequency characteristics are calculated from the data processed in the data processing step. Thus, the frequency characteristic of the processing unit of the vibration measuring device can be measured in a shorter time and more easily.

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
まず、構成について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the configuration will be described.

〔振動計測装置の構成〕
図１は、本発明の実施の形態である振動計測装置１００の要部構成を示すブロック図である。振動計測装置１００は、例えば、図１に示すように、振動を検出する振動検出部としての検出器１や、検出器１で検出したデータを処理する処理部としての処理装置２、処理装置２で処理されたデータを記録する記録装置３などを備える。検出器１と処理装置２とは、ケーブル４１及び４２によって、処理装置２と記録装置３とは、ケーブル４３によって接続されている。 [Configuration of vibration measuring device]
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a vibration measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. For example, as shown in FIG. 1, the vibration measuring device 100 includes a detector 1 as a vibration detection unit that detects vibration, a processing device 2 as a processing unit that processes data detected by the detector 1, and a processing device 2. The recording apparatus 3 etc. which record the data processed by are provided. The detector 1 and the processing device 2 are connected by cables 41 and 42, and the processing device 2 and the recording device 3 are connected by a cable 43.

〔検出器の構成〕
検出器１は、例えば、永久磁石（図示略）、振子（図示略）、振動発生手段としての検定コイル１１、振動検出手段としての検出コイル１２などを備える。振子は、永久磁石により形成された磁界中に弾性支持されており、この振子には、検定コイル１１が巻回されている。したがって、検定コイル１１に電流を流すことによって、振子を振動させることができる。
また、当該振子には、検出コイル１２が巻回されており、その検出コイル１２に電流を流すことによって、当該振子が中立位置を維持するよう制御する。具体的には、振動によって振子が中立位置からずれると、検出コイル１２に電流が流れて、振子を中立位置に維持する力、すなわち、電磁力が発生する仕組みになっている。そして、このとき流れた電流量によって、振動に伴い発生した速度や加速度などの振動量を検出することができるようになっている。検定コイル１１と検出コイル１２とは、同一の振子に巻回しているため、検出コイル１２においては、地震振動だけでなく、検定コイル１１により発生した振動も検出することができる。 [Configuration of detector]
The detector 1 includes, for example, a permanent magnet (not shown), a pendulum (not shown), a test coil 11 as vibration generation means, a detection coil 12 as vibration detection means, and the like. The pendulum is elastically supported in a magnetic field formed by a permanent magnet, and a test coil 11 is wound around the pendulum. Therefore, the pendulum can be vibrated by passing a current through the verification coil 11.
Further, a detection coil 12 is wound around the pendulum, and by controlling the current to flow through the detection coil 12, the pendulum is controlled to maintain the neutral position. Specifically, when the pendulum deviates from the neutral position due to vibration, a current flows through the detection coil 12 to generate a force for maintaining the pendulum at the neutral position, that is, an electromagnetic force. The amount of vibration such as speed and acceleration generated by the vibration can be detected from the amount of current flowing at this time. Since the verification coil 11 and the detection coil 12 are wound around the same pendulum, the detection coil 12 can detect not only earthquake vibration but also vibration generated by the verification coil 11.

〔処理装置の構成〕
処理装置２は、例えば、インパルス電流発生手段としてのインパルス電流発生部２１、アンプモジュール２２、Ａ／Ｄ変換部２３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４、ＲＡＭ（Random Access Memory）２５、周波数特性取得手段としてのＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理部２６、入力部２７、表示部２８、ＲＯＭ（Read Only Memory）２９などを備える。 [Configuration of processing equipment]
The processing device 2 includes, for example, an impulse current generator 21 as an impulse current generator, an amplifier module 22, an A / D converter 23, a CPU (Central Processing Unit) 24, a RAM (Random Access Memory) 25, and a frequency characteristic acquisition unit. As an FFT (Fast Fourier Transform) processing unit 26, an input unit 27, a display unit 28, a ROM (Read Only Memory) 29, and the like.

インパルス電流発生部２１は、ケーブル４１を介して、検定コイル１１にインパルス電流を流す電流発生回路である。インパルス電流発生部２１からの電流が検定コイル１１に流れると、磁界内に力が発生して振子が振動する。ここで、インパルス電流とは、理論的には、振幅が無限大、且つ、時間幅が無限小となる、全ての周波数を含む電流のことである。本発明において、インパルス電流発生部２１から発生されるインパルス電流の振幅及び時間幅は、当該インパルス電流によって振動する振子の振動が、振動計測装置１００の周波数特性の測定に必要な周波数範囲内の全ての周波数を含む振動となるよう設定されている。   The impulse current generation unit 21 is a current generation circuit that causes an impulse current to flow to the verification coil 11 via the cable 41. When the current from the impulse current generator 21 flows through the verification coil 11, a force is generated in the magnetic field and the pendulum vibrates. Here, the impulse current is theoretically a current including all frequencies having an infinite amplitude and an infinitesimal time width. In the present invention, the amplitude and time width of the impulse current generated from the impulse current generator 21 are all within the frequency range in which the vibration of the pendulum oscillated by the impulse current is necessary for measuring the frequency characteristics of the vibration measuring device 100. The vibration is set to include the frequency of.

アンプモジュール２２は、ケーブル４２を介して検出コイル１２から常時送信されるアナログ振動検出信号を、増幅する。また、アンプモジュール２２は、ケーブル４４によって、インパルス電流発生部２１に接続されている。
Ａ／Ｄ変換部２３は、アンプモジュール２２によって増幅されたアナログ信号を、振動値として表したデジタル信号である振動データに変換し、ＣＰＵ２４に出力する。 The amplifier module 22 amplifies the analog vibration detection signal constantly transmitted from the detection coil 12 via the cable 42. In addition, the amplifier module 22 is connected to the impulse current generator 21 by a cable 44.
The A / D converter 23 converts the analog signal amplified by the amplifier module 22 into vibration data that is a digital signal expressed as a vibration value, and outputs the vibration data to the CPU 24.

ＣＰＵ２４は、後述のＲＯＭ２９内に格納された振動計測装置１００用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。   The CPU 24 performs various control operations according to various processing programs for the vibration measuring apparatus 100 stored in the ROM 29 described later.

ＲＡＭ２５は、ＣＰＵ２４によって実行される処理プログラムなどをＲＡＭ２５内のプログラム格納領域に展開するとともに、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などをワークエリアに格納する。   The RAM 25 expands a processing program executed by the CPU 24 in a program storage area in the RAM 25, and stores input data and a processing result generated when the processing program is executed in a work area.

ＦＦＴ処理部２６は、Ａ／Ｄ変換部２３からＣＰＵ２４に出力された振動データに対して、高速フーリエ変換処理をおこない、処理結果データである周波数特性を生成する。ここで、ＦＦＴ処理部２６内には、周知の離散的フーリエ変換式をプログラム化したものが組み込まれている。   The FFT processing unit 26 performs a fast Fourier transform process on the vibration data output from the A / D conversion unit 23 to the CPU 24, and generates a frequency characteristic that is processing result data. Here, in the FFT processing unit 26, a program obtained by programming a well-known discrete Fourier transform equation is incorporated.

入力部２７は、例えば、カーソルキー、文字／数字キー、各種機能キーなどから構成され、オペレータのキー操作に伴う押下信号をＣＰＵ２４に出力する。なお、本発明における入力部２７は、例えば、オペレータが、振動計測装置１００に対して周波数特性を測定するよう指示する際などに使用される。   The input unit 27 includes, for example, a cursor key, a character / number key, various function keys, and the like, and outputs a press signal associated with the operator's key operation to the CPU 24. The input unit 27 in the present invention is used, for example, when an operator instructs the vibration measuring apparatus 100 to measure frequency characteristics.

表示部２８は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルなどから構成され、ＣＰＵ２４から入力される表示信号に従って所要の表示処理を行う。なお、本発明における表示部２８は、例えば、周波数特性の測定結果などを表示する。   The display unit 28 is composed of, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) panel, and performs a required display process according to a display signal input from the CPU 24. Note that the display unit 28 in the present invention displays, for example, measurement results of frequency characteristics.

ＲＯＭ２９は、振動計測装置１００で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、その処理プログラムで利用されるデータなどを格納している。これらのプログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形でＲＯＭ２９内に格納されている。具体的には、本発明におけるＲＯＭ２９内には、周波数特性測定プログラム２９１などが格納されている。   The ROM 29 stores a system program that can be executed by the vibration measuring apparatus 100, various processing programs that can be executed by the system program, data used by the processing program, and the like. These programs are stored in the ROM 29 in the form of computer readable program codes. Specifically, a frequency characteristic measurement program 291 and the like are stored in the ROM 29 in the present invention.

周波数特性測定プログラム２９１は、オペレータの指示に基づいて、振動計測装置１００自体が、振動計測装置１００の周波数特性を測定し、その測定結果を出力する機能を実現させる。
具体的には、オペレータによる入力部２７の操作によって、振動計測装置１００の周波数特性の測定が指示されると、ＣＰＵ２４は、周波数特性測定プログラム２９１を実行して、インパルス電流発生部２１から、検定コイル１１にインパルス電流を流す。すると、検定コイル１１にインパルス電流が流れ、磁界内に力が発生して振子が振動し、この振動を検出コイル１２が検出する。このとき、振子の振動は、振動計測装置１００の周波数特性の測定に必要な周波数範囲内の全ての周波数を含む振動となる。検出コイル１２が検出したインパルス電流にかかる振動検出信号は、アンプモジュール２２、Ａ／Ｄ変換部２３を経て、インパルス電流にかかる振動データとして、ＣＰＵ２４に出力される。 The frequency characteristic measurement program 291 realizes a function in which the vibration measurement apparatus 100 itself measures the frequency characteristic of the vibration measurement apparatus 100 and outputs the measurement result based on an instruction from the operator.
Specifically, when the measurement of the frequency characteristic of the vibration measuring device 100 is instructed by the operation of the input unit 27 by the operator, the CPU 24 executes the frequency characteristic measurement program 291 and receives the verification from the impulse current generation unit 21. An impulse current is passed through the coil 11. Then, an impulse current flows through the verification coil 11, a force is generated in the magnetic field, and the pendulum vibrates, and the detection coil 12 detects this vibration. At this time, the vibration of the pendulum is a vibration including all frequencies within the frequency range necessary for measuring the frequency characteristics of the vibration measuring apparatus 100. The vibration detection signal related to the impulse current detected by the detection coil 12 is output to the CPU 24 as vibration data related to the impulse current via the amplifier module 22 and the A / D converter 23.

そして、ＣＰＵ２４は、インパルス電流にかかる振動データをＦＦＴ処理部２６に出力する。すると、ＦＦＴ処理部２６は、振動データに対して高速フーリエ変換処理を行い、処理結果データである振動計測装置１００の周波数特性を生成する。生成された振動計測装置１００の周波数特性は、ＦＦＴ処理部２６からＣＰＵ２４へ出力される。   Then, the CPU 24 outputs vibration data relating to the impulse current to the FFT processing unit 26. Then, the FFT processing unit 26 performs a fast Fourier transform process on the vibration data, and generates a frequency characteristic of the vibration measuring apparatus 100 that is the processing result data. The generated frequency characteristic of the vibration measuring device 100 is output from the FFT processing unit 26 to the CPU 24.

さらに、振動計測装置１００の周波数特性がＣＰＵ２４に出力されると、ＣＰＵ２４は、振動計測装置１００の周波数特性を表示部２８に表示させる。   Further, when the frequency characteristic of the vibration measuring apparatus 100 is output to the CPU 24, the CPU 24 displays the frequency characteristic of the vibration measuring apparatus 100 on the display unit 28.

記録装置３は、ケーブル４３を介して、ＣＰＵ２４に接続されており、例えば、ＣＰＵ２４から常時送信される地震振動にかかる振動データを記録する記録媒体３１などを備えている。記録媒体３１は、磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。この記録媒体３１は、記録装置３に固定的に設けたもの、若しくは着脱自在に装着されるものである。   The recording device 3 is connected to the CPU 24 via the cable 43 and includes, for example, a recording medium 31 that records vibration data relating to seismic vibrations constantly transmitted from the CPU 24. The recording medium 31 is composed of a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. The recording medium 31 is fixedly provided in the recording apparatus 3 or is detachably mounted.

以上説明した本発明の振動計測装置１００によれば、インパルス電流発生部２１から発生されたインパルス電流を、検定コイル１１に流すだけで、当該検定コイル１１が巻回する振子によって、振動計測装置１００の周波数特性の測定に必要な全ての周波数を含む振動を同時に発生させることができ、検出コイル１２によって、当該振動を検出することができることとなる。そして、処理装置２内のアンプモジュール２２やＡ／Ｄ変換部２３などにおいて、検出コイル１２によって検出された当該振動に基づくデータを処理することができ、ＦＦＴ処理部２６において、当該データに対して高速フーリエ変換処理を行い、当該データから周波数特性を取得することができることとなって、より短時間に、周波数特性を測定することができる振動計測装置１００を提供することができる。また、本発明の振動計測装置１００は、振動計測装置１００の周波数特性の取得に必要なインパルス電流発生部２１や、検定コイル１１、検出コイル１２、ＦＦＴ処理部２６などを備えているため、振動試験機などの装置を使用することなく、より簡単に、周波数特性を測定することができる振動計測装置１００を提供することができる。
したがって、振動計測装置１００の周波数特性の測定を、振動計測装置１００が完成した段階や、振動計測装置１００を設置した段階などに限って行うだけでなく、部品を交換した際や定期的に行うことが可能となる。 According to the vibration measuring apparatus 100 of the present invention described above, the vibration measuring apparatus 100 is simply driven by passing the impulse current generated from the impulse current generating unit 21 through the verification coil 11 and the pendulum wound by the verification coil 11. The vibration including all the frequencies necessary for the measurement of the frequency characteristics can be generated at the same time, and the vibration can be detected by the detection coil 12. The amplifier module 22 and the A / D conversion unit 23 in the processing device 2 can process data based on the vibration detected by the detection coil 12, and the FFT processing unit 26 performs processing on the data. By performing the fast Fourier transform process and acquiring the frequency characteristics from the data, it is possible to provide the vibration measuring apparatus 100 capable of measuring the frequency characteristics in a shorter time. In addition, the vibration measuring device 100 of the present invention includes the impulse current generation unit 21 necessary for obtaining the frequency characteristics of the vibration measuring device 100, the verification coil 11, the detection coil 12, the FFT processing unit 26, and the like. It is possible to provide the vibration measuring apparatus 100 capable of measuring the frequency characteristic more easily without using an apparatus such as a test machine.
Therefore, the measurement of the frequency characteristics of the vibration measuring apparatus 100 is not only performed at the stage where the vibration measuring apparatus 100 is completed or the stage where the vibration measuring apparatus 100 is installed, but is also performed when parts are replaced or periodically. It becomes possible.

さらに、本発明の振動計測装置１００は、検出器１や処理装置２などを備えた状態で、周波数特性を測定することができるので、例えば、構成部位間の共振の影響などを反映することができることとなって、より正確に、周波数特性を測定することができる振動計測装置１００を提供することができる。   Furthermore, since the vibration measuring apparatus 100 of the present invention can measure the frequency characteristics with the detector 1, the processing apparatus 2, and the like, for example, it can reflect the influence of resonance between constituent parts. As a result, it is possible to provide the vibration measuring apparatus 100 capable of measuring the frequency characteristic more accurately.

また、本発明の振動計測装置１００は、検出器１を介さずに、インパルス電流発生部２１から発生するインパルス電流を、直接、アンプモジュール２２に流すことによって、処理装置２のみの周波数特性を測定することができる。具体的には、オペレータによる入力部２７の操作によって、振動計測装置１００の処理装置２の周波数特性の測定が指示されると、ＣＰＵ２４は、インパルス電流発生部２１から、ケーブル４４を介して、アンプモジュール２２にインパルス電流を流す。このとき流れるインパルス電流の振幅及び時間幅は、処理装置２の周波数特性の測定に必要な周波数範囲内の全ての周波数を含む電流となるよう設定されている。アンプモジュール２２に流れたインパルス電流にかかる信号は、Ａ／Ｄ変換部２３を経て、インパルス電流にかかるデータとして、ＣＰＵ２４に出力される。
そして、ＣＰＵ２４は、インパルス電流にかかるデータを、ＦＦＴ処理部２６に出力する。すると、ＦＦＴ処理部２６は、当該データに対して高速フーリエ変換処理を行い、処理結果データである処理装置２の周波数特性を生成する。生成された処理装置２の周波数特性は、ＦＦＴ処理部２６からＣＰＵ２４へ出力される。
さらに、処理装置２の周波数特性がＣＰＵ２４に出力されると、ＣＰＵ２４は、処理装置２の周波数特性を表示部２８に表示させる。 Further, the vibration measuring apparatus 100 of the present invention measures the frequency characteristics of only the processing apparatus 2 by flowing the impulse current generated from the impulse current generating unit 21 directly to the amplifier module 22 without using the detector 1. can do. Specifically, when measurement of the frequency characteristics of the processing device 2 of the vibration measuring device 100 is instructed by an operation of the input unit 27 by the operator, the CPU 24 sends an amplifier from the impulse current generating unit 21 via the cable 44. An impulse current is passed through the module 22. The amplitude and time width of the impulse current flowing at this time are set so as to be a current including all frequencies within the frequency range necessary for measuring the frequency characteristics of the processing device 2. A signal relating to the impulse current flowing through the amplifier module 22 is output to the CPU 24 as data relating to the impulse current via the A / D converter 23.
Then, the CPU 24 outputs data relating to the impulse current to the FFT processing unit 26. Then, the FFT processing unit 26 performs a fast Fourier transform process on the data, and generates a frequency characteristic of the processing device 2 as processing result data. The generated frequency characteristic of the processing device 2 is output from the FFT processing unit 26 to the CPU 24.
Further, when the frequency characteristic of the processing device 2 is output to the CPU 24, the CPU 24 displays the frequency characteristic of the processing device 2 on the display unit 28.

以上説明した本発明の振動計測装置１００の処理装置２の周波数特性測定方法によれば、インパルス電流発生部２１から発生されたインパルス電流を、アンプモジュール２２に流すだけで、アンプモジュール２２やＡ／Ｄ変換部２３などによって、処理装置２の周波数特性の測定に必要な全ての周波数を含む電流に基づくデータを同時に処理することができる。そして、ＦＦＴ処理部２６において、当該データに対して高速フーリエ変換処理を行い、当該データから周波数特性を取得することができることとなって、より短時間に、且つ、より簡単に、振動計測装置１００の処理装置２の周波数特性を測定することができる。
また、それぞれに測定した、振動計測装置１００全体の周波数特性と処理装置２のみの周波数特性とから、検出器１のみの周波数特性を推定することができる。 According to the frequency characteristic measuring method of the processing device 2 of the vibration measuring device 100 of the present invention described above, the amplifier module 22 and the A / A can be obtained by simply passing the impulse current generated from the impulse current generator 21 to the amplifier module 22. The D converter 23 and the like can simultaneously process data based on currents including all frequencies necessary for measuring the frequency characteristics of the processing device 2. Then, the FFT processing unit 26 can perform a fast Fourier transform process on the data and acquire a frequency characteristic from the data, so that the vibration measurement apparatus 100 can be performed in a shorter time and more easily. The frequency characteristics of the processing device 2 can be measured.
Moreover, the frequency characteristic of only the detector 1 can be estimated from the frequency characteristic of the whole vibration measuring apparatus 100 and the frequency characteristic of only the processing apparatus 2 measured respectively.

なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではない。
振動計測装置１００は、ＣＰＵ２４や、ＲＡＭ２５、入力部２７、表示部２８、ＲＯＭ２９などを備えた外部機器に接続されてもよい。振動計測装置１００と外部機器とが接続されることによって、例えば、外部機器から振動計測装置１００を遠隔操作すること、振動計測装置１００から外部機器に振動データを出力することなどが可能になる。
また、本発明においては、振動計測装置１００の処理装置２にＦＦＴ処理部２６及び周波数特性測定プログラム２９１を備えたが、外部機器のみにＦＦＴ処理部２６及び周波数特性測定プログラム２９１を備えるようにしてもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above.
The vibration measuring apparatus 100 may be connected to an external device including a CPU 24, a RAM 25, an input unit 27, a display unit 28, a ROM 29, and the like. By connecting the vibration measuring device 100 and the external device, for example, it is possible to remotely operate the vibration measuring device 100 from the external device, and to output vibration data from the vibration measuring device 100 to the external device.
In the present invention, the processing device 2 of the vibration measuring apparatus 100 includes the FFT processing unit 26 and the frequency characteristic measurement program 291. However, only the external device includes the FFT processing unit 26 and the frequency characteristic measurement program 291. Also good.

本発明の実施の形態である振動計測装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the vibration measuring device which is embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 振動計測装置
１ 検出器（振動検出部）
１１ 検定コイル（振動発生手段）
１２ 検出コイル（振動検出手段）
２ 処理装置（処理部）
２１ インパルス電流発生部（インパルス電流発生手段）
２２ アンプモジュール
２３ Ａ／Ｄ変換部
２４ ＣＰＵ
２５ ＲＡＭ
２６ ＦＦＴ処理部（周波数特性取得手段）
２９ ＲＯＭ
２９１ 周波数特性測定プログラム
３ 記憶装置 100 Vibration measurement device 1 Detector (vibration detector)
11 Test coil (vibration generating means)
12 Detection coil (vibration detection means)
2 Processing device (Processing unit)
21 Impulse current generator (impulse current generator)
22 Amplifier module 23 A / D converter 24 CPU
25 RAM
26 FFT processing unit (frequency characteristic acquisition means)
29 ROM
291 Frequency characteristics measurement program 3 Storage device

Claims (4)

磁界が形成された空間内に配置された振子の振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部に接続され、前記振動検出部において検出された振動に基づくデータを処理する処理部と、を備える振動計測装置であって、
前記処理部は、
インパルス電流を発生するインパルス電流発生手段を備え、
前記振動検出部は、
前記インパルス電流発生手段から発生された前記インパルス電流によって、前記磁界内に力を発生させて前記振子を振動させる振動発生手段と、
前記振動発生手段により振動した前記振子の振動を検出する振動検出手段と、
を備えることを特徴とする振動計測装置。 A vibration detection unit that detects vibration of a pendulum disposed in a space where a magnetic field is formed, and a processing unit that is connected to the vibration detection unit and processes data based on the vibration detected by the vibration detection unit. A vibration measuring device comprising:
The processor is
Comprising impulse current generating means for generating an impulse current;
The vibration detector is
Vibration generating means for generating a force in the magnetic field by the impulse current generated from the impulse current generating means to vibrate the pendulum;
Vibration detecting means for detecting vibration of the pendulum vibrated by the vibration generating means;
A vibration measuring device comprising: 前記処理部は、前記振動に基づくデータに対して高速フーリエ変換処理を行い、当該振動に基づくデータから周波数特性を取得する周波数特性取得手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の振動計測装置。   The vibration measurement according to claim 1, wherein the processing unit includes a frequency characteristic acquisition unit that performs a fast Fourier transform process on the data based on the vibration and acquires a frequency characteristic from the data based on the vibration. apparatus. 請求項２に記載の振動計測装置の周波数特性測定方法であって、
前記インパルス電流発生手段が、前記インパルス電流を発生するインパルス電流発生ステップと、
前記振動発生手段が、前記インパルス電流発生ステップにより発生した前記インパルス電流によって、前記磁界内に力を発生させて前記振子を振動させる振動発生ステップと、
前記振動検出手段が、前記振動発生ステップにより振動した前記振子の振動を検出する振動検出ステップと、
前記処理部が、前記振動検出ステップにより検出した振動に基づくデータを処理するデータ処理ステップと、
前記周波数特性取得手段が、前記データ処理ステップにより処理した前記振動に基づくデータに対して高速フーリエ変換処理を行い、当該振動に基づくデータから周波数特性を取得する周波数特性取得ステップと、
を備えることを特徴とする振動計測装置の周波数特性測定方法。 A frequency characteristic measuring method for a vibration measuring apparatus according to claim 2,
The impulse current generating means for generating the impulse current;
The vibration generating means generates a force in the magnetic field by the impulse current generated in the impulse current generating step, and vibrates the pendulum,
A vibration detecting step in which the vibration detecting means detects the vibration of the pendulum vibrated by the vibration generating step;
A data processing step in which the processing unit processes data based on vibration detected by the vibration detection step;
The frequency characteristic acquisition unit performs a fast Fourier transform process on the data based on the vibration processed in the data processing step, and acquires a frequency characteristic from the data based on the vibration; and
A frequency characteristic measuring method for a vibration measuring device. 請求項２に記載の振動計測装置の周波数特性測定方法であって、
前記インパルス電流発生手段が、前記インパルス電流を発生するインパルス電流発生ステップと、
前記処理部が、前記インパルス電流発生ステップにより発生した前記インパルス電流に基づくデータを処理するデータ処理ステップと
前記周波数特性取得手段が、前記データ処理ステップにより処理した前記インパルス電流に基づくデータに対して高速フーリエ変換処理を行い、当該インパルス電流に基づくデータから周波数特性を取得する周波数特性取得ステップと、
を備えることを特徴とする振動計測装置の周波数特性測定方法。 A frequency characteristic measuring method for a vibration measuring apparatus according to claim 2,
The impulse current generating means for generating the impulse current;
A data processing step in which the processing unit processes data based on the impulse current generated in the impulse current generation step, and a high-speed operation is performed on the data based on the impulse current processed in the data processing step. A frequency characteristic acquisition step of performing a Fourier transform process and acquiring a frequency characteristic from data based on the impulse current;
A frequency characteristic measuring method for a vibration measuring device.
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