JP2009103637A - ノイズ聴診器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、回転体・摺動体から発生する異常音（ノイズ）を聴き取り診断することのできるノイズ聴診器を提供することを目的とするものである。
【解決手段】 本発明は、圧電素子からなる振動検出センサ１と、前記センサ１と接続され、前記センサ１からのアナログ電圧を変換増幅するプリアンプ２と、前記プリアンプ２と接続され、前記プリアンプ２で変換増幅されたアナログ電圧を増幅するＡＶアンプ３と、前記ＡＶアンプ３と接続され、前記ＡＶアンプ３で増幅されたアナログ電圧を赤外線波長に変換する、トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプ４と、電源５と、トランスミッター式コードレスヘッドフォン６と、を備えた、回転体・摺動体から発生する異常音を聴き取り診断する、ノイズ聴診器を提供するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明はノイズ聴診器に関し、詳しくは回転体・摺動体から発生する異常音（ノイズ）を聴き取り診断することのできるノイズ聴診器に関する。

家庭電化製品、電動工具、さらには自動車、船、航空機、遊具など、様々な分野で電動モーターが活躍している。また、他のエネルギーを利用した回転体・摺動体も多く使われている。
近年、そのような回転体・摺動体について、金属疲労等を原因とする事故が頻発しており、その防止対策が強く求められている。

防止対策の一つとして、定期点検等の際に異常音の発生の有無を調べる方法が行われている。
また、回転体・摺動体について、最終検査としての作動音検査が行われており、検査員が異常音の発生がないかを調べている。
いずれの場合も、具体的には、防音室を設け、その中に回転体・摺動体を入れ、動作させたときに異常音が聞こえないかを検査していた（例えば、特許文献１の従来技術欄参照）。

しかしながら、防音室という特別の部屋が必要となるばかりか、検査を行う度に回転体・摺動体を防音室に搬入したりする必要があり、煩雑であった。特に回転体・摺動体が大型の場合には、防音室への搬入・搬出は著しく困難であり、改善が求められていた。

特開平５−２８８５９９号公報

本発明は、回転体・摺動体から発生する異常音（ノイズ）を聴き取り診断することのできるノイズ聴診器を提供することを目的とするものである。

すなわち、請求項１に係る本発明は、圧電素子からなる振動検出センサと、前記センサと接続され、前記センサからのアナログ電圧を変換増幅するプリアンプと、前記プリアンプと接続され、前記プリアンプで変換増幅されたアナログ電圧を増幅するＡＶアンプと、前記ＡＶアンプと接続され、前記ＡＶアンプで増幅されたアナログ電圧を赤外線波長に変換する、トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプと、電源と、トランスミッター式コードレスヘッドフォンと、を備えた、回転体・摺動体から発生する異常音を聴き取り診断する、ノイズ聴診器を提供するものである。
請求項２に係る本発明は、前記プリアンプに、電子式無接点メータリレーが接続されている、請求項１記載のノイズ聴診器を提供するものである。

発明の作用・効果

本発明によれば、回転体・摺動体から発生する異常音（ノイズ）を聴き取り診断することができ、しかも小型・軽量で携帯することができ、屋外設備のメンテナンスに好適なノイズ聴診器が提供される。
本発明のノイズ聴診器は、微量なノイズや振動を確実に捕らえ、電気エネルギーに変換して、そのノイズレベルを正常な範囲と比較してレベルメーターでアラーム表示する。本発明のノイズ聴診器は、この機能によって、異常音の検出及び可視化により具体的に把握することができる。また、回転体・摺動体の製造現場における社内規格の現物見本の限界数値として有効に活用することができる。
なお、本発明のノイズ聴診器は測定器ではない。あくまでも正常状態との比較が目的であると同時に、ノイズ発生場所を探求する手段として重宝な聴診器である。
本発明のノイズ聴診器によれば、周波数帯域が広く、クリアーな音で聴診することができる。
従来、防音室で耳のみで聴診してノイズの合否を判定していたが、その必要性がなく、従って防音室も必要ない。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明のノイズ聴診器の一態様を示すブロック図である。
請求項１に係る発明は、圧電素子からなる振動検出センサ１と、前記センサ１と接続され、前記センサ１からのアナログ電圧を変換増幅するプリアンプ２と、前記プリアンプ２と接続され、前記プリアンプ２で変換増幅されたアナログ電圧を増幅するＡＶアンプ３と、前記ＡＶアンプ３と接続され、前記ＡＶアンプ３で増幅されたアナログ電圧を赤外線波長に変換する、トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプ４と、電源５と、トランスミッター式コードレスヘッドフォン６と、を備えた、回転体・摺動体から発生する異常音を聴き取り診断する、ノイズ聴診器である。

振動検出センサ１は圧電素子からなり、外部から与えられた振動を圧電効果により電圧に変換することで、振動を電気的に検出する。
この振動検出センサ１は、ヘッド部を磁石付きのものとすることにより、直接対象物に当てることができる。
この振動検出センサ１は、プリアンプ２と接続されている。プリアンプ２との接続は、振動検出センサの入力を介して接続コードにより行われる。

第１の増幅手段であるプリアンプ２は、前記センサ１からのアナログ電圧を変換増幅する。プリアンプ２は、必要に応じて、解析に不要な信号を予め除去することができるものがよい。
プリアンプ２には、ゲイン調整ＶＲ２１が備えられている。
従って、圧電素子からなる振動検出センサ１で捕らえられた信号（ノイズ）は、プリアンプ２で、具体的にはプリアンプ２のゲイン調整ボリューム（ＶＲ）２１で感度調整され、変換増幅される。

前記プリアンプ２は、第２の増幅手段であるＡＶアンプ３と接続されている。
従って、プリアンプ２のゲイン調整ボリューム（ＶＲ）２１で感度調整され、変換増幅されたアナログ電圧が、ＡＶアンプ３に供給される。
ＡＶアンプ３は、前記プリアンプ２で変換増幅されたアナログ電圧を増幅する。
ＡＶアンプ３には、音量ボリューム（ＶＲ）３１が備えられている。

前記ＡＶアンプ３は、トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプ４と接続されている。
トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプ４は、前記ＡＶアンプ３で増幅されたアナログ電圧を赤外線波長に変換する。

本発明のノイズ聴診器は、さらに電源５と、トランスミッター式コードレスヘッドフォン６と、を備えている。
ＡＶアンプ３にライン入力されたアナログ電圧は、音量ＶＲ３１で調整され、トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプ４のＡＶ入力赤外線発光部で、赤外線波長に変換され、トランスミッター式コードレスヘッドフォン６に赤外線を飛ばし、クリアな音質で聴くことができる。
電源５としては、ＡＣ電源ユニット（ＡＣ１００Ｖ）５ａと、携帯用バッテリー電源ユニット５ｂとを備えている。ＡＣ電源ユニット５ａと、携帯用バッテリー電源ユニット５ｂとは、バッテリー切替ユニット１４により、切り替えられる。
従って、本発明のノイズ聴診器を直接回転体・摺動体の製造現場等に持ち込んで、その場で回転体・摺動体から発生する異常音（ノイズ）を聴き取り診断することが可能である。

なお、プリアンプ２は、アナログ電子式無接点メータリレー７と接続され、さらにアラームセットダイヤル８、アラームブザー９と接続されている。
従って、プリアンプ２のゲイン調整ＶＲ２１で感度調整され、変換増幅されたアナログ電圧は、アナログ電子式無接点メータリレー７のアラームセットダイヤル８のセットポジションオーバーで、アラームブザー９により警報を鳴らす。即ち、音の大きさや振動が指定のレベルを超えると、アラームブザー９により警報が鳴るようにされている。
また、アナログ電子式無接点メータリレー７のレベルメーターの指針の振れの大きさで、騒音レベルを目視判定することができる。このとき、レベルメーターに、レベルの範囲（Ｌｏｗ−Ｈｉｇｈ）の指針を設けて、検査基準を規格化することができる。
なお、アナログ電子式無接点メータリレー７は省略することもできる。
さらに、ＶＵ出力ＬＥＤ１０の照度の明るさでも、騒音レベルの判定が可能である。

本発明のノイズ聴診器には、内部スピーカー１１が内蔵されている。さらに、イヤホンピンジャック１２と録音（ＲＥＣ）端子１３が備えられている。これらは、ＡＶアンプ３と接続されている。
従って、この内蔵の内部スピーカー１１のセレクトで、ダイレクトに騒音を聴くことができる。また、イヤホンピンジャック１２からも、ヘッドフォンモニターが可能である。即ち、ＡＶアンプ４の出力から、内部スピーカー１１にて、或いはイヤホンピンジャック１２にイヤホンを差し込み、ダイレクトに騒音モニターをすることができる。なお、イヤホンピンジャック１２に、外部スピーカー１５を接続し、ダイレクトに騒音を聴くことも可能である。
さらに、録音端子１３から、録音も可能である。さらにまた、ノイズ波形をレコーダーに記録することもできる。
本発明のノイズ聴診器は、上記した如き構造を有するものである。

上記した如き本発明のノイズ聴診器は、具体的には例えば図２、図３に示す如き外形を有するものである。
図２、図３は、本発明のノイズ聴診器の具体的外形の一例を示す説明図であり、図２が表側、図３が裏側を示している。
図２中、符号１０１はＡＶアンプ、符号１０２はパワーが入っていることを示すパワー入り表示であり、符号１０３はパワースイッチである。符号１０４は出力端子、符号１０５はボリューム（ＶＲ）、符号１０６はトランスミッター、符号１０７はＶＵ出力ＬＥＤ、符号１０８はノイズ感度を変化させるノイズ感度ダイヤル？である。符号１０９はバッテリーの電流が低下したことを示すインジケーターである。符号１１０は振動検出センサの入力である。符号１１１はパワースイッチ、符号１１２は内部スピーカー、符号１１３は内部スピーカー切スイッチ、符号１１４は録音端子である。符号１１５は、ノイズレベルを判定するアナログ電子式無接点メータリレーである。符号１１６はモニター端子、符号１１７はヒューズホルダー、符号１１８はＡＣ電源コネクター、符号１１９は携帯用のバッテリー電源ボックス、符号１２０はバッテリーコンセントである。符号１２１はトランスミッター式コードレスヘッドフォンである。

また、本発明のノイズ聴診器の電気回路図（実体配線図）の一例を図４に示す。
このような本発明のノイズ聴診器を用い、次のようにして、回転体・摺動体から発生する異常音（ノイズ）を聴き取り診断する。
使用するに先立ち、振動検出センサ１を、振動検出センサの入力１１０を介してプリアンプ２と接続しておく。
また、異常音（ノイズ）の聴き取りを行う手段を決定し、そのための準備をしておく。具体的には、トランスミッター式コードレスヘッドフォン６を使用するのか、内蔵の内部スピーカー１１を使用するのか、イヤホンを使用するのか、さらには外部スピーカー１５を使用するのかを決定し、例えばトランスミッター式コードレスヘッドフォン６を使用するのであれば、その準備をしておく。
さらに、バッテリー切替ユニット１４により、ＡＣ電源ユニット５ａと携帯用バッテリー電源ユニット５ｂのいずれかを選択しておく。通常、ＡＣコンセントの近傍であれば、ＡＣ電源ユニット５ａを選択し、そうでなければ携帯用バッテリー電源ユニット５ｂを選択することになるが、これに限定されるものではない。

このように準備が整ったならば、パワースイッチ１０３を入れる。
この前後において振動検出センサ１を直接回転体・摺動体である対象物に当て、異常音（ノイズ）の聴き取りを開始する。
ここで回転体・摺動体として具体的には、ボールベアリング、スリーブメタル、モーター、トランス、自動車エンジン（ガソリンエンジン、ハイブリッドエンジンなど）、コンプレッサー、その他の回転体・摺動体を挙げることができる。

上記したように、振動検出センサ１で捕らえられた信号は、プリアンプ２のゲイン調整ＶＲで感度調整され、変換増幅されたアナログ電圧が、ＡＶアンプ３に供給され、さらにＡＶアンプ３にライン入力されたアナログ電圧は、音量ＶＲ３１で調整され、トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプ４のＡＶ入力赤外線発光部で、赤外線波長に変換され、トランスミッター式コードレスヘッドフォン６に赤外線を飛ばし、離れた場所でもクリアな音質で聴くことができる。
必要に応じて、内蔵の内部スピーカー１１のセレクトで、ダイレクトに騒音を聴くことができる。また、イヤホンピンジャック１２からも、ヘッドフォンモニターが可能である。なお、イヤホンピンジャック１２に、外部スピーカー１５を接続し、ダイレクトに騒音を聴くことも可能である。
さらに、録音端子１３から、ボイスレコーダーに接続して録音することもできる。これにより、異常音の発生の証明が確かなものとなる。

また、プリアンプ２のゲイン調整ＶＲ２１で感度調整され、変換増幅されたアナログ電圧は、アナログ電子式無接点メータリレー７のアラームセットダイヤル８のセットポジションオーバーで、アラームブザー９により警報を鳴らす。
また、アナログ電子式無接点メータリレー７の指針の振れの大きさで、騒音レベルを目視判定することができる。但し、前記したように、アナログ電子式無接点メータリレー７は省略することができる。
さらに、ＶＵ出力ＬＥＤ１０の照度の明るさでも、騒音レベルを判定することができる。

なお、携帯用バッテリー電源５ｂ使用時は、バッテリー消費を抑えるため、アナログ電子式無接点メータリレー７の無接点回路と、トランスミッター式コードレスヘッドフォン６は使用できないようにされているので、注意を要する。

以上のように本発明のノイズ聴診器によれば、微量なノイズや振動を確実に捕らえ、電気エネルギーに変換して、そのノイズレベルを正常な範囲と比較してレベルメーターでアラーム表示することができる。
また、本発明のノイズ聴診器によれば、周波数帯域が広く、クリアーな音で聴診することができる。
従って、本発明のノイズ聴診器は、定期点検等の際の異常音の発生の有無の検査や、回転体・摺動体について、最終検査としての作動音検査など、に有効に利用することができる。

本発明のノイズ聴診器の一態様を示すブロック図である。 本発明のノイズ聴診器の具体的外形（表側）の一例を示す説明図である。 本発明のノイズ聴診器の具体的外形（裏側）の一例を示す説明図である。 本発明のノイズ聴診器の電気回路図（実体配線図）の一例を示す図である。

符号の説明

１ 振動検出センサ１
２ プリアンプ
３ ＡＶアンプ
４ トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプ
５ 電源
５ａ ＡＣ電源ユニット
５ｂ 携帯用バッテリー電源ユニット
６ トランスミッター式コードレスヘッドフォン
７ アナログ電子式無接点メータリレー
８ アラームセットダイヤル
９ アラームブザー
１０ ＶＵ出力ＬＥＤ
１１ 内部スピーカー
１２ イヤホンピンジャック
１３ 録音（ＲＥＣ）端子
１４ バッテリー切替ユニット
１５ 外部スピーカー
２１ ゲイン調整ボリューム（ＶＲ）
３１ 音量ボリューム（ＶＲ）
１０１ ＡＶアンプ
１０２ パワー入り表示
１０３ パワースイッチ
１０４ 出力端子
１０５ ボリューム（ＶＲ）
１０６ トランスミッター
１０７ ＶＵ出力ＬＥＤ
１０８ ノイズ感度を変化させるノイズ感度ダイヤル？
１０９ インジケーター
１１０ 振動検出センサの入力
１１１ パワースイッチ
１１２ 内部スピーカー
１１３ 内部スピーカー切スイッチ
１１４ 録音端子
１１５ アナログ電子式無接点メータリレー
１１６ モニター端子
１１７ ヒューズホルダー
１１８ ＡＣ電源コネクター
１１９ 携帯用バッテリー電源ボックス
１２０ バッテリーコンセント
１２１ トランスミッター式コードレスヘッドフォン
２０１ プリアンプ基板
３０１ ＡＶアンプ基板
４０１ トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプ基板

Claims (2)

1. 圧電素子からなる振動検出センサと、前記センサと接続され、前記センサからのアナログ電圧を変換増幅するプリアンプと、前記プリアンプと接続され、前記プリアンプで変換増幅されたアナログ電圧を増幅するＡＶアンプと、前記ＡＶアンプと接続され、前記ＡＶアンプで増幅されたアナログ電圧を赤外線波長に変換する、トランスミッター式コードレスヘッドフォンアンプと、電源と、トランスミッター式コードレスヘッドフォンと、を備えた、回転体・摺動体から発生する異常音を聴き取り診断する、ノイズ聴診器。
2. 前記プリアンプに、電子式無接点メータリレーが接続されている、請求項１記載のノイズ聴診器。

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