JP2010096552A - Method and device of calibrating vibration velocity sensor - Google Patents
Method and device of calibrating vibration velocity sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010096552A JP2010096552A JP2008265736A JP2008265736A JP2010096552A JP 2010096552 A JP2010096552 A JP 2010096552A JP 2008265736 A JP2008265736 A JP 2008265736A JP 2008265736 A JP2008265736 A JP 2008265736A JP 2010096552 A JP2010096552 A JP 2010096552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed sensor
- vibration speed
- turntable
- vibration
- scale factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 70
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 14
- FEPMHVLSLDOMQC-UHFFFAOYSA-N virginiamycin-S1 Natural products CC1OC(=O)C(C=2C=CC=CC=2)NC(=O)C2CC(=O)CCN2C(=O)C(CC=2C=CC=CC=2)N(C)C(=O)C2CCCN2C(=O)C(CC)NC(=O)C1NC(=O)C1=NC=CC=C1O FEPMHVLSLDOMQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
本発明は地震や建物の揺れ等の振動速度を計測する振動速度センサの校正方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for calibrating a vibration speed sensor that measures vibration speeds such as earthquakes and shaking of buildings.
従来の振動速度センサとしては、特許文献1に記載されるものが知られている。この特許文献1で記載されたサーボ型振動計では、振子を備えており、振子に作用した振動変位が変位検出器によって電気信号に変換され、この変位出力がアンプを介して駆動部へと供給されるようになっている。振子に作用した振動は変位検出器によって、その振子の変位が電気信号として検出され、これがアンプを介して出力されると同時に、アンプからの電気信号は、微分回路を経て駆動部に帰還されて、駆動部では、振子の変位の微分出力の大きさに対応した復元力が働き、振子が元の位置に戻される力が発生される。 As a conventional vibration speed sensor, the one described in Patent Document 1 is known. The servo-type vibrometer described in Patent Document 1 includes a pendulum, and vibration displacement acting on the pendulum is converted into an electric signal by a displacement detector, and this displacement output is supplied to a drive unit via an amplifier. It has come to be. The vibration acting on the pendulum is detected by the displacement detector as an electrical signal of the pendulum. This is output via the amplifier. At the same time, the electrical signal from the amplifier is fed back to the drive unit via the differentiation circuit. In the drive unit, a restoring force corresponding to the magnitude of the differential output of the displacement of the pendulum acts, and a force that returns the pendulum to its original position is generated.
アンプのゲインを大きく設定することにより、振子の変位量は、振動計の空間に対する変位の速度に比例することになるので、アンプからの出力を速度信号として得ることができるようになっている。 By setting the gain of the amplifier large, the amount of displacement of the pendulum is proportional to the speed of displacement with respect to the space of the vibrometer, so that the output from the amplifier can be obtained as a speed signal.
また、本件特許出願人による特願2008−67097号では、振子の変位を検出するピックアップからの出力信号を周波数によって高域信号と低域信号とに弁別する弁別手段と、前記弁別手段からの高域信号を増幅して帰還信号とする第1増幅手段と、前記弁別手段からの高域信号を積分して振動速度信号とする積分手段と、前記弁別手段からの低域信号を微分して帰還信号とする微分手段と、前記弁別手段からの低域信号を増幅して振動速度信号とする第2増幅手段と、を有し、広い帯域で高感度な振動速度信号が得られるサーボ型振動速度センサが提案されている。 In Japanese Patent Application No. 2008-67097 filed by the present applicant, a discrimination means for discriminating an output signal from a pickup for detecting the displacement of a pendulum into a high frequency signal and a low frequency signal according to frequency, and a high frequency from the discrimination means. A first amplifying means for amplifying the area signal to obtain a feedback signal; an integrating means for integrating the high-frequency signal from the discriminating means to obtain a vibration speed signal; and a feedback by differentiating the low-frequency signal from the discriminating means. Servo-type vibration speed having a differential means for making a signal and a second amplification means for amplifying a low-frequency signal from the discrimination means to make a vibration speed signal, and obtaining a highly sensitive vibration speed signal in a wide band Sensors have been proposed.
ところで、このような振動速度センサを実用化する場合、そのスケールファクタの校正を行う必要がある。そこで、校正のために、図14に示すような振動運動を発生する振動装置を使用することが考えられる。 By the way, when such a vibration speed sensor is put into practical use, it is necessary to calibrate the scale factor. Therefore, it is conceivable to use a vibration device that generates a vibration motion as shown in FIG. 14 for calibration.
図14の振動装置は、振動ユニット42と、振動ユニット42に結合された振動台44と、振動台44を案内する基台46と、振動ユニット42の振幅と周波数を制御するコントローラ48と、から成り、振動台44は、基台46上を水平方向に直線的に振動可能となっており、校正されるべき振動速度センサSは、振動台44上に入力軸を振動方向に合わせて設置され、コントローラ48から与えられた振幅と周波数を持つ振動速度信号を検出して出力するので、この出力信号からスケールファクタを校正することが考えられる。
14 includes a
しかしながら、この種の振動装置では、振動ユニット42のストロークに制限があり、周波数が低く大振幅の振動を発生させるのは困難であるという問題がある。
However, this type of vibration device has a problem that the stroke of the
例えば、振動速度をA=1 [m/sec]、振動周波数をf=0.1 [Hz]とすると、振動振幅である振動変位a[m]は For example, if the vibration speed is A = 1 [m / sec] and the vibration frequency is f = 0.1 [Hz], the vibration displacement a [m], which is the vibration amplitude, is
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、その目的は、振幅が大きい振動を発生させることができて、この振動を用いて振動速度センサのスケールファクタの校正を行うことができる振動速度センサ校正方法及び装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to calibrate a vibration speed sensor capable of generating a vibration having a large amplitude and calibrating the scale factor of the vibration speed sensor using the vibration. It is to provide a method and apparatus.
上記目的を達成するために、本発明は、振動速度センサのスケールファクタを校正する振動速度センサ校正方法において、
回転駆動源に結合された回転台に、前記振動速度センサをその入力軸が回転台の回転方向に合うように設置し、
前記回転台をある回転周波数で振動するように回転し、振動速度センサに振動する振動速度が入力されるようにし、
振動速度センサからの出力信号を取得し、
前記取得した出力信号からスケールファクタを算出する、
ことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a vibration speed sensor calibration method for calibrating a scale factor of a vibration speed sensor.
The vibration speed sensor is installed on a turntable coupled to a rotation drive source so that the input shaft thereof matches the rotation direction of the turntable,
The rotating table is rotated so as to vibrate at a certain rotation frequency, and a vibration speed that vibrates is input to the vibration speed sensor.
Obtain the output signal from the vibration speed sensor,
Calculating a scale factor from the acquired output signal;
It is characterized by that.
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の前記回転台に加速度センサを、その入力軸が回転台の回転方向に合うように設置し、
前記加速度センサからの出力信号を振動速度センサからの出力信号と併せて取得し、
前記スケールファクタの算出は、前記取得した加速度センサからの出力信号を用いる、
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, an acceleration sensor is installed on the turntable according to the first aspect of the invention so that its input shaft matches the rotation direction of the turntable,
Obtaining an output signal from the acceleration sensor together with an output signal from the vibration speed sensor;
The calculation of the scale factor uses an output signal from the acquired acceleration sensor.
It is characterized by that.
請求項3記載の本発明は、請求項1記載の前記回転台に加速度センサを、その入力軸が回転台の回転方向と直交する半径方向に合うように設置し、
前記加速度センサからの出力信号を振動速度センサからの出力信号と併せて取得し、
前記スケールファクタの算出は、前記取得した加速度センサからの出力信号を用いる、
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, an acceleration sensor is installed on the turntable according to the first aspect so that an input shaft thereof is aligned with a radial direction orthogonal to the rotation direction of the turntable,
Obtaining an output signal from the acceleration sensor together with an output signal from the vibration speed sensor;
The calculation of the scale factor uses an output signal from the acquired acceleration sensor.
It is characterized by that.
請求項4記載の本発明は、請求項2または3記載の前記スケールファクタの算出には、前記加速度センサの予め校正されたスケールファクタを用いることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, a scale factor calibrated in advance of the acceleration sensor is used for the calculation of the scale factor according to the second or third aspect.
請求項5記載の本発明は、請求項2ないし4のいずれか1項に記載の前記加速度センサと前記振動速度センサとを、回転台の同一円周上に配置することを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is characterized in that the acceleration sensor and the vibration speed sensor according to any one of the second to fourth aspects are arranged on the same circumference of a turntable.
請求項6記載の本発明は、請求項1記載の方法において、前記回転台に校正済みの基準振動速度センサを、その入力軸が回転台の回転方向に合うように設置し、
前記基準振動速度センサからの出力信号を振動速度センサからの出力信号と併せて取得し、
前記スケールファクタの算出は、前記取得した基準振動速度センサからの出力信号と、該基準振動速度センサの予め校正されたスケールファクタとを用いる、
ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method according to the first aspect, the calibrated reference vibration speed sensor is installed on the turntable so that an input shaft thereof matches a rotation direction of the turntable.
Obtaining an output signal from the reference vibration speed sensor together with an output signal from the vibration speed sensor;
The calculation of the scale factor uses an output signal from the acquired reference vibration speed sensor and a pre-calibrated scale factor of the reference vibration speed sensor.
It is characterized by that.
請求項7記載の本発明は、請求項6記載の前記基準振動速度センサと前記振動速度センサとを、回転台の同一円周上に配置することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, the reference vibration speed sensor according to the sixth aspect and the vibration speed sensor are arranged on the same circumference of a turntable.
請求項8記載の本発明は、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の振動速度センサ校正方法に用いる振動速度センサ校正装置であって、
回転駆動源と、回転駆動源に結合された回転台と、回転台を回転可能に支持する基台と、回転台の回転周波数を制御するコントローラと、を備える。
The present invention according to
A rotation drive source; a turntable coupled to the rotation drive source; a base that rotatably supports the turntable; and a controller that controls a rotation frequency of the turntable.
本発明によれば、回転台をある回転周波数で振動させるように回転させることで、回転台の寸法を大きくしなくとも、大きな振幅の振動運動を発生させることができる。よって、振動速度の大きい運動も実現することができ、精度よく振動速度センサのスケールファクタを算出することができる。 According to the present invention, by rotating the turntable so as to vibrate at a certain rotation frequency, it is possible to generate a vibration motion having a large amplitude without increasing the size of the turntable. Therefore, it is possible to realize a motion with a large vibration speed, and to calculate the scale factor of the vibration speed sensor with high accuracy.
すでに校正された加速度センサまたは基準振動速度センサを回転台に設置して、同時に出力信号を取得して、これらの出力信号を用いることにより、スケールファクタの算出の為に必要なパラメータを減らすことができる。 By installing an already calibrated acceleration sensor or reference vibration speed sensor on the turntable, simultaneously obtaining output signals and using these output signals, the parameters required for calculating the scale factor can be reduced. it can.
加速度センサまたは基準振動速度センサを回転台の同一円周上に配置することにより、スケールファクタの算出の為に必要なパラメータをさらに減らすことができる。 By arranging the acceleration sensor or the reference vibration speed sensor on the same circumference of the turntable, it is possible to further reduce the parameters necessary for calculating the scale factor.
以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図3は、本発明の振動速度センサ校正方法を実施する振動速度センサ校正装置の第1実施形態を示す図である。
(First embodiment)
1 to 3 are views showing a first embodiment of a vibration speed sensor calibration apparatus for performing the vibration speed sensor calibration method of the present invention.
振動速度センサ校正装置10は、回転駆動源が内蔵された回転ユニット12と、回転ユニット12の回転駆動源に結合された回転台14と、回転台14を支持する基台16と、回転台14の回転周波数を制御するコントローラ18と、回転センサ20と、記録装置22と、解析装置24と、から成る。回転台14は、好ましくはエアベアリングによって基台16に回転可能に支持されている。
The vibration speed
校正するべき振動速度センサSは回転台14上に入力軸を回転台14の回転方向に合わせて設置され、振動速度センサSから出力される信号は、記録装置22においてアナログ又はデジタル信号として記録される。また、記録装置22で記録された信号は、解析装置24において解析される。記録装置22及び解析装置24は、同一の装置として構成することができ、例えば、コンピュータで構成することができる。また、記録装置22は、スリップリング等を介した適当な接続手段によって振動速度センサSと接続されて、回転台14から離れた場所に設置することができ、または、回転台14上に設置することも可能である。
The vibration speed sensor S to be calibrated is installed on the
コントローラ18は、回転台14を制御された回転周波数で動作させるものであり、回転ユニット12のためのドライバ回路を含み、駆動信号を回転ユニット12に供給する。
The
ここで、コントローラ18は、回転台14が回転周波数f0[Hz]で振動するように、回転させる。これによって、回転台14は、ω0=2πf0とすると、tを時間として、回転角速度ω[rad/sec]が
Here, the
以上のコントローラ18の制御は、(2)式に基づいてコントローラ18が逐次演算した値に基づいて駆動信号を出力するとよく、または、コントローラ18以外のコンピュータによって(2)式を演算した値をコントローラ18に指示信号として外部から与えてもよい。あるいは、外部から正弦波信号を与えてこの信号に追従させる方法で、コントローラ18に駆動信号を出力させてもよい。
The above control of the
回転センサ20は、回転台14の回転角度を検出するためのものであり、例えば、回転台14の所定回転角ごとにパルス信号を出力するエンコーダで構成することができる。回転センサ20からの信号は、記録装置22において角度に変換されて、記録される。
The
コントローラ18から与えられた回転周波数f0に従って、回転台14が回転角速度ωで回転・振動すると、振動速度センサSは、その回転台14の振動速度を検出して電圧Evとして出力する。出力電圧Evは記録装置22で記録され、以下に示す解析処理等によってスケールファクタが校正される。
According to the rotation frequency f 0 supplied from the
図2は回転台14上の振動速度センサSの設置例を示す。(2)式のような回転角速度を与えた場合、図2の回転半径r[m]の点の回転方向の速度vφは、
FIG. 2 shows an installation example of the vibration speed sensor S on the
図3は校正対象の振動速度センサSのスケールファクタを示す。入力速度をvi[m/sec]、出力電圧をEv[V]とすると、振動速度センサSのスケールファクタSv[V/m/sec]は FIG. 3 shows the scale factor of the vibration speed sensor S to be calibrated. When the input speed is v i [m / sec] and the output voltage is E v [V], the scale factor S v [V / m / sec] of the vibration speed sensor S is
また、記録装置22では、回転センサ20からのパルス信号を計数することにより、角度に換算しており、このEvのピーク値になるときの角度を求めて記録する。
Further, the
解析装置24による処理により、または解析装置24を用いて作業者が処理することにより、振動速度センサSの電圧の、Evの振幅値(ピーク値または実効値等)|Ev|と、コントローラ18で用いたω0またはf0と、前記Evのピーク値間の角度差から求めた振幅a0[rad]と、既知である振動速度センサSの設置点の回転半径rを用いて、(6)からスケールファクタSvを求めることができる。振幅a0は他の任意の手段によって求めることもできる。
Treatment with
また、コントローラ18においてω0を変化させることによって、スケールファクタSvの周波数特性を求めることができる。
Further, by changing the omega 0 in the
実現可能な寸法の回転台14において、回転台14を複数周に渡り、回転させるようにして振動させることにより、大きな振幅の振動運動を発生させることができる。よって、振動速度の大きい運動も実現することができ、広い振動速度範囲で振動速度センサSの校正を行うことができる。
In the
(第2実施形態)
図4〜図6は、本発明の振動速度センサ校正方法を実施する振動速度センサ校正装置の第2実施形態を示す図である。第1実施形態と同様の手段は同一の符号を付し、その詳細説明を省略する。
(Second Embodiment)
4-6 is a figure which shows 2nd Embodiment of the vibration speed sensor calibration apparatus which implements the vibration speed sensor calibration method of this invention. Means similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この実施形態の振動速度センサ校正装置10では、回転台14上に校正するべき振動速度センサSの他に、加速度センサ28が設置されており、回転台14上の振動速度センサSの入力軸は回転方向に設置され、加速度センサ28の入力軸は校正すべき振動速度センサSと同じく回転方向に設置される。
In the vibration speed
校正すべき振動速度センサSは、コントローラ18によって制御された回転台14の振動に対して、その振動の振動速度を検出して出力信号を出力する一方で、加速度センサ28は、コントローラ18によって制御された回転台14の振動に対して、その振動の振動加速度を検出して出力信号を出力する。
The vibration speed sensor S to be calibrated detects the vibration speed of the
以下、第2実施形態による振動速度センサ校正装置10の作用を説明する。
Hereinafter, the operation of the vibration speed
図5は回転台14上の速度センサSと加速度センサ28の設置例を示す。(2)式のような回転角速度を与えた場合、図5の回転半径r1[m]の点の回転方向の加速度αφは
FIG. 5 shows an installation example of the speed sensor S and the
図6は加速度センサ28のスケールファクタを示す。入力加速度をαi[m/sec2]、出力電圧をEα[V]とすると、加速度センサ28のスケールファクタSα[V/m/sec2]は
FIG. 6 shows the scale factor of the
この(11)式には、回転台の回転角度の振幅a0が含まれていない。測定値であるEvの振幅値(ピーク値または実効値等)の|Ev|、Eαの振幅値(ピーク値または実効値等)である|Eα|の他に、加速度センサ28のスケールファクタSαと、振動の周波数f0(ω0=2πf0)の値、回転台の回転半径rとr1を用いて、振動速度センサSのスケールファクタSvを決定することができる。
This equation (11) does not include the amplitude a 0 of the rotation angle of the turntable. Amplitude value of a measure E v of (peak value or effective value, etc.) | E v |, the amplitude value of E alpha (peak value or effective value, etc.) | E alpha | other, the
こうして、第2実施形態でも第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。さらに、第1実施形態では、(6)式でスケールファクタを求めて校正する際に、必要なパラメータとして回転台14の振動の振幅a0の測定が必要になるが、この第2実施形態では、振幅a0の測定を不要にすることができる。これによって、必要な測定値は、振動速度センサSと加速度センサ28からそれぞれ出力される電圧値だけであり、この電圧値は電気信号であり一般に精度よく測定できるので、振動速度センサSのスケールファクタSvを精度よく決定することができる。
Thus, the second embodiment can provide the same operations and effects as the first embodiment. Furthermore, in the first embodiment, when the scale factor is obtained by the equation (6) and calibrated, it is necessary to measure the vibration amplitude a 0 of the
(第3実施形態)
図7〜図9は、本発明の振動速度センサ校正方法を実施する振動速度センサ校正装置の第3実施形態を示す図である。第1及び第2実施形態と同様の手段は同一の符号を付し、その詳細説明を省略する。
(Third embodiment)
7-9 is a figure which shows 3rd Embodiment of the vibration speed sensor calibration apparatus which implements the vibration speed sensor calibration method of this invention. The same means as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この実施形態の振動速度センサ校正装置10では、回転台14上に校正するべき振動速度センサSの他に、加速度センサ30が設置されており、回転台14上の振動速度センサSの入力軸は回転方向に設置され、加速度センサ30の入力軸は校正すべき振動速度センサの入力軸と同じ回転方向に直交する半径方向に設置されている。
In the vibration speed
振動速度センサSは、コントローラ18によって制御された回転台14の振動に対して、その振動の振動速度を検出して出力信号を出力する一方で、加速度センサ30は、コントローラ18によって制御された回転台14の振動に対して、その振動の振動加速度を検出して出力信号を出力する。
The vibration speed sensor S detects the vibration speed of the
以下、第3実施形態による振動速度センサ校正装置10の作用を説明する。
Hereinafter, the operation of the vibration speed
図8に回転台14上の振動速度センサSと加速度センサ30の設置例を示す。(2)式のような回転角速度を与えた場合、図8の回転半径r1[m]の点の半径方向の加速度αrは
FIG. 8 shows an installation example of the vibration speed sensor S and the
図9は加速度センサ30のスケールファクタを示す。入力加速度をβi[m/sec2]、出力電圧をEβ[V]とすると、加速度センサ30のスケールファクタSβ [V/m/sec2]は
FIG. 9 shows the scale factor of the
(13)式のαrと(14)式のβiが等しければ If α r in equation (13) is equal to β i in equation (14)
この(17)式には、回転台の回転角度の振幅a0及び振動の周波数f0(ω0=2πf0)が含まれていない。測定値であるEvの振幅値(ピーク値または実効値等)の|Ev|、Eβの振幅値(ピーク値または実効値等)である|Eβ|の他に、加速度センサ30のスケールファクタSβと、回転台の回転半径rとr1の値を用いて、振動速度センサSのスケールファクタSvを決定することができる。
This equation (17) does not include the amplitude a 0 of the rotation angle of the turntable and the vibration frequency f 0 (ω 0 = 2πf 0 ). Amplitude value of a measure E v of (peak value or effective value, etc.) | E v |, the amplitude value of the E beta (peak value or effective value, etc.) | E beta | other, the
この結果、第3実施形態でも、第2実施形態と同様の作用効果が得られ、スケールファクタSvを求めるのに必要なパラメータを減らすことができる。低い周波数の振動に対して、(15)式より加速度センサ30の出力は、2倍の周波数の信号が得られるので、測定が容易である。
As a result, even in the third embodiment, the same effect as the second embodiment can be obtained, it is possible to reduce the necessary parameters for determining the scale factor S v. The measurement of the output of the
第2実施形態及び第3実施形態においては、加速度センサ28、30のスケールファクタを予め求めておくことで加速度センサ28、30を基準としている。振動の周波数f0(ω0=2πf0)の値をコントローラ18から与えれば、後は電圧値の測定のみで、与えた振動の周波数f0(ω0=2πf0)における振動速度センサSのスケールファクタが決定できるので、校正が容易である。
In 2nd Embodiment and 3rd Embodiment, the
尚、加速度センサ28、30のスケールファクタは、振動速度センサSと異なり、公知の方法により簡単に求めることができ、重力加速度を利用したり、任意の遠心加速度を加速度センサに与えたり、または、電気信号を疑似的に与える等の方法で、校正を行うことができる。加速度センサ28、30は、振動速度センサSと異なり、直流成分を検出し、また、低い周波数帯域において、そのスケールファクタの周波数特性が小さいので、簡単に正確なスケールファクタを求めることができる。
Note that the scale factors of the
図10は、入力軸が回転方向の振動速度センサSの出力電圧Evと、本発明による第2実施形態による入力軸が振動速度センサSと同じ回転方向に設置された加速度センサ28の出力電圧Eαと、本発明による第3実施形態の方法による入力軸が振動速度センサSと同じ回転方向に直交する半径方向に設置された加速度センサ30の出力電圧Eβの例を示す。図10では周波数が0.1[Hz]の例となっている。このような出力電圧の振幅値(ピーク値または実効値等)を測定することで、予め基準とする加速度センサ28、30のスケールファクタが分かっていれば、(11)式または(17)式により校正すべき振動速度センサSのスケールファクタを求めることができる。
FIG. 10 shows the output voltage E v of the vibration speed sensor S whose input shaft is in the rotation direction, and the output voltage of the
(第2実施形態及び第3実施形態の一例)
図11及び図12は、第2実施形態及び第3実施形態の一例として、加速度センサ28または30が、校正すべき振動速度センサSと同一円周上に設置されている設置例を示す。
(An example of the second embodiment and the third embodiment)
11 and 12 show an installation example in which the
校正すべき振動速度センサSと、加速度センサ28または30は、治具32によって一緒に回転台14に取り付けられている。治具32を用いることで、振動速度センサS、加速度センサ28または30を個々に同一半径に調整して設置する必要がなくなり、設置が容易になる。
The vibration speed sensor S to be calibrated and the
このように、同一円周上に設置することで(12)式は Thus, by installing on the same circumference, equation (12) becomes
(第4実施形態)
図13は、本発明の振動速度センサ校正方法を実施する振動速度センサ校正装置の第4実施形態を示す図である。前実施形態と同様の手段は同一の符号を付し、その詳細説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a diagram showing a fourth embodiment of the vibration velocity sensor calibration apparatus for performing the vibration velocity sensor calibration method of the present invention. The same means as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この実施形態の振動速度センサ校正装置10では、回転台14上に校正するべき振動速度センサSの他に、既に校正済みの基準となる基準振動速度センサ34が回転半径r1上に設置されており、回転台14上の振動速度センサSの入力軸は回転方向に設置され、基準振動速度センサ34の入力軸は校正すべき振動速度センサと同じ入力軸に設置されている。基準振動速度センサ34は、例えば、第1ないし第3実施形態のいずれかの方法により予め校正を行うことができる。
In the vibration velocity
基準振動速度センサ34のスケールファクタをSRvとし、基準振動速度センサ34の出力電圧ERvの振幅値(ピーク値または実効値等)を|ERv|とすると、
If the scale factor of the reference
(21)式により、測定値であるEvの振幅値(ピーク値または実効値等)の|Ev|、ERVの振幅値(ピーク値または実効値等)である|ERv|の他に、基準振動速度センサ34のスケールファクタSRvと、回転台の回転半径rとr1とを用いて、振動速度センサSのスケールファクタSvを決定することができる。
According to the equation (21), | E v | of the amplitude value (peak value or effective value, etc.) of E v which is a measured value, | E Rv | other than the amplitude value (peak value or effective value, etc.) of E RV In addition, the scale factor S v of the vibration speed sensor S can be determined using the scale factor S Rv of the reference
校正するべき振動速度センサSと基準振動速度センサ34とを同一円周上に設置することにより、R=1、即ちr=r1となり、一層簡単にスケールファクタSvを算出することができる。
By installing the vibration speed sensor S to be calibrated and the reference
10 振動速度センサ校正装置
12 回転ユニット
14 回転台
16 基台
18 コントローラ
28、30 加速度センサ
34 基準振動速度センサ
S 校正するべき振動速度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
回転駆動源に結合された回転台に、前記振動速度センサをその入力軸が回転台の回転方向に合うように設置し、
前記回転台をある回転周波数で振動するように回転し、振動速度センサに振動する振動速度が入力されるようにし、
振動速度センサからの出力信号を取得し、
前記取得した出力信号からスケールファクタを算出する、
ことを特徴とする振動速度センサ校正方法。 In the vibration speed sensor calibration method for calibrating the scale factor of the vibration speed sensor,
The vibration speed sensor is installed on a turntable coupled to a rotation drive source so that the input shaft thereof matches the rotation direction of the turntable,
The rotating table is rotated so as to vibrate at a certain rotation frequency, and a vibration speed that vibrates is input to the vibration speed sensor.
Obtain the output signal from the vibration speed sensor,
Calculating a scale factor from the acquired output signal;
A vibration speed sensor calibration method characterized by the above.
前記加速度センサからの出力信号を振動速度センサからの出力信号と併せて取得し、
前記スケールファクタの算出は、前記取得した加速度センサからの出力信号を用いる、
ことを特徴とする請求項1記載の振動速度センサ校正方法。 Install the acceleration sensor on the turntable so that its input shaft matches the rotation direction of the turntable,
Obtaining an output signal from the acceleration sensor together with an output signal from the vibration speed sensor;
The calculation of the scale factor uses an output signal from the acquired acceleration sensor.
The vibration speed sensor calibration method according to claim 1.
前記加速度センサからの出力信号を振動速度センサからの出力信号と併せて取得し、
前記スケールファクタの算出は、前記取得した加速度センサからの出力信号を用いる、
ことを特徴とする請求項1記載の振動速度センサ校正方法。 An acceleration sensor is installed on the turntable so that its input shaft is aligned with a radial direction perpendicular to the rotation direction of the turntable,
Obtaining an output signal from the acceleration sensor together with an output signal from the vibration speed sensor;
The calculation of the scale factor uses an output signal from the acquired acceleration sensor.
The vibration speed sensor calibration method according to claim 1.
前記基準振動速度センサからの出力信号を振動速度センサからの出力信号と併せて取得し、
前記スケールファクタの算出は、前記取得した基準振動速度センサからの出力信号と、該基準振動速度センサの予め校正されたスケールファクタとを用いる、
ことを特徴とする請求項1記載の振動速度センサ校正方法。 A calibrated reference vibration speed sensor is installed on the turntable so that its input shaft matches the rotation direction of the turntable,
Obtaining an output signal from the reference vibration speed sensor together with an output signal from the vibration speed sensor;
The calculation of the scale factor uses an output signal from the acquired reference vibration speed sensor and a pre-calibrated scale factor of the reference vibration speed sensor.
The vibration speed sensor calibration method according to claim 1.
回転駆動源と、回転駆動源に結合された回転台と、回転台を回転可能に支持する基台と、回転台の回転周波数を制御するコントローラと、を備える振動速度センサ校正装置。 A vibration speed sensor calibration apparatus for use in the vibration speed sensor calibration method according to any one of claims 1 to 7,
A vibration speed sensor calibration apparatus comprising: a rotation drive source; a turntable coupled to the rotation drive source; a base that rotatably supports the turntable; and a controller that controls a rotation frequency of the turntable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008265736A JP5237042B2 (en) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Vibration speed sensor calibration method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008265736A JP5237042B2 (en) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Vibration speed sensor calibration method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010096552A true JP2010096552A (en) | 2010-04-30 |
JP5237042B2 JP5237042B2 (en) | 2013-07-17 |
Family
ID=42258352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008265736A Active JP5237042B2 (en) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Vibration speed sensor calibration method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5237042B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018159659A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 戸田建設株式会社 | Pseudo vibrator |
CN111765965A (en) * | 2020-06-30 | 2020-10-13 | 四川中鼎智能技术有限公司 | Method and system for detecting errors of vibration sensor of hydraulic unit, terminal equipment and readable storage medium |
CN112229505A (en) * | 2020-10-16 | 2021-01-15 | 中国航发沈阳发动机研究所 | Vibration sensor transverse vibration switching block and calibration structure thereof |
CN113075423A (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-06 | 珠海市精实测控技术有限公司 | Device for testing performance consistency of product built-in triaxial acceleration sensor |
CN113075424A (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-06 | 珠海市精实测控技术有限公司 | Method for testing performance consistency of product built-in triaxial acceleration sensor |
CN113189368A (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-30 | 珠海市精实测控技术有限公司 | Method for testing performance consistency of built-in acceleration sensor of product |
CN113189369A (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-30 | 珠海市精实测控技术有限公司 | Device for testing performance consistency of built-in acceleration sensor of product |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110455404A (en) * | 2019-08-13 | 2019-11-15 | 中国长江电力股份有限公司 | A kind of Hydropower Unit vibration throw sensor integrated correction instrument |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0344561A (en) * | 1989-06-30 | 1991-02-26 | Deutsche Forsch & Vers Luft Raumfahrt Ev | Method and device for determining acceleration |
JPH04190162A (en) * | 1990-11-22 | 1992-07-08 | Fujitsu Ltd | Method for calibrating acceleration sensor |
JPH0628698Y2 (en) * | 1987-03-23 | 1994-08-03 | 株式会社東京測振 | Servo type geophone |
JPH09222355A (en) * | 1995-12-12 | 1997-08-26 | Akashi:Kk | Device for calibrating vibration pick-up |
JPH112643A (en) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Denso Corp | Equipment for inspecting frequency characteristic of acceleration sensor |
JP2004279322A (en) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Toshiba Corp | Device and system for diagnosing bearing of rotating machine, mobile terminal equipment, and function extension card |
JP2006226680A (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Calibration method of acceleration sensor and acceleration measuring device |
JP2006234487A (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Toshiba Corp | Calibration system, amplifier, diagnostic device, and computer program |
-
2008
- 2008-10-14 JP JP2008265736A patent/JP5237042B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0628698Y2 (en) * | 1987-03-23 | 1994-08-03 | 株式会社東京測振 | Servo type geophone |
JPH0344561A (en) * | 1989-06-30 | 1991-02-26 | Deutsche Forsch & Vers Luft Raumfahrt Ev | Method and device for determining acceleration |
JPH04190162A (en) * | 1990-11-22 | 1992-07-08 | Fujitsu Ltd | Method for calibrating acceleration sensor |
JPH09222355A (en) * | 1995-12-12 | 1997-08-26 | Akashi:Kk | Device for calibrating vibration pick-up |
JPH112643A (en) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Denso Corp | Equipment for inspecting frequency characteristic of acceleration sensor |
JP2004279322A (en) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Toshiba Corp | Device and system for diagnosing bearing of rotating machine, mobile terminal equipment, and function extension card |
JP2006226680A (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Calibration method of acceleration sensor and acceleration measuring device |
JP2006234487A (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Toshiba Corp | Calibration system, amplifier, diagnostic device, and computer program |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018159659A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 戸田建設株式会社 | Pseudo vibrator |
CN111765965A (en) * | 2020-06-30 | 2020-10-13 | 四川中鼎智能技术有限公司 | Method and system for detecting errors of vibration sensor of hydraulic unit, terminal equipment and readable storage medium |
CN111765965B (en) * | 2020-06-30 | 2021-05-25 | 四川中鼎智能技术有限公司 | Method and system for detecting errors of vibration sensor of hydraulic unit, terminal equipment and readable storage medium |
CN112229505A (en) * | 2020-10-16 | 2021-01-15 | 中国航发沈阳发动机研究所 | Vibration sensor transverse vibration switching block and calibration structure thereof |
CN113075423A (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-06 | 珠海市精实测控技术有限公司 | Device for testing performance consistency of product built-in triaxial acceleration sensor |
CN113075424A (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-06 | 珠海市精实测控技术有限公司 | Method for testing performance consistency of product built-in triaxial acceleration sensor |
CN113189368A (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-30 | 珠海市精实测控技术有限公司 | Method for testing performance consistency of built-in acceleration sensor of product |
CN113189369A (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-30 | 珠海市精实测控技术有限公司 | Device for testing performance consistency of built-in acceleration sensor of product |
CN113075424B (en) * | 2021-05-13 | 2023-12-26 | 珠海精实测控技术股份有限公司 | Method for testing performance consistency of built-in triaxial acceleration sensor of product |
CN113189368B (en) * | 2021-05-13 | 2023-12-26 | 珠海精实测控技术股份有限公司 | Method for testing performance consistency of built-in acceleration sensor of product |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5237042B2 (en) | 2013-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5237042B2 (en) | Vibration speed sensor calibration method and apparatus | |
US10564032B2 (en) | Vibration mode determining apparatus | |
CN107014480A (en) | Linear motor displacement amplitude detection method and detection means | |
CA3035279A1 (en) | Estimation of deflection of a cutting edge | |
JP6975031B2 (en) | Bearing inspection equipment | |
JP2007315918A5 (en) | ||
JPH05284689A (en) | Support apparatus for adjusting rotation body coupling part | |
JP2008267907A (en) | Device and method for measuring rotational balance of high-speed rotor | |
JP4732304B2 (en) | Tachometer and tachometer program | |
JPH11118591A (en) | Vibration analysis method and device of enclosure of disk device | |
US8171789B2 (en) | Dynamic balancing apparatus and method using simple harmonic angular motion | |
JP3907267B2 (en) | Vibrator with built-in sensor for measuring mechanical properties of biological surface | |
JP6554515B2 (en) | Vibration detection method for machine tools | |
JP5170837B2 (en) | Rotation angle detection method and apparatus | |
CN110596784B (en) | Testing device and testing method of earth sound sensing probe and readable storage medium | |
JP2003329512A (en) | Apparatus and method for measurement of natural oscillation frequency of roller bearing | |
JP2002071532A5 (en) | ||
JP2008180548A (en) | Measurement method and measuring device for mass unbalance of rotator | |
JP6406218B2 (en) | Torque measuring device accuracy judgment method | |
CN113418592B (en) | Composite measurement system and measurement method for shake-up meter measurement | |
JP2001141594A (en) | Dynamic balancing machine and its unbalance caluculation method | |
CN115307660B (en) | Broadband calibration device and calibration method suitable for calibrating angular vibration sensor | |
JP2822662B2 (en) | Measurement method of semiconductor acceleration detector | |
JPH08136338A (en) | Measuring device of vibration mode of rotating body | |
RU2526508C1 (en) | Method to assess dynamic characteristics of angular speed sensors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110908 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130319 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5237042 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160405 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |