JP2015210110A - FFT analyzer - Google Patents

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JP2015210110A JP2014090072A JP2014090072A JP2015210110A JP 2015210110 A JP2015210110 A JP 2015210110A JP 2014090072 A JP2014090072 A JP 2014090072A JP 2014090072 A JP2014090072 A JP 2014090072A JP 2015210110 A JP2015210110 A JP 2015210110A
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祥一 齋藤
Shoichi Saito
祥一 齋藤
裕彦 古川
Hirohiko Furukawa
裕彦 古川
一行 西村
Kazuyuki Nishimura
一行 西村
淳 梅澤
Atsushi Umezawa
淳 梅澤
優介 松木
Yusuke Matsuki
優介 松木
和彦 平栗
Kazuhiko Hirakuri
和彦 平栗
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an FFT analyzer that can display a tripartite graph including a high frequency component even in a spectrum detected by a spectrum analysis of an oscillation phenomenon whose fluctuation happens often and including the high frequency component.SOLUTION: An FFT analyzer 10 is configured to calculate a scale for displaying acceleration, velocity and displacement for each frequency in a displayed frequency spectrum in responce to reception of an instruction for displaying the acceleration, velocity ad displacement for each frequency when the frequency spectrum is displayed; and display a tripartite graph 200 in the frequency spectrum on a display 101 on the basis of the calculated scale.

Description

本発明は、ＦＦＴアナライザに関する。   The present invention relates to an FFT analyzer.

従来より、振動現象を解析するためにはＦＦＴアナライザが用いられている。ＦＦＴアナライザは、入力された信号波形をディジタル的（離散的）にサンプリングすることにより、データとして記憶し、記憶したデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理することによってスペクトル解析を行い、その結果を表示する。   Conventionally, FFT analyzers are used to analyze vibration phenomena. The FFT analyzer samples the input signal waveform digitally (discretely), stores it as data, performs spectrum analysis by FFT (fast Fourier transform) processing on the stored data, and displays the result To do.

例えば、従来のＦＦＴアナライザは、スペクトル解析を行い、その結果として図５のようなパワースペクトルを表示する。ここで、入力信号が加速度の場合、変位（振動の振幅）、速度及び加速度の表示は次のように行われる。例えば、周波数ごとの加速度を表示する指示を操作者から受け付けると、ＦＦＴアナライザは、図６のような周波数と加速度とのグラフを表示する。周波数ごとの速度を表示する指示を操作者から受け付けると、ＦＦＴアナライザは、加速度を積分する演算を行って、図７のような周波数と速度とのグラフを表示する。周波数と速度とのグラフにおいて、高周波の成分が表示されない場合、Ｙ軸のスケールを変更する必要がある。同様に、周波数ごとの変位を表示する指示を操作者から受け付けると、ＦＦＴアナライザは、速度を再度積分する演算を行って、図８のような周波数と変位とのグラフを表示する。周波数と変位とのグラフにおいて、高周波の成分が表示されない場合、Ｙ軸のスケールを変更する必要がある。   For example, a conventional FFT analyzer performs spectrum analysis and displays a power spectrum as shown in FIG. Here, when the input signal is acceleration, displacement (amplitude of vibration), speed, and acceleration are displayed as follows. For example, when an instruction to display acceleration for each frequency is received from the operator, the FFT analyzer displays a graph of frequency and acceleration as shown in FIG. When an instruction to display the speed for each frequency is received from the operator, the FFT analyzer performs a calculation to integrate the acceleration and displays a graph of frequency and speed as shown in FIG. If the high frequency component is not displayed in the frequency vs. speed graph, it is necessary to change the scale of the Y axis. Similarly, when an instruction to display the displacement for each frequency is received from the operator, the FFT analyzer performs an operation of integrating the velocity again, and displays a graph of frequency and displacement as shown in FIG. If the high frequency component is not displayed in the graph of frequency and displacement, it is necessary to change the scale of the Y axis.

このような振動現象の表示において、振動の周波数と、変位、速度及び加速度とを１つの図で表わすトリパタイトグラフが知られている。トリパタイトグラフは、横軸に周波数、縦軸に速度、横軸に対し右上がりの軸に加速度、左上がりの軸に変位がそれぞれ設定されている。   In the display of such a vibration phenomenon, a tripartite graph is known in which vibration frequency, displacement, velocity, and acceleration are represented by one figure. In the tripartite graph, a frequency is set on the horizontal axis, a speed is set on the vertical axis, an acceleration is set on the axis rising to the right, and a displacement is set on the axis rising on the left.

例えば、特許文献１は、振動を監視するためにトリパタイトグラフを表示する。
特許文献１の振動監視警報システムは、各センサ組の振動データの表示部の上に設けられた「モニタ」ボタンがマウスでクリックされると、振動データを２秒ごとにＦＦＴ処理により周波数変換し、画面の右側に通常の表示と同様の振動データの波形を表示し、その左側には、表示中の振動データに対応するトリパタイトグラフを表示する。 For example, Patent Document 1 displays a tripartite graph in order to monitor vibration.
The vibration monitoring alarm system of Patent Document 1 converts the frequency of vibration data by FFT processing every 2 seconds when the “monitor” button provided on the vibration data display section of each sensor set is clicked with the mouse. A waveform of vibration data similar to the normal display is displayed on the right side of the screen, and a tripartite graph corresponding to the vibration data being displayed is displayed on the left side.

特開２００１−５９７７０号公報JP 2001-59770 A

上述のように、従来のＦＦＴアナライザでは、周波数ごとの加速度、速度又は変位を見るために、操作者はそれぞれの表示を指定する必要がある。さらに、従来のＦＦＴアナライザでは、スペクトル解析において検出されている高周波の成分を周波数ごとの加速度の表示は表示できるのに、周波数ごとの速度の表示や、周波数ごとの変位の表示は、縦軸のスケールを変更しないと高周波の成分が表示されない場合がある。
また、特許文献１で開示されているトリパタイトグラフの表示は、スペクトル解析をして検出された高周波の成分についても表示するようなものではない。
さらに、スペクトル解析をリアルタイムで行う場合は、入力された信号波形が常に変化をしているため、一度設定したスケールでは波形が表示されなくなったり、波形がはみ出して表示されたりすることがある。特に変動の多い振動現象を観察する場合は、高い頻度でＹ軸のスケールの変更をする必要がある。 As described above, in the conventional FFT analyzer, in order to see the acceleration, velocity, or displacement for each frequency, the operator needs to specify each display. Furthermore, in the conventional FFT analyzer, although the high-frequency component detected in the spectrum analysis can be displayed as the acceleration for each frequency, the speed display for each frequency and the displacement display for each frequency are displayed on the vertical axis. If the scale is not changed, high frequency components may not be displayed.
Moreover, the display of the tripartite graph disclosed in Patent Document 1 does not display high-frequency components detected by performing spectrum analysis.
Furthermore, when spectrum analysis is performed in real time, the input signal waveform is constantly changing, and therefore, the waveform may not be displayed at a scale once set or the waveform may protrude and be displayed. In particular, when observing a vibration phenomenon with many fluctuations, it is necessary to change the scale of the Y axis at a high frequency.

そこで、変動の多い振動現象のスペクトル解析で検出されたスペクトルであって高周波の成分を含むスペクトルであっても、高周波の成分を含めたトリパタイトグラフを表示することができるＦＦＴアナライザが求められている。   Accordingly, there is a need for an FFT analyzer that can display a tripartite graph including a high-frequency component even if it is a spectrum detected by spectrum analysis of a vibration phenomenon with many fluctuations and includes a high-frequency component. Yes.

本発明は、変動の多い振動現象のスペクトル解析で検出されたスペクトルであって高周波の成分を含むスペクトルであっても、高周波の成分を含めたトリパタイトグラフを表示することができるＦＦＴアナライザを提供することを目的とする。   The present invention provides an FFT analyzer capable of displaying a tripartite graph including a high-frequency component even if it is a spectrum detected by spectrum analysis of a vibration phenomenon with many fluctuations and including a high-frequency component. The purpose is to do.

具体的には、以下のような解決手段を提供する。
（１） 入力した信号をＦＦＴ処理し、周波数領域の信号波形を表示するＦＦＴアナライザであって、入力した信号からサンプリングしたデータをＦＦＴ処理するスペクトル算出手段と、前記スペクトル算出手段によって前記ＦＦＴ処理されたデータに基づいて周波数スペクトルを表示するスペクトル表示手段と、前記スペクトル表示手段によって前記周波数スペクトルが表示されているときに、前記周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するための指示を受け付ける表示指示受付手段と、前記表示指示受付手段によって受け付けられたことに応じて、前記スペクトル表示手段によって表示されている前記周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するためのスケールを算出するスケール算出手段と、前記スケール算出手段によって算出された前記スケールに基づいて、前記周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表わすトリパタイトグラフを表示するトリパタイトグラフ表示手段と、を備えるＦＦＴアナライザ。 Specifically, the following solutions are provided.
(1) An FFT analyzer that performs an FFT process on an input signal and displays a signal waveform in a frequency domain, and includes a spectrum calculation unit that performs FFT processing on data sampled from the input signal, and the FFT process performed by the spectrum calculation unit. Spectrum display means for displaying a frequency spectrum based on the obtained data, and instructions for displaying acceleration, velocity and displacement for each frequency in the frequency spectrum when the frequency spectrum is displayed by the spectrum display means. A display instruction receiving means for receiving and a scale for displaying acceleration, velocity and displacement for each frequency in the frequency spectrum displayed by the spectrum display means in response to being received by the display instruction receiving means. To scale FFT analyzer, and a tripartite graph display means for displaying a tripartite graph representing acceleration, velocity, and displacement for each frequency in the frequency spectrum based on the scale calculated by the scale calculation unit. .

（１）の構成によれば、ＦＦＴアナライザは、周波数スペクトルが表示されているときに、周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するための指示を受け付けたことに応じて、表示されている周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するためのスケールを算出し、算出したスケールに基づいて、周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表わすトリパタイトグラフを表示する。   According to the configuration of (1), the FFT analyzer displays the frequency displayed in response to receiving an instruction to display the acceleration, velocity, and displacement for each frequency when the frequency spectrum is displayed. A scale for displaying acceleration, velocity and displacement for each frequency in the spectrum is calculated, and a tripartite graph representing acceleration, velocity and displacement for each frequency in the frequency spectrum is displayed based on the calculated scale.

すなわち、ＦＦＴアナライザは、表示されている周波数スペクトル（例えば、高周波の成分を含む周波数スペクトル）における周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するためのスケールを算出し、算出したスケールに基づいて、トリパタイトグラフを表示する。
したがって、（１）に係るＦＦＴアナライザは、変動の多い振動現象のスペクトル解析で検出されたスペクトルであって高周波の成分を含むスペクトルであっても、高周波の成分を含めたトリパタイトグラフを表示することができる。 That is, the FFT analyzer calculates a scale for displaying acceleration, velocity, and displacement for each frequency in the displayed frequency spectrum (for example, a frequency spectrum including a high frequency component), and based on the calculated scale, the tripper is calculated. Display a tight graph.
Therefore, the FFT analyzer according to (1) displays a tripartite graph including a high-frequency component even if it is a spectrum detected by spectrum analysis of a vibration phenomenon with many fluctuations and including a high-frequency component. be able to.

（２） 前記スケール算出手段は、前記スペクトル表示手段によって表示されている前記周波数スペクトルのうち所定の大きさ以上の前記周波数スペクトルを表わすことができるように、加速度、速度及び変位を表示するためのスケールを算出する、（１）に記載のＦＦＴアナライザ。   (2) The scale calculation means displays acceleration, velocity, and displacement so that the frequency spectrum having a predetermined size or more can be represented among the frequency spectra displayed by the spectrum display means. The FFT analyzer according to (1), which calculates a scale.

したがって、（２）に係るＦＦＴアナライザは、変動の多い振動現象のスペクトル解析で検出されたスペクトルであって高周波の成分を含むスペクトルであっても、所定の大きさ以上の高周波の成分を含めたトリパタイトグラフを表示することができる。   Therefore, the FFT analyzer according to (2) includes a high-frequency component of a predetermined size or more even if the spectrum is a spectrum detected by spectrum analysis of a vibration phenomenon with many fluctuations and includes a high-frequency component. A tripartite graph can be displayed.

（３） 前記トリパタイトグラフ表示手段による前記トリパタイトグラフの表示をリアルタイムに制御するリアルタイム表示制御手段をさらに備える、（１）又は（２）に記載のＦＦＴアナライザ。   (3) The FFT analyzer according to (1) or (2), further comprising real-time display control means for controlling the display of the tripartite graph by the tripartite graph display means in real time.

したがって、（３）に係るＦＦＴアナライザは、リアルタイムにトリパタイトグラフを表示するので、変動の多い振動現象のスペクトル解析で検出されたスペクトルから、トリパタイトグラフをリアルタイムに表示することができる。   Therefore, since the FFT analyzer according to (3) displays the tripartite graph in real time, the tripartite graph can be displayed in real time from the spectrum detected by the spectrum analysis of the vibration phenomenon with many fluctuations.

（４） 前記リアルタイム表示制御手段は、前記スケール算出手段による前記スケールの算出と共に、前記トリパタイトグラフ表示手段による前記トリパタイトグラフの表示をリアルタイムに制御する、（３）に記載のＦＦＴアナライザ。   (4) The FFT analyzer according to (3), wherein the real-time display control unit controls the display of the tripartite graph by the tripartite graph display unit in real time together with the calculation of the scale by the scale calculation unit.

したがって、（４）に係るＦＦＴアナライザは、リアルタイムにスケールの算出を行ってトリパタイトグラフを表示するので、変動の多い振動現象のスペクトル解析で検出されたスペクトルであって高周波の成分を含むスペクトルであっても、高周波の成分を含めたトリパタイトグラフをリアルタイムに表示することができる。   Therefore, since the FFT analyzer according to (4) calculates the scale in real time and displays the tripartite graph, it is a spectrum that is detected by spectrum analysis of vibration phenomena with many fluctuations and includes a high-frequency component. Even so, a tripartite graph including high-frequency components can be displayed in real time.

本発明によれば、変動の多い振動現象のスペクトル解析で検出されたスペクトルであって高周波の成分を含むスペクトルであっても、高周波の成分を含めたトリパタイトグラフを表示することができる。   According to the present invention, a tripartite graph including a high-frequency component can be displayed even if it is a spectrum detected by spectrum analysis of a vibration phenomenon with many fluctuations and including a high-frequency component.

本発明の一実施形態に係るＦＦＴアナライザのトリパタイト表示機能の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the tripartite display function of the FFT analyzer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るＦＦＴアナライザによって表示されるトリパタイトグラフを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the tripartite graph displayed by the FFT analyzer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るＦＦＴアナライザによるトリパタイトグラフの表示の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the display of the tripartite graph by the FFT analyzer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るＦＦＴアナライザのトリパタイト表示処理のフローチャートである。It is a flowchart of the tripartite display process of the FFT analyzer which concerns on one Embodiment of this invention. 従来のＦＦＴアナライザによるパワースペクトルの表示の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the display of the power spectrum by the conventional FFT analyzer. 従来のＦＦＴアナライザによる周波数と加速度との表示の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the frequency and acceleration by the conventional FFT analyzer. 従来のＦＦＴアナライザによる周波数と速度との表示の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the frequency and speed by the conventional FFT analyzer. 従来のＦＦＴアナライザによる周波数と変位との表示の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the frequency and displacement by the conventional FFT analyzer.

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＦＦＴアナライザ１０のトリパタイト表示機能の構成を示すブロック図である。
ＦＦＴアナライザ１０は、スペクトル算出手段１１と、スペクトル表示手段１２と、表示指示受付手段１３と、スケール算出手段１４と、トリパタイトグラフ表示手段１５と、リアルタイム表示制御手段１６とを備える。各手段ごとに説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a tripartite display function of an FFT analyzer 10 according to an embodiment of the present invention.
The FFT analyzer 10 includes a spectrum calculation unit 11, a spectrum display unit 12, a display instruction reception unit 13, a scale calculation unit 14, a tripartite graph display unit 15, and a real-time display control unit 16. Each means will be described.

スペクトル算出手段１１は、入力した信号波形をディジタル的（離散的）にサンプリングし、データとして記憶させ、記憶させたデータをＦＦＴ処理する。
スペクトル表示手段１２は、スペクトル算出手段１１によってＦＦＴ処理されたデータに基づいて周波数スペクトルを表示する。 The spectrum calculation means 11 samples the input signal waveform digitally (discretely), stores it as data, and performs FFT processing on the stored data.
The spectrum display unit 12 displays a frequency spectrum based on the data subjected to the FFT process by the spectrum calculation unit 11.

表示指示受付手段１３は、スペクトル表示手段１２によって周波数スペクトルが表示されているときに、周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するための指示を受け付ける。具体的には、表示指示受付手段１３は、スペクトル表示手段１２によって表示される処理メニューの中から、例えば、トリパタイトグラフを表示するための指示が操作者によって選択されることによって、トリパタイトグラフの表示指示を受け付ける。   The display instruction receiving unit 13 receives an instruction for displaying the acceleration, speed, and displacement for each frequency in the frequency spectrum when the spectrum display unit 12 displays the frequency spectrum. Specifically, the display instruction receiving unit 13 selects, for example, an instruction for displaying a tripartite graph from the processing menu displayed by the spectrum display unit 12, so that the tripartite graph is displayed. The display instruction is accepted.

スケール算出手段１４は、表示指示受付手段１３によって受け付けられたことに応じて、スペクトル表示手段１２によって表示されている周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するためのスケールを算出する。スケール算出手段１４は、周波数スペクトルのうち所定の大きさ以上の周波数スペクトルを表わすことができるように、スケールを算出する。   The scale calculating unit 14 calculates a scale for displaying the acceleration, velocity, and displacement for each frequency in the frequency spectrum displayed by the spectrum display unit 12 in response to being received by the display instruction receiving unit 13. The scale calculation means 14 calculates a scale so that a frequency spectrum having a predetermined size or more can be represented in the frequency spectrum.

具体的には、スケール算出手段１４は、次のような手順でトリパタイトグラフの各軸（周波数軸、速度軸、加速度軸、変位軸）のスケールを算出する。トリパタイトグラフは、全軸が対数のグラフで表現される。
（１）所定の値以上のスペクトルを含む周波数の範囲、又は測定時の設定から、Ｘ軸（周波数軸）のスケールを算出する。
（２）求めた範囲内の周波数ごとのスペクトルの加速度を取得する。
（３）取得した加速度を積分し、速度を算出する。
（４）算出した速度を積分し、変位を算出する。
（５）算出した速度のうち、最大の速度と、最小の速度とに基づいて、Ｙ軸（速度軸）のスケールを算出する。
（６）Ｘ軸（周波数軸）のスケールと、Ｙ軸（速度軸）のスケールとに基づいて、加速度のスケールと、変位のスケールとを算出する。
（７）周波数と速度との関係を対数のグラフで表現する。加速度が同じ値である直線を求めて、加速度グリッドとする。変位が同じ値である直線を求めて、変位グリッドとする。 Specifically, the scale calculation means 14 calculates the scale of each axis (frequency axis, speed axis, acceleration axis, displacement axis) of the tripartite graph in the following procedure. The tripartite graph is expressed as a logarithmic graph with all axes.
(1) The X-axis (frequency axis) scale is calculated from a frequency range including a spectrum equal to or greater than a predetermined value or a setting at the time of measurement.
(2) The acceleration of the spectrum for each frequency within the obtained range is acquired.
(3) Integrate the acquired acceleration and calculate the speed.
(4) Integrate the calculated speed to calculate the displacement.
(5) A scale of the Y axis (speed axis) is calculated based on the maximum speed and the minimum speed among the calculated speeds.
(6) An acceleration scale and a displacement scale are calculated based on the X-axis (frequency axis) scale and the Y-axis (speed axis) scale.
(7) The relationship between frequency and speed is expressed by a logarithmic graph. A straight line having the same acceleration is obtained to obtain an acceleration grid. A straight line having the same displacement is obtained and used as a displacement grid.

トリパタイトグラフ表示手段１５は、スケール算出手段１４によって算出されたスケールに基づいて、周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表わすトリパタイトグラフ２００をディスプレイ１０１に表示する。   The tripartite graph display means 15 displays on the display 101 a tripartite graph 200 representing acceleration, speed and displacement for each frequency in the frequency spectrum based on the scale calculated by the scale calculation means 14.

リアルタイム表示制御手段１６は、トリパタイトグラフ表示手段１５によるトリパタイトグラフの表示をリアルタイムに制御する。さらに、リアルタイム表示制御手段は、スケール算出手段１４によるスケールの算出と共に、トリパタイトグラフ表示手段１５によるトリパタイトグラフの表示をリアルタイムに制御する。
具体的には、リアルタイム表示制御手段１６は、スペクトル算出手段１１によってサンプリングされるごとに、トリパタイトグラフ表示手段１５によるトリパタイトグラフの表示をリアルタイムに制御する。さらに、リアルタイム表示制御手段１６は、スケール算出手段１４によるスケールの算出を行う制御を行うと共に、算出したスケールに基づいてトリパタイトグラフ表示手段１５によるトリパタイトグラフ２００の表示を行う制御をリアルタイムに行う。 The real time display control means 16 controls the display of the tripartite graph by the tripartite graph display means 15 in real time. Further, the real-time display control means controls the display of the tripartite graph by the tripartite graph display means 15 in real time as well as the calculation of the scale by the scale calculation means 14.
Specifically, the real time display control means 16 controls the display of the tripartite graph by the tripartite graph display means 15 in real time every time the spectrum calculation means 11 samples. Further, the real-time display control unit 16 performs control for calculating the scale by the scale calculation unit 14 and performs control for displaying the tripartite graph 200 by the tripartite graph display unit 15 in real time based on the calculated scale. .

図２は、本発明の一実施形態に係るＦＦＴアナライザ１０によって表示されるトリパタイトグラフを説明するための図である。
図２のように、トリパタイトグラフは、Ｘ軸として周波数軸と、Ｙ軸として速度軸と、Ｘ軸に対し右上がりの加速度軸と、左上がりの変位軸とを有する。 FIG. 2 is a diagram for explaining a tripartite graph displayed by the FFT analyzer 10 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the tripartite graph has a frequency axis as the X axis, a velocity axis as the Y axis, an acceleration axis that rises to the right with respect to the X axis, and a displacement axis that rises to the left.

図３は、本発明の一実施形態に係るＦＦＴアナライザ１０によるトリパタイトグラフ２００の表示の例を示す図である。
図３の例は、ＦＦＴアナライザ１０が、周波数スペクトルを表示しているとき（例えば、図５のようなパワースペクトルを表示しているとき）に、トリパタイトグラフ表示ボタン（例えば、ＦＦＴアナライザ１０の機能を指定するための押下ボタンのうちの１つ）が押下されることによって、トリパタイトグラフ２００を表示した例である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of display of the tripartite graph 200 by the FFT analyzer 10 according to an embodiment of the present invention.
In the example of FIG. 3, when the FFT analyzer 10 displays a frequency spectrum (for example, when a power spectrum as shown in FIG. 5 is displayed), a tripartite graph display button (for example, the FFT analyzer 10) This is an example in which the tripartite graph 200 is displayed when one of the push buttons for designating a function is pressed.

図３のように、トリパタイトグラフ２００は、Ｘ軸を周波数軸２２１とし、Ｙ軸を速度軸２２２として、ディスプレイ１０１に表示される。この場合、図２で説明したトリパタイトグラフと異なり、トリパタイトグラフ２００には、周波数軸２２１における最小値から最大値の範囲と、速度軸２２２における最小値から最大値の範囲とで囲まれるトリパタイト表示領域２２０（図３において周波数グリッド線２３１、速度グリッド線２３２、加速度グリッド線２３３及び変位グリッド線２３４が表示されている四角のトリパタイト表示領域２２０）以外での加速度軸及び変位軸は表示されない。トリパタイトグラフ２００において、サーチカーソル２０１によって示された点２１１の周波数、速度、加速度及び変位は、周波数表示欄３０１、速度表示欄３０２、加速度表示欄３０３及び変位表示欄３０４に、それぞれ表示される。操作者は、トリパタイトグラフ２００においてサーチカーソル２０１を合わせた点（例えば、点２１１）の周波数、速度、加速度及び変位を同時に読み取ることができる。
Ｘ軸の幅は、操作者によって選択される周波数レンジ（どの周波数までを計測するかの指定）によって変化する。例えば、操作者によって２０ｋＨｚが選択された場合、Ｘ軸は０〜２０ｋＨｚのスケールになる。 As shown in FIG. 3, the tripartite graph 200 is displayed on the display 101 with the X axis as the frequency axis 221 and the Y axis as the velocity axis 222. In this case, unlike the tripartite graph described in FIG. 2, the tripartite graph 200 includes a tripartite graph surrounded by a range from the minimum value to the maximum value on the frequency axis 221 and a range from the minimum value to the maximum value on the speed axis 222. The acceleration axis and the displacement axis other than the display area 220 (the square tripartite display area 220 in which the frequency grid line 231, the speed grid line 232, the acceleration grid line 233, and the displacement grid line 234 are displayed in FIG. 3) are not displayed. In the tripartite graph 200, the frequency, speed, acceleration, and displacement of the point 211 indicated by the search cursor 201 are displayed in a frequency display column 301, a speed display column 302, an acceleration display column 303, and a displacement display column 304, respectively. . The operator can simultaneously read the frequency, speed, acceleration, and displacement of a point (for example, the point 211) where the search cursor 201 is placed in the tripartite graph 200.
The width of the X axis varies depending on the frequency range selected by the operator (designation of which frequency is measured). For example, when 20 kHz is selected by the operator, the X-axis becomes a scale of 0 to 20 kHz.

図４は、本発明の一実施形態に係るＦＦＴアナライザ１０のトリパタイト表示処理のフローチャートである。ＦＦＴアナライザ１０は、コンピュータ及びその周辺装置を備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェアによって構成され、以下の処理は、制御部（例えば、ＣＰＵ）が所定のソフトウェアに従い実行する処理である。
トリパタイト表示処理は、スペクトル表示手段１２によって周波数スペクトル（例えば、パワースペクトル）が表示されているときに、表示指示受付手段１３によってトリパタイトグラフ２００を表示する指示が受け付けられたことによって起動される。また、トリパタイト表示処理は、リアルタイム制御を行うＯＳ（リアルタイム表示制御手段１６）の下で定期的に起動されるとしてもよい。 FIG. 4 is a flowchart of the tripartite display process of the FFT analyzer 10 according to an embodiment of the present invention. The FFT analyzer 10 is configured by hardware including a computer and its peripheral devices and software for controlling the hardware, and the following processing is processing executed by a control unit (for example, CPU) according to predetermined software.
The tripartite display process is activated when an instruction to display the tripartite graph 200 is received by the display instruction receiving unit 13 when a frequency spectrum (for example, a power spectrum) is displayed by the spectrum display unit 12. The tripartite display process may be periodically started under an OS (real-time display control means 16) that performs real-time control.

ステップＳ１０１において、ＣＰＵ（スケール算出手段１４）は、求められた所定の値以上のスペクトルを含む周波数の範囲、又は測定時の設定からＸ軸（周波数軸）のスケールを算出する。   In step S101, the CPU (scale calculation means 14) calculates the scale of the X axis (frequency axis) from the range of frequencies including the obtained spectrum equal to or greater than the predetermined value or the setting at the time of measurement.

ステップＳ１０２において、ＣＰＵ（スケール算出手段１４）は、求めた範囲内の周波数ごとのスペクトルの加速度を取得し、取得した加速度を積分して速度を算出し、算出した速度を積分して変位を算出する。   In step S102, the CPU (scale calculation means 14) acquires the acceleration of the spectrum for each frequency within the obtained range, calculates the speed by integrating the acquired acceleration, and calculates the displacement by integrating the calculated speed. To do.

ステップＳ１０３において、ＣＰＵ（スケール算出手段１４）は、算出した速度のうち、最大の速度と、最小の速度とに基づいて、Ｙ軸（速度軸）のスケールを算出する。   In step S103, the CPU (scale calculating means 14) calculates the scale of the Y axis (speed axis) based on the maximum speed and the minimum speed among the calculated speeds.

ステップＳ１０４において、ＣＰＵ（スケール算出手段１４）は、Ｘ軸（周波数軸）のスケールと、Ｙ軸（速度軸）のスケールとに基づいて、加速度のスケールと、変位のスケールとを算出する。   In step S104, the CPU (scale calculation means 14) calculates an acceleration scale and a displacement scale based on the X-axis (frequency axis) scale and the Y-axis (speed axis) scale.

ステップＳ１０５において、ＣＰＵ（スケール算出手段１４）は、加速度が同じ値である直線を求めて、加速度グリッドとし、変位が同じ値である直線を求めて、変位グリッドとする。   In step S105, the CPU (scale calculating means 14) obtains a straight line having the same acceleration value as an acceleration grid, and obtains a straight line having the same displacement value as a displacement grid.

ステップＳ１０６において、ＣＰＵ（トリパタイトグラフ表示手段１５）は、周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表わすトリパタイトグラフ２００をディスプレイ１０１に表示する。   In step S <b> 106, the CPU (tripartite graph display unit 15) displays a tripartite graph 200 representing acceleration, speed, and displacement for each frequency in the frequency spectrum on the display 101.

本実施形態によれば、ＦＦＴアナライザ１０は、周波数スペクトルが表示されているときに、周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するための指示を受け付けたことに応じて、表示されている周波数スペクトルのうち所定の大きさ以上の周波数スペクトルを表わすことができるように、周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するためのスケールを算出し、算出したスケールに基づいて、周波数スペクトルにおけるトリパタイトグラフ２００をディスプレイ１０１に表示する。さらに、ＦＦＴアナライザ１０は、スケールの算出と、トリパタイトグラフ２００の表示とをリアルタイムに行う。
したがって、ＦＦＴアナライザ１０は、変動の多い振動現象のスペクトル解析で検出されたスペクトルであって高周波の成分を含むスペクトルであっても、高周波の成分を含めたトリパタイトグラフ２００を表示することができる。 According to the present embodiment, the FFT analyzer 10 displays the displayed frequency spectrum in response to receiving an instruction to display the acceleration, velocity, and displacement for each frequency when the frequency spectrum is displayed. A scale for displaying acceleration, velocity, and displacement for each frequency is calculated so that a frequency spectrum having a predetermined size or more can be represented, and the tripartite graph 200 in the frequency spectrum is calculated based on the calculated scale. Is displayed on the display 101. Furthermore, the FFT analyzer 10 performs the calculation of the scale and the display of the tripartite graph 200 in real time.
Therefore, the FFT analyzer 10 can display the tripartite graph 200 including a high-frequency component even if the spectrum is a spectrum detected by spectrum analysis of a vibration phenomenon with many fluctuations and including a high-frequency component. .

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to embodiment mentioned above. The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.

１０ ＦＦＴアナライザ
１１ スペクトル算出手段
１２ スペクトル表示手段
１３ 表示指示受付手段
１４ スケール算出手段
１５ トリパタイトグラフ表示手段
１６ リアルタイム表示制御手段
１０１ ディスプレイ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 FFT analyzer 11 Spectrum calculation means 12 Spectrum display means 13 Display instruction reception means 14 Scale calculation means 15 Tripatite graph display means 16 Real-time display control means 101 Display

Claims (4)

入力した信号をＦＦＴ処理し、周波数領域の信号波形を表示するＦＦＴアナライザであって、
入力した信号からサンプリングしたデータをＦＦＴ処理するスペクトル算出手段と、
前記スペクトル算出手段によって前記ＦＦＴ処理されたデータに基づいて周波数スペクトルを表示するスペクトル表示手段と、
前記スペクトル表示手段によって前記周波数スペクトルが表示されているときに、前記周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するための指示を受け付ける表示指示受付手段と、
前記表示指示受付手段によって受け付けられたことに応じて、前記スペクトル表示手段によって表示されている前記周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表示するためのスケールを算出するスケール算出手段と、
前記スケール算出手段によって算出された前記スケールに基づいて、前記周波数スペクトルにおける周波数ごとの加速度、速度及び変位を表わすトリパタイトグラフを表示するトリパタイトグラフ表示手段と、
を備えるＦＦＴアナライザ。 An FFT analyzer that performs FFT processing on an input signal and displays a signal waveform in a frequency domain,
Spectrum calculation means for performing FFT processing on data sampled from the input signal;
Spectrum display means for displaying a frequency spectrum based on the data subjected to the FFT processing by the spectrum calculation means;
A display instruction receiving means for receiving an instruction to display acceleration, velocity and displacement for each frequency in the frequency spectrum when the frequency spectrum is displayed by the spectrum display means;
A scale calculating means for calculating a scale for displaying acceleration, velocity and displacement for each frequency in the frequency spectrum displayed by the spectrum display means in response to being received by the display instruction receiving means;
Tripartite graph display means for displaying a tripartite graph representing acceleration, velocity and displacement for each frequency in the frequency spectrum based on the scale calculated by the scale calculation means;
An FFT analyzer. 前記スケール算出手段は、前記スペクトル表示手段によって表示されている前記周波数スペクトルのうち所定の大きさ以上の前記周波数スペクトルを表わすことができるように、加速度、速度及び変位を表示するためのスケールを算出する、請求項１に記載のＦＦＴアナライザ。   The scale calculating means calculates a scale for displaying acceleration, velocity and displacement so that the frequency spectrum having a predetermined size or more can be represented among the frequency spectra displayed by the spectrum displaying means. The FFT analyzer according to claim 1. 前記トリパタイトグラフ表示手段による前記トリパタイトグラフの表示をリアルタイムに制御するリアルタイム表示制御手段をさらに備える、請求項１又は２に記載のＦＦＴアナライザ。   The FFT analyzer according to claim 1, further comprising a real-time display control unit that controls the display of the tripartite graph by the tripartite graph display unit in real time. 前記リアルタイム表示制御手段は、前記スケール算出手段による前記スケールの算出と共に、前記トリパタイトグラフ表示手段による前記トリパタイトグラフの表示をリアルタイムに制御する、請求項３に記載のＦＦＴアナライザ。
The FFT analyzer according to claim 3, wherein the real-time display control unit controls the display of the tripartite graph by the tripartite graph display unit in real time together with the calculation of the scale by the scale calculation unit.
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