JP3097164B2 - 共振々動周波数の測定方法及びその測定器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は共振々動周波数の測定方
法及びその測定器に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】振動機、例えば振動パー
ツフィーダや振動フィーダ等は産業界で広く利用されて
いるが、これら振動機の振巾及び周波数を定期的に測定
して、この振動機が正常に作動しているかどうかを点検
するようにしているが、場合によってはこの振動機の共
振々動周波数を測定したい場合がある。

【０００３】従来このような場合にはいわゆる振動周波
数計器を用いて測定しているのであるが、これは多数の
並列したリードからなっており、これらは片持はりであ
って共振々動周波数の低い方から高い方に順番に並設さ
れているのである（Ｆｒａｈｍ型といわれている）。こ
れらを納めたケーシングを測定すべき振動機の一部にあ
てがい、該振動機の運転の開始直後又は運転停止直後に
おいてこの周波数計器におけるリードのどれが大きく振
れるかを目視し、その大きく振れているリードに対応す
る表示周波数から該振動機の共振々動周波数を検出する
ようにしている。然るに多数並設しているリードのうち
ただひとつが大きく振れるのではなくこの前後のリード
も多少振れており、最大に振れているリードとこの両側
において、より大きく振れている方のリードを読みとっ
てこれからアナログ的に共振々動周波数を検知するよう
にしている。

【０００４】以上のような測定方法によっているので個
人差があり、又最大に振れているリードを読み取る精度
は、又複数のリードからそれを読み取る精度は環境条件
によっても変わってくる。

【０００５】本出願人は上述の問題に鑑みて先に、簡単
かつ正確に個人差なく各振動機の共振々動周波数を測定
することができる携帯型共振々動周波数計器を提供する
ことを目的として少なくともマイコンと、電池と、前記
マイコンの出力端子に接続される表示装置とを内蔵する
ケーシングの正面パネル部に前記表示装置の出力を受け
て振動周波数をデジタルで表示する表示部を設けた本体
と、被測定振動体の一部に着脱自在な振動検出器と、該
振動検出器の検出々力を導出し、前記本体のコネクタ部
に接続される導電コードとから成り前記被測定振動体の
一部に取付けられた前記振動検出器の該被測定振動体の
運転直後又は運転停止直後の検出々力から前記マイコン
の演算結果として前記被測定振動体の共振々動周波数を
デジタル値で前記表示部に表示させるようにしたことを
特徴とする携帯型共振々動周波数計器、を提案した（実
願平２−６００５０号）。

【０００６】然るに上記計器においては、共振々動周波
数を測定するのに被測定振動体の定常状態における振動
周波数は所定のサンプリング周波数でサンプリング測定
し、これを表示部にデジタル値で表示させるようにして
いる。またこれによって安定にその被測定振動体の定常
における振動数を表示させるようにしているのである
が、共振々動数を測定する時には連続モード（ＣＯＮ
Ｔ．）とシングルモード（ＳＩＮＧＬＥ）との切替えス
イッチをシングルモード側に切替えておき、この直後に
被測定振動体の駆動を停止し、直ちにトリガボタンを押
すことにより、運転停止直後における被測定振動体の自
由振動周波数をマイコンで演算し、これを表示させるよ
うにしているのであるが、被測定振動体の種類によれ
ば、運転直後における振巾の減衰速度が非常に大きく、
トリガボタンを押した時には既に自由振動の振巾がほぼ
零になっていることがあり、これでは正確に共振々動周
波数を測定することができないか、あるいは共振々動数
の測定が不可能となる。従って運転停止直後（具体的に
は電源スイッチオフの直後）に素早く、かつタイミング
よくトリガボタンを押さなければ、共振々動周波数を正
確に測定することができない。このトリガボタンを押す
タイミングが非常に難しい。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上記問題に
鑑みてなされ、操作者の熟練を何ら必要することなく、
如何なる振動機に対しても、その共振々動周波数を正確
に測定することができる共振々動周波数の測定方法及び
その測定器を提供することを目的とする。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、振動機
の一部に振動検出器を取り付け、前記振動機が一定の振
巾で駆動されている状態における前記振動検出器の出力
を第１の所定のサンプリング周期で測定し、次いで、前
記駆動中における前記振動検出器の出力より得られる前
記振動機の振巾をホールドし、次いで、前記第１の所定
のサンプリング周期より短い第２の所定のサンプリング
周期に切り替えて前記振動検出器による測定を行い、次
いで、前記振動機の駆動を停止させ、この停止後、前記
第２の所定のサンプリング周期で測定された前記振動機
の振巾が、前記ホールドされた振巾から所定の割合にま
で低下したことを検出すると、該検出時点から前記第２
の所定のサンプリング周期で所定の時間中の振動周波数
を測定するようにしたことを特徴とする共振々動周波数
の測定方法、によって達成される。

【０００９】又は、少なくともマイコンと、電池と、前
記マイコンの出力端子に接続される表示装置とを内蔵し
正面パネル部に前記表示装置の出力を受けて振動周波数
をデジタルで表示する表示部を設けた本体と、被測定振
動体の一部に着脱自在な振動検出器と、該振動検出器の
検出々力を導出し、前記本体のコネクタ部に接続される
導電コードとから成り前記被測定振動体の一部に取付け
られた前記振動検出器の該被測定振動体の運転停止直後
の検出々力から前記マイコンの演算結果として前記被測
定振動体の共振々動周波数をデジタル値で前記表示部に
表示させるようにした共振々動周波数計器において、ホ
ールド手段及びトリガ手段を設け、前記ホールド手段の
操作により、運転中の被測定振動体の振動周波数及び振
巾を第１の所定のサンプリング周期で測定して、これを
ホールドし、次いで前記トリガ手段の操作により前記第
１の所定のサンプリング周期より短い第２の所定のサン
プリング周期で振動周波数及び振巾を測定し、前記被測
定振動体の駆動を停止してから該振動体の振巾が前記ホ
ールドした振巾値より所定の割合にまで低下したときに
振動周波数を前記第２の所定のサンプリング周期で測定
し、この測定結果を前記表示部に表示させるようにした
ことを特徴とする共振々動周波数計器、によって達成さ
れる。

【００１０】

【作用】比較的低速のサンプリング速度で振動機の定常
状態における駆動周波数を測定する。よって安定に且つ
正確に該振動機の振巾を測定し、定常状態における振巾
を正確に認識することができる。この振動機の共振々動
周波数を測定する場合には第２の所定のサンプリング周
期、すなわち高速のサンプリングでサンプリング状態に
おく、次いで振動機の駆動源の駆動を停止させると、振
動機の振巾は自由振動で減衰していく。従ってこの振巾
が定常状態において低速のサンプリングにおいて測定し
た振巾値と比較し所定の割合まで減衰したことを検知す
ると、この検知に基き、この検知時から所定時間におけ
る減衰波形を測定してマイコンにより高周波サンプリン
グによる振動周波数を演算し、これをデジタル表示部で
デジタル値で表示する。従来は振動機の駆動源の駆動を
停止させてから、トリガボタンに相当する手段の操作に
より、駆動停止の短時間後にタイミングよくこのトリガ
手段を操作して、この時点における振動機の自由振動の
振動数を測定する場合にはこの操作のタイミングが非常
に難しかったが、本発明によれば、このタイミングは全
く必要でなく高速サンプリングにおいて自由振動におけ
る振動数を正確に測定し得る状態においているので、ま
た自由振動における減衰状態を測定していて、この状態
がある値まで達したことを検知し、容易且つ正確にこの
振動機の共振々動周波数を測定することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例による携帯型振動表示
器について図面を参照して説明する。

【００１２】図１乃至図３は本実施例の携帯型振動表示
器の正面図を示すものであるが、図において本携帯型振
動表示器は全体として１０で示され、ほぼ直方形状のケ
ーシング１１を備えており、これには図４に示されるよ
うに液晶表示装置１４や電池１７を内蔵しており、電池
１７は取付部１８を介して安定に支持されており、その
他図示せずともマイコンや上述の液晶表示装置１４等は
シャーシ１３上にスペーサ１６を介して取付ねじ１５に
よりケーシング１１内の所定位置に保持されている。正
面パネル部１２の左方部にはパワースイッチ１９が設け
られているが、これは公知のダブルプッシュスイッチで
あって一回押せば電池１７が各部に電源を供給し、又更
に押せば電源を遮断するようになっている。この右方に
はパワースイッチ１９のオンにより点灯するランプ２０
が設けられており、これがついているときには内蔵する
電池１７の電力が各部に供給されていることを表わす。
又これらの下方に表示部２１が設けられており、これは
実施例では横方向に並んで振巾表示部２２ａと振動周波
数表示部２２ｂとからなり、これらは上述の液晶表示装
置１４の液晶部であって後述するように振動検出器から
の検出々力をマイコンで演算し、その結果としてのデジ
タル値をマイコンの出力としてのドライバ出力で液晶表
示装置１４がドライブされて、この表示部２２ａ、２２
ｂで振巾及び振動周波数がデジタル値で例えば図示する
ように表示される。振巾表示部２２ａの上方には液晶部
から外れて振巾の単位を表わす（ｍｍ）が刻印されてお
り、又振動周波数表示部２２ｂには振動数がデジタル値
で表示されるのであるが、この上方で液晶部内で本実施
例によれば単位としてはＶＰＭかＨｚで表示されるよう
になっているので、これらが選択的に表示されるように
なっている。

【００１３】又表示部２１の下方にはホールドボタン２
８及びトリガボタン３１が設けられており、このホール
ドボタン２８を押すと連続運転時における振巾値及び振
動数を表示部２１にホールド表示させる。通常は低速サ
ンプリング周期で連続運転時の周波数及び振巾は時々刻
々表示されるようになっている。又トリガボタン３１を
ホールドボタン２８を押した後に押すと高周波サンプリ
ングに切替えられる。運転停止時には振動機への駆動力
が遮断されるのであるがこれにより停止するまでの振動
が共振自由振動を行なうのでこの振動数を後述するよう
に振動検出器により検出し、マイコンで演算してこの周
波数をデジタル値で振動周波数表示部２２ｂに表示させ
る。よって被測定振動体の共振周波数を検出することが
できるようになっている。正面パネル部１２の下方部に
は更に機能切替スイッチ３２が設けられている。これは
ロータリースイッチであるが指針３４をつまみ３３を回
動させることによりＡ、Ｂ、Ｃ又はＤの位置に切り替え
ると、それぞれのモードを行なうことができる。例えば
図示するＡ位置においては通常の測定状態を得ることが
できる。すなわち被測定振動体の振巾及び振動周波数を
表示部２１に表示させることができる。又つまみ３３に
より指針３４をＢ位置に切り替えることにより、この携
帯型振動表示器１０はパソコン通信のための発信体とし
て作動し、この近くに配設されたパソコンに表示部２１
におけるデジタル値としての振巾及び振動周波数を送信
することができるようにしている。Ｃ及びＤにおいては
更にこれを多機能化するようにしている。

【００１４】図４に示すようにケーシング１１には更に
トリマ抵抗調整器３５及び３６を備えており、一方はフ
ィーダ振巾表示調整用に他方はコンベヤの振巾表示調整
用である。これにより図５の回路図におけるＡ／Ｄコン
バータのアナログ入力を手動調整もするようにしてい
る。

【００１５】次に、図５を参照して以上の携帯型振動表
示器１０が内蔵する電気回路について説明する。図５に
おいて振動検出器４０は図７に示されるような形状を有
し、これについては更に後述するが、この検出々力はロ
ーパスフィルタ４１に供給され、ここで雑音等のハイサ
イクルの信号成分は除去されてこの出力はアンプ４２に
供給される。ここで増巾された出力はＡ／Ｄコンバータ
４３に供給されアナログ値をデジタル値に変換し、この
デジタル値がマイコン４５に供給される。マイコン４５
の入力端子側には更にスイッチ部４６が接続されてお
り、これは図１に示す各種スイッチ２８、３１、３２等
を一括して示すものでありこれらの切り替えにより得ら
れる出力がマイコン４５に供給されるようになってい
る。マイコン４５ではＡ／Ｄコンバータ４３からのデジ
タル出力及びスイッチ部４６の切替スイッチ信号を受け
て所定の演算を行ない、この演算結果を液晶表示部４７
に供給するようにしている。これには図４で示す液晶表
示装置１４を含むものとする。更にこれの駆動回路や或
いはこれの図１で示すような表示部２１としての液晶部
も含んでいるものとする。マイコン４５の出力端子には
更に図１に示す運転モード切替スイッチ２８のモード切
り替えにより例えばＢ位置においてはパソコン通信を行
なうとしたが、これの出力用としての出力端子がｄで示
されており、これがパソコン４８へと信号を送るように
なっている。また自動電圧調整装置４９は一点鎖線で示
すが、これも機能切替スイッチ３２を例えばＣ位置に切
り替えたときに自動電圧調整装置とすれば、このときの
振動検出器の検出々力によって自動電圧調整器の調整部
を自動的に駆動して所望の振巾や周波数に自動的に調整
し得るようにすることができる。マイコン４５で図１の
ホールドボタン２８を押すと、そのときの振巾及び振動
数の値をホールドする保持回路を具備し、更にトリガボ
タン３１を押すと高速サンプリングで振巾及び振動数を
測定するようにしている。通常は低速サンプリングを行
なっており、この周期は例えば０．７秒であるが、高速
サンプリングでは０．２秒とされる。図５には更に図示
せずとも図１における機能切替スイッチ３２の切り替え
により同様な機能を行なうように出力側に各種の機器が
接続されるものとする。

【００１６】次に図７を参照して振動検出器４０の詳細
について説明する。これはほぼ円筒形状のケーシング５
０を備えており、この内部に例えばジルコンサン鉛でな
る力検出素子５１が取付板５２上に保持されている。取
付板５２にはケーシング５０のフランジ部が例えばビス
留めにより固定されるようになっている。又力検出素子
５１にはこれの検出々力が導線５３により導出されるよ
うになっている。ケーシング５０の上面には振動表示ラ
イン５５が刻印されている。これはケーシング５０が内
蔵する力検出素子５１の力検出方向Ｆに平行かつ同方向
になるように刻印されている。又取付板５２の裏面には
平板状のマグネットが取り付けられているものとする。
従ってこの振動検出器４０全体はマグネットにより振動
体に容易に着脱自在となっている。

【００１７】なお図５においてＡ／Ｄコンバータ４３に
図４に示すトリマ抵抗調整器３５、３６からなるトリマ
抵抗装置４４の端子が接続されており、これによりＡ／
Ｄコンバータ４３におけるアナログ入力の手動調整を行
なっている。またアンプ４２のゲインコントロール部４
２ａには、マイコン４５がＡ／Ｄコンバータ４３のデジ
タル出力を受けるのであるが、一定のビット数を有効に
使うためにアンプ４２のゲインを変えるためのゲインコ
ントロール信号を受けるようになっている。

【００１８】本発明の実施例による携帯型振動表示器１
０は以上のように構成されるが次にこの作用について説
明する。

【００１９】本実施例による振動検出器４０は図７に示
されるが、次にこの振動機への取付操作について説明す
る。本実施例では図６に示すような振動フィーダ６０の
振動を測定するものとする。振動フィーダ６０は公知の
ように断面がＵ字形状のトラフ６１及びこれに加振力を
伝える駆動部６２からなっている。駆動部６２は重ね板
ばねや電磁石等に構成されている。振動フィーダ６０全
体がコイルばね６３ａ、６３ｂにより建屋の一部に懸吊
される。駆動部６２の電磁石のコイルに商用電源を通電
すると５０Ｈｚで例えば約２ｍｍで矢印ｍで示されてい
る方向に振動する。図７に示す振動検出器４０をその取
付板５２をトラフ６１の側面にあてがうと、その裏面に
取り付けられているマグネットにより容易にトラフ６１
の側面に固定される。トラフ６１とともに振動検出器４
０も振動するのであるがケーシング５０の上面には振動
表示ライン５５が刻印されている。最初の取付けにおい
てはこれが予定される振動方向ｍに平行となるように取
り付けるのであるがこの振動表示ライン５５は充分に細
く正確に振動方向に一致すれば静止時の線の太さとほぼ
同一であるが、いずれかの方向に傾いていると、これが
残像として目の網膜に残るので、ある巾、もしくは傾斜
した巾で目視される。従ってこれを見ながら静止時にお
ける振動表示ライン５５の太さにほぼなるようにケーシ
ング５０をつまみながら取付方向を調節する。所定の角
度にマグネットによりトラフ６１の側面に固定された状
態では、ケーシング５０内のジルコン酸鉛でなる力検出
素子５１の力検出方向Ｆと平行でかつ方向が一致してい
るので正確にその振動を測定することができる。この振
動検出力すなわち電圧は導線５３を介して図５で示すロ
ーパスフィルタ４１に供給される。

【００２０】図２で機能切替スイッチ３２においては指
針３４はＡを向くように切り替えられている。以上のよ
うな状態においてその本体内に図５で示すような電気回
路が設けられているのであるが、振動検出器４０からの
検出々力はローパスフィルタ４１に供給され、ここで波
形Ｓで示されるように理想的な正弦波形ではなく雑音を
リップル状に多く含んでおり、このローパスフィルタ４
１を通すことにより、この出力側に示されるようにリッ
プル状の雑音は高周波分として取り除かれ、低周波成分
の信号Ｓ’がアンプ４２に供給される。ここで所定の大
きさに増巾されＡ／Ｄコンバータ４３に供給される。マ
イコン４５ではフィーダの特性にあった演算を行なう。
すなわち振動フィーダ６０は上述したように例えば５０
Ｈｚで約２ｍｍの振動をするのであるが、この種フィー
ダでは加速度は１５乃至３０ｇ程度であり、この最大値
でＡ／Ｄコンバータのアナログ入力を定め、フルスケー
ルのデジタル値となるようにしている。従ってこのビッ
ト数に応じて精度良く振巾を検出することができるよう
になっている。またマイコン４５内にはクロックパルス
発生器が公知のように設けられており、このクロックパ
ルスは所定のパルス数であって時間的に変動しない精度
高いものであるが、これによりＡ／Ｄコンバータ４３の
出力の振動周波数を低速サンプリングで検出する。

【００２１】マイコン４５の出力はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉ
ｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）液晶表示部４７
に供給される。すなわちマイコン４５で演算された振動
フィーダ６０の振巾及び振動周波数がデジタル値で図２
で示すように表示部２１で表示される。すなわち今測定
中の振動フィーダ６０の振巾は１．２５ｍｍであり振動
周波数は５０．２５Ｈｚであることがわかる。従来は図
１０及び図１１に示すような振巾銘板１をトラフ６１の
側面に目盛線３が振動方向に一致するように貼着し、振
巾表示線４ａ、４ｂの目の網膜による残像を利用して作
業者がこの交点を読み取っていたが上述したように個人
差があり周囲条件によっても変わってくるものである。
本実施例によれば図２に示すようにデジタル値で振巾及
び振動周波数が表示されるので個人的な誤差は全くなく
正確に統一して測定することができる。

【００２２】工場では図６に示すような振動フィーダが
多数並列して運転されているのが通常であるので、又メ
ンテナンスにおいては同時に行われるので別の振動フィ
ーダ６０にも同様にして振動検出器４０を取り付けて直
ちにその振動フィーダの振巾及び振動周波数を正確に検
出して読み取ることができる。

【００２３】又アンプ４２にはゲインコントロール部４
２ａが設けられているが、これはマイコン４５に供給さ
れるＡ／Ｄコンバータ４３の出力を受け、この出力に応
じアンプ４２のゲインを制御するようにしている。すな
わちＡ／Ｄコンバータのビット数は一定であるが、検出
加速度が低い時と高い時とでは精度が大きく異なり、こ
れを一致させるために加速度の小さい方の検出々力では
マイコン４５からアンプ４２のゲインを増大するように
している。よってゲインコントロール部４２ａのアナロ
グ入力すなわち検出々力が大きい場合でも小さい場合で
も同じ精度で測定することができる。

【００２４】又本実施例では振巾の測定は以下のように
して従来より精度高く測定するようにしている。すなわ
ち図８に示すように振動検出器４０の出力は全体として
は正弦波形Ｓであるがノイズを含み、又なんらかの原因
で大きなノイズＰ、Ｐ’が乗っていることが多く従来の
ようにこのような出力Ｓに対して２重積分を行なって振
巾を算出する場合には２重積分により最高値と最低値と
から振巾を測定するようにしているので図８に示すよう
な大きなノイズＰ、 Ｐ’が発生している場合には実際の
振巾よりは大きく測定されることになる。このようなノ
イズがなく理想的な正弦波形であればなんら問題はなく
正確に測定することができるのであるが、一般には図８
に示すように大小さまざまなノイズが乗っていることが
多いが、本実施例による方法によればこの影響をなくす
ことができる。すなわち測定すべき振巾をＡｔとすれば
各時間における変位ＸはＸ＝Ａｔ ｓｉｎ ωｔ／２、
これを２度微分して〔Ｘの２度微分値〕＝−Ａｔω²
ｓｉｎ ωｔ／２となる。

【００２５】本実施例ではこの加速度２乗平均Ｒ．Ｍ．
Ｓ．（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）をとりすな
わち実効値を計算する。すなわち各瞬間における加速度
を時間的に積分して、この間の時間で割り、これの平均
値をとる。従って〔Ｘ２度微分値〕ｒ．ｍ．ｓ．＝Ａ_t
ω² ／（２√２）となる。これをｇ単位にすると、Ｇ
ｒ．ｍ．ｓ．＝Ａｔω² ／（２√２ｇ）（ｇ＝９８０
０）となる。よってこれから振巾Ａｔ＝２√２Ｇｒ．
ｍ．ｓ．ｇ／ω² となる。

【００２６】このすなわち〔Ｘの２度微分値〕を各瞬間
において測定し、これの時間的平均値をとることによっ
て振巾Ａ_t を算定するようにしている。従って、ある時
間における平均値をとることにより図８に示すような大
きなノイズＰ、Ｐ’が短時間において発生していてもこ
の影響はほとんど無視することができる。

【００２７】次に振動コンベヤの振動を測定する場合に
ついて説明する。これは一般に長いトラフとこの下方に
平行に配設されるベースブロックとの間に所定方向に傾
斜した板ばねにより結合されクランク駆動によりトラフ
を上記板ばねの長手方向に対してほぼ垂直方向に振動さ
せるのであるが、振動数が例えば５５２ｖ．ｐ．ｍ．と
振動フィーダよりははるかに低い。しかし振巾は１２．
８ｍｍと大きいのであるが加速度は周波数の２乗に比例
し、かつ振巾に比例するので振動フィーダよりも加速度
は一段と小さくなる。一般に振動コンベヤの加速度は１
ｇから５ｇ程度である。従って振動検出器４０内の力検
出素子５１により検出される出力、すなわち１ｇ当たり
の電圧は低いものとなる。しかしながら本実施例によれ
ばこのような場合でもアンプのゲインコントロールによ
りＡ／Ｄコンバータの出力は振動フィーダと同じような
高精度で測定することができる。図示しないがコンベヤ
のトラフの側面に振動検出器４０が振動フィーダの場合
と同様にして固定される。これにより図１で示すように
振巾１２．８ｍｍ、振動数５５２．０ｖ．ｐ．ｍ．がデ
ジタル値で表示される。なお振巾は同単位であるのでｍ
ｍであるがコンベヤの場合にはＶＰＭ単位となるので表
示部２２ｂにおいてＨｚからｖ．ｐ．ｍ．に表示が切り
替えられる。

【００２８】次に振動機、例えば振動フィーダ６０の共
振々動数の測定方法について説明する。この場合には図
１に示すホールドボタン２８をまず押し、そのときの振
巾をマイコン４５内でホールドする。次いでトリガボタ
ン３１を押すとマイコン４５は高速サンプリングに切替
えられる。この状態において振動フィーダ６０の駆動部
６２への通電を遮断する。マイコン４５でホールドした
振巾が所定の割合まで、本実施例では８０％にまで低下
すると、この時点から所定時間中の振動数を測定する。
よってこの振動フィーダ６０の共振々動数が５２．５Ｈ
ｚと振動周波数表示部２２ｂにデジタル表示される。

【００２９】振動フィーダ６０の駆動部６２への通電を
遮断すると図９に示すようにトラフ６１は図８に示すよ
うな振動から直ちに変位が零となるのではなく過渡現象
を経て零となる。これは指数関数的にその振巾は減少し
ていくのであるが既に駆動力が遮断されているので自由
振動で減衰していく。この自由振動は振動工学上から明
らかなように共振周波数である。従って今時間ｔ₁ でス
イッチを切って電源を遮断したとするとこの時点から指
数関数的に振巾が減少する。そして時間ｔ₂ でトリ振巾
が８０％まで低下したとすると、これから時間Ｔの間に
おける波の数をマイコン４５で算出し、これからマイコ
ンが内蔵するクロックパルスと比較して、この数を読
み、よって単位時間当たりの波の数すなわち共振周波数
（共振々動周波数と同意義とする。以下同様）を算出す
る。これが図１に示す振動周波数表示部２２ｂにおける
５２．５Ｈｚである。これによって例えばこの種共振型
の振動機においては、小さな駆動力で大きな振巾を得る
ために駆動周波数に近い共振周波数となるようにトラフ
の重量や板ばねのばね定数が設定されているのである
が、この方法で検出された共振周波数が大きく変化して
いる場合、例えば５０Ｈｚを駆動周波数とする場合７０
Ｈｚあるいは３０Ｈｚというような共振周波数が読み取
れた時には、この振動フィーダ６０におけるいずれかの
部分においてトラブルが生じたと考えられる。例えば板
ばねの破損、あるいはなんらかのウェート調整用のブロ
ックの滑落、その他が考えられるので直ちにそのメンテ
ナンスにおいては故障部分を補修することができる。こ
の共振々動周波数の測定においても単に図７に示す振動
検出器４０を例えば多数並設されている振動機に順次、
取り付けていくことにより直ちに確実に検出することが
でき、よってメンテナンスを従来よりはるかに容易とす
るものである。

【００３０】以上、本発明の実施例について説明したが
勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術
的思想に基いて種々の変形が可能である。

【００３１】例えば以上の実施例では振動検出器４０は
ジルコン酸鉛でなる加速度検出素子の検出方向と取付部
材の面とが平行であるように構成し、これにより例えば
振動フィーダのトラフの側面にその振動方向に平行にな
るように簡単に取付けるようにしたが、このような振動
検出器に代えて従来広く利用されている垂直型の振動検
出器、すなわちジルコン酸鉛の検出方向が取付部材に対
し垂直方向にあるので振動機の振巾を検出する場合には
これを取付けるための部材を特に必要としたが、本発明
では共振々動周波数を検知するので正確に振動方向に一
致して取付けなくてもよく、従って従来の振動検出器も
充分に適用可能である。あるいはその他の従来公知の振
動検出器はすべて適用可能である。

【００３２】又以上の実施例では携帯型振動表示器１０
のサイズについては特に限定せず、携帯型とのみ説明し
たがハンドヘルドユニット（Ｈａｎｄｈｅｌｄ）型すな
わち片手で作業員が各種ボタンを操作されるような大き
さとしてもよい。これにより更に各振動機のメンテナン
スを容易とすることができる。

【００３３】又以上の実施例では表示部として液晶表示
器を用いたが公知の表示装置を用いることもできる。例
えばバー状の複数のネオン管を「８」の字に配設した表
示装置を用いてもよい。公知のようにこれらネオンバー
の選択的ドライブにより数字が表示される。あるいは画
素状の発光素子を多数並べ、これらを選択的に駆動する
ようにしてもよい。又以上の実施例では振動検出器４０
を被測定振動機の一部に取り付けるのに取付部のマグネ
ットを利用したがこれに代えて真空作用を利用した吸着
板を利用してもよい。これは振動機の一部が非磁性体で
ある場合に有効となる。

【００３４】又以上の実施例ではパネル部１２にスイッ
チ３２を設けたが、これを省略して更に簡素化して更に
共振々動周波数を表示するための表示部のみを設けるよ
うにしてもよい。

【００３５】又以上の実施例では高速サンプリングのサ
ンプリング周期を０．２秒としたが、この時間は測定す
べき振動機の駆動周波数、あるいは予想される共振々動
周波数に応じて変更可能としてもよい。又定常状態から
減衰状態における所定の振巾にまで減衰する割合も変更
調整可能とし、この検知時点から所定の時間における自
由振動の振動数も減衰速度に応じて（可動部を支持して
いる弾性手段、例えば板ばねやゴムばねの粘性係数に応
じて変化するものである。）その所定時間を変更するよ
うにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明の共振々動周波
数の測定方法及びその測定器によれば共振々動周波数の
検出が容易であり、かつ又その検出値が表示部にデジタ
ル値として表示されるようにしているので個人差がなく
正確に、あるいは周囲条件に拘わらず正確に直ちに測定
することができるので従来より特に多数の振動機を並設
される工場においてメンテナンスを迅速かつ容易とする
ことができる。すなわち、得られた共振々動周波数が振
動機の駆動周波数からどれだけ離れているかを見て、こ
の離れ方が大きい場合には何らかの故障が発生したと認
識して、これに直ちに対処することができ、振動機を適
切に運転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による携帯型振動表示器の正面
図である。

【図２】同携帯型振動表示器の作動を説明するための同
様な正面図である。

【図３】同携帯型振動表示器の作動を説明するための同
様な正面図である。

【図４】同携帯型振動表示器の側面図である。

【図５】同表示器内に内蔵される電気回路のブロック図
である。

【図６】本実施例の携帯型振動表示器より測定される振
動機の例としての振動フィーダの側面図である。

【図７】同携帯型振動表示器における振動検出器の斜視
図である。

【図８】図６に示される被測定振動機の振動に取り付け
られた振動検出器の検出々力波形である。

【図９】同振動機の駆動部の電源を遮断した場合の検出
器の出力の過渡現象を示す波形図である。

【図１０】従来の振巾を読むための振巾銘板の正面図で
ある。

【図１１】同作用を説明するための側面図である。

【符号の説明】

１０ 携帯型振動表示器 １４ 液晶表示部装置 ２１ 表示部 ２２ｂ 振動周波数表示部 ４０ 振動検出器 ４５ マイコン６０ 振動フィーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01H 13/00 G01H 17/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動機の一部に振動検出器を取り付け、前記振動機が一定の振巾で駆動されている状態における
   前記振動検出器の出力を第１の所定のサンプリング周期
   で測定し、 次いで、前記駆動中における前記振動検出器の出力より
   得られる前記振動機の振巾をホールドし、 次いで、前記第１の所定のサンプリング周期より短い第
   ２の所定のサンプリング周期に切り替えて前記振動検出
   器による測定を行い、 次いで、前記振動機の駆動を停止させ、 この停止後、前記第２の所定のサンプリング周期で測定
   された前記振動機の振巾が、 前記ホールドされた振巾か
   ら所定の割合にまで低下したことを検出すると、該検出
   時点から前記第２の所定のサンプリング周期で所定の時
   間中の振動周波数を測定するようにしたことを特徴とす
   る共振々動周波数の測定方法。
2. 【請求項２】 少なくともマイコンと、電池と、前記マ
   イコンの出力端子に接続される表示装置とを内蔵し正面
   パネル部に前記表示装置の出力を受けて振動周波数をデ
   ジタルで表示する表示部を設けた本体と、被測定振動体
   の一部に着脱自在な振動検出器と、該振動検出器の検出
   々力を導出し、前記本体のコネクタ部に接続される導電
   コードとから成り前記被測定振動体の一部に取付けられ
   た前記振動検出器の該被測定振動体の運転停止直後の検
   出々力から前記マイコンの演算結果として前記被測定振
   動体の共振々動周波数をデジタル値で前記表示部に表示
   させるようにした共振々動周波数計器において、ホール
   ド手段及びトリガ手段を設け、前記ホールド手段の操作
   により、運転中の被測定振動体の振動周波数及び振巾を
   第１の所定のサンプリング周期で測定して、これをホー
   ルドし、次いで前記トリガ手段の操作により前記第１の
   所定のサンプリング周期より短い第２の所定のサンプリ
   ング周期で振動周波数及び振巾を測定し、前記被測定振
   動体の駆動を停止してから該振動体の振巾が前記ホール
   ドした振巾値より所定の割合にまで低下したときに振動
   周波数を前記第２の所定のサンプリング周期で測定し、
   この測定結果を前記表示部に表示させるようにしたこと
   を特徴とする共振々動周波数計器。
3. 【請求項３】 前記本体は前記振動検出器の出力を受け
   る増巾器と、該増巾器の出力を受けるアナログ／デジタ
   ル変換器とを更に内蔵し、前記変換器の出力を前記マイ
   コンに供給し、前記マイコンは前記アナログ／デジタル
   変換器の出力の周波数に応じて前記増巾器の利得を調節
   する制御信号を前記増巾器に供給するようにした請求項
   ２に記載の共振々動周波数計器。
4. 【請求項４】 前記出力の周波数が所定の周波数より大
   なるときは、前記利得を比較的小なる値に調節する第１
   の制御信号を、及び前記出力の周波数が前記所定の周波
   数より小なるときには、前記利得を比較的大なる値に調
   節する第２の制御信号を前記増巾器に供給するように
   し、前記第１の制御信号では振動周波数をＨｚ（回／
   秒）でデジタル表示をし、前記第２の制御信号ではＶＰ
   Ｍ（回／分）でデジタル表示をするようにした請求項２
   に記載の測定器。
5. 【請求項５】 前記振動検出器は加速度検出素子と該加
   速度検出素子を支持する取付手段とを備え、該取付手段
   は前記被測定振動体の一部に着脱自在であり、かつ常に
   前記加速度検出素子の加速度検出方向に平行に前記一部
   に取付自在である請求項１乃至３のいずれかに記載の測
   定器。