JP6446298B2 - 振動測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動測定装置に関し、より特定的には、接触共振の影響を軽減することができる振動測定装置に関する。

加速度センサを測定対象物に接触させて振動を測定する場合、測定対象物の接触面において接触共振が発生し、加速度センサの性能が悪化することが知られている。

接触共振は、加速度センサ自体の固有振動数よりも低い周波数で生じる。加速度センサは、加速度センサ自体の固有振動数よりも低い周波数帯域にて正確な測定が可能であるため、接触共振が生じると、加速度センサが正確な測定ができる周波数帯域は、接触共振周波数よりも低い周波数帯域に限られてしまう。

このような問題の解決手段として、例えば、特許第３９４４７８４号公報（特許文献１）には、振動ピックアップを備えた押し当て方式の振動検出装置において、振動ピックアップの測定対象物に対する振動検出面に低反発ゴムを装着することにより、振動ピックアップと測定対象物との接触共振を軽減させるようにした構成が開示されている。

特許第３９４４７８４号公報

加速度センサの測定対象物への接触方法（加速度センサに装着したコンタクトピンのようなアタッチメントを測定対象物に接触させる方法も含む。以下では単に「接触方法」ともいう。）は、押し当て方式以外にも存在し、そのそれぞれについて接触共振は生じ得る。しかし、その全てにおいて加速度センサの性能悪化が顕著であるわけではなく、加速度センサの性能がほとんど悪化しない場合もある。

例えば、ねじ止めにより加速度センサを測定対象物に固定する場合、加速度センサの性能悪化はほとんど生じない。これは、ねじ止めにより加速度センサが測定対象物に強固に固定されるため、加速度センサと測定対象物とがほとんど一体となり、加速度センサ自体の固有振動数に近い周波数で接触共振が生じるためである。

図８は、接触方法がねじ止めによる場合の接触共振周波数特性を表す図である。図８を参照して、曲線Ｃ０は、接触方法がねじ止めによる場合の接触共振周波数特性を表す曲線である。接触共振は、加速度センサの固有振動数とほぼ等しい周波数ｆｒ０において生じる。利得の値が０でフラットになっている曲線Ｃ０のｆ０以下の周波数帯域（以下では単に「フラットな周波数帯域」ともいう。）においては、加速度センサの入力信号と出力信号の強度が同じである。すなわち、当該周波数帯域において加速度センサは、接触共振の影響を受けずに正確な振動測定が可能である。接触方法がねじ止めである場合、加速度センサによる正確な振動測定が可能な周波数帯は周波数ｆ０までである。

接触方法がねじ止めであるなら、接触共振がほとんど生じず、加速度センサによる正確な振動測定が可能である。しかし、ねじ止めにより加速度センサを測定対象物に固定するためには、測定対象物にねじ穴をあける必要がある。測定対象物によってはそれが許されない場合があり、そのような場合には、測定対象物を破損せずに加速度センサを測定対象物に接触させる必要がある。そのような方法としては、例えば、コンタクトピンによる接触方法（押し当て方式）、または磁石による接触方法がある。

しかし、コンタクトピンにより加速度センサを測定対象物に接触させる場合、接触共振による加速度センサの性能悪化は顕著である。これは、コンタクトピンの場合、加速度センサを手作業で測定対象物に押し当てるので、加速度センサを測定対象物に対して強固に固定できないためである。

図９は、コンタクトピンの場合における加速度センサの性能悪化を説明するための図である。図９において、曲線Ｃ０は図８のものと同じである。図９を参照して、曲線Ｃ１はコンタクトピンの場合の周波数特性を表す曲線である。コンタクトピンの場合、接触共振は周波数ｆｒ１で生じているのがわかる。周波数ｆｒ１は、接触方法がねじ止めである場合に接触共振が生じる周波数ｆｒ０よりかなり低い。その結果、曲線Ｃ１のフラットな周波数帯域の上限は、周波数ｆ０からｆ１まで下がり、加速度センサは周波数ｆ１までしか正確な振動測定ができなくなってしまう。

また、磁石により加速度センサを測定対象物に吸着させる場合も、接触共振により加速度センサの性能悪化が生じる。コンタクトピンの場合と比べると、磁石の場合は、加速度センサをより強固に測定対象物に固定することができる。そのため、加速度センサはコンタクトピンの場合ほど大きく性能劣化しない。しかし、磁石の場合も、ねじ止めによる場合ほど加速度センサを測定対象物に対して強固に固定できるとはいえず、加速度センサの性能劣化は無視できない程度に生じてしまう。

図１０は、磁石の場合における加速度センサの性能悪化を説明するための図である。図１０において、曲線Ｃ０は図８のものと同じである。図１０を参照して、曲線Ｃ２は接触方法が磁石の場合の周波数特性を表す曲線である。磁石の場合、接触共振は周波数ｆｒ２で生じているのがわかる。周波数ｆｒ２は、接触方法がねじ止めである場合に接触共振が生じる周波数ｆｒ０より低い。その結果、曲線Ｃ２のフラットな周波数帯域の上限は、周波数ｆ０からｆ２まで下がり、加速度センサは周波数ｆ２までしか正確な振動測定ができなくなってしまう。

以上から、コンタクトピンの場合または磁石の場合のように、加速度センサを測定対象物に対してねじ止めによる場合ほど強固に固定できない場合には、接触共振による加速度センサの性能悪化を軽減する必要がある。

しかし、磁石の場合、低反発ゴムを磁石に装着すると磁石が測定対象物に十分に吸着せず、測定対象物の振動によって加速度センサが測定対象物から外れかねない。つまり、特許第３９４４７８４号公報（特許文献１）に開示されている構成のように、押し当て方式における加速度センサと測定対象物との接触方法に着目した構成は、他の接触方法においては接触共振を軽減するのに有効とはいえない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、加速度センサの測定対象物への接触方法に依存することなく、接触共振による加速度センサの性能悪化を軽減することができる振動測定装置を提供することである。

本発明は、要約すると、測定対象物の振動を測定する振動測定装置である。振動測定装置は、加速度センサと、接触部と、フィルタ部と、処理部とを備える。接触部は、加速度センサに装着され、測定対象物に接触することによって振動を加速度センサに伝える。フィルタ部は、加速度センサからの信号を減衰して出力することが可能である。処理部は、フィルタ部から出力された信号を処理する。フィルタ部は、接触部と測定対象物との接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。

好ましくは、フィルタ部は、入力された信号を減衰させるか否かを変更することができるように構成されている。

好ましくは、フィルタ部は、利得を変更することができるように構成されている。
好ましくは、接触部は、加速度センサに着脱自在に装着される。

好ましくは、接触部として、第１の接触部と、第１の接触部とは異なる第２の接触部とが使用可能である。フィルタ部は、第１のフィルタと、第２のフィルタと、切替部とを含み、第１のフィルタと第２のフィルタとは帯域阻止フィルタである。切替部は、加速度センサから処理部への信号路を切り替える。第１のフィルタは、第１の接触部と測定対象物との接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。第２のフィルタは、第２の接触部と測定対象物との接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。切替部は、信号路として、少なくとも、第１のフィルタを含む第１の信号路、または第２のフィルタを含む第２の信号路を選択することができる。

帯域阻止フィルタは、ノッチフィルタ、バンドリジェクトフィルタ、バンドストップフィルタ、バンドエリミネーションフィルタ、および入力信号を減衰させて出力するその他のフィルタ回路を含む。

好ましくは、切替部は、信号路として、帯域阻止フィルタを含まない第３の信号路をさらに選択することができる。

好ましくは、接触部は、コンタクトピンを含む。接触部は、コンタクトピンの先端が測定対象物に接触することにより測定対象物の振動を加速度センサに伝える。

好ましくは、圧力検知部をさらに備える。圧力検知部は、ピンの先端に加わる圧力を検出し、当該圧力の値を処理部に出力する。処理部は、圧力検知部が所定の値の圧力を検知したことに応じて、加速度センサからの信号の処理を開始する。

好ましくは、帯域阻止フィルタは、コンタクトピンの先端に加わる圧力が所定の値である場合の接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。

好ましくは、接触部は、磁石を含む。接触部は、磁石によって測定対象物に吸着することにより測定対象物の振動を加速度センサへ伝える。

本発明によれば、加速度センサの測定対象物への接触方法に依存することなく、接触共振による加速度センサの性能悪化を軽減することができる。

加速度センサからの信号がそのまま処理部へ入力される場合の機能ブロック図である。 加速度センサにコンタクトピンが装着された場合の機能ブロック図である。 第１ノッチフィルタの周波数特性と効果を説明するための図である。 加速度センサに磁石が装着された場合の機能ブロック図である。 第２ノッチフィルタの周波数特性と効果を説明するための図である。 第２の実施の形態に従う振動測定装置の機能ブロック図である。 第２の実施の形態に従う振動測定装置の処理部において行なわれる処理を説明するためのフローチャートである。 接触方法がねじ止めによる場合の接触共振周波数特性を表す図である。 接触方法がコンタクトピンの場合における加速度センサの性能悪化を説明するための図である。 接触方法が磁石の場合における加速度センサの性能悪化を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

［第１の実施の形態］
（コンタクトピンの場合）
図１は、第１の実施の形態に従う振動測定装置１において、加速度センサ１０からの信号がそのまま処理部１４へ入力される場合の機能ブロック図である。図１を参照して、振動測定装置１は、加速度センサ１０と、接触部と、フィルタ部１３と、処理部１４とを備える。

第１の実施の形態においては、接触部として、コンタクトピン１１（第１の接触部）、または磁石１２（第２の接触部）を使用可能である。図１においては、加速度センサ１０にコンタクトピン１１が装着されている場合を示している。加速度センサ１０に磁石１２が装着された場合については後述する。

コンタクトピン１１は、加速度センサ１０に着脱自在に装着される。コンタクトピン１１は、その先端が測定対象物Ｍに接触することにより測定対象物Ｍの振動を加速度センサ１０に伝える。

フィルタ部１３は、第１ノッチフィルタ１３１と、第２ノッチフィルタ１３２と、切替部とを含む。第１ノッチフィルタと第２ノッチフィルタとは、いずれも入力された信号を減衰して出力する。フィルタ部１３は、加速度センサ１０からの信号を減衰して出力することが可能である。処理部１４はフィルタ部１３から出力された信号を処理する。

第１ノッチフィルタは、コンタクトピン１１と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。第２ノッチフィルタは、磁石１２と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。

第１の実施の形態においては、切替部はスイッチ１３３とスイッチ１３４とを有する。スイッチ１３３はフィルタ部１３の入力側に設けられ、スイッチ１３４はフィルタ部１３の出力側に設けられている。スイッチ１３３とスイッチ１３４とは同期して作動して、加速度センサ１０から処理部１４への信号路を切り替える。スイッチ１３３とスイッチ１３４とが当該信号路を切り替えるタイミングとしては、例えば、振動測定装置１の使用者がボタンまたはタッチパネルのような操作部（いずれも不図示）において切替指示の操作をしたときを挙げることができる。

第１の実施の形態においては、切替部は、加速度センサ１０から処理部１４への信号路として、第１ノッチフィルタを含む第１の信号路、第２ノッチフィルタを含む第２の信号路、または帯域阻止フィルタを含まない第３の信号路のうちのいずれかを選択する。第１の実施の形態におけるフィルタ部１３は、このように第３の信号路を選択することができることにより、入力された信号を減衰させるか否かを変更することができるように構成されているといえる。すなわち、加速度センサ１０からの処理部１４の信号路を第３の信号路に切り替えることにより、フィルタ部１３は、加速度センサ１０からの信号を減衰せずに処理部１４へ出力することができる。

また、第１の実施の形態におけるフィルタ部１３は、加速度センサ１０から処理部１４への信号路として第１の信号路と第２信号路とを選択することができることにより、フィルタ部１３の利得を変更することができるように構成されている。すなわち、フィルタ部１３の利得は、加速度センサ１０から処理部１４への信号路が第１の信号路の場合には第１ノッチフィルタの利得となり、第２の信号路の場合には第２ノッチフィルタの利得となる。

コンタクトピン１１を測定対象物Ｍに接触させると、コンタクトピン１１と測定対象物Ｍとの接触面において接触共振が生じる。図１においては、スイッチ１３３とスイッチ１３４とは、帯域阻止フィルタを含まない第３の信号路を選択しているから、接触共振によって生じる信号がそのまま処理部１４に出力される。そのため、図７を用いて説明したように加速度センサ１０は本来の性能よりも低い周波数までしか正確な測定ができない。

そこで、第１の実施の形態においては、コンタクトピン１１と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定することができるフィルタ部１３を備えることにより、接触共振によって生じる信号を第１ノッチフィルタ１３１により電気的に取り除くこととした。

図２は、振動測定装置１において、加速度センサ１０にコンタクトピン１１が装着された場合の機能ブロック図である。図２を参照して、フィルタ部１３において、第１ノッチフィルタを含む第１の信号路が選択されている。第１の信号路に含まれる第１ノッチフィルタは、コンタクトピン１１と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されているため、コンタクトピン１１と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる加速度センサ１０からの信号成分は、第１ノッチフィルタ１３１によって打ち消されて処理部１４へ出力される。以下では、第１ノッチフィルタ１３１のこのような作用について、周波数特性を表す曲線を用いて説明する。

図３は、振動測定装置１が備える第１ノッチフィルタ１３１の周波数特性と効果を説明するための図である。図３において、曲線Ｃ１は、コンタクトピン１１を測定対象物Ｍに接触させた場合の接触共振の周波数特性を表す。曲線Ｃ３は、第１ノッチフィルタ１３１の周波数特性を表す。曲線Ｃ４は、コンタクトピン１１を測定対象物Ｍに接触させた状態で加速度センサ１０からの信号が第１ノッチフィルタ１３１を通過する場合の周波数特性を表す。

図３を参照して、コンタクトピン１１の場合の接触共振は周波数ｆｒ１で生じ、曲線Ｃ１のフラットな周波数帯域の上限は周波数ｆ１である。一方、曲線Ｃ４のフラットな周波数帯域は周波数ｆ４まで延びる。すなわち、コンタクトピン１１の場合、加速度センサ１０からの信号が第１ノッチフィルタ１３１を通過することにより、加速度センサ１０が正確な測定をすることができる周波数帯域が周波数ｆ１からｆ４まで延び、接触共振による加速度センサ１０の性能悪化が軽減される。

曲線Ｃ１とＣ３の形状に着目すると、周波数ｆ４までの周波数帯域において、両者は原点を通る横軸についてほぼ線対称であることがわかる。すなわち、周波数ｆ４までの周波数帯域に含まれる周波数について、曲線Ｃ１とＣ３のそれぞれの利得の和は０になるということである。これは、コンタクトピン１１と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じた信号が第１ノッチフィルタ１３１を通過すると、接触共振による信号成分が打ち消され、加速度センサ１０に入力される信号と第１ノッチフィルタ１３１から出力される信号とがほぼ同じになるということを意味する。

このように、第１ノッチフィルタ１３１は、コンタクトピン１１と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。具体的には、加速度センサ１０をコンタクトピン１１によって測定対象物Ｍに接触させて接触共振の周波数特性を実際に測定し、曲線Ｃ１を予め求めておく。そして、第１ノッチフィルタ１３１の周波数特性が、曲線Ｃ１によって表される周波数特性とは逆の特性、すなわち曲線Ｃ３によって表される周波数特性となるように第１ノッチフィルタ１３１の利得を設定する。これにより、第１ノッチフィルタ１３１は、コンタクトピン１１と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すことができるようになり、その結果、加速度センサ１０の性能悪化を軽減できる。

（磁石の場合）
上記では、加速度センサ１０にコンタクトピン１１が装着されている場合について説明した。以下では、接触部として磁石１２を使用し、加速度センサ１０に磁石１２が装着されている場合について説明する。

図４は、振動測定装置１において、加速度センサ１０に磁石１２が装着された場合の機能ブロック図である。図４と図２の違いは、加速度センサ１０に磁石１２が装着されていること、およびフィルタ部１３において第２ノッチフィルタを含む第２の信号路が選択されていることである。それ以外の構成については図２と同様のため説明を繰り返さない。

図４を参照して、磁石１２は、加速度センサ１０に着脱自在に装着されている。磁石１２は、測定対象物Ｍに吸着することにより測定対象物Ｍの振動を加速度センサ１０に伝える。第２ノッチフィルタは、磁石１２と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されているため、磁石１２と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分は、第２ノッチフィルタ１３２によって打ち消される。以下では、第２ノッチフィルタ１３２のこのような作用について、周波数特性を表す曲線を用いて説明する。

図５は、振動測定装置１が備える第２ノッチフィルタ１３２の周波数特性と効果を説明するための図である。図５において、曲線Ｃ２は、磁石１２を測定対象物Ｍに接触させた場合の接触共振の周波数特性を表す。曲線Ｃ５は、第２ノッチフィルタ１３２の周波数特性を表す。曲線Ｃ６は、磁石１２を測定対象物Ｍに吸着させた状態で加速度センサ１０からの信号が第２ノッチフィルタ１３２を通過する場合の周波数特性を表す。

図５を参照して、磁石１２の場合の接触共振は周波数ｆｒ２で生じ、曲線Ｃ２のフラットな周波数帯域の上限は周波数ｆ２である。一方、曲線Ｃ６のフラットな周波数帯域は周波数ｆ６まで延びる。すなわち、磁石１２の場合、加速度センサ１０からの信号が第２ノッチフィルタ１３２を通過することにより、加速度センサ１０が正確な測定をすることができる周波数帯域が周波数ｆ２からｆ６まで延び、接触共振による加速度センサ１０の性能悪化が軽減される。

曲線Ｃ２とＣ５の形状に着目すると、周波数ｆ６までの周波数帯域において、両者は原点を通る横軸についてほぼ線対称であることがわかる。すなわち、周波数ｆ６までの周波数帯域に含まれる周波数について、曲線Ｃ２とＣ５のそれぞれの利得の和は０になるということである。これは、磁石１２と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じた信号が第２ノッチフィルタ１３２を通過すると、当該信号が打ち消され、加速度センサ１０に入力される信号と第２ノッチフィルタ１３２から出力される信号とがほぼ同じになることを意味する。

このように、第２ノッチフィルタ１３２は、磁石１２と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。具体的には、加速度センサ１０を磁石１２によって測定対象物Ｍに吸着させて接触共振の周波数特性を実際に測定し、曲線Ｃ２を予め求めておく。そして、第２ノッチフィルタ１３２の周波数特性が、曲線Ｃ２によって表される周波数特性とは逆の特性、すなわち曲線Ｃ５によって表される周波数特性となるように第２ノッチフィルタ１３２の利得を設定する。これにより、第２ノッチフィルタ１３２は、磁石１２と測定対象物Ｍとの接触共振によって生じる信号成分を打ち消すことができるようになり、その結果、加速度センサ１０の性能悪化を軽減できる。

以上のように、第１の実施の形態に従う振動測定装置１によれば、接触方法が、コンタクトピン１１の場合、あるいは磁石１２の場合のいずれの場合であっても接触共振による加速度センサ１０の性能悪化を軽減できる。すなわち、加速度センサ１０の測定対象物Ｍへの接触方法に応じて、フィルタ部１３の利得を設定することにより、接触方法に依存することなく、接触共振による加速度センサの性能悪化を軽減することができる。

第１の実施の形態においては、帯域阻止フィルタとしてのノッチフィルタを２つ含む振動測定装置の構成について説明したが、振動測定装置が含む帯域阻止フィルタは１つでもよいし、３つ以上であってもよい。帯域阻止フィルタが３つ以上の場合としては、例えば、異なる形状のコンタクトピンが３個以上ある場合を挙げることができる。帯域阻止フィルタが１つの場合は、帯域阻止フィルタは着脱自在であって、使用する接触部に応じて他の帯域阻止フィルタと交換可能であることが望ましい。

第１の実施の形態においては、フィルタ部は、加速度センサから処理部への信号路を、帯域阻止フィルタを含む信号路と、帯域阻止フィルタを含まない信号路との間で切り替え可能とすることで、加速度センサから入力された信号を減衰させるか否かを変更することができるように構成されていた。しかし、入力された信号を減衰させるか否かを変更可能とする構成は、第１の実施の形態の構成に限られない。例えば、帯域阻止フィルタ自体の設定を変更し、当該帯域阻止フィルタの減衰機能を停止させることによって、入力された信号を減衰させるか否かを変更することができるようにフィルタ部を構成しても構わない。

また、第１の実施の形態においては、フィルタ部１３は、異なる接触方法にそれぞれ対応した第１ノッチフィルタ１３１，第２ノッチフィルタ１３２を備え、それらをスイッチ１３３，１３４により切り替え可能とすることで、フィルタ部１３の利得を変更することができるように構成されていた。しかし、フィルタ部１３の利得を変更することができる構成は第１の実施の形態の構成に限られない。例えば、可変コンデンサを用いてノッチフィルタ自体の利得を変更可能とすることで、フィルタ部１３の利得を変更することができるようにフィルタ部１３を構成しても構わない。

第１ノッチフィルタ１３１，第２ノッチフィルタ１３２による減衰処理は、アナログ処理、デジタル処理、あるいはソフトウェアによる処理のいずれでもよく、これらを複合的に用いる方法でもよい。

加速度センサ１０からの信号は、電気配線を通じてアナログ信号としてフィルタ部１３に入力してもよいし、無線通信によりフィルタ部１３に入力してもよい。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態において、コンタクトピン１１の場合、コンタクトピン１１を手作業で測定対象物に接触させる。この場合、測定対象物Ｍへの押しつけ圧が一定とならず、接触共振が生じる周波数が変化してしまう。そのため、接触共振によって生じる信号成分が第１ノッチフィルタによって打ち消すことができるものからずれてしまい、その結果、測定誤差が大きくなってしまう。

そこで、第２の実施の形態においては、コンタクトピン１１の先端の圧力が所定の値となったことに応じて、加速度センサ１０からの信号の処理を開始することにより、測定誤差を軽減することとした。第１ノッチフィルタは、コンタクトピン１１の先端に加わる圧力が当該所定の値である場合の接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている。そのため、コンタクトピン１１の先端の圧力が所定の値となった場合に加速度センサ１０からの信号の処理を開始すれば、接触共振によって生じる信号成分は第１ノッチフィルタによって打ち消すことができ、測定誤差が小さくなる。

図６は、第２の実施の形態に従う振動測定装置２の機能ブロック図である。振動測定装置２が第１の実施の形態と異なるのは、圧力検知部２０を備えること、および処理部１４が圧力検知部２０からの所定の信号に基づいて加速度センサ１０からの信号の処理を開始するということである。これら以外については、第１の実施の形態において、コンタクトピン１１が加速度センサ１０に装着された場合（図２参照）と同様であるため、説明を繰り返さない。

図６を参照して、振動測定装置２は、圧力検知部２０をさらに備える。圧力検知部２０は、加速度センサ１０とコンタクトピン１１との間に設けられている。圧力検知部２０はコンタクトピン１１の先端に加わる圧力を検出し、当該圧力の値を処理部１４に出力する。圧力検知部２０は、例えば、圧電素子、圧力トランスデューサ、あるいはロードセルを含み、これらの作用により圧力を検知する。処理部１４は、圧力検知部２０からの信号Ｓ２を受信し、圧力検知部２０が所定の値の圧力を検出したことに応じて、加速度センサ１０からの信号Ｓ１の処理を開始する。

図７は、第２の実施の形態において、処理部１４において行なわれる処理を説明するためのフローチャートである。図７を参照して、処理部１４は、ステップＳ２１において、圧力検知部２０が所定の圧力を検出したか否かを判定する。圧力検知部２０が所定の圧力を検出していない場合（Ｓ２１にてＮＯ）、処理部１４は、処理をステップＳ２１に戻す。圧力検知部２０が所定の圧力を検出した場合（Ｓ２１にてＹＥＳ）、処理部１４は、処理をステップＳ２２に進める。処理部１４は、ステップＳ２２にて加速度センサ１０からの信号を処理する。

第２の実施の形態においては、コンタクトピン１１の先端の圧力が所定の値となったことに応じて、加速度センサ１０からの信号の処理を処理部１４が開始することにより、接触共振によって生じる信号成分を第１ノッチフィルタで打ち消して、測定誤差を軽減することができる。

また、第２の実施の形態においては、処理部１４は、第１ノッチフィルタで接触共振によって生じる信号成分を打ち消すことのできるデータのみを処理することになるため、無駄な処理が行なわれず、処理部１４による電力消費を抑えることができる。

第２の実施の形態においては、コンタクトピン１１の先端の圧力が所定の値となったことに応じて、加速度センサ１０からの信号の処理を処理部１４が開始することとしたが、コンタクトピン１１の先端の圧力に応じて、フィルタ部１３の利得を変化させるような構成としてもよい。

圧力検知部２０からの信号は、電気配線を通じてアナログ信号として処理部１４に入力されてもよいし、圧力検知部２０からの無線通信により処理部１４に入力されてもよい。

加速度センサ１０およびコンタクトピン１１への圧力検知部２０の取付面は切削加工以上の面精度を持ち、これら取付面にオイルもしくはグリスを充填することが望ましい。また、ねじ止めにより加速度センサ１０およびコンタクトピン１１に固定されることが望ましい。このような構成とすることにより、加速度センサ１０、コンタクトピン１１、および圧力検知部２０は、強固に締結されて一体的となる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２ 振動測定装置、１０ 加速度センサ、１１ コンタクトピン、１２ 磁石、１３ フィルタ部、１４ 処理部、２０ 圧力検知部、１３１ 第１ノッチフィルタ、１３２ 第２ノッチフィルタ、１３３，１３４ スイッチ。

Claims (10)

1. 測定対象物の振動を測定する振動測定装置であって、
   加速度センサと、
   前記加速度センサに装着され、前記測定対象物に接触することによって振動を前記加速度センサに伝える接触部と、
   前記加速度センサからの信号を減衰して出力することが可能なフィルタ部と、
   前記フィルタ部から出力された信号を処理する処理部とを備え、
   前記フィルタ部は、前記接触部と前記測定対象物との接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定されている、振動測定装置。
2. 前記フィルタ部は、入力された信号を減衰させるか否かを変更することができるように構成されている、請求項１に記載の振動測定装置。
3. 前記フィルタ部は、利得を変更することができるように構成されている、請求項１に記載の振動測定装置。
4. 前記接触部は、前記加速度センサに着脱自在に装着される、請求項３に記載の振動測定装置。
5. 前記接触部として、第１の接触部と、前記第１の接触部とは異なる第２の接触部とが使用可能であり、
   前記フィルタ部は、
   帯域阻止フィルタである第１のフィルタと、
   帯域阻止フィルタである第２のフィルタと、
   前記加速度センサから前記処理部への信号路を切り替える切替部とを含み、
   前記第１のフィルタは、前記第１の接触部と前記測定対象物との接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定され、
   前記第２のフィルタは、前記第２の接触部と前記測定対象物との接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定され、
   前記切替部は、前記信号路として、少なくとも、前記第１のフィルタを含む第１の信号路、または前記第２のフィルタを含む第２の信号路を選択することができる、請求項４に記載の振動測定装置。
6. 前記切替部は、前記信号路として、帯域阻止フィルタを含まない第３の信号路をさらに選択することができる、請求項５に記載の振動測定装置。
7. 前記接触部は、
   コンタクトピンを含み、
   前記コンタクトピンの先端が前記測定対象物に接触することにより前記測定対象物の振動を前記加速度センサに伝える、請求項１に記載の振動測定装置。
8. 前記コンタクトピンの先端に加わる圧力を検出し、当該圧力の値を前記処理部に出力する圧力検出部をさらに備え、
   前記処理部は、前記圧力検出部が所定の値の圧力を検知したことに応じて、前記加速度センサからの信号の処理を開始する、請求項７に記載の振動測定装置。
9. 前記フィルタ部は、前記コンタクトピンの先端に加わる圧力が前記所定の値である場合の接触共振によって生じる信号成分を打ち消すように利得が設定可能である、請求項８に記載の振動測定装置。
10. 前記接触部は、
    磁石を含み、
    前記磁石によって前記測定対象物に吸着することにより前記測定対象物の振動を前記加速度センサへ伝える、請求項１に記載の振動測定装置。

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