JPH05142090A - 振動検出装置 - Google Patents
振動検出装置Info
- Publication number
- JPH05142090A JPH05142090A JP3302855A JP30285591A JPH05142090A JP H05142090 A JPH05142090 A JP H05142090A JP 3302855 A JP3302855 A JP 3302855A JP 30285591 A JP30285591 A JP 30285591A JP H05142090 A JPH05142090 A JP H05142090A
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- Japan
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- conductive wire
- magnet
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】導電線６に交流電流を通電するとともに、磁石
５の両極間に設置して磁界に交わらせるようにすること
により、導電線６を介して被測定体１を加振するととも
に、磁石５には導電線６に対する加振力の反力が作用す
るようにし、これによる被測定体１の振動の振幅を非接
触振動計１０で検出するとともに、力検出器８により磁
石５に作用する反力を被測定体１に加わる加振力として
検出するようにした。 【効果】(1) 被測定体と加振器を直接結合していないの
で、振動特性の変化がなく、振動検出精度が高くなる，
(2) 導電線の大きさを調整することにより、被測定体が
小型軽量であっても、加振可能であり、振動特性を正確
に測定できる，(3) 導電線に印加交流電流の周波数を変
化させることにより、単なる振動試験だけでなく、被測
定体の周波数応答関数の算出が可能となり、モーダル解
析を行うことができる。
５の両極間に設置して磁界に交わらせるようにすること
により、導電線６を介して被測定体１を加振するととも
に、磁石５には導電線６に対する加振力の反力が作用す
るようにし、これによる被測定体１の振動の振幅を非接
触振動計１０で検出するとともに、力検出器８により磁
石５に作用する反力を被測定体１に加わる加振力として
検出するようにした。 【効果】(1) 被測定体と加振器を直接結合していないの
で、振動特性の変化がなく、振動検出精度が高くなる，
(2) 導電線の大きさを調整することにより、被測定体が
小型軽量であっても、加振可能であり、振動特性を正確
に測定できる，(3) 導電線に印加交流電流の周波数を変
化させることにより、単なる振動試験だけでなく、被測
定体の周波数応答関数の算出が可能となり、モーダル解
析を行うことができる。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、振動試験及びその評価
装置に適用される振動検出装置に関する。
装置に適用される振動検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】振動試験では、例えば小型軽量の構造物
などの被測定体に対して振動を加え、このときの被測定
体における変位、保持力、破壊、または、耐久性、振動
に対する応答を測定している。このような試験では、振
動発生機つまり加振器を用いて被測定体に振動を加えて
いる。
などの被測定体に対して振動を加え、このときの被測定
体における変位、保持力、破壊、または、耐久性、振動
に対する応答を測定している。このような試験では、振
動発生機つまり加振器を用いて被測定体に振動を加えて
いる。
【０００３】この加振器としては、静電型加振器、電気
油圧式加振器などがあり、これら加振器は、いずれも被
測定体と結合体を結合した状態で振動を加えている。し
たがって、被測定体が大型の構造物であればよいが、小
型軽量の構造物になると結合体を介して振動を加えるた
めに、結合体の振動特性の影響を受けて、被測定体の本
来の振動特性を正確に測定できなくなる。さらに、被測
定体に磁石を固定する非接触加振法の場合、磁石の質量
が大きいと測定誤差が増加する難点をもっている。
油圧式加振器などがあり、これら加振器は、いずれも被
測定体と結合体を結合した状態で振動を加えている。し
たがって、被測定体が大型の構造物であればよいが、小
型軽量の構造物になると結合体を介して振動を加えるた
めに、結合体の振動特性の影響を受けて、被測定体の本
来の振動特性を正確に測定できなくなる。さらに、被測
定体に磁石を固定する非接触加振法の場合、磁石の質量
が大きいと測定誤差が増加する難点をもっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の静電型加振器、電気油圧式加振器は、被測定体が大型
の構造物であればよいが、小型軽量の構造物になると結
合体を介して振動を加えるために、結合体の振動特性の
影響を受けて、被測定体の本来の振動特性を正確に測定
できなくなる欠点をもっている。また、被測定体に磁石
を固定する非接触加振法の場合、磁石の質量が大きいと
測定誤差が増加する難点をもっている。
の静電型加振器、電気油圧式加振器は、被測定体が大型
の構造物であればよいが、小型軽量の構造物になると結
合体を介して振動を加えるために、結合体の振動特性の
影響を受けて、被測定体の本来の振動特性を正確に測定
できなくなる欠点をもっている。また、被測定体に磁石
を固定する非接触加振法の場合、磁石の質量が大きいと
測定誤差が増加する難点をもっている。
【０００５】本発明は、上記事情を参酌してなされたも
ので、被測定体が小型軽量の構造物であっても、被測定
体の本来の振動特性を正確に測定することができる振動
検出装置を提供することを目的とする。 ［発明の構成］
ので、被測定体が小型軽量の構造物であっても、被測定
体の本来の振動特性を正確に測定することができる振動
検出装置を提供することを目的とする。 ［発明の構成］
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の振動検出装置
は、導電線に交流電流を通電するとともに、磁石の両極
間に設置して磁界に交わらせるようにすることにより、
導電線を介して被測定体を加振するとともに、磁石には
導電線に対する加振力の反力が作用するようにし、これ
による被測定体の振動の振幅を非接触振動計で検出する
とともに、力検出器により磁石に作用する反力を被測定
体に加わる加振力として検出するようにしたものであ
る。
は、導電線に交流電流を通電するとともに、磁石の両極
間に設置して磁界に交わらせるようにすることにより、
導電線を介して被測定体を加振するとともに、磁石には
導電線に対する加振力の反力が作用するようにし、これ
による被測定体の振動の振幅を非接触振動計で検出する
とともに、力検出器により磁石に作用する反力を被測定
体に加わる加振力として検出するようにしたものであ
る。
【０００７】
【作用】このような構成を有する本発明の振動検出装置
は、(1) 被測定体と加振器を直接結合していないので、
直接結合することによる結合部の振動特性の変化がな
く、振動検出精度が高くなる，(2) 導電線の大きさを調
整することにより、被測定体が小型軽量であっても、加
振可能であり、振動特性を正確に測定できる，(3)導電
線に印加交流電流の周波数を変化させることにより、単
なる振動試験だけでなく、被測定体の周波数応答関数の
算出が可能となり、モーダル解析を行うことができる，
等の効果を奏する。
は、(1) 被測定体と加振器を直接結合していないので、
直接結合することによる結合部の振動特性の変化がな
く、振動検出精度が高くなる，(2) 導電線の大きさを調
整することにより、被測定体が小型軽量であっても、加
振可能であり、振動特性を正確に測定できる，(3)導電
線に印加交流電流の周波数を変化させることにより、単
なる振動試験だけでなく、被測定体の周波数応答関数の
算出が可能となり、モーダル解析を行うことができる，
等の効果を奏する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。
述する。
【０００９】図１及び図２は、この実施例の振動検出装
置を示している。この振動検出装置は、被測定体１を載
置する載置台２と、被測定体１上に離間近接して設置さ
れ且つ互いに対向するＮ極３とＳ極４を有する永久磁石
５と、被測定体１上に接着され且つ一部がＮ極３とＳ極
４との間を挿通する導電線６と、この導電線６に交流電
流Ｉを印加する交流電源７と、永久磁石５の上端部に固
定された力検出器８，８と、この力検出器８を介して永
久磁石５を垂設する永久磁石保持手段９と、被測定体１
上に近接離間して設けられた非接触振動計１０と、力検
出器８，８及び非接触振動計１０とに電気的に接続され
これらからの検出信号ＳＡ，ＳＢを入力して被測定体１
の振動特性を演算処理する演算制御部１１とからなって
いる。しかして、載置台２は、発泡ポリウレタン樹脂な
どからなるスポンジ体であって、系外からの振動を吸収
遮断するようになっている。また、永久磁石５は、矩形
状をなし、下端部がＮ極３とＳ極４となっている。そし
て、これらＮ極３とＳ極４との間には、ギャップ１２が
形成され、このギャップ１２には、磁界Ｂが作用してい
る。そして、ギャップ１２中央部には、導電線６が遊挿
されている。この導電線６のギャップ１２挿通部位およ
びその両端部には、絶縁膜１３が形成されているととも
に、段差状に折曲され、折曲された導電線６は、絶縁膜
１３を介して被測定体１に接着されている。つまり、導
電線６は被測定体１から離間して設けられた磁界作用部
６ａを有している。この磁界作用部６ａは、絶縁膜１３
が被着されている。なお、この実施例においては、ギャ
ップ１２中における導電線６の磁界Ｂと交わる長さはＷ
に設定されている。この一方、永久磁石保持手段９は、
例えばスタンドのアームなどのように、昇降自在に設け
られ、確実に永久磁石５を保持固定できるものである。
さらに、力検出器８，８は、永久磁石５に加わった電磁
力Ｆの反力ＣＦを検出するものである。さらに、非接触
振動計１１は、例えば、変位センサや速度センサなどで
あって、図示せぬ支持手段により支持されている。次
に、上記構成の振動検出装置の作動について述べる。
置を示している。この振動検出装置は、被測定体１を載
置する載置台２と、被測定体１上に離間近接して設置さ
れ且つ互いに対向するＮ極３とＳ極４を有する永久磁石
５と、被測定体１上に接着され且つ一部がＮ極３とＳ極
４との間を挿通する導電線６と、この導電線６に交流電
流Ｉを印加する交流電源７と、永久磁石５の上端部に固
定された力検出器８，８と、この力検出器８を介して永
久磁石５を垂設する永久磁石保持手段９と、被測定体１
上に近接離間して設けられた非接触振動計１０と、力検
出器８，８及び非接触振動計１０とに電気的に接続され
これらからの検出信号ＳＡ，ＳＢを入力して被測定体１
の振動特性を演算処理する演算制御部１１とからなって
いる。しかして、載置台２は、発泡ポリウレタン樹脂な
どからなるスポンジ体であって、系外からの振動を吸収
遮断するようになっている。また、永久磁石５は、矩形
状をなし、下端部がＮ極３とＳ極４となっている。そし
て、これらＮ極３とＳ極４との間には、ギャップ１２が
形成され、このギャップ１２には、磁界Ｂが作用してい
る。そして、ギャップ１２中央部には、導電線６が遊挿
されている。この導電線６のギャップ１２挿通部位およ
びその両端部には、絶縁膜１３が形成されているととも
に、段差状に折曲され、折曲された導電線６は、絶縁膜
１３を介して被測定体１に接着されている。つまり、導
電線６は被測定体１から離間して設けられた磁界作用部
６ａを有している。この磁界作用部６ａは、絶縁膜１３
が被着されている。なお、この実施例においては、ギャ
ップ１２中における導電線６の磁界Ｂと交わる長さはＷ
に設定されている。この一方、永久磁石保持手段９は、
例えばスタンドのアームなどのように、昇降自在に設け
られ、確実に永久磁石５を保持固定できるものである。
さらに、力検出器８，８は、永久磁石５に加わった電磁
力Ｆの反力ＣＦを検出するものである。さらに、非接触
振動計１１は、例えば、変位センサや速度センサなどで
あって、図示せぬ支持手段により支持されている。次
に、上記構成の振動検出装置の作動について述べる。
【００１０】まず、被測定体１を載置台２に載置し、接
着剤で固定する。つぎに、永久磁石保持手段９により、
永久磁石５を被測定体１の直上位置に離間近接して垂設
する。ついで、永久磁石５のギャップ１２を絶縁膜１３
を被着した導電線６が挿通するように導電線６を被測定
体１に接着剤を用いて固定する。さらに、非接触振動計
１０を図示せぬ支持手段により被測定体１直上位置に離
間近接して配設する。この状態で、演算制御部１１から
交流電源７に出力された制御信号ＳＣにより、交流電源
７を起動して導電線６に交流電流Ｉを印加する。する
と、Ｎ極３とＳ極４との間の磁界Ｂと、導電線６に交流
電流Ｉとの相互作用により、導電線６には上下方向（矢
印１４ａ，１４ｂ方向）に電磁力Ｆが作用する。この現
象は、『フレミングの左手の法則』として知られてい
る。そして、電磁力Ｆ、磁界Ｂ、交流電流Ｉとの間に
は、次の関係式が成り立つ。 Ｆ＝Ｂ・Ｉ・Ｗ
着剤で固定する。つぎに、永久磁石保持手段９により、
永久磁石５を被測定体１の直上位置に離間近接して垂設
する。ついで、永久磁石５のギャップ１２を絶縁膜１３
を被着した導電線６が挿通するように導電線６を被測定
体１に接着剤を用いて固定する。さらに、非接触振動計
１０を図示せぬ支持手段により被測定体１直上位置に離
間近接して配設する。この状態で、演算制御部１１から
交流電源７に出力された制御信号ＳＣにより、交流電源
７を起動して導電線６に交流電流Ｉを印加する。する
と、Ｎ極３とＳ極４との間の磁界Ｂと、導電線６に交流
電流Ｉとの相互作用により、導電線６には上下方向（矢
印１４ａ，１４ｂ方向）に電磁力Ｆが作用する。この現
象は、『フレミングの左手の法則』として知られてい
る。そして、電磁力Ｆ、磁界Ｂ、交流電流Ｉとの間に
は、次の関係式が成り立つ。 Ｆ＝Ｂ・Ｉ・Ｗ
【００１１】この結果、導電線６には、矢印１４ａ，１
４ｂ方向の電磁力Ｆが交互に作用することになり、導電
線６には機械的振動が誘起される。そして、この導電線
６が接着されている被測定体１も一緒に機械的振動す
る。この被測定体１の機械的振動は、非接触振動計１０
により検出される。一方、永久磁石５には、電磁力Ｆの
反力ＣＦが作用し、作用した反力ＣＦ被測定体１に加わ
る加振力は、力検出器８，８により検出される。しかし
て、接触振動計１０からの検出信号ＳＢ及び力検出器
８，８からの検出信号ＳＡは、演算制御部１１に出力さ
れる。そして、この演算制御部１１にては、検出信号Ｓ
Ａにより加振力が検出され、また、検出信号ＳＢにより
機械的振動の振幅が検出される。さらに、演算制御部１
１から交流電源７に出力された制御信号ＳＣにより、交
流電流Ｉの周波数を変化させることにより、演算制御部
１１にては、被測定体１の周波数応答関数を算出し、モ
ーダル解析を行う。
４ｂ方向の電磁力Ｆが交互に作用することになり、導電
線６には機械的振動が誘起される。そして、この導電線
６が接着されている被測定体１も一緒に機械的振動す
る。この被測定体１の機械的振動は、非接触振動計１０
により検出される。一方、永久磁石５には、電磁力Ｆの
反力ＣＦが作用し、作用した反力ＣＦ被測定体１に加わ
る加振力は、力検出器８，８により検出される。しかし
て、接触振動計１０からの検出信号ＳＢ及び力検出器
８，８からの検出信号ＳＡは、演算制御部１１に出力さ
れる。そして、この演算制御部１１にては、検出信号Ｓ
Ａにより加振力が検出され、また、検出信号ＳＢにより
機械的振動の振幅が検出される。さらに、演算制御部１
１から交流電源７に出力された制御信号ＳＣにより、交
流電流Ｉの周波数を変化させることにより、演算制御部
１１にては、被測定体１の周波数応答関数を算出し、モ
ーダル解析を行う。
【００１２】以上のように、この実施例の振動検出装置
は、直線状の一部が被測定体１から平行に離間しその両
端部が被測定体１に固着されてなる導電線６に交流電流
Ｉを通電するとともに、上記導電線６の直線状の一部を
永久磁石５のＮ極３とＳ極４との間に設置し、導電線６
を磁界Ｂに交わらせるようにすることにより、導電線６
を介して被測定体１を加振するとともに、永久磁石５に
は導電線６に対する加振力の反力ＣＦが作用するように
し、これによる被測定体１の機械的振動の振幅を非接触
振動計１１で検出するとともに、力検出器８，８により
永久磁石５に作用する反力ＣＦを、被測定体１に加わる
加振力として検出することができる。また、交流電流Ｉ
の周波数を変化させることにより、単なる振動試験だけ
でなく、被測定体１の周波数応答関数を算出し、モーダ
ル解析が可能となる。また、磁界Ｂ及び交流電流Ｉの大
きさを容易に変化させることが可能となり、最適の振動
状態での振動測定が可能となる。さらに、力検出器８，
８は、矢印１４ａ，１４ｂ方向（上下方向）のみの力を
検出するので、検出精度が高くなる。とくに、被測定体
１と加振器を直接結合していないので、振動特性の変化
がない。さらに、導電線６や絶縁膜１３の大きさを調整
することにより、被測定体１の大きさがかなり小さくて
も加振可能である。
は、直線状の一部が被測定体１から平行に離間しその両
端部が被測定体１に固着されてなる導電線６に交流電流
Ｉを通電するとともに、上記導電線６の直線状の一部を
永久磁石５のＮ極３とＳ極４との間に設置し、導電線６
を磁界Ｂに交わらせるようにすることにより、導電線６
を介して被測定体１を加振するとともに、永久磁石５に
は導電線６に対する加振力の反力ＣＦが作用するように
し、これによる被測定体１の機械的振動の振幅を非接触
振動計１１で検出するとともに、力検出器８，８により
永久磁石５に作用する反力ＣＦを、被測定体１に加わる
加振力として検出することができる。また、交流電流Ｉ
の周波数を変化させることにより、単なる振動試験だけ
でなく、被測定体１の周波数応答関数を算出し、モーダ
ル解析が可能となる。また、磁界Ｂ及び交流電流Ｉの大
きさを容易に変化させることが可能となり、最適の振動
状態での振動測定が可能となる。さらに、力検出器８，
８は、矢印１４ａ，１４ｂ方向（上下方向）のみの力を
検出するので、検出精度が高くなる。とくに、被測定体
１と加振器を直接結合していないので、振動特性の変化
がない。さらに、導電線６や絶縁膜１３の大きさを調整
することにより、被測定体１の大きさがかなり小さくて
も加振可能である。
【００１３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し
てよい。たとえば、永久磁石５の代わりに電磁石を用い
てもよい。また、導電線６は一本でなく、複数本でもよ
い。
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し
てよい。たとえば、永久磁石５の代わりに電磁石を用い
てもよい。また、導電線６は一本でなく、複数本でもよ
い。
【００１４】
【発明の効果】本発明の振動検出装置は、導電線に交流
電流を通電するとともに、磁石の両極間に設置して磁界
に交わらせるようにすることにより、導電線を介して被
測定体を加振するとともに、磁石には導電線に対する加
振力の反力が作用するようにし、これによる被測定体の
振動の振幅を非接触振動計で検出するとともに、力検出
器により磁石に作用する反力を被測定体に加わる加振力
として検出するようにしたもので、以下のような顕著な
効果を奏する。すなわち、(1)被測定体と加振器を直接
結合していないので、振動特性の変化がなく、振動検出
精度が高くなる。(2) 導電線の大きさを調整することに
より、被測定体が小型軽量であっても、加振可能であ
り、振動特性を正確に測定できる。(3) 導電線に印加交
流電流の周波数を変化させることにより、単なる振動試
験だけでなく、被測定体の周波数応答関数の算出が可能
となり、モーダル解析を行うことができる。
電流を通電するとともに、磁石の両極間に設置して磁界
に交わらせるようにすることにより、導電線を介して被
測定体を加振するとともに、磁石には導電線に対する加
振力の反力が作用するようにし、これによる被測定体の
振動の振幅を非接触振動計で検出するとともに、力検出
器により磁石に作用する反力を被測定体に加わる加振力
として検出するようにしたもので、以下のような顕著な
効果を奏する。すなわち、(1)被測定体と加振器を直接
結合していないので、振動特性の変化がなく、振動検出
精度が高くなる。(2) 導電線の大きさを調整することに
より、被測定体が小型軽量であっても、加振可能であ
り、振動特性を正確に測定できる。(3) 導電線に印加交
流電流の周波数を変化させることにより、単なる振動試
験だけでなく、被測定体の周波数応答関数の算出が可能
となり、モーダル解析を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例の振動検出装置を構成を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の振動検出装置の要部拡大図
である。
である。
１：被測定体，５：永久磁石，６：導電線，７：交流電
源，８：力検出器，１０：非接触振動計。
源，８：力検出器，１０：非接触振動計。
Claims (1)
- 【請求項１】磁界を発生する磁石と、剛性を有し上記磁
界が作用する磁界作用部及びこの磁界作用部の両側を支
持して被測定体に固着する固着部をもつ導電線と、この
導電線に交流電流を通電させ上記導電線を介して上記被
測定体を加振する交流電源と、上記被測定体に近接して
設けられ上記導電線による振動を検出する振動計と、上
記磁石に取付けられ上記磁石に加わった上記導電線によ
る振動の反力を検出する力検出器とを具備することを特
徴とする振動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302855A JPH05142090A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 振動検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302855A JPH05142090A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 振動検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142090A true JPH05142090A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=17913912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3302855A Pending JPH05142090A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 振動検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05142090A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102853979A (zh) * | 2012-08-25 | 2013-01-02 | 嘉兴学院 | 电主轴半主动振动控制试验台架、系统及电主轴控制方法 |
| CN103063390A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 浙江工业大学 | 一种水平模态试验吊挂装置 |
| CN103063393A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 浙江工业大学 | 水平模态试验吊挂装置 |
| CN103808499A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-05-21 | 江苏科技大学 | 一种隔振器动刚度测试方法及其装置 |
| CN107271126A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-10-20 | 北京航空航天大学 | 一种基于磁悬浮技术的转子模态频率及模态振型在线测试装置 |
| CN115586472A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-10 | 南通鑫磁机械制造有限公司 | 一种附带干扰模拟功能的电磁铁性能测试用试验平台 |
| RU222614U1 (ru) * | 2023-11-01 | 2024-01-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Устройство для измерения вибраций |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP3302855A patent/JPH05142090A/ja active Pending
Cited By (8)
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