JPH10512774A - 立体の構成体中の機械的波の伝搬特性を求める方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明による方法は、梁又は管に類似の構成体における機械的波の伝搬特性を求めるのに投立つ。このため構成体の第１の個所で撓み波が励起される。この励起される撓み波は、構成体の長さ方向に離れた所で取出される。この取出される測定値から波の伝達関数が求められる。撓み波は順次に続く衝撃パルスにより発生され、そのパルス形状特にそのパルス幅及びパルス高さが自動的に調節されて、理論的なばらつき関係と取出される測定値から求められる値との差が最小になるようにしている。伝達関数の評価により、構成体（20）例えば生きている骨の曲げ剛性が求められる。

Description

【発明の詳細な説明】 立体の構成体中における機械的波の 伝搬特性を求める方法及び装置 本発明は、請求項１の上位概念による方法、請求項７による装置、請求項９の 上位概念による打撃装置、請求項11による振動検出装置、請求項12による評価装 置、及び請求項13による制御装置に関する。 なるべく梁又は管に類似の機械的構成体の剛性特に曲げ剛性は、その寸法及び 材料を知れば、統計の法則により比較的簡単に求められる。しかし寸法及び／又 は正確な材料組成及び密度が検出不能な場合があるので、剛性は計算されない。 これは特に媒質に埋込まれる構成体の場合、包囲する材料を除去不能又は除去困 難な構成体、及び生きている組織により包囲されている生きている骨の場合であ る。 さて梁又は管に類似の構成体中における機械的波の伝搬速度及び減衰は、その 面慣性モーメント及び構成体材料の弾性係数に直接関係している。〔１〕E．Stu essi et al.，″Assessment of bone mineral content by in vivo measurement of flexural wave velocities″，Medical and Biogical Engineering and Com puting，July 1988，S.349-354及び〔２〕D．Faeh et al.，″Phase Velocity Measurement of Flexural Waves in Human Tibia″，J．Biomechanics，Vol.21, No.11,pp.975-983,1998,Great Britain，の刊行物に基いて、構成体中を伝搬す る撓み波の位相速長を求めることによつて、曲げ剛性を求めることが可能である 。ここで特に波長に関係する位相速度について〔２〕における式（１）及び〔１ 〕の351ページの上から２番目の式が指摘される。立体の構成体の剛性は、この 構成体中を伝搬す る機械的波の伝達関数から計算される。この計算は、特に〔１〕及び〔２〕に述 べられているように、例えばベルヌーイ・オイラーのモデルに基いている。 構成体例えばけい骨の表面へ力パルスが加えられると、構成体中に機械的振動 が励起される。梁又は管に類似の構成体（けい骨）では、基本モード及び高次の モードの縦振動、ねじり振動及び撓み振動が励起されて伝搬することができる。 けい骨の曲げ剛性を求めようとすれば、図１に示すように、打撃装置の打撃素子 が、けい骨のほぼくるぶしの高さの所に、主慣性軸の１つの方向に、表面に対し てほぼ直角に当てられる。励起される曲げ振動の測定は、構成体（けい骨）の長 さ方向に互いに離れている少なくとも２つの振動検出素子によつて行われる。け い骨中のできるだけ曲げ振動のみを測定するため、励振点（打撃素子の作用点） 及び振動測定用の２つの点が、けい骨の骨幹の中央横面即ちけい骨の中央面に対 してほぼ平行に置かれる。この構成では、振動検出素子は骨の表面に対して直角 な方向にのみ反応する。数値評価により、振動検出素子の間の異なる曲げ振動の 位相速度が求められる。梁又は管に類似の構成体の長さ、その直径及び１つの振 動数における撓み波の位相速度から、構成体の曲げ剛性を求めることができる。 公知の方法では、求めるられる波伝搬特性の信頼性のある結果を得るため、一 連の測定を行わねばならない。 本発明の課題は、簡単に使用可能で迅速に行われる方法により波伝搬特性を求 めることである。 この課題の解決策が特許請求の範囲の請求項の対象である。 本発明による方法は、特に生きている骨又は被覆を持つか他の材料へ埋込まれ ている梁又は管に類似の構成体における波伝 搬特性を求めるのに特に適している。 本発明による方法は、構成体の剛性を求めるために利用される。 特に梁又は管に類似の構成体は、導波体としてのマイクロ彼の導波管又は光波 用ガラス繊維に類似して、機械的波について考察される。このような導波体は、 特にそれにより導かれる波の位相速度のばらつきを示す。即ち導かれる波、ここ では機械的撓み波の位相速度は、互いに異なる波長について異なる値を持つてい る。一般に位相速度の値は、波長の増大につれて増大する。ところで注意すべき ことは、導かれる波の群速度でエネルギーの搬送が行われることである。 さて特定の波長に属する位相速度は、波を導く構成体、ここでは梁の″導波特 性″に関係している。もちろん梁に類似な構成体の代りに、他の形状を持つ構成 体も当然使用することができる。さて導くべき波の振動数がその限界振動数に近 づくほど、位相速度の値はそれだけ大きく変化する。限界振動数は、ちようど波 の伝搬が導波体により与えられている振動数である。限界振動数の値は、特に導 波体の寸法及び材料に関係している。 それ自体で考えると、測定値は診断を行わない。しかし前述した考察は、求め ることができる撓み波の伝相速度の値から、結局曲げ剛性を決定するところの変 化する材料の性質及び変化する幾何学的寸法を推論するのに利用される。即ち伝 相速度の値から、幾何学的寸法及び材料性質を推論し、その変化を監視すること ができる。ここで個条書き風に、腐食する管、梁等の監視、及び生体の範囲で骨 多孔症及び例えば骨における他の減少及び変化する作用の確認があげられる。 上述した考察によれば、機械的撓み波の伝相速度は、なるべ くその限界振動数の範囲で求めるようにする。さて最適な曲げ振動数を得るため に、本発明による撓み波励起により作業が行われる。ここで″帰還システム″の ように自動的に、撓み波を励起するため加えるべき衝撃パルスのパルス形状が成 形を行うように合わされて、フーリエ分解又は合成により、励起される撓み波の 振動数が限界振動数の近くに来るようにする。 打撃装置の励起されるパルス形状特にそのパルス幅及びパルス高さを自動的に 調節して、理論的に規定された値に対して測定されるばらつきの偏差を最小にす ることによつて、撓み波の伝相速長を求めるために上記の刊行物において要求さ れるパラメータを求めるのを可能にする撓み波を最適な振動エネルギー及び振動 数で構成体中に励起する有効なパルス形状（できるだけ限界振動数の範囲にある ）へ自動的に接近することができる。測定から求められるばらつき関係が、評価 装置に記憶されている理論値へ最適に近づくと、最適な振動数状態が得られる。 構成体へガウス状パルスが印加されると、このガウス状パルスが曲げ振動の励 起される振動数のガウス状振動数分布を生ずるので、良好な結果が得られる。ガ ウス状パルスは、構成体の直径より小さい波長を持つ振動数が発生されないよう に選ばれている。構成体の長さ寸法より大きい曲げ振動も励起されないようにす る。この要求により、縦振動及びねじり振動を大幅に回避することができる。ガ ウス状パルスを″含む″振動数は、フーリエ分析により求められる。 有限の梁に類似な構成体における波伝搬の際端部に反射が起こるので、″測定 領域″で作業するのが有利である。打撃装置による波励起に関する最適な領域幅 及び領域の時間的長さの決定は、打撃の最適なパルス形状を求める方法と同じよ うに行わ れる。 振動検出装置の振動検出素子は、調節可能な載置力を加えられるのがよい。こ れは、例えばけい骨における波伝搬を求めるのに有利であり、振動検出素子は間 にある生体組織のため、直接骨の表面に当てることができない。圧力印加により 機械的インピーダンス整合が行われて、振動検出素子への構成体の機械的波の最 適な結合を行うことができる。圧力印加及び振動検出素子のデータは、所望の波 の測定のためフイルタ効果が得られるように選ぶことができる。この載置圧力印 加は、手により操作可能な装置を介して、″感情により″、又は求められる結果 を介して衝撃パルス又は測定領域の最適化の際におけるように、自動的に最適に 調節することができる。 構成体の長さ方向に互いに離れているただ２つの振動検出素子の代りに、それ 以上の振動検出素子が設けられると、波伝搬又は曲げ剛性を一義的に求めるため に必要な測定時間を著しく減少することができる。なぜならば、波伝搬中に生ず る位相跳躍、多義性及び″雑音のある″測定結果を簡単に補正できるからである 。個々の振動検出素子は振動検出装置において一直線をなして互いに離れて設け られている。相互間隔は同じでなくてよく、測定値の多義性がほぼ排除されるよ うに不同に選ぶことができる。 測定方法を実施するために、打撃装置、振動検出素子を持つ振動検出装置、制 御装置及び評価装置から成る装置が使用される。制御装置及び評価装置は、なる べく単一のハウジング内に収容されている。振動検出装置と打撃装置はなるべく 分離され、長いケーブルを介してこのハウジングに結合されて、できるだけ位置 に左右されない測定が行われるようにしている。 こじんまりと小形化するため、制御装置及び評価装置の電子装置を少なくとも 一部加速度検出器の１つに収容することができる。 本発明による打撃装置は、今まで使用された打撃装置のようにコイルとそれに より加速可能な打撃ピンを持たず、圧電打撃発生器を持ち、この打撃発生器によ り好ましいように衝撃パルスのパルス形状が正確に調節可能である。良好な測定 結果がガウス状のパルス形状により得られる。しかし他の殆ど任意のパルス形状 も上記の打撃発生器で調節される。 高音拡声器のように追感される励振機構を持つ打撃装置も使用することができ る。 打撃装置及び振動検出装置では、特に生きている骨における測定の際、振動検 出装置の載置個所が、衛生上の理由から交換可能及び／又は洗浄可能（殺菌可能 ）なカバーを持つているようにすることができる。 本発明による方法及びこの方法を実施するために使用可能な装置の例を、図面 に基いて以下に説明する。本発明のそれ以外の利点は以下の説明から明らかにな る。 図１は梁に類似の構成体、ここでは人間のけい骨の曲げ剛性の測定を行う装置 の打撃装置の装着を示すための概略図を示し、 図２は梁に類似な構成体の曲げ剛性を求める装置の概略斜視図を示し、 図３は図２による装置において使用される打撃装置の切断斜視図を示し、 図４は図２による装置において使用される振動検出装置の斜視図を示し、 図５は、図２に示す装置において使用されるような卓上計算 機に一体化される制御及び評価装置のブロツク図を示す。 図２に示す装置は、８つの振動検出素子３を持つ振動検出装置１、打撃装置５ 、及びキーボード９及び映像スクリーン10を持つ器具７を概略的に示している。 器具７は、この器具７にある蓄電池の充電を行う給電装置11に接続されている。 振動検出装置１及び打撃装置５は、ケーブル13a及び13bを介して器具７に接続さ れている。器具７には図示しないデータ出力装置も接続することができる。 図３に切断して示す打撃装置５は、打撃頭部14へ作用する打撃発生器としての 圧電結晶15を持つている。打撃頭部14には、衛生覆いとしての図示しないフード をかぶせることができる。打撃装置５は、棒状で表面につかみ溝17を形成されて 、手の中に良好につかまれるようにしている。 図２に対して拡大された詳細斜視図で図４に示す振動検出装置１は、保持素子 19の各端部にそれぞれ振動検出素子３を持つている。振動検出素子３として、例 えばキストラー・インスツルメンテ・アー・ゲーのピエゾトロン形のいわゆる加 速度検出器を使用することができる。振動検出素子３の所に、それぞれ１つの穴 あきテープ21が設けられて、測定すべき構成体への取付けを行う。図４では、保 持素子19の左端に設けられる振動検出素子３の所にある穴あきテープ21のみが示 されている。さて各振動検出素子３を所定の力で構成体即ち以下に説明するけい 骨20へ押付けることができるようにするため、振動検出素子３は空気圧で押圧力 を受けることができる。図４では圧力が手動ポンプ23で発生され、生ずる圧力が 調節可能な弁により規定可能である。振動検出素子３により取出される信号を増 幅するために、なるべく各振動検出素子３の直後に、図示 しない前置増幅器が設けられる。 器具７は振動検出装置１で検出される信号用の評価装置と、打撃装置５の衝撃 パルスを″成形″しかつ存在する場合振動検出素子３の自動圧力印加を行う制御 装置とを含んでいる。図２に示す好ましい実施例では、器具７、映像スクリーン 10を持つ携帯卓上計算機及びキーボード９が、制御装置及び評価装置の部品群に 一体化されている。 図５に示すブロツク図は、重要な部品のみを示している。振動検出装置１から ケーブル13aを介して伝送される８つの振動検出素子３の信号は、８チヤネル増 幅器で増幅され、かつ評価のために不必要で有害な振動数範囲のためのフイルタ 25により濾波される。フイルタ25により測定領域幅及び測定領域開放時間も調節 される。このように処理される信号は８チヤネルのサンプル・ホールド回路27へ 読込まれ、それから電気部品29でデイジタル化され、引続く評価のためチヤネル 毎に記憶される。計算装置31において、前記の刊行物〔１〕及び〔２〕の説明に 従つて、理論的な曲線群が比較のため記憶されている。計算装置31として、なる べく携帯ミニコンピユータが使用される。さて測定領域幅及び測定領域開始は、 理論値からの最小偏差が得られるまで、一般的な誤差アルゴリズムにより変化さ れる。この求められる値に関係して、打撃監視回路32と共同作用する計算装置31 により、打撃装置５用の出力信号が発生される。この信号は、打撃装置５にある 圧電結晶15を駆動するため、駆動部品33により出力増幅される。衝撃パルスに比 例する出力信号の調節及び最適化は、駆動部品33により、一般に測定すべき構成 体20毎に１回だけ行われる。発生すべきパルス形状は、更にキーボード９を介し て入力可能な境界値、 例えば振動検出素子３の相互間隔、及び例えばけい骨のようにほぼ管状の構成体 ではその測定可能な直径に関係している。計算装置31により、振動検出素子３へ 最適に作用すべき圧力も求められ、計算装置31により駆動される圧力装置35から 流体導管34を介して振動検出素子３へ導かれる。 さてこの装置により、異なる断面を持つ梁に類似の構成体の曲げ剛性が求めら れる。即ち中実及び管状の断面を検査することができる。例えば刊行物〔１〕及 び〔２〕における説明と同じようにのみ、撓み波の波伝搬の伝相速長の曲線群が 、その振動数を介して、容易に求められる境界条件に関係して記憶されねばなら ない。理論的に計算される値からの最小の偏差を持つ撓み波振動数の伝相速度は 、求められる曲げ剛性を生ずる。 けい骨の曲げ剛性を求めるためにここに説明した例では、ガウス状の衝撃パル スで作業が行われ、１ないし10 kHz の振動数帯が評価される。２ないし５kHz で作用するのが好ましい。測定領域はけい骨の寸法に応じて約200μs後に開かれ る。測定値は400μsまでの測定領域で評価される。300μsの範囲にある測定領域 開放でよい結果が得られる。 上記の測定を実施する際、励起される撓み波のみが評価されるように、特に注 意すべきである。このため波の励起される波長は、既に述べたように構成体の横 寸法より大きく、縦寸法より小さいようにする。 測定雑音を減少するため、単独パルスでなく、パルス群で作業が行われる。こ れらのパルス群は全く同じパルスを含むことができる。しかし所定のモデルに従 つて連続的に変化するパルスでも作業を行うことができる。 打撃装置と一直線をなして振動検出素子を設ける代りに、これに対してずれた 配置も選ぶことができる。構成体の表面に対 して直角に加えられる打撃の代りに、所定の角をなして打撃を行うことができる 。撓み波がもはや測定のために使用されず、別の理論的計算及びモデルを利用し て縦振動及び／又はねじり振動が評価され場合、打撃のずれ及び斜め印加が適当 である。 上述の説明により、梁に類似の構成体の剛性を求めることができるだけでなく 、任意の断面の構成体の剛性も求めることができる。しかしそのための条件は、 構成体中を伝搬する機械的波の伝達関数とこの構成体の機械的性質特にその剛性 との間に理論的なモデルが存在することである。 打撃装置において発生される衝撃パルスは、打撃頭部により構成体へ伝達され る。フーリエ分解により生じて測定のために選ばれる衝撃パルスの振動数は、で きるだけエネルギー損失なしに構成体へ伝達されるようにする。しかしけい骨へ の伝達が行われるようにする場合、打撃頭部と骨の表面との間に生体組織が存在 して、伝達すべきパルスを減衰させる可能性がある。最適な載置圧力が存在する 場合、伝達の減衰は最小である。打撃頭部についても、機械的インピーダンス整 合に関して最初に述べた事実が当てはまる。最適な載置圧力は経験的に求めるこ とができる。この載置圧力はすべての測定において維持されるようにする。載置 圧力を維持するため、実際の圧力を求めることができねばならない。さて打撃頭 部が導電性構成体から製造されるか又は導電性表面を持つていると、打撃頭部と 構成体を包囲する生体表面材料（皮膚）は圧力に関係している。導電率の測定を 介して、例えば載置圧力がはつきり調節される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年３月２５日 【補正内容】 明細書 立体の構成体中の機械的波の 伝搬特性を求める方法及び装置 本発明は、請求項１の上位概念による方法、及びこの方法を実施する装置に関 する。 なるべく梁又は管に類似の機械的構成体の剛性特に曲げ剛性は、その寸法及び 材料を知れば、統計の法則により比較的簡単に求められる。しかし寸法及び／又 は正確な材料組成及び密度が検出不能な場合があるので、剛性は計算されない。 これは特に媒質に埋込まれる構成体の場合、包囲する材料を除去不能又は除去困 難な構成体、及び生きている組織により包囲されている生きている骨の場合であ る。 請求の範囲 振動検出装置（１）が特に流体導管（34）を介して制御装置（32,35）に接続 されて、振動検出装置（１）に設けられる振動検出素子（３）の構成体（20）に 対する載置圧力が、評価装置（25,27,29,31）に記憶されており測定から求めら れる理論的伝達関数又は剛性と測定値から求められる伝達関数又は剛性との最小 にすべき差に特に関係して調節可能であることを特徴とする、請求項７に記載の 装置。 打撃装置が人間の手でよく保持可能に鉄筆状に形成され、なるべく打撃頭部（ 14）へ作用する圧電打撃発生器（15）を持ち、この打撃発生器により調節可能な パルス形状及びエネルギーの衝撃パルスが、機械的変化なしに構成体（20）へ印 加可能であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の装置。 打撃装置が、構成体（20）への押圧力を求める圧力測定装置と、構成体（20） 上への位置ぎめされる載置のため少なくとも３つの点を持つなるべく１つの載置 装置と、打撃頭部（14）を保持する打撃発生器（15）をその打撃方向に構成体（ 20）の表面に対して所定のように調節可能にする揺動装置とを持つていることを 特徴とする、請求項７ないし９の１つに記載の装置。 振動検出装置（１）が、振動検出素子（３）を支持しかつこれを構成体（20） に固定する保持素子（19,21）と、各振動検出素子（３）を構成体（20）の表面 へ調節可能な圧力で押圧可能で特に液体の作用を受ける膜又はピストン‐シリン ダ装置を介して所定のように移動可能にする移動素子とを持つていることを特徴 とする、請求項７ないし10の１つに 記載の装置。 評価装置（25,27,29,31）が、接続すべき振動検出装置（１）の振動検出素子 （３）用のサンプル・ホールド及びアナログ・デイジタル変換器回路装置（27） を持つていることを特徴とする、請求項７ないし11の１つに記載の装置。 制御装置（32,35）が、打撃装置（５）用の電気特に電圧パルスのパルス幅及 びパルス高さを自動的に調節可能にする電気パルス成形装置（32,33）を持つて いることを特徴とする、請求項７ないし12の１つに記載の装置。 制御装置（32,35）が、圧力発生装置（35）を持ち、この圧力発生装置により 圧力媒体が、接続可能な流体導管（34）を介して、装置に使用可能な振動検出素 子（３）の各々へ所定の圧力で供給可能であることを特徴とする、請求項７ない し13の１つに記載の装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 立体特に梁又は管に類似の構成体（20）における波伝搬特性を求める方法で あつて、構成体（20）の第１の個所で機械的波を励起し、互いにかつ励起個所か ら離れた所で取出し、この取出される測定値から波の伝達関数を求めるものにお いて、理論的ばらつき関係と取出される測定値から求められる値との差が最小で あるような振動数の充分なエネルギーで励起される機械的波を構成体（20）が持 つように、フーリエ合成により自動的にパルス形状特にパルス幅及びパルス高さ を調節される衝撃パルスを持つ波を発生することを特徴とする、立体構成体にお ける波伝搬特性を求める方法。 ２ 波の伝達関数の評価により構成体（20）の剛性を求めることを特徴とする、 請求項１に記載の方法。 ３ 生きている骨の波伝搬特性を求めるか、又は骨の剛性を求めることを特徴と する、請求項１又は２に記載の方法。 ４ 各衝撃パルスをガウス状に形成し、特に複数のなるべく同じ衝撃パルスを持 つパルス群を生じ、振動にとつて重要な横寸法により1.4ないし4.5倍なるべく2. 7ないし3.1倍大きい波長を構成体（20）に持つスペクトル振動に最大振動エネル ギーが存在するように、構成体（20）の撓み波を励振する衝撃パルスのパルス形 状を形成することを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の方法。 ５ 取出される測定値から伝搬する波の位相速度を求め、なるべく測定値を時間 的に所定の測定領域内でのみ取出し、この測定領域の領域幅及び領域開放時間を 、理論的伝達関数又は剛性と測定値から求められる伝達関数又は剛性との差に関 係して自動的に変化し、特に構成体（20）の境界により波の 反射が取出されないように調節することを特徴とする、請求項１ないし４の１つ に記載の方法。 ６ 特に構成体の長さ方向に互いに離れている少なくとも２つの振動検出素子（ ３）により測定値を取出し、構成体へのこれらの振動検出素子の載置圧力を、特 に理論的に求められる伝達関数又は剛性と測定値から求められる伝達関数又は剛 性との差に関係して自動的に調節可能にして、なるべく１回の励起でそれぞれ複 数回の伝達関数又は剛性の測定を行い、それにより特に全測定時間を減少し、波 伝搬の際における万一の位相跳躍を補正なるべく除去することを特徴とする、請 求項１ないし５の１つに記載の方法。 ７ 打撃装置（５）と、少なくとも２つの振動検出素子（３）を持つ振動検出装 置（１）と、出力装置を持つ評価装置（25,27,29,31）と、制御装置（32,33）と を有し、打撃装置（５）が評価装置に接続される制御装置に接続され、また振動 検出装置（１）が評価装置に接続されて、打撃装置（５）により生ずべき衝撃パ ルスのパルス形状特にパルス幅及びパルス高さを、評価装置（25,27,29,31）に おいて計算モデルを介して計算される伝搬波の理論的伝達関数又は剛性と測定値 から求められる伝達関数又は剛性との差に関係して、制御装置（32,33）により 変化することを特徴とする、請求項１ないし６の１つに記載の方法を実施するた めの装置。 ８ 振動検出装置（１）が特に流体導管（34）を介して制御装置（32,35）に接 続されて、振動検出装置（１）に設けられる振動検出素子（３）の構成体（20） に対する載置圧力が、評価装置（25,27,29,31）に記憶されている理論的伝達関 数又は剛性と測定値から求められる伝達関数又は剛性 との最小にすべき差に特に関係して調節可能であることを特徴とする、請求項７ に記載の装置。 ９ 打撃装置が人間の手でよく保持可能に鉄筆状に形成され、なるべく打撃頭部 （14）へ作用する圧電打撃発生器（15）を持ち、この打撃発生器により調節可能 なパルス形状及びエネルギーの衝撃パルスが、機械的変化なしに構成体（20）へ 印加可能であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の打撃装置。 10 構成体（20）への押圧力を求める圧力測定装置と、構成体（20）上への位置 ぎめされる載置のため少なくとも３つの点を持つなるべく１つの載置装置と、打 撃頭部（14）を保持する打撃発生器（15）をその打撃方向に構成体（20）の表面 に対して所定のように調節可能にする揺動装置とを有することを特徴とする、請 求項９に記載の打撃装置。 11 振動検出素子（３）を支持しかつこれを構成体（20）に固定する保持素子（ 19,21）と、各振動検出素子（３）を構成体（20）の表面へ調節可能な圧力で押 圧可能で特に液体の作用を受ける膜又はピストン‐シリンダ装置を介して所定の ように移動可能にする移動素子とを有することを特徴とする、請求項７又は８に 記載の装置に使用するための振動検出装置（１）。 12 接続すべき振動検出装置（１）の振動検出素子（３）用のサンプル・ホール ド及びアナログ・デイジタル変換器回路装置（27）を持つ請求項７又は８に記載 の装置に使用するための評価装置（25,27,29,31）。 13 打撃装置（５）用の電気特に電圧パルスのパルス幅及びパルス高さを自動的 に調節可能にする電気パルス成形装置（32, 33）を持つ請求項７又は８に記載の装置に使用するための制御装置。 14 圧力発生装置（35）を有し、この圧力発生装置により圧力媒体が、接続可能 な流体導管（34）を介して、装置に使用可能な振動検出素子（３）の各々へ所定 の圧力で供給可能であることを特徴とする、請求項13に記載の制御装置（32,35 ）。