JPH11326033A

JPH11326033A - 振動計

Info

Publication number: JPH11326033A
Application number: JP10124393A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shibata; 和雄芝田
Original assignee: Rion Co Ltd
Current assignee: Rion Co Ltd
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】効率的に、しかも高精度に振動計測を行う。【解決手段】測定対象物の振動を検出する押し当て式
振動検出プローブ１と、この押し当て式振動検出プロー
ブ１の検出信号を演算処理する信号処理部３０と、この
信号処理部３０の出力信号である変位、速度、加速度の
各値を一括表示する液晶表示部８を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定データの表示
機能を備えた振動計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の振動計としては、図６に
示すように、振動計本体１００と、押し当て式振動検出
プローブ１０１からなるものが知られている。押し当て
式振動検出プローブ１０１は、測定対象物の加速度振動
に応じた電圧を振動計本体１００に出力する。振動計本
体１００は、積分器１０３、２重積分器１０４、ピーク
値演算器１０５、実効値演算器１０６，１０７、等価ピ
ークツウピーク値演算器１０８、表示切換スイッチＳＷ
１、分析切換スイッチＳＷ２、Ａ／Ｄ変換器１１２，１
１３、ＣＰＵ１０９、表示部１１０および操作パネル１
１１からなる。

【０００３】押し当て式振動検出プローブ１０１の出力
のピーク値を表示させるとき、表示切換スイッチＳＷ１
の共通端子をピーク値演算器１０５の出力端子と接続す
る。押し当て式振動検出プローブ１０１の出力の実効値
を表示させるとき、表示切換スイッチＳＷ１の共通端子
を実効値演算器１０６の出力端子と接続する。押し当て
式振動検出プローブ１０１の出力に基づく速度の実効値
を表示させるとき、表示切換スイッチＳＷ１の共通端子
を実効値演算器１０７の出力端子と接続する。加速度セ
ンサ１０１の出力に基づく変位の等価ピークツウピーク
値を表示させるとき、表示切換スイッチＳＷ１の共通端
子を等価ピークツウピーク値演算器１０８の出力端子と
接続する。ＣＰＵ１０９は、Ａ／Ｄ変換器１１２から得
られるデジタル信号を表示処理し、その結果を表示部１
１０に数値として表示させる。

【０００４】押し当て式振動検出プローブ１０１の出力
を高速フーリエ変換するとき、分析切換スイッチＳＷ２
の共通端子を押し当て式振動検出プローブ１０１に接続
する。押し当て式振動検出プローブ１０１の出力に基づ
く速度を高速フーリエ分析するとき、分析切換スイッチ
ＳＷ２の共通端子を積分器１０３の出力端子と接続す
る。押し当て式振動検出プローブの出力に基づく変位
を高速フーリエ分析するとき、分析切換スイッチＳＷ２
の共通端子を２重積分器１０４の出力端子と接続する。
ＣＰＵ１０９は、Ａ／Ｄ変換器１１３から得られるデジ
タル信号を高速フーリエ変換して、この結果を表示部１
１０にグラフとして表示させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の振動計
においては、加速度、速度、変位の振動データを得る場
合、同一タイミングで振動データを得ることができない
ので、測定精度の点で問題がある。この原因として次の
ことが考えられる。（１）押し当て式振動検出プローブの出力は、押し当て
式振動検出プローブを測定対象物に押し当てる際の押し
当て力に影響される。即ち、押し当て力が大きい場合に
は、低周波数領域の出力が小さくなり、逆の場合には、
低周波数領域の出力が大きくなる。従って、測定対象物
の振動振幅、振動成分が一定であったとしても、測定者
の手の感覚に頼るので、押し当て式加速度センサの出力
は変動する。（２）測定対象物が回転機械を含む設備等の場合、振動
振幅、振動成分は常に一定であるとは限らず、変動する
場合が多い。

【０００６】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、効率的に、しかも高精度に振動計測できる振動
計を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく請
求項１に係る発明は、測定対象物の振動を検出する振動
センサと、この振動センサの検出信号を演算処理する演
算手段と、この演算手段の出力信号である変位、速度、
加速度の各値を一括表示する表示手段を備えるものであ
る。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の振
動計において、前記演算手段の出力信号である変位、速
度、加速度の各値をグラフ表示するグラフ表示手段を備
えるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
振動計の斜視図、図２は押し当て式振動検出プローブの
斜視図、図３は振動計本体の斜視図、図４は本発明に係
る振動計のブロック図、図５は表示画面を示す図であ
る。

【００１０】本発明に係る振動計は、図１に示すよう
に、押し当て式振動検出プローブ１、振動計本体２及び
押し当て式振動検出プローブ１と振動計本体２を接続す
るケーブル３からなる。ケーブル３は、押し当て式振動
検出プローブ１の端部から導出され、振動計本体２にコ
ネクタを介して接続されている。

【００１１】振動計は、振動量計測モード又は高速フー
リエ変換モードで振動を計測する。振動量計測モード
は、押し当て式振動検出プローブ１の検出信号を信号処
理部３０で処理して、加速度、速度、変位の各値を得
て、これらをリアルタイムで液晶表示部８に一括又は順
次に表示するモードである。一方、高速フーリエ変換モ
ードは、加速度、速度、変位の中から何れか一つを選択
して信号処理部３０で高速フーリエ変換し、その結果を
液晶表示部８にグラフとして表示するモードである。

【００１２】押し当て式振動検出プローブ１は、図２に
示すように、一端が先細りになったほぼ四角筒状で高分
子樹脂製のプローブケース４に、圧電式加速度センサを
内蔵し、プローブケース４の先端に押し当て部５、プロ
ーブケース４の表面にスタートスイッチ６を設けたもの
である。

【００１３】押し当て部５は、金属部材からなり、ほぼ
半球形状に形成されている。また、スタートスイッチ６
は、プローブケース４のほぼ中央部に設けられている。
スタートスイッチ６の押圧部は、プローブケース４の表
面より僅かに突出させてあるので、手の感触で押圧部の
位置が確認できる。

【００１４】振動計本体２は、図３に示すように、高分
子樹脂製の箱状のケース７の側端部に把持部としてかま
ぼこ状の突出部７ａを形成し、前面に液晶表示部８と操
作パネル２７を設けている。

【００１５】液晶表示部８には、分析結果の表示、設定
条件変更メニュー等が表示される。操作パネル２７に
は、信号処理部の各種設定を行う複数の操作スイッチ
９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１
７，１８，１９が配置されている。なお、２０はストラ
ップである。

【００１６】各種操作スイッチ９，１０，１１，１２，
１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９は、振動計
本体２が振動分析するための各種設定を行うためのもの
である。９と１０は、分析結果を内部メモリに記憶させ
るためのストアスイッチであり、同一の機能を有する。
ストアスイッチ９は、押圧式のスイッチであり、左手で
振動計本体２を持った場合に親指が当たる付近に配置さ
れている。ストアスイッチ９は、振動計本体２の表面よ
り僅かに突出している。

【００１７】１１は、振動分析を開始させるスタートス
イッチである。このスタートスイッチ１１は、前述した
押し当て式振動検出プローブ１に設けたスタートスイッ
チ６と同一の機能を有する。１２は、振動分析の中断及
び再開を行う中断・再開スイッチである。１３は、振動
計本体２にプリンタを接続した場合に、このプリンタに
表示画面のプリントを実行させるプリントスイッチであ
る。１４、１５、１６、１７、１８、１９は、メニュー
方式により分析条件の詳細な設定を行うためのスイッチ
群である。

【００１８】振動計本体２には、図４に示すように、振
動量計測モード処理又は高速フーリエ変換モード処理を
行い、その分析結果を記憶する信号処理部３０が設けら
れている。信号処理部３０は、押し当て式振動検出プロ
ーブ１の検出信号をアナログ・デジタル変換するＡ／Ｄ
変換器４０、ＤＳＰ（Degital signal prosessor）でな
る演算部２９、ＣＰＵ２６および記憶部２８からなる。
演算部２９は、Ａ／Ｄ変換器４０の出力信号と、この出
力信号を各種演算処理したのものをＣＰＵ２６に出力す
る。

【００１９】振動量計測モードを選択すると、ＣＰＵ２
６は、操作パネル２７の操作に基づいて演算部２９の出
力信号を液晶表示部８に表示させる。高速フーリエ変換
モードを選択すると、ＣＰＵ２６は、操作パネル２７の
操作に基づいて演算部２９の出力信号を高速フーリエ変
換して、その結果を液晶表示部８に表示させる処理を行
う。

【００２０】演算部２９は、積分器２０、２重積分器２
１、ピーク値演算器２２、２個の実効値演算器２３，２
４および等価ピークツウピーク演算器２５からなる。

【００２１】積分器２０は、Ａ／Ｄ変換器４０の出力信
号を積分する。２重積分器２１は、Ａ／Ｄ変換器４０の
出力信号を２重積分する。ピーク値演算器２２は、Ａ／
Ｄ変換器４０の出力信号のピーク値を演算する。実効値
演算器２３は、Ａ／Ｄ変換器４０の出力信号の実効値を
演算する。実効値演算器２４は、積分器２０の出力信号
の実効値を演算する。等価ピークツウピーク演算器２５
は、２重積分器２１の出力信号の等価ピークツウピーク
値を演算する。

【００２２】ＣＰＵ２６は、Ａ／Ｄ変換器４０の出力信
号およびＡ／Ｄ変換器４０の出力信号を各種演算処理し
たのものを受け取る。操作パネル２７が操作されて振動
量計測モードが選択されると、ＣＰＵ２６は、液晶表示
部８に加速度、速度、変位の各値を表示させる。

【００２３】また、高速フーリエ変換モードが選択さ
れ、スタートスイッチ１１が操作されると、ＣＰＵ２６
は、Ａ／Ｄ変換器４０の出力信号、積分器２０または２
重積分器２１の出力信号を高速フーリエ変換して、この
結果を液晶表示部８に表示する。このとき、ストアスイ
ッチ９が操作されると結果を記憶部２８に記憶させる。

【００２４】図５は、振動量計測モード時における液晶
表示部８の表示画面３１を示す。ここで、表示画面３１
は、バーグラフ表示部３２、加速度表示部３３、速度表
示部３４および変位表示部３５からなる。

【００２５】加速度表示部３３は、押し当て式振動検出
プローブ１の実効値、ピーク値、波高率（Crest facto
r）を表示する。画面表示「Ａｃｃ」は、加速度を示
し、「ｍ／Ｓ²」は加速度の単位を示し、「ＲＭＳ」は
実効値を示し、「ｐｅａｋ」はピーク値を示し、「Ｃ．
Ｆ．」は波高率を示す。従って、加速度表示部３３にお
いて、「０．４６」は実効値であり、「１．１３」はピ
ーク値であり、「２．４４」は波高率である。

【００２６】速度表示部３４は、押し当て式振動検出プ
ローブ１の検出信号に基づいて得られた速度の実効値を
表示する。画面表示「ＶＥＬ」は速度を示し、「ｍｍ／
Ｓ」は速度の単位を示し、「ＲＭＳ」は実効値を示し
す。従って、速度表示部３４において、「２．１８」は
速度の実効値である。

【００２７】変位表示部３５は、押し当て式振動検出プ
ローブ１の検出信号に基づいて得られた変位の等価ピー
クツウピーク値を表示する。画面表示「ＤＩＳ」は変位
を示し、「ＥＱp-p」は等価ピークツウピーク値を示
し、「ｍｍ」は変位の単位を示す。従って、変位表示部
３５において、「０．１０１」は変位の等価ピークツウ
ピーク値である。

【００２８】バーグラフ表示部３２は、操作パネル２７
の操作に基づいて、加速度表示部３３が表示する加速度
の実効値、速度表示部３４が表示する速度の実効値、変
位表示部３５が表示する変位の等価ピークツウピーク値
の何れかの値をバーグラフ表示する。振動成分が変動す
る場合、数値表示では読み取りにくいが、バーグラフで
アナログ的に表示すると、読み取りやすい。

【００２９】以上のように構成した本発明に係る振動計
の作用について説明する。振動量計測モードを選択した
場合には、加速度、速度、変位の各値が液晶表示部８に
一括して表示される。従って、振動検出プローブ１の押
し当て力の変動、測定対象物の振動振幅、振動成分の変
動に左右されずに、高精度に同一タイミングで３つの量
を測定できる。

【００３０】また、押し当て式振動検出プローブ１を備
える携帯型振動計に本発明を適用すれば、一方の手で振
動計本体３を保持し、他方の手で押し当て式振動検出プ
ローブ１を測定対象物に押し当てた状態で、加速度、速
度、変位の関係を一目で把握できる。

【００３１】また、数値表示に加え、加速度、速度、変
位の中から任意の１つをバーグラフ表示することもで
き、この任意の１つに関して、対象とする振動を直感的
に正確に把握することが可能となる。設備診断におい
て、測定対象物には固有の測定パラメータ（加速度、速
度、変位のいずれか）が定まることが多く、このような
場合、固有の測定パラメータをバーグラフ表示するよう
にすれば、固有の測定パラメータについてその値を直感
的に正確に把握することができる。

【００３２】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れない。上述の実施の形態においては、押し当て式振動
検出プローブ１を構成する振動センサとして加速度セン
サを使用したが、速度センサまたは変位センサを使用し
てもよい。

【００３３】速度センサを用いる場合には、速度センサ
の出力信号を１階微分することにより、加速度成分を得
ることができ、速度センサの出力信号を積分することに
より、変位成分を得ることができる。変位センサを用い
る場合には、変位センサの出力信号を２階微分すること
により、加速度成分を得ることができ、変位センサの出
力信号を１階微分することにより、速度成分を得ること
ができる。

【００３４】上述の実施の形態においては、加速度、速
度、変位のうちから一つを選択してバーグラフ表示する
ようにしたが、それぞれを同時にバーグラフ表示させて
もよい。

【００３５】上述の実施の形態においては、振動計本体
と振動検出プローブが分離した携帯型振動計に本発明を
適用した場合について説明しが、振動計本体と押し当て
式振動検出プローブが一体になった振動計においても適
用可能である。

【００３６】上述の実施の形態においては、本発明を押
し当て式振動検出プローブを使用した携帯型の振動計に
適用した場合について説明した。しかし、振動センサ
は、必ずしも押し当て式プローブとする必要はなく、ね
じ固定式等の固定型振動センサであってもよい。勿論、
携帯型の振動計本体でなく、据え置き形の振動計本体で
あってもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
によれば、加速度、速度、変位の値を一括して表示手段
に表示させたので、測定対象物の振動振幅、振動成分が
変動したとしても同一タイミングで変位、速度、加速度
の各値を高精度に効率よく測定できる。

【００３８】請求項２に係る発明によれば、加速度、速
度、変位の各値の表示の他に、これらの値をバーグラフ
表示させたので直感的にその量を把握できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る振動計の斜視図

【図２】押し当て式振動検出プローブの斜視図

【図３】振動計本体の斜視図

【図４】本発明に係る振動計のブロック図

【図５】表示画面を示す図

【図６】従来の振動計の構成図

【符号の説明】

１…押し当て式振動検出プローブ（振動センサ）、２…
振動計本体、８…液晶表示部（表示手段）、２６…ＣＰ
Ｕ、２７…操作パネル、２８…記憶部、２９…演算部、
３０…信号処理部（演算手段）、３１…表示画面、３２
…バーグラフ表示部（グラフ表示手段）、３３…加速度
表示部、３４…速度表示部、３５…変位表示部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象物の振動を検出する振動センサ
と、この振動センサの検出信号を演算処理する演算手段
と、この演算手段の出力信号である変位、速度、加速度
の各値を一括表示する表示手段を備えることを特徴とす
る振動計。
【請求項２】前記演算手段の出力信号である変位、速
度、加速度の各値をグラフ表示するグラフ表示手段を備
える請求項１記載の振動計。