JPS6054626B2 - 衝撃記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製品の内部に取付けて、その製品が輸送中の
荷扱いや輸送機関の振動により受ける衝撃の大きさと、
その持続時間を測定する装置に関するものてある。

輸送中の荷扱いや輸送機関の振動によつて製品が受け
る衝撃を測定し記録するための装置として従来から使用
されているのはほとんどが機械式であり、この方式では
記録精度が悪いこと、機械的な制約のために固有振動数
を高くとることができず、短いパルスに対しては応答特
性が悪く、誤差が大きいこと、衝撃持続時間は測定でき
ないことなどの欠点があつた。

また電気式の記録測量としては振動計とデーターレコー
ダーを使用した大がかりな方法があるのみで、測定のた
めには操作者がそばについている必要があること、測定
装置と製品の間はコードでつながれているため、普段通
りの作業状態での衝撃値が測定できないことなどの欠点
がある。 本発明の目的は、上記した従来の衝撃記録装
置の欠点をなくし、機械式衝撃記録計と同様に手軽に取
扱かうことができ、周波数特性がよく、衝撃持続時間の
記録機能をもつた精度のよい衝撃記録装置を提供するに
ある。

本発明の装置は製品の内部に取り付けて、輸送中にそ
の製品が受ける荷扱いや輸送機関の振動によつて生じる
衝撃を測定するためのもので、衝撃の検出に使用する圧
電型ピックアップ以外はすべて電気回路で構成し、機械
的な動作部分をもたない構成をとつている。

外部から加えられた衝撃は検出部を構成する圧電型加速
度ピックアップで電圧に変換され、演算部に入る。演算
部ではこの電圧信号が設定レベルを越えているか否かを
判定し、設定レベル以下の場合はこの信号を無視する。
設定レベルを越えた信号はピックアップによつて定まつ
た定数を乗じて、Ｇ値に換算される。これと同時に別に
設けられた基準時間信号を組み合わせてパルスの持続時
間を算出する。Ｇ値とパルス持続時間はＡＤ変換部でデ
ィジタル信号に変換され、メモリ制御装置の指示により
メモリに記憶される。記憶された内容は必要に応じてメ
モリ制御装置の指示により外部に取り出される。また箱
体にはマーカー用スイッチを設置し、必要に応じてデー
ター間の区切りとなる信号をメモリに入力記憶記させる
ことできる構造とする。本発明の実施例のブロック図を
第１図に、機器の構成断面図を第２図に示す。

全体は第２図に示すことく、測定器ケース１１とプタ１
２によつて構成される箱体の中に収納される。第１図及
び第２図において、検出部１は圧電型加速度ピックアッ
プを使用する。この圧電型加速ピックアップの構造は第
３図に示す方式のもので、衝撃が加わるとウェイト２１
が圧電素子２０を圧縮し、圧電素子２０の両端のリード
線２４に衝撃のレベルに応じた電圧を発生させる。この
検出部は箱体に加わつた衝撃を減衰なしに測定する必要
があるため、箱体内部の底面にウェイト２１が上、圧電
素子２０が下になる方向に検出器固定ネジ１６（第２図
に示す）により直接固定される。衝撃波数の電圧信号は
演算部３に入る。演算部のブロック図は第４図に示すも
ので、まずレベル判定部２７に入る。レベル判定部２７
はあらかじめ基準となる電圧レベルを設定しておき、こ
のレベルを越えた信号のみを通過させ、基準レベル以下
の信号は無視する特性を持たせる。レベル判定部２７を
通過した信号は２つに分岐され、１つは最大ピーク値検
出部２８に入り、波形のピーク値が読み取られる。この
値はＧ値計算部２９に入り、使用した圧電形ピックアッ
プの特性に応じた定数を乗じてＧ値に換算される。また
分岐されたもう１つの信号はパルス幅検出部３０に入る
。ここでは別に設けられた基準時間信号発生部２より送
られた基準時間信号と組み合わされ、入力波形．のパル
ス幅が算出される。この算出の手順は第５図のタイミン
グチャートに示す通りで、入力された衝撃波形３２から
シユミツトトリガーなどの回路によりウィンドウ３３を
形成する。

別に設けられた基準時間信号３４を．このウィンドウ３
３を通過させてウィンドウ通過信号３５を取り出し、こ
の信号を積分回路を通して積分信号３６を得る。この信
号はパルス持続時間計算部３１に入力され、基準時間信
号の時間間隔とパルス幅によつて・定まる定数を乗じて
パルスの持続時間が求められる。

以上で求められたＧ値とパルス持続時間の信号は鳩変換
部４でディジタル化された後、メモリ制御部６の指示に
従い指定の様式でメモリ５の指定された番地に収納され
る。

またメモリ制御部６にはマーカーシグナルスイッチ７が
接続されており、このスイッチを押すことによりメモリ
にマーカーシグナルが記憶される。

データー及びマーカーシグナルは第６図に示す様式によ
り記憶される。まずマーカーシグナルスイッチ７を押す
と、メモリ制御部６で一定の様式のマーカーシグナル３
７が作られる。これはメノモリの３〜５個程度の番地を
すべて１１１・・・１などの信号とするシグナルである
。この状態で測定準備が完了となり、それ以降はレベル
判定部を通過した衝撃入力信号が来るごとにＧ値とパル
ス持続時間を１組としてデーター組３８が２つづつの番
一地に記憶される。測定の途中で必要に応じてマーカー
シグナルスイッチ７を押すと、メモリにマーカーシグナ
ルが記憶される。以上のメモリの制御はすべてメモリ制
御部６によつて行なわれるがメモリ制御部６はマイクロ
コンピューターで構成され、必要な指令はＲＯＭ（読出
し専用メモリ）の内部に記憶させておく。メモリ制御部
には制御端子１０が接続されており、またメモリ５には
出力端子９が接続されている。測定終了時には専用のデ
ーター処理装置を本装置の出力端子９と制御端子１０に
接続し、データ処理装置のコントロールによりメモリ制
御部６を動作させ、メモリ内容を出力させる。

このときさきに記憶したマーカーシグナルを利用して、
マーカーシグナル間の任意の区間のデーターを取り出す
ことができる。なお、さきに述べた如く、検出部１は箱
体の底部に直接固定されるが、測定部１３及び電源８は
緩衡材１７により外部の衝撃を直接受けることがない様
保護されている。

以上述べたように本発明によれぱ、従来の機械式衝撃記
録計では測定できなかつた衝撃持続時間の測定が可能と
なると共に、機械式では不可能であつた固有振動数の上
昇が可能となるため、従来は衝撃パルスの幅により異な
つていた応答特性を一定に保つことができ、記録精度が
向上する。

また機械式ではデーターの読み取りは人間が行なう必要
があつたが、本発明の方法では電気信号の形で処理が行
なわれるため、外部の専用装置によりデーター分析を自
動化できると共に読取り精度も向上する。また従来の電
気式衝撃記録方法では不可能であつた無人操作が可能と
なり、大がかりな装置も不要となるため、非常に簡単に
使用可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の衝撃記録装置のブロック図、第２図は
本発明装置の主要部分の構成を示す断面図、第３図は第
１図の装置に用いる検出器の構造例を示す断面図、第４
図は第１図の装置中の演算部のブロック図、第５図は第
１図の装置中のパル幅検出部のタイミングチャート、第
６図は第１図の装置中のメモリの記憶様式の模型図であ
る。 １：衝撃検出器、２：基準時間信号発生部、３：演算部
、４：ＡＤ変換部、５：メモリ、６：メモリ制御部、８
：電源、１１：測定器ケース、１２：フタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機械的衝撃を検出して電気信号として出力する衝撃
   検出器と；基準時間パルスを発生する基準時間信号発生
   部と；前記衝撃検出器の電気信号を入力し、予め設定し
   た信号レベル以上の電気信号のみを通過させ、そのピー
   ク値を検出し、かつその電気信号の持続時間を前記基準
   時間パルスを用いて算出する演算部と；該演算部の出力
   である電気信号のピーク値及び持続時間をディジタル値
   に変換するメモリ部と；該メモリ部の記憶、読出しを制
   御するメモリ制御部と；前記各部に電力を供給する電源
   部とを１つの箱体内に組込んで成る衝撃記録装置。