JPS6111618A - 振動伝達パワ−測定装置 - Google Patents
振動伝達パワ−測定装置Info
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- JPS6111618A JPS6111618A JP13362084A JP13362084A JPS6111618A JP S6111618 A JPS6111618 A JP S6111618A JP 13362084 A JP13362084 A JP 13362084A JP 13362084 A JP13362084 A JP 13362084A JP S6111618 A JPS6111618 A JP S6111618A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- spectrum
- calculation
- power
- calculation processing
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/12—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of longitudinal or not specified vibrations
- G01H1/16—Amplitude
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は建物等に変圧器等の振動源となる機器を設ｉし
た際に、機器から建物等に伝達される振動パワーの大き
さを測定する振動伝達パワー一定装置に係る。
た際に、機器から建物等に伝達される振動パワーの大き
さを測定する振動伝達パワー一定装置に係る。
［発明の技術的背景とその問題点］
例えば建物床面に変圧器等の振動源機器を設置した場合
、床面には機器の振動が伝達され、さらにそれは壁、天
井等に順に伝達され、所謂固体伝播音が生じる。
、床面には機器の振動が伝達され、さらにそれは壁、天
井等に順に伝達され、所謂固体伝播音が生じる。
この固体伝播音を低減するには、一般に機器と床面との
間に防振ゴム等を挿入し、弾性支持とすることによって
振動、絶縁をはかればよい。
間に防振ゴム等を挿入し、弾性支持とすることによって
振動、絶縁をはかればよい。
しかし乍ら、上記の如く振動絶縁を行った場合の効果を
測定するのは、一般にかなりの労力を必要とし、しかも
なかなか難しいことである。
測定するのは、一般にかなりの労力を必要とし、しかも
なかなか難しいことである。
例えば、防振ゴムにより振動絶縁を行ってその効果を室
内騒音の測定によって評価する場合、には、暗騒音の低
い深夜に行うことが必要”である。また、機器自体も騒
音を発生しているのでその空気伝播音が固体伝播音に影
響し、振動絶縁の効果の正確な評価ができない。機器以
外に伺らかの騒音源がある場合も同様である。さらに、
騒音測定を１箇所で行っただけでは不十分で、かなり多
くの点で測定を行って平均値を求める必要がある。
内騒音の測定によって評価する場合、には、暗騒音の低
い深夜に行うことが必要”である。また、機器自体も騒
音を発生しているのでその空気伝播音が固体伝播音に影
響し、振動絶縁の効果の正確な評価ができない。機器以
外に伺らかの騒音源がある場合も同様である。さらに、
騒音測定を１箇所で行っただけでは不十分で、かなり多
くの点で測定を行って平均値を求める必要がある。
機器は一般に複数の点で弾性支持されているが、これら
の各支持点のそれぞれからどの程度の振動が伝達されて
いるかを知りたいことも多い。これは、支持点の何れか
が設置状態が悪く固体伝播音が大きい場合、その支持点
を発見し改善するためである。ところ゛が、従来は支持
点個々の振動伝達量を測定する手段はなかった。
の各支持点のそれぞれからどの程度の振動が伝達されて
いるかを知りたいことも多い。これは、支持点の何れか
が設置状態が悪く固体伝播音が大きい場合、その支持点
を発見し改善するためである。ところ゛が、従来は支持
点個々の振動伝達量を測定する手段はなかった。
なお、上記は騒音測定による評価につき述べたが、床面
の振動を測定し、これにより評価を行う場合にも同様の
問題がある。
の振動を測定し、これにより評価を行う場合にも同様の
問題がある。
［発明の目的］
本発明は上記の事情に基きなされたもので、暗騒音、空
気伝播音の影響を受けることなく、しかも多数の測定点
における測定を行うことなく、さらに機器の各支持点か
らそれぞれ床面等の支持面に伝達される振動パワーを測
定し得る振動伝達パワー測定装置を得ることを目的とし
ている。
気伝播音の影響を受けることなく、しかも多数の測定点
における測定を行うことなく、さらに機器の各支持点か
らそれぞれ床面等の支持面に伝達される振動パワーを測
定し得る振動伝達パワー測定装置を得ることを目的とし
ている。
［発明の概要１
本発明の振動伝達パワー測定装置は、設置面に機器を弾
性支持する例えば防振ゴムのような防振部材の機器側、
設置面側にそれぞれ設けた振動検出用センサと、これら
の振動検出用センサの出力をデジタル化するＡ 、／
Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力をそれぞれ周波数
領域に変換するツー ・リエ“変換器と、このフーリ
エ変換器の出力からクロススペクトルおよびパワースペ
クトルを求めるスペクトル計算部と、防振部材のばね定
数、減衰係数、振動検出用センサのタイプ等を設定する
入力部と、前記スペクトル計算部で得られたスペクトル
情報と前記入力部で得られた情報とから防振部材を介し
て伝達する振動伝達パワーを計算する計算処理部と、こ
の計算処理部の計算結果を表示する表示部どを有゛する
ことを特徴とする。
性支持する例えば防振ゴムのような防振部材の機器側、
設置面側にそれぞれ設けた振動検出用センサと、これら
の振動検出用センサの出力をデジタル化するＡ 、／
Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力をそれぞれ周波数
領域に変換するツー ・リエ“変換器と、このフーリ
エ変換器の出力からクロススペクトルおよびパワースペ
クトルを求めるスペクトル計算部と、防振部材のばね定
数、減衰係数、振動検出用センサのタイプ等を設定する
入力部と、前記スペクトル計算部で得られたスペクトル
情報と前記入力部で得られた情報とから防振部材を介し
て伝達する振動伝達パワーを計算する計算処理部と、こ
の計算処理部の計算結果を表示する表示部どを有゛する
ことを特徴とする。
し発明の実施例］
まず、本発明の原理につき説明する。
振動伝達パワーとは、単位時間当りに伝達される振動の
エネルギのことであり、その単位はワットである。
エネルギのことであり、その単位はワットである。
今、ある点に外力ｆが作用し−（−おり、その点が振動
速度大で振動しているとすれば、外力ｆがその点になす
仕事Ｗは、時刻ＯからＴの間で、である。振動伝達パワ
ーＰは単位時間当りのエネルギであるから、 となる。
速度大で振動しているとすれば、外力ｆがその点になす
仕事Ｗは、時刻ＯからＴの間で、である。振動伝達パワ
ーＰは単位時間当りのエネルギであるから、 となる。
簡単のため、周期Ｔの単一周波数の力ｆが加わるものと
考える。外力ｆおよび振動速度大を複素数であられすと
、 ただし、文末は文の共役複素数、ＲｅＯは（）内の実数
部のみをとることを示す。
考える。外力ｆおよび振動速度大を複素数であられすと
、 ただし、文末は文の共役複素数、ＲｅＯは（）内の実数
部のみをとることを示す。
ここで、第２図に示すようなばね要素Ｓを伝達するパワ
ーについて考える。両端での力ｆｌ。
ーについて考える。両端での力ｆｌ。
ｆ２は等しく、ばね定数はＫであるとすると、ｆ＋ ＝
ｆ２＝Ｋ （ｘ＋ −Ｘ２ ） −＝・・・（４）た
だし、Ｘｉ 、Ｘ２はばね両端での変位を示す。
ｆ２＝Ｋ （ｘ＋ −Ｘ２ ） −＝・・・（４）た
だし、Ｘｉ 、Ｘ２はばね両端での変位を示す。
変位Ｘｌ 、Ｘ２を振動速度大１．大２で示すと、内振
動数をωとして、 Ｋ（Ｘ＋−Ｘ２＝ア （文１−文２） ・・・・・・・・・（５） となる。ただしｊは虚数単位ｒ−ｉである。
動数をωとして、 Ｋ（Ｘ＋−Ｘ２＝ア （文１−文２） ・・・・・・・・・（５） となる。ただしｊは虚数単位ｒ−ｉである。
このばねを介して、ばね要素Ｓ右端■からその右側に伝
達される振動パワ７ Ｐは、 ま ただし、１ｍ Ｏは（）内の虚数部のみをとることを示
す。
達される振動パワ７ Ｐは、 ま ただし、１ｍ Ｏは（）内の虚数部のみをとることを示
す。
なお、上式（６）中の（大１ ・文２巖）は、振動速度
大１２文２の時間信号を検出し、それらをフーリエ椀換
した後、クロススペクトルを計算することによって得ら
れる。
大１２文２の時間信号を検出し、それらをフーリエ椀換
した後、クロススペクトルを計算することによって得ら
れる。
また、振動速度にかえ、振動加速度父１．又２を測定し
た場合には、式（６）のかわりに、Ｐ＝フーＴｉ１ｌ（
父１・父２）・・・・・・・・・げ）となる。ばね要素
Ｓのみの場合には、途中でのエネルギの吸収はないので
、ばね要素Ｓの左端１に伝達されるパワーと、ばね要素
Ｓの右端■からその右側に伝達されるパワーとは等しい
。
た場合には、式（６）のかわりに、Ｐ＝フーＴｉ１ｌ（
父１・父２）・・・・・・・・・げ）となる。ばね要素
Ｓのみの場合には、途中でのエネルギの吸収はないので
、ばね要素Ｓの左端１に伝達されるパワーと、ばね要素
Ｓの右端■からその右側に伝達されるパワーとは等しい
。
次に第３図に示すように、ばね要素Ｓと並列に減衰定数
Ｃのダンパ要素りが付加された場合につき考える。防振
ゴムは第３図に示したモデルによって近似されることが
多い。端部１．Ｉ［でのツノｆ、、ｆ２は、 ｆ＋ ＝ｆ２＝Ｋ （ＸＩ −Ｘ２ ） 十Ｃ（大ｌ−
文２）−（＝虹十Ｇ）（文１−文２） ・・・・・・（
８）Ｊω この系の右端■から右側へ伝達されるパワーＰ２は、 ・・・・・・・・・・・・ （９） となる。これは、ＸＩ、文２のクロススペクトルＷｌ、
大２のパワースペクトルから算出される。
Ｃのダンパ要素りが付加された場合につき考える。防振
ゴムは第３図に示したモデルによって近似されることが
多い。端部１．Ｉ［でのツノｆ、、ｆ２は、 ｆ＋ ＝ｆ２＝Ｋ （ＸＩ −Ｘ２ ） 十Ｃ（大ｌ−
文２）−（＝虹十Ｇ）（文１−文２） ・・・・・・（
８）Ｊω この系の右端■から右側へ伝達されるパワーＰ２は、 ・・・・・・・・・・・・ （９） となる。これは、ＸＩ、文２のクロススペクトルＷｌ、
大２のパワースペクトルから算出される。
また、測定される量が父１．父２であっても前と同様に
して求められる。
して求められる。
またＳとＤの左側からＳとＤの左端■に伝達されるパワ
ーＰ＋も同様にして計算されるが、この場合にはダンパ
要素りでのエネルギ吸収があるため、Ｐ＋はＰ２と一致
しない。従って、ＰｌとＰ２との差から吸収されるパワ
ーを計算することができる。
ーＰ＋も同様にして計算されるが、この場合にはダンパ
要素りでのエネルギ吸収があるため、Ｐ＋はＰ２と一致
しない。従って、ＰｌとＰ２との差から吸収されるパワ
ーを計算することができる。
なお、上記の説明は加振力が単一周波数の振動であると
してなされているが、ある周波数バンド内に複数の周波
数成分が含まれているときは、そのバンド内でのパワー
は個々の周波数成分のパワーの和となる。また、加振力
がランダム信号のときも同様に計算できる。
してなされているが、ある周波数バンド内に複数の周波
数成分が含まれているときは、そのバンド内でのパワー
は個々の周波数成分のパワーの和となる。また、加振力
がランダム信号のときも同様に計算できる。
以上に説明したところから、振動源たる機器からそれを
設置した床面等の設置面に伝達される振動パワーを測定
する本発明の装置は、防振ゴム等の両端でその振動の変
位、速度または加速度を検出するそれぞれ１箇のセンサ
と、これらのセンサからの信号をデジタル化するＡ／Ｄ
変換器と、デジタル化された信号を周波数領域に変換す
るフーリエ変換器と、フーリエ変換された２つの信号の
１クロススペクトルおよびパワースペクトルを計算する
スペクトル計算部と、防振ゴム等のばね定数、減衰係数
を入力する入力部と、入力部に入力された情報とスペク
トル計算部で得られたスペクトル情報とから防振ゴム等
を介して伝達される振動伝達パワーを計算する計算処理
部と、その計算結果を表示する表示部とにより構成する
ことができる。
設置した床面等の設置面に伝達される振動パワーを測定
する本発明の装置は、防振ゴム等の両端でその振動の変
位、速度または加速度を検出するそれぞれ１箇のセンサ
と、これらのセンサからの信号をデジタル化するＡ／Ｄ
変換器と、デジタル化された信号を周波数領域に変換す
るフーリエ変換器と、フーリエ変換された２つの信号の
１クロススペクトルおよびパワースペクトルを計算する
スペクトル計算部と、防振ゴム等のばね定数、減衰係数
を入力する入力部と、入力部に入力された情報とスペク
トル計算部で得られたスペクトル情報とから防振ゴム等
を介して伝達される振動伝達パワーを計算する計算処理
部と、その計算結果を表示する表示部とにより構成する
ことができる。
以下、実施例につき説明する。第１図において、１は振
動源となる機器であり、その脚片２と床面などの設置面
３との間には、防振ゴム４が介在され、機器１は例えば
４点等の複数の点で設置面３上に弾性支持されている。
動源となる機器であり、その脚片２と床面などの設置面
３との間には、防振ゴム４が介在され、機器１は例えば
４点等の複数の点で設置面３上に弾性支持されている。
脚片２の防振ゴム４直上位置および設置面３の防振ゴム
近傍位置には、振動検出用セン９−５ａおよび５ｂが取
付けである。
近傍位置には、振動検出用セン９−５ａおよび５ｂが取
付けである。
これらの位置に取付けた振動センサは、防振ゴム４両端
に取付けたのとほぼ等価になり、防振ゴム４両端の振動
にほぼ等しい振動を検出する。
に取付けたのとほぼ等価になり、防振ゴム４両端の振動
にほぼ等しい振動を検出する。
センサ５ａ、５ｂからの信号は、Ａ／Ｄ変換器６でデジ
タル化され、フーリエ変換器７に送られ、ここで周波数
領域に変換され、さらにスペクトルｉ算部８でクロスス
ペクトル、パワースペクトルの線用がなされる。
タル化され、フーリエ変換器７に送られ、ここで周波数
領域に変換され、さらにスペクトルｉ算部８でクロスス
ペクトル、パワースペクトルの線用がなされる。
一方、入力部９には、防振ゴムのばね定数、減衰係数、
使用しているセンサのタイプが入力してあり、計算処理
部１０は入力部からのデータとスペクトル計算部８で得
られたスペクトル情報とから、振動伝達パワーを計算し
、表示部１１はその結果を表示する。
使用しているセンサのタイプが入力してあり、計算処理
部１０は入力部からのデータとスペクトル計算部８で得
られたスペクトル情報とから、振動伝達パワーを計算し
、表示部１１はその結果を表示する。
なお、本発明は上記実施例のみに限定されない。
すなわち、機器を床面以外に弾性支持させた場合にも適
用できる。
用できる。
［発明の効果］
本発明の測定装置によれば、機器の個々の支持点それぞ
れにおける振動伝達パワーが測定できる。
れにおける振動伝達パワーが測定できる。
また、支持点全部を介して設置面に伝達されるパワーも
、個々の支持点での伝達パワーを合成することによって
得ることができる。従って、暗騒音初影響を受けること
な（振動伝達パワーを測定し得るばかりでなく、個々の
支持点での設置状態の良否をも判別し得るので、トラブ
ルの迅速な処理も可能である。
、個々の支持点での伝達パワーを合成することによって
得ることができる。従って、暗騒音初影響を受けること
な（振動伝達パワーを測定し得るばかりでなく、個々の
支持点での設置状態の良否をも判別し得るので、トラブ
ルの迅速な処理も可能である。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図、第３
図は本発明の詳細な説明するための模式％式％ ３・・・設置面、 ４・・・防振ゴム、５ａ
、５ｂ・・・振動検出用センサ、 ６・・・Ａ／Ｄ変換器、 ７・・・フーリエ変換器
、８・・・スペクトル計算部、 ９・・・入力部、１０
・・・計算処理部、 １１・・・表示部。 出 願・ 代 理 人
図は本発明の詳細な説明するための模式％式％ ３・・・設置面、 ４・・・防振ゴム、５ａ
、５ｂ・・・振動検出用センサ、 ６・・・Ａ／Ｄ変換器、 ７・・・フーリエ変換器
、８・・・スペクトル計算部、 ９・・・入力部、１０
・・・計算処理部、 １１・・・表示部。 出 願・ 代 理 人
Claims (1)
- 設置面に機器を弾性支持する例えば防振ゴムのような防
振部材の機器側、設置面側にそれぞれ設けた振動検出用
センサと、これらの振動検出用センサの出力をデジタル
化するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力をそれ
ぞれ周波数領域に変換するフーリエ変換器と、このフー
リエ変換器の出力からクロススペクトルおよびパワース
ペクトルを求めるスペクトル計算部と、防振部材のばね
定数、減衰係数、振動検出用センサのタイプ等を設定す
る入力部と、前記スペクトル計算部で得られたスペクト
ル情報と前記入力部で得られた情報とから防振部材を介
して伝達する振動伝達パワーを計算する計算処理部と、
この計算処理部の計算結果を表示する表示部とを有する
ことを特徴とする振動伝達パワー測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13362084A JPS6111618A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 振動伝達パワ−測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13362084A JPS6111618A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 振動伝達パワ−測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111618A true JPS6111618A (ja) | 1986-01-20 |
Family
ID=15109073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13362084A Pending JPS6111618A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 振動伝達パワ−測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6417212U (ja) * | 1987-07-17 | 1989-01-27 |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP13362084A patent/JPS6111618A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6417212U (ja) * | 1987-07-17 | 1989-01-27 | ||
| JPH0448164Y2 (ja) * | 1987-07-17 | 1992-11-13 |
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