JPS6228620A

JPS6228620A - 振動計測器

Info

Publication number: JPS6228620A
Application number: JP16824985A
Authority: JP
Inventors: Tsuneji Kitamura; 恒二北村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1987-02-06

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、発電機やエンジン等の振動体に直接接着し
て、当該振動体の振動数（周波数）等の振動特性を計測
する振動計測器に関する。

（従来の技術）第２図に示した従来の振動計測器は、発電機やエンジン
等の振動体ａに圧電形振動検出素子１を直接接着すると
ともに、この振動検出素子１から出力された振動加速度
信号を、増幅器２を介して第１積分回路３とスイッチＳ
の第１固定端子４ととに導くようにしている。

そして、この第１積分回路３では、上記振動加速度信号
を積分して振動速度信号を出力し、この振動速度信号を
第２固定端子５に直接導くとともに、その信号を第２積
分回路６にも入力する。

この第２積分回路６では上記速度信号を積分して振幅信
号を出力するとともに、この振幅信号を、増幅器７を介
して第３固定端子８に導いている。

上記のように第１〜３固定端子を設けたスイッチＳには
可動接点９を設け、この可動接点９をいずれかの固定端
子に接続することにより、当該固定端子に導かれた上記
信号を、増幅器１０及びメータアンプ１１を介して振動
値表示器１２に入力するようにしている。

この第２図に示した従来の計測器では、振動加速度信号
から振幅信号を検出するために、上記振動加速度信号を
二重積分しなければならない。

しかし、上記のように二重積分をすると、出力感度が大
幅に低下するので、増幅器を高出力化して、低下した感
度を大幅にパップさせなければならないし、しかも振動
検出素子１の感度を向上させなければならないこともあ
る。

そこで、増幅器を高出力化すると、僅かに混入したショ
ック等のノイズが大幅に増幅されるので、振動値表示器
１２の表示が不安定になる。

また、振動検出素子１の感度を向上させると、どうして
もそれが大型化するので、当該計測器全体も大型化する
問題もあった。

第３図に示した別の従来例は、振動体ａに接着する動電
形振動検出素子１３から出力された振動速度信号を、ス
イッチＳの第１固定端子１４に直接導くとともに、微分
回路１５と積分回路１Ｂにも入力させている。

そして、上記振動速度信号を微分回路１５で微分して振
動加速度信号を出力し、この振動加速度信号を第２固定
端子１７に導いている。また、この振動速度信号を積分
回路１６で積分して振幅信号を出力するとともに、この
振幅信号を第３固定端子１８に導いている。

上記のように第１〜３固定端子を設けたスイッチＳには
可動接点１９を設け、この可動接点１９をいずれかの固
定端子に接続することにより、当該固定接点に導かれた
上記信号を、増幅器２ｏ及びメータアンプ２１を介して
振動値表示器２２に入力するようにしている。

この第３図に示した計測器では、二重積分を必要としな
いので、増幅器の増幅度が、第２図の場合よりも小さく
てすみ、それだけ振動値表示器２２の表示が安定すると
いう利点がある。

しかし、この動電形振動検出素子１３は、マグネットを
用いるために、重量がかさみ、しかも形状も大型化する
。そのために当該計測器を振動体ａに接着した場合には
、この計測器が発電機等の振動体の振動を制動させるよ
うに機億することもあった。

しかも、振動体ａが強磁場を有する発電機のような場合
には、当該計測器が上記発電機の磁束の影響を受けやす
く、振動値表示器２２の表示が不安定になる問題もあっ
た。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の計測器では、ノイズが多くなっ
たり、あるいは当該計測器自体が大型化したりする問題
があったし、第２．３図に示したいずれの計測器でも、
当該振動の周波数を直接計測することができないとう問
題もあった。

この発明の目的は、小型の振動検出素子を用いつつ十分
な感度を維持するとともに、周波数（振動数）、振幅、
振動速度及び振動加速度の各個を安定して計測する計測
器を提供することである。

（問題点を解決する手段）この発明は、上記の目的を達成するために、振動加速度
に比例した静電荷を発生する振動検出素子と、この振動
検出素子で検出した振動加速度信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器と、この変換塁からの出力信号に
よって周波数、振幅、振動速度を演算する演算部と、こ
の演算部で演算された各数値及び振動検出素子で検出さ
れた振動加速度等の振動に関する数値を表示する振動値
表示器とを備えた構成を採用している。

Ｃ本発明の作用）上記演算部では、振動検出素子で検出した振動加速度信
号を基にして、その周波数（振動ａ）を求め、この周波
数と加速度信号とで振動速度を求めるとともに、周波数
と振動速度信号とで振幅を求めることができる。

（本発明の効果）この発明は、振動検出素子で検出した振動加速度を基に
して、演算部が、振動速度、振動数及び振幅を検出でき
る。

そのために、従来のような二重積分が不要になるので、
増幅器の感度をアップさせることによる不都合を解消で
きるとともに、当該振動検出素子の感度をアップさせる
ためにそれを大型化しなくてもよくなる。

したがって、当該計測器それ自体も小型化でき、この計
測器を振動体に接着したとき、この計測器が振動を制動
するようなこともなく、振動値表示器の表示も安定した
ものとなる。

しかも、この振動計測器によれば、特別な装置を併用し
なくても、当該振動体の周波数を同時に計測することが
できる。

（本発明の実施例）第１図に示したこの発明の振動計測器は、発電機やエン
ジン等の振動体ａに直接接着するが、当該計測器の固有
な振動を防止できれば、その接着方法は問わない。

そして、この振動計測器の振動検出素子２３は圧電形で
、当該振動体ａの振動加速度に比例した信号すなわち静
電荷を出力するものである。

この振動検出素子２３で検出された当該振動体ａの加速
度信号Ａは、増幅器２４からローパスフィルター２５に
導かれて高周波成分がカットされるとともに、この高周
波成分をカットされた加速度信号Ａが、Ａ／Ｄ変換器２
６に導かれ、ディジタル信号に変換される。

Ａ／Ｄ変換器２６でディジタル信号に変換された上記加
速度信号Ａは、マイクロプロセッサからなる演算部２７
に入力するが、この演算部２７においては、上記振動加
速度信号Ａを基にして、振動体ａの振動の周波数ｆ、振
幅ｐ及び振動速度Ｖが演算され、前記振動加速度ととも
にそれぞれの値が液晶ディジタル表示機構たる振動値表
示器２８に表示される。

そして、上記演算部２７における演算式は次のとおりで
ある。

つまり、上記振動加速度信号Ａを基にして周期Ｔを検出
すれば、ｆ＝１／Ｔとして、その周波数ｆを求めること
ができる。

また、ｖ　＝　Ａ１０．８２８　Ｘ　ｆの式から振動速
度Ｖを求めることができ、ｈ　＝　ｖ　／　０．ＱＯ３
１４Ｘ　ｆ　（７）式から振幅ルを求めることができる
。

上記のようにこの実施例においては、積分回路を用いず
に演算部２７で所定の値を演算するようにしたので、振
動検出素子２３を小さくしても、十分な感度を維持でき
る。

振動検出素子２３を上記のように小さくできるので、そ
の分、当該振動計測器を小型にできる。

また、圧電型の振動検出素子を用いているので、磁束等
の影響を受けない上に、ノイズも少なくなり、それだけ
振動値表示器２８の表示も安定したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロックダイヤグラム
、第２．３図はそれぞれ別々の従来例を示すブロックダ
イヤグラムである。２３・・・振動検出素子、２８・・・Ａ／Ｄ変換器、２
７・・・演算部、２８振動値表示器。

Claims

【特許請求の範囲】

振動加速度に比例した信号を出力する振動検出素子と、
この振動検出素子で検出した振動加速度信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、この変換器からの出
力信号によって周波数、振幅、振動速度を演算する演算
部と、この演算部で演算された各数値及び振動検出素子
で検出された振動加速度等の数値を表示する振動値表示
器とを備えた振動計測器。