昭和測器株式会社



技術用語解説よくあるご質問



振動測定器や振動監視計で使用される技術用語を解説します。
用語 解説
SI
(国際単位系:Le Systeme
International d'Untites)
国際度量衡総会で採用され勧告された一貫した単位のことです。
従ってSIは万国共通の単位の基準です。
SI単位 SIの中の基本単位、補助単位および組立単位の総称です。
例えば加速度では、[m/s2]を使用することになっています。
[G]は非SI単位です。1G=9.80665m/s2で換算出来ます。
圧電型アンプ内蔵検出器 圧電素子を用いた検出器ですが、電荷を電圧に変換する回路を
組み込んで、加速度に比例した電圧が得られるようにした検出
器です。また、圧電型アンプ内蔵センサ、圧電型アンプ内蔵ピッ
クアップともいいます。
圧電素子 加速度(圧力)を加えると加速度(圧力)に比例した電荷を発生する
素子です。この圧電素子を用いて加速度(圧力)に比例した出力が
得られる検出器が圧電型検出器です。
アンチエイリアシング
(anti-aliasing)
エイリアシングが発生しないような処理を行うことです。
弊社ではアンチエイリアシングとして、波形周期の10倍以上の
サンプリングを推奨しています。
エイリアシング
(Aliasing)
振動波形などをサンプリングした場合に、不適切な時間間隔で
取得すると元の波形とは違った波形として記録される現象です。
これを避ける為に弊社では、波形周期の10倍以上でのサンプ
リング周期を推奨しています。
加速度 単位は[m/s2]です。[G]は非SI単位です。1秒間に変化する速度の
変化量を表します。例えば、速度:2m/sで移動している物体が1秒
後に速度:3m/sになっときに、加速度が1m/s2となります。
また、速度が単一周波数の正弦波で表せる場合は、A=2πFVで
速度より換算が出来ます(加速度:A、周波数:F、速度:V)。
片振幅 波の最大振幅値のことを表します。
振動波形の場合は、振動の最大値となります。また、正弦波
(余弦波)では、片振幅の2倍が両振幅になります。また、ピーク値、
最大値とも言います。数値が片振幅を示す場合は、物理量の単位の
後に"Peak"まはた"P"を添えて表す。例として、Vp、VP、VPeakなど。
加振器 振動を発生させて他の検出器などにその振動を伝えられるように
してあるもの。
検出器 ある物理量を別の物理量へ変換するものです。
弊社では主に振動(加速度、速度、変位)を電圧や電荷などに変換
する検出器を取り扱っています。
また、センサ、ピックアップともいいます。
交流
(AC:Alternating Current)
時間とともに周期的に大きさと向きが変化する物理量(電圧や電流
など)を表すときに使います。交流波形を周波数解析(FFT分析)を
することで、各周波数における大きさがわかります。
交流とは反対に、時間とともに大きさと向きが変化しない場合は
直流といいます。
サーボ型検出器 高精度を実現するために検出器内部に設けた振り子の動作状態
を制御して、任意の変化に追従するように構成された検出器です。
加速度に比例した出力が得られます。振動計に用いる検出器の
特徴としては、高精度であり、直線加速度が測定できることです。
また、サーボ型センサ、サーボ型ピックアップともいいます。
標本化
(サンプリング:Sampling)
振動波形などを任意の時間間隔での瞬時値化することです。
標本化(サンプリング)をするのには、エイリアスがおこらないように
サンプリング周波数(周期)に注意する必要があります。
サンプリング周期 単位は秒です。
振動波形などをサンプリングする時間間隔のことです。
周波数解析(FFT分析)をするときには周波数分解能に影響を
与えることがあります。
サンプリング周期はサンプリング周波数の逆数です。
サンプリング周波数 単位は[Hz]です。
振動波形などを1秒間にサンプリングする回数のことです。
周波数解析(FFT分析)をするときには周波数分解能に影響を
与えることがあります。サンプリング周波数はサンプリング
周期の逆数です。
実効値
(RMS:Root Mean Square)
直流と同じ大きさの電力が得られる交流の大きさを表します。
各波形の実効値は、正弦波(余弦波)では最大値÷√2、方形波では
最大値と同じ、三角波では最大値÷√3になります。数値が実効値を
示す場合は、物理量の単位の後に"rms"まはた"RMS"を添えて表す。
例として、Vrms、VRMSなどになります。
実効値検波 交流を直流に変換する方式の一つです。
交流信号をその波形の実効値として出力します。他の検波方式
としては平均値検波などがあります。実効値検波を用いて実効値を
表示する場合は、真の実効値といいます。
これは、他の検波方式にて(等価な)実効値を表示している場合と
区別をする為です。
周期 単位は秒です。繰り返しの現象で繰り返される時間を表します。
振動では振動が繰り返される最小時間間隔になります。
周期は周波数の逆数です。
周波数 単位は[Hz](ヘルツ)です。繰り返しの現象で1秒間に繰り返される
回数を表します。振動では1秒間に振動が何回繰り返されるかを
表します。周波数は周期の逆数です。
極大値 いかなる小さな変化によってでも減少をするときの減少する前の
値を表します。
最大値 ある区間において2つ以上の極大値を含む場合における最も
大きい極大値を表します。
瞬時値 ある瞬間での量を表します。
振幅 正弦波における極大値です。
振動理論では、正弦波振動における極大値を示す以外での
使用は推奨されていません。
整流 交流を直流に変換することをいいます。
平均値検波では正負のある波形をダイオードなどを用いて全て
正になるように整流(脈流へ変換)し、その後平滑化を行い平均値
が求められます。
全振幅
(P-P:Peak to Peak)
波の振れ幅を表します。正弦(SIN)波、余弦(COS)波では、正の
ピークと負のピークの大きさが同じになるので片振幅の2倍が
全振幅になります。
速度 単位は[m/s]です。1秒間に変化する変位の変化量を表します。
例えば、1秒間で距離:1mmの位置へ移動をしたときに、速度が
1mm/sとなります。振動計では、主に[mm/s]の大きさでの測定に
なります。また、変位が単一周波数の正弦波で表せる場合は、
V=2πFDで変位よりの換算が出来ます
(速度:V、周波数:F、変位(片振幅):D)。
耐圧防爆 電気火花で着火した火炎や高温ガスをケースの外に出さないように
設計された機器です。JIS規格ではJIS C60079-1
「爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第1部:耐圧防爆構造"d"」
にて規定されています。
単位 物事を数量的に表現しようとする場合に用いる基準の大きさを
単位といいます。また、単位に関しては、国際度量衡総会で採用
され勧告された一貫した単位であるSI単位を用いています。
チャージアンプ
(Charge Amplifer)
入力された電荷に比例した電圧や電流などを出力するものです。
振動計には欠かせない回路です。回路の簡単な原理としては、
コンデンサに電荷を充電することで電圧などに変換しています。
関係式としては、Q=CVとなります
(Q:電荷、C:コンデンサの容量、V:電圧)。
直流
(DC:Direct Current)
時間によって流れる方向や大きさが変化しない物理量(電圧や電流
など)を表すときに使います。振動計では振動の大きさを監視する
監視計などで、振動波形を直流に変換して監視を行っています。
直流とは反対に、時間とともに大きさと向きが変化する場合は
交流といいます。
電圧 単位は[V](ボルト)です。電流を流す為の圧力です。
電荷
(チャージ:Charge)
単位は[C](クーロン)です。1[C]は電流1[A]によって1秒間に
運ばれる電気量として定義されています。
電流 単位は[A](アンペア)です。電線などの中を流れる電気の量です。
動電型検出器 永久磁石にて発生する磁界内におかれたコイルが振動をする
ことで、速度に比例した電圧が出力されます。原理としては
フレミングの左手の法則です。
動電型センサ、動電型ピックアップともいいます。
バランス修正
(バランシング:Balancing)
不釣り合いが生じている回転体のアンバランスを少なくさせること
です。バランス修正には、静止状態でおこなうスタティックバランス
修正と回転状態でおこなうダイナミックバランス修正があります。
非接触型検出器 検出器内部のコイルに電流を流して磁界を発生させたとき、この
磁界内に金属(測定対象)を近づけると、(金属に発生した渦電流
により)コイルから得られる電圧が変化します。
この変化を利用して変位に比例した電圧出力が得られます。
非接触センサ、ギャップセンサともいいます。
不釣り合い
(アンバラス:Unbalance)
回転体の重心と回転中心のずれが生じている状態です。
不釣り合いが生じている状態は、回転体の効率悪化、寿命減少に
つながります。不釣り合いを修正するには、回転体の振動を測定して
バランス修正を行う必要があります。
平滑化
(Smoothing)
信号の揺らぎ、変動を取り除いて滑らかにすることです。
または、移動平均、スムージングともいいます。
フーリエ変換
(Fourier Transform)
時間軸波形(時間関数)を周波数関数に変換することです。
高速フーリエ変換
(FFT:Fast Fourier
Transform)
フーリエ変換を行うときの計算量を大幅に低減させる処理方法です。
平均値 平均したときの値です。正弦波(余弦波)のような交流波形では
正と負の平均を取るとゼロになるので、半周期を平均化します。
振動計では、負を正に反転させて平均をします。
また、各波形の平均値は、正弦波(余弦波)では最大値×(2÷π)、
方形波では最大と同じ、三角波では最大値÷2になります。
平均値検波 交流を直流に変換する方式の一つです。
交流信号をその波形の平均値として出力します。
他の検波方式としては実効値検波などがあります。
変位
(DISP:Displacement)
単位は[m]です。物体が位置を変えたときの量を表します。
例えば、距離:1mmを移動したときに、変位が1mmとなります。
振動計では、主に[mm]、[μm]の大きさでの測定になります。
また、速度が単一周波数の正弦波で表せる場合は、
D=V/(2πF)で速度よりの換算が出来ます
(変位(片振幅):D、速度:V、周波数:F)。
防爆機器 石油類の蒸気、LPG等のガスが存在する場所において、電気火花
による爆発や引火を防ぐように設計された機器です。
JIS規格ではJIS C60079-0
「爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第0部:一般要件」
にて規定されています。
本質安全防爆機器 あらかじめ電気火花エネルギーを点火エネルギー以下に
なるように設計された機器です。
JIS規格ではJIS C60079-11
「爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第11部:本質安全防爆構造"i"」
にて規定されています。
脈流 時間によって流れる方向は変化しないが大きさが変化をする
物理量(電圧や電流など)を表すときに使います。
ローノイズケーブル 圧電型検出器のように電荷を出力する検出器に用います。
電荷はケーブルの曲げやねじれの変形にて影響を受けやすい為、
その影響を極力少なくするように、ケーブル中心導体の絶縁体外側に
カーボンなどを含浸させてある特殊なケーブルです。
また、ローノイズコードともいいます。
トラッキングフィルタ 追尾、追跡をするフィルタのことです。
通常、フィルタは決まった周波数を境に増幅度が減衰しますが、
トラッキングフィルタは回転機器の回転数に自動的に追従をさせるよう
にしたものです。 これはバランサを用いた回転体のアンバランス修正で
非常に有効な方式で、回転数成分の振動を回転数に同調したバンドパス
フィルタで抽出します。
また、回転数成分だけでなく、回転数の整数倍のフィルタで行う分析
のことをトラッキング分析や次数分析などといいます。

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