振動計の測定周波数

振動計の測定結果に出てくる数値ってなんでしょ。
測定周波数エリアは10Hz～10,000kHzってなってた場合、その周波数帯での最大値を出力するんでしょうか？
振動計の測定メカニズムも知りたいところです。（一般的なところで）

質問
(1)振動計の測定周波数
(2)振動計の測定メカニズム

よろしくお願いします！

No.1 ベストアンサー 回答者： phobos 回答日時： 2007/01/16 08:28

振動計のメーカー、型番、何をどうやって測定したのかなどの情報を提供していただければ、もっと適切な回答がもっと早く得られることと思います。

必要な情報が不足しているので回答も不十分なものとならざるを得ませんし、まるっきり間違っているかも知れませんがご承知おきを。

> 振動計の測定結果に出てくる数値ってなんでしょ。
数値はパネルに表示されるのでしょうか。もしそうなら、パネルに表示単位がかかれていると思いますのでそれをご覧ください。少なくとも取扱説明書には明記されていると思います。一般的には、周波数(Hz)か、または加速度(m/s^2)ないしガル（1Gal=0.01m/s^2)の単位で表示されるのではないかと思いますが、現物を確認しないと断言は出来ません。
その数値がパネルに表示されるのではなく、ＡＤコンバータなどでＰＣに取り込んだ数値を指すのであれば、一般的にはその数値は電圧(V)です。

> 測定周波数エリアは10Hz～10,000kHzってなってた場合、その周波数帯での最大値を出力するんでしょうか？
質問文の意味が解りません。

> 振動計の測定メカニズムも知りたいところです。（一般的なところで）
10Hz～10,000kHzの周波数範囲と言うことなので、おそらくピエゾ型の加速度ピックアップが使われているのではないかと思われます（ピックアップ部分は数cm角のサイコロ状の物ですか？）。原理は簡単に言うと、ハコの底に圧電素子（加わった圧力に応じた電圧を発生する）が取り付けてあり、素子の上にオモリが乗っています。ハコが振動を受けると慣性でオモリは留まろうとするので圧電素子に圧力がかかり電圧が発生します。その電圧をアンプで増幅して出力します。ただしピックアップがピエゾ式ではない場合、また別の原理となります。

老婆心ながら、もしこれが学校の実験レポートの下調べだったとしたら、もうちょっとリキを入れて記録を取る（使用機材の情報なども含めて）ことをオススメします（笑）。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました！
少ない情報から私のメッセージを読み取っていただき恐縮です。

>> 測定周波数エリアは10Hz～10,000kHzってなってた場合、その周波数帯での最大値を出力するんでしょうか？
>質問文の意味が解りません。
振動の周波数は一つではなく、幾つか重なったものが伝わるものと思いますが、その中での（ある周波数の）最大振幅の値が出力される、ということかと思って、、、の質問です。
ご回答を見ると、10Hz～10,000Hzの周波数エリアの振動を拾うピックアップがあって、その振動全体の強さ（加速度）を見る、といった具合ですかね。

今回の質問の背景を補足します。
ある場所の振動を低減する対策をとり振動計の値上は振動を低減できたのですが、振動が起因で発生している不具合には効果が見られませんでした。
測定している振動の周波数と、不具合を起こしている振動の周波数が異なるために、振動は低減できたが結果が出ていない、ということなのかな、ということでの今回の質問です。
今回のご回答を見て考えると、単純に振動の低減する割合が不足しているってことかな、と思いました。

なんにしてもありがとうございました！

お礼日時：2007/01/16 21:07

No.2 回答者： semi-zzz 回答日時： 2007/01/17 14:21

#1さんへの補足を見てようやく回答できる状態になりました。

まず、２の振動計の原理は基本的に振り子の運動を記録しています。振り子の固有振動数と減衰の関係から、実際の振動と比例等の関係が得られる周波数範囲があります。
この周波数範囲が測定できる周波数範囲です。もちろん振り子の固有周期付近の振動数はセンサーが共振してしまいますので、測定することができません。
詳しくは古い公害振動に関する書籍などに振動系の原理がよく載っていますので、探してみてください。

つぎに最初の質問ですが、振動系は振り子の振動を拾っていますので、基本的に測定できる範囲の周波数の合計値を表示しています。

よく周波数分析に使用されるＦＦＴの原理は振動は単純な正弦波の組み合わせて合成されている、つまり正弦波に分解できるということを利用して、周波数分析を行っています。
正弦波には大きさと周波数の他、位相というパラメータもありますので、単純に各周波数の大きさ（振幅、最大値）が足されたものではないのですが。

補足に書かれた推測の通り、振動計の出力は全体の振動ですので、振動問題の解決には周波数分析を行う必要があります。共振などが問題となっている場合、対策により外力となっている振動が全体的に低減できても、特定の周波数の振動が低減できていなければ、全く効果が現れないこともよくあります。

振動計だけでは、解決は無理と思いますので、ＦＦＴアナライザーなど周波数分析することをお勧めします（単純にＡ／Ｄ変換して、フリーのＦＦＴソフトを利用して周波数分析を行う方法もありますが、それなりの知識とエリアジングという現象の発生により正しい解析結果が得られない可能性も考えられるので、それはお勧めしません。かなり費用はかかってしまいますが、レンタルなどでＦＦＴアナライザーを利用することをお勧めします）。

なお、使用しているセンサーの周波数範囲からして圧電型のセンサーなどを使用していると思います。振動の種類によっては１０Ｈｚ以下の振動が問題になっていることもあります。この場合、そのセンサーでは正しい計測はできません。問題となっている周波数によってセンサーも適切なものを選ぶ必要があります（低周波数の場合はサーボ型センサーなどを利用します）。

この回答へのお礼

振動計で振動を測定することは参考程度にしかならないということですかね。
本気で改善を試みるなら振動の分析からやり直す必要がある、と。

今回の件では、振動度は低減できているが結果が出ていないことから、やはり特定の周波数の振動が問題になっている可能性がある、と。

詳しく説明していただき勉強になりました。
ありがとうございました。

お礼日時：2007/01/18 21:28