振動はどのように測定されますか?
振動計は通常、次のように測定され、報告されます。 変位 , スピード そして 加速度 .
エンジン振動計 昭和測器 1332B （加速度測定は0.01m/s2～199.9m/s2、速度測定は0.01mm/s～199.9mm/s、変位測定は0.001～19.99mm(PP)）
振動の激しさを表す振動振幅は、さまざまな方法で定量化できます。図には、正弦波のピークツーピーク、ピークレベル、平均レベル、RMSレベルの関係が示されています。
ピークツーピーク値は、波の最大たわみを表すという点で価値があり、たとえば、機械部品の振動変位が最大応力または機械的ギャップにとって重要である場合に有用な量です。
ピーク値は、短期的な衝撃の大きさなどを示すのに特に役立ちます。ただし、図からわかるように、ピーク値は発生した最大レベルを示すだけであり、時間履歴は考慮されていません。波。
一方、修正平均は波の時刻歴を考慮しますが、有用な物理量と直接の関係がないため、実用性はほとんどないと考えられます。
RMS 値は、波の時間履歴を考慮し、エネルギー量、つまり振動の破壊的な可能性に直接関連する振幅値を与えるため、振幅の最も適切な尺度です。
振動センサーの種類と用途
したがって、変位、速度、加速度の観点から振動を測定できます。しかし これらの測定値を正確に収集して送信するにはどうすればよいでしょうか? センサーは何を使用していますか?それらはどのように機能するのでしょうか?振動信号がどのように発生するかを知ることは、振動の問題を診断し、計装の問題と実際の振動の問題を区別するのに役立ちます。
エンジン振動分析装置、非接触振動 IMV VM-4431 測定センサーが付属しています
振動加速度を検出することで、そのパラメータだけに拘束されなくなります。加速度信号を速度と変位に変換できます。最新の振動計のほとんどは、これら 3 つのパラメータすべてを測定できるように装備されています。
単一の広帯域振動測定を実行する場合、信号に複数の周波数の成分が含まれる場合、パラメーターの選択が重要です。変位測定は低周波成分に最大の重みを与え、逆に加速度測定は高周波成分に最大の重みを与えます。
経験によれば、10 ～ 1000 Hz の範囲で測定された振動率の全体的な RMS 値が、回転電気機械の振動の深刻さを最もよく表します。考えられる説明の 1 つは、特定のレベルの速度が特定のレベルのエネルギーに対応するということです。低周波振動と高周波振動は、振動エネルギーの観点から均等に重み付けされます。実際には、多くのマシンの速度スペクトルはかなり平坦です。
狭帯域周波数解析を実行する場合、パラメータの選択は、画面または印刷出力上の解析の傾きにのみ反映されます (反対ページの中央の図を参照)。これは、パラメーターの選択に影響を与える可能性のある実際的な考慮事項につながります。測定装置のダイナミックレンジ（測定可能な最小値と最大値の差）を最大限に活用するには、最も平坦な周波数スペクトルのパラメータを選択することが有利です。このため、速度または加速度パラメータは周波数解析の目的で選択されることがよくあります。
加速度測定は高周波の振動成分に焦点を当てるため、これらのパラメータは対象となる周波数範囲に高周波が含まれる場合に使用される傾向があります。
機械システムの性質上、重大な変位は低周波数でのみ発生します。したがって、機械振動の一般的な研究において、変位測定の価値は限られています。機械部品間の微小な隙間を考慮する場合、振動による変位も当然考慮すべき重要な要素です。比較的大きな変位はシャフトの回転周波数で発生することが多く、バランスをとる上で最も重要な周波数でもあるため、変位は回転機械コンポーネントの不均衡の指標としてよく使用されます。
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