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振れ・振動

振れ測定器/振動測定器をお探しの方へ

振れ・振動測定の最適な測り方は、振れや振動の種類(方向)、測定器の種類、設置環境など、いくつかの要素から選択することが重要です。 適さない機器を選定してしまうと、必要な精度が出なかったり、運用工数アップに繋がってしまいますので、避けたいものです。
このサイトでは振れ測定器/振動測定器をお探しの方が、迷わずに最適な測り方まで辿り着けるよう、ナビゲートいたします。

「振れ・振動」の測り方

STEP1:
各項目の質問を進むと最適な測り方が見つかります。
STEP2:
該当する測定器のカタログをダウンロードいただけます。

「振れ・振動」の測り方

  • 測定1 HDDの面振れ測定
  • 測定2 超音波溶着機の振動測定
  • 測定3 ロボットの残留振動測定

振動測定における注意点

振動周波数とサンプリング速度との関係について

例えば振動の周波数が1kHz(=1秒間に1000往復の動き)の場合、サンプリング速度1kHzの変位計で測定すると、振動1周期の間に1点しかサンプリングできないため、振動波形を正確に捉えることはできず、正しい振幅も得られません。サンプリング速度が100kHzの変位計であれば、振動1周期の間に100点プロットできるため、振動波形は正確に得られ、振幅も正しい値が得られます。
このように、振動測定において測定器のサンプリング速度は非常に重要なスペックであり、一般的に、正しい振幅を得るには振動周波数の10~20倍以上のサンプリング速度が必要と言われています。
面ブレ測定では、1回転を1周期とみなして必要なサンプリング速度を計算します。

測定精度について

「面ブレ」と「振動測定」はどちらも振れ量の測定ですが、「振動」測定の方が精度良く測定できます。
その理由は、「振動」測定が同じ測定ポイントを測り続けているのに対し、「面ブレ」測定は異なる測定ポイントを測っているという点にあります。非接触の変位計では、測定ポイントが異なると、対象物の表面粗さの影響によりばらつきが生じるからです。
それゆえ、面ブレ測定では、表面粗さの影響を抑えられるワイドスポットタイプのレーザ変位計がよく使用されています。

高周波の振れ測定について

振動・面ブレともに周波数が高いほど振幅は小さくなる傾向にあり、1kHzを超えると振幅は10um以下である場合がほとんどです。そのため、高周波の振れ測定では、単にサンプリング速度が間に合っているだけでなく、高い繰り返し精度も要求されます。さらに、繰り返し精度を少しでも良くするために、平均回数を増やしたり、フィルタ処理をかけたりすることも必要となります。
振幅に影響を与えない程度で設定可能な平均回数と、振動周波数、サンプリング速度との関係は以下のとおりです。

サンプリング速度(Hz)/平均回数 = 振動周波数(Hz)× 10~20

どちらがいいの!? 接触 VS 非接触

接触式の代表的な振動センサに加速度ピックアップがあります。
非接触式と比較すると、以下のメリット、デメリットがあります。

加速度ピックアップ  v.s. 非接触変位計

メリット :
安価であること
小型であること
デメリット: 
センサの自重の影響により測定誤差が生じること
接触共振周波数が、測定周波数範囲外になるようにセンサの取付けを考慮する必要があること

※接触共振周波数とは
センサを振動する対象物に取り付けると一つの振動系が形成され、固有の共振周波数が決まります。
これを接触共振周波数と言い、センサの固定方法や接触状態によってさまざまに変化します。

一方、非接触変位計において振動測定によく用いられているものとして、レーザードップラ振動計とレーザ変位計があります。
それぞれのメリット、デメリットは以下のとおりです。

レーザ変位計 レーザドップラー振動計
センサヘッドの大きさ 小さい 大きい
周波数範囲 静止~数10kHz 0.1~数MHz
(静止状態は測定不可)
振幅の精度 直接測定するため
高精度
速度から演算
速度・加速度の精度 変位から演算 直接測定するため
高精度
検出感度 低い 高い
測定対象物の影響 対象物を選ばず
測定可能
反射率の低いものは
測定困難
価格 比較的安価 比較的高価
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