12
Ｋ-Ｇシリーズ サポー シー Vol． 1 偏心 振動測定
・ Ｌ トト
偏 心・振 動 測 定 の 設 定 方 法
偏心や振動を測定する場合の設定方法は
以下のよ になり
う ます。
偏心量や振動量を直読 判定するこ
・ とができます。
Ｈ Ｄ の面振れ測定
Ｄ
偏心 振動測定
・
平面ワークや円柱ワークの偏心 振動測定する場合は、 Ｋ-Ｇ リ
・ Ｌ シ ーズの 『ピークｔ・
・ｏ ピーク機能』
を
使用します。
表示器
1 ピーク ｔ
・ 判定出力
・ｏ ピーク機能 0.031
振れ量表示
ピーク ｔ
・
・ ｏ ピーク機能は任意のサンプリング期間のＭＡＸ値とＭ Ｎ
Ｉ
値の差を自動演算する機能です。任意のサンプリング期間は外部から
タイ ング信号
ミ
のＯ Ｏ Ｆ信号で決定します。
Ｎ、 Ｆ
判定出力
（V）
2 タイミング入力 測定終了
測定スタート
MAX値
対 象 物を回 転させ、タイミング入 力をＯＦ し、
Ｆ サンプリングをスタ 振れ量
ー させます。 ミング入力がＯ
ト タイ Ｎするとサンプリングが終了し、振れ MIN値
量が表示され、判定出力が得られます。 サンプリング時間
ON
OFF
（t）
コントローラの設定
付属ソフ Ｌ − ａ ｉ ａ ｏ（Ｌ − １Ｗ）
ト Ｋ Ｎ ｖｇ ｔ ｒ Ｋ Ｈ を使用して、
コト ン ローラの設定を行います。
1 設定の初期化
『初期化』をクリ します。
ック
初期化を実行すると、付属ソフトの設定内容が初期値になります。
『コントローラへ設定を送信』をクリ します。
ック
12
Ｋ-Ｇシリーズ サポー シー Vol． 2 偏心 振動測定
・ Ｌ トト
2 計測モード及び平均回数の設定
Ｏ Ｔ の計測モー 『ピーク ｔ
・ Ｕ１ ドを
・ｏ ピークホールド』に変更します。
フィルタを『移動平均１回』に設定します。
今回の設定ではサンプリングスピードは0.2ｍ になり
ｓ ます。
『コントローラへ設定を送信』をクリ します。
ック
3 偏心量、振動量の測定
測定値表示』をクリ します。
ック
測定値取得開始』をクリ します。
ック
測定テクニック
1 回転体測定における応答周波数 粗くなる
振れ測定を正確に行うためには１周期あたりのサンプリングデータ
数が最低20データ以上必要です。
例えば、サンプリングスピード ２ ｓ
０．ｍ のセンサにて回転体を測定し
1周期
た場合の応答周波数は次のようになります。
この1周期内に最低20以上のサンプリングデータがないと
測定データが粗くなり誤差を生じます。
回転１ 周期に必要な時間 サンプリ
： ングスピー ０ ．ｍ × ０ データ＝４ ｓ
ド ２ｓ ２ ｍ
回転体測定の応答周波数 １ 秒÷ ｍ ＝２ ０ ｚ
： ４ｓ ５Ｈ
2 ローパスフィルタで安定測定
対象物表面に傷や突起がある場合はローパスフィルタを使用します。
突起
測定波形 処理後
傷
回転 1回転
突起 傷
ノイズ 的な高 周 波 成 分を除 去し
キズや突起により、正確な振れ量
振れの波形のみを出力します。
が分かりません。
［ レーザ 変 位 測 定 のシステム 構 成 ］
レー ザ 測 定 器 演 算・制 御
■ 反射タイプ 共焦点方式
■ 反射タイプ 2次元変位センサ
■ 波形処理タイプ
RJ
LT-9500シ ーズ
リ LJ-Gシ ーズ
リ
■ 透過タイプ
■ 反射タイプ 三角測距方式
■ 数値処理タイプ
LKシ ーズ
リ
LK-Gシ ーズ
リ
RD
LBシ ーズ
リ LS-5000シ ーズ
リ
LS-7000シ ーズ
リ
（新原理LED方式）
記 録・観 測
■ モバイルタイプ
■ 小型・絶縁8ch高速マルチタイプ
■ マルチ入力タイプ
レー ザ 測 定 器
GR-7000 NR-500/600 NR-1000/2000
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0 6 - 6379 - 1130
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・
APSULT事業部
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仙 台 022 - 224 - 0911
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水 戸 029 - 302 - 0811 川 崎 044 - 220 - 3011 静 岡 054 - 203 - 7100 津 059 - 224 - 0911 大阪中央 06 - 6943 - 6111 北九州 093 - 511 - 3911
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柏 04 - 7165 - 7011 横浜中央 045 - 263 - 1311 浜 松 053 - 454 - 0911 富 山 076 - 444 - 1433 堺 072 - 224 - 4911 福 岡 092 - 452 - 8411
宇都宮 028 - 627 - 1911
幕 張 043 - 296 - 7511 藤 沢 0466 - 29 - 0711 豊 田 0565 - 25 - 3211 金 沢 076 - 262 - 0911 神 戸 078 - 322 - 0911 熊 本 096 - 278 - 8311
長 岡 0258 - 38 - 5311
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海 外 事 業 部 〒533-8555 大 阪市東淀川区東中島1- 3 -14 Tel 0 6 - 6379 - 2211 Fax 0 6 - 6379 - 2131
AP8-0128
仕様は改良のため予告なく変更することがあります。
K1206T-0019-2
Copyright ⃝ 2 008 KEYENCE CORPORATION. All rights reserved.
C
入門ガイドシリーズ❷
はじめての 振 動 』 測
『 計
加 速 度 セン サ を 使った 振 動 計 測 の 技 術 ガイド 基礎知識編
1. 振 動 と は ？
振 動とは、ある基準の一点を中心として時間的に交互に繰り返す変化のことをいいます。
1秒間に生じる振動の数を 「周波数」
と呼び、ヘルツ（Ｈｚ）で表現します。
例えばばねの重りに一定の力を加えて引っ張り、
放すと図のように重りは振動します。
引っ張る
実際の振動信号はばねの単純な振動とは違い、複数の異なる周波数成分で構成されます。
例えば、下図のような駆動系の振動はシャフトの曲がり、ギアの歯の噛み合わせ、モータシャーシ
の振動の合成振動となります。
センサの生波形
シャフトの曲がり
歯かみ合わせ
モータシャーシ振動
振 動 は 製 品 や 機 械 装 置 の 耐 久 性 や 信 頼 性 に 影 響 を 及 ぼしま す 。
振 動 を 計 測 することは 破 損 な どの 事 故 を 防ぐ 、 要 な 手 段 と なりま す 。
重
入門ガイドシリーズ❷
はじめての 振 動 』 測
『 計
加 速 度 セン サ を 使った 振 動 計 測 の 技 術 ガイド 基礎知識編
1. 振 動 と は ？
振 動とは、ある基準の一点を中心として時間的に交互に繰り返す変化のことをいいます。
1秒間に生じる振動の数を 「周波数」
と呼び、ヘルツ（Ｈｚ）で表現します。
例えばばねの重りに一定の力を加えて引っ張り、
放すと図のように重りは振動します。
引っ張る
実際の振動信号はばねの単純な振動とは違い、複数の異なる周波数成分で構成されます。
例えば、下図のような駆動系の振動はシャフトの曲がり、ギアの歯の噛み合わせ、モータシャーシ
の振動の合成振動となります。
センサの生波形
シャフトの曲がり
歯かみ合わせ
モータシャーシ振動
振 動 は 製 品 や 機 械 装 置 の 耐 久 性 や 信 頼 性 に 影 響 を 及 ぼしま す 。
振 動 を 計 測 することは 破 損 な どの 事 故 を 防ぐ 、 要 な 手 段 と なりま す 。
重
2. 振 動レ ベル の数 値化
振動のレベルを数値化する方法として、以下の４通りがあります。
❶ p-p値 ❷ ピーク値 ❸ 平均値 ❹ 実効値
1 p-p値
peak to peak のことで、振動の正の最も高い位置 ❷ ピーク値 ❹ 実効値
から、 負の最も低い位置までの値 （振動の最大振
幅）のことをいいます。 例えば機械部品の振動変位
が許容問題について重要な場合に計測します。 時間
❸ 平均値
❶ p-p値
2 ピー ク 値
振動の最大値のことをいいます。
3 平均値
1
波形1周期についての平均的な値のことをいいま T
∫ |x|dt
す。絶対値をとり、波形の面積を求め、周期で割りま
T 0
す。平均値を計測することは振動計測においてはあ
平均値
まり実用的ではありません。
4 実効値
1 T
∫
値の二乗の和の平均の平方根になります。
x (t)dt
2
T
振動エネルギーの破壊的能力に関係します。
0
実効値
3. 振動を 表す ３つ のパ ラ メ ー タ
振動を表すには一般的に次の3つのパラメータが使用されます。
❶ 変位（単位 m）
： ❷ 速度（単位 m/s）
： ❸ 加速度（単位 ㎡/s）
：
各パラメータは左図のように相互に変換可能です。
加速度を積分すると速度に、速度を積分すると変位
積分 積分
になります。変位を微分すると速度に、速度を微分
加速度 速度 変位
すると加速度になります。
微分 微分
振動信号の中に多くの周波数成分が含まれる場合、計測パラメータの選択が重要です。計測感度の観点から、振動
計測においてはDC∼数100Hzまではレーザ変位計等を使用して変位量で、それ以上の周波数では加速度センサ
を使用して加速度で計測することが一般的です。
2. 振 動レ ベル の数 値化
振動のレベルを数値化する方法として、以下の４通りがあります。
❶ p-p値 ❷ ピーク値 ❸ 平均値 ❹ 実効値
1 p-p値
peak to peak のことで、振動の正の最も高い位置 ❷ ピーク値 ❹ 実効値
から、 負の最も低い位置までの値 （振動の最大振
幅）のことをいいます。 例えば機械部品の振動変位
が許容問題について重要な場合に計測します。 時間
❸ 平均値
❶ p-p値
2 ピー ク 値
振動の最大値のことをいいます。
3 平均値
1
波形1周期についての平均的な値のことをいいま T
∫ |x|dt
す。絶対値をとり、波形の面積を求め、周期で割りま
T 0
す。平均値を計測することは振動計測においてはあ
平均値
まり実用的ではありません。
4 実効値
1 T
∫
値の二乗の和の平均の平方根になります。
x (t)dt
2
T
振動エネルギーの破壊的能力に関係します。
0
実効値
3. 振動を 表す ３つ のパ ラ メ ー タ
振動を表すには一般的に次の3つのパラメータが使用されます。
❶ 変位（単位 m）
： ❷ 速度（単位 m/s）
： ❸ 加速度（単位 ㎡/s）
：
各パラメータは左図のように相互に変換可能です。
加速度を積分すると速度に、速度を積分すると変位
積分 積分
になります。変位を微分すると速度に、速度を微分
加速度 速度 変位
すると加速度になります。
微分 微分
振動信号の中に多くの周波数成分が含まれる場合、計測パラメータの選択が重要です。計測感度の観点から、振動
計測においてはDC∼数100Hzまではレーザ変位計等を使用して変位量で、それ以上の周波数では加速度センサ
を使用して加速度で計測することが一般的です。
用途 別
レ ーザ変 位 測 定 ガ イド
振動測定
用途に応じたレーザ変位測定のご提案
測定方法
測定のポイ ト
ン
測定テクニック
用 途別 変位センサの検索や、変位測定の
最新情報、 見積もり依頼はこちらから
測定器オンライン
www.keyence.co.jp/henni
振動測定
測定方法
レーザ変位測定器で振 動する対象物との距離を測 定し、その測定値を演 算することにより振幅量を求めます 。
測定概要
ディスクロータ
レーザ変位測定器は振動する対象物の変位が測定できます。その変位
の最 大 値と最 小 値の差が振 幅になりますので、 A X 値−M I N 値の演
M
算ができれば振 幅 量を求めることができます 。
〈レーザ変位測定器の選定ポイント〉
①高速サンプリング
レーザ変位測定器
変位
〈振幅量を求めるための機能〉
②ローパスフィルタ機能
③ピークtoピーク機能 MAX値
振れ量
MIN値
（t）
1 選 定 ポ イ ント 高 速 サ ン プリン グ
振 動 測 定は測 定 対 象 物が高 速に変 位しますので、
レーザ変 位 測 定 器
のサンプリングも高速サンプリングが求められます 。
粗くなる
【ワンポイント】
振 動 測 定を正 確に行うためには、振れ1 周 期あたりの
サンプリングデータ数が最 低 1 0データ以上必要です。
1周期
例）20Hzの振動測定する場合はサンプリングスピード
が、 m s 以 上 必 要です。
5 この1周期内に最低10以上のサンプリングデータがないと
測定データが粗く り誤差が大き な ます。
な くり
1 周 期の時 間 1÷2 0 Hz ＝ 5 0 m s
：
1データの測 定 時 間 5 0 m s÷1 0データ＝5 m s
：
2 機 能 ポ イ ント ロ ー パ スフィル タ
突起
測定対象物の表面に突起や傷があると、正確な振動測定ができません。 傷
これらの 影 響をキャンセルする機 能として、
ローパスフィルタ機 能 が 求
められます 。
回転
【ローパスフィルタ機能】
ローパスフィルタは急激な変動をキャンセルすることが
測定波形 処理後
出来ます。
〈ローパスフィルタの設定方法〉
例えば20Hzで振動するものを測定する場合、 ローパス
フィルタ設定は40Hzにします。
1回転
※必要な周波数の2倍に設定します。
突起 傷
その設定に して、突起や傷の影響をまだ受けている場合
はローパスフ ルタの設定値を影響が押さ られるよ
ィ え う徐々 キズや突起によ 正確な振れ量が
り、 ノイズ 的な高周波成 分を除 去し
に小さ していきます。
く 分かりません。 振れの波形のみを出力します。
7. 加 速度 セン サの 固定 方 法
それでは実際に加速度センサを固定して振動を計測してみましょう。
計 測対 象への加速 度センサの固定は、 実際の振 動測定において、正確な結果を得るために最も重要な要因の
一つです。 固定が不十 分な 場合、加速 度センサの高周波側の有効周波 数 範囲が制限されてしまいます。
加速度センサの固定方法としては大きく分けて以下の5通りがあります。
ハンドプローブ固定
マグネット固定
ネジ固定 セメント剤固定 絶縁ワッシャ固定
ネジ固定 マグネット固定
加速度センサの最も理想的な固定方法です。剛性を高 計測対象の表面が磁性体の場合、簡単な固定方法とし
めるために、通常は計測対象にグリースを薄く塗ってか て使用されます。
ら、規定のトルクで締め付けて固定します。
セメント剤固定 ハンドプローブ固定
測定対象にセメント剤を塗布し加速度センサを固定し ネジ固定ができないような狭い場所や、すばやく検査
ます。接着条件次第ではネジ固定に近い性能を得るこ 業務を行いたいときに使用される固定方法です。
とが可能です。特に測定対象にネジ穴を開けたくない 非常に便利な方法ですが、測定誤差は大きくなります。
場合に使用します。剛性の低いセメント剤は加速度セ
ンサの有効周波数範囲をかなり減らしますので、通常
はエポキシ系を使用します。
絶縁ワッシャ固定
加速 度センサと計 測対 象を電 気的に絶縁したい場合
に使用します。固定条件次第でネジ固定に近い性能を
得ることが可能です。
ケーブルに関しては、加速度センサ接続部に無理な力
が加わらないようにします。また、大きく振動しないよ
うにもします。十分な計測結果が得られないばかりか、
最悪の場合、ケーブルの断線やコネクタの破損につな
がる恐れがあります。 理な力がかからないように、
無
ケーブルは必ず固定します。
翻訳キーワード集
