振動測定時のエラーの回避

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1. 加速度センサーの取り付け位置
2. 加速度計の取り付け
   

加速度センサーの取り付け位置

加速度計は、希望する測定方向がその主感度軸と一致するように取り付ける必要があります。また、加速度計も横方向の振動にわずかに敏感ですが、横方向の感度は主軸の感度の 5% 未満であるため、通常は無視できます。

物体の振動を測定する理由は、通常、測定点の位置を決定することになるからです。実例として、図面にベアリングハウジングを挙げています。ここでは、加速度測定を使用して、シャフト及びベアリングの可動状態を監視するとします。加速度計は、ベアリングからの振動の直接（伝達）経路を維持するように配置しなければなりません。

加速度計「A」は、即ち、機械のその他の部分からのよりも優勢なベアリングからの振動信号を検出しますが、加速度計「B」は、おそらくジョイントを通した伝達により修正された、機械のその他の部分からの信号と混合された、ベアリングの振動を検出します。同様に、加速度計「C」は加速度計「D」よりもより直接的な経路に配置されています

更に、問題の機械構成要素に関してどの方向を測定すべきか？という疑問が生じます。一般則を述べるのは不可能ですが、一例として、軸方向及び半径方向のいずれか（通常は剛性が最も低いと想定される方向）の両方で測定することにより、監視目的に有益な情報を得ることができます。

機械的な物体の強制振動に対する応答は複雑な現象であり、特に高周波では、同じ機械構成要素上の隣接する測定点であっても、著しく異なる振動レベル及び周波数スペクトルを測定することが予期されます。

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加速度計取り付けクリップ

加速度計の取り付け

測定点に加速度計を取り付ける方法は、実際の振動測定から正確な結果を得る上で最も重要な要素の1つです。稚拙な取り付けは、取り付け位置での共振周波数が低下させ、加速度センサーの有効な周波数範囲が著しく制限する可能性があります。

理想的な取り付けは、図に示すように、平坦かつ滑らかな表面にねじ付きスタッドで取り付けることです。加速度計を締め付ける前に実装面にグリースの薄い層を塗布すると、通常、取り付け剛性が向上し、仕様に近い実装共振周波数が確保できることになります。

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加速度計 タイプ 4533-B

機械部品内のタップ穴加工は、スタッドが加速度計のベースにめり込ませないよう十分な深さを取らなければなりません。上の図は、固定スタッドを平らな面に取り付けた汎用加速度計の典型的な応答曲線を示しています。達成される共振周波数は、その実装面が完全に平坦かつ滑らかな状況で較正時に達成された32kHzの取り付け後共振周波数と同程度に高くなります。

一般的に使用される代替実装方法は、加速度計を所定の位置に密着させるために蜜蝋ワックスの薄い層を適用することです。非常に薄い層を得るために、できる限りワックスの層を薄く延ばすようにすることを忘れないでください！応答曲線から確認できるように、共振周波数はわずかに（29kHzまで）減少しています。蜜蝋ワックスはより高温度で軟化するため、この方法は約40℃までに制限されています。清潔な表面では、蜜蝋ワックスの固定は、最大約100 m/s ^{2の加速レベルまで使用できます}。

、機械に恒久的な測定ポイントを確立し、固定穴をドリルしてタップすることを望まない場合には、セメント固定スタッドを使用することができます。それらは硬質の接着剤を使用して測定ポイントに取り付けられます。軟質の接着剤は、加速度計の使用可能な周波数範囲を大幅に低下させるので、エポキシ及びシアノアクリレートのタイプが推奨されます。

マイカ製ワッシャー及び絶縁スタッドは、加速度計の本体を測定対象物から電気的に絶縁する必要がある場合に使用されます。これは通常、接地ループを防ぐためですが、詳細については「環境影響」で説明しています。薄いスライスは、付属の厚いマイカ製ワッシャーから剥がさなければなりません。更に、この固定方法でも良好な結果が得られ、試験加速度計の共振周波数は約28 kHzに低下するだけです。

測定点が平坦な磁性面である状況では、永久磁石はシンプルな取り付け方法です。更に、絶縁ディスクが使用される場合、加速度センサーも電気的に絶縁することになります。この方法では、絶縁ディスクを使用するかどうか及び取り付けにシリコングリースを使用するかどうかに依存して、試験する加速度計の共振周波数を約13～20kHzに低下させるため、7～13kHzをはるかに超える測定には使用できません。磁石の保持力は、加速度計のサイズに依存して、最大1,000 m/s ²までの振動レベルまで十分です。

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加速度計を上部に取り付けた携帯型プローブは、即時確認可能な測量作業に非常に便利ですが、全体的な剛性が低いため、大きな測定誤差が生じる可能性があります。

再現可能な結果は期待できません。測定範囲を約1,000 Hzに制限するには、ローパスフィルタを使用する必要があります。

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