(57)【要約】【課題】熟練を必要とすることなく、また測定部位の高さや方向性に左右されることなく、再現性が良く、安定した振動測定を可能とすることができる振動検知部携帯型の振動測定装置を提供する。【解決手段】押圧子を有する携帯型の振動検知部を備え、前記押圧子を被測定体の測定面に押し付けて前記被測定体の振動を測定する振動測定装置であって、前記測定面に加わる前記押圧子の押し付け力を検知する押し付け力検知部と前記測定面に対する前記押圧子の押し付け角度を検知する押し付け角度検知部とが設けられた前記振動検知部と、前記押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果を確認する検知結果確認手段とを有する振動測定装置。【選択図】  図１
2009109339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧子を有する携帯型の振動検知部を備え、前記押圧子を被測定体の測定面に押し付けて前記被測定体の振動を測定する振動測定装置であって、
前記測定面に加わる前記押圧子の押し付け力を検知する押し付け力検知部と、前記測定面に対する前記押圧子の押し付け角度を検知する押し付け角度検知部とが設けられた前記振動検知部と、
前記押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果を確認する検知結果確認手段と
を有することを特徴とする振動測定装置。
【請求項２】
前記押し付け角度検知部は、前記測定面との距離を計測する距離計測部を複数個有し、前記複数個の距離計測部の各々で計測された距離の差に基づいて、前記押し付け角度を検知する検知部であることを特徴とする請求項１に記載の振動測定装置。
【請求項３】
前記検知結果確認手段は、前記押し付け力検知部および前記押し付け角度検知部の検知信号により得られた押し付け力および押し付け角度を表示する押し付け力表示部および押し付け角度表示部により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動測定装置。
【請求項４】
前記検知結果確認手段は、前記押圧子の押し付け力と予め定められた基準となる適正な押し付け力とを比較して適正な押し付け力であるか否かを報知する報知部と、前記押圧子の押し付け角度と予め定められた基準となる適正な押し付け角度とを比較して適正な押し付け角度であるか否かを報知する報知部のうち、少なくとも一方の報知部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の振動測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の振動測定装置を用い、前記押し付け力検知部および前記押し付け角度検知部で検知された押し付け力および押し付け角度に基づいて、適正な押し付け力および押し付け角度となるように前記押圧子を操作し、かつその状態を保持して、振動測定を行うことを特徴とする振動測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ、送風機、タービン等回転運動を伴う設備において、回転体の回転運動により発生する設備の振動を測定して回転体の異常の有無をチェックすることができる振動測定装置および振動測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の振動測定装置としては、振動検知部の押圧子を対象物に押し付けて測定する振動測定装置を挙げることができ（特許文献１）、さらに振動検知部が固定された振動検知部固定型の振動測定装置と、振動検知部が持ち運び自在な振動検知部携帯型の振動測定装置の２つのタイプに大別される。振動検知部固定型の振動測定装置は、図５および図６のように押圧子５０を有する振動検知部５１と、振動検知部５１から出力される検知信号を処理する処理部５２と、振動表示部５３と、各部をつなぐ配線部５４を備えており、回転体Ａ１を有する被測定体（設備）Ａの測定部位Ａ２には、振動検知部５１が固定治具５５により固定されており、常時連続で振動測定ができること、測定者が危険で近寄れない場所でも振動測定ができること、また再現性が高く安定した振動測定をすることができる等の利点があるが、振動検知部と測定監視部を接続する配線や振動検知部を固定する振動検知部固定用治具を必要とすることおよび測定部位の変更に柔軟性がないという欠点がある。
【０００３】
一方、振動検知部携帯型の振動測定装置は、図７のように押圧子７０を有する振動検知部７１を固定することなく測定者が手に持って自由に移動させることができるようになっており、測定者が安全に接近できる部位であれば、どこでも振動測定を行うことができるという利点がある。なお、図中の符号７２は処理部、７３は振動表示部、７４は配線部である。
【０００４】
振動検知部携帯型の振動測定装置には、次の点で振動測定の再現性が低く、安定した振動測定が難しいという欠点があった。
再現性が良く、安定して振動測定するためには、図８（ａ）のように、測定する際の測定部位Ａ２の測定面Ａ３に対する振動検知部７１の押圧子７０の適正な押し付け力Ｐは、１０Ｎから３０Ｎの間に絶えず安定させておくことが必要であり、その中でも２０Ｎであるとより好ましい。また、押圧子７０は測定面Ａ３に対して所定の範囲内の適正な角度（傾き）で押し付ける必要があり、具体的には、図８（ｂ）のように押し付け角度θを１０度以内に抑える必要がある。そして、かかる振動測定条件を満たすことにより、再現性が良く安定した振動測定を行うことができる。
【０００５】
しかし、従来の振動検知部携帯型の振動測定装置による測定においては、測定者の熟練度や適性等により、振動検知部の測定部位への押し付け方が異なり、同じ部位を振動測定しても再現性が低く安定した振動測定ができない。また、熟練した測定者であっても、測定部位の高さや方向性により、一定した取扱いは困難であるため、再現性が低く、安定した振動測定が困難であるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１２６６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明においては、熟練を必要とすることなく、また測定部位の高さや方向性に左右されることなく、再現性が良く、安定した振動測定を可能とすることができる振動検知部携帯型の振動測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、振動検知部に、測定面に加わる押圧子の押し付け力を検知する押し付け力検知部と、測定面に対する押圧子の押し付け角度を検知する押し付け角度検知部とを設け、適正な押し付け力と押し付け角度とを確認しつつ振動測定することにより解決することができる。
【０００９】
すなわち、本発明は、その請求項１において、
押圧子を有する携帯型の振動検知部を備え、前記押圧子を被測定体の測定面に押し付けて前記被測定体の振動を測定する振動測定装置であって、
前記測定面に加わる前記押圧子の押し付け力を検知する押し付け力検知部と、前記測定面に対する前記押圧子の押し付け角度を検知する押し付け角度検知部とが設けられた前記振動検知部と、
前記押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果を確認する検知結果確認手段と
を有することを特徴とする振動測定装置を提供する。
【００１０】
請求項１に係る振動測定装置における携帯型の振動検知部には、押し付け力検知部と押し付け角度検知部が設けられ、さらに振動測定装置は、前記押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果を確認する検知結果確認手段を有しているため、測定者は測定面に対する押圧子の押し付け力および押し付け角度を知ることができる。このため、前記の振動測定装置を用いることにより、押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果に基づいて、押し付け力および押し付け角度を適正な範囲内に納まるように適宜調整しながら振動測定を行うことができ、熟練を必要とすることなく、また測定部位の高さや方向性に左右されることなく、再現性が良く、安定した振動測定を行うことが可能になる。
なお、ここでいう「携帯型」とは、自在に持ち運びができることを指す。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、
前記押し付け角度検知部は、前記測定面との距離を計測する距離計測部を複数個有し、前記複数個の距離計測部の各々で計測された距離の差に基づいて、前記押し付け角度を検知する検知部であることを特徴とする請求項１に記載の振動測定装置である。
【００１２】
このように構成することにより、簡単な構成で押圧子の押し付け角度（傾き）を確認することができるため、再現性が良く、安定した振動測定を行うことが可能になる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、
前記検知結果確認手段は、前記押し付け力検知部および前記押し付け角度検知部の検知信号により得られた押し付け力および押し付け角度を表示する押し付け力表示部および押し付け角度表示部により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動測定装置である。
【００１４】
検知結果確認手段が、押し付け力表示部と押し付け角度表示部により構成されているため、測定者は押圧子の押し付け力と押し付け角度を目視により、リアルタイムに確認することができ、迅速に押し付け力および押し付け角度を調整することが可能になる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、
前記検知結果確認手段は、前記押圧子の押し付け力と予め定められた基準となる適正な押し付け力とを比較して適正な押し付け力であるか否かを報知する報知部と、前記押圧子の押し付け角度と予め定められた基準となる適正な押し付け角度とを比較して適正な押し付け角度であるか否かを報知する報知部のうち、少なくとも一方の報知部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の振動測定装置である。
なお、報知部は、具体的にはたとえば各計測の判定結果をブザー音、表示灯或いはこれらを組み合わせて報知する。
【００１６】
このように構成することにより、押圧子を測定面に押し付けて測定部位に振動検知部をセットする際に、測定者は、押圧子の押し付け力および押し付け角度が適正であるか否かを的確に認識することができるため、不適正な振動測定を防止することができる。また、表示灯等の表示により報知する場合には、振動測定が適正か不適正かを容易に知ることができ、ブザー音等の音声により報知する場合には押し付け力表示部や押し付け角度表示部の表示が見え難い測定状況の下であっても、不適正な振動測定を容易に防止することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の振動測定装置を用い、前記押し付け力検知部および前記押し付け角度検知部で検知された押し付け力および押し付け角度に基づいて、適正な押し付け力および押し付け角度となるように前記押圧子を操作し、かつその状態を保持して、振動測定を行うことを特徴とする振動測定方法である。
【００１８】
本請求項の発明においては、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の振動測定装置を用いているため、従来の振動検知部携帯型の振動測定装置を用いた振動測定と異なり、押圧子を適正な押し付け力および押し付け角度で測定面に押し付け、さらに、その適正な状態を保持して振動測定を行うため、再現性が良く、安定した振動測定を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、熟練を必要とすることなく、また測定部位の高さや方向性に左右されることなく、再現性が良く、安定した振動測定を可能とすることができる振動検知部携帯型の振動測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明をその最良の実施の形態につき、具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の概略的な説明図である。また、図２は、本実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の振動検知部１の概略的な説明図である。
【００２２】
図１に示される携帯型の振動検知部を有する振動測定装置は、押圧子１ａを有する振動検知部１を備え、この振動検知部１には押圧子１ａの押し付け力を検知する押し付け力検知部２と押圧子１ａの押し付け角度を検知する押し付け角度検知部３とが設けられている。
【００２３】
また、振動測定装置には、振動検知部１、押し付け力検知部２および押し付け角度検知部３から出力される検知信号を処理する処理部４と、検知された振動を表示する振動表示部６ａ、押圧子１ａの押し付け力を表示する押し付け力表示部６ｂおよび押し付け角度を表示する押し付け角度表示部６ｃとが設けられている。
【００２４】
さらに、押圧子１ａの押し付け力および押し付け角度が適正か否か、即ち、振動測定条件の範囲にあるか否かを音や表示灯、あるいはその両方の組合せで測定者に報知する報知部（図示せず）と、各部をつなぐ配線部７が備わっている。
これらの構成要素はハウジング（図示せず）に収容されている。
【００２５】
なお、振動表示部６ａ、押し付け力表示部６ｂ、押し付け角度表示部６ｃおよび報知部は一式固定式でもよいが、任意の測定場所において、測定者にリアルタイムで表示し、報知するためには、これらも携帯式であることが好ましい。
【００２６】
振動検知部１は、押圧子１ａを、被測定体Ａの測定面Ａ３に、適正な力および角度で押し付けることにより、被測定体Ａの振動を検知するものであり、検知された振動は振動表示部６ａに表示される。
【００２７】
図１に示すように、押圧子１ａには、筒状の握り部１ｂが押圧子１ａの軸方向に沿って移動可能に嵌め込まれており、押圧子１ａの後端側には、抜け止め体１ｃが固定されている。また、押圧子１ａの前端側には、後述のロードセル２ａ、２ｂの取付け体１ｄおよび後述の距離計測部３ａ、３ｂの取付け体１ｅが固定されている。取付け体１ｄと握り部１ｂとの間には付勢ばね（圧縮ばね）１ｆを介在して押圧子１ａを前方に向けて付勢している。
【００２８】
押し付け力検知部２は圧力センサで構成されている。圧力センサは、歪みゲージ式であり、一般にはロードセル２ａ、２ｂである。このロードセル２ａ、２ｂは押圧子１ａに固定された取付け体１ｄに設けられており、押圧子１ａを測定面Ａ３に押し付けるときには、握り部１ｂが付勢ばね１ｆのばね力に抗して摺動してロードセル２ａ、２ｂと圧接することにより押圧子１ａの押し付け力を検知する。
【００２９】
次に、図３に基づいて押し付け角度検知の仕組みを説明する。図３は、本実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の振動検知部の概略的な動作説明図であり、押し付け角度検知の仕組みを模式的に示す図である。なお、図および説明が繁雑になるのをさけるため、図３および以下の説明は、図の左右方向の押し付け角度検知の仕組みについて記載するが、図の前後方向の押し付け角度検知の仕組みは、以下に記載する左右方向の押し付け角度の仕組みと同じである。
【００３０】
押し付け角度検知部３は、一対の光反射式の距離計測部３ａ、３ｂを有しており、距離計測部３ａ、３ｂは、それぞれ、押圧子１ａの両側に配置されて取付け体１ｅにより固定されている。各距離計測部３ａ、３ｂは、発光部（図示せず）と受光部（図示せず）とを備えており、発光部から出た光が被測定体Ａの測定面Ａ３で反射し、その反射光が受光部で受光されることにより、各距離計測部３ａ、３ｂと測定面Ａ３との間の距離が検知される。図３に示すように、一方の距離計測部３ａで検知された距離Ｄ１と、他方の距離計測部３ｂで検知された距離Ｄ２の検知信号は、それぞれ、処理部４で処理されて押し付け角度表示部６ｃに出力される。検知された２つの距離Ｄ１およびＤ２の差が、所定の許容範囲内にあるときは、適正な押し付け角度で押し付けられていると判断して、振動測定を行う。このように、距離の差によって測定面Ａ３に対する押圧子１ａの押し付け角度を検知することができ、押圧子１ａの押し付け角度が前記の振動測定条件の範囲から外れているか否かの判別が可能になる。
【００３１】
このようにして構成される振動測定装置では、測定者が振動測定装置を手に持ち、押圧子１ａを測定面Ａ３に上記所定の押し付け力で押し付ける。このとき握り部１ｂは付勢ばね１ｆのばね力に抗して押圧子１ａの軸方向に摺動してロードセル２ａ、２ｂに押し付けられ、その押し付け力をロードセル２ａ、２ｂが検知して検知信号を処理部４に出力し、処理部４からの信号で押し付け力の検出値が押し付け力表示部６ｂに表示され、測定者はこの表示に従って押圧子１ａの押し付け力を調整する。また、押圧子１ａを上記の所定に力で押し付けた状態で、一対の距離計測部３ａ、３ｂの検知信号を処理部４に出力し、処理部４からの信号で押し付け角度の値が押し付け角度表示部６ｃに表示され、測定者はこの表示に従って押圧子１ａの押し付け角度を調整する。測定者は、押し付け力表示部６ｂおよび押し付け角度表示部６ｃのみならず報知部によっても前記の振動測定条件の範囲内か否かを認識できる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図４は、別の実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の概略的な説明図であり、押圧子１ａを有する振動検知部１を自動ハンドリング装置５に取り付けて振動測定を行うようになっている。なお、ここでいう自動ハンドリング装置は、工具等を掴むマニュピレータが組み込まれ、また移動機能を持ち合わせている産業用ロボットである。振動検知部１には押し付け力検知部２と押し付け角度検知部３が取り付けられ、処理部４と振動表示部６ａと押し付け力表示部６ｂと押し付け角度表示部６ｃと報知部（図示せず）はハンドリング装置５に付設されている。
【００３３】
自動ハンドリング装置５は、測定者の操作によって押圧子１ａを被測定体Ａの測定面Ａ３に押し付けるものであり、第１から第３までのアーム５ａ、５ｂ、５ｃと、第１から第３までの回動機５ｄ、５ｅ、５ｆと、制御部および操作ハンドル等から成る操作部（図示せず）を備えている。
【００３４】
第１回動機５ｄは支持台５ｇに設けられ、第１回動機５ｄには第１アームの後端が取り付けられ、第１アーム５ａの前端には第２回動機５ｅが取り付けられている。第２回動機５ｅには第２アーム５ｂの後端が取り付けられ、第２アーム５ｂの前端には第３回動機５ｆが取り付けられている。第３回動機５ｆには第３アーム５ｃが取り付けられ、第３アーム５ｃの前端には図１に示した振動検知部１の握り部１ｂが固定されている。
【００３５】
第１から第３までのアーム５ａ、５ｂ、５ｃは、同一平面（図示の例では同一の鉛直面内）内で回動して押圧子１ａの移動や被測定体Ａの回転体Ａ１の測定部位Ａ２にある測定面Ａ３に押圧子１ａを押し付け、押圧子１ａの押し付け力および押し付け角度の調整を行い、前記の振動測定条件の範囲内で押圧子１ａを測定面Ａ３に押し付けた状態で振動検知部１の位置決めを行う。
押し付け角度検知部３の一対の距離計測部３ａ、３ｂも前記の同一平面内に配置され、押圧子１ａの回動により一方の距離計測部３ａ（３ｂ）の検知距離が長くなると、他方の距離計測部３ｂ（３ａ）の検知距離が短くなって、検知距離の差の調整が可能となっている。なお、支持台５ｇにはキャスター５ｈが設けられている。
【００３６】
このようにして構成される本実施形態の振動検知部携帯型の振動測定装置は、まず押圧子１ａを測定面Ａ３に押し付け、測定者は押し付け力表示部６ｂと押し付け角度表示部６ｃの表示に従って押圧子１ａの押し付け力および押し付け角度が前記の振動測定条件の範囲内になるように自動ハンドリング装置５を操作し、振動測定を行う。
【００３７】
なお、押し付け力および押し付け角度が所定の範囲内の値でない場合には、検知信号に基づいて処理部４からハンドリング装置５の駆動回路に補正信号を出力して押し付け力および角度を自動的に補正するようにしても良い。また、前記の振動測定条件の範囲内になった場合にのみ振動測定が可能になるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の概略的な説明図である。
【図２】第１の実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の振動検知部の概略的な動作説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の振動検知部の概略的な動作説明図である。
【図４】第２の実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の概略的な説明図である。
【図５】従来の振動検知部固定型の振動測定装置の概略的な説明図である。
【図６】従来の振動検知部固定型の振動測定装置の振動検知部の概略的な説明図である。
【図７】従来の振動検知部携帯型の振動測定装置の概略的な説明図である。
【図８】（ａ）は振動検知部の押圧子の押し付け力の説明図、（ｂ）は振動検知部の押圧子の押し付け角度の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ                被測定体
Ａ１              回転体
Ａ２              測定部位
Ａ３              測定面
１                振動検知部
１ａ              押圧子
１ｂ              握り部
１ｃ              抜け止め体
１ｄ、１ｅ        取付け体
１ｆ              付勢ばね
２                押し付け力検知部
２ａ、２ｂ        ロードセル
３                押し付け角度検知部
３ａ、３ｂ        距離計測部
４                処理部
５                自動ハンドリング装置
５ａ、５ｂ、５ｃ  第１から第３までのアーム
５ｄ、５ｅ、５ｆ  第１から第３までの回動機
５ｇ              支持台
５ｈ              キャスター
６ａ              振動表示部
６ｂ              押し付け力表示部
６ｃ              押し付け角度表示部
７                配線部
【図１】
2009109339.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009109339.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009109339.tif 000007
【図６】
2009109339.tif 000008
【図７】
2009109339.tif 000009
【図８】
2009109339.tif 000010