速度変換器とは？地震振動センサー・ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。 速度変換器とは？地震振動センサー・ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。

速度トランスデューサーとは？地震振動センサー

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速度変換器の理解

定義: 速度トランスデューサーとは何ですか?

速度変換器 （また 速度計, （地震センサー、可動コイルセンサーなど）は自己発電型センサーです 振動 振動に正比例した出力電圧を生成するセンサー 速度 外部電源や信号調整は不要です。電磁誘導原理に基づいて動作します。振動が発生すると、バネに吊り下げられた磁石がコイルに対して相対的に動き、コイルと磁石の相対速度（振動速度に等しい）に比例した電圧を生成します。.

速度トランスデューサーは1950年代から1980年代にかけて主流の振動センサーであり、現在でも常設の監視設備や一部の携帯型計測機器で使用されています。しかし、現在では主に以下の機器に置き換えられています。 加速度センサー 加速度計はサイズが小さく、周波数範囲が広く、ベアリングの欠陥検出に必要な高周波機能を備えているため、新規設備での使用に適しています。.

動作原理

電磁誘導

  • コイル内のバネで吊り下げられた永久磁石
  • 振動によりハウジングとコイルが動く
  • 磁石の慣性により、磁石は比較的静止した状態を保つ（共鳴点以上）
  • コイルと磁石の相対運動
  • 運動はコイルに電圧を誘導する（ファラデーの法則：V ∝ 速度）
  • 振動速度に正比例する出力電圧

自己生成

  • 外部電源は不要
  • 受動的な伝達
  • シンプルな接続（2本のワイヤー）
  • 本質的にフェイルセーフ（停電の問題なし）

特徴

周波数応答

  • 低周波限界: 固有振動数（通常8～15 Hz）
  • 使用可能範囲: 固有振動数の2倍以上（最低16～30Hz）
  • 高周波数制限: 通常1～2kHz
  • フラットレスポンス: 使用可能範囲に広い平坦部
  • 最適な用途: 10～1000 Hz（一般的な機械周波数）

感度

  • 標準: 10～500 mV/インチ/秒 (400～20,000 mV/mm/秒)
  • 共通: 100 mV/in/s または 4000 mV/mm/s
  • 低振動アプリケーション向けの高感度
  • 高振動測定の感度が低い

サイズと重量

  • 比較的大きい（長さ50～100 mm、直径25～40 mm）
  • 重い（通常100～500グラム）
  • 加速度計よりもはるかに大きい
  • 軽量構造物では質量が測定に影響を与える可能性がある

利点

直接速度出力

  • 振動速度を直接測定します（積分は不要）
  • ISO規格仕様（RMS速度）に一致
  • シンプルな信号処理
  • 速度ベースの解析に最適

自己生成

  • 電源不要
  • シンプルな2線接続
  • 電源喪失による故障は発生しない
  • システムコストの低減（電源不要）

優れた低周波応答

  • 10～15 Hz まで使用可能（多くの加速度計よりも優れています）
  • 低速機械に適しています（約600 RPMまで）
  • 周波数範囲に一致するアプリケーションに最適

デメリット

限られた高周波応答

  • 通常、最大1～2 kHzに制限されます
  • 高周波ベアリング欠陥（5～20 kHz）を検出できない
  • エンベロープ分析には不十分
  • 加速度計との主な制限

サイズと重量

  • 大きく重いセンサー
  • 小型機械への搭載が難しい
  • 質量負荷は軽量構造物に影響を与える
  • 加速度計よりも携帯性が低い

脆弱性

  • 内部のバネと可動磁石は衝撃により損傷を受ける可能性がある
  • 虐待への対応に敏感
  • 落下により損傷する可能性がある
  • ソリッドステート加速度計よりもメンテナンスが必要

温度制限

  • 磁石の強さは温度とともに低下する
  • 通常120℃までに制限
  • 電荷型加速度計よりも能力が低い

まだ使用されている場所

レガシー恒久的な設備

  • 古いターボ機械監視システム
  • 既存の設備の現物交換
  • 既存のシステムとの互換性を維持

低周波アプリケーション

  • 超低速機器（< 300 RPM)
  • 周波数範囲10～1000Hzで十分な場合
  • 高周波を必要としないシンプルな速度監視

特定の要件

  • 自己生成の優位性が必要な場合
  • 本質安全要件（電源なし）
  • 直接速度出力が推奨される

取り付け

方法

  • タップ穴へのスタッド取り付け（最も一般的）
  • アダプタプレートを使用したブラケット取り付け
  • 磁気マウント（表面が磁気でセンサーが重すぎない場合）

考慮事項

  • 堅牢な取り付けが必須（センサーが重い）
  • センサーの振動を防ぐためにしっかりと固定します
  • 取り付け面が平らで清潔であることを確認する
  • ケーブルの引っ張りを防止する張力緩和

現代的な代替案

加速度計が好まれる理由

  • はるかに小さくて軽い
  • 広い周波数範囲（0.5 Hz～50 kHz）
  • ベアリングの欠陥検出に最適
  • より頑丈
  • 低コスト
  • 加速度計への業界の動向

代替案としての統合

  • 加速度を測定し、速度に積分する
  • 加速度計の利点を活かした速度測定を実現
  • 最新の機器により統合が透明化される

校正とメンテナンス

キャリブレーション

  • シェーカーテーブルの校正
  • 感度を確認する（mV/in/sまたはmV/mm/s）
  • 周波数応答を確認する
  • 重要なアプリケーションでは毎年校正が一般的

メンテナンス

  • 慎重に取り扱ってください（落下や衝撃を避けてください）
  • ケーブルの状態を確認する
  • マウントの安全性を確認する
  • 定期的に出力をテストする
  • 感度や反応が変化した場合は交換してください

速度トランスデューサーは、新規設置は減少しているものの、既存の恒久的な監視システムや特定の低周波アプリケーションにおいては依然として重要なセンサーです。速度トランスデューサーの動作、利点、限界を理解することは、レガシーシステムを維持し、特定の低周波、自己駆動、または互換性要件において速度トランスデューサーが依然として最適な選択肢となる可能性がある場合でも、情報に基づいたセンサー選定を行うために不可欠です。.

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