タコメーターの信号を理解する
で 振動解析、 タコメーター は、シャフトの回転に同期したタイミングパルスを生成するセンサーです。二つの役割を同時に果たします：高精度で運転速度（RPM）を計測し、さらにより重要な役割として、アナライザに 位相 基準信号を提供します。この基準信号なしには、バランシングおよびほとんどの高度なロータ診断は実施不可能です。
1. 定義：タコメーターとは何か？
タコメーターの出力は、多くの場合 once-per-revolution パルスである整形されたパルス列です。機能的には キーフェーザー、この2つの用語は頻繁に同じ意味で使用されます。各パルスは瞬間を示します t = 0 1回転分のマーカーとして機能し、すべての振動サンプルにシャフト上の既知の角度位置を与えます。この単一の事実、すなわち どこ 各瞬間におけるシャフトの位置を知ること——が、生の振動波形を実用的な診断情報へと変換する鍵となります。
2. タコメーターの動作原理
振動計測用のタコメーターの構成は2つの部分から成ります：
- シャフト上のターゲット ——センサーが1回転に1回検出する特徴部：反射テープ、ボルトの頭部、キー溝、切り欠き、または既存の歯車の歯。
- 固定式センサ ターゲットに向けて配置されます。主な種類は以下のとおりです：
- 光電式/レーザ式タコメーター ——光ビームを照射し、反射テープからの反射を検出し、テープが通過するたびにパルスを発生させます。これらはポータブル機器の標準的な選択肢です フィールドバランシング なぜなら、テープ1枚を貼るだけでシャフトの準備が完了するためです。
- 近接型（渦電流）プローブ ——非接触でキー溝や切り欠きを検出します。定置設置型の代表例がキーファザーです。
- ホール効果センサ ——シャフトに固定された小型磁石を感知します。
センサーの種類にかかわらず、そのパルス列は 加速度計 信号と併せてアナライザーに入力され、振動データをシャフト角度に同期させます。
3. タコメーター信号の2つの役割
速度測定
パルス間の時間間隔を計測することで、アナライザーは瞬時かつ高精度な回転数（RPM）を算出します。これはハンドヘルド接触式タコメーターよりも大幅に精度が高く、振動周波数を特定の機械部品に対応させるために不可欠です——たとえば、 運転速度の高調波 から 軸受欠陥周波数.
位相リファレンス
これが最も重要な役割です。アナライザーはタコメーターパルスと振動成分のピークとの間の遅延を計測します——たとえば1× アンバランス 応答 — そしてその遅れを位相角に変換します。測定された位相はタコメータパルスに対する応答位相であり、重い点そのものの角度ではありません — 応答は、運転速度が共振にどれだけ近いか（十分下では 0° 近傍、共振では 90°、上では 180° 近傍）と計装遅延に依存する量だけ重い点から遅れます — したがって、その位置は 修正重量 は、位相から直接読み取るのではなく、影響係数（試しおもり）法によって計算されます。位相は次の事項の基礎にもなります。
- フィールド・バランシング ——位相基準なしには不可能です。アナライザーは試験おもりの取り付け前後の振幅と位相を用いて修正量を算出します。
- 次数分析 — 回転速度の倍数（次数）に周波数軸を正規化し、可変速機械において不可欠な機能。
- Advanced plots — ボード線図, ナイキスト そして 軌道 グラフはいずれも、回転計からの位相マークを必要とします。
4. 現場バランシングにおける回転計の実践的活用
ポータブル機器において、回転計はオプションの付属品ではありません。それは、現場での一面および二面バランシングを可能にする中核部品です。 バランセット-1A シャフト上の小さな反射テープに反応する光学式レーザー回転計を標準搭載しており、50〜500 mmのスタンドオフ距離、250〜90,000 rpmの全範囲で動作します。1回転に1パルスの信号が、バランスウェイトの質量と角度の計算、ならびに補正後の 残留アンバランス の検証に必要な位相基準をソフトウェアに供給します。事実上、この回転計パルスはバランシング作業全体のタイミング基盤となっています。
5. 一般的な落とし穴
- 二重トリガー： 光沢のあるシャフトや2番目の反射部が余分なパルスを発生させ、報告されるRPMが2倍になることがあります。つや消しテープと丁寧な照射方向調整で防止できます。
- 弱いまたは見落とされたパルス： テープの汚れ、過大なスタンドオフ距離、または不適切な照射角度によって位相を乱すパルス欠落が生じます。清潔で直角にカットされたテープターゲットと適正距離の維持で、ほとんどの問題は解決されます。
- 周囲光： センサーへの直射日光がレーザー回転計を飽和させることがあります。ターゲットを遮光することで安定したパルスが回復します。
