地震探触子の理解
定義: 地震トランスデューサーとは何ですか?
地震探知機 （地震センサーまたは慣性トランスデューサーとも呼ばれる）は 振動 バネやその他の柔軟な要素によって吊り下げられた内部の地震質量（プルーフマス）を慣性基準として用い、センサベースの絶対運動を測定するセンサー。センサハウジングが振動すると、慣性質量は空間内で静止したままになる傾向があり（質量-バネ系の固有振動数以上）、振動するハウジングと比較的静止した質量との間の相対運動が測定され、振動を表す電気信号に変換されます。.
「地震」という用語は、地震計の原理が初めて使用された地震測定に由来しています。吊り下げられた質量は、地面が動いている間も比較的静止したままです。機械監視では、 速度変換器 そして 加速度センサー これらは地震探知機ですが、この用語は速度ピックアップと最もよく関連付けられています。.
動作原理
マス・スプリング・ダンパーシステム
- 地震質量: センサーハウジング内に吊り下げ
- 春： 質量を支える機械的なバネまたは屈曲部
- ダンピング: 空気、磁気、または流体減衰
- 伝達: 相対運動を電気信号に変換
周波数応答領域
- 固有振動数以下: 質量と住宅が一緒に動く（反応が悪い）
- 固有振動数: 共鳴（増幅されるが歪む）
- 固有振動数以上: 質量は静止、ハウジングは振動（良好な測定領域）
- 使用可能範囲: 通常、固有振動数の2倍以上
地震探触子の種類
速度変換器（可動コイル型）
- コイル内のバネで吊り下げられた磁石
- 相対速度が電圧を発生する（電磁誘導）
- 固有振動数は通常8～15 Hz
- 16～30Hz以上で使用可能
- 速度を直接測定
加速度計
- 圧電: 圧電結晶が質量力を感知
- MEMS: 静電容量式または圧電抵抗式センシング
- より高い固有周波数（10～30 kHz）
- 1 Hz以上から使用可能
- 加速度を測定
地震センサーと非地震センサー
地震センサー（慣性基準）
- 加速度計、速度変換器
- 絶対的な動きを測定する
- 振動構造物に取り付け
- 内部質量が基準となる
- 機械監視に最も一般的
非地震センサー（外部参照）
- 近接プローブ （渦電流）
- 2つの表面間の相対的な動きを測定する
- 固定マウントポイントが必要
- ベアリングに対するシャフトの動きを測定
- シャフト振動測定に使用
耐震設計の利点
自己完結型のリファレンス
- 外部参照は不要
- 振動構造のどこにでも取り付け可能
- 慣性空間における絶対運動を測定する
汎用性
- 多くのアプリケーションに対応する単一センサータイプ
- 一時的または恒久的な設置
- マシン間での移植性
制限事項
周波数応答の制限
- 固有振動数の約2倍以下では確実に測定できない
- 速度トランスデューサーは15～20Hz以下では性能が悪い
- トレードオフ：低い固有振動数（低周波応答が良い）vs. 大きいサイズ
住宅の動きを測る
- シャフトを直接測定するのではなく、ベアリングハウジングを測定します
- ハウジングの振動≠シャフトの振動（ベアリングの剛性、構造の影響を受ける）
- シャフトを直接動かすには近接プローブが必要
アプリケーション
機械状態監視
- ベアリングハウジングの測定
- 全体的な振動の傾向
- ベアリングの欠陥 検出
- 一般的な機械診断
構造振動
- 建物と基礎の振動
- 地震監視（地震）
- 機械からの地面振動
モーダル解析
- 衝撃に対する構造的応答を測定する
- 固有振動数とモード形状を決定する
- 伝達関数測定
内部質量を慣性基準として用いる地震トランスデューサーは、回転機械モニタリングにおける振動計測の基盤を形成します。吊り下げられた質量がどのようにして絶対運動計測を可能にするのかという地震原理を理解することで、産業用振動解析プログラムの主力である加速度計と速度トランスデューサーの能力と限界を理解することができます。.
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