シングルポイント測定では、レーザービームが表面上の定められた位置に照射されます。運動によって生じる反射光のドップラーシフトを内蔵の干渉計で評価し、対象の速度、変位、加速度を精密に特定します。完全に非接触で、対象に影響を与えることなく行えます。
シングルポイント測定では、レーザービームが表面上の定められた位置に照射されます。運動によって生じる反射光のドップラーシフトを内蔵の干渉計で評価し、対象の速度、変位、加速度を精密に特定します。完全に非接触で、対象に影響を与えることなく行えます。
ステップ1:準備と接続
まず振動計の電源を入れ、その後接続します。接続はEthernet経由でPCに対して確立できます。この場合、デバイスはOptometソフトウェア内でIPアドレスにより検出されます。あるいは、アナログ出力を介して測定信号を独自のデータ収集システムに直接入力することもできます。
測定課題に応じて、シングルポイント振動計は一方向、三方向、または複数の位置で同時に振動を捉えます。
どのバリアントを選択するかは、測定の目的によって決まります。単一の振動を精密に解析する必要があるのか、三つの空間方向の運動を特定する必要があるのか、または複数点の挙動を同時に調べる必要があるのかによります。

1D振動計は、単一の空間軸、すなわちレーザービームの方向に沿った振動を捉えます。
このバリアントは、個々の部品の特性評価、モーダル解析の実施、生産環境における品質検査など、的を絞ったシングルポイント測定に最適です。
測定は完全に非接触であるため、敏感な構造や非常に高速で動く構造であっても、測定対象は影響を受けません。
代表的な用途には、建物や橋梁の構造解析、ドリルやベアリングなどの回転工具や駆動装置の検査、生産ラインにおける品質保証、スピーカー、センサー、マイクロフォン部品の振動音響解析などがあります。

3D振動計は、3本のレーザービームを単一のシステムに統合し、測定点の運動をすべての空間方向(x、y、z)で測定します。
これにより、完全な振動ベクトルの特定と、複雑な運動パターンの精密な解析が可能になります。
代表的な用途は研究開発分野に見られ、例えば接触取り付けの要件や高温のために従来の三軸加速度センサーが使用できないエンジン試験環境において、高温または到達困難な部品の測定などが挙げられます。
3D振動計は完全に非接触な測定を可能にし、こうした環境において光学的手法のあらゆる利点を提供します。

マルチポイント測定はさまざまな方法で実現できます。
SMART シリーズでは、同期が完全に統合されています。複数のSMART シングルポイント振動計が互いに直接通信し、Ethernet経由でデジタルに同期します。必要に応じて時間基準をGPS対応にすることもでき、異なる場所にまたがる測定であっても精密な整合が可能になります。
さらに、マルチファイバーシステムも利用できます。これにはSMART Multi-Fiberのほか、CLASSIC製品ラインのFiber シリーズが含まれます。いずれも複数のファイバー結合型センサーヘッドを単一のデバイスに接続でき、複数の測定点を並行して捉える必要がある用途に特に適しています。
これにより、産業品質管理や研究などにおける複雑な運動挙動の精密な解析が可能になります。
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|---|---|---|
| 測定原理 | レーザー軸に沿った定められた一点で振動を測定します。 | 表面を自動的に走査し、多数の点で測定して完全な振動マップを作成します。 |
| 再位置決め | 異なる点を測定する必要がある場合に必要です。あるいは、複数のシングルポイント振動計やファイバーセンサーヘッドを使用することでも可能です。 | 不要です。レーザービームは内蔵のミラーによって偏向され、測定領域全体を自動的に案内されます。 |
| 空間情報 | 1D情報(一軸に沿った速度、変位、加速度) | システム構成に応じて2Dまたは3Dの表面情報 |
| 代表的な用途 | 機械、工具、橋梁、または品質検査における部品でのシングルポイント測定 | 全視野振動解析、モーダル解析、複雑な部品の構造調査 |
Optometは、それぞれ異なる要件に対応する2つの製品ラインでシングルポイント・レーザー振動計を提供しています。
CLASSIC シリーズのレーザー振動計は、明快な構造とシンプルな構成を備えた堅牢なシステムを意味します。実験室や産業環境における確立された測定課題に最適です。SMART シリーズは、完全に統合されたシステム通信によりこのアプローチを拡張します。複数のデバイスを直接接続し、精密に同期させ、柔軟に組み合わせてモジュール式の測定セットアップを構築できます。さらに、データ収集はすでにシステムに統合されており、リアルタイムで動作します。

CLASSIC Nova シリーズは、SWIRレーザー光源(1550 nm)を備えたデジタル・フリービーム式レーザードップラー振動計(LDV)です。
高い信号安定性と堅牢な設計を兼ね備え、暗い表面、粗い表面、高温の表面での測定に特に適しています。
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CLASSIC Nova-Xtraは、最大300 mまでの長距離測定向けに設計されたシステムでNova シリーズを拡張します。
このフリービーム式SWIRレーザー振動計は、土木工学、航空宇宙、大規模施設の検査など、遠方または到達困難な構造物の振動を測定する必要がある用途を想定しています。

SMART Single+は、SMART シリーズの「lab in a device(1台に集約された実験室)」の理念に基づき、振動計、データ収集、信号生成を単一のデバイスに統合しています。追加センサーの接続や信号の直接可視化機能を含め、すべての主要な測定、参照、解析機能が統合されています。
システムはモジュール式で拡張可能です。追加のSMARTデバイスを直接連結でき、共有された時間基準により自動的に同期します。これにより、一貫した測定データを備えた柔軟なマルチポイントセットアップが可能となり、実験室と産業環境の両方で効率的な使用に適しています。

SMART Multi-Fiberは、単一のデバイスを使用して最大4点で同時かつ同期した振動測定を可能にします。ファイバー光学式センサーヘッドにより、到達困難な領域であっても確実に捉えることができます。
このシステムはモジュール式の柔軟性と精密なデータ収集を兼ね備え、SMART シリーズに完全に統合されています。

CLASSIC Fiber シリーズは、Nova シリーズの技術を基盤とし、最大限の柔軟性を実現するコンパクトなファイバー結合型センサーヘッドでこれを拡張します。これらのシステムは、複数のファイバーヘッドにわたる精密な逐次シングルポイント測定を可能にします。
オプションとしてさまざまなファイバーヘッドを接続でき、それぞれが異なる測定距離や表面特性に最適化されています。

SMART 3D-Fiberは、ファイバー結合型測定技術と三次元振動解析を組み合わせています。3本のレーザービームが、単一の測定点の運動をすべての空間方向で同時に捉えます。方向依存性や複雑な変形パターンを調べる必要がある用途に最適です。
このシステムはSMART シリーズのモジュール式アーキテクチャを採用し、追加のデバイスと柔軟に同期させることができます。
シングルポイント・レーザー振動計は、製品開発からエンドオブライン試験まで、振動を精密かつ非接触で測定するために幅広い用途で使用されています。
多様な構造物や材料での測定を可能にし、研究、開発、品質保証のための信頼できるデータを提供します。
代表的な用途:
ここでは、シングルポイント・レーザー振動計の機能、用途、統合に関するよくある質問への回答を掲載しています。
シングルポイント・レーザー振動計は、単一の定められた点における振動速度、変位、または加速度を測定します。これに対し、スキャニング振動計や3D振動計は、複数の点にわたって、または複数の空間方向で同時に振動を捉えます。
シングルポイントシステムは、特定の測定点を詳細に調べる必要がある場合に最適です。例えば、共振解析、材料試験、個々の部品の機能検証などです。
振動計はレーザービームを測定対象の表面に照射します。振動によって生じる反射光の周波数シフト(ドップラー効果)から、システムは測定点の運動を算出します。
この手法は完全に非接触であり、対象へのセンサーの物理的な取り付けを一切必要としません。
システムは物理的な接触なしで測定するため、測定対象の質量に影響を与えません。これにより、敏感な部品、高温の部品、移動する部品であっても、改変されない正確な測定データが得られます。
さらに、従来のセンサーのような取り付け作業が不要であり、測定を迅速かつ高い再現性で実施できます。
はい。手動または自動の位置決めにより、振動計は異なる点で逐次的に測定できます。複数のデバイスやファイバー結合型センサーヘッド(例:SMART Multi-Fiber)と組み合わせれば、複数の点を同時に捉えることもできます。
これにより、システムを特定の測定課題に柔軟に適応させることができます。
シングルポイント振動計はEthernet、USB、BNCなどのデジタルおよびアナログインターフェースを備えており、試験台、測定システム、または自動化された生産プロセスに直接統合できます。
トリガー入出力により、システムを既存の試験台や自動化ワークフローにシームレスに統合することが可能です。
原則として、暗い材料、粗い材料、光沢のある材料を含め、ほぼあらゆる表面で測定が可能です。Optometシステムで使用されるSWIRレーザー技術(1550 nm)により、難しい表面であっても安定した信号品質が確保されます。
可能な測定距離はシステムのタイプによって異なります。SMARTおよびCLASSIC シリーズの標準デバイスは、数ミリメートルから数メートルまでの距離をカバーします。
CLASSIC Nova-Xtraのような特殊モデルは、最大300 mまでの距離にわたる測定を可能にします。例えば、構造試験や屋外検査などに利用できます。
CLASSIC シリーズは、実験室や産業環境における確立された測定課題向けに設計された、堅牢で明快に構成されたシステムを提供します。データ収集はデジタルですが、単一デバイス運用または逐次的なマルチポイント測定を想定しています。マルチファイバー構成では、測定点が次々と切り替えられます。
SMART シリーズは、完全に統合されたシステムアーキテクチャでこの概念を拡張します。複数のデバイスを直接連結して自動的に同期させることができ、マルチポイント測定を同時に捉えることが可能になります。セットアップは柔軟に拡張でき、共有された時間基準や統合された解析機能を含めて、モジュール式の測定システムに組み合わせられます。
両シリーズは同じ光学測定原理に基づいていますが、システムアーキテクチャ、拡張性、マルチポイント測定の実装方法において異なります。
レーザー光源
振動計測に使用されるレーザータイプの基礎 ― ヘリウムネオン、SWIR、ファイバー結合型システム。
レーザードップラー振動計測
レーザードップラー振動計測の構造、動作原理、応用分野。
振動測定
研究と産業における振動データの手法、測定セットアップ、評価。
ドップラー効果
レーザードップラー振動計測の物理原理 ― 精密な速度測定の基礎。
信号処理
FFT、周波数領域評価、リアルタイム処理を用いた振動データの解析。
研究、開発、産業における振動測定 ― Optometはお客様の用途に適したソリューションを提供します。