2 -119 ■加速度変換器 加速度変換器 変換 器 走行車両の加速度,車体,機械などの振動をひずみゲージを用い て電気的出力 (微小電圧) に変換し,測定目的により,各種測定器 に接続し,加速度,振動の測定を行います。 小型軽量で,しかも その静動特性がすぐれています。またX,Y,Z方向を同時に検出 できる3軸型もあり, 広い応用範囲を持っています。 特長 ●小型,軽量のため,変換器取り付けによる被測定物の 振動モードへの影響はわずか ひずみゲージ ●応答周波数範囲が広く,衝撃加速度も忠実に検出できる ●疲労特性は107回以上 ●3軸加速度変換器は,各軸の相互干渉が少ない ■加速度変換器の原理 図の基本構造で,加速度が加わると,重錘に働く慣性力によって 板ばねが変形し,その変位量を加速度に比例したひずみ量として, ひずみゲージで検出,増幅することにより加速度を測定すること ができます。特長は,静加速度(0Hz) から応答することができる ことです。 感度方向 加速度変換器 重錘 ひずみゲージ ●加速度変換器の感度軸の刻印には2種類あります (1)感度軸を示す矢印が 「+←→−:両矢印」 の場合 加速度変換器を, 「+」 が地球の中心を指すように (重心加速度の 方向に)設置したときに (左下図で左側の状態)静止状態で+1G が出力されます。重力加速度を出力の基準としているため,加速 度の入力条件と出力の極性は以下のような関係になります。 加 速 衝 突 回 転 + 回転 中心 加速度の 入力条件 重鍾の動きに 合致し静止時 に 1 G を出 力 します。 重力加速度を 基本とします。 板ばね ひずみゲージ式加速度変換器の基本構造例 変換器出力 の極性 (+) (+) (+) (2)感度軸を示す矢印が 「↑片矢印」 の場合 本体刻印 「 」 (片矢印) ■取り付け, 取り外し 加 速 加速度の測定方向に加速度変換器の感度軸(変換器に+←→ で表示されている) を合わせて取り付けてください。 (+) (+) 120 110 100 90 (%) 80 ねじ, ボルト 10 2 周波数 (Hz) 10 3 接着取付 (CC-33A) 出力感度 120 110 100 90 (%) 80 2-119 (+) 本体の 刻印は 加速度 方向と 合致する 注)加速度変換器の取り付けは,接着剤(CC-33A),ねじ止め,および取付ベー スによる方法などがあります。正しくご使用いただくためには,取扱説明書 に記載された方法で,取り付けを行ってください。 取り外すときには,大き な衝撃,力が加わると破損することがありますので,十分な注意が必要です。 出力感度 上下方向の測定 2 (上方向の測定範囲は9.807m/s( 1G)分せまくなる。) 回 転 +回転 中心 加速度の入力条件 変換器出力の極性 左右方向の測定 衝 突 10 2 周波数 (Hz) 10 3 ●トラック輸送時など, 輸送品の振動試験 -120 変換 器 加速度変換器による測定事例(イメージ) 2 3軸型加速度変換器 AS-TB コンパクトレコーダ EDS-400A ■過負荷に対する配慮 ひずみゲージ式加速度変換器の中には,平坦な周波数特性を得 るために,内部にオイルを使用して,温度23℃のときの周波数特 性が平坦になるようにその粘度を調整されている機種があります。 オイルは温度により粘度が変化し,それにともない周波数特性と 位相特性に影響を与えます。 粘度変化の少ないシリコーンオイル を採用していますが,温度により下図のように周波数特性が変化 します。 このため,応答周波数の1/10以上の帯域での測定で,特 に精度の高い測定が求められる場合は,加速度変換器の温度を 23℃近辺に保つことが必要です。 加速度は一般にその大きさが人間の感覚として把握しにくい面が あります。例えば加速度変換器を床上に落下した場合,床の材質 2 により異なりますが,9807m/s( 1000G)以上は容易に観測さ れます。低容量の加速度変換器に定格の10倍以上の加速度が 加わった場合,初期不平衡電圧が大きく変化し,最終的にはゲージ 断線などにより使用不能となりますので,取り扱いには十分注意を お願いいたします。 加速度変換器 ■加速度変換器と温度特性 33℃ +10% 23℃ 100 出力感度 (%) 13℃ 10% 2℃ AS-50HB 100 周波数(Hz) 1000 2-120 2 ●鉄道車両・台車の振動試験 -121 変換 器 小型3軸加速度変換器 ユニバーサルレコーダ AS-TG EDX-100A ●燃料電池容器, リチウム電池の落下試験 高応答小型加速度変換器 ASH-A 加速度変換器 メモリレコーダ/アナライザ EDX-3000B ●橋脚など各種構造物の振動試験 3軸型加速度変換器 AS-TB メモリレコーダ/アナライザ EDX-3000B 2-121
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