振動の単位換算と周波数の注意点

単位の換算と、単一周波数として扱える条件を確認。

μm・mm/s・m/s²・G

変位は長さ、速度は単位時間当たりの変位の変化、加速度は単位時間当たりの速度の変化。単位だけを変更する換算と、周波数を使って別の振動量へ変換する計算を区別する。1 μmは0.001 mmであり、1 mm/sは0.001 m/s。μmとmm/sを単純に千倍・千分の一の関係と考えない。

リオンの表1.1では1 G＝9.80665 m/s²。加速度をこの係数で割るとGになる。ピーク9.80665 m/s²なら1 G。実効値をGへ換算するときも同じ係数で割り、Gに変更したことを理由にピークと実効値を切り替えない。

総合値と単一の周波数

リオンは変位・速度・加速度の振幅換算式を正弦振動だけに適用できる式として説明している。実際の機械振動に複数の周波数成分が含まれる場合、加速度の総合値と機械の回転周波数だけを組み合わせて速度の総合値を求めることはできない。各成分で換算係数が異なるため、周波数分析の結果を用いる必要がある。

周波数の入力値は機械の回転数と常に一致するわけではない。回転に対応する成分だけでなく、その倍数の成分なども含まれる。換算したい成分の周波数と、その成分の振動量を組み合わせる。本アプリは周波数分析、振動レベルのdB換算、機械の良否判定は行わない。

測定条件と数値の範囲

測定器には使用できる周波数範囲があり、ピックアップの取付け方法なども測定結果に影響する。数学的に換算できる入力であっても、機器の測定範囲内で測定された値かどうかは別に確認する。換算結果から設置条件や測定の精度を補正することはできない。

入力値には有限の数を使い、振動量はゼロ以上、周波数はゼロより大きい値とする。極端に大きい・小さい数によって計算結果を数値として表現できない場合は計算範囲外として表示する。この制限は数値演算上の制限であり、リオンが定める測定上限ではない。ゼロの振動量は、周波数を指定した正弦振動の振幅がゼロの場合として扱う。

出典

本文p.3：換算式の適用条件・表1.1。本文p.4：周波数成分の例。測定器の仕様・取付けは本文第3章・第4章を参照。

• リオン 音響振動テクニカルノート106「機械振動の測定」