音・振動 から 回転速度を簡単計測

FT-2500アドバンストタコメータは、モータや各種回転機などから発生する騒音や振動または磁束の変化などから回転速度を測定する回転計です。

演算部にFFT(高速フーリエ変換)を採用することによって、マイクロホン、騒音計や振動センサからの複雑な波形信号でも、回転速度に相当する周波数成分を抽出し、回転速度を演算表示します。

FT-2500は、新アルゴリズムの搭載により、モータやエンジンの定常回転だけでなく、加減速回転も追従性良く計測できます。




特長

  • センサの取り付け加工や反射マーク不要
  • 音や振動からでも、簡単に回転計測 - 回転軸の加工が 不要
  • 回転速度変化、加減速に対応可能な追従計測アルゴリズムを搭載
  • 回転方向判別機能付き(FT-0501DCモータ用回転検出器使用時)
  • 回転速度のアナログ出力機能に加え、回転速度に対応したパルス出力機能を追加
  • RS-232C通信機能を標準装備



計測モード

計測内容によって、以下5種類のモードから測定アルゴリズムを選択可能です。
C、D、E モードは、内部処理を高速で処理することにより、加減速に追従。Cモードは、最大ピークを見失ったときでも、あるべきピークを予測し、回転速度を演算します。 Eモードの回転速度候補選択は、最大8個の周波数ピークから、最適な回転速度を選択できます。

 

測定モード MODE 測定アルゴリズム
定常回転測定
(測定対象物の回転速度が一定している場合に有効なモード)
A 最大ピーク周波数法
B 周波数間隔法
回転加減速度測定(ACT)
(測定対象物が加減速する回転速度を計測する場合に有効なモード)
C 最大ピーク周波数法(ピーク予測)
D 最大ピーク周波数法
E 最大ピーク周波数法、回転速度候補選択機能

 

最大ピーク周波数法

パワースペクトルの最大ピークの周波数で演算します。通常、このモードで測定します。

周波数間隔法

回転の各次数成分の周波数間隔を順次求めていき、その中で最も多くあらわれた周波数間隔を回転速度の1次成分と判断し回転速度を決定する方法です。1次ピークが不安定な場合に有効です。

回転速度候補選択

最大8個までのパワースペクトルのピーク周波数の内、任意の1つのパワースペクトルに着目して測定します。

 

 

アプリケーション(計測用途事例)

モータの微小回転軸の回転速度測定

反射マーク無しで、モータ等の回転軸の回転速度を簡単に測定できます。 例えば、反射マークを貼ることが困難な微小回転軸や反射光が真直ぐに返ってこないファンモータ等の測定も可能です。

  • ファンの羽の枚数をインプットするだけで簡易に測定できます。
  • 非接触で測定できるため、検査ラインでの測定に適しています。
モータの微小回転軸の回転速度測定例

汎用DCモータの回転方向判別・回転速度測定

FT-0501は、汎用DCモータの漏洩磁束を検出し、回転速度に比例した周波数信号を取り出すものです。 コイルを2個内蔵しているため、検出される2つの信号には位相のずれが生じ、その位相の関係により回転方向を判別する原理です。 目視では方向判別がしにくい小型DCモータの品質管理にたいへん便利な機能です。もちろん回転速度の測定も可能です。

  • 2相出力により、回転方向の判別も可能です。
  • 検査ラインでのCW・CCW判定に便利な回転方向判別出力(半導体リレー)付きです。

汎用DCモータの回転方向判別・回転速度測定例

加速度センサを使用したコンプレッサの回転速度測定

家庭用の冷蔵庫や業務用の自動販売機、空調機やカーエアコンなどで使用されている回転軸が出ていないコンプレッサも、 FT-2500と加速度ピックアップの組合せで簡単に回転速度が測定できます。 加速度ピックアップ(NP-3000シリーズ)は、オプションのマグネットベース(NP-0100、0101)に装着し、 いろいろな場所で信号をチェックして最も条件の良い場所にセットします。

  • 回転軸が出ていないコンプレッサの回転速度が簡単に測定できます。
  • コンプレッサ単体の回転速度はもちろん、製品に組み込まれた状態での回転速度測定も可能。
  • 冷蔵庫のロックテスト時のロック判定に適しています。
加速度ピックアップを使用したコンプレッサの回転速度測定例

電流プローブセンサを使用したフューエルポンプのDCモータの回転速度測定

自動車の電装品に数多く使われているDCモータ、そのDCモータの消費電流は、モータの極数(ポール数)に比例して脈動します。 電流プローブセンサでDCモータの電流脈動を検出し、その信号をFT-2500に入力することにより、DCモータの回転速度を正確に測定できます。 DCモータ単体、或いは自動車の電装品のようにリード線引き出し可能なモータ組み込み製品(部品)の回転速度測定に適しています。

電流プローブセンサを使用したフューエルポンプの DCモータの回転速度測定例

音圧を利用したポンプの回転速度測定

排気音を利用してポンプの回転速度を簡単に測定できます。 一般にポンプ機器は回転軸が外に露出していないため、通常のパルス検出方式の回転計測は困難でした。 本例は排気音をマイクロホンで検出し、回転計測を行った例です。

  • 羽根枚数を設定するだけで簡易に測定できます。
  • 回転軸が出ていないポンプの回転計測が可能です。
音圧を利用したポンプの回転速度測定例)

家庭電化製品組込みモータの回転速度測定

DCモータの回転をブラシの振動に変換している電動歯ブラシ、 FT-2500なら製品に組み込まれたDCモータから漏れる磁束を検出することで、回転速度を測定することができます。

  • DCモータの極数に比例した漏洩磁束の脈動を完成品のまま検出。
  • ラインでのOK、LOWER、UPPER判定に便利な、上下限2段のコンパレータ出力付きです。
  • RS-232Cでデータ管理も完璧です。
  • 低価格でシステムアップが可能です。
家庭電化製品に組み込まれたDCモータの回転速度測定例

マイクロホン、加速度センサでのエンジン回転計測

エンジンのピストンの動きに起因した音や振動から、エンジンの回転速度を計測できます。エンジンルームにカバーがかかっていて、エンジン回転センサの取り付けができない場合に有効です。

  • パルス数は、クランクシャフト1回転あたりの点火・爆発回数を設定します。
     (例)4サイクル4気筒の場合パルス数は2P/R
マイクロホンや振動センサを使用したエンジン回転計測例

エンジン回転センサを使用した回転計測

自動車の一次側低圧、二次側高圧導線にセンサをクランプすることにより、エンジンの回転速度が得られます。1回転あたりの点火回数を入力するだけで計測できます。

  • パルス数は1回転あたりの点火・爆発回数を設定します。
     (例)4サイクルエンジンの場合:
    一次側で計測する場合、気筒数の半分の値を設定。
    二次側で計測する場合、2回転で1パルスのため0.5P/Rと設定。
エンジン回転センサを使用した回転計測例

加速度センサを使用した小型ファンの回転計測

小型ファンなどの回転体の回転速度を計測します。回転体の振動は、回転運動に依存します。振動の周波数を計測することにより、回転体の回転速度が得られます。

加速度ピックアップを使用した小型ファンの回転計測例

マフラー音からのエンジン回転計測

自動車のマフラー音からエンジンの回転速度を計測します。マフラー音には、エンジンの回転に起因した脈動成分が含まれています。その脈動の周波数成分から、エンジンの回転速度計測が可能です。

  • パルス数は、クランクシャフト1回転あたりの点火・爆発回数を設定します。
     マフラーの性能によっては、計測できない場合があります。
マイクロホンを使用したマフラー音からのエンジン回転計測例

騒音計を使用した掃除機の回転計測

掃除機のようにモータが見えないものでも、運転音からモータの回転速度を測定できます。

騒音計を使用した掃除機の回転計測

加速度センサを使用した組込みモータの回転計測

ドライヤーや電動ドリルなどの内部に組み込まれて見えないモータでも、回転振動からモータの回転速度を測定できます。

加速度センサを使用したドライヤー、電動ドリルの回転計測

シガーライターソケットセンサによるエンジン計測

自動車や建機に搭載されている Power Outlet に接続し、Power Outletから出力される電圧のイグニッションノイズを検出してエンジン回転速度を計測できます。

燃料ポンプの回転速度と回転方向同時測定

燃料ポンプの回転速度計測及び回転方向判別を同時に行います。 燃料ポンプは、自動車など様々な分野で使用されていますが、分解できないため、完成品の回転速度計測および方向判別は直接回転軸からは行えません。ここでは、FT-0501 漏洩磁束検出器を燃料ポンプに取り付け、燃料ポンプからの漏洩磁束を検出し、FT-2500 アドバンストタコメータで周期的に変化する磁束を周波数演算することで、組み込みモータの回転速度並びに回転方向を測定します。

概略仕様

入力部
適合センサ FT-0501/0801、IP-292/296、IP-3000A/3100、VP-202/1220、OM-1200/1500
定電流駆動センサ、各種マイクロホン、各種加速度検出器、他
計測部
測定モード 1.定常回転測定モード
・周波数レンジ:500 Hz、2 kHz、10 kHz
・分解能=周波数レンジ ÷ 12800 60 ÷ 設定パルス数
2.回転加減速モード
・周波数レンジ:250 Hz、500 Hz、2 kHz
・分解能=周波数レンジ÷ 6400 × 60 ÷ 設定パルス数
回転方向判別 (FT-0501使用時可能)
測定精度 ±2×回転速度分解能 ± 1カウント
平均化処理 移動平均処理、平均点数:OFF、2、4、8、16
フィルタ機能 任意設定可能(上限値と下限値を1つずつ設定)
表示部
表示更新時間 0.5 ± 0.2秒
測定表示範囲 0~999,999 r/min(0~10,000 Hz)
出力部
アナログ出力電圧範囲 0~10 V/ 0~F.S. 10 V 出力時の回転速度は任意設定可能
アナログ出力更新時間 定常回転モード:500 ms 以内
回転加減速モード:250 ms 以内
センサ信号モニター出力 センサ信号のモニター用(アナログ出力と切換で出力)
コンパレータ出力 上下限判定、回転方向判定、OK判定
出力方式:半導体リレー(3 回路内蔵)
パルス出力 表示回転速度 × 設定P/R相当の周波数を出力
(Hi:4.5 V 以上、Lo:1 V 以下)
外部インタフェース RS-232C、外部コマンド入力端子
メモリー部 ※
コンディションメモリー 設定条件を3種類記憶
適合規格(CE マーキング)
低電圧(LVD) 指令

2014/35/EU

EN61010-1
EMC 指令 2014/30/EU
EN61326-1
RoHS 指令  2011/65/EU
EN5058
一般仕様
電源 AC 100~240 V(50/60 Hz)
消費電力 32 VA以下
使用温度範囲 0~+40 °C
保存温度範囲 −10~+55 °C
外形寸法 144(W)×72(H)×180(D)mm
質量 2 kg以下
付属品 パネル取付け金具、スタンド足、ゴム足、コネクタ(D-SUB<15pin、プラグ>)、電源ケーブル (3P-3P、1.9 m)、取扱説明書
価格 (税込
オプション ・AX-5022B RS-232Cケーブル(2 m): (税込
・FT-0100 アナログ出力ケーブル(1.5 m、R03PB3M<FT側> - BNC245<BNC>): (税込
・FT-0110 パルス出力ケーブル(1.5 m、D-SUB15PIN<FT側> - BNC245<BNC>): (税込
・FT-0251 イーサネット通信機能: 販売終了
(イーサネットオプションを装備すると、標準装備のRS-232C機能は使用不可となります)
※ 注意
FT-2500はパラメータの保存に不揮発性メモリを使用しております。 不揮発性メモリには書き換え回数に制限があり、本機に使用している不揮発性メモリは約100万回です。 通常の使用方法では100万回に達することはありませんが、RS-232Cで頻繁に数値設定コマンドを送信するような使い方をされると100万回に達することが予想されます。 このような使用方法は避けて下さい。
尚、不揮発性メモリに異常が発生した場合は「MEMORY ERROR!」と表示されます。「MEMORY ERROR!」と表示された場合は、メモリ交換が必要です。 お手数ですが、お近くの弊社営業所または弊社代理店まで修理依頼をお願いします。

 

適合センサ(オプション)

最終更新日:2022/02/03