振動コントローラ置き換えガイド
振動試験システムは、適切なメンテナンス下で何年も使用できます。しかし、振動コントローラの経年劣化や、保守部品の供給ストップ、新たな試験仕様の導入などさまざまな理由にあわせ振動コントローラの置換を検討する必要があります。
振動コントローラを交換する理由
下記の5つの要素に対する必要性が、振動コントローラを交換する代表的な理由です。
- 新しいバージョンのWindows OSとの互換性
- テスト/グラフ作成/レポート機能の向上
- より大きな処理能力と高度な制御技術
- より多くのアプリケーションのサポート
- 新しい試験標準/要件/規格を満たす機能
振動試験システム構成部品を交換するタイミング
振動コントローラを含む試験システムには、5つの主要コンポーネントがあります。
- 加振機
- パワーアンプ
- 振動コントローラ
- 振動制御ソフトウェア
- 加速度計とその他のセンサー
加振機
適切にメンテナンスされた加振機は何十年も使用できます。交換部品がある限り、使用が継続できます。交換が必要になる一般的な部品と理由は次のとおりです。
- 電機子巻線の巻き直し：電機子巻線が故障するまで疲労した後、巻き直しが必要になる場合があります。
- 電機子の交換：物理的な損傷が発生した場合、電機子を交換する必要があります。
- たわみ部またはサポートベアリング：最も交換される部品になります。固定された加振機本体と電機子可動部の間に固定された、たわみ部またはサポートベアリングは、機械的疲労を受けます。曲げが繰り返され、交換が必要になります。
- 総移動量または温度を監視/制限するために使用されるセンサー：センサーは時間の経過とともに故障し、交換が必要になる場合があります。
一般的に、加振機は堅牢で、適切にメンテナンスすれば20年以上使用できます。新しい加振機は、特に変位量と速度の点で、古い世代の加振機よりも優れています。新しいモデルでは3インチのストローク加振機が一般的であり、多くのテスト機会を生み出しますが、すべての状況で必要なわけではありません。
パワーアンプ
パワーアンプの寿命は15〜20年です。電源モジュールはテスト中に損傷する可能性がありますが、交換することができます。時が経つと、電源モジュールやその他の交換部品が入手できなくなったり、入手性が低いがために高価になります。ただし、ほとんどのアンプメーカーは、どんな加振機にでも対応できるようパワーアンプを改造できます。
振動コントローラと振動制御ソフトウェア
振動コントローラは、アンプに送信する信号を生成し、加振機を制御し、および加振機につけられた応答センサーからの信号を測定します。振動コントローラは、振動制御ソフトウェアと共に、加振機システムの最も重要なコンポーネントです。
ほとんどの振動コントローラは10年ごとに交換する必要があります。振動制御ソフトウェアについては、ソフトが最新のテスト標準の要件を満たし、最新バージョンのWindowsで機能できることを確認する必要があり、定期的なソフトウェアの更新が重要です。
他の部品に比べて、振動コントローラはシステム中で最も複雑な電子回路を持っています。エレクトロニクス業界は、振動試験の制御と分析に使用されるアナログ・デジタルコンバータ、プロセッサ、FPGA、その他のデバイスの新設計/新機能を継続的にリリースしています。この絶え間ない進歩により、一般的に他の主要コンポーネントに比べて早期に部品が製造中止になることが多いです。購入から20年以上が経つ振動コントローラは、交換部品が不足しているため、損傷が発生した場合、ほとんどの場合修復できません。
振動コントローラ置き換えガイド
代替の振動コントローラを検討する場合、ハードとソフト両方を考慮する必要があります。振動コントローラは、信号を正確に監視および調整し、振動制御ソフトウェアはデータの動的制御を可能にします。振動試験を成功させるには、ハードとソフトどちらも効率的に動作しなければなりません。以下に、新しい振動コントローラを選択するときに考慮すべきいくつかのポイントを示します。
入力チャネル数と拡張性
チャネル数は、データ収集ポイント数によって異なります。衛星などの大型機器の場合、エンジニアは何百ものチャネルを使用してデータを収集します。また、大量のデータを処理するには、チャネル数を増やす必要があります。
VR9500は1から128チャネルまで拡張可能で、VR10500は16から256チャネルまで拡張可能です。各4チャンネルモジュール（VR9500）または16チャンネルモジュール（VR10500）は、個別の加振機で個別に使用するか、より多くのチャンネル数を必要とするジョブのために単一のスタックに接続できます。ObserVR1000ダイナミックシグナルアナライザは16から128チャネルまでの振動コントローラとして利用できます。
サンプリングレート
振動試験では、サンプリングレートがアナログからデジタルへの信号変換のレートを決定します。高いサンプリングレートは、同じ時間フレームでより多くのデータを取得し、元の信号により忠実な信号を生成できます。サンプリングレートが増加するにつれて、信号の再現度は「完全」に近づきます。しかしながら、「完全」な再構築は理論的にのみ可能であることに注意してください。
制御レートは、サンプリングレートの約半分であるナイキストレートに基づいています。ナイキストレートを超えるサンプリングはオーバーサンプリングとなり、ナイキストレート未満のサンプリングはアンダーサンプリングとなります。
VR9500のサンプリングレートは最大200 kHz、最大50 kHzの制御、VR10500のサンプリングレートは最大256 kHz、ObserVR100のサンプリングレートは最大128 kHzです。
解像度ライン数
簡単に言えば、 解像度ライン数は、振動スペクトルの解像度を決定します。 解像度ライン数には、より多くのスペクトル線が含まれます。より高い解像度ライン数は、低周波数制御と共振周波数のより正確な励起に有益です。
すべてのVRコントローラは、26,000の解像度ライン数を保有しています。
ダイナミックレンジ
ダイナミックレンジは、試験中に適切に制御できる電圧の範囲を表します。最大信号レベル、ノイズフロア、高調波歪みにより、コントローラの制限が決まり、そのダイナミックレンジが構成されます。振動コントローラなどのテスト機器では、ダイナミックレンジが高すぎるに越したことはありません。
振動試験システム構成品の入れ替えについて
振動試験システムを行きかうアナログ信号は、テレビのリモコンに使われる信号よりも簡単で、非常にシンプルなため、振動試験システムに使用される振動コントローラ、アンプ、加振機、加速度センサはすべて相互に入れ替えできます。
一方、振動制御ソフトウェアと振動コントローラは相互に依存するため、一個のユニットと考える必要があります。Vibration Research社以外の振動コントローラは、振動制御ソフトウェアのライセンスが特定のPCに紐づいていることがあり、この場合、制御は特定PCからのみになります。ところがVR社の振動コントローラは、ライセンスキーがPCではなく振動コントローラ本体に紐づいているため、振動コントローラ交換に伴い制御PCの交換も要求されることはありません。
サポート
振動試験システムの運用では、迅速なサポートの提供はお客様の試験を成功させるために不可欠な要素になります。
利用面での継続的なサポートは、初期導入設計と同じくらい重要です。Vibration Research社のサポートチームは、テストプロファイルの作成、テストのトラブルシューティング、カスタムフォームとレポートのサポート、理論とアプリケーションサポートに関して迅速に情報を提供します。
さらにVibration Research社では、ハードウェアを独自に開発製造しており、製品の信頼性は高く評価されています。 Vibration Research社は、コントローラハードウェアが製品の寿命の間、材料および製造上の欠陥がないことを保証します。
VRコントローラ：すべての加振機とPCに対応
Vibration Research社の振動コントローラは、すべての導電型、油圧式サーボモータ、および動力型加振機と互換性があります。コントローラはどんな加振機セットアップにも追加できるため、新しい機器のコストを大幅に削減できます（加振機システム丸ごと更新する必要がない場合があります）。すべてのハードウェアオプションで実行できるVibrationVIEWソフトウェアには、1軸、2軸、2相、回転、3軸、マルチループ/4ポスタ、地震制御オプションがあります。振動制御ソフトウェアの多くの機能を一覧するには、VibrationVIEWおよびObserVIEWソフトウェアのページを参照してください。
また、ライセンスキーはコントローラ本体に搭載されているため、ソフトウェアを実行するために任意のパーソナルコンピューター（PC）やタブレットを使用できます。一部の振動制御システムでは、ソフトウェアは1台のPCにライセンス供与されており、毎回同じPCを使用する必要があります。
Vibration Research社の振動コントローラでは、現在の試験装置を継続して使用できます。一度Vibration Research社の振動コントローラを試していただければ、振動試験コントローラの置き換えとして、Vibration Research社のコントローラにご満足して頂けると自信を持っています。
Vibration Research社振動コントローラの特長
Vibration Research社の振動コントローラは信頼性が高く、直感的に使えます。振動試験システムのコントローラ置き換えに、業界をリードする制御ソフトウェアと信頼性の高いサポートチームを持つVibration Research製品は賢明な選択です。Vibration Research社のハードウェアシステムには、生涯保証とすべてのソフトウェアを有効にした無料のデモユニットが付属しています。
- VR9500：小チャネル数、お客様のニーズに応じて機器構成を提案します。
- VR10500：16 チャネル、ハイエンド仕様を最小ハードパッケージで提供します。
- ObserVR1000：一台でFFTアナライザ、データ収集、振動コントローラ機能を可能に。
Vibration Research社の振動コントローラに関するご質問、カタログの送付、デモご希望の方は、お気軽にお問い合わせください。
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