4-20mA振動センサによる傾向管理の信頼性と利点

振動計測による状態監視の最も基本的な方法として、4-20mA出力の振動センサを使用した傾向管理があります。
4～20mAの電流で信号を出力する方法には、以下の利点があります。

振動センサから出力されるパラメータとして、一般的には「振動速度の実効値」または「振動加速度の実効値」が用いられます。 この理由は、ISO20816 にて回転体の振動監視をする際の振動レベルの標準が示されていますが、この標準で指示されているパラメータが「振動速度の実効値」であるためです。 振動速度が用いられる理由としては、同じ変位で振動する物体がある場合、振動の周波数を上げていくと、中周波数帯域（一般的には1kHz以下）で振動速度のレベルがより顕著に表れるため、回転体のアンバランスやミスアライメントなど、回転周波数の1倍成分が特徴として現れる不具合を、よりよく捉えることができるからです。 そのため、4-20mA信号を使用した振動レベルの監視は、設備の傾向管理において最も手軽で信頼性の高い方法と言えます。

周波数分析を用いた精密診断の概要

4-20mA出力の振動センサによる傾向管理は設備の状態をモニターする最も簡便で有効な手段ですが、一方で、OK/NG以上のことを判別できないという現実もあります。 単純な振動レベルだけでは、詳細を把握することは出来ません。 振動が“なぜ”起きているのか、そこまで踏み込んで把握することで、詳細な不具合部位の特定ができるため、必要最小限の修理で済み、結果的にコストを安く抑えることが可能になります。
そうした詳細な分析をする際に必要となる基本的な技術の一つに、「周波数解析」があります。 振動現象を周波数軸で見ることで、回転機械の振動がどの部位の不良によって引き起こされているのか（例えば、ベアリングが悪いのか、軸のアライメントが悪いのか、架台の取付が悪いのか等）を把握することができます。
主な不具合と周波数の関係は、以下のようになります。