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製品・サービス

回転変動(ねじり)計測・解析装置

ROTEC

内燃エンジンが捩り回転変動の主な原因であり、エンジンベルト・チェーンで繋がったコンプレッサー、発電機(オルタネーター)、ウオーター/オイルポンプ、エンジンバルブに悪影響を与えますので、捩り回転変動を計測し、回転ダンパーの最適な設定が要求されます。

用途

  • バルブトレーンのリフト量、開閉タイミング、リフトロス
  • トランスミッション内の歯打ち(ラットリング)計測、ノイズ-加速度解析
  • クラッチのトルク、角度計測
  • ベルトドライブ機器間の角速度差、次数解析、プーリー間すべり、張力、ベルトの振動測定などの統合解析

特徴

計測(捩り解析に不可欠)

  • 12.3 GHzの高速カンテイングにより、高速回転でも充分な分解能を保持。
  • 入力周波数:0.01Hz〜1MHzと超低速から超高速回転まで計測可能。
  • 定角度サンプリングにより、低回転時でも高回転時でも1回転当たりの計測データ数は同じで、低速時の余分なデータ無く、データ量が大変少ない。(解析時間が短い)
  • 最大30chの角速度センサーで同時計測可能。
  • 逆回転時の角速度計測可能。(磁気センサー、エンコーダー使用時)
  • 磁気センサーにはデファレンシャルセンサーを使用しており、高精度で計測。
    標準センサー:-15 °C to +100 °C、高温センサー:-40 °C to +125 °C。

主な解析(捩れ回転の原因解明・対策には必修)

  • ゼブラテープ接続部の切れ端による角速度誤差を補正可能。
  • レーザーセンサー光の反射光によるノイズを削除可能。
  • 1軸、2軸の差、その角変位、角速度、角加速度を右グラグのZ軸に表示。
  • 角度解析、次数解析を右グラグのX軸に、時間波形、回転回数をY軸に表示。
    1−2秒で表示が切り替わる為、多方面からの捩り解析に好都合。
  • 位相差を生じないフィルター機能。
  • 解析結果を利用して、更に解析設定可能。数段階の解析設定を保存可能。
  • 指定した次数のみの結果出力可能であり、エンジン燃焼爆発の影響の大きい、2次、4次、
    6次、・・・の次数成分のみを時間波形を表示可能。

計測原理

2タイプのデータ取得方法

  • 等角サンプリング(デジタル信号)
  • 等時間サンプリング(アナログ信号)

等角サンプリング原理

  1. 12.3GHzカウンテイングから角速度算出
  2. 次の歯が来た時のみサンプリング

等角サンプリングの特徴

  1. 少ないデータ容量
  2. 超低回転数でも計測可能
  3. 高速回転数でもサンプリング(精度)が落ちず
    ( 1回転当たりのサンプル数が回転速度に依存しない)

ω= ΔΘ/ΔT

センサー計測原理

デイファレンシャル(磁気)センサー

  • 特徴:歯先、歯元での計測、両方での計測⇒分解能2倍

レーザーセンサー

  • 特徴:センサー⇔ゼブラ間約20〜70mmに設置すれば自動調整

エンコーダ

  • 特徴:パルス数の増加 (ハイデンハイン製の場合)
    X4   X1/4
    X2   X1/2
    X1
    回転方向認識

ハードウェア

ROTEC回転計測システムは、以下5点の機器によって構成されています。

(1)
コントロールPC

Frontend

  • 1スロットは、トリガーボードに使用します。
  • 8スロット版と16スロット版があります。

インターフェースボード

計測状況により様々な入力信号の種類を選択します。

ボード 入力信号 チャンネル数 サンプリング数
トリガー&同期 スレッシュホールド認識ボード、同期コントロール 1ch 12.3Hz
回転スピード 回転デジタル信号(磁気/レーザー/エンコーダ) 2ch 12.3GHz Count
CAN CAN / OBDーII 2ch 1MBit/S
アナログ アナログ信号(加速度、力、変位、など) 3ch 50kHz
アナログ アナログ信号(加速度、力、変位、など) 2ch 3.2MHz
温度 Pt100センサー 2ch 6-800Hz:8ch
6-1600Hz:4ch

Electronics

センサーに応じたエレクトロニクス(シグナルコンディショナー)を選択します。

エレクトロニクス名称 エレクトロニクス種類 接続センサー 計測対象 特徴
ディファレンシャルセンサーアダプター ディファレンシャルセンサー 歯車 Rotec製の磁気センサーと併用します。このエレクトロニクスユニットで、アナログ信号をTTLパルスに変換します。
4-fold センサーアダプター 4-fold ディファレンシャルセンサー ギアの回転方向認識 回転方向を認識する4-foldセンサーと併用します。
ロータリーエンコーダアダプター エンコーダ 回転シャフト ロータリーエンコーダと併用します。エンコーダから生成される正回転と逆回転双方の信号を読み取ります。
レーザータコメーター2 レーザーセンサー ギアに設置されたゼブラテープ Rotec製レーザーセンサーと併用します。歯車計測したアナログ信号をこのエレクトロニクスでTTL信号に変換し出力します。
パルスシフター Rotec製全てのセンサー   エンコーダやレーザーセンサ0ユニットとインターフェースボード間に取り付け、応答パルスを遅らせることで絶対角度位置を調整できます。

Sensor

計測に使用するセンサーを選択します。

センサー名称 センサー種類 ケーブル 仕様
磁気センサー TypeA ケーブル一体型 固定用外周ネジ寸法:M10ネジ、L=30、60、90mm
温度範囲:-15℃〜80℃(高温は最大120℃)
コネクタ:8ピンLEMO
歯周期:0.1Hz〜20kHz
歯先からの距離:4.5mm未満
対象歯車寸法:0.6<モジュール<2.4mm,1.9<ピッチ<7.7mm
パルス幅:10ns
磁気センサー TypeB
磁気センサー TypeC
高温磁気センサー ケーブル一体型
油内で使用可
回転方向認識
4-holdセンサー
ケーブル一体型 寸法:M10ネジ、L=180mm(ネジ山部分の長さ60mm)    
ケーブル長:2m
歯先からの距離:1.5mm未満
歯車寸法:5mm<厚さ、ピッチ<1.5mm        
対応センサータイプ:TypeAのみ
レーザーセンサー ケーブル一体型 固定用外周ネジ寸法:M10ネジ、L=10mm
スポット径(最低ゼブラ幅):Φ1mm(80mm離れて)
周波数範囲:0〜40kHz(Staticモード)
ゼブラテープまでの距離:約20〜70mm(1mm間隔にて)
最小ゼブラ分解能:0.15mm(20mm離れて)
ケーブル長:5m
レーザーヘッド固定用ナット寸法:1/2”
ロータリーエンコー 別途取扱がございますので、各支店の担当者までお問い合わせください。

※各機器の仕様は、別途スペックシートをご覧ください。

アプリケーション@

4WD車のドライブトレーン

  • 特徴:回転多チャンネルを短時間に計測セッテイング/解析

クランクシャフトでの回転数計測
アイドリング時から速度上昇
X:時間、Y:回転数

拡大グラフ:エンジンの回転変動

回転ダンパー

  • 特徴:12.3GHzカウンテイングによる高精度計測
  • アイドリング時の逆回転認識
  • 衝撃計測用の高サンプリング(10GHzカウンテイング)
位置 信号 センサー
インナーリング /
シャフト
回転スピード (1/min) インクリメントエンコーダ
アウトリング 回転スピード (1/min) レーザー(バーコード)
ゴムの層 温度 パイロメータ
主な解析
X軸が回転スピード、Y軸が時間、Z軸が内−外リング間の捩り角及び温度

動弁(バルブリフト)計測:モータベンチ

  • 特徴:回転計測:12.3GHzカウンテイング、リフト計測:3.2MHzの高速サンプリング

動弁計測:燃焼エンジン

  • 特徴:磁気抵抗センサーをバルブガイドへ埋込む技術力

燃焼時、バルブの開閉タイミング

リフト損失 クランク角⇔エンジン速度

アプリケーションA

ベルトドライブ (アニメーションソフトを含む)

  • 特徴:回転多チャンネルを短時間に計測セットアップ/解析
位置 信号 センサー
クランクシャフト 回転スピード (1/min) インクリメント エンコーダ
カムシャフト 回転スピード (1/min) 磁気センサー /
歯付ホイール
インジェクションポンプ
歯車
回転スピード (1/min) 磁気センサー /
歯付ホイール
ウオータポンプデイスク 回転スピード (1/min) レーザー(バーコード)
アイドラー リフト量 (mm) ポテンショメータ
ベルト表面 (跳ね返り) 跳ね返り振動 (mm) レーザー三角測定
クランクシャフト歯車 力 (N) (1) ストレーンゲージ
(1) 有効張力 = クランクシャフト(ドライブ)プーリーの入ってくる
(きつい)側と離れる(緩い)側間のベルト張力の差分
主な解析
次数解析、プーリー間伝達のエラーとスリップ、 アナログ信号⇔回転スピード

シングルフランクテスト

  • 特徴:12.3GHz高カウンテイング(高精度計測)
位置 信号 センサー
ピニオンシャフト 回転スピード (1/min) インクリメント エンコーダ
ギアシャフト 回転スピード (1/min) インクリメント エンコーダ
エアボーンノイズ 音(dB) マイクロフォン
主な解析
シャフト間の伝達エラー(捩り)、歯の品質確認用の次数解析、DIN 3960に従ったシングルフランクテスト, 歯車メッシュと音の相関

トリガー&同期ボート

トリガー入力コネクター:8ピンLemo
設定可能なトリガーレベル: 0.3〜4.5V
トリガー始点:下降、あるいは、上昇エッジにて
2つのデジタルTTL出力チャンネル(負荷抵抗≧50Ω)
アナログ出力チェンネル(±10V, 1HMz、DAC;12Bit、負荷抵抗≧50Ω)
FireWireフロントエンドとコンパチブル
外部機器への電力供給
+5V &+12V、 5W per V、 短絡保護

回転スピードボード

2チェンネル/ボード
12.3GHzの分解能
8ピンLemoコネクター、FireWireフロントエンドとコンパチブル
ガルバニー絶縁
最大入力パルス周期
2ch使用にて、1MHz
1ch使用にて、2MHz
アナログバンド幅: 20MHz
内部デジメーター(サンプル間引き機能)
設定可能トリガーレベル: 0.3〜4.5V
トリガー始点: 下降、あるいは、上昇エッジにて
外部機器への電力供給
+5V &+12V、 5W per V、 短絡保護

CANボード

2チェンネル/ボード
ガルバニー絶縁
CANスタンダード2.0 A & B
プログラム可能なCAN-bus 終端 (120Ω)
ビルトイン シグナルフィルター & 暗号解読エンジン
モード: Passive listener, read/write, polling(OBD-II)

アナログ50kHzボード

3チェンネル/ボード、フルデイフォレンシャルアナログ電圧入力
SMBコネクター
高ダイナミックレンジ
Fast 24 bit SigmaDelta ADC
サンプリンング50kHz/ch
アナログバンド幅: 24kHz
11の入力電圧レンジ: 20, 10, 5, 2.5, 1.25V, 及び、625, 320, 160, 80, 40, 20mV
AC/DC カップリング
ICP電流供給
TEDS (IEEE1451.4)

アナログ3.2MHzボード

3チェンネル/ボード、フルデイフォレンシャルアナログ電圧入力
SMBコネクター
高ダイナミックレンジ
Fast 16 bit SigmaDelta ADC
サンプリンング3.2MHz/ch
アナログバンド幅: 1.2MHz

温度ボート

8チャンネル: サンプリング/ch: 6-800 Hz
4チャンネル: サンプリング/ch: 6-1600 Hz
計測温度範囲: - 200°C - 850°C
精度: ± 0.1°C
サポートされるセンサー: Pt 100/1000, タイプJ/K, サーモカップル

デイファレンシャル(磁気)センサーアダプター

コネクター センサー入力  :8ピンLEMO
フロントエンド出力:8ピンLEMO
オシロスコープ出力:専用コネクター
LED Power : 電力OK
Adjust : 距離OK
Signal : 信号入力中
Edge↑: 歯先で入力と設定
Edge↓: 歯元で入力と設定
ジャンパー設定(ケース内) ポジテイブエッジ、ネガテイブエッジ、両エッジ(ユーザーが変更可能)
入力電圧 5mV 〜 約80V
電圧出力(センサー電源) 5V,12V
出力電圧(RASへ) 0〜5V、TTLレベル
入力波形 切替機能 サイン波、矩形波

レーザータコメータ2

コントロール 感度距離と面反射度を自動補正
LED Signal 反射信号レベル表示
エラー表示の外側にLEDが点灯すると計測可能
LED Status Power:電力供給
Ready:計測準備OK
Dynamics / Static : 計測切換
Sensor : 2個LED入力信号の検知を表示
出力波形 TTLパルス ±5V(最小抵抗値1kΩ)
出力パルス幅 180nS
電力消費 12V、200mA
コネクター 出力:8ピンLEMO
オシロスコープ出力専用コネクター

エンコーダー用アダプター

入力波形 矩形波TTL、サイン波(オプション)、 基準角パルス
出力 矩形波TTL
出力信号パルス幅 24nS
分解能 2倍, 4倍に切換可能  エンコーダに2つの位相信号出力機能が必要 1/(1〜215)で調整可能
基準信号 認識機能有り エンコーダに1点 / 回転の出力機能が必要
逆回転 認識機能有り エンコーダに2つの位相シフト信号の出力機能が必要
最大入力周波数 14MHz:分解能切換え無し 8MHz:分解能2倍 4.5MHz:分解能4倍
動作温度 0 〜 50℃
コネクター 出力:8ピンLEMO 入力:12ピンフランジソケット
入力 / エンコーダ出力電圧 12V / 5V
波形整形機能

歯車計測用デイファレンシャル(磁気)センサー

Electronic unit

Sensor type A

Sensor type B

Sensor type B and C(高温タイプ)

Sensor type C

Cable for Sensor type B and C

使用環境 温度、汚れの影響が少ない(振幅は回転スピードに影響しない)。
寸法 M10ネジ、L=30、60、90mm
温度 −15℃〜80℃
Aタイプ ケーブル一体、修理可能
固定後、ネジにて距離を微調整可能
Bタイプ ケーブル分離
Cタイプ ケーブル分離、感度方向90°
高温センサ −15℃〜120℃、油内で利用可能
ケーブル B,Cタイプ用、ストレート / 90
高温ケーブル 油内で使用可能
ケーブルコネクター 8ピンLEMO
歯周期 0.1Hz〜20kHz
歯先からの距離 4.5mm未満
対象歯車寸法 0.6<モジュール<2.4、 1.9<ピッチ<7.7mm
パルス幅 10nS

レーザーセンサー

レーザー強度 クラスU レーザーパワー <1mW
レーザー電力 1mW未満
レーザー波長 650±10nm
エンコーダ周波数範囲 0〜40kHz( Staticモード)
固定用外周ネジ寸法 M10、L=10mm
スポット径(最低ゼブラ幅) Ф1mm(80mm離れて)
ゼブラテープまでの距離 約20〜70mm(エンコーダ1mm間隔にて)
最小ゼブラ分解能 0.15mm(20mm離れて)
レーザーヘッド固定用ナット寸法 1 / 2“
ケーブル長 5m
オプション付属品 M14ネジ アダプター
90°反射ミラー アタッチメント

歪み計測用ボード

2ch 歪み専用ボード
チャンネル数 2ch
サンプリングレート チャンネル毎に 3Hz 〜50kHz 各チャンネルで個別に変更可能
対応ブリッジ クオーター、ハーフ、フルブリッジ
分解能 16 bit
ゼロ調整機能 ソフトウェアとデジタルポテンショメータにて変更
ローパスフィルター ハードウェア、10Hz,1kHz,20kHz
ゲインファクター 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000
ブリッジ抵抗 120Ω以上(フル、ハーフブリッジ)、 350Ω(クオータブリッジ)
120Ω(クオータブリッジ、 2ch使用する場合)
ブリッジへのサプライ電圧 +1V, 2.5V, 5V, 10V
ブリッジサプライ電圧制御用ワイヤー 6 ワイヤー
オフセットドリフト ±0.25μV / ℃、 最大±8μV / ℃
ノイズ電圧 0.3μV(Peak to Peak)
非線形性 最大±0.005%
コモンモード拒否 最低110dB
アイソレーション電圧 2kV
自動内部校正 機能有り

Control and Analysis Unit

PC品番 CF-19 CF-31
OS Windows7
CPU インテル® Core™ i5
メインメモリー 標準4GB(最大8GB)
ビデオメモリー 最大1416MB(メインメモリーと共用)
グラフィックアクセラレーター インテル® HDグラフィックス4000(CPUに内蔵)
ハードディスクドライブ 500GB(Serial ATA対応)
画面 液晶 10.1型TFTカラー液晶 XGA 13.1型TFTカラー液晶 XGA
インターフェース USB2.0×1、USB3.0×1、RJ-11、RJ-45、RGB用D-sub15ピン、RS-232C用D-sub9ピン、IEEE1394a、無線LAN USB2.0×3、USB3.0×1、RJ-45、RGB用D-sub15ピン、RS-232C用D-sub9ピン、HDMI出力端子、無線LAN
電源 ACアダプター 入力:AC100V〜240V、50Hz/60Hz
バッテリーパック リチウムイオン電池
バッテリー 駆動時間 約10時間 約14時間
充電時間 約3.5時間 約3.5時間(電源オフ時)/
約4.5時間(電源オン時)
外形寸法 幅271mm×奥行216mm×高さ49mm
(突起部除く)
幅302mm×奥行292mm×高さ73.5mm
(突起部除く)
質量 約2.3kg 約3.72kg
使用環境条件 温度:-10℃〜50℃(IEC60068-2-1.2)/ 湿度:30%RH〜80%RH(結露なきこと)

さらなる情報が必要な場合、お近くの営業所までお問い合わせください。

  • 東京本社:03-3545-5725
  • 大阪支店:06-6282-4003
  • 名古屋支店:052-211-2206


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