「3分でわかるアコースティック・エミッション計測(製造設備の保全)のお話」

3分でわかるアコースティック・エミッション計測(製造設備の保全)のお話

アコースティック・エミッション(AE)計測が注目されている理由

ベアリングや切削工具

▲ベアリングや切削工具

  • AE計測では、ベアリングや切削工具などの各種製造設備の消耗部が、壊れる前に、早期に異常検知ができます。
  • これまでの定期交換方式では、まだ使える消耗品を早めに交換していました。
  • AE計測を活用して不具合の予兆がある部品のみ交換して、メンテナンスの効率化が期待できます。

AE計測とは

  • 固体が変形したり破壊する際には、ひずみエネルギーを音波(弾性波)として放出します
  • この弾性波をセンサで検出・観察することで、破壊過程の評価が可能です。
  • 外観ではわからない破損などの不具合を、早期検知できる可能性があります。
変形・破損時のAE信号

▲変形・破損時のAE信号

AE信号の例

▲AE信号の例

AE信号の特長

ベアリングや切削工具
  • AE信号は数10kHzから数MHz、超音波領域。
  • 高域信号を検知するので、低域の環境ノイズに強い。
  • わずかな変化を検出する高感度。

AE計測の利点

  • 材料の変形や微細な破壊の進展を、リアルタイムで観測
  • 稼働中の設備を観測可能
  • 正常状態から故障に至るまでの僅かな変化を感知
  • 複数のセンサを使用することで、欠陥の位置標定が可能

AE計測の活用分野

AE計測の活用分野

様々な製造設備の摩耗や亀裂、故障などを非破壊で検知することが期待されています。

  • ベアリング
  • ギア
  • ロボットアーム
  • ダイシング
  • 成形機の金型や鋳型
  • 圧延機・輪転機

AE信号を検出するには?

信号検出に必要なセンサ、プリアンプ、および解析用のハードウエア・ソフトウエアを組み合わせて、適切な信号処理をおこなうことで、対象物や環境に適した不具合検出を行うことができます。

AE計測の活用分野

▲AE計測の基本構成

計測例

ベアリングの劣化

解析で得られる「周波数重心」の変化から、劣化への変化を検出

ベアリングの劣化を監視する試験環境

▲ベアリングの劣化を監視する試験環境

解析データ

▲解析データ

計測例

切削工具の摩耗

解析で得られる「周波数重心」の変化から、劣化への変化を検出

工具の摩耗を監視する試験環境

▲工具の摩耗を監視する試験環境

解析データ

▲解析データ

センサ

AEセンサ

▲AEセンサ

様々な測定環境にあったセンサ

●対象物の特性に合った周波数帯域を選択
●高温用、防水・防油など
●プリアンプ内蔵タイプ(配線長く引回し可能)

プリアンプ

AE計測用プリアンプ

▲AE計測用プリアンプ

センサからの信号を、解析に必要なレベルに増幅

●解析に不要なノイズなどをあらかじめ除去
●センサにあった周波数帯域を選定
●小型、フィルタ搭載モデルなど

信号処理装置

AEアナライザ

▲AEアナライザ

AE信号を解析し、不具合を検出

●リアルタイム分析
 波形表示/FFT表示/各種特徴データ抽出・表示など
●AE信号データを保存
●アンプおよびフィルタを内蔵
●アラート発出機能

AEの関連製品

株式会社エヌエフ回路設計ブロック
AEアナライザ (AE9701/AE9702)

専用ハードウェアと測定・解析ソフトウェアを組み合わせて、AE信号を解析します。 センサからのAE信号をリアルタイムに波形表示、さらにSTFT表示および特徴データの抽出・表示が可能です。 また、PCに保存した原波形データを詳細に解析することで、対象や環境に適した分析が可能です。 1チャネルのAE9701、2チャネルのAE9702をご用意。

株式会社エヌエフ回路設計ブロック
AEセンサ (AE-900シリーズ)

共振周波数、形状などによりラインナップしています。一般にはセンサの共振周波数をAE信号の周波数に近づけて感度を向上させます。

株式会社エヌエフ回路設計ブロック
AE用プリアンプ (9913/9916/9917/AE-912)

AE信号の解析にあたって、必要なレベルまで増幅するプリアンプ。周波数帯域、入力形式、利得固定/切換えタイプなど4機種をラインナップ。

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