測定器の総合商社 株式会社佐藤商事
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スペクトログラムの基本的な理解

超音波リークディテクターのスペクトログラムを効果的に利用し、漏れや異常箇所の早期発見に役立てることができます。

  • 横軸(時間軸)
    時間の経過を示します。
    特定の時間に発生した音の特徴を確認できます。
  • 縦軸(周波数軸)
    音の周波数成分を示します。
    低い周波数から高い周波数までの音波成分が視覚化されます。
  • 色の強度(振幅)
    色の濃さや明るさが音の強さ(振幅)を表します。
    濃い部分(赤や黄色)は強い信号、
    薄い部分(青や緑)は弱い信号

スペクトログラム活用のポイント

正常な状態のパターンを記録して基準とする

高周波領域に集中する異常信号に注目

時間軸と周波数軸の変化を追跡し、問題の持続性を確認

環境ノイズと異常信号を区別するため、FFT解析結果と組み合わせて活用

具体的な見方と分析方法

1. 正常状態のベースラインを把握

機器の正常な状態でのスペクトログラムを記録し、基準となるパターンを把握します

異常検出時に、この基準パターンと比較することで違いを識別しやすくなります

2. 異常音の検出

エア漏れなどの超音波リークは、通常、高周波領域(20kHz以上)で発生します

周波数軸で特定の範囲に強い信号が現れた場合、それが漏れ音の可能性が高いです

時間軸でその強度の変化を追跡することで、漏れが継続的か一時的かを判断します

3. ノイズと区別する

背景ノイズは通常、広い周波数帯にわたって分布しますが、漏れ音は特定の高周波域で顕著なピークを示す傾向があります

異常音が単一または狭い周波数帯域で強く現れる場合は、漏れや機械的な異常の兆候です

4. パターンの観察

振動や動作による周期的な音は規則的なパターンとして現れます

不規則なピークや連続した強い信号は異常の兆候となる可能性があります

5. データ記録と比較

記録されたスペクトログラムを他の装置や異なる時期の測定結果と比較することで、漏れや異常の進行をモニタリングできます

トラブルシューティングの具体例

エア漏れ検出

特定の高周波(20-40kHz)に強い信号が現れる場合、それが漏れ音の可能性があります。

信号が濃い色で表示され、時間軸に沿って持続していれば、漏れが継続していると判断

機械の摩耗や故障

周波数が低い範囲(1-10kHz)で、連続的または周期的な強い信号が検出される場合、
摩耗や部品の緩みを示唆します

環境ノイズの影響

複数の広範囲に散らばる強度が均一な信号は、環境ノイズである可能性が高いです。

ノイズキャンセリング機能を活用して信号を精査します。

メリット

精密な異常検知

FFT分析の活用により、異常音や振動の特定が可能

摩耗、緩み、衝突など、特定の周波数に特徴を持つ異常を識別

従来の可視化だけでは発見しにくい微細な問題も診断

異常の根本原因の特定

周波数成分から異常音の原因を分析可能

例: ベアリング異常(特定周波数パターン)、エア漏れ(高周波成分)。 問題箇所をピンポイントで特定し、無駄な修理コストを削減

メンテナンスコストの削減

予防保全に活用可能: 異常の初期段階で検出し、重大な故障を防止

設備の寿命を延ばすことが可能

不必要な点検や部品交換を最小限に抑えられる

安全性の向上

危険区域や高所に設置された機器も遠隔から診断可能

人が直接触れることなく、非接触で情報を取得できるため、作業者の安全が確保される

生産性の向上

機器の停止時間を最小化: 故障箇所を事前に特定し、計画的なメンテナンスが可能

設備がスムーズに稼働し続けることで、製造ラインの生産性を向上

リアルタイムの問題可視化

超音波カメラは音波を画像化し、異常箇所を即座に視覚的に把握

FFT分析の結果を画面で確認でき、解析結果を基に迅速な判断が可能

環境への適応性 騒

音が多い工場環境や、振動が激しい現場でも精度を落とさずに使用可能

FFT分析により、バックグラウンドノイズを除去して正確な結果を提供。

レポート作成の効率化

測定データを可視化し、記録や報告書作成が簡単。 FFT分析結果を基にしたデータ報告により、設備投資や改善提案が説得力を持つ。


具体的な活用例 エネルギー業界:配管内の流体漏れ検知。 製造業:ベアリングやモーターの劣化診断。 建築・インフラ:橋梁やトンネルの応力チェック。 航空・自動車産業:エア漏れや接合部の品質管理。

FFT分析が可能な超音波カメラは、問題の早期発見、正確な診断、安全性の向上など、産業現場における幅広い課題を解決するための有力なツールです。

超音波カメラSONAPHONE SNP-ADVの特長

・FFT分析ができる超音波カメラ

・超音波の「スペクトログラム表示」「波形表示」「デジタル数値」「ヘッドホン音」で漏れ箇所を特定し定量化が可能

各部の名称と機能 わかりやすい日本語表示



実際の計測結果表示(参考例)


波形表示超音波リークディテクター SNP-ADVの詳細図

超音波リークディテクター ソナフォンアドバンス SNP-ADVの取扱い説明書より抜粋

■グラフ表示

超音波設備診断装置SONAPHONE の表示部

スペクトログラム 20 kHzから100 kHzの周波数レンジのうち、どの帯域の超音波が強く検知されたのかを視覚的に表示します。(赤色が強い信号レベルを表します。)

■数値パネル表示

超音波設備診断装置SONAPHONE の表示部

■数値の表示方法

超音波設備診断装置SONAPHONE の表示部

■再生モード

写真、テキスト、ボイスメモ(声を録音できます。)を追加することができます。

超音波設備診断装置SONAPHONE の表示部

 

超音波設備診断装置SONAPHONEの図

 

超音波設備診断装置SONAPHONEプローブの図


  • ■スペクトログラム表示と波形表示

  • ■数値パネルで音圧レベルを表示


リークディテクター空気漏れを検知器【超音波リークディテクター ソナフォンアドバンス SNP-ADV】

Youtube


リーク箇所に近かづくと音が大きくなります。
音の記録も可能です


超音波リークディテクター ソナフォンアドバンス SNP-ADVで設備機械のベアリング(軸受)検査の情報はこちら

 

超音波リークディテクター ソナフォンアドバンス SNP-ADV【ドイツ SONOTEC社製】

超音波リークディテクター ソナフォンアドバンス SNP-ADVは、検知した超音波をリアルタイムにスペクトログラムや波形でモニタリングします。 20 kHz~100 kHzまでの周波数帯で、どの帯域の超音波を検知したのかを視覚的に表示できる検知器です。
超音波の可視化を行い、省エネ対策に 空気漏れ、振動、リーク漏れ等の検討対策行う際、超音波の発生場所が確実に特定出来なければ、根本対策を行う事は出来ません。 そこで、超音波 を「可視化・見える化」をする事が出来れば、超音波の発生場所や分布を特定する事が可能となり、ピンポイントな対策が可能となります。
ドイツ超音波機器の専門メーカーSONOTEC社製 サイトはこちら

空気漏れリークディテクター 設備機械モニターベアリングチェッカー コロナ放電・部分放電チェッカー スチームトラップ点検診断

超音波リークディテクター ソナフォンアドバンス SNP-ADVを動画で紹介

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