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著者： Scott Ramboz | 最終更新日: 05/18/2026 | コメント: 0
If you're like me, you get a daily reminder that your cloud storage is almost at capacity. And with every alert, there's that cheerful suggestion that, for a few more dollars each month, you can make the warning go away. But I'm stubborn. I don't...
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著者： Andrew Mercer | 最終更新日: 05/05/2026 | コメント: 0
壁を考えてみましょう。
誰かに監視を依頼されたら、それは簡単な依頼のように思えるかもしれません。傾斜計をいくつか設置し、あるいは一体型の気象観測装置を設置すれば、それで仕事は完了です。
しかし、壁を監視する必要がある理由を理解していなければ重要な測定値を見落としてしまう可能性が高くなります。資産所有者は、壁、その基礎、および周辺地域が安全に使用または継続して使用できることを確認する必要があります。
パラメータを効果的に監視することは、時に困難な課題となります。特定のパラメータの測定の成否には多くの要因が影響するため、監視システムの導入を成功させるには、その要件の背景にある根拠を理解することが不可欠です。
壁は測定が容易なものと考えられがちで、実際ほとんどの場合はそうでしょう。しかし、より明確な結論を出すために、この壁を監視する際に考慮すべきあらゆる要素を検討し、その結果どうなるかを見ていきましょう。
資産の種類に関わらず、資産計測のための計測機器や監視システムは最終的には安全性と長寿命を確保するための必須条件であることを忘れてはなりません。
「課題」とは何ですか？
どの資産にも、考慮し克服すべき固有の特性が存在します。それが地盤工学業界を面白くしている理由の一つです。もし、あるプロジェクトから次のプロジェクトへとあらゆる解決策を無造作にコピー＆ペーストできるとしたら、どれほど退屈な仕事になるか想像してみてください。
さて、問題の壁に戻りましょう。なぜ問題なのでしょうか？所有者にとってこの壁が懸念事項となる理由はいくつか考えられます。 垂れ下がっているか、回転している。
剥離している。
それは、土木工事や杭打ちなどの修復が必要な地盤を保持することである。 目に見える問題点を理解することは、資産の安全性と運用可能性を検証するために監視すべきパラメータを特定する上で、良い第一歩となります。基礎の破損や地盤の飽和など、問題が目に見えない場合は、通常、まず適切な侵入調査が実施されます。
この例では、壁は回転運動の影響を受け、クライアントは対象物のすぐ近くで杭打ち工事を行う予定です。これにより、測定すべきパラメータの明確な出発点が得られます。 画像をクリックすると拡大表示されます。
何を測定する必要があるのか？
何を測定する必要があるのか、そしてどのように測定する必要があるのかを決定することは、答えるよりもはるかに簡単な質問です。ここではエンジニアが机上調査と現地調査の結果に基づいて、測定すべきパラメータを既に定義していると仮定します。そうすると、私たちの焦点は、計測機器とデータ取得の要件に移ります。
機器を選ぶ前に、いくつかの要素を考慮する必要があります。 固定の詳細 – 機器はどのように資産に取り付けられますか？
これはこの特定の種類の資産を測定するために設計されたものですか？
構造技術者、地盤技術者、または設計技術者の計算に基づき、想定される可動範囲（またはそれに相当するパラメータ）に対応できますか？ 様々なパラメータを測定する必要性は一つの課題です。特に予算の制約や厳しい納期に直面している場合、それらの優先順位付けは別の課題となります。最も一貫性があり信頼性の高い測定結果を提供する技術を合理的に判断することは、プロジェクトを成功させるだけでなく、予算内であなたとクライアントの両方が納得できる測定結果を提供するために不可欠です。
業界の発展に伴い、監視技術における実験と革新が継続的に行われており、その成功度や用途への適合性は様々です。今回の例では、従来型の比較的シンプルなものに留めます。
資産が抱える課題、特に構造物の近くで実施する必要のある杭打ち工事について明確に理解した上で、適切な手段を検討することができます。この例では、複数の出力タイプを持つ手段を提案します。 バイブレーティングワイヤー
4～20mA
SDI-12 この多様な出力範囲により、拡張性や将来のプロジェクトへの再展開の可能性を備えた、包括的かつ機敏なシステムを設計する柔軟性が得られます。 リニアポテンショメータ（上）、MEMS加速度計機構（左）、バイブレーティングワイヤ原理（右）、SDI-12原理（下）。画像をクリックすると拡大表示されます。 測定頻度
測定周波数（サンプリング周波数、測定速度、サンプリング速度、収集速度とも呼ばれる）は、プロジェクトで使用可能な計測機器と、それらの計測機器を測定するために必要なハードウェアの両方を決定する重要な要素の1つです。
この例では、3種類の出力タイプを選択しました。 アナログ電圧信号（4～20mA） – アナログベースの計測器は、一般的に出力を生成するために一定の励起（電圧または電流）を必要とします。
バイブレーティングワイヤ出力 – これは、共振を誘発するための電気信号を必要とし、ワイヤの張力に基づいて測定可能な周波数出力を生成します。
SDI-12出力 – このタイプの出力は、測定周波数の可能性が限られているデジタル信号ですが、静的アプリケーションにおいて消費電力を抑えながら、1本のケーブルを介して長距離にわたって複数の計測器を制御できます。 適切な測定器を選ぶ際には、必ず取扱説明書で精度、分解能、再現性、および安定時間を確認してください。振動ワイヤ式測定器の場合は、周波数範囲も確認してください。これは、許容される最速の測定周波数を決定するからです。
ほとんどのデジタル出力（RS-232、RS-422、RS-485、SDI-12）では、最大測定周波数が制限されているため、これらの機器は静的な用途に適しています。この制限は、デジタル機器が一定間隔でポーリングされ、データロガーが次の機器に移動して再び測定を要求する前に、基本的に順次呼び出されて測定値を提供する必要があるためです。この遅延が蓄積され、測定値を取得するのに必要な全体の時間に影響を与えます。 静的測定と動的測定
業界では一般的に測定頻度を2つのカテゴリーに分類しています。これらは正式な規格に基づくものではありませんが、製造業者や実務者の間で広く受け入れられています。 1秒以上の間隔で取得された静的測定値
1秒未満の間隔で取得された動的測定値 振動する資産や要素の動的測定においては、特に測定周波数と測定対象の資産または要素の振動周波数との関係など、追加の考慮事項が必要となります。詳細については、「アンチエイリアシング電気信号」および「ナイキスト・シャノン定理」で検索してください。
この例では、変化をつけるために、バイブレーティングワイヤー式計測器を1分間隔で、4～20mA計測器を1分間隔で、そしてSDI-12計測器を10分間隔で測定します。 通信
ほとんどの場合、データロガーにデータをローカルに保存するのではなく、オフサイトまたはオンサイトの制御室に送信することが求められます。これには、携帯電話回線、衛星通信、監視制御・データ収集（SCADA）システムとの統合など、さまざまな方法があります。利用可能なオプションは地域によって異なる場合があります。ご不明な点がある場合は、お近くのCampbell Scientificのオフィスにお問い合わせください。
この記事では、通信手段を無線と有線に分類します。 無線通信
ほとんどの用途では、記録された測定値を外部の可視化プラットフォームに送信するには、携帯電話回線接続で十分です。ただし、携帯電話モデムの種類や、データロガー／ゲートウェイ間の物理的な通信方法、そしてこの接続で処理されるトラフィック量には注意が必要です。 例えば、動的監視システムを使用する場合、CAT4モデムではデータ収集システムでの測定データの滞留を回避するために必要なアップロード速度を確保できないことが一般的であるため、可能な限りCAT12や5Gなどのより高性能なモデムを使用します。
極めて僻地では、衛星通信が必要となる場合があります。 どちらの選択肢もかなりの電力を消費するため、電力予算に組み込む必要がありますが、現在の市場状況では衛星通信の方がはるかに高額になります。また、購入前に衛星通信のサービスエリアと設置要件についても考慮する必要があります。
ほとんどの国では何らかの携帯電話ネットワークが利用可能です。3Gネットワークはすぐに陳腐化し、4Gネットワークも間もなく陳腐化することを念頭に置いてください。システムを長期間運用する場合は、将来を見据えた対策を講じる必要があります。携帯電話接続は一般的にコストが低く、より広い範囲をカバーし、自動アラートに必要な安定した通信範囲も確保できます。
複数のステーション間またはデータロガー間の無線通信には、無線通信が一般的な選択肢となります。最適な選択肢は、消費電力とデータパケットサイズによって異なります。 大容量データパケットや高速データ転送（ファームウェアのアップデート、複数のデータファイルなど）には、Wi-Fiまたはスペクトラム拡散（UHF、VHF）が適している場合があります。
低消費電力と低データ転送速度が求められる場合、LoRaまたはLoRaWANが好ましい場合があります。
消費電力が非常に低く、通信範囲も限られているため、Bluetoothが最良の選択肢となるかもしれません。 最適なソリューションを見つけるには、用途と、無線通信で何を達成したいかによって決まります。 有線通信
主な有線接続オプションは4つあり、それぞれに長所と短所があります。 イーサネット
シリアル通信（RS-232、RS-422、RS-485）
CANバス
光ファイバー Campbell Scientificは、プロジェクトのモニタリングに適した独自の通信プロトコルも複数開発しています。PakBus、CPI、EPI、SDI-12、およびCS I/Oなどです。これらのプロトコルの詳細については、お近くのCampbell Scientificオフィスにお問い合わせください。
上記すべてのオプション（無線および有線）は、Modbus、TCP/IP、Ethernet/IP、MQTT/S、HTTP/S、PROFIBUS/PROFINET、BACnet、EtherCATなど、さまざまなプロトコルによってサポートされている通信媒体です。
最適な有線接続オプションを決定する際には、セキュリティ、アドレス指定可能性、および距離という3つの重要な要素に注目してください。有線通信媒体はそれぞれこれらの点で限界があり、プロジェクトの要件を3つすべてにおいて理解することで、最適な選択肢を見つけることができます。 電源
資産の種類、パラメータ、測定頻度がわかったので、システムの電力要件を検討できます。
最適な電源を選ぶ際には、以下の点を考慮してください。 システムと資産の所在地
測定頻度
通信周波数
将来のシステム拡張の可能性 これらの要素すべてが組み合わさり、ある程度の冗長性も備えているため、ほぼあらゆる状況下で測定を継続することが可能です。 立地と太陽光発電
電力供給において、立地条件は最も重要な決定要因です。砂漠に設置されたソーラーパネルは、洞窟に設置されたものよりも1日あたりの日照時間が長くなります。そのため、Campbell Scientific社は、電力予算計算を支援する無料のツールを開発しました。このインタラクティブなプログラムには、いくつかのプリセットが用意されているほか、ユーザー自身の場所や設置場所を追加することも可能です。
注： 温度はバッテリーの健全性と寿命に大きな影響を与えるため、検討したいカスタムロケーションについては、月平均気温を必ず含めてください。
プログラム内では、特定のハードウェアを選択（または独自のハードウェアを追加）し、測定および通信周波数を設定し、システムが完全に消耗するまでの日数を指定できます。すると、計算ツールは、設定された間隔でシステムを稼働させるのに最適なバッテリー容量（アンペア時）とソーラーパネルのサイズ（ワット数）を算出します。
太陽光発電パネルには、単結晶シリコン（Mono-Si）と多結晶シリコン（Poly-Si）が業界で一般的に使用されており、コストに対して中～高効率を実現しています。設置場所のスペースと立地条件によって、どちらのパネルを選ぶかが決まるでしょう。 限られたスペースでは、単位面積あたりの効率が高い単結晶シリコンの方が適しています。
広い設置スペースとコスト重視の場合、ポリシリコンの方が経済的な選択肢となる可能性があります。 以下は、太陽光入力と放電のグラフの例です。 グラフをクリックすると拡大画像が表示されます。 グラフをクリックすると拡大画像が表示されます。...
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著者： Walt Packer | 最終更新日: 03/03/2026 | コメント: 0
バイブレーティングワイヤセンサーの管理は、スプレッドシートの操作、係数の再入力、現場での設定エラーのトラブルシューティングといった煩わしい作業ではありません。VWProjectsは、セットアップの簡素化、エラーの削減、そして小規模な設置から大規模なインフラプロジェクトまで、あらゆる規模のシステムに対応できるよう設計されています。
この記事では、インストールについて説明し、プロジェクト ファイルを構成するための実用的なヒントを紹介し、Wolf Creek Dam での実際の展開で VWProjects を大規模に活用する方法を紹介します。
VWProjectsとは何ですか?
VWProjectsは、手持ち式 VWAnalyzer バイブレーティングワイヤーアナライザー用のプロジェクト管理ソフトウェアです。このソフトウェアを使用すると、センサーパラメータの定義、サイトの整理、ベースラインの管理、そして現場に赴く前にフィールド展開の準備を行うことができます。
VWProjects のセットアップは簡単ですか?
たった 2 つのステップで準備完了です。
ステップ 1: VWProjects をインストールします。
VWProjects をお使いのマシンにインストールするのは簡単です。2つの方法があります。 ネットワーク インストール - ワークステーションに接続している場合は、VWAnalyzer ストレージ スペースで VWProjects 実行可能ファイルを直接見つけます。
直接ダウンロード – VWProjects ページからソフトウェアをダウンロードします。 インストールが完了したら、VWProjects を開いてプロジェクト ファイルの作成を開始します。
プロのヒント:アプリケーション ウィンドウが切れていたり、位置がずれているように見える場合は、Windows キー + 左矢印キーを押してスナップし、画面に合わせてサイズを変更します。
ステップ 2: プロジェクト ファイルを構成します。
VWProjectsを開いたら、次のステップはプロジェクトファイルの設定です。ここでセンサー、サイト、測定パラメータを定義します。
ベースライン読み取り値、ゲージ係数、センサーの標高を入力する
プロジェクトファイルインターフェースには、必要に応じてベースライン値、ゲージ係数、センサー標高を入力するための専用エリアがあります。これらの情報を最初から正しく設定しておくことで、モニタリングプロジェクトのライフサイクル全体を通してデータの正確性と一貫性を確保できます。以下のスクリーンショットでは、これらの情報を追加する場所を示しています。 センサーライブラリを使用して時間を節約する
VWProjectsの最も便利な機能の一つは、内蔵のセンサーライブラリです。ライブラリからセンサーを選択すると、以下のようになります。 サーミスタまたは RTD 係数は自動的に入力されます。
周波数スイープはセンサーの種類に合わせて自動的に調整されます。 これにより、手動によるデータ入力エラーがなくなり、初期セットアップの速度が大幅に向上します。
シリアル番号でセンサーを追跡する
各センサーのシリアル番号をプロジェクトファイルに直接入力することで、資産の追跡と現場検証が容易になります。これは、大規模なセンサーネットワークの管理や現場でのトラブルシューティングにおいて大きな効果を発揮するシンプルなステップです。
容量の限界を知る
VWProjectsとVWAnalyzerは、プロジェクトファイルごとに最大880個の固有センサーをサポートします。マルチユーザーチームの場合、プラットフォームは20ユーザーまで最大40サイトへのアクセスをサポートし、サイトごとに22個のセンサーをサポートします。これらの制限を考慮してプロジェクト構造を最初から計画しておくことで、後々のフラストレーションを軽減できます。
実例：ウルフクリークダム
理論は役に立ちますが、実際のプロジェクトで VWProjects が実際に動作しているのを見ると、その全容がわかります。
米国陸軍工兵隊はウルフクリークダムでVWAnalyzerを使用し、合計193個のバイブレーティングワイヤーセンサーを監視しています。ダムはダム断面に基づいて複数のサイトに分割され、各ステーションには個別のセンサー名が割り当てられていました。VWProjectsでステーションを管理できるため、現場での測定時間が短縮され、すべての測定値はVWAnalyzerからサイトごとに1つのCSVファイルとしてダウンロードされました。
このような大規模な土木インフラのモニタリングでは、整理され、事前に構成されたプロジェクト ファイルがあると便利ですが、さらに重要なのは、時間を節約し、エラーを削減できることです。
VWProjects と...
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著者： Kevin Randall | 最終更新日: 02/17/2026 | コメント: 0
地質専門家（エンジニアおよび地質学者）は、構造物の健全性および地質工学的用途の短期および長期モニタリングに、自動化された現場計測機器をますます使用しています。ほとんどの専門家は、間隙水圧、水位、温度、ひずみ、傾斜、伸長といった一般的な地下および構造物の測定に精通しています。しかし、多くのプロジェクトでは、大気パラメータも補助データとして利用しています（例：降雨量に基づく地滑り危険度モニタリング）。
このような場合、地理専門家は専門分野外のセンサーを選定せざるを得ず、限られた情報に基づいて機器選定を行うこともあります。一方、気象学者は、様々な降水量測定技術の長所と限界を深く理解しています。その結果、降水量は最も多く測定される大気変数の一つであると同時に、最も誤測定されやすい変数の一つでもあります。
この記事では、地質工学および構造健全性アプリケーションに最も関連のある形態である液体の降水に焦点を当てます。
この記事では、以下の内容を取り上げます。 液体降水量の測定方法
標準傾斜バケットを使用する際の一般的なエラーの原因
測定誤差の低減
従来の転倒マスを超えて
センサー比較の概要
精度に影響を与えるその他の原因 液体降水の測定方法
液体の降水量は数世紀にわたって測定されており、目盛り付きの容器を視覚的に監視する単純なものから、液滴のサイズや速度などのパラメータを測定するレーザーベースの降水量計のような複雑なものまで、さまざまな方法で測定できます。
しかし、ほとんどの降水量センサーは、これら2つの極端な例の中間に位置します。今日最も広く使用されているのは、そのシンプルさ、信頼性、そしてメンテナンスの容易さから評価されている転倒枡式雨量計です。
転倒桝式雨量計は、スクリーン付き漏斗で雨水を集め、両面バケツ機構に導きます。片方のバケツが規定の容積まで満たされると、バケツが傾いて空になり、磁気スイッチが作動します。この磁気スイッチの作動は、データ収集システム（データロガー）によってパルスとして記録されます。各傾き（パルス）は、一定の降雨量増分（通常0.01インチまたは0.1mm）に対応します。機構は自動的に排水するため、センサーは最小限のメンテナンスで長期間稼働できます。
図1は、転倒桝式雨量計の内部に備えられた転倒機構の例です。シーソー型の転倒機構が漏斗の真下の円筒内に収納されていることに注目してください。 図1：左 – RainVue™転倒桝式雨量計の外観（上面図）、右 – RainVueセンサーの内部図
現代の研究により、降水量を測定する最も正確な方法は、集水域が地表と面一になるように装置を地中に埋め込むことであることが証明されています。気象学界では、これは世界気象機関（WMO）の規定に基づき、雨量計ピットとして知られています。
WMO（世界気象機関）準拠の転倒マス式雨量計ピットは、風による雨量不足を最小限に抑えるため、オリフィス縁が地面と完全に一致するように、地中ピットに設置されます。ピットは排水性に優れ、堅固な飛散防止グリッドで覆われています。また、雨量計はピット壁から十分に離れた中央に設置され、雨水の飛散を防ぎます。設置場所は平坦で障害物がなく、近隣の障害物は雨量計の高さの2倍以上離して設置する必要があります。
地中埋設型雨量計は、地上設置型雨量計のような誤差を生じさせることなく降水量を測定できるため、最も精度の高い雨量計です。地上に設置されたセンサーは、センサー周囲およびセンサー上部の気流パターンを変化させ、風の影響で雨量計の捕捉不足を引き起こします。この誤差は、転倒枡型雨量計が地上面に設置されたセンサーと比較して測定精度が低下する2つの要因のうちの1つにすぎません。
ピットゲージは気象学上のベストプラクティスですが、ほとんどの地質工学的モニタリングサイトではほとんど実用的ではありません（まったく実用的ではない場合もあります）。
標準傾斜バケット使用時の一般的なエラーの原因
#1 – 風による漁獲不足
地上のゲージは空気の流れを妨げ、風による漁獲不足につながります。
計器本体の周囲を通過する風は、オリフィス上空に乱流と渦を発生させ、液滴を漏斗から逸らす可能性があります。強風下では、この捕捉不足は最大20%に達することもあり、これは液体降水量測定において最も重要でありながら、最も見落とされやすい誤差です。特に風の強い場所では、中程度の風速でも地上雨量計の測定値に大きなバイアスが生じる可能性があります。
図 2 は、最も一般的な転倒枡式雨量計の概要を視覚的に示しています。 図2：一般的な転倒枡型雨量計の4つの形状 – (a) 従来の円筒形、(b) 漏斗状の上面を持つ円筒形、(c) 水文学研究所で開発された空気力学的（プラスチック）形状、(d) カリックス形状またはシャンパングラス形状とも呼ばれる空気力学的（アルミニウム）形状
図 3 は、標準的な円筒形の転倒ます式雨量計に風が及ぼす影響を示したものです。 図3: 風速10m/s（22mph）における2mmの雨滴の雨滴経路に対するゲージの影響を示す図
大気研究の世界では、一般的な4種類の転倒枡型雨量計の形状に風が及ぼす影響を実証するために、2次元および3次元モデリングが行われてきました。Colli (2018) 1が示したような垂直方向の流れに沿ったカラープロットは、空気力学的雨量計が、標準的な形状の雨量計と比較して、集雨器付近で観測される時間平均の気流パターンに異なる影響を与えることを示しています。Colliは、ほとんどの場合、地上に設置された空気力学的雨量計は、並置された直線状の雨量計よりも多くの降雨量を捕捉すると結論付けています。
#2 – 激しい雨の際の測定不足
強度の高いイベントが発生すると、転倒マスでは以下の理由により降雨の一部を逃してしまう可能性があります。 飛散– 激しい降雨時に転倒機構に流入した水が非常に速く流入するため、転倒が起こる前に無視できない量の水が飛散します。
機械的な傾斜/リセット サイクル中に失われる水– 傾斜機構が一方から他方へ動いている間 (遊び場のシーソーのように)、一時的に水を貯蔵するために利用できる較正済み容量によって捕捉される前に、無視できない量の水が失われます (したがって、測定されません)。 測定不足は完全に排除することはできませんが、降水量が少ない場合や平均的である場合、この損失は最小限に抑えられますが、強度が増すにつれて損失は大きくなります。
測定誤差の低減
風による捕捉不足を最小限に抑えるには： 乱流を引き起こす障害物から離れた、開けた場所にゲージを設置してください
オルタネータタイプのフロントガラスを使用してください。
空気の流れの歪みを軽減する、空気力学的に低いプロファイルのゲージ（Campbell Scientific RainVue 10または20など。後ほど詳しく説明します）を検討してください 高強度の測定不足を減らすには: キャリブレーションと補正アルゴリズムを適用します (これについては後で詳しく説明します)。 激しい嵐が頻繁に発生する地域では、代替の測定技術を検討してください。 これらのアプローチはエラーを減らすものであり、エラーを完全に排除するものではないことを理解することが重要です。
エンジニアリングのポイント：風への露出と降雨量は、センサーの精度仕様と同等以上に重要です。設置場所が風が強かったり、激しい嵐が頻繁に発生したりする場合は、センサーの選定と設置の詳細が重要になります。
従来の転倒桝を超えて
転倒桝は経済的で耐久性があり、導入も容易なため、依然として標準的な選択肢となっています。本質的に捕捉不足や計測不足の影響を受けやすいものの、既知の誤差は用途のニーズに応じて許容できるため、転倒桝はほとんどの用途において依然として有効な選択肢です。しかしながら、プロジェクトのニーズによっては、他の技術にも大きなメリットがあります。 計量計 – あらゆる降水強度と降水タイプに対応
光学センサー...
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著者： Colin Archambault | 最終更新日: 08/19/2025 | コメント: 0
バイブレーティングワイヤー測定にVSPECT ®テクノロジーを使用している場合、各測定の品質をどのように検証しますか?
VSPECT テクノロジーは、規定数値を考えるだけでなく、あらゆる測定の面においてある品質を理解するために設計されています。 バイブレーティングワイヤーセンサーの固有振動数を上回ることで、VSPECT は診断値を生成します。 これにより、データが確実で信頼性が高く、すぐに使用できる状態であるかどうかを確認できます。
Campbell Scientificが販売するすべてのバイブレーティングワイヤーインターフェースには、VSPECTテクノロジーが搭載されています。 さらに、バイブレーティングワイヤーアナライザー（VWAnalyzer）は、 測定ごとに明確で詳細なレポートを生成することができます。 しかし、真の疑問はあり、このテクノロジーから得られるすべての情報を得ていますか？
このブログ記事ではVSPECT の診断パラメータと設定について説明し、それらが何であるか、何をするか、そしてそれらを使用して可能な限り最も信頼性の高いデータを取得する方法を詳しく説明します。
スマート設定から始める
周波数スイープ
VSPECTは安心で300～6,500Hzの周波数範囲をカバーしており、これはほとんど最新のバイブレーティングワイヤーセンサーの動作範囲を網羅しています。これは一般的な用途には十分ですが、センサーの想定出力に合わせて掃引を調整することで、測定品質を向上させることができます。その理由は以下のとおりです。 目標励起-範囲を狭めると、必要な場所にのみエネルギーが集中し、信号強度が向上し、騒音が低減します。
信頼性の向上– 範囲を狭めると無関係な周波数がブロックされるため、表示されている信号がセンサーのものであり、他の何かからのものではないことがわかります。 しかし、ここでの「スイープ」とはどういう意味でしょうか？VSPECTにおけるスイープとは、ワイヤーを急激に引っ張るのではなく、周波数範囲全体にわたって緩やかに励起することを意味します。励起周波数を適切な範囲でスイープすることで、センサーは共振周波数付近で励起され、正確で再現性の高い測定値が得られます。
励起設定
VSPECT対応デバイスは柔軟性を考慮して設計されており、様々な設置条件に合わせて複数の励起レベルを提供します。
デフォルトでは、励起電圧は5ボルトに設定されています。これはほとんどのアプリケーションで問題なく機能し、信頼性の高い高品質の測定値を提供します。しかし、場合によっては、励起電圧を12ボルトに上げると顕著な違いが生じることがあります。なぜでしょうか？励起電圧が高いほどセンサーに送られるエネルギーが増加し、より強い信号を生成することができるためです。
数百メートル以上といった非常に長いケーブルを敷設する場合、より強い信号は特に有効です。このような状況では、余分なエネルギーがケーブル抵抗や減衰による信号損失を補い、データの正確性と信頼性を確保します。
より高い励起が意味を持つとき
励起を高めることは、次のようないくつかの状況で特に役に立ちます。 ノイズの多い環境– 励起強度を上げると、返される信号の振幅が大きくなり、信号対雑音比 (SNR) が向上し、信号が背景の電気ノイズを上回るようになります。
センサーの応答が弱い– センサーの応答が良好でない場合は、より強い励起を適用すると信号応答が強化され、より注意な戻り信号が生成され、より顕著な戻り信号が生成され、測定の信頼性が向上します。 低励起が意味をなす場合
逆に、高周波モニタリングには低励起が最適です。最新のVSPECT対応機器は処理能力が向上し、1秒に1回（1Hz）という高頻度でセンサーの読み取りが可能になりました。しかし、このような場合、次の読み取り開始時にセンサーが前回の励起による振動状態のままになっているのは望ましくありません。
この重複を防ぐため、新型デバイスでは励起レベルを2ボルトと低く設定できます。これにより、センサーは読み取りの間に十分な安定時間を確保でき、残留振動による干渉を回避し、より正確な結果が得られます。
VSPECT 対応デバイスは、設置ニーズに合わせて 3 つの励起レベルを提供します。 励起
いつ使うか 5 V（デフォルト）
ほとんどのセンサーとセットアップでうまく機能します 12V
長いケーブル配線、ノイズの多い環境、または弱いセンサー信号に最適 2V
高周波読み取りに最適で、次の読み取りサイクルでセンサーが振動するのを防ぎます。 励起強度が高ければセンサーの寿命は短くなるのでしょうか？研究結果をご紹介します。
良いニュース: より高い励起レベル (推奨範囲内) を使用すると、バイブレーティングワイヤーセンサの寿命が短くなるという信頼できる証拠はありません。
実際のところ、強い励起がこれらのセンサーの早期摩耗、疲労、または故障を引き起こすことを示す研究は発表されていません。むしろその逆で、ノルウェー地質工学研究所（NGI）による長期研究では、25年以上にわたる継続的な励起の影響が調査されています（https://www.tib.eu/en/search/id/BLCP:CN071467090/A-case-study-of-vibrating-wire-sensors-that-have/）。その結果は？数十年使用した後でも、センサーワイヤーに測定可能な疲労や損傷は見られませんでした。
そのため、センサーがそれに対応できるように構築されていることを知っていれば必要に応じて自信を持ってより高い励起レベルを使用できます。
診断を理解する
測定された周波数は重要な結果ですが、追加の診断機能は信号の品質を評価する上で重要な役割を果たします。これらの診断機能は、報告された周波数が正確であるだけでなく、信頼できるものであることを確認するのに役立ちます。
測定を適格とするための追加診断を重要度順に示します。
#1 – SNR: 診断のMVP
これは最も重要な診断情報です。センサーのメイン信号と近傍の最も強いノイズの比率を示し、信号が干渉からどれだけ明確に区別されているかを示します。 SNR > 3 → 良好な信号（通常）
SNR > 10、100、または1,000 → クリーンな環境で優れた信号
SNR ≈ 1～3...
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著者： Eric Schmidt | 最終更新日: 04/29/2025 | コメント: 0
計測機器とモニタリングの世界に入ったとき、専門用語がいかに蔓延しているかにすぐに気づきました。まるで同じことを説明するのに多くの言い方があるように感じました。会話の相手と自分が同じことを言っているのかどうか確信が持てないことがほとんどでした。そこでこの記事を書きました。この記事の目的は、私が特に難解だと感じたり、よく誤解されたりする用語をいくつか解説することで、こうした混乱を少しでも解消することです。
さて、私はこれらの定義に関する究極の権威を自称しているわけではありませんし、ましてやそれらを石に刻み込もうとしているわけでもありません。皆さんのご意見をぜひお聞かせください！もし、つまずいた用語や、この分野で異なる定義の使われ方に気づいた場合は、下のコメント欄にご記入ください。この記事では取り上げなかった用語もたくさんありますので、今後の記事でそれらについて掘り下げていくのが楽しみです。一つずつ用語に触れながら、コミュニティ全体で共通の理解を深めていきましょう。
この記事では多くの定義を取り上げます。定義間を簡単に移動したい場合は、以下のリンクリストをご覧ください。 先進データ収集システム（ADAS）
データ収集システム（DAQ）
データロガー
データロギングシステム
完全自動データ収集システム
完全手動データ収集システム
ゲートウェイ
ゲージ
計測器
リーフ
測定装置
監視システム
ノード
プローブ
プログラマブルロジックコントローラ（PLC）
リモートターミナルユニット（RTU）
半自動データ収集システム
センサー
監視制御およびデータ収集（SCADA）
トランスデューサー DAQとは何ですか？（その他のシステム用語）
現場でのデータ収集と管理に関しては、様々な用語が飛び交い、時には同じ意味で使われることもあります。ここではそれらを分かりやすく説明します。 DAQ（データ収集システム）
DAQ（データ取得システム）は、本質的には包括的なパッケージです。物理的な状態を測定するセンサー、それらの測定値を取得または受信するデータロガー、データを送信する通信手段、そして分析、可視化、レポート作成を通じてそれらすべてを理解するのに役立つソフトウェアが含まれます。
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ADAS（先進データ収集システム）
ADASはDAQのより高度なバージョンと考えてください。一般的なDAQの機能に加え、リアルタイム分析、リモートアクセス、高度な自動化といった追加機能を備えています。これらのシステムは、高頻度のデータ収集や現場でのより複雑な分析など、速度と精度が重要となる状況で特に役立ちます。
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データロギングシステム
これは通常、DAQの「データロギング」部分のみを指します。データのキャプチャと保存に重点を置いており、センサー、通信、または処理ソフトウェアは必ずしも含まれません。
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監視システム
DAQ と互換性のある、より広義の用語です。監視を実行するシステム全体を説明するために、よりカジュアルに使用されることもあります。
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SCADA（監視制御およびデータ収集）
SCADAは監視制御データ収集（Supervisory Control and Data Acquisition）の略です。これらのシステムは監視にとどまりません。電力・エネルギー、水処理、石油・ガス、製造業といった業界で、リアルタイムの制御と意思決定を目的として設計されています。計測、分析を行い、その後、バルブの開閉や機器への電力供給といったプロセスを自動的に開始します。
定義リストに戻る ゲートウェイとノード: 違いは何ですか?
「ゲートウェイ」という言葉は、計測機器・監視業界で注目を集めています。カンファレンスや展示会で、ゲートウェイを製造しているかどうか尋ねられることがよくあります。たいていは、ゲートウェイが必要だと誰かに言われたことがきっかけです。よく使われるバズワードですが、その意味やシステムへの適合性について、よく理解していない人が多いようです。そこで、関連用語とともに、ゲートウェイについて解説しましょう。 ゲートウェイ
ゲートウェイは、異なる通信システム間の「通信」を支援するデバイスです。DAQとサーバーやクラウドなどの外部システム間でデータを転送するブリッジとして機能します。
ゲートウェイの最も一般的な例の一つは、無線モジュールとセルラーモデムの両方を備えたデバイスです。この構成では、ゲートウェイはフィールド測定「ノード」から無線経由でデータを受信し、セルラーモデムを使用してそのデータをサーバーに送信します。しかし、ゲートウェイは無線とセルラーだけに限定されるわけではなく、あらゆる通信プロトコルの組み合わせを接続できます。例えば、ノードからデータを収集し、衛星経由で送信する有線RS-485/Modbusシステムなどが挙げられます。
実際、この定義によれば、多くのCampbell Scientificデータロガーはゲートウェイとして機能します。例えば、RF407シリーズスペクトラム拡散無線を搭載したCR6自動監視プラットフォームは、複数のCRVW3（バイブレーティングワイヤー式データロガー）からデータを受信し、 CELL200シリーズ セルラーモデムを使用してそのデータをサーバーに送信できます。
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データロガー
データロガーは、センサーや計測機器からのデータを自動的に測定し、そのデータを保存するデバイスです。ほとんどのデータ収集システムのバックボーンとして考えてください。
データロガーの中には、無線、携帯電話、衛星通信など複数の通信手段に対応しているものもあれば、単一の通信手段しか使用できないものもあります。データロガーが複数のシステムと通信し、データを外部に送信できる場合、ゲートウェイとしても機能します。しかし、必ずしもそうとは限りません。すべてのデータロガーがゲートウェイとして使用されるわけではなく、多くのデータロガーは大規模システム内のノードとしてのみ使用されます。
データロガーとゲートウェイやノードとの違いは、その主な役割である、センサーを測定し、その測定結果を確実かつ自動的に保存することです。
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PLC（プログラマブルロジックコントローラー）
SCADAシステムにおいて、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）は運用の頭脳のような役割を果たします。PLCは産業用コンピュータであり、リモートターミナルユニット（RTU）などのデバイスからデータを取得し、分析して制御信号を送信することで、様々なアクションを自動化します。例えば、モーターのオン/オフ、ダムのゲートの開閉、送水ポンプの起動などです。
PLCはスタンドアロンのユニットとして考えられがちですが、データロガー（Campbell Scientific社製など）もこの役割を担うことができます。データロガーに出力機能があれば、SCADAシステム内でシンプルなPLCとして機能し、データと制御の両方を1つのコンパクトなデバイスで処理できます。
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ノード
ノードとは、センサーからのデータを測定し、ゲートウェイに送信するシステムまたはデバイスです。データロガーとは異なり、ノードはデータを長期保存する必要はありませんが、保存することも可能です。ノードの役割は、測定を行い、通常はリアルタイムでデータを渡すことです。
ほとんどのシステムでは、複数のノードが単一のゲートウェイに接続され、測定データが1つの中央ポイントに集約されるネットワークが形成されます。Campbell Scientificのデータロガーは、このようなセットアップにおいてノードとしてよく使用され、センサーデータを取得し、ベースステーションに送信したり、ベースステーション経由で送信したりします。
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リーフ
「リーフ」とはDAQにおけるノードの別名ですが、小さな違いが1つあります。それは、ノードネットワークの分岐の末端に位置するということです。つまり、下流の他のノードには接続せず、データの受け渡しにも使用されません（無線ネットワークにおけるリピーターの機能とは異なります）。リーフは、単にその分岐の終点に過ぎません。
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RTU（リモートターミナルユニット）
RTUは、SCADAシステムで使用される堅牢で信頼性の高いフィールドデバイスであり、センサーデータの測定、送信、そして場合によってはプロセス制御にも使用されます。多くの場合、RTUはセンサーからデータを収集し、中央のSCADAシステムにデータを送信するために使用されます。
RTUは制御タスクを処理できますが、その役割は通常PLCで担われることが多いです。しかしながら、Campbell Scientificのデータロガーは、幅広いアナログおよびデジタル信号を出力できるため、現場で柔軟かつ強力なRTUとして機能します。
定義リストに戻る センサーとは何でしょうか? (そしてなぜこんなに多くの名前があるのでしょうか?)
物理現象を測定する装置には、様々な用語が使われていることにお気づきでしょう。ここでは、私が長年目にしてきた用語をいくつかご紹介します。ただし、これは決して網羅的なリストではありませんのでご了承ください。 センサー
センサーは、温度、圧力、光、動きの変化など、物理世界で起こっていることを検出し、それを通常は電気的または光学的な、人間が読み取れる信号に変換するデバイスです。
例えば、熱電対は温度変化を感知し、それを微小な電圧（ミリボルト信号）に変換します。水銀温度計も、ガラス管内で水銀を膨張させることで温度に反応し、その温度を視覚的に読み取ることができるため、センサーとみなされます。センサーによって「言語」は異なりますが、いずれも私たちの周囲で何が起こっているかを理解するのに役立ちます。
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計測器
計測器はセンサーよりも広義の用語で、物理量を測定、監視、または制御するために使用されるあらゆるデバイスまたはシステムを指します。完全なパッケージとして考えてください。
例えば、デジタルマルチメーターは計測器です。電圧、電流、抵抗を測定できるだけでなく、結果を処理して表示することで、実際に情報を活用できます。計測器にはセンサーが内蔵されている場合もありますが、それ以上の機能を備えており、データの解釈や活用を支援します。つまり、計測器はデータをより有意義なものにしてくれるのです。
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トランスデューサー
トランスデューサーとは、ある形態のエネルギーを別の形態のエネルギーに変換する装置です。通常、物理的な入力（圧力や力など）を、測定可能な電気信号に変換します。
「センサー」と「トランスデューサー」はよく同じ意味で使われますが、密接に関連しているので問題ありません。主な違いは？センサーは電気または光の出力を出すのに対し、トランスデューサーは何かを電気信号に変換することを指します。つまり、すべてのトランスデューサーはセンサーですが、すべてのセンサーがトランスデューサーであるとは限りません。
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プローブ
プローブとは、測定対象の環境またはシステムに直接設置するように設計されたセンサーまたはトランスデューサーの一種です。通常、プローブには、監視対象に直接接触するセンシング素子が備わっています。
例えば、pHプローブは液体中に設置され、作用が起こっている場所で酸度を測定します。プローブの重要な特徴はその形状です。物理的に「液体中に入り込み」、発生源で測定できるように作られています。
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ゲージ
ゲージとは、値を直接表示するために使用される計測機器で、機械式またはアナログ式が一般的です。圧力、液面、機械寸法の測定によく使用されます。
ゲージには機械式のものもあれば、センサーのように電気信号や光信号を出力するものもあります。実際、「ゲージ」と「センサー」という用語は、特に測定と表示の両方を行う機器の場合、同じ意味で使われることがあります。例えば、ひずみゲージは電気信号を出力しますが、土壌テンシオメーターは目視で読み取るダイヤルを備えている場合があります。
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測定装置
これは、物理的なパラメータを測定するために使用されるあらゆるツールまたはシステムを指す包括的な用語です。センサー、計測器、プローブ、ゲージ、あるいは統合されたセットアップ全体を指す場合もあります。
例えば、レーザー距離計は測定機器に該当します。距離を検知するセンサー、測定値を表示するディスプレイ、さらにはデータを保存または送信するためのソフトウェアが組み込まれている場合もあります。何かを測定できるのであれば、この包括的な用語に該当します。
定義リストに戻る 手動、半自動、それとも自動？ワークフローについてお話しましょう。
計装システムは、完全な手動から完全自動化まで、さまざまな形態をとります。このセクションでは、その線上にあるいくつかの個別のポイントを定義したいと思います。 完全手動データ収集システム
完全に手動のデータ収集システムでは、私が「データストーリー」と呼ぶ部分のあらゆる部分を人が処理します。つまり、手作業で測定を行い、ログブックやフィールドノート（Rite in the Rain ®など）に記録し、その後、そのデータを手作業で処理するのです。自動化は一切ありません。
このアプローチには明確な利点がいくつかあります。導入コストが低く、導入も簡単で、複雑なシステムやソフトウェアを習得する必要もありません。しかし、手動システムには課題もあります。人為的ミスが発生しやすく、精度にばらつきがあり、時間がかかりがちで、時間の経過とともにコストが積み重なっていくのです。さらに、作業スケジュールにも制約されます。ほとんどのデータは週または月に1回、現場訪問時にのみ収集されるため、この方法は非常に時間がかかります。
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半自動データ収集システム
半自動システムは、完全な手動システムと完全な自動システムの中間に位置し、プロセスのどの部分が自動化されているかに応じて、いくつかの方法で定義します。
1 つのバージョンでは、人が手動で測定を行い、それをタブレットまたはフィールド コンピューターに入力して、データをデジタル化して保存します。
もう1つの方法は、センサー（トランスデューサーとも呼ばれます。上記参照）を使用して測定を行うものの、データは手動で収集するというものです。こちらの方が最もよく見られる方法です。例えば、掘削孔に圧電計を設置しているものの、データロガーに接続していない場合があります。その場合、代わりにVWAnalyzerなどの読み取り装置を使用して、現場で手動で測定値を取得します。
この設定により、完全な手動システムと比較して精度が向上し、人的エラーも軽減されます。しかし、各センサーを実際に人が確認する必要があるため、データ収集に時間がかかり、継続的な人件費が発生します。これは、手動システムで直面する課題の一部です。
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完全自動データ収集システム
完全自動化されたデータ収集システムでは、測定からデータの保存・送信まですべてが電子的に行われ、システムの稼働後は人為的な介入は一切不要です。センサーはデータロガーに接続され、データを記録し、コンピューター、サーバー、またはクラウドに保存または送信して、表示・処理を行います。
メリットは何でしょうか？これらの自動化DAQは、非常に正確で効率性が高く、手作業では到底及ばない速度でデータを収集できます。初期投資は高額になるかもしれませんが、自動化システムは時間の経過とともに利益を生むのが一般的です。なぜなら、現場に人員を派遣して手動でデータを収集するのは継続的なコストであり、しかもすぐに積み重なっていくからです。一方、自動化されたシステムは、最小限のメンテナンスで何年も運用でき、現場への再訪問も不要です。
自動化における課題の一つは、学習曲線です。この種のシステムの設定と管理には、ある程度の専門知識が必要になる場合があります。しかし、幸いなことに、これは容易になってきています。多くの企業が、システムをより使いやすくするために尽力しています。Campbell Scientificでは、Short Cut プログラムジェネレーターなどの便利なツールを提供しており、自動化機器の初心者でも簡単に設定・使用できるよう、常に革新を続けています。
定義リストに戻る 最後に
以前、テクニカルライターとして働いていた時に、言葉の持つ力の大きさを実感しました。適切な言葉は、情報を伝え、啓発し、教育することができます。しかし、間違った言葉は、人を混乱させ、圧倒し、疑問を抱かせてしまう可能性があります。
この記事を通して、計装関連の難解な専門用語を「えっ、何？」というレベルから「ああ、わかった」というレベルに引き上げたいと思っています。この記事を読んで、少しでも理解が深まったなら、それは私にとって大きな喜びです。
これはほんの始まりに過ぎません。もし、他に混乱を招くような用語に出会ったり、ご自身の経験に基づいて異なる定義をお持ちの方がいらっしゃいましたら、ぜひお聞かせください。この分野でよりスマートに、より明確にコミュニケーションをとるために、会話を続け、共通の語彙を構築していきましょう。
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著者： Eric Schmidt | 最終更新日: 02/18/2025 | コメント: 1
CR6 データロガーに AM16/32B マルチプレクサを実際にいくつ追加できますか? どの時点で限界に達しますか? 本当に安全なのは何ですか?
Campbell Scientific のインフラストラクチャ グループのアプリケーション エンジニアとして、CR6 やその他のデータロガーを最大限に活用する方法、具体的にはできるだけ多くのセンサを接続する方法について、多くの顧客から質問を受けます。配線の束を見つめながら、「マルチプレクサをあと 1 つ追加できるだろうか?」と考えたことがあるなら、このブログ記事はあなたにぴったりです。
この記事では、セットアップを複雑にすることなく、AM16/32B マルチプレクサを CR6 に追加する最も安全で効果的な方法について説明します。
始める前にいくつかの基本ルール
テトリスのハイステークス ゲームのようにマルチプレクサを積み重ね始める前に、覚えておくべき重要な点がいくつかあります。 以下のソリューションは安全です。もちろん、限界をさらに押し上げることもできますが、それには高度な専門知識、カスタム プログラミング、追加のサポートが必要です。この記事に記載されている構成は、チャンネルの最大化と管理のしやすさの適切なバランスを実現しています。
クロック ラインは共有されます。各リセット ラインに固有のチャンネルがある限り、これは問題ありません。ただし、1 つのポートに 3 本以上のワイヤを取り付けるのは難しいため、ポートごとに最大 3 本のワイヤと限定します。
コードを記述するには、CRBasic プログラミング言語を使用する必要があります。(Windows 用のShort Cut プログラム ジェネレータでは、これらの設定は実行できません。) これらの基本ルールを念頭に置いて、さまざまな種類のセンサを使用したさまざまな構成オプションを見てみましょう。
4 x 16 モードの 3 つの AM16/32B を備えたバイブレーティング ワイヤ センサ 図をクリックすると拡大表示されます。 表をクリックすると拡大表示されます。 バイブレーティング ワイヤ...
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著者： Eric Schmidt | 最終更新日: 12/17/2024 | コメント: 0
音楽は常に私の人生の一部でした。ピアノを 10 年間、オーボエを 6 年間、そしてバンドや交響楽団で数え切れないほど演奏してきました。そのため、Campbell Scientificに入社してバイブレーティング ワイヤ センサについて学んだとき、音楽の可能性に興奮しました。その結果は？ クラックメータが「ジングルベル」を演奏するようになりました。下のビデオをご覧ください。 このブログ記事では、Campbell Scientific CR6 データロガーを使用して、6 つのステップでビデオがどのように作成されたかを説明します。
#1 – セットアップの構築
ビデオで最初に目につくのは、Campbell Scientifcで構築した 5 台の Geokon 4420 クラックメータを備えたセットアップです。私たちはトレーニング クラスでこれらのデバイスを頻繁に使用して、センサを取り付けて読み取りを行うのがいかに簡単かを人々に示しています。このホリデー プロジェクトで最も重要な機能は、端にある小さな黒いホイールで、これにより変位を正確に調整できます。このトグルを使用して、各センサを特定の音に調整できました。
#2 – 周波数範囲の決定
すべてのバイブレーティング ワイヤー センサには周波数範囲があり、曲に使用できる音符の数が制限されます。私が使用したセットアップでは、この範囲がさらに制限されました。各クラックメータの音符範囲を決定するために、CR6 にセンサを取り付け、変位を最低点に調整し、LoggerNet ソフトウェアを使用して周波数をチェックしました。次に、張力を最高点まで上げ、その周波数も記録しました。このプロセスにより、各楽器の演奏可能な範囲を特定できました。「周波数音符チャート」をすばやく検索すると、曲に適した音が明らかになりました。
#3 – 曲の選択と音のチューニング
6 音以下のホリデー ソングを検索した結果、完璧な一致が見つかりました。「ジングルベル」のコーラスです。各クラックメータ装置のテンション ホイールを使用して、必要な各音にチューニングしました。新しいスキャンを待つことで、周波数の変化を確認でき、時間のかかる反復プロセスを経て、各クラックメータを小数点以下 3 桁まで非常に正確な音にチューニングすることができました。
#4 – 曲のプログラミング
次の部分は難しかったです。スキャン レートに合わせて曲をループ再生するプログラムを CRBasic で作成する必要がありました。以下はそのプログラムの一部のスクリーンショットです。遅延機能が使用されているのがわかります。これにより、ノートを長く保持できるようになりました。最後に、ノートと遅延の数を数え、その数に 2/3 秒を掛けて、スキャン レートの長さを計算しました。 #5...
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著者： Eric Schmidt | 最終更新日: 11/05/2024 | コメント: 3
How much is too much? Did you know that stress and strain can negatively impact your infrastructure? In this blog article, I’ll share a brief explanation of what you should know to protect the health of your critical structures.
Infrastructure across the US and around the...
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著者： Eric Schmidt | 最終更新日: 08/20/2024 | コメント: 1
What’s inside your data-acquisition system enclosure? If you look inside, will you find a CR6 Automated Monitoring Platform that can unlock flexibility with unmatched reliability for your field research and data collection needs? For these reasons, the CR6 is an ideal choice for researchers and...
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著者： Michael Adams | 最終更新日: 07/02/2024 | コメント: 0
Think of yourself as a chef in a high-end restaurant, crafting a delicate soufflé. Just as precise temperature control in your oven is crucial to achieving the perfect rise and texture, accurate temperature measurement is vital in scientific and industrial applications. But what if your...
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著者： Michael Adams | 最終更新日: 06/18/2024 | コメント: 0
Imagine upgrading your car with the latest technology—all without needing to purchase a brand-new vehicle! At Campbell Scientific, we’re doing just that for data acquisition. Our innovative controller area network peripheral interface (CPI) protocol is like a high-tech upgrade for your automated monitoring platform, enhancing...
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著者： Michael Adams | 最終更新日: 06/04/2024 | コメント: 0
今日のめまぐるしく変化する世界では、正確かつ迅速なデータ取得が不可欠です。この重要なニーズに応えるには、最大毎秒200回というかつてない速度でデータを取得する必要があります。このブログ記事では、その方法について解説します。
先駆的なデータ収集
Campbell Scientificは、データ取得技術の最先端を行く革新的なバイブレーティングワイヤーインターフェースとして、 Granite™ VWire 305 8チャンネルダイナミックバイブレーティングワイヤーアナライザーを開発しました。 VWire 305はすでにご利用いただいている CR6自動監視プラットフォームとシームレスに連携します。また、高度なコントローラエリアネットワーク周辺機器インターフェース（CPI）通信プロトコルを採用することで、比類のない柔軟性と性能を実現し、インフラ業界における新たな基準を確立します。
スピードと精度の再定義
VWire 305は、構造プロジェクトだけでなく一部の地盤工学プロジェクトにも不可欠な精度、効率、そしてスピードを実現し、データ収集に革命をもたらします。従来の静的測定方法では、情報に基づいた意思決定に必要な包括的かつ即時のデータを得ることが困難でしたが、VWire 305は動的機能によって状況を一変させます。 毎秒20回、50回、100回、さらには200回の測定速度
リアルタイムのデータの正確性により、監視対象の現象を徹底的に理解できます VWire 305は、静的モニタリングから動的モニタリングに切り替えることで、長周期測定に伴う不確実性を排除します。動的モニタリングは、ひずみ、荷重、変位、間隙水圧の急激な変化や変動に関する詳細な情報を提供します。この機能は、実験室での試験や大規模構造物のシステム挙動をより深く理解したい場合に不可欠です。
VSPECT®テクノロジーの威力
VWire 305の優れた性能の核となるのは、特許取得済みのVSPECTバイブレーティングワイヤー測定技術です。この技術と複数のアナログ-デジタル（A/D）コンバータを組み合わせることで、VWire 305は高精度かつ正確な測定を実現します。 おすすめ: VSPECT Essentialsページにアクセスすると、VSPECTテクノロジーについてさらに詳しく理解できます。 シームレスな統合による機能強化
VWire 305は、その統合機能により汎用性をさらに高めています。このアナライザーは、以下を含む幅広い標準バイブレーティングワイヤーセンサーと互換性があります。 ひずみゲージ
ロードセル
クラックメーター
ストランドメートル
圧電計 それだけでなく、VWire 305 を Granite Volt 108または116 5V アナログ入力モジュールと組み合わせて、非振動ワイヤ センサーをサポートし、さまざまなセンサー タイプで高速測定を容易に行うことができます。
これらすべての機能は CR6 の単一の CPI ポートを介してアクセス可能であり、データ取得において比類のない柔軟性とパフォーマンスを提供します。*
データ収集の変革：主な機能と利点
念のためお伝えしますが、VWire 305は最先端技術を搭載しているだけではありません。むしろ、データ取得へのアプローチを根本から変革する製品です。このアナライザがお客様に何を提供できるかについて、ぜひ知っておいていただきたい重要なポイントをいくつかご紹介します。VWire 305の特徴： 互換性と最適なパフォーマンスを確保するためにバイブレーティングワイヤー センサー用に設計されています。
1 秒あたり最大 200 回の測定速度でデータを取得できる高速測定機能を備えています。
複数の A/D コンバーターを使用して正確な測定を実現するVSPECT テクノロジーにより、精度を実現します。
静的な測定値を詳細で動的な洞察に変換する動的モニタリング機能を備えています。
Volt モジュールと統合して機能を拡張し、非バイブレーティングワイヤーセンサーを含めます。 データ収集をリードする
VWire...
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著者： Michael Adams | 最終更新日: 05/07/2024 | コメント: 0
Who doesn’t want an infrastructure solution that has a low cost of ownership through flexibility and expandability? This aspect is crucial in every decision we make, as it directly impacts the value we bring to our customers.
At Campbell Scientific, our guiding principles revolve around putting...
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著者： Michael Adams | 最終更新日: 04/23/2024 | コメント: 0
Have you read the South Dakota: Rock Stability in Large Underground Excavation case study? It’s a short and interesting read, so check it out if you haven’t already. In this blog article, we’ll take a deeper look at Campbell Scientific’s role in a large-cavern, hard-rock...
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著者： Eric Schmidt | 最終更新日: 03/05/2024 | コメント: 0
Did you read our Southwest: Solving the Mystery of Erroneous Dam Monitoring Data case study? Want to get some more details? In this article, we’re going to take a closer look at that case study. If you haven’t read the case study yet, please do...
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著者： Michael Adams | 最終更新日: 01/08/2024 | コメント: 0
地盤工学アプリケーションにCR6 自動監視プラットフォーム をご利用でない場合、計測・監視ネットワークの成功に役立つ重要なメリットを逃している可能性があります。データ収集システムに関する30年の経験に基づき、CR6が地盤工学アプリケーションに最適な自動監視プラットフォームである理由を解説します。
柔軟性とその他の利点
ご存知ないかもしれませんが、CR6はあらゆる計測タスクに対応できる比類のない柔軟性を備えています。CR6は、1つの自動監視プラットフォームでこれほど多くの機能を提供できるという点で他に類を見ない製品です。 アナログまたはデジタル機能に合わせて個別に設定できる12個のユニバーサル入力
優れた測定解像度と使いやすさを提供する24ビットA/Dコンバータ
50ナノボルトの極めて高い測定分解能で、測定値のわずかな変化も区別できます。
ウェブブラウザ経由で直接接続するための埋め込みウェブページ
特許取得済みのVSPECT®スペクトル解析技術を使用した静的バイブレーティングワイヤー測定のサポート
SDI-12、RS-232、RS-485 を使用したシンプルなシリアル センサー統合と測定
SPI、Modbus、SMTP/TLS、HTTP(S) など、さまざまな通信およびインターネット プロトコルをサポートする複数のデジタル入力 現時点では、お客様のプロジェクトでは複数のセンサーインターフェースオプションや50ナノボルトの測定分解能、あるいはあらゆるブラウザから内部Webページにアクセスできる機能さえも必要とされないかもしれません。しかし、これらの機能と特徴は、ローガンオフィスで製造・出荷されるすべてのCR6に搭載されており、必要な時にいつでもご利用いただけますのでご安心ください。
CR6は柔軟性に富み、複数のベンダーのセンサーオプションとの統合が可能です。つまり、既存のセンサーを新しい機器に交換する必要はありません。
CR6で私が特に感銘を受けたのは、その校正です。CR6をご購入いただくと、-55℃～+85℃の温度範囲において、弊社の仕様書に記載されている精度を満たすことが保証されます。
この自動監視プラットフォームは消費電力が低いことをお伝えしましたか？CR6の静止電流は1ミリアンペア未満です。限られた電源リソース（ソーラーパネルやバッテリーなど）に依存している場合に最適です。
土木業界特有のメリット
CR6の設計に着手した当初、私たちは土質工学業界に特化したプラットフォームを設計することを念頭に置いていました。Campbell Scientificでは、特にセンサーが恒久的に設置される用途において、バイブレーティングワイヤー技術とうまく連携するプラットフォームを構想しました。
ご存知ないかもしれませんが、当社はバイブレーティングワイヤー技術において豊富な経験を有しています。実際、最初のバイブレーティングワイヤーセンサーインターフェースであるAVW1を1986年に開発しました。バイブレーティングワイヤーセンサーは地盤モニタリングの王者ですが、RS-485、SDI-12、4-20mA、レシオメトリックmv/Vセンサーといった他の技術の重要性も認識していました。多くの地盤プロジェクトにおいて、プロジェクトプランナーや資産所有者はこれらのセンサー技術をすべて必要としています。CR6は非常に幅広い柔軟性を備えているため、これらの様々なセンサー技術と統合でき、地盤センサーメーカーが再販する自動モニタリングプラットフォームとして好まれています。実際、CR6は地盤センサーメーカーによる社内センサー検証や校正にもよく使用されています。
実用的なアプリケーション
CR6がバックグラウンドで動作し、あらゆる種類の測定を行うアプリケーションはおそらく数千に上ります。データはクラウドホストまたは中央サーバーにアップロードされるか、無線ネットワークを介して中央PCに遠隔測定されます。
プロジェクトには大規模なものもあれば、小規模なものもあり、どのプロジェクトも正確で信頼性が高く、実績のある自動監視プラットフォームに依存しています。CR6は世界中で数多くの重要なプロジェクトで活用されていますが、ここではその中からいくつかを簡単にご紹介したいと思います。
香港珠海マカオ橋（HZMB） 現在、HZMBは全長29.6km（18マイル）で世界最長の海上橋です。この橋は過酷な気象条件にさらされるため、全長にわたる構造健全性を監視することが不可欠です。このプロジェクトでは、CR6と高速Granite™ VWire 305ダイナミックバイブレーティングワイヤーアナライザを組み合わせることで、比類のない長期安定性とバイブレーティングワイヤーセンサーの真のゼロ復帰を実現しました。
橋周辺では雷雨が発生する確率が高いため、橋沿いの長距離通信回線を接続するために光ファイバー-イーサネットコンバータが選択されました。各CR6は橋の全長にわたって専用の設置場所に配置され、各設置場所に指定されたセンサーの数に対応するために複数のVWire 305アナライザーが備え付けられています。
バイブレーティングワイヤー センサーの使用に加えて、顧客は各 CR6 に陽極ラダー腐食センサーを提供して設置し、プロジェクトの存続期間中の腐食深さの変化を監視しました。
詳細については、香港：世界最長の海上横断の長期モニタリングのケース スタディをお読みください。
カナダ高架道路 CR6と複数のVWire 305アナライザは、コンクリート高架橋の構造健全性と主応力を監視するプロジェクトにも使用されました。VWire 305は多チャンネル同時測定が可能なため、ロゼットパターンに配置されたバイブレーティングワイヤーひずみゲージの測定に最適でした。CR6とVWire 305アナライザは、高架橋を横断する交通負荷を捉え、構造物の機能寿命と健全性の判定に役立ちました。
このプロジェクトの詳細については、カナダ：高架の構造ヘルスモニタリングのケーススタディをご覧ください。
要約すれば
では、なぜCampbell Scientificの自動モニタリングプラットフォーム、特にCR6を次の地盤工学プロジェクトに選ぶべきなのでしょうか？私が挙げた理由をいくつかご紹介します。 Campbell Scientific は、50 年間事業を展開し、13 の地域オフィスを擁して世界中に拠点を置く評判の高い企業として信頼されています。
必要なときには、当社に頼れば、比類のないカスタマー サポートが受けられることをご承知おきください。
当社は地質工学市場のニーズに専心し、製品と社名の機能性、性能、成功に心血を注いでいますので、ご安心ください。 Campbell Scientificのロゴが入った製品をお使いいただくということは、50年にわたる当社と従業員の革新、献身、そしてコミットメントの賜物であり、お客様が最良のサービスを受け、短期的にも長期的にも成功できるよう尽力していることを実感していただけることでしょう。従業員として、多くのお客様の事業、様々な業種、そして技術と知識の進歩に必要な研究開発の成功に貢献してきたことを誇りに思い、やりがいを感じています。地盤工学プロジェクトにおいて、当社とパートナーを組む機会をいただき、誠にありがとうございます。
次回の地質工学プロジェクトにCR6自動監視プラットフォームを実装する方法の詳細については、（435）227-9040まで当社のインフラストラクチャ専門家にお問い合わせください。
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著者： Nathanael Wright | 最終更新日: 10/17/2023 | コメント: 0
通常、バイブレーティングワイヤー測定に長いケーブルを使用すると、信号が弱くなり、干渉の可能性が高くなります。では、この課題を克服し、測定品質を向上させるにはどうすればよいでしょうか？続きを読んでその答えを見つけてください。
Campbell Scientificのバイブレーティングワイヤー測定ハードウェアは、特許取得済みのVSPECT®テクノロジーを採用しており、市場の他のバイブレーティングワイヤー測定システムとは一線を画す優れた性能を備えています。干渉波を除去する能力に加え、VSPECTの高精度な測定により、当社のモニタリングプラットフォームは極めて長いケーブル長のバイブレーティングワイヤー測定を可能にします。
デモンストレーションの実施
この測定結果を検証するため、長いケーブルを用いたデモンストレーションを実施しました。長いケーブルのスプールを用意し、両端を慎重に接続してケーブルを4.2km（2.61マイル）まで延長しました。次に、ワニ口クリップを使用して、スプールの片端の露出したワイヤーにバイブレーティングワイヤー圧力計を接続し、もう一方の端にVWAnalyzerバイブレーティングワイヤーアナライザーを接続しました。 次に、手持ち式 VWAnalzyer を使用して、長いケーブルの長さにわたって一連の測定を行いました。 干渉の導入
4.2km（2.61マイル）のケーブル長で測定に成功した後、測定干渉を発生させ、読み取り可能な範囲の限界をテストすることで、更なるテストを行うことにしました。そのために、AC電源に接続した電動ドリルを使用しました。ドリルを長いケーブルのスプールの横に当て、測定に成功しました。
VWAnalyzerのチャートを観察したところ、VSPECT技術によって測定から顕著な干渉が除去されていることがわかりました。時間領域解析に基づく他のバイブレーティングワイヤーインターフェースを使用していた場合、この干渉が大きな問題を引き起こしていたでしょう。
さらに干渉を大きくするために、ドリルをセンサーの横に置き、測定しながらドリルを動かしました。その結果、天文学的な干渉が生じました。干渉が非常に高かったため、VWAnalyzerは信号対雑音比が非常に低いという警告を出しました。この信じられないほどの干渉にもかかわらず、下の画像から、VWAnalyzerのVSPECT技術によって正確な測定が可能であることが分かります。 結果
まとめると、かなりの干渉波を生じながらも、4.2 km（2.61マイル）のケーブル長にわたって正確なバイブレーティングワイヤー測定に成功しました。当社のお客様の中には、長いケーブル長にわたってバイブレーティングワイヤー測定を行っている方もいらっしゃいます。実際、最長9.66 km（6マイル）のケーブル長で測定を行ったというお客様もいらっしゃいます。バイブレーティングワイヤー測定に長いケーブル長を使用することは最適ではありませんが、このような事例は当社のVSPECT技術の優位性を証明しています。
VSPECT の詳細やバイブレーティングワイヤーアプリケーションのトラブルシューティングについては、以前のブログ記事「バイブレーティングワイヤー圧力計のトラブルシューティング」をお読みください。
ご質問やご意見がございましたら、下記に投稿してください。
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著者： Jacqalyn Maughan | 最終更新日: 08/29/2023 | コメント: 0
You may not realize just how helpful our handheld instrumentation can be—especially when it makes it easy for you to test your vibrating wire sensors, saving you time and money if a failed sensor is identified prior to installation. Let’s dive deeper into the five...
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著者： Jacqalyn Maughan | 最終更新日: 08/22/2023 | コメント: 3
VSPECT®の利点を理解することで、この技術を最大限に活用できるようになります。この記事では、このトピックについて詳しく解説し、より良い測定体験をご提供します。
Campbell Scientific の監視プラットフォームが追加のバイブレーティングワイヤーデータを提供するのはなぜですか?
弊社のVSPECTモニタリングプラットフォーム（ CR6、CRVW3、AVW200、VWAnalyzer、またはGranite™ VWire 305 ）をご利用になったことはありますか？
これらのプラットフォームを使用して振動ワイヤセンサーを測定していた際、「他社製品のように2つのデータポイントではなく、なぜ6つのデータポイントが表示されるのか」と疑問に思われたかもしれません。ご安心ください！今回は、各データポイントについて詳しく説明し、VSPECTからセンサーについて何がわかるのかを解説します。
これらの製品をまだ使用したことがない場合は、この記事を読むことで VSPECT の利点を理解し、当社の製品とテクノロジーの使用を検討する際に十分な情報に基づいた決定を下すことができます。
サーミスタ抵抗とセンサー周波数
まず、サーミスタ抵抗とセンサー周波数を見てみましょう。これらは、あらゆるデータ収集システムで得られる2つのデータポイントです。
サーミスタ抵抗に関しては、温度に変換してデータ ポイントとして使用したり、バイブレーティングワイヤーセンサーの温度変化を補正したりすることができます。
さて、最も重要なデータポイントであるセンサー周波数を見てみましょう。これは工学単位（圧力、ひずみ、荷重など）に変換され、センサーを取り巻く環境の変化を測定することができます。
VSPECT対応のモニタリングプラットフォームは、単に周波数を読み取るだけではありません。VSPECTはセンサー周波数を読み取り、センサー信号内の競合する周波数から分離することで、最も正確な測定を実現します。VSPECTを使用することで、電力線、近くの重機、水力発電所などの電気干渉源を除去することで、可能な限り再現性の高いデータを取得できます。
センサー振幅
センサー振幅とは？これは、バイブレーティングワイヤーセンサーのミリボルト応答の二乗平均平方根（つまりセンサー応答の強さ）の測定値です。このデータポイントをセンサーの寿命期間中記録することで、センサーの相対的な健全性に関する概要を把握できます。
例えば、周波数データが不安定であることに気づき、環境がそれほど大きく変化することはあり得ないとわかっている場合などです。センサーを設置した日から今日までのセンサー振幅データをプロットすると、振幅が劇的に減少していることに気づきます。これは、何らかの要因がセンサーの信号強度に影響を与えており、さらなる調査が必要であることを示しています。
ノイズ周波数と信号対雑音比
ノイズ周波数とは、監視プラットフォームが読み取るセンサー信号に影響を与える最も高い電気ノイズ周波数（干渉とも呼ばれます）の振幅のことです。これは、送電線、近くの採掘設備、水力発電所などからの60Hzの干渉が考えられます。また、センサー周波数の整数倍で発生する高調波が原因となる場合もあります。このデータを保存しておくと、センサー測定に影響を与えている干渉源を特定するのに役立ちます。
次に、信号対雑音比（S/N比）を見てみましょう。これは、センサー周波数とノイズ周波数の比です。これは、センサー周囲の電気ノイズが測定にどの程度影響を与えているかを示します。数値が高いほど、ノイズがセンサー信号に与える影響は小さく、数値が小さいほど影響が大きいことを示します。VSPECTは干渉を分離して除去するため、たとえ大きな干渉があっても測定に影響はありません。ただし、他社のモニタリングプラットフォームでは、精度に影響が出る可能性があります。
減衰率
減衰比とは、VSPECTで測定されるバイブレーティングワイヤーセンサーの「リングダウン」のことです。減衰比を時間経過に沿ってプロットすることで、設置後のセンサー環境やセンサー特性の変化を把握できます。これは、センサーの健全性を示すもう一つの指標です。
大きな注意点
このトピックについて議論する際には、覚えておいていただきたい重要な点があります。どのセンサーにおいても、「健全」とみなされる数値や閾値は存在しません。これは、バイブレーティングワイヤーセンサーのメーカーと種類によって異なります。メーカーごとに特性が異なります。つまり、センサーの振幅、信号対雑音比、減衰比など、センサーが正常に機能しているかどうかを判断するための正確な数値や閾値を提示することはできません。しかし、ご安心ください。センサーの検証に役立つデータをご提供し、お客様が自信を持って結果にご満足いただけるよう努めています。
VSPECTを最大限に活用する
当社の VSPECT 対応モニタリング プラットフォーム (CR6、CRVW3、AVW200、VWAnalyzer、および VWire 305) についてお客様にお話しすると、センサーの健全性を確認するために使用されるデータがすでに取得されていることに気付いていないお客様が多くいらっしゃいます。
Campbell Scientific では、あらゆるプロジェクトを成功させるためのツールを提供しており、時の試練に耐えられる長期プロジェクトに携われることに誇りを持っています。 クレジット: Campbell Scientific, Inc. の Michael Adams、Eric Schmidt、Josh Brown がこの記事に貢献しました。
ご質問がある場合は、下記にコメントを残すか、アプリケーション エンジニア ( CSI-Infrastructure@campbellsci.com ) または営業チーム メンバー ( infra-sales-na@campbellsci.com ) までご連絡ください。
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