バイブレーティングワイヤ センサーは、長期の導入に最適なセンサーとして認識されています。バイブレーティングワイヤ センサーは、真の「ゼロ復帰」、比類のない長期安定性、妥協のない温度補正を提供します。このため、Campbell Scientific のデータ取得 (DAQ) システムは、バイブレーティングワイヤ センサーの出力を監視するために何十年も使用されてきました。
バイブレーティングワイヤ センサーは優れた測定機能を提供しますが、克服すべき課題もいくつかあります。数年前、Campbell Scientific のエンジニアは、これらのセンサーに固有の課題を克服できるデバイスを開発できるかどうか尋ねられました。彼らは、次の 4 つの懸念事項を特定しました。
Campbell Scientific は、バイブレーティングワイヤ センサーを測定するためのスペクトル分析アプローチを開発し、これらの懸念事項のそれぞれに対処することができました。この特許取得済みの VSPECT ®テクノロジは、Campbell Scientific の複数の測定デバイスに組み込まれています。各デバイスは、次の機能を提供します。
詳細については、以下の「VSPECT - 基礎の理解」ビデオをご覧ください。
構造エンジニアや地質エンジニアは、バイブレーティングワイヤ センサーを使用してひずみ、圧力、傾斜、変位、負荷を測定することがよくあります。これらのセンサーは、正確で安定しており、耐久性に優れているという評判があり、長期の静的モニタリングに適しています。バイブレーティングワイヤ センサーは広く受け入れられていますが、外部の電磁ノイズの影響を受けやすく、時間の経過とともにセンサー内のバイブレーティングワイヤが緩んでしまうという問題に悩まされることがあります。この弱点により、使用できないデータが生成される可能性があり、データ アナリストはデータの適格性確認に多大な労力を費やす必要があります。外部ノイズの影響を受けやすいことは、収集後の分析が不可能なリアルタイム アラーム システムでは特に困難です。収集後の分析には、時間と費用がかかります。
この Web リソースでは、スペクトル分析を使用して振動ワイヤ センサーを読み取る周波数領域アプローチについて説明します。このアプローチでは、従来の時間領域方法と比較して、ノイズ耐性が向上し、追加の診断が導入され、測定精度が向上します。図 1 は、ドリル モーターを使用してバイブレーティングワイヤひずみゲージ付近の外部ノイズ干渉をシミュレートした場合の、このノイズ耐性の向上を示しています。
実際のひずみはテスト中にわずか数十分の 1 µstrain しか変化しなかったにもかかわらず、時間領域解析では 12,000 µstrain の誤差が出ました。図 2 に示すように、スペクトル解析では、同じノイズ イベント中に通常 ±0.5 µstrain 未満の誤差が出ました。