ポータブル レーザドップラ振動計が生物学的研究を解決したり、音響・振動・ダイナミクスに関する機械の検査を可能にしたりすることを、詳しくご紹介いたします。私たちは、世界中でポータブルレーザドップラ振動計のアプリケーションを探し、さまざまな研究や測定事例を見つけてきました。VibroGo® は、データ記録とオンボード モニタリングを統合した、フィールド調査に適した新しいレーザドップラ振動計です。
ポータブル レーザドップラ振動計による 非接触振動測定
このポータブル レーザドップラ振動計は、音響、ダイナミクス、および振動をレーザで正確に測定し、測定データを時間領域および周波数領域で直接表示します。VibroGo® は、320 kHz までの広い周波数範囲をカバーしながら、現場でのオンボード解析も可能です。VibroGo® の卓越した分解能と、周波数範囲全体にわたる高い線形性は、現場での研究に便利な高精度分析ツールを提供します。VibroGo® は、自然界やテクノロジーにおけるダイナミクスや音響の理解を深め、研究や製品開発、品質保証にお役立ていただけます。
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VibroGo® 世界の測定事例 - 新しいエピソードを毎週更新中
私たちの旅に参加しませんか？生物学から産業界まで、小さな昆虫から大きな機械や建物まで、私たちは世界中でポータブルレーザドップラ振動計のアプリケーションを探し、さまざまな測定事例や研究を見つけてきました。このサイトでは、毎週、新たなエピソードを発信していきます。今後もご期待ください。
フィールドからラボへ。 若い研究者と探検家
ポリテックは、大学などの教育現場で、最先端のレーザドップラ振動計を用いて、今日の学生たちに体験してもらっています。 その目的は、学生たちにインスピレーションを与え、教育すること、そして学校や大学などの教育機関に、授業や研究室で、最新の非接触振動測定技術を用いることで、研究を充実させることにあります。レーザドップラ振動計にお問い合わせください。
PolyLab*
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ハードディスク内の精密部品の品質検査
ハードディスクの不具合により、大切な写真や書類を失ったことはありませんか？私たちは、個人的なものであれ仕事上のものであれ、すべてのデータを安全かつ確実に保存したいと考えています。 ハードディスクドライブは、記憶容量の増加とアクセス時間の短縮に伴い、ディスク表面上の読み書きヘッドの位置に関して、極めて高い安定性が要求されます。 わずか数ナノメートルの飛行高さは、高いデータ密度と衝突の危険性との妥協点です。エアロダイナミックベアリングの共振は、周囲の圧力に依存するため、不安定性の原因となります。
レーザドップラ振動計は、非接触・非侵入で測定できるため、動的加振後のサスペンションを含むリード/ライトヘッドの応答挙動を、周囲の圧力の関数として検査する唯一の方法となります。このような共振試験は、重要な条件を特定するために使用され、空気力学的な加振による共振にしっかりと対応する精密機械を開発するための設計上の改善点を導き出します。
オープンキャスト・マイニングにおけるベアリングの予防的メンテナンス
オープンキャスト鉱山では、何キロもの長さのベルトコンベアが、ローラーベアリングを備えた複数のアイドラーで構成されたコンベアローラーガーランドの中を移動します。その寸法と距離から、定期的なモニタリングは困難を極めます。 ベアリングは動的な負荷にさらされるため、使用期間中に摩耗が増加します。摩耗の典型的な兆候は、騒音の増加です。空気伝搬音の測定では、損傷の原因を正確に特定することはできません。構造体伝搬音の測定では、軸受の近くで増加する騒音をよく測定できます。
レーザドップラ振動計は、感度が十分であるため、欠陥のスペクトルシグネチャが測定ポイントに伝わります。このようにして、欠陥のあるアイドラーを特定することができます。さらに、広帯域の周波数スペクトルで最終的な評価を行うことで、ベアリングの状態に関する情報を得ることができます（自動化も可能）。良好なベアリングと様々な程度の損傷を受けたベアリングのスペクトルシグネチャは、通常、テストリグでの予備テストで決定されます。 多くの場所で実施しなければならない状態監視は、できるだけ迅速に行う必要があります。したがって、ここではモバイルアプリケーションの可能性が重要な要件となります。
メス蜂の選択と振動
振動信号は交尾において重要な役割を果たすことがよく知られており(Hill, 2008)、多くの種のハチが交尾の際に振動信号を発することが知られているにもかかわらず、これらの振動の機能に関する研究はほとんど行われていません(Wcislo & Buchmann, 1995)。 セイヨウミツバチは、メスがオスを選ぶ前の繁殖前の交尾行動で胸部の振動を利用します(Seidelmann, 2001)。 Peters (1978)によると、ヨーロッパには2つの亜種が存在します。
Peters (1978)によると、ヨーロッパには2つの亜種、すなわちヨーロッパの国境（イギリス、スカンジナビア、スペイン）にある亜種と中央ヨーロッパにある亜種が存在します。デンマークではこの2つが重なっているとされています。これまでの研究で、ドイツのメスはイギリスのオスよりもドイツのオスとの交尾を好むことがすでに明らかになっています*。
- メス蜂の選択は、オス蜂の振動に影響されるのでしょうか？
はい。 メスは確かに振動をメスの選択に使い、一方でより長い振動バーストを持つオスを選択します（Conradらの研究, 2010）。 - 種内や種間での「方言」や異なる「言語」は存在しますか？
はい。 胸部の振動は、その種特有のコミュニケーションを表しており、亜種間でも違いがあります。 - オス蜂の振動を変えることで、メス蜂の選択にどのような影響があるのでしょうか？
バイオアッセイでは、メスが実際に特徴的な振動信号を使って、異なる国のオスを見分けていることが明らかになりました。オスの振動を変えることで、メスの選択に影響を与えます。
* 引用: Conrad らの研究, 2015 - The role of vibrations in population divergence in the red mason bee, Osmia bicornis, Current Biology
自律的な状態監視
自律型ロボット「ANYmal」は、人間が入らなくてもいいように、特定の空間に入ることができます。ANYmalは、複雑な環境、さらには数階建ての環境の中を、専用のミッションに基づいて単独でナビゲートします。一度案内された環境は、しばしば重要または危険なものですが、ロボットは細部まで記憶し、タスクを完了するための最速の方法を見つけ出します。操作中、ロボットシステムは障害物を安全に回避し、不整地を確実に移動します。このロボットは、設置されたセンサや計測器、その他の潜在的な機能に応じて、閉じ込められた環境や危険な環境での動作状況を判断することができます。ここでは、ポータブルレーザドップラ振動計を装備し、狭く埃っぽい鉱山のトンネル内でローラーマウントに異常がないかを検査しています。何時間もかけて測定データを記録し、貴重な洞察を持ち帰って後の処理や分析に役立てています。
参照: ANYbotics AG, スイス
ポータブル振動計で清掃作業員の安全を確保
9月11日に起きた世界貿易センタービルの救助活動の際、清掃作業員を保護するために、ポリテックのポータブル レーザドップラ振動計を用いて、ビル4のモニタリングを行いました。Jim Sabatier教授の動的測定は、救助活動中の崩壊の危険性を評価する上で大きな助けとなりました。レーザを用いたリモート監視と構造的な健全性への警戒に関する計測学的な実装についての詳細は、Sabatier 博士のオリジナル記事を再掲しています。
続きを読む グランドゼロでの振動センシング
昆虫のコミュニケーションを理解して害虫駆除に役立てる
Xylella fastidiosaという細菌は、多くの作物植物に様々な深刻な病気を引き起こします。中でも、この植物病原体は、カリフォルニア州や南米のブドウの木に壊滅的な病気をもたらし、カリフォルニア州の経済だけでも毎年約1億400万米ドルの損失を出しています。科学者たちは、ユニークな研究プロジェクトにおいて、非接触のレーザドップラ振動計の助けを借りて、保菌生物である約1cmの小さなセミの一種である光沢翼の昆虫の求愛コミュニケーションを分析しました。その結果、農薬の使用などの既存の対策とは異なり、生態系に悪影響を与えない新たな害虫駆除の方法を発見しました。これにより、2013年以降、この細菌が蔓延しているヨーロッパの農家に希望が生まれました。
危険エリアでのリモート検査
危険な産業環境で作業する場合、専門スタッフでもアクセスが困難な場合があります。 このような場合、安全な距離からレーザを使って試験体を非常に詳細に観察することができることが重要なポイントになります。 VibroGo® ポータブル レーザドップラ振動計は、コンデンサや機械部品などのノイズ解析にも利用できます。オープンスペースに設置された技術システムは、風による環境刺激によって、その状態が明らかになります。検出された構造物の動きは、発電所や技術的な設備の調査・点検、部品の緩みやジョイントの外れ、摩耗したギアホイール、ポンプやファンなどの状態の監視、メンテナンスや交換時期の表示などに役立ちます。
- 構造物から発生する騒音や振動を、最大30mの安全な距離からレーザーで測定する
- オンボードでのデータ記録と分析
- DCから320kHzまでの広い周波数帯域で振動音響信号を検出
産業プラントにおける状態監視
工業生産プロセスにおける生産品質は、研削、穴あけ、フライス、切断などの機械加工プロセスの信頼性と再現性に大きく依存しています。VibroGo® のようなポータブルなレーザドップラ振動計は、校正や故障解析のために、快適で安全な距離から完全な遠隔検査を行うことができます。また、フライスヘッドの面外振動の測定や、ポンプやコンプレッサのノイズ解析なども可能です。レーザドップラ振動計は、広い周波数帯域でノイズを確実に検出し、コンポーネントの状態を監視することで、柔軟でシンプルな予防保守を実現します。
蝉しぐれの声を聴く
Planthopper (lat. Hyalesthes obsoletus) は、ブドウ畑の植物の病気を媒介する種であり、科学的にも経済的にも関心の高い種です。セミ、ヨコバイ、プランソ、トゲムシ（Auchenorrhynchaとも呼ばれる）は、昆虫の世界では非常に多様な動物のグループです。それにもかかわらず、彼らの行動や系統についてはほとんど知られていません。 振動信号は、種の認識や交尾行動に重要な役割を果たしています。ここでは、レーザドップラ振動計の使用が非常に役立ちます。 レーザドップラ振動計による測定とマイクによる補完的な録音により、オオスズメバチの明確な振動信号が確認できます。下の信号は、動物の近くで同時に録音された空気中の音が、宿主の植物を通して伝達されたものです。
もっと読む レーザドップラ振動計による昆虫のコミュニケーションの測定
秘められた音を解き明かす
長期プロジェクト「Unveiled Presence (secret sounds)」では、アーティストデュオのナタリー・ベヴェルニッツとマレク・ゴルドフスキが、フィンランドの首都ヘルシンキの既知の場所と未知の場所で、特徴的な音や隠された音響的な特殊性を探求しています。このプロジェクトでは、2010年5月にヘルシンキで録音されたレーザドップラ振動計のサウンド・ライブラリーが使用されています。レーザドップラ振動計は、固体の振動を光ビームを通してデジタル音声信号に変換することができ、非常に長い単一指向性マイクロホンに似た、非常に焦点の合った加速度計として機能します。振動ポイントをビデオ録画したものは、音響的に記録されているため、音に対する視覚的な参照を形成しています。このオーディオ・ビジュアル記録のライブラリに基づいて、サイトスペシフィックな音の特性と、都市における光の季節的変化を視覚化するシングルチャンネルのビデオ構成が開発されました。
