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計測・品質管理

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構造部材の振動特性解析とは？課題と対策・製品を解説

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建設における構造部材の振動特性解析とは？

建設の構造部材の振動特性解析とは、建物や橋梁などの構造物が、地震や風などの外力によってどのように振動するかを分析する技術です。これにより、構造物の安全性や耐久性を評価し、設計の最適化や維持管理に役立てます。具体的には、固有振動数、減衰比、モード形状などを把握し、共振による破壊を防いだり、構造物の健全性を診断したりします。

各社の製品

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フィールドロガーII

フィールドロガーII
東亞エルメス株式会社
『フィールドロガーII』は、20点測定できる軽量・コンパクトな データロガーです。 子機は20chと40chの2タイプ。20点から100点まで、20点刻みの システムを構成。測定できるセンサは、市販のひずみゲージ形検出器、 当社製差動トランス形検出器、電圧入力、T型熱電対などです。 また、定電流方式のためケーブル延長による感度低下がありません。 【特長】 ■MMCまたは互換カードスロットを備えており、オフライン(PCなし)でデータ収集が可能 ■電池駆動(12V)で長期測定可能(スリープモード) ■通信インターフェースとして、RS232CとFD485を内蔵 ■FD-485は最大1.2kmまで通信ケーブルを延長でき、理論上最大100台の親機を接続することが可能 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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直立型ロングストローク変位計『DPT-800』

直立型ロングストローク変位計『DPT-800』
株式会社東京測振
『DPT-800』は、1台で免震建物の直交2方向の変位測定が行える 直立型ロングストローク変位計です。 内部記録媒体に変位値の時系列記録の保存ができ、 外部PCなどにリアルタイムに記録データの送信が可能です。 【仕様（一部抜粋）】 ■測定方向：直交2方向 ■測定範囲：±800mm ※±800mm以外の測定範囲については別途ご相談ください。 ■検出方式：角度-変位変換 ■記録データ：直交2方向（X・Y）の変位データ　など ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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データ収集システム

データ収集システム
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
オシロスコープ機能をもつ高スループットのデータレコーダ、24bit分解能をもつ軽量コンパクトモデル、過酷な計測環境に最適な耐環境型モデルなど、HBMではセンサと組み合わせて完全な高精度計測チェーンを構成できる多彩なデータ収集システムをご用意しています。モジュール構造で柔軟性が高く、計測タスクにあわせた自由な組み換えや拡張が可能です。
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ひずみセンサ ESRシリーズ

ひずみセンサ ESRシリーズ
ハイデンハイン株式会社
■特長 ・高精度、高分解能 ・優れた動的応答性 ・高速で損失のないデータ伝送 ・堅牢な筐体設計 ・簡単で柔軟な取付け方法により各種アプリケーションに幅広く適応 ■仕様 ・測定アームの長さ: 200mm ・測定範囲: ±5000με ・ひずみ測定: ～0.025με ・動的振動: 最大30kHz ・インターフェース: EnDat
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エルコーダIII

エルコーダIII
東亞エルメス株式会社
『エルコーダIII』は、ひずみゲージ形にも対応した 東横エルメス製挿入式傾斜計用の測定器です。 表示ユニットに測定データとグラフを表示するため、 測定結果がその場ですぐに確認できます。 また、測定データは表示ユニットに保存され、 外部ストレージに出力することが可能です。 【特長】 ■表示ユニットで測定データ、グラフを表示 ■保存データの出力 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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構造材料試験サービス

構造材料試験サービス
三友エンジニヤリング株式会社
当社では、土木および建築構造物の現地調査から各種試験の実施など、 総合的な耐久性診断を行っています。 また、骨材・セメント・水の各種コンクリート材料分析試験や、 建設現場の着工から竣工までの現場試験も実施いたします。 ご要望の際はお気軽に、お問い合わせください。 【サービス内容】 ■コンクリート・金属材料強度試験 ■コンクリート材料分析試験（骨材、セメント、水） ■現場試験 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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ハイブリッドタイプ傾斜計『Denali Tiltmeter』

ハイブリッドタイプ傾斜計『Denali Tiltmeter』
地熱エンジニアリング株式会社
『Denali Tiltmeter』は、取扱いが容易であり、 岩盤の挙動モニタリングに適するハイブリッドタイプ傾斜計です。 センサー内にある電解質溶液中の気泡が重力場に応じて移動すると、 電極間の電位が変化します。 この変化を直交する2方向について測定することによって傾斜変化を とらえます。 【特長】 ■センサーで測定された電位はA/D変換器でデジタル化 ■データ伝送時のノイズに強い ■変換後のデータは本体内のメモリーに内部保存 ■鉛直から±10°の範囲での傾斜測定が可能 ■傾斜計内部にコンパスを内蔵 ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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センサー　高感度マイクロ角度センサー

センサー　高感度マイクロ角度センサー
株式会社テクアルファ
半導体レーザ（ＬＤ）と分割型フォトダイオード（ＰＤ）の独自の光学系の採用で斬新なダウンサイジングと検出速度の高速化が実現できました。光電式２軸オートコリメータと並ぶ高精度 を達成しました。品質管理の測定器として、装置に常駐させる角度センサとして、角度計測の要望をフレキシブル・簡単に解決する画期的なセンサです。 　光源が赤色レーザのため、セッティングが容易にできます。
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『FBGロングセンサによる計測・モニタリングシステム』

『FBGロングセンサによる計測・モニタリングシステム』
株式会社KSK
『FBGロングセンサによる計測・モニタリングシステム』は、高精度で 広範囲な静・動的ひずみ分布をモニタリングができる健全性の監視・評価・ 診断システムです。 低コストで耐久性に優れ、リアルタイム計測が可能。 また、センサの設置が容易にできます。 【特長】 ■高精度計測が可能 ■リアルタイム計測が可能 ■画的計測が可能 ■多目的計測が可能 ■長期計測が可能(高耐久性) ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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光ファイバ式多点型 歪み・温度・圧力・加速度計測システム

光ファイバ式多点型 歪み・温度・圧力・加速度計測システム
株式会社レーザック
当製品は、1本の光ファイバ上に多点のセンサを配置できる 多点型光ファイバセンサです。 単純な原理と機構から、世界で普及している光ファイバセンサであり、 歪み・温度・圧力・加速度等、様々なセンサに応用されています。 当社でも、汎用型のWDMシステムを開発しています。 尚、センサプローブ側の開発は、協力企業と共に共同開発を行っています。 【特長】 ■FBGを用いた各種センサを一筆書きに設置 ■廉価なモニタリングシステムを構築 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。
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測定器『AP ダイナモメーター』

測定器『AP ダイナモメーター』
東田商工株式会社
『AP ダイナモメーター』は、緊張、牽引、重量測定などに用いられ、 様々な現場において使用される測定器です。 処理能力の範囲は200～50,000kg、±0.5％の範囲の精密な精度を提供します。 異なった視線からも見やすい先端加工で、メーター計は曇り止め加工が 施してあります。 ゼロ設定により、20％までの風袋処理が可能です。 【特長】 ■精度：±0.5% ■処理能力の範囲：200～50,000kg ■使用温度範囲：-45℃～60℃ ■メーター計サイズの選択が可能（125mm/250mm） ※新型コロナウイルス感染拡大の影響に伴い、入荷時期が不安定になることがございます。 　詳細はお問い合わせにてご確認下さい。 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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多点風圧測定システム『MAPS-02』

多点風圧測定システム『MAPS-02』
株式会社風工学研究所
『MAPS-02』は、建築物全体に作用する変動風圧を多点同時に測定することができる多点同時風圧測定システムです。センサーやフィルターが故障した場合には実験への影響を最小限にすることができるように各パーツをユニット化。当社だけではなく、大学や国内外の実験機関などで幅広く利用されています。 【特長】 ■コンパクト ■高性能 ■低価格 ■リスク分散型の設計 ■壊れにくい ※詳細は資料請求して頂くか、ダウンロードからPDFデータをご覧下さい。
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計測コンサルタントサービス

計測コンサルタントサービス
株式会社東京計測
当社では、“オンリーワン”の現場力とノウハウ、そして安心の アフターメンテナンス一貫した管理体制で確かな安全を築きます。 近接構造物の計測から、山留めの計測、動態の観測、 開発・試験・調査まで対応しております。 ご要望の際は、お気軽にお問合せください。 【業務内容】 ■近接構造物の計測 ■山留めの計測 ■軌道の計測 ■シールドの計測 ■動態の観測　など ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問合せください。
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【開発​事例】加速度計測システム『MODEL-1100USB』

【開発​事例】加速度計測システム『MODEL-1100USB』
カナガワ電子技研株式会社
当社が開発したマルチチャネル加速度計測システム『MODEL-1100USB』は、 リアルタイムで3軸加速度の周波数解析ができる振動計測システムです。 電源ケーブルの配線やアンプユニットなどの外付け装置は一切不要。 “筐体が頑丈なため、過酷な環境下の現場でも安心して使用できた”と ユーザー様からご好評頂いております。 当社は40年に渡り振動・加速度計測器の設計開発・製造に携わっており、 計測器メーカーのODMや受託開発実績も多数ございます。 【開発製品概要】 ■製品名：マルチチャネル加速度計測システム「MODEL-1100USB」 ■特長 　・簡単にリアルタイムで3軸加速度の周波数解析ができる 　・電源ケーブルの配線やアンプユニットなどの外付け装置が一切不要 　・3軸加速度センサを接続可能 　・USBバスパワーによる外部電源不要のため、現場で使いやすい仕様 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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メジャーリングステーション『MSシリーズ』

メジャーリングステーション『MSシリーズ』
コンピュータ・システム株式会社
『MSシリーズ』は、安全・安心を支える変位計測に向けた超高精度 メジャーリングステーションです。 反射シートでサブミリメーターの測距精度を実現した超精密EDM搭載の 「MS05AXII」と精密でありながらノンプリズム300mを確保した超高性能 EDMを搭載した「MS1AXII」をラインアップ。 設計・製造・アフターサービスまで全てを日本で行い、厳しい品質管理により 超高精度測定を実現しています。 【特長】 ■超高精度な測距 ■測角精度：0.5”(MS05AXII)/1”(MS1AXII) ■PCオンラインによる遠隔操作が可能 ■スキャンサーチ機能 ■優れた耐久性で長期計測でも安定した高精度測定を実現 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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構造物への振動を与えます！小型起振機『SLTCAT-39』

構造物への振動を与えます！小型起振機『SLTCAT-39』
ソルーション株式会社
『SLTCAT-39』は、揺すりたい構造物に抱きつき、振動することで 構造物に起振力を与える小型起振機です。 装置自身が慣性体となり、起振力を発生させるので、反力基盤が不要。 周波数掃引試験やピンポイント起振試験を通じて、振動特性解析や、 減衰特性の実証を可能にします。 例えば、戸建て住宅の柱に任意の起振力を与えることで、住宅の 固有振動特性を解析し、地震時の共振予測を立てることが出来ます。 元々、既設斜張橋のケーブル加振の為に開発された装置で、既設構造体の 起振実験をポータブルな構成で簡便に実施することが出来ます。 起振力や周波数に応じて、オーダーメイドで製作可能です。 【特長】 ■装置自身が慣性体となるので、反力基盤が不要 ■市販のファンクションジェネレータとも接続可能 ■電源はAC100Vで稼働可能、発電機電源で実績あり ■持ち運びを前提としたコンパクトな構成 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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携帯型テンションメーター　クイックチェック 　カタログ

携帯型テンションメーター　クイックチェック 　カタログ
東田商工株式会社
チェックテンションモードで、タイムセービング 携帯型で、野外仕様で設計しております。 内蔵の平均値モードで、エラーを防止します。 ワイヤー、ケーブルごとに１５個の校正値の入力が可能です。 内蔵の温度センサーにて、補正を行います。 【特　長】 ●チェックテンションモードで、タイムセービング携帯型で、野外仕様で設計しております。 ●内蔵の平均値モードで、エラーを防止します。 ●ワイヤー、ケーブルごとに１５個の校正値の入力が可能です。 ●内蔵の温度センサーにて、補正を行います。
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計測機器　ダイジェスト版2024～2025　カタログ

計測機器　ダイジェスト版2024～2025　カタログ
株式会社共和電業
当カタログは、共和電業が取り扱う計測機器をダイジェスト版として ご紹介しています。 製品の選定にご活用ください。 【掲載内容（抜粋）】 ■ひずみゲージ ■ロードセル ■圧力変換器 ■加速度変換器 ■トルク変換器 ■データロガー ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 ※こちらのPDF資料はダイジェスト版です。全編必要な方はお問い合わせ下さい。
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加速度計測システム『MODEL-1100USB』

加速度計測システム『MODEL-1100USB』
カナガワ電子技研株式会社
当社の加速度計測システム『MODEL-1100USB』は、4チャネル同時の 加速度計測ができ、各チャネルの時間は同期していますので、 手軽にマルチチャネル計測ができます。 パソコン上でのリアルタイム振動周波数解析、データ保存等 (TDMSファイルフォーマット)を行なえる多機能解析ソフトウェアが 標準で付属しています。 お手持ちのパソコンを活用することでコスト削減も可能。 使い慣れたパソコンが高機能計測システムに早代わりです。 【特長】 ■複雑な設定、AC電源、アンプユニットは不要 ■頑丈なシャーシで現場でも使いやすい ■パソコンとアンプ内蔵型加速度センサを接続するだけで使用可能 ■時間同期した加速度・振動周波数データは貴重な財産に ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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衝撃振動加速度レコーダ『SR100/1000/2000シリーズ』

衝撃振動加速度レコーダ『SR100/1000/2000シリーズ』
株式会社テーシーアイ
『SRシリーズ』は、物品輸送時に発生する有害な衝撃・振動を記録する 衝撃振動加速度レコーダです。 測定対象物に取り付け、測定スタートボタンを押すだけで、衝撃・振動の 発生時刻と加速度のピーク値を自動的に記録。 測定したデータはExcel等の表計算ソフトで、計測目的に合った解析が 容易にでき、測定目的に合わせ、加速度軸数、加速度最大値、センサタイプ を選択可能です。 【特長】 ■小型軽量で高精度なオールインワンタイプ（センサ内蔵タイプ） ■加速度の変化を波形として記録（SR1000/2000シリーズ） ■RS232Cインターフェースを標準装備 ■パソコンと接続してデータ読み込み、測定条件の設定が可能 ■センサ内蔵タイプについては、防水ケースを用意（オプション） ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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ケガキ装置/地震軌跡記録装置

ケガキ装置/地震軌跡記録装置
株式会社マテリアルリサーチ
当社で取り扱う、「ケガキ装置/地震軌跡記録装置」をご紹介します。 材質は錆びないオールステンレス製。ケガキ記録板は片面研磨・ 鏡面仕様で同心円(50mm間隔)の標準装備設置時は0点設定で設置。 サイズは全てオーダーで承ります。 ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。 【特長】 ■支柱：取り付けは様々な場所に対応可能 ■シャフト：ステンレススプリングにて好適圧を維持 ■リニアブッシュ取付板(上下)：溶解部の強度も端せん断荷重の管理値を設定 ■ケガキ針：先端を細心加工により確実に軌跡を描く ■架台(Lアングルベース)：高湿度・浸水の恐れのある免震層内に好適な材質 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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低消費電力サーボ型速度計『VSE－15L1』

低消費電力サーボ型速度計『VSE－15L1』
株式会社東京測振
『VSE－15L1』は、10秒～70Hzを測定帯域とする低消費電力サーボ型速度計です。 アルカリ単三電池（4本）で約2カ月の観測が可能。 移動観測や火山観測、海底地震計への搭載など従来のサーボ式地震計では 困難だった分野の観測に活用できます。 【特長】 ■0.1Hz～70Hzの周波数平坦特性 ■小型可搬型であり、設置調整が容易 ■低域ノイズを軽減（当社VSE-15D6との比較で約1/3に） ■専用の電源ユニット（PL-15L）により電池駆動が可能 ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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地震計『フィードバック型検出器/サーボ型検出器』

地震計『フィードバック型検出器/サーボ型検出器』
株式会社勝島製作所
当社が取り扱う『フィードバック型検出器・サーボ型検出器』をご紹介します。 精密計測型の「SD-110H」をはじめ、完全防水・地中埋設型の「SD-240G」や 地表据付標準型の「SD-240」などをラインアップ。 増幅器との接続により速度、加速度、変位の測定が可能で、微動から強震までの 計測にご使用いただけます。 【特長】 ■高い分解能をもち高性能 ■位相差が少ない ■増幅器との接続により速度、加速度、変位の測定が可能 ■微動から強震までの計測に使用できる ■移動観測ならびに長期間連続観測に好適 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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建設における構造部材の振動特性解析

建設における構造部材の振動特性解析とは？

建設の構造部材の振動特性解析とは、建物や橋梁などの構造物が、地震や風などの外力によってどのように振動するかを分析する技術です。これにより、構造物の安全性や耐久性を評価し、設計の最適化や維持管理に役立てます。具体的には、固有振動数、減衰比、モード形状などを把握し、共振による破壊を防いだり、構造物の健全性を診断したりします。

​課題

複雑な構造の挙動予測の困難さ

現代の建築物は形状や材料が多様化しており、単純なモデルでは正確な振動特性を把握することが難しい。

非線形挙動の評価不足

大きな地震や衝撃時には、部材が非線形な挙動を示すことがあり、線形解析だけでは安全性を十分に評価できない。

実測データの取得と解析の負担

実際の構造物での振動計測は、設置場所や期間の制約、データ解析の専門知識が必要となり、コストと手間がかかる。

経年劣化や損傷の影響評価の難しさ

時間の経過や予期せぬ損傷によって構造部材の振動特性が変化するが、その影響を定量的に評価することが難しい。

​対策

高度な数値解析手法の適用

有限要素法などの高度な数値解析手法を用い、複雑な形状や材料特性を考慮した精緻なシミュレーションを行う。

非線形解析技術の導入

材料の塑性変形や接触などを考慮した非線形解析を導入し、極限状態での構造物の挙動を予測する。

センサーネットワークとIoT活用

多数のセンサーを設置し、IoT技術でリアルタイムにデータを収集・分析することで、効率的かつ継続的なモニタリングを実現する。

損傷検出・診断アルゴリズムの開発

振動特性の変化から損傷箇所や程度を自動的に検出・診断するアルゴリズムを開発し、早期のメンテナンスを可能にする。

​対策に役立つ製品例

構造解析ソフトウェア

複雑な構造モデルを作成し、様々な外力条件下での振動特性をシミュレーションできる。非線形解析機能も搭載している。

振動計測・モニタリングシステム

高感度センサーとデータロガー、無線通信機能を組み合わせ、構造物の振動データをリアルタイムで取得・記録する。

データ解析・可視化システム

収集した大量の振動データを効率的に処理・分析し、振動モードや損傷箇所などを分かりやすく可視化する。

構造ヘルスモニタリングサービス

専門家が振動データに基づき、構造物の健全性を診断し、メンテナンス計画の提案や異常発生時のアラートを行う。

⭐今週のピックアップ

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