KR20150131955A

KR20150131955A - 진동 센서

Info

Publication number: KR20150131955A
Application number: KR1020150053715A
Authority: KR
Inventors: 고르카 독터. 갈도스; 필립 타미그니아우스; 장-피에르 모렐; 월터 독터. 크라니츠키
Original assignee: 에텔 쏘시에떼 아노님
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2035-04-16
Also published as: US9810710B2; EP2944966B1; KR102292403B1; US20150331009A1; EP2944966A1

Abstract

측정방향(X)으로 프레임(2)에 대한 운동을 허용하는 방식으로 하나 이상의 스프링(5)의 도움으로 지지되는 매스 블록(mass block)(3)을 갖는 진동 센서로서, 상기 프레임(2)에 대한 상기 매스 블록(3)의 측정방향(X)으로의 변위는 위치 측정 장치에 의해 검출가능하다. 상기 위치 측정 장치는 체적계(measuring standard)(7)와, 상기 체적계(7)와 정렬되는 스캐닝 헤드(scanning head)(6)를 구비한다. 이들 2가지의 구성요소 중 하나는 상기 매스 블록(3) 상에 고정되고, 다른 하나는 상기 프레임(2) 상에 고정된다.

Description

진동 센서{VIBRATION SENSOR}

본 발명은 진동 센서에 관한 것이다. 이러한 진동 센서는 다수의 기술 영역에서 역할을 한다. 이에 따라, 예컨대, 능동적 진동 절연(active vibration isolation)은 진동 측정에 근거하며, 이는 원치 않는 진동을 능동적으로 댐핑가능하게 한다. 진동 센서를 위한 다른 적용 분야에서는, 예컨대 공작 기계 내의 회전 샤프트의 불균형을 알아내고 있다.

진동 센서의 하나의 실제적인 적용은 EP 2719499 A1에 개시되어 있으며, 여기서 공장 기계의 회전 샤프트의 불균형은 회전 샤프트를 갖는 머시닝 센터의 고정부 상에 배치된 진동 센서의 도움으로 모니터링된다. 예를 들면, 로터리 테이블 직상의 진동 센서의 다른 배치 또한 도입부에 개시되어 있다.

능동적 진동 절연의 기술 분야에서, EP 2075484 A1의 도입부에는 개요가 잘 제공되어 있고, 지오폰(geophone)으로 지칭되는 이전의 공지된 방법이 종종 이용되고 있다. 기본적으로, 이는 테스트 질량(test mass)으로서 가요성 있게 지지된 자석이 외부 여기(external excitation)에 의한 진동 내에서 설정되는 센서이다. 이에 대응하여, 자석 근방의 코일은 속도에 비례하는 전압 신호를 출력한다. 그러나, 이러한 유도성 센서는 낮은 주파수에서 신호대 잡음비가 낮아지는 단점을 가지는데, 그 이유는 낮은 주파수는 코일에 대한 자석의 늦은 운동 및 그에 따른 극히 적게 유도된 전압을 의미하기 때문이다. 4 Hz 이하의 진동에 대한 정확한 검출을 위한 지오폰은 심각한 어려움으로만 얻어질 수 있다. 그러나, 이동하는 장치가 설정되는 플랫폼의 고유 주파수는 크기의 정도에 따르고, 가능한 가장 큰 정도로, 플랫폼은 진동 기초부와 같은 외부 영향으로 인해 또는 이동하는 장치 자체에 의한 내부 여기에 의해 진동하도록 활성화되지 않아야 한다. 따라서, 능동적 진동 절연을 위한 시스템은 플랫폼의 진동을 측정하여, 예컨대 플랫폼과 기초부 사이에서 작용하는 액추에이터의 도움으로 능동적으로 그 진동을 약화시킨다.

이에 따라, 예컨대, 소음에 민감한 유도성 속도 센서를 이용하는 대신에, 프로세서에서 발생하는 추가적인 소음 없이 매우 늦은 운동의 경우에도 테스트 질량의 운동을 검출할 수 있는 위치 측정 장치를 이용하는 것이 EP 2075484 A1에 이미 제안되어 있다. 또한, 위치 측정 장치는 매우 늦은 운동의 경우에 언제라도 (정지 동안에도) 테스트 질량의 편위(excursion)를 검출할 수 있어서, 낮은 주파수가 신호대 잡음비에 불리하게 영향을 미치지 않는다.

이에 따라, 미국특허 6,473,187 B1는 측정방향으로 프레임에 대한 운동을 허용하는 방식으로 리프 스프링의 도움으로 지지되는 매스 블록을 갖는 진동 센서로서, 프레임에 대한 매스 블록의 변위가 위치 측정 장치에 의해 검출가능한 진동 센서를 개시한다. 매스 블록 및 프레임 상에는 빗 형상의 방식으로 맞춰진 핑거가 배치되고, 이는 광원에서의 광이 상이한 회절차수로 반사된 다음, 검출기에 의해 검출되는 균등하게 이격된 광학 회절 격자를 초래한다. 검증 질량(proof mass)의 편위에 대응하여, 격자의 효과적인 주기 및 그에 따른 각종 회절차수 내로의 광의 분포가 변경한다. 그 결과, 검출기 신호로부터 검증 질량의 편위를 추정하는 것이 가능하다. 그러나, 광학 회절 격자로서 작용하는 핑거형 및 자체 지지 구조는 생산하기게 쉽지 않고, 특히 매우 정확한 위치 측정을 위해 관례적인 1 ㎛ 미만의 격자 주기는 이러한 구조로 성취될 수 없다.

예컨대, 참고서적 "Digital Linear and Angular Metrology", Moderne Industrie Publishing House, Landsberg/Lech, 1998에 상세하게 기술된 상업적으로 유용한 위치 측정 장치는 체적계에 대해 이동되는 스캐닝 헤드에 의해 스캐닝되는 정교한 주기적 구조를 갖는 체적계를 구비한다. 예를 들면, 주기적 구조는 반사율을 조절할 수 있으며, 이는 광의 도움으로 스캐닝될 수 있다. 그런 맥락에서, 1 ㎛ 미만의 눈금 주기(graduation periods)를 갖는 체적계가 이미 이용되고 있다. 단색광을 이용하는 간섭 스캐닝(interferential scanning)의 이용 및 보간법에 의한 주기적 검출기 신호의 또 다른 구획에 의해, 나노미터 범위의 위치 변경을 결정가능하다.

본 발명의 목적은, 특히 낮은 여기 주파수에서 매우 양호한 진동의 검출을 허용하는 최적화된 진동 센서를 제공하는 것이다.

본 목적은 청구항 1에 기술된 장치에 의해 성취된다. 또한, 본 장치 및 그 유익한 용도에 관한 장점적인 세부사항은 청구항 1에 종속하는 청구항들로부터 얻어진다.

진동 센서는 측정방향으로 프레임에 대한 운동을 허용하는 방식으로 하나 이상의 스프링의 도움으로 지지되는 매스 블록(mass block)을 가지며, 상기 프레임에 대한 상기 매스 블록의 측정방향으로의 변위는 위치 측정 장치에 의해 검출가능하다. 상기 위치 측정 장치는 체적계(measuring standard)와, 상기 체적계와 정렬되는 스캐닝 헤드(scanning head)를 구비한다. 이들 2가지의 구성요소 중 하나는 상기 매스 블록 상에 고정되고, 다른 하나는 상기 프레임 상에 고정된다.

표준 구성요소로서 유용한 위치 측정 장치를 진동 센서 내에 통합함으로써 각종 이점이 달성된다. 이에 따라, 가장 높은 해상도를 갖는 위치 측정 장치가 유용해지며, 이는 요구되는 정확도에 따라 의도적으로 선택되어 진동 센서 내에 통합될 수 있다. 관련 기술에서와 같은 위치 측정 장치의 스캐닝 원리에 대한 별개의 개발 및 최적화는 반드시 필요하지 않다. 더욱이, 이러한 위치 측정 장치는 표준화된 인터페이스를 가지므로, 순차적인 전자 제품을 위한 개발 비용이 마찬가지로 맞춰지게 된다.

이는 플랫폼의 능동적 진동 댐핑을 위한 이러한 진동 센서의 특히 유리한 사용을 유지하며, 여기서 측정된 진동은 원치 않는 진동에 대응하는 액추에이터의 제어를 위한 시작 지점으로서 기능한다.

또한, 표준화된 인터페이스는 실제적인 적용에 매우 유용한데, 여기서 진동 센서는 수치 제어식 공작 기계 상의 회전 샤프트의 불균형을 알아내는데 이용된다. 이러한 공작 기계를 위한 수치 제어는 위치 측정 장치의 연결을 위한 다수의 입력을 가짐으로써, 이러한 진동 센서는 매우 쉽게 가동될 수 있다.

이러한 진동 센서의 기계적 이송 기능은 각종 측정을 이용하여 특정 적용 경우에 채택될 수 있다. 이에 따라, 테스트 질량으로서 이용되는 매스 블록을 위해, 진동을 억제하기 위해 와전류식 제동(eddy-current braking)이 통합될 수 있다. 운동을 허용하는 방식으로 매스 블록을 유지하는 하나 이상의 리프 스프링이 매스 블록의 중력에 의해 프리로드(preload)되면, 이러한 중력에 대응하거나 그 중력을 완전히 보상하는 힘이 셋팅될 수 있다.

본 발명의 또 다른 이점 및 세부사항은 도면에 기초하여 각종의 특정 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 유도된다.

도 1-4는 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 대한 각종 도면,
도 5-6은 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 대한 각종 도면.

도 1-4는 수평방향 설치를 위해 주로 적합한 진동 센서(1)의 제1 예시적인 실시예에 대한 각종 도면을 도시하며, 수평방향 측정방향(X)으로 진동을 측정하는 진동 센서이다. 이는 진동 센서(1)의 구성요소가 서로에 대해 배치 및 정렬되는 견고한 장방형의 프레임(2)을 갖는다.

진동 센서(1)를 위한 테스트 질량으로서 직육면체 매스 블록(3)이 이용되며, 이는 T자형 마운트(4) 및 2개의 리프 스프링(5)에 의해 프레임에 고정된다. 매스 블록(3)은 마운트(4)에 확고하게 결합된다. 리프 스프링(5)은 매스 블록(3)을 지나 측방향으로 돌출하는 마운트(4)의 다리부에 고정된다. 리프 스프링(5)은 측정방향(X)으로의 운동을 제외하고는 매스 블록(3)의 모든 자유도를 차단한다.

0 Hz에 근접한 주파수를 갖는 가속을 위해, 측정방향(X)으로의 진동 센서(1)의 가속은, 매스 블록(3)의 관성 질량 및 가속에 비례하는 힘을 발생시키며, 그 힘은 리프 스프링(5)을 굽히고 매스 블록(3)을 측정방향(X)으로 변위시킨다. 매스 블록(3)의 질량이 불변하고, 후크 법칙이 매스 블록의 적은 편위에 대해 영향을 받기 때문에, 측정방향(X)으로의 매스 블록(3)의 편위는 가속에 직접 비례한다.

진동 센서(1)가 수평방향으로 설치되면, 리프 스프링(5)은 그 종방향으로 압력을 받고, 매스 블록(3)의 중량에 의해 압축된다. 그에 의해, 그 탄성계수가 변한다. 압축되지 않은 리프 스프링과 비교할 때, 압축된 리프 스프링은 보다 소프트하다. 이러한 진동 센서(1)가 180도만큼 회전되도록 설치되면, 리프 스프링(5)을 압축하는 대신에 매스 블록(3)의 중력이 리프 스프링(5)을 끌어당기는 결과에 의해, 진동 센서(1)의 공명 주파수가 변한다. 진동 센서의 설치된 위치의 변경으로 인한 기계적 특성의 변경이 고려되어야 한다. 또한, 이는 (수직방향 진동의 측정을 위해) 수직방향 설치를 위해 최적화된 진동 센서를 설명하는 제2 예시적인 실시예에서도 논의될 것이다.

마운트(4)에 대향된 매스 블록(3) 상에는 체적계(7)가 배치된다. 예를 들면, 체적계(7)는 측정방향(X)을 따라 가능한 한 정교한 주기를 갖는 눈금 구조를 지탱하고, 매스 블록(3) 상에 접착된 위치 측정 장치의 측정 테이프(measuring tape) 또는 분할된 자(divided rule)의 짧은 피스일 수 있다. 변형적으로, 체적계는, 예컨대 리소그래피 프로세스를 이용하여 매스 블록(3) 상에 주기적인 라인 격자를 롸이팅함으로써 매스 블록(3) 상에 바로 적용될 수 있다.

광의 도움으로 체적계(7)의 광학 스캐닝을 위한 스캐닝 헤드(6)는 프레임(2)에 결합되고, 체적계(7)에 대향되게 배치된다. 그러나, 충분한 정확도를 보장하는 한, 체적계를 위한 다른 모든 스캐닝 원리가 적합하다. 추가로, 자석형, 유도형 또는 용량형 스캐닝 원리 및 그에 대응하는 체적계가 예로서 본원에 언급될 수 있다.

매스 블록(3) 및 측정계(7)가 외부로부터 인가된 진동에 의해 변위되면, 이는 스캐닝 헤드(6)에 의해 검출될 수 있다. 통상적으로, 스캐닝 헤드(6)는 서로에 대해 위상 변위된 복수의 주기 신호를 발생시키며, 그 주기성은 변위에 비례하고, 그 상 관계로부터 운동방향을 추정가능하다.

스캐닝 헤드(6)에 의해 얻어진 전기 신호는 플러그 커넥터(8)를 거쳐 순차적인 전자제품으로 전송되어 평가된다. 변형적으로, 스캐닝 헤드 내에서 변위가 직접 연산되어, 순차적인 전자제품에 디지털값(digital value)으로 전송될 수 있다. 여기서, 측정방향(X)으로의 진동은 변위로부터 알아 내어질 수 있다.

진동 센서(1)는, 진동 센서(1)를 장착하는 플랫폼의 진동을 측정하고, 그 진동은 능동 댐핑되어야 한다. 따라서, 매스 블록(3) 및 리프 스프링(5)으로 이루어진 시스템(그 자체는 특정 고유 주파수를 갖는 진동계(vibratory system)이다)이 관심 주파수 범위에서 측정되도록 진동을 정확하게 나타낼 수 있도록 실제로 주의해야 한다. 이송 기능은 이를 위해 중요하며, 여기서 특정 주파수의 여기는 진동 센서(1)의 측정값으로 변환된다.

매스 블록(3)의 질량, 리프 스프링(5)의 치수 및 그 종방향으로의 프리로딩은 진동 센서(1)의 고유 주파수가 가능한 최저 주파수를 향해 영향을 받을 수 있는 변수이다. 진동 센서(1)의 이송 기능이 측정되어, 스트레칭 필터(stretching filter)로 불리는 것의 도움으로 이러한 이송 기능을 고려한다. 그런 맥락에서, 센서 신호를 진동 센서(1)의 역방향 이송 기능으로 추가로 곱함으로써, 진동 센서(1)의 고유 주파수 아래의 낮은 주파수에서도 가장 선형의 가능한 이송 기능이 달성된다. 이에 따라, 2 Hz의 고유 주파수를 갖는 본원에 기술된 타입의 진동 센서를 이용하면, 대략 0.4 Hz에 이르는 진동은 양호한 신호대 잡음비로 측정될 수 있다.

이송 기능(또는, 식별로 부름)의 측정은, 질량/스프링 시스템의 진동이 감쇠되면 특히 정확하다. 따라서, 진동 센서(1)는 매스 블록(3)에 작용하는 진동 댐핑 시스템을 갖는다. 이를 위해, 매스 블록(3) 상에는 평탄형 댐핑 자석(9)이 장착되고, 그 필드 라인은 예컨대 알루미늄으로 이루어진 프레임(2)의 도전성 후방벽을 관통한다. 프레임(2)에 대한 매스 블록(3)의 운동은 프레임(2)의 후방벽 내에 와전류를 발생시켜서, 매스 블록(3)의 운동에 대응하여 그 운동을 억제한다. 자석(9)은 교번 극성(alternating polarity)으로 배치됨으로써, 진동 센서(1)로부터 조금 이격된 거리에서 자기장이 효과적이지 않다.

210e9 N/m²의 탄성 계수뿐만 아니라, 매스 블록(3)을 위한 0.7 kg의 질량 및 70 x 22 x 0.2 mm의 치수를 갖는 리프 스프링은 진동 센서(1)의 치수화를 위해 기준 지점으로서 언급될 수 있다. 와전류식 제동에 의한 댐핑은 대략 2 Ns/m에 달해야 한다. 이러한 방식으로 구성된 진동 센서(1)는 대략 0.8 Hz의 고유 주파수를 갖는다.

도 3은 프레임(2)의 내부로 돌출하고, 도 1에서 잘 알 수 있는 T자형 마운트(4)의 하나의 다리 중 양측부 상에 측정방향(X)으로 놓인 프레임(2)의 후방벽 내의 스크류(10)를 도시한다. 이는 마운트(4)를 위한 리미트 스톱(limit stops)으로서 이용되므로, 매스 블록(3)의 편위를 제한한다. 이에 따라, 너무 큰 편위로 인한 진동 센서(1)의 손상이 회피될 수 있다.

도 5 및 6은 수직방향 설치에 적합한 진동 센서(1)의 제2 예시적인 실시예에대한 상이한 도면으로서, 수직방향으로 진동을 측정하는 진동 센서를 도시한다. 진동 센서의 구조는 제1 예시적인 실시예의 진동 센서와 크게 상응한다. 프레임(2), 매스 블록(3) 및 리프 스프링(5) 등의 동일한 구성요소는 제1 예시적인 실시예와 동일한 참조부호로 제공되며, 본원에서 다시 설명되지 않는다.

수직방향 설치로 인해, 리프 스프링(5)은 매스 블록(3)의 중력에 의한 압력(버클링 모드(buckling mode))을 받는 수평방향으로 설치된 진동 센서와는 같지 않고, 오히려 중력이 측정방향(X)으로 작용하므로, 리프 스프링(5)은 만곡된다(벤딩 모드(bending mode)). 이로 인해, 진동 센서(1)의 고유 주파수는 다소 증가한다. 그러나, 매스 블록(3)의 중력의 적어도 일부는 리프 스프링에 의해 오프셋될 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같이, 진동 센서(1)의 낮은 공명 주파수가 유리하기 때문에, 가장 소프트한 가능한 라프 스프링(5)이 이용되며, 이는 매스 블록(3)의 중력에 의해 크게 만곡될 수 있다. 따라서, (수직방향으로의 진동에 대한 측정의 의미에서) 수직방향 설치를 위한 진동 센서(1)의 제2 예시적인 실시예의 설계에서, 자석(11)은 프레임(2) 상에 그리고 T자형 마운트(4)의 도움으로, 매스 블록(3) 상에 장착되고, 매스 블록(3)의 중량의 적어도 일부를 보상할 수 있는 방식으로 서로에 대해 정렬된다. 이를 위해 예시적인 실시예에서는 2개 쌍의 자석이 제공되며, 수직방향으로 바닥에 놓인 자석 쌍은 2개의 자석(11)이 서로 밀어내는 한편, 상부에 놓인 자석 쌍이 서로 끌어당기는 방식으로 정렬된다. 이에 따라, 양자의 자석 쌍은 매스 블록(3)의 중력을 적어도 부분적으로 보상할 수 있고, 이에 따라 더욱 소프트한 리프 스프링(5)이 이용될 수 있고, 진동 센서(1)의 기계적 공명 주파수가 낮게 유지될 수 있다.

본원에 도시한 2개 쌍의 자석의 구성에 대한 하나의 이점은, 리프 스프링(5)의 스프링 상수에 추가되어야 하고 진동 센서(1)의 공명 주파수를 증대시키는 하부에서의 2개의 밀어내는 자석(11)의 추가적인 자기식 스프링 상수가 상부에서의 끌어당기는 자석 쌍의 음(-)의 자기식 스프링 상수에 의해 오프셋될 수 있다는 점이다. 자석(11)들 사이의 공기 갭, 자석(11)의 강도 및 리프 스프링(5)의 스프링 상수에 대한 적절한 선택에 의해, 낮은 공명 주파수를 갖는 수직방향 진동 센서(1)를 제조하는 것이 가능하다. 그 다음, 수직방향 진동을 측정하기 위한 진동 센서(1)는 수평방향 진동을 측정하기 위해 설계된 제1 예시적인 실시예의 진동 센서와 동일한 리프 스프링(5)으로 구성될 수 있다.

임의의 대량 생산에서 존재하는 사용된 구성요소의 특성에 대한 변화량을 고려하기 위해, 진동 센서의 캘리브레이션을 위한 가능성이 제공되어야 한다. 이에 따라, 자석(11) 중 적어도 하나의 수직방향 위치를 조절가능하게 제조하는 것이 제안되며, 예컨대 프레임(2) 상에 자석(11)이 고정된다. 예를 들면, 이는 스크류의 도움으로 성취될 수 있다. 이러한 방식에서, 자석 쌍의 이격거리는 변경될 수 있다. 사용되는 자석(11)의 강도 및 매스 블록(3)의 질량의 변동에도 불구하고, 진동 센서(1)는 자석(11)이 매스 블록(3)의 중력을 정확하게 보상하고, 그에 따라 매스 블록(3)이 휴지 위치에 있을 때 그 모션 범위의 중간에 정확하게 놓이는 방식으로 조절될 수 있다.

도 5 및 6에 도시한 예시적인 실시예에 대한 변형적인 설계 접근법은 하부에서 밀어내는 자석 쌍을 없애고, 그 대신에 다소 강한 리프 스프링(5)을 이용하는 것이다. 그 다음, 이와 같은 방식으로 다소 증가된 스프링 상수는 음의 자기식 스프링 상수를 갖는 상부에서의 자석 쌍에 의해 오프셋됨으로써, 충분히 낮은 공명 주파수를 갖는 진동 센서(1)가 마찬가지로 이러한 방식으로 구성될 수 있다.

또한, 음의 자기식 스프링 상수를 갖는 끌어당기는 자석(11)의 하나 또는 그 이상의 쌍은 수평방향 진동을 위한 진동 센서(1)의 제1 예시적인 실시예에 추가되고, 전체의 낮은 스프링 상수 및 그에 따른 진동 센서의 보다 낮은 공명 주파수에 기여할 수 있다.

그 기계적 특성으로 인해, 본원에 기술된 진동 센서는 플랫폼의 진동에 대한 측정 및 능동적 감쇠를 위해 이용되도록 대단히 적합하며, 진동 센서의 신호는 플랫폼의 능동적 댐핑을 위해 액추에이터를 제어하는데 이용된다. 일반적으로 수 Hz 범위로 놓인 이러한 플랫폼의 공명 주파수는 본 발명에 따른 진동 센서로 매우 잘 검출될 수 있는데, 그 이유는 그 자체의 공명 주파수가 여전히 낮게 놓이기 때문이다.

또한, 공작 기계의 회전 샤프트의 불균형을 측정하기 위한 본 발명의 진동 센서의 용도가 그 자체로 존재하는데, 그 이유는 마찬가지로 낮은 주파수가 여기서 기대되고 검출되기 때문이고, 또한 다수의 경우에 공작 기계 상에 이용되는 바와 같이, 진동 센서가 위치 측정 장치를 위해 표준화된 인터페이스를 가지기 때문이다. 따라서, 진동 센서는 관례적인 수치 제어에 대한 어려움 없이 연결될 수 있다.

일반적으로, 터닝 밀링 머신(turning milling machine)의 로터리 테이블 상에는 터닝된 워크피스가 정확히 중앙에 클램핑되지 않는다. 따라서, 터닝에 의해 기계가공되기 전에, 워크피스 및 클램핑 수단의 편심 질량의 배향 각도 및 사이즈가 알려져서 보정 질량에 의해 보상되어야 하고, 로터리 테이블은 균형되어야 한다. 이를 위해, 본 발명의 진동 센서는 회전-스위블 테이블의 기계 프레임 또는 스위블링 테이블 상의 적절한 위치에 고정된다. 발생하는 횡방향 힘은 리프 스프링(5)에 의해 진동 센서 내에서 흡수되어, 측정방향으로 매스 블록(3)을 안내하고, 그와는 달리 모든 자유도를 차단한다.

소음 견지에서의 신호 품질은 관례적으로 이용되는 압전 센서에 비해 현저하게 양호하고, 밸런싱 결과에 대한 높은 정확도를 기대할 수 있다.

Claims

측정방향(X)으로 프레임(2)에 대한 운동을 허용하는 방식으로 하나 이상의 스프링(5)의 도움으로 지지되는 매스 블록(mass block)(3)을 갖는 진동 센서에 있어서,
상기 프레임(2)에 대한 상기 매스 블록(3)의 측정방향(X)으로의 변위는 위치 측정 장치에 의해 검출가능하고,
상기 위치 측정 장치는 체적계(measuring standard)(7)와, 상기 체적계(7)와 정렬되는 스캐닝 헤드(scanning head)(6)를 구비하고, 이들 2가지의 구성요소 중 하나는 상기 매스 블록(3) 상에 고정되고, 다른 하나는 상기 프레임(2) 상에 고정되는,
진동 센서.
제1항에 있어서,
상기 매스 블록(3)은 상기 프레임(2)에 대한 측정방향(X)으로의 운동을 허용하는 방식으로 2개의 리프 스프링(5)에 의해 보유되는 한편, 상기 매스 블록(3)의 나머지 모든 자유도는 상기 리프 스프링(5)에 의해 차단되는,
진동 센서.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 체적계(7)는 상기 매스 블록(3) 상에 배치되고, 상기 스캐닝 헤드(6)는 상기 프레임(2) 상에 배치되는,
진동 센서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스캐닝 헤드(6)는 광의 도움으로 상기 체적계(7)를 스캐닝하는,
진동 센서.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동 센서(1)는 와전류식 제동(eddy-current braking)에 의해 상기 매스 블록(3)의 운동을 댐핑하는 하나 이상의 댐핑 자석(9)을 갖는,
진동 센서.
제5항에 있어서,
상이한 자기 정렬(magnetic alignment)의 댐핑 자석(9)은 상기 매스 블록(3) 상에 배치되고 상기 프레임(2)의 도전성 벽과 정렬되는,
진동 센서.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측정방향(X)은 중력방향으로 구성요소를 갖고, 상기 매스 블록(3)의 중력의 적어도 일부는 자석(11)들의 구성에 의해 오프셋되는,
진동 센서.
제7항에 있어서,
상기 매스 블록(3)의 중력이 자석(11)들 사이의 인력(attractive force)에 의해 적어도 부분적으로 오프셋되는 방식으로, 2개 이상의 자석(11)이 상기 프레임(2) 및 상기 매스 블록(3) 상에 고정되는,
진동 센서.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 자석(11)들 중 한 쌍은 척력(repelling force)의 도움으로 상기 매스 블록(3)의 중력을 부분적으로 보상하고, 상기 자석(11)들 중 다른 쌍은 인력의 도움으로 상기 매스 블록(3)의 중력을 부분적으로 보상하는,
진동 센서.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자석(11)들 중 하나 이상의 수직방향 위치는 조절가능한,
진동 센서.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자석(11)에 의해 보상되지 않는 상기 매스 블록(3)의 중력의 일부는 상기 리프 스프링(5)의 편위(excursion)에 의해 그리고 그에 따른 스프링력에 의해 보상되는,
진동 센서.
플랫폼의 진동을 측정하기 위해 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 진동 센서의 용도에 있어서,
상기 플랫폼 상에 장착된 상기 진동 센서(1)의 신호는 상기 플랫폼의 진동의 능동 감쇠(active attenuation)를 위해 이용되는,
진동 센서의 용도.
공작 기계(machine tool)의 회전 샤프트의 불균형을 측정하기 위한 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 진동 센서의 용도.