衝撃・振動データロガー

衝撃データロガーまたは振動データロガーは、一定期間にわたって衝撃や振動を自律的に記録できる計測機器です。デジタルデータは通常、加速度と時間の形式で記録されます。衝撃および振動データは、記録後に取得（または送信）、表示、評価することができます。

衝撃データロガーとは対照的に、衝撃検出器は、指定された衝撃の閾値が生じたかどうかを示すために使用される。

ロガーは、加速度計などのセンサー、記憶媒体、プロセッサ、電源で構成されています。センサーは、衝撃を波形全体、要約データ、または閾値が観測されたかどうかの指示として測定および保存します。一部のデバイスには加速度計が内蔵されていますが、外部加速度計を使用できるものもあります。プロセッサは測定データを処理し、関連する測定時間とともに記憶媒体に保存します。これにより、測定完了後に、ロガー上で直接、またはコンピュータへのインターフェースを介して測定データを取得できます。RFIDインターフェースを備えているものもあります。^{[ 1 ]} ソフトウェアは、測定データを表またはグラフの形式で表示し、測定データの評価機能を提供します。衝撃および振動データは、定義された期間にわたって連続的に記録されるか、特定の基準によってデータの記録が決定されるイベント駆動型で記録されます。このようなイベントベースの測定方法を採用することで、臨界時間または強度を超える特定の衝撃を記録できます。Bluetoothによるスマートフォンへの送信などの無線機能を備えているものもあります。^{[ 2 ]}

加速度ロガーは通常、測定データの記録に不揮発性記憶媒体を使用します。例えば、ハードディスクドライブやEEPROMなどが挙げられます。このようなデバイスは、電源が切れてもデータが失われることはありません。つまり、停電が発生した場合でも測定データは保存されたままになります。

衝撃や衝突は、多くの場合、g（ gフォースとも呼ばれる）で表される最大加速度によって記述されます。衝撃パルスの形状、特にパルスの持続時間も同様に重要です。例えば、1msの300gの衝撃は損傷の可能性がほとんどなく、通常は問題になりませんが、20msの300gの衝撃は重大な影響を及ぼす可能性があります。衝撃応答スペクトル解析も有効です。

取り付け位置も、ほとんどの衝撃検出器の応答に影響を与えます。スポーツヘルメットや硬いパッケージなどの硬い物体に衝撃が加わると、現場からの衝撃に対してギザギザの衝撃パルスが発生し、適切なフィルタリングを行わないと特性を把握することが困難になります。一方、クッション性のある物体に衝撃が加わると、通常はより滑らかな衝撃パルスが発生し、衝撃検出器の応答もより安定します。

衝撃はベクトル量であり、衝撃の方向は対象となるものにとって重要な場合が多い。

衝撃データロガーは、以下のような方法で評価できます。例えば、計測機器を備えた衝撃試験機を用いた実験室での物理試験で個別に評価する、試験室で固定具と入力衝撃を制御した状態で対象物に取り付ける、あるいは、制御されていない、より変動の大きい入力衝撃を現場で加える、といった方法です。

適切な試験方法、校正、検証および妥当性確認プロトコルの使用は、評価のすべての段階において重要である。

衝撃ロガーは、輸送中の壊れやすい貴重品を監視し、輸送中の衝撃や振動環境を測定するために使用できます。^{[ 3 ] [ 4 ]} ロガーは、商品、梱包、または輸送車両にしっかりと固定され、それらに作用する衝撃や振動を記録できます。大型の商品には、異なる場所を測定するために複数の衝撃センサーが取り付けられている場合があります。測定されたデータは、輸送中の商品が潜在的に損傷を与える可能性のある状況にさらされたかどうかを示します。このデータに基づいて、次の選択肢が考えられます。

• 異常な衝撃や振動がない場合は、特別な検査を行わずに、そのまま出荷品を使用してください。
• 潜在的に有害な危険が発生した場合は、使用前に輸送品の損傷を徹底的に検査するか、追加の校正を実施してください。
• 荷受人は、センサーが過酷な取り扱いを示している場合、貨物の受け取りを拒否することができます。
• 損傷発生時刻、あるいはGPS追跡によって、損傷を与えた衝撃や振動の発生場所を特定し、適切な是正措置を講じることができる可能性がある。

複数の複製出荷からの衝撃および振動データは、次の目的で使用できます。異なるルートまたは物流プロバイダーの出荷の厳しさを比較する。^{[ 5 ]}または、パッケージテストプロトコル で使用する複合データを作成する。衝撃処理データは、多くの場合、加速度から落下高さまたは衝撃の厳しさを定量化する他の手段に変換すると最も有用です。落下と衝撃の統計分析にはいくつかの方法があります。^{[ 6 ]} 振動データは、多くの場合、パワースペクトル密度形式で最も有用であり、これは、実験室でのランダム振動テストを制御するために使用できます。

加速度センサーは、他の用途の中でも特に以下のような用途に使用されます。

• 例えば、交通事故の再現時などに、自動車の加速度を測定する。
• 生産ラインで使用される、衝撃や振動に敏感な機械を監視する。
• 工業プラントにおける摩耗を監視・低減し、機械の性能向上を図る。
• 地震を監視し、記録する。
• トラックの過度の衝撃を監視する^{[ 7 ]}
• 風力タービンの振動を測定する
• 人間への入力衝撃と振動を記録する^{[ 8 ]}
• 健康管理や患者モニタリングのために、移動データを記録する。
• 動物の呼吸、歩行、起立、横臥、睡眠行動のモニタリング。
• 雪崩緊急システムにおける加速度の測定。
• スポーツ用ヘルメットへの衝撃と生体力学テストを測定する^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}
• ジェットコースターに乗っているときに人にかかるGフォースを求めなさい。
• コンベアベルト上の物体の加速度を設定する。

• 加速度計
• データロガー
• モーション増幅、振動を検出および可視化するための光学的・視覚的技術
• 衝撃検出器
• 温度データロガー