アプリケーションノート

2025/12/09 SONAS-APN-X-0003

無線式微動計による常時微動モニタリング：加速度データからのμｍレベルの変位波形算出

同期計測建築常時微動スポット計測

構造物の健全性モニタリングにおいて、常時微動変位は構造状態を直接的に反映する重要指標です。加速度記録からの変位算出については多くの手法が提案されていますが、現場での高精度なデータ取得には課題がありました。「Sonas x04 Pro Portable」は、従来の複雑かつ大掛かりなシステムを必要とせず、極微小な常時微動を無線で手軽かつ高精度に捉えることができます。本アプリケーションノートでは、複数の建築構造物にて本機を用いた加速度計測を実施し、ノイズに埋もれがちな振幅5～20μmオーダーの微細な変位波形を明瞭に抽出・算出した事例を紹介します。

キーワード: 常時微動、変位、積分変位、加速度センサ、振動計測、固有振動数、無線、構造モニタリング

システム説明

本システムでは、親機である１台のベースユニットと、子機である複数台の微動計（センサユニット、図1）から構成される。ベースユニットはWindows PCに接続してUSB電源で駆動し、微動計の時刻同期や計測状態などを管理し、PCで状態を可視化する。微動計は内蔵電池で駆動し、無線ネットワーク内において高精度に時刻同期した計測を行なうことができる。計測したデータはタイムスタンプとともに全てユニット内のSDカードに記録を行う。微動計の計測性能と設定を表１に示す。

表１：計測性能と設定
計測値	3軸重力加速度
端末間時刻同期誤差	30 μ秒以内
ノイズレベル	0.02 μG/√Hz
計測レンジ	±2 G
サンプリング周波数	200 Hz
カットオフ周波数	60 Hz