業界

自動車向けの計装と試験測定

部品、パワートレイン、EV の開発と生産向けの、電気・寸法・環境試験計器。

この分野で必要な測定項目

自動車向けの計装は、仕様が大きく異なる二つの役割に分かれます。前者は開発と検証の試験で、計器は高速に変化する信号を正確に捕らえて記録する必要があり、結果はその後も数週間にわたって分析されることがあります。後者は生産と最終工程の試験で、同じ測定を数千回繰り返し、合否が明確に分かれ、遅延が許されないサイクルタイムが課されます。

この区別により、重視する点がまったく変わります。試験台で効いてくるのは帯域幅、チャンネル数、同期です。生産ステーションで効いてくるのは繰返し性、サイクルタイム、そして部品を毎回同じように計器へ提示する治具です。片方の用途に選んだ計器は、もう片方でよく働くことがめったになく、どちらが該当するかを書いていない仕様は、生産に対しては過剰となり、開発に対しては不足が残ることが通常です。

ここでもう一つ変わらないのは、要求が通常、工場の外から届くという点です。トルク値、圧力、流量、電気パラメータ、寸法許容差はいずれも定義を伴っており、それは図面、顧客規格、または社内の試験手順です。したがって作業は、その定義を満たすことであり、好みに応じて最適な計器を選ぶことではありません。

機器の位置づけ

パワートレインの開発と試験台

エンジン、トランスミッション、電気駆動の試験セルです。トルク、速度、温度、圧力、流量を同時に捕らえ、同期させる必要があり、チャンネル数は通常、多くなります。

部品とサブシステムの検証

ポンプ、インジェクタ、バルブ、熱交換器、バッテリーを個別に試験します。流量、圧力、温度が中心となり、その変化が速くなることが多く、定常状態ではなく過渡現象を記録することが要求されます。

生産と最終工程の試験

組立ステーションと最終工程の確認です。圧力の減衰、流量、トルク、電気的な導通、寸法の検証を、短いサイクルタイムのうちに、それぞれ定められた限度と照合して行います。

自動車とシステムの測定

電気パラメータ、温度、振動、位置を、車載状態または試験リグ上で測定します。携帯形の機器がよく使われ、環境は実験室よりはるかに管理が行き届いていません。

この分野で使用される計装機器

測定分野	この業種で何を測定するか	一般に指定される計器
圧力	燃料、油、油圧、ブレーキ、吸気、排気の圧力。静的な圧力と変動する圧力の両方です。	測定が必要とする周波数応答に合わせて選ぶトランスミッタと変換器で、接続とシーリングの取り方は、センサが測定対象のシステムを変えないように整えます。
流量	燃料、冷却液、油、空気の流量で、速い過渡変化とごく少量も含みます。	燃料にはコリオリ式流量計と容積式流量計、冷却液には電磁流量計と超音波流量計、空気には熱式または差圧式の測定を用います。
温度	冷却液、油、排気、表面、部品の温度で、試験台でも自動車内でも測ります。	測温抵抗体と熱電対で、選択は応答時間と、センサを測定対象の部品に埋め込む必要があるかどうかに左右されます。
トルク、速度、位置	軸トルク、回転速度、角度、直線位置	軸系に設けるトルク変換器、エンコーダと速度センサ、およびアクチュエータの測定に用いる変位または位置の変換器です。
電気測定	従来のシステムと電動化されたシステムの、電圧、電流、電力、絶縁抵抗、信号の完全性。	波形に対して定格された電力アナライザと計器、高電圧システム用の絶縁抵抗計、およびスイッチングが必要とする帯域幅を持つデータ収集チャネルです。
寸法と検査	部品形状、表面仕上げ、コーティング、組立ての検証	開発用にはゲージ、表示器、座標測定機、サイクルタイムが決め手となる生産用には専用設計の治具付きゲージを用います。

測定が開発用か生産用かは、最初に明記すべきです。求められる帯域幅、治具、記録を変える度合いが、測定範囲を変える度合いよりも大きいためです。

自動車工場の仕様を決める方法

開発か生産か、これを最初に明示します。どちらであるかで帯域幅、サイクルタイム、治具の要求が異なり、名目上は同じ測定項目でも、それぞれ仕様の仕方が変わるためです。
測定を定義している規格または図面です。許容差と、それが適用される条件も含めてください。この業種では受け入れの判定基準が通常、工場の外から届くためです。
量が変動する箇所では必ず、帯域幅と応答時間です。過渡変化に対して遅すぎるセンサは、滑らかですが単に誤った記録を作るだけだからです。
チャンネル間の同期です。試験台での結果は通常、単独の読みではなく複数の信号の関係だからです。
生産ステーションのサイクルタイムです。計器だけでなく、治具、安定するまでの時間、結果の判定方法を制約するためです。
治具と繰返し性です。生産での測定は、部品を計器へ提示する方法の分だけしか正確にならないためです。
環境条件です。温度、振動、流体、そして車載の作業では、管理された環境がそもそも存在しないという条件も含まれます。
必要な記録です。部品に添えて渡すのか、トレーサビリティのために保存するのか、どの形式で出力する必要があるのかも含まれます。

適用される可能性がある規格と承認

測定方法と受け入れ基準を定義する、顧客および業界の試験規格です。これが通常、仕様の出発点になります。
高電圧システムに関する電気安全の要求事項で、電動化パワートレインで使う計器と手順を規定します。
試験台と回転機器を囲む機能安全と機械に関する要求事項で、測定そのものではなく、防護とインターロックに影響します。
試験対象の部品に適用される材料と寸法の規格で、検査が何を示さなければならないかを決定します。
当社は設置が要求される要件を説明します。製品について認証を保証するのは、証明書が当社に提供されている場合に限ります。提供されていない製品では、その旨を製品ページにも記載します。

この分野での用途

よくあるご質問

自動車の調達に関する質問

この業界で発注前に生じる質問です。ここにないものは、測定用途といっしょにお送りいただければ、見積りと合わせて回答します。

開発向け計装と生産向け計装は何が違うか

開発では過渡変化を捕らえて後から分析する必要があるため、帯域幅、チャンネル数、同期が要求されます。生産では結果が数千回の合否判定であるため、繰返し性、短いサイクルタイム、部品を毎回同じように提示する治具が要求されます。同じ測定が両方に出てきますが、片方の用途に選んだ計器がもう片方にも適切ということはめったにありません。

試験台でセンサの応答時間がそれほど重要なのはなぜか

現象より遅いセンサは、滑らかでもっともらしい、しかし誤った記録を作るためです。平均されて消えてしまう圧力のスパイクや、緩やかに見える温度の段差は、システムについての結論ではなく計器についての結論を導きます。量が変動する測定では、測定範囲とともに信号の周波数成分を仕様に含める必要があります。

燃料流量を正確に測定するにはどうすればよいか

体積ではなく質量を測定します。燃料の密度は温度で変わり、消費量で問題になるのは質量だからです。連続的な数値が必要ならコリオリ式流量計、体積またはバッチの測定でよいなら容積式流量計を用います。少量と速い過渡変化が難しい例で、どちらも流量範囲とともに問い合わせに含める必要があります。

最終工程の漏れ試験には何が必要か

不合格とみなす漏れ量の定義、部品の内部の体積、試験圧力、確保できる時間です。圧力減衰の試験は試験中の温度変化と測定する体積に敏感なので、これらは後から決めるのではなく要求に含める必要があります。試験は与えられた密閉体積しか測定しないため、治具は計器と同じくらい重要になります。

高電圧システムには専用の計器が必要か

対象となる電圧と測定カテゴリに対して定格された計器が必要で、そもそも測定の実施方法が安全でなければなりません。電動化パワートレインでの絶縁試験と電力測定は、低電圧の同等の測定と同じ用途ではなく、そこから計器のクラスも決まります。計器を選ぶ前に、システム電圧と測定すべき内容を明記してください。

自動車分野の問い合わせには何を含めるべきか

測定が開発用か生産用か、それを定義している規格または図面、測定範囲と信号の動的な要素、同期と記録の要求、検査を繰り返す場合は治具の構成、そして測定地点の環境です。これらの回答が仕様を決め、残りの質問は商取引に関するものになります。

公開中の製品

この分野で利用可能な機器

熱電対

クランプオン形熱電対

ステンレス鋼の M12×1.5 ねじ付きヘッドと編組の高温シールドリード線を備えたバネクランプ式の熱電対。金型、押出機、加熱バンドなど、プローブを押し当てる必要がある測定点向け。

校正形式: K と E の熱電対、および同じ本体の PT100 測温抵抗形
測定範囲: K は 0〜800℃。E は 0〜400℃。PT100 は -200〜450℃
ねじ: M12×1.5、取り外し可能
プローブ先端: 外径 5 mm の管、突き出し 10 mm