VISOPE-진동소음음향방출분석-진단모니터링-한국CBM: 2월 2015

2015년 2월 24일 화요일

초음파의 이론과 응용

초음파는 높은 에너지를 가지고 있으며 진동시 발생되는 공동현상(Cavitation) 그리고 지향성(directivity)의 특유한 성질을 이용하여 응집작용, 분산작용, 화학작용, 생물학작용 및 각종 탐지에 응용되고 있으며, 의학적 목적(산부인과 외), 군사용 목적으로 그 활용도는 넓고 다양하다.

초음파의 원리핵심: ‘고에너지’, ‘지향성’

응집작용

기체나 액체에 초음파를 통해주면 매질은 진동하게 된다. 이때 매질 속에 고체의 미립자가 있는 경우 이 미립자는 유체매질과 같은 속도로 진동하지 못하고 미립자끼리 뭉쳐지게 된다. 이와 같은 현상은 가스의 정화장치나 액체 속의 고체 미립자를 제거하는데 사용된다.

분산작용

매질에 초음파를 연속적으로 통해 주면 매질의 진동으로 매질을 이루는 물질에 공동현상이 생겨나 보다 작은 입자나 분자로 나누어지는 현상을 이용한 것으로, 도료의 미립자화, 광유와 물과의 혼합, 가습기 등 여러 곳에 응용되고 있다.

파괴작용

초음파의 진동 에너지를 이용한 것으로 초음파드릴을 사용하여 유리, 도자기, 보석, 공구용 강철 등에 구멍을 뚫거나 가공하는데 사용된다.

화학작용

액체에 강력한 초음파를 발생시키면 공동현상으로 물질이 분해되어 여러 가지 화학반응이 일어난다. 물에 강력한 초음파를 발생시키면 물이 분해되어 H+와 OH‾ 등으로 전리되고 이들이 다시 화합하여 질산(NHO₃)이나 과산화수소(H₂O₂) 등이 산출되기도 한다. 이와 같은 화학작용은 용액의 농도나 전도를 변화시켜 여러 가지 화학반응에 이용된다.

생물학적작용

강력한 초음파를 생물에 작용시키면 생리에 변화를 가져온다. 동물이나 곤충에 작용하면 평형감각을 잃거나, 심하면 생명을 잃는 수도 있다.

비파괴검사

초음파의 지향성을 이용한 것으로 초음파를 검사하는 물체에 투과시켜 투과된 펄스나 반사된 펄스를 조사하는 것이며, 초음파 Holography를 이용한다.

기타

해저탐사, 물체의 두께 및 거리측정, 어군탐사, 의학용, 군사용 사용.

기계, 설비진단

초음파의 지향성을 이용한 것으로, 기계나 설비에서 발생하는 마찰음, 공기 및 유체의 누설음, 누출음, 파열음, 전기코로나 음을 채집하여 가청주파수로 변환하면 그 특성을 관찰하여 파손 및 누설 정도를 파악할 수 있는 기술.

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키워드	AE, 음향방출, 초음파감지기, 초음파 카메라, 초음파 설비진단기, 가스누출 초음파, 초음파의 원리

2015년 2월 16일 월요일

AVM (Acoustic Vibration Monitoring; 음향진동감시)기술

초음파 또는 음향진동(Acoustic vibration)은 움직이는 기계요소(bearing, coupling, gear mesh, std..)들 사이의 고체와 고체간의 마찰(friction)에 의해서 발생하는 에너지이다. 이 에너지는 아주 높고 불안정한 상태로서 AC전압과 전류로 변형시킬 수 있다. 음향진동감시기술을 잘 활용하기 위해서는 이 에너지를 선형적이고 지속적인 상태로 만들어야 한다.

고체기인 초음파 및 음향진동(Structure borne Ultrasonic vibration or sound)

음향방출(Acoustic Emission)이라고도 불리우는 초음파 음향방출 진동은 초음파 감지기를 통해 초음파량을 전기신호로 바꾸어 그 크기를 단위로 표기한다. 이때 ’True RMS’전환기술을 적용하고 있다. RMS는 “Root Mean Squared”를 의미한다. 이 것은 AC전압값을 측정할 때, 각 값의 자승의 합들의 평균값에 루트를 씌운 것으로서 기본적으로 dB로 표현하는데 이 값으로 아래와 같은 기계적인 현상을 전기적인 신호로 변환할 때 측정값을 수치화하기 위해 사용되는 기술로서 널리 활용되고 있다.

l Air Leakage (가스누출)

l Stress(응력)

l Vibration (진동)

l Shock(충격)

l Expansion(팽창)

l Bearing noise and acoustic vibration (베어링 잡음과 음향진동)

전기적인 신호는 위와 같은 기계적인 거동으로부터 생성되는데, 이 과정에서 잡음과 비주기적이고 비정기적인 신호를 True RMS를 통해 일정하고 정확하고 지속적인 측정값을 기할 수 있게 된다. True RMS의 기능을 탑재한 초음파 감지기는 수 초 동안 수 천 개의 데이터를 샘플링하여 디지털 데시벨 값으로서 피크 평균값을 제공하게 된다.

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2015년 2월 10일 화요일

설비관리 및 결함검사 계측장비류 모음

계측장비를 보유한 부서는 기계와 설비가 정상상태인지 아닌지를 검사할 수 있는 능력이 있는 인원들이 모여있어야 한다. 전문가로부터 습득한 것을 최적의 계측장비를 이용하여 측정하고 그 결과로 기계의 수명을 판단하고 생산에 차질을 빚을 수 있는 순간을 포착하도록 정확한 검사결과를 이슈화 해야 한다. “계측할 수 없으면 개선할 수 없다!”는 것을 명심해야 한다. 우리는 계측기 구매가격의 수백배 Output을 얻어야 한다. 왜냐하면 우리설비는 우리가 제일 잘 알고 있기 때문이다. 그래서 만약 좋은 계측기가 우리 부서에서 썩고 있다면 월급받는 것을 부끄러워 해야 한다.

계측과 센싱시스템 교육 "최적의 장비 및 시스템을 추천"

최고의 계측장비 및 최고의 모니터링시스템이 모두 고가격은 아닙니다.

가장 합리적이고 효과적인 계측장비는 원하는 결과를 신뢰성 있게 나타내는 장비입니다.

제일 중요한 것은 어렵지 않아야 한다는 것입니다.

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2015년 2월 7일 토요일

초음파 가스누출 카메라 및 기계결함 탐지기

정상적이 아닌 가스의 누출은 때때로 큰 위험요소일 경우가 높다. 이는 인간의 생명에 위해 요소가 될 가능성이 있어서 자칫 큰 대형 사고를 유발할 수 있다. 정상적인 가스의 누출이라도 에너지의 누설을 방지하는 것에 익숙해서는 안된다. 압축공기의 누설은 전기에너지를 낭비하며 궁극적으로는 생산비용을 늘리는 결과가 된다. 이때 가스의 누설 및 누출은 고체와 유체와의 마찰을 통해 초음파가 발생(Acoustic Emission)하게 된다. 또한 초음파는 ‘직진한다.’

초음파 공기음(Airborne)과 고체음(Structureborne)

고체와 유체 또는 고체와 고체간의 마찰음은 인간의 귀에 들릴 수도 있지만 그때는 이미 늦거나 손해가 큰 상태일 수도 있다. 하지만 초음파(음향방출)는 귀에 들리기 그 이전에부터 발생되고 있었다는 것을 알아야 한다. 다만 우리 귀에 들리지 못했을 뿐이다. 문제는 소리가 나고 진동이 난다는 것으로부터 알아내는 것이다.

1. 초음파를 동영상으로 보기 ( http://www.youtube.com/watch?v=LypsVCVNc_A&feature=player_embedded&x-yt-ts=1421914688&x-yt-cl=84503534 )

2. 초음파를 음성으로 듣기

(http://blog.naver.com/vs72/10021769165 )

초음파 설비진단기 Leak shooter는 기계의 마찰음, 결함 및 충격음의 발견 이외에도 초음파가 발생하는 공기누설음, 전기 코로나의 정량측정 등을 아주 효과적으로 측정하고 관리할 수 있다. 무엇보다도 화면으로 발생위치를 파악하고 정량적인 크기인 ‘dB’값을 보며 또한 직접 변환된 초음파를 귀로 들어 봄으로써 정상 비정상여부를 판단할 수 있다는 장점이 있다.

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