2015년 6월 28일 일요일

계측편람- 퍼펙트한 무선 진동센싱 및 진단시스템 I-care wicare

계측편람- 퍼펙트한 무선 진동센싱 진단시스템 I-care wicare

 

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진동의 이해 (진동을 공부해야 하는 이유)------------

진동의 이해 (진동을 공부해야 하는 이유)------------

지속적으로 움직이며 활동하는 자연적 현상인 물리적인 반복성은 역학으로 재구성되어있을지는 몰라도 자연에서 원래부터 있던 것을 단순히 해석하려는 의도에 불과하다. 진동이 공학 중에서도 가장 어려운 곳에 있고 배우기 힘든 학문이라고 해도 과언이 아니라고 말할 수 있는 이유는 역학의 종합적인 적용분야의 끝에 바로 진동이 있기 때문이다. , 동력학의 제일 후편, 물리의 후편, 수학의 후편, 유체역학과 열역학의 후편에 배치가 되어 있으며 이는 필요하면 배울 것!이라는 의미로 받아들이기에는 너무나도 활용성이 많다. 해석하기 힘들어서 배치가 그렇게 된 것으로 생각하는 편이 좋을 것이다. 하지만 대한민국에도 최근 30년 이내에 진동 전문가들이 많이 현업에 배치되고 있는 중이다.

진동은 현상이 먼저, 그 다음 수식(진동의 관찰과 활용)

현상을 관찰하여 수학이 탄생하였는데 수학으로 이를 표현하기가 쉽지 않지 때문에 어렵다고 생각하지 않는 것이 좋겠다. 진동의 관찰은 끊임없는 활용을 하였기 때문에 쓸모가 있는 것이고 수식은 이 활용 방법 중의 하나라고 하면 더 많은 활용도가 존재하리라 생각한다. 무엇이든지 어디에 용도가 있는지 먼저 알게 되면 학습의 초점이 중요해지게 된다.

어떤 곳에 진동이 사용되는지 그 진동의 활용에 대해서 정리하였다.  


진동의 활용
사용 예
원인의 분석
주파수해석과 패턴분석을 통한 진동설비진단, 진동 Trouble shooting
수식의 구성
파동방정식, 편미분과 선형미분방정식으로 이루어진 자연의 풀이
피로파괴(Fatigue failure)
응력의 반복작용에 인한 물체의 파손예측
안전
진동의 수준평가, 건물의 안전, 기계의 안전, 수송기계의 안전평가
모니터링
진폭과 주파수로 안전, 정밀, 수명, 인체에 관련된 상태감시
정밀상태
진동을 제어하기위한 첨단산업(반도체, 의학, 제조 등)의 적용
환경, 인체
승차감, 피곤함, 멀미의 평가 및 대책
유지보수 (Asset maintenance)
진동의 평가와 상태관리를 통해서 자산관리 방법, 상태의 예측에 의한 불필요 비용 및 돌발사고의 방지
혼합
진동을 발생시켜 소재의 혼합 및 분류에 활용
Shaking, Impacting, 제조
진동의 잠재적 원인인 고유주파수를 찾아내고 공진을 설계하여 제조에 설계를 적용
경고
진동을 발생하여 무음 알림에 활용 (핸드폰 진동발생)




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 진동의 용도 및 활용, 모니터링, 유지보수 (Asset maintenance), 피로파괴(Fatigue failure)

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2015년 6월 21일 일요일

방폭, 진동, 무선, 스펙트럼, 인터넷, 핸드폰으로 설비를 진단하고 관리한다.

방폭, 진동, 무선, 스펙트럼, 인터넷, 핸드폰으로 설비를 진단하고 관리한다.

진동을 관리하고 진동을 이용하여 진단하는 방법의 한계는 항상 진동센서를 설비에 붙이고 케이블을 설치하고 전원을 공급하고 컴퓨터에서 알람을 설정하여 관리하거나 스펙트럼을 이용하여 분석하고 전문가가 최종적으로 판단하여 고장여부에 대한 진단을 내리는 순서와 방법이라고 할 수 있다. 항상 있는 일이고 항상 불편한 사항은 전원, 컴퓨터, 측정, 케이블설치, 그리고 진단을 위한 전문가의 부재이다. 이 것은 기술의 문제이며 인력의 문제이다. 그러나 이 모든 것을 해소할 수 있는 시스템이 있다. 설비진단 진동 전문가들도 환영하는 주파수를 원하는 만큼 읽어 들일 수 있다(Piezo센서로 측정)는 것! 이것은 또 얼마나 좋은가? 무선과 인터넷!

추천 적용대상 사용자

       설비진단교육 이수자, 설비진단 전문가, 설비관리 담당자

       정밀진단기 구매 보류자(난위도, 예산 등

       국부적 온라인 모니터링 시스템 미설치 공장 또는 회사

            여러 공장 또는 생산사이트를 보유회사, 모든 현장을 한 곳 또는 원격으로 모니터링필요

 
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키워드
 진동계, 스펙트럼, FFT, 진동의 단위, 설비진단, 방폭, 무선진동센서, 스펙트럼전송, 인터넷기반 모니터링시스템, 스마트폰으로 설비관리, wicare

 

데시벨(dB)와 로그(Log)- 진동과 소음의 크기를 표현하는 방법


데시벨 (dB, 진동과 소음의 크기를 표현하는 방법)

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일반적으로 소음, 진동, 전기 등의 크기를 나타낼 때 ‘dB(데시벨)’의 단위를 사용한다.  이 것은 기준 량에 대한 변화폭을 의미하기 때문에 감각과 대체로 잘 맞으므로 여러 분야에서 사용된다. 엄밀히 말하자면 dB는 정해진 단위라고 할 수 없다.  왜냐하면 기준을 어떻게 정하느냐에 따라 달라지는 값이기 때문이다. 부르는 값도 통상적으로는 소음에서는 데시벨(deci-Bell)’, 진동이나 다른 분야에서는 디비라고 부르는 것이 일반적이다. ‘(Bell)’이라는 사람의 이름을 따서 부르는 명칭은 단지 소음만이 적당하다고 여기는 것인지는 정확하지 않다.

Weber-Fechner의 법칙

인간의 감각량(P)의 변화는 기준 자극량(S)에 대한 그 변화량의 비로써 가장 잘 표현 할 수 있다.

위의 식에서 기본단위는 ;Bell’로서 , 그 상하 단계가 너무 작은 것을 보완하기 위해서 , 상수인 ‘K’ 10을 대입한 ‘dB;데시-을 사용하게 되었다. 이렇게 하면 상하폭을 나타낼 수 있는 표기가 넓어져서 인식하기 편하다. 아무튼 소음과 진동은 주로 인간과 관련되므로 그 느끼는 양인 감각량의 변화를 레벨화하여 로그의 함수로 표현하는 것이 가장 적합하므로 그 크기를 데시벨로 표현하게 된 것이다. 위의 식에서 변수S를 음의 세기(Intencity)로 하며, 자유음장(free sound field)인 경우에는 이 음의 세기는 음압(Pressure)의 자승과 매칭된다. 즉 우리가 소음계로 측정하는 결과값으로 법규에 적용하여 많이 사용하는 음압레벨(SPL; Sound Pressure Level)인 경우에는 변수S를 음압으로 했을 경우 K 값을 20으로 대치시킨 것과 같다.

dB는 단위 뒤에 괄호 첨자를 붙여 추가 연산된(가중;Weighted) 물리량을 표현하여 구분하는데,  dB(A), dB(C), dB(mV), dB(W), 등이 소음진동분야와 전기분야에서 주로 많이 사용되고 있다.

Logarithmic Linier의 차이

1 100의 차이는 99이지만, 상용로그로 비교해 본다면 2이다. 물론 큰 값과 작은 값의 차이가 커야 구분하기에도 좋고, 계산하기에도 좋은 것이 아닐까 생각하지만, 그래프로 보면 명확히 그 효용도를 예측할 수 있다. 최고레벨과 최저레벨의 차이가 크지 않다는 말은 log그래프에서는 linier와 달리 낮은 값의 주파수 성분을 잘 보일 수 있도록 한다는 것이다. 그래서 진동 스펙트럼 분석에서 작지만 중요한 값의 유무를 잘 파악할 수 있도록 해준다. 특히 소음 옥타브 분석과 진동의 FRF에서는 Log로 분석하는 것이 일반적이다.
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dB, 데시벨, 소음, 진동, 로그그래프, 선형


 


2015년 6월 14일 일요일

추천-AST:피에조/방폭/진동센서/무선/스펙트럼/인터넷 설비진단시스템-Wicare

추천-AST


피에조/방폭/진동센서/무선/스펙트럼/인터넷 설비진단시스템-Wicare

방폭인증 Piezo가속도센서를 직접 무선(wireless)으로 진동스펙트럼 전송하여 인터넷으로 설비를 진단하는 Wi-care 시스템

AST는 유럽에서 선풍적인 인기를 누리고 있는 무선진동 설비진단 툴인 I care사에서 제작하였으며 다양한 성능과 기능면에서 AST는 이 진단시스템을 추천합니다.

  

 

Keyword

1.진동 스펙트럼을 무선으로 전송하는 시스템

2.설비진단 및 설비관리 모니터링시스템

3.인터넷이 있으면 어디서나 설비의 상태를 확인할 수 있다.

4.원격설비진단서비스를 받을 수 있다.

 

 

용도

 

-원격 진동진단용, 설비진단용

-무선식 진동모니터링시스템(온도)

-인터넷 기반 온라인 감시시스템

-중화학, 전자, 자동차, 시멘트, 철강, 제지, 식품, 철도, 조선, 전력설비 등을 구성하는 내의 설비(모터, 펌프, 터빈, , , 교반기, 압축기, 기어박스 등)나 구조(고층빌딩, 안전구조, 교량 등)의 진동데이타 취득을 통한 진단 및 감시

 

특징

 

1) Wi-care시스템의 데이터 수집
     -
무선 송수신기를 이용한 데이터 수집기능
     -
포터블 데이터 수집기능
     -
글로벌 진동 수집기능
     -
포터블과 글로벌 데이터 수집의 결합기능

2) Wi-care시스템의 상태진단 분석방법
     -
스펙트럼 분석방법: 정밀진단방법
     -
이상 판정된 설비의 상태를 상세하게 해석, 정비활동 결정
     -
일정 이상의 위험도 파악 및 그 진행의 예측
     -
최적 수복방법 및 수복시기의 결정
     -
스펙트럼, 궤도분석 등을 활용

 

Wi-care 시스템의 장점

  1) Predictive Maintenance Program(예지정비전략)
     -
비정상적인 시스템 정지를 감소시킴
     -
시스템 정지 계획 설정 가능
     -
장비의 신뢰성 증가

  2) Continuous Monitoring Program(상시모니터링프로그램)
     -
대형 사고 방지
     -
이상 발생에 빠른 대응

  3) Troble shooting Tool
     -
특정 운영 조건에서 진동을 측정
     -
기계적 혹은 운영조건 개선 후 인수테스트
     -
진동거동에 대한 파라미터들 변화의 경향확인

  4) Cost effective System
     -
자료 수집의 노동성 감소

     -
수동 자료수집 및 부분적 온라인 모니터링의 솔루션 제공
     -
이동성을 가진 시스템 / 기존 센서들에 적용성
     -
케이블 가격 및 고정시키는 비용이 없음
     -
거친환경이나 위험지역에 이상적인 솔루션
     -
설치비용 및 소프트웨어 비용이 없음
     -
진단 분석을 위한 전담 엔지니어(24/7진단)
     -
신뢰성 있는 데이터 제공

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진동의 진폭 단위 선택(변위, 속도, 가속도)- 어떤 것이 맞는가

진동의 진폭 단위 선택(변위, 속도, 가속도)-어떤 것이 맞는가?
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진동의 진폭을 단위로 표현할 때에는 많은 규칙을 알고 있어야 엔지니어간에 서로 소통할 수 있다. 측정하는 대상체(건물, 사람, 기계)에 따라서 또는 주요주파수(저주파, 고주파)에 따라서 또는 결과의 관심관점(응력, 에너지, 파워)에 따라서 진폭의 단위를 서로 달리한다. 절대로 하나로 통일할 수 없다. 평가를 위한 성문기준, 참조기준, 측정기준 등에 나오는 단위가 각기 다른 단위를 사용하기 때문이다.

변위, 속도, 가속도의 선택은 용도에 따라 다르다.

변위와 속도 그리고 가속도는 서로 미적분을 통해서 변환이 가능하다. 일반적으로 가속도센서를 이용하여 속도로 변환하여 평가하지만 변위는 직접 변위센서를 통해 측정하는 것이 좋다. 


진동진폭단위
변환식
주단위 (SI)
부속단위
용도
주파수
센서
공학
근거
변위
(Displacement)
D=X
µm(기계)
mm(구조)
Peak to Peak (P-P)
 
-정밀기계변위계측,
-배관변위계측,
-대형기계 비접촉
-축거동 감시,
-건축물최대거동측정
저주파
~500Hz
-LVDT
-Laser
-Proximity probe(0~1kHz)
-wire, bar type
응력
(σ=Eε)
속도
(Velocity)
V
=Xw
mm/s(기계),
cm/s (kine) 건물 ,구조
rms ,
0 to Peak (0-P)
-기계건강평가(MHM)
-발파진동 및 건물피로평가
중간주파수
10Hz~3kHz
-Velocity meter(10Hz~1kHz)
 
에너지
(E=1/2 mv²)
가속도
(Acceleration)
A
=Xw²
G, m/s²기계,  
gal(cm/s²) 정밀기계,
dB(V) VAL(공해진동)
rms
-기계 및 구조 안전
-사람의 건강 및 공해진동
-지진
고주파
3kHz~
-Accelerometer (Piezo, Mems)
0~30kHz
(F=ma)

 X(초기변위), w(각주파수, 2πf), f(주파수)
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 변위, 진동, 속도, 가속도, rms, MHM