2018년 10월 27일 토요일

기어-진동진단 1

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한가지 또는 여러 가지 원인에 해당되는 결함을 일으키는 가진력들로 인해서 기어박스는 진동이 발생되고 소음이 유발된다. 여기서 한가지 전제하여야 할 것은 기어박스에서 발생하는 소음이 항상 ‘고장’을 의미하는 것은 아니라는 점이다. 물론 이러한 노이즈가 발생하여 수리를 요하는 상황에 이르게 될 수도 있지만 기어의 수명과 노이즈가 동등한 상태라고 할 수 는 없다는 점이다. 예를 들어 진동이나 소음으로 기어의 상태를 판단하기 때문에 기어박스에서 GMF가 증폭되는 것을 줄이기 위해 제조사에서는 이를 대비해서 메인프레임과 커버를 서로 고도의 댐핑(damping)을 처리하여 차진(isolate)하기도 한다.

기어의 진동원인과 스펙트럼분석(frequency analysis)

1. 피니온과 기어축을 지지하고 있는 베어링과 관련된 주파수(결함주파수와 하모닉주파수)

2. 피니온과 기어축의 1X TS와 그 하모닉스주파수

3. GMF(Gear Mesh frequency)와 그 하모닉스 주파수

4. GMF와 그 하모닉스의 Sidebands(피니온과 기어축 회전수의 ‘+’혹은 ‘–‘측대역주파수들)

5. 기어의 wobble(disk resonance)주파수

6. 기어치의 tooth resonance

7. Frequencies from the gear hobbing or cutting machine, or from the cutters. 스펙트럼에서ghost error 발생.

8. 기어의 bolt holes관련 주파수

9. 축의 변형(deflection), 축의 공진(resonance)

10. 축하중에 기인한 베어링의 변형(deflection)

위와 같은 주파수는 기어박스에서 진동스펙트럼을 취득하면 막연하게 보이는 복잡한 주파수들이 의미하는 일종의 질병발생가능성들이라고 할 수 있다. 기어의 회전수와 관련 제원을 입수하여 이 것들의 패턴과 진동원인들을 필요한 것과 필요가 없는 것을 잘 분리하여 분석하는 것이 가장 기본적인 진동분석의 순서일 것이다.

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키워드	기어진동, GMF, 기어주파수, 기어결함

진동 솔루션 패키지 EI Digivib (Vib+Bal+Aign+ODS+CBM)

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진동을 분석하는 이유는 크게 두 가지가 있는데 첫째는 문제를 해결하기 위해서이고 둘째는 문제가 되는 시점을 예측하기 위해서이다. 문제를 해결하기 위해서나 예측하는 시스템은 모두 H/W와 S/W를 갖추고 있어야 한다는 의미로서 특히 상태기반메인트넌스(CBM), 설비진단(MHM), 소규모 다품종생산을 핵심으로 하는 Industry40, 설비수명예지측면의 PHM은 모두 고장분석알고리즘이 포함된 소프트웨어를 구축하므로 데이터의 수집과정에서 가장 필요로 하는 경제적이고 편리한 방식을 의미하는데 그 동안 하드웨어상의 제한이 많았다. 또한 다양한 데이터 수집장치는 만들 수는 있으나 통합과 설치과정에서 많은 추가비용이 들 수 있다. 바로 여기에 솔루션이 있다.

데이터 수집은 걱정하지 말고 관찰하기만 하면 된다.

EI Digivib and Vibration Package (진동, 무선모니터링, 온라인시스템, ODS, 발란싱, 얼라인먼트)

어떠한 물리적인 상태신호를 보고 기계 또는 구조의 상태를 판단하는 것엣 우선 무선의 필요함을 인식하였지만 밧데리에서 제한이 있고 진동신호는 많은 결함신호를 포함하고 있기 때문에 적은 신호의 데이터(RMS)는 만족스럽지 않다. 또한 고장의 특성인자(Feature)를 찾는 방법은 전문가 또는 인공지능이 가능한 영역이지만 여기까지에 다다르기 위해서는 많은 종류의 센서가 필요했다.

Diagnosis and After?

진단을 위한 툴도 필요하지만 진단을 하고 난 후에 진동교정은 또 다른 툴을 필요로 한다. 그 것이 바로 발란싱과 얼라인먼트로 올바른 계측시스템이 없으면 교정할 수 없다. 또한 일발성이 아닌 지속적인 모니터링을 통해서 향후의 문제도 관리해야 하는데 이 때 필요한 것이 무선 온라인 모니터링시스템이다. 이 것을 통해서 복잡함 필요 없이 Big data를 만지면 되는 것이다.

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2018년 10월 20일 토요일

진동 소음의 신호 특성에 따른 분류

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진동과 소음 신호는 파동을 이루며 시간적 주기성과 지속성을 달리 표현하여 나타난다. 예를 들면 컴퓨터를 켰을 때 발생하는 지속적인 소음과 빗물이 떨어져 들리는 소음은 지속적이지만 불규칙적인, 또는 화살처럼 한 번 발생하고 멈추는 등 여러 가지 신호들을 서로 구분할 수 있는데 그 대표적인 것으로 통계적인 것과 시간에 따른 변화(정상적)의 여부로 구분하는 방법이 있다.

특성분류 신호의 시간적변동 ISO 2204

시간적 변동여부	설명		예
정상(Steady state)	시간에 따라 변동이 없는 주기적 신호		기계음, 전파음
비정상(Non steady state)	시간에 따라 변동이 있는 신호
	Fluctuation	불규칙, 연속변동	도로소음
	Intermittent	지속시간 1초 이상	개폐음, 비상신호, 브레이커
	Impulsive	지속시간 1초 이하
		Quasi(준)- 일정레벨 0.2초 이하 간격연속발생	반복 타격음, 항타
		Isolate(분리)- 독립측정가능	발사음, 총

통계적 신호분류 B&K

통계적 특성여부	설명		예
Statistic	통계적 분리가능	Deterministic 결정적	기계음, 전파음
		Random 불규칙	빗물낙수, 유체고체의 낙하음
Non-Statistic	비통계성	Continuous 지속적	브레이커, 건설, 연속기계음
		Transient 일시적	총, 일시타격

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휴대용 음향카메라 CAE acoustic camera,

보급형 음향 카메라 시스템(소음원 추적 분석용)

소음이 발생하고 있는 상태를 알고 있으나 볼 수 없었던 것을 가능하게 하는 것이 음향카메라, 사운드카메라, Acoustic camera, Intensity probe array입니다. 가격으로는 초기 열화상카메라가 출시했을 때처럼 구입하기 힘든 정도의 비싼 장비였으나 이러한 음향 상태를 일기예보처럼 실시간으로 확인하는 기술은 이제 보편화 될 수 있습니다. 그리고 간편화하였습니다. 노이즈 탐지용, 소음추적용, 소음주파수분석용, 설비결함추적용으로 이 포터블 음향카메라 시스템을 추천합니다.

추천사유

- 동급 획기적 성능( 주파수범위: 10Hz~24kHz, 64 digital MEMS Mic )

- 추적분석 편의성 (터치스크린, 실시간 마커분석, 다양한 출력)

- 동급 획기적 가격대(S/W 포함)

다음의 용도로 사용

- 소음원 분석 및 추적 (자동차, 정유 중화학공장, 제지, 전력, 가스, 에너지, 시멘트, 공작기계, 식품제조, 전자생산, 조립생산, 자동차, 조선 관련 사업체, 건물차폐음측정 및 생산라인, 보안)

- 소음진단 (Motor, Turbine, Pump, Compressor, Roll, Bearing, Fan, Blower, Generator, Paper, Petrochemical, Machine tool, Ship, Cement, Tire , Robot, Automobile, 건설현장, 학교, 연구소, 기타 분야)

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키워드	진동교육, 진동계측기, TPI, 진동진단, 발란싱 EI Digivib MX30, Ronds, vwd, phantom, CAE acoustic cam

- 보급형 포터블 음향카메라

- 주파수범위: 10Hz~24kHz

- 마이크로폰: 64 digital MEMS , 24bit

- 전원: Li-ion battery, 최소 2.5시간 연속사용

- 방수: IP54

- 무게: 3kg

- 화면: 7인치 화면, 800*600해상도

- 출력: USB, LAN

- 출력파일(MP4, Wav, Jpg)

- 분석기법(Acoustic-Optical picture, Spectrum, Sonogram, Audio, 측정중 마커 분석)

- 포터블 터치스크린 음향카메라

- 센서부와 영상부가 하나의 패키지(Tablet 컴퓨터화면)

- 감시와 분석을 동시에, 실시간 영상화면

- 동급 획기적 가격대(S/W 포함)

- 주파수대역별 음향 이미지 분석

- 빠른 샘플링, 넓은 주파수 대역 (24kHz)

- Beamforming (from 800Hz)

- CAE-Systems Germany

2018년 10월 13일 토요일

진동센서 DC와 AC

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진동센서의 종류에 따라서 기준위치를 중심으로 반복하는 진폭과 기준위치를 벗어난 길이를 모두 측정할 수 있는 와전류 타입 변위센서도 있고 기준위치를 중심으로 반복하는 진폭만을 측정할 수 있는 가속도센서도 있다. 또한 기준위치를 중심으로 반복하는 진폭과 아울러 중력가속도를 기준으로 센서의 설치방향을 추가로 알 수 있는 MEMS 가속도계 또는 Gyroscopic센서도 있다. 다양한 진동센서의 선택이 그리 쉬운 것만은 아니다. 흔히 우리가 Dynamic만 측정하느냐 또는 Static도 같이 측정할 수 있는 진동센서인가가 결정해야 하는 중요한 사항일 것이다.

DC와 AC의 차이점(진동)

원리적으로 설명하면 DC를 측정한다는 것은 진동을 측정한다는 것과 다르다. 저주파로 상하로 크게 움직이는 것도 사실 반복만 한다면 AC센서에서 측정이 가능하기 때문이다. (물론 저주파 측정이 가능하도록 노이즈 제거기술이 탑재된 DAQ와 MEMS센서 또는 고감도 Piezo센서의 사용한 경우). 그런데 진동관련 계측기에서는 DC는 AC를 포함하고 있으며 순수한 DC성분도 갖고 있어서 정밀급, 저주파 측정시스템에 센서로부터 신호를 정리할 때 자주 사용된다.

*DC와 AC를 구분하는 정의 원리모음

-DC는 기준선이 자체가 움직이는 것이며, AC는 기준선을 중심으로 반복하는 것으로 이해하자

-DC는 AC를 포함한다. (계측분야의 경우, 처음위치에서 기준위치까지의 진동이 반복하는 최종거리의 측정이 DC를 의미한다.

-True peak, True rms로 부르는 것은 DC신호를 의미한다.

-DC센서는 AC센서보다 정교하다고 하기보다는 원리가 다르다. (압력변동이 아닌 위치인식)

-AC필터링을 적용한 AC센서는 Static한 운동(Move)은 측정하지 못하지만 진동(Dynamic, Vibration)은 측정할 수 있다. 진동만을 측정할 경우 AC필터를 반드시 채용한다.

-DC는 저주파를 포함한다.

-DC가 가능한(Static)센서는 Proximity probe, LVDT, Laser, Wire, Bar type, Gap센서 등이 있다.

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키워드	진동계측기, DC, AC, 진동센서, FFT, Proximity probe, LVDT, Laser, Wire, Bar type, Gap센서, Dynamic센서, Static센서

VISOPE-진동소음음향방출분석-진단모니터링-한국CBM

2018년 10월 27일 토요일

기어-진동진단 1

진동 솔루션 패키지 EI Digivib (Vib+Bal+Aign+ODS+CBM)

Diagnosis and After?

2018년 10월 20일 토요일

진동 소음의 신호 특성에 따른 분류

휴대용 음향카메라 CAE acoustic camera,

2018년 10월 13일 토요일

진동센서 DC와 AC

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