진동모니터링 측정시 센서의 최적위치선정

상태모니터링 측정시 최적센서의 위치선정

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대상체(기계, 구조물)의 상태를 모니터링 하기 위해서는 최적의 위치에 최적의 센서를 설치하는 것이 가장 중요한 기초사항이 된다. 특히 진동모니터링의 경우에는 주어진 센서의 수가 한정되어 있거나 구조의 특성상 센서를 부착할 위치가 제한적일 때 최적의 센서위치선정은 더욱 중요하게 된다. 이때 중요한 일반적 수준의 선정방법은 부하가 가해질 때 가장 취약한 부분과 민감한 부분 그리고 대표할 수 있는 부분을 구분해내는 것이다.

진동센서위치 최적선정의 이론과 실제

이론적으로 최적센서의 위치선정에 관련된 방법은 다음과 같은 기본적인 원칙이 있다.

첫째, 상태감시의 대상을 모델화하고 잠재적 고장모드를 구성한다.

둘째, 고장모드에 의해 파손예상부분의 강성에 대한 응답민감도를 계산한다.

셋째, 계산된 민감도의 크기를 순서대로 정리하여 큰 순서대로 센서를 위치한다.

넷째, 잠재 고장모드 수가 여러 개인 경우 민감도에 가중도를 부여하여 다시 큰 순서대로 센서를 위치한다.

 

위와 같은 이론적인 방법은 민감도 정보를 이용하는 것으로 고장의 상태를 가장 잘 대변하도록 센서를 배치하는 것이 핵심개념이다. 다른 한편으로 이에 비교하여 실제적으로 최적의 진동센서위치 선정에 사용되는 기준으로 다음의 사항을 정리하였다. 이론과 실무적으로 겸하여 참조가 되기를 바란다.

1.     강성이 높으며 베어링의 진동을 가장 잘 확인할 수 있는 방향이 가능한 위치

2.     안전하게 설치 가능한 위치(케이블간섭, 접촉 및 낙하대비)

3.     가급적 3축센서를 이용하되 베어링 하부에 부착

4.     단축센서로 한정될 경우 수직, 수평, 축 방향 순서로 설치

5.     설비요소별로 1개씩만 설치할 경우 모터, 펌프-팬, 기어 순서

6.     중요한 설비우선원칙이지만 만약 중요도를 구분할 수 없으면 자주 고장이 나거나 가격이 높은 요소순서로 부착

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