진폭과 주파수의 그래프

진폭과 주파수의 그래프

--------------------------------------------------------------------

위치를 변동하여 어떤 기준을 중심으로 왔다 갔다를 반복하는 물체가 있다. 또 반면에 한 번 밀어붙이거나 잡아당기는 것으로 끝나는 물체가 있다. 어떤 것이 과연 더 큰 힘이 들까? 생활에서 가까운 헬스운동기구를 잘 살펴보면 힘을 들여 움직여 놓은 것을 다시 원위치로 복귀되어야 다음 운동에서 똑 같은 방향으로 힘을 줄 수 있다는 것을 알 수 있다. 사실 힘이 어떤 것이 더 가해지는 지는가는 두 가지 운동의 비교에서 그리 중요한 것은 아니다. 다만 얼마나 더 큰 힘을 얼마나 더 자주 가해주었는가가 바로 핵심인 것이다. 우리는 모든 물리적 파장이 공기중에서는 소음으로 물체는 진동(반복)으로 나타난다는 것을 이해하고 있다. 그리고 그 것을 이차원 그래프로 그린다면 바로 X축과 Y축으로 표현할 수 있을 것이다. 바로 ‘시간에 따른 크기의 변화’이다.

 

진동의 X축과 Y축

진동의 X축은 대체로 두 가지 방법으로 표현되는데 바로 시간과 주파수이다. 여기에서 시간은 짧거나 긴 것으로 또 나눌 수 있는데 바로 ‘Raw data’, ‘Trend data’가 된다. 반면에 또 다른 표현으로 초당반복수로 계산되는 ‘주파수’는 반복되는 패턴을 시간으로 나눈 ‘주기’의 역수(1/주기)’를 의미한다. 다시 설명하면 주파수는 첫 번째 원인주파수의 배수(Order, X)로 다시 세분화하기도 한다. 따라서 X축을 정리하면 다음과 같다.

 

X축	시간	Short	Raw data
		Long	Trend
	주파수	주기의 역수(1/운동1회 반복시간)	Hz, Frequency
		Turning speed의 배수, 1차 회전주파수	Order, X

다음으로 진동의 Y축은 대체로 주단위, 부단위로 혼합하여 표현하는데 주단위는 (변위, 속도, 가속도)로 부단위는 (0-peak, peak to peak, rms)로 한다. 단위의 다양함과 혼용은 관찰의 용도나 기준 등이 또한 다양하기 때문으로 예를 들어 저주파 거동의 파이프는 변위 P-P 고주파 거동 베어링은 Grms로 표현하는 것이 관찰의 용도가 파괴나 수명에 대한 대비책인 모니터링에 가장 잘 맞기 때문이다. 혼용의 예) 2.4mm/s 0-p, 50µm p-p, 1.2G rms

Y축	주단위	변위(µm, mm), 속도(mm/s, cm/s), 가속도(m/s², G)
	부단위	0-peak, peak to peak, rms

진동의 진폭표현으로 ‘Z’축(제3의 축)을 활용할 수도 있는데 주로 Campbell, Waterfall 등에서 RPM의 역할 등을 담당하게 된다.

키워드	진동의 단위, 진폭단위, 변위속도가속도, rms, peak, 진동에너지, 진폭

 

All copyright  한국CBM  written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415,  www.kCBM.kr

진동의 단위, 진폭단위, 변위속도가속도, rms, peak, 진동에너지, 진폭