VISOPE-진동소음음향방출분석-진단모니터링-한국CBM: 1월 2022

2022년 1월 27일 목요일

22 스펙트럼의 분해능 라인수의 정밀도

분해능(Resolution)의 차이에 따른 스펙트럼의 예

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진동 스펙트럼그래프의 가로축은 주파수의 최소간극을 해상도라고 부르는데 LOR(lines of resolution)이라고 해서 ‘라인수’라고도 한다. 이 라인수는 주파수간 간격을 직접적으로 세분화할 수 있는 능력을 의미하므로 라인수가 높을수록 선명하게 표현할 수 있다. 그러나 라인수가 너무 높으면 측정시간이 길어진다고 할 지라도 전동기의 전기적인 결함을 찾기 위해 슬립주파수를 분석하거나 각종 비트(beat)주파수를 구분할 때 반드시 필요하다. 보지 못하면, 측정하지 못하면 고장을 분석하지 못한다.

라인수(LOR, 가로축의 분해능)

전기적인 결함을 분석할 때 중요한 기법 중의 하나가 진

키워드	frequency, block size, line수, bandwidth, Fmax, 분해능, 사이드밴드, sidebands

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2022년 1월 26일 수요일

21 진동의 단위 카인과 갈kine & gal

진동의 단위: 카인과 갈(kine & gal)

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진동의 수준을 나타내는 단위로는 주로 변위-속도-가속도에 부단위 p-p, 0-p, rms를 사용하는 것이 일반적이다. 과거에는 dB를 사용하였던 경우가 많았으나 대상의 다양함을 표현해야 하는 진동의 역할이 많아진 최근 공학기술에 어쩌면 당연한 결과의 표현이 아닌가 싶다. 이 밖에 SI단위는 아니지만, 보편적으로 특수한 분야에서 사용하고 있는 단위들이 있는데 예를 들어 지진의 ‘진도’, ‘규모’, 가속도의 ‘G’, 인체환경진동분야의 ‘VAL, VL’, 그리고 kine와 gal이다. 전문가는 ‘Y’도 듣고 ‘why’도 구분할 수 있어야 한다.

진동의 단위 Kine과 gal

진동의 측정은 대부분 센서(transducer)를 통해서 물리적 변화를 전기적신호로 변환하므로 결과는 전하량 pC->전기량 mA, mV로 측정되어 그 값을 정해진 감도값(sensitivity)을 통해 최종 값(변위-속도-가속도)를 읽는 것이다. 그래서 주파수 또는 파형의 패턴만을 확인하려 한다면 그래프의 ‘Y’값은 측정된 그 값(voltage 등)으로 그냥 높고 확인해도 되는 것이다.

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2022년 1월 25일 화요일

20 Cantilever beam의 고유진동주파수 외팔보의 natural frequency 이론수식 산출방법

Cantilever beam의 고유진동주파수 (외팔보의 natural frequency 이론수식 산출방법)

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외팔보 지지구조는 양단으로 지지되어 가동하는 회전기계(모터, 팬, 펌프, Roll등)와 비교하였을 때 구조 자체가 안정적이지 못하여 긴 구조의 경우 굽힘에 대한 영향을 무시할 수 없다. 특히 스핀들을 이용한 winding 섬유기계같은 구조는 해당되는 문제가 빈번하고 실이 엉키거나 기계전체가 진동으로 인하여 본연의 기능을 재현할 때 장애가 발생한다. 또한 굽힘 이외에 비틀림 동하중도 발생하므로 Conical mode의 문제점도 발생한다. 무엇보다도 가장 문제가 시급한 것은 고유주파수에 의한 방향성 공진(Resonance)이라고 할 수 있다.

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2022년 1월 23일 일요일

18 진동센서와 단위와의 연관성 변위, 속도, 가속도

진동센서와 단위와의 연관성 (변위, 속도, 가속도)

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진동의 단위가 선택되었다면 다음으로는 적절한 센서를 선택해야 한다. 우선 측정하고자 하는 위치에 접촉부착이 가능한지 또는 부착방법이 적절한 지를 확인해야 한다. 만약 고주파(5000Hz이상)일 경우에는 자석식의 부착방법은 적절하지 못하며 축의 거동을 측정하고 싶었다면 접촉식센서는 곤란하다. 또한 속도를 측정하려 했는데 동전식 속도센서를 사용하여 5Hz를 측정한다면 증폭된 오류신호를 얻게 된다. 이러한 이유는 센서를 선택함에 있어 각 센서의 특성이 진폭대역, 주파수대역, 공진대역 등에 따라 다르기 때문이다

진동센서와 단위와의 연관성 kcbm.kr

변위, 속도, 가속도 센서의 선택

각 단위별로 출력전압 또는 전류가 비례하므로 단위의 선택은 센서의 선택과 크게 다르지 않다.

설비를 진단하고 상태를 감시하는 용도로 주로 사용되는 센서는 1.슬리브베어링으로 지지된 축(shaft)의 거동을 비접촉으로 직접 측정하는 Eddy current방식의 변위센서(Proximity)와 2.구름베어링으로 축의 진동이 전파되어 베어링하우징 외부에서, 접촉으로 간접 측정하는 가속도센서(Accelerometer) 그리고 3.전원이 필요 없이 작동하는 속도센서(Velocity transducer)가 있다. 그러나 속도센서는 아주 정밀하지만 상하주파수에 고유주파수가 있어서10~1000Hz범위에 한정되는 약점이 있으므로 변위센서와 가속도센서가 많이 사용되는 이유이다.

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2022년 1월 20일 목요일

17 진동측정지점측정포인트를 명명하는 일반적인 방법

진동측정지점(측정포인트)를 명명하는 일반적인 방법

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효과적으로 진동을 측정하여 예지보전을 수행하려면 올바른 측정점을 찾고 정하여 지속적으로 측정된 데이터를 저장하여야 한다. 설비의 결함이라는 것은 대체로 진동이 최고의 진폭을 나타내는 지점에서 발견되고 이것은 방향성을 갖고 있는 경우도 있고 원인을 직접 표현하는 지점이 될 수도 있으므로 진폭, 위치, 주파수, 패턴 등을 통합하여 진단하는 것이 바로 설비진단이다. 그런데 이 진단의 가장 처음 출발은 측정점을 명명하는 것에서 출발하게 되는데 국제적으로 일반적인 명칭방법을 확인해 본다.

키워드	진동센서, 가속도센서, HVA, Accelerometer, 진동측정방향, 진동측정위치, Horizontal, Axial, Inboard, 커플링, DE, NDE, 부하측 진동

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2022년 1월 19일 수요일

16 FRFFrequency Response Function, 주파수응답함수

FRF(Frequency Response Function, 주파수응답함수)

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세상의 자연규칙 중의 가장 으뜸 하나로 에너지보존법칙이 있다. 또한 작용반작용 법칙도 있다. 임피던스(Impedance)라는 용어의 정의(출력/입력)도 그렇다. 응답(Response)이란? 입력에 대한 반응을 말한다. 결과는 그래프일 수도 있고 수식에 대한 답일 수도 있다. 물리적인 계의 특성을 알아낸다는 것은 바로 입력을 하였을 때 각기 달리 반응하는 규칙을 알아낸다는 것인데 이러한 결과는 시험을 통해서 알 수도 있고 수치해석을 통해서 알 수도 있는데 왠만한 결과는 수학적으로 해석이 가능하다. 동해석 분야에서 가장 많이 사용하는 이러한 반응함수들을 알아본다.

주파수응답함수(FRF)

기계나 구조의 동특성(고유주파수, 고유모드, 감쇠비)을 파악하기위해서 외력(Force)을 가하고 이에 대한 동적인 응답을 구하는 함수인 전달함수(Transfer function)을 사용한다. 이것이 바로 외력(F)에 대한 응답(?)의 비를 나타내는 함수인데 주파수를 반응으로 분석할 경우 특히 주파수응답함수(FRF)라 하여 동특성해석의 기본적이고 가장 많이 사용하는 기본함수가 된다.

센서의 특성상 가속도센서가 가장 많이 사용되는 관계로 힘에 대한 가속도의 주파수반응을 호칭하는 Accelerance가 가장 일반적인 주요 FRF이며 속도와 변위등의 응답은 적분을 통해서도 변환할 수 있다.

2022년 1월 17일 월요일

15 설비진단 회전기계 진동평가기준 2 ISO10816 Vs ISO7919

10816: 가속도센서로 측정, 속도(rms)값으로 판단, 적어도 10Hz에서 1000Hz를 포함하여 측정하여야 함, 주로 구름베어링이 사용되는 산업용기계 10816-3이 주로 사용됨, VDI2056, ISO2372, ISO3945가 모체

7919: 변위센서(Proximity probe)로 측정, 변위(Peak to Peak)로 판단, 적어도 회전속도의 2.5배 이상 주파수를 포함하여 측정하여야 함, 주로 Sleeve bearing이 사용되는 대형 고속 회전기기(2,3,4가 주로 사용)에 사용, 절대진동과 상대진동기준이 별도로 있으며 낮은 기준으로 우선 적용, Dresser-Clark선도, API611, VDI2059가 모체.

주의사항

진동을 평가한다는 것은 하나의 설비 조합 유닛(Application, Assembly component)에서 측정된 수평, 수직, 축방향 DE측 NDE측 모두에서 측정된 것 중 최고 진동량(Overall)으로 평가하며 만약 7919와 10816으로 동시에 평가했을 경우에는 더 낮은 평가값(엄격한 기준적용)으로 우선 적용한다.

*최근개정된 사항으로 ISO 20816이 출시되었으므로 새로운 내용을 참조하시길...

Shock & Vibration 측정 데이타로거- Mide

적용사례- Shock & Vibration 측정 데이타로거- Mide

충격(shock)과 진동(Vibration), 온습도, 압력, 조도, GPS, 자이로 경사계, 소음 등 물리상태에 관련된 측정자료는 자동차, 철도차량, 항공기, 미사일, 선박 등과 같은 수송기계의 연구에서 반드시 필요한 중요한 자료가 됩니다. 특히 측정시 중요한 것 중의 하나는 원본 데이터(Raw data)를 저장할 수 있어야 하고 측정이 편리하고 간편해야 한다는 것입니다. 어디서든, 언제든, 측정하고 저장해야….

초소형 데이터 저장장치 Mide

어느 한 곳에서만 발생하는 진동신호는 그렇게 어려운 측정이라 할 수 없다. 그러나, 수십개 이상 또는 움직이는 기계로부터 발생하는 진동의 측정은 측정자체가 매우 어렵고 전원공급, 저장장치, 유선케이블처리, DAQ의 관리 등에서 매우 그렇다. 그런데 DAQ와 저장매체가 동시에 한 모듈에 있는 Mide로 이 것을 해결하여 엔지니어링 솔루션을 구할 수 있다. 정교한 측정이 가능한지의 여부는 이제 확인해 볼 차례이다. (MEMS는 기본+ Piezoelectric, Piezoresistive 중 선택)

More information? -> vs72@naver.com, 070-4388-0415, 한국CBM, kcbm.kr

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