2022년 8월 31일 수요일

BISOPE series 14 Frequency analysis Why do frequency analysis


BISOPE series 14- Frequency analysis- Why do frequency analysis?

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A chemical reaction with a certain smell or similar reflex reaction, an object moving, an object making a sound, and a reaction with a different color have in common that the human senses can distinguish to some extent. The reason humans can distinguish causes by these reactions is that they can be distinguished through certain kinds of sensors (eyes, ears, mouth, touch, smell). First, the reason for the principle is that there is a certain pattern. Through this repeating pattern, we can understand and find some regularity of occurrence in time and space.

Frequency analysis-finding the rules of repetition.

 

Frequency refers to the number of repetitions (hertz, Hz) that occur per second. For reference, RPM is the number of repetitions per minute, and the time for one repetition is called a period, so the frequency is also the reciprocal of 'period'.

 

In the field of vibration and noise, one vibration value or noise value measured over a wide frequency band is presented as a representative value, which is called 'Overall' or 'Allpass'. However, in order to know each frequency component constituting this wideband signal, frequency analysis is performed. It is because the root cause can be known only when the member causes are identified.

Frequency analysis uses a ‘filter’, which is divided into a constant bandwidth or a percentage bandwidth. The constant ratio bandwidth mainly refers to 'Octave' whose width increases at the ratio of 2 to the nth power, and is widely used in noise analysis because humans perceive the senses at a certain ratio.

On the other hand, a certain constant bandwidth is used a lot for machine vibration analysis and equipment diagnosis that require reading a value to find the exact cause, so the smaller the bandwidth, the more precise. For example, if the measured values ​​repeated per second are passed through a 1Hz filter, they are simultaneously displayed as 100 repetitions per second, 3 repetitions, 235 repetitions, etc. can be known at the same time. Again, if the bandwidth is 1 Hz, it means that a frequency filter with an interval of 1 Hz is used. Therefore, 1Hz, 3Hz, and 235Hz can be distinguished at the same interval and the amplitudes of their respective frequencies can be compared with each other under the same conditions. (Of course, 0.1Hz, 0.01Hz, and 10Hz can also be used as a constant bandwidth filter. )

In summary, frequency analysis, whether maintenance ratio or constant bandwidth, reads patterns over time, and since the amplitude of the frequency can be checked, it is deciphered to find the cause of vibration or noise accurately and is used as a fundamental data for establishing appropriate countermeasures. It is used and there is a reason for its use.

 

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44 진동의 단위변환과 주파수의 관련성2 변위, 속도, 가속도의 그래프 비교 공학단위


진동의 단위변환과 주파수의 관련성2 (변위, 속도, 가속도의 그래프 비교)-공학단위-수정

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측정된 데이터를 분석하기 위해서는 정확한 측정도 중요하지만 측정된 데이터가 얼마나 많은 정보를 포함하고 있는가의 여부도 중요하다. 만약, 측정된 스펙트럼데이타가 변위그래프로 되어 있을 경우, 기어박스의 분석을 하기 위해서 고주파를 잘 확인할 수 있는 가속도 그래프로 변환할 수 없다면 이 것은 측정은 하였으나 분석을 전혀 할 수 없는 정보일 수 밖에 없다. 또한 가속도센서로 가속도 그래프를 보는 것이 가장 좋은 방법이지만 저주파가 잘 보여야 하는 벨트나 오일유동진동 때문에 변위를 확인하고 싶다면 ....

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변위, 속도, 가속도의 단위 및 스펙트럼 그래프 변환

우측의 그래프는 한 포인트를 진동가속도센서로 측정한 것으로서 단위의 선택에 따라서 그래프를 선택하여 볼 수 있는데 제일 위의 스펙트럼 그래프 순서로 변위-속도-가속도의 그래프로 변환하였다.

변환의 알고리즘은 시간파형을 각 단위별로 별도로 측정하여 스펙트럼 변환할 수도 있지만 계측기 제조사마다 세부방식은 다를 수 있다. 그러나 대체로 가속도센서에서 출발한 가속도 시간파형을 FFT처리한 다음, 가속도 스펙트럼 그래프로 변환한 후, 각 주파수별로 계산하여 속도 및 변위로 적분해 주는 방법을 취한다. 그 때의 변환식은

수식을 먼저 살펴보면 위에서 아래로는 적분이, 아래서 위로는 미분으로 변환 계산된다.

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2022년 8월 28일 일요일

MEMS와 PIEZO(피에조, 압전)의 차이- 진동센서는 복합상태측정- Mide

 MEMS와 PIEZO(피에조, 압전)의 차이- 진동센서는 복합상태측정- Mide

MEMS센서, 들어 보셨나요? 그러면 피에조센서는 어떤가요? 진동가속도센서가 최근에 뭔가 많이 달라지고 있습니다. 반도체 찍듯이 집적회로로 찍어내는 MEMS센서는 DC신호와 저주파에 잘 반응하고, 아직까지도 수작업으로 제작하는 PIEZO센서는 단지 AC신호만(반복운동할때만) 측정합니다. 그런데 이 두 가지 신호를 동시에 측정할 수 있는 센서가 있다면 어떨까요? MEMS + Piezo-(Raw data)저장 데이터로거를 사용할 수도 있습니다. 또 추가되는 신호로……



MEMS센서는 이상적인 진동센서의 자태(AC뿐만아닌 DC신호의 측정, 저주파-고주파 모든 영역의 선형성, 가격대, 전원공급, 내구성, 감도조정, 노이즈, 사이즈 등 기본성능충족)를 점점 갖추고 있습니다. 아직까지는 피에조의 수십년 위상이 왕좌를 지키고 있습니다만….

그런데 이 MEMS DC센서와 Piezo가 함께, DAQ, 밧데리, 저장매체가 동시에 한 모듈에 있는 MIDE Slim Stick은 이 것을 한번에 해결하여 데이타 솔루션을 구할 수 있습니다. 무엇보다도 진동뿐만아니라 온습도, 압력, 빛, 자이로, 소음, GPS도 함께 측정이 되지요. ????

More information? -> 한국cbm

관련 Tag

진동교육, 진동계측기, 진동진단, 발란싱, 음향카메라, Acoustic camera, MIDE

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데이터 로거(진동, 온도, 압력, 습도, 자이로, 조도, 옵션-소음, GPS)

- 충격기록계, 환경기록 및 진단 등

- Shock & Vibration 측정 데이터 로거

- 3축 가속도 진동 계측

- * 피에조 가속도 : ±100~2,000g, sampling rate : 20kHz

- * Mems 가속도 : ±40g, sampling rate : 4kHz

- 배터리 용량 : 250~4,000 mAh

- 저장 공간 : 8GB(Sampling rate : 1000Hz 시 연속 12시간 계측)~메모리 및 설정에 따라 2주

- 재질 : 알루미늄 7075, PC

- NIST Traceable Calibration

- 내장 센서 : Gyroscope, magnetometer, pressure, temperature, humidity & light

- hard case

주요기능

- 진동가속도 기록저장

- 20kHz sampling rate

- 3축 Piezo Accelerometer (25-2000G)

- DC MEMS Accelerometer 200G(option)

- 시간기록저장(time stamp), 8GB~, 엑셀 출력

- Trigger기능(수동, 자동)

- Rechargeable battery, USB통신

- 5hr~최대1000hr 기록가능

- 소프트웨어 설정 및 후처리가능 (S/W)

- EMI(MIL-STD-461F)

- Filter 5order low-pass (H/W)

특장점

- 초소형 크기(7.6cm-3cm-1.5cm)

- 간편한 설정(인간편의), 간편한 설치(가벼움), 간편한 관리

- 고성능, 합리적 가격대

- 고주파 측정(PIEZO) 및 저주파 측정(MEMS), 고충격 측정(2000G)

- AC 및 DC측정

- USA

주요용도

- 수송기계연구, 미사일, 항공기, 자동차, 철도차량, 가변속 기계진단.

- 중요설비 및 장비수송, 보험, 택배

- 사고기록 및 진단

- 충격기록계, 환경기록 및 진단 등

MEMS와 피에조 동시 진동측정

MIDE Slim Stick