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 |
진동측정지점(측정포인트)의 일반적 명칭
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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 명칭하는 것에서 출발하게 되는데 국제적으로 일반적인 명칭방법을 확인해 본다.
측정포인트의 선정규칙
데이터 측정포인트를 설비에 마킹해 놓는다면 동일한 위치에서 데이터를 수집하므로 트렌드데이타에 우선 신뢰도가 있다. 그 측정포인트는 계측기에서 호명할(route)또는 기록지(컴퓨터파일)에서 호명할 것이 서로 같아야 한다. 예를 들어 계측기에서 ‘모터 반부하측 수평방향’을 측정하여 저장하였다면 이 지점을 다시 인식하기 편하고 간단하게 표현하는 것이 있을 것이다. 진동을 바로 ‘X,Y,Z’라고 표현하는 것이 가장 일반적인데 이 호칭법은 측정대상이 회전하는 방향을 기준보다 편의상 센서의 호칭방향 또는 케이블과 손바닥 위에 놓는 기준으로 호칭한 것 등 다양하다. 그런데 설비예비보전용 진동측정은 회전기계에서 측정하는 경우가 대부분이므로 대체로 ‘H,V,A(Horizontal, Vertical, Axial)’를 사용한다. 또한 커플링 측을 기준으로 부하측은 ‘I(Inboard)’로 반부하측은 ‘O(Outboard)’라 한다. 설비구성요소(Component)를 대표하는 스펠은 모터는 ‘M’, 펌프는 ‘P’, 팬은 ‘F’, 압축기는 ‘C’, 기어는 ‘G’, 등으로 하여 구분한다. 따라서 모터 반부하측 수평방향은 간단히 ‘MOH’로 부르면 되며 펌프 부하측 축방향은 ‘PIA’로 부르면 된다.
3축센서의 사용은 과거보다 항상 더 많아 지므로 더욱 이 방향에 대해 주의가 요구된다. 잘 못 측정이 이루어 지면 전혀 다른 방향으로 분석과 진단이 진행되기 때문이다. 설비의 측정방향이 수평수직축방향 이렇게 HVA라 하더라도 센서의 호칭방향이 XYZ와 매칭될 수도, ZXY가 될 수도 XZY가 될 수도 있으므로 센서의 마킹과 설비의 측정방향을 잘 살펴서 측정하여야 한다. 때때로 이 것을 아주 큰 실수가 될 수도 있으니 명심하고 재 확인하기 바란다.
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같은 지점과 방향을 측정하지 않거나 측정하는 사람에 따라서 그 설정값이 다르면 설비의 건강상태를 모니터링할 수 없다. 더욱이 정밀 진단을 한다는 것 자체가 의미가 없게 된다. 진동측정(상태모니터링, 설비진단, 온라인모니터링)을 위한 지점과 방향의 범세계적으로 약속된 이유도 이러한 적절한 측정점의 설정과 정의가 얼마나 중요한가를 의미한다 할 수 있을 것이다. 다시 말하면 어느 위치를 어떻게 측정한 것인지가 어떤 단위로 평가하는지 보다 더 기본적인 설계에 적용할 사항인 것이다. Axial방향이 무엇인지.. NDE는 무엇의 약자인지..Outboard는 어디인지 등을 진동전문가라면 당연히 알고 있어야 하는 실무용어로 살펴보기로 한다.
측정위치단어
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설명
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부가설명
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Horizontal(H), Vertical(V), Axial(A)
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수평, 수직, 축방향
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수평으로 설치된 기계(shaft;축과 평행인방향을 축방향(A)으로 하고 지면에 수평으로 축방향과 직각인 방향은 수평(H), 지면방향으로는 수직(V)방향으로 한다.
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수직으로 설치된 기계(shaft;축과 평행인방향을 축방향(A)으로 하고 지면에 수평으로 직각을 이루는 두 방향을 수평(H), 수직(V)방향으로 한다. 이 때 배관의 유로 흐름에 수직인 방향을 주로 수평(H, X)으로 하고 유로 흐름방향을 수직(V,Y)으로 한다.
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X, Y, Z
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3축방향, 센서방향
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현장용어(ISO)
-축방향을 Z로 하고, 수평은 X, 수직은 Y (XYZ= HVA)
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연구시험용어(센서제조사, 계측 및 물리학)
-측정면에 수직인 방향(Z), 이때 상향;수직은(X), 나머지 평행방향,수평은(Y)로 한다. (ZXY= HVA)
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Inboard, Outboard
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부하측(DE), 반부하측(NDE)
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커플링(Coupling)을 중심으로 커플링측 베어링하우징을 Inboard=DE(Drive End)=부하측으로 하며 커플링의 반대측을 Outboard=NDE(Non Drive End)=반부하측으로 부른다.
커플링의 기능으로 축방향 진동(축력)에 대한 완충작용을 하기도 하지만 보통 반부하측에 Thrust베어링이 설치되어서 이 한계를 정하므로 이 부분을 Free측이라고 하기도 한다.
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