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2024년 12월 11일 수요일

109 검사와 모니터링의 차이 Inspection Vs Monitoring



검사와 모니터링의 차이 (InspectionVs Monitoring)

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인공지능(AI)을 통한 결과의 세계가 한창 유행이다. 결과에 대한 완벽한 신뢰는 아닐 테이지만 결국 최종판단은 사람이 하게 된다는 것을 모두 알게 될 날이 있을것으로 생각된다. 한편, 모니터링은 바로 인공지능을 위한데이터에 이목구비 손과 발로부터의 정보를 제공하는 시스템을 일컫는 용어로서 이 것이 구비되어 있지 않으면 아무리 머리가 좋다 하더라도 결과는 고사하고계산의 시작도 하지 못한다. 그런데 이 모니터링을 검사와 유사하게 사용되는 바람에 정확히 이를 잘 구분하지못하는 경우가 있어서 적어도 과학적이고 현장에서 사용되는 용어로 이를 풀어 정리하고자 한다.

양호/불량과 결함확률(%)의 차이

병원에 가서 진찰을 받으면 진단을 하려면 검사를 받아보자고 한다. 피검사 X레이검사 등을 거쳐 나온 결과를 보고 진단을 한다. 이 결과는 어떤 결과값과 기준값 등을 가지고 평가한다. 이는 공장에서사용하는 방법과 크게 다르지 않은 절차로서 제품의 불량이나 양호를 가리기 위해 수행하는 것이며 이를 똑같이 ‘검사(Inspection)’라고 했다.


2022년 8월 8일 월요일

41 진동 상태평가 3가지 기준과 방법절대, 상대, 상호


진동 상태평가 3가지 기준과 방법(절대, 상대, 상호)

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진동이 발생하는 설비(기계), 구조는 생산에 직결하는 매우 중요한 자산(Asset)이므로 관리자의 입장에서 보면 여러 의미에서 반드시 이 자산의 좋은 상태와 나쁜 상태를 집계할 필요가 있다. 따라서 상태를 평가하고 현재가 정상인가 아닌가를 판단하려면 어떠한 기준이 있어야 한다는 것은 짐작하고 있을 것이고 찾을 것이다. 가장 많이 사용되고 있는 평가기준(criteria)은 ISO나 API등에서 다루고 있는 ‘절대기준’이며 이는 참조기준이나, 성문기준, 제조사 권고기준 등을 포함한다. 그러나 설비의 건강상태를 평가하는 것은 일괄적일 수 없을 때도 많으므로 절대적인 기준 이외의 평가방법이 필요하다. 이 것은 물론 일반적인 Overall값(진동량)으로 하는 것으로 개별 주파수진폭에 의한 평가와는 다른 것임을 이해하고 있어야 한다.

진동의 절대평가, 상대평가, 상호평가

상태를 평가한다 라고 하는 것은 측정된 진동에 대해 정상치 인지 이상치 인지를 평가하는 것이다. 평가를 위한 평가기준(Criteria)에는 절대평가기준, 상대평가기준, 상호평가기준 등이 있으며 설비의 특성에 따라 각각 달리 적용하고 있다.

¨ 절대평가기준 – 동일 부위에서 측정한 값을 평가 기준과 비교하여 양호, 주의, 불량을 평가한다. 일반 회전기계, 건물, 환경, 구조 전반에 적용한다. ISO, DIN, ANSI, 법(법령, 규칙, 규정, 조례), 각종 시방서, 자체내부관리기준 등에서 정하고 있다. 이 것과 측정값을 비교하여 ......

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2019년 3월 23일 토요일

철도의 진동

철도의 진동
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누구나 인정하듯 의례 그런 줄 알고 있다철도는 진동이 많다자동차보다 선박항공 같은 다른 수송기계 중 진동이 제일 심하다는 것은 자연감지 능력만으로 알 수 있다그 이유는 고체와 고체간의 마찰 및 충격이 아주 잘 발생할 만큼 속도와 중량이 크기 때문이다발생원도 차체에서 발생하는 것과 차륜과 레일의 충격에서 발생하는 것의 두 가지로 나눌 수 있어서 소음발생원보다는 적지만 강력한 가진력을 가지고 있다.


철도 가진력(동력부와 차륜-레일부)

철도차량에서 발생하는 가진력은 철도차량 실내 또는 기계의 건강측면에서 느낄 수 있는 것으로서 다음과 같은 원인을 들 수 있다.
1.     탄성재료(공기스프링고무금속스프링)을 거치고 억제된 차륜-레일충격진동 (30~60Hz)
2.     구동모터 및 감속기 진동(1~60Hz, 1000~2000Hz)
3.     에어컨 및 환기팬 진동(1~200Hz)
4.     변압기 및 전기기인 진동(60~500Hz)
5.     기타 이음부의 마찰진동(1~10Hz)

위의 원인은 실내에로 전달이 되어 사람의 불편함과 기계수명에 영향을 준다.
둘째로 철도차량의 차륜이 레일 위를 지나갈 때 발생하는 것으로 위의 5항을 구체화 할 수 있다이 진동은 실내와 인근 구조물에 전달된다고유주파수 (0.5~1Hz)를 가진하며 일반개활지 통과 시 철도차량으로부터 R(10Hz이하 표면파)로 전달되며 도심지 지하철은 30~150Hz P, S파로 전달된다.

1.     레일간 이음부용접부분기부 등의 불연속구간
2.     레일의 수평또는 수직방향의 뒤틀림레일강성의 불균일레일지지기반의 침하(단차)
3.     차륜평면화(Wheel flat, 편마모), 차량자체결함
4.     열차들간 중량차이

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2019년 3월 2일 토요일

축진동 Vs 케이싱진동 (shaft monitoring, bearing housing;casing monitoring)

축진동 Vs 케이싱진동
(shaft monitoring, bearing housing;casing monitoring)
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회전기계를 모니터링하는 이유는 위험한 상태를 사전에 파악하거나 또는 기계가 갑자기 고장이 나면 생산량에 차질이 발생할 수 있으니 그 상태를 보면서 보수시점을 확인하기 위함 중의 하나가 될 것이다그리고 모니터링하는 방법도 정기적으로 측정하는 방식과 온라인으로 센싱을 한다그런데 모니터링측정기술은 어떨까모니터링측정기술도 위와 같이 양분하고 있다바로 축진동과 케이싱진동인데 진동을 알고 있는 사람 중에서도 정확히 이 차이를 알지 못할 수 있다이 것은 현재 산업현장에서는 아주 보편적이지만 모두가 확인할 수 없는 것이기도 하다이 차이를 살펴보기로 한다.

Shaft & Casing, Housing vibration monitoring
회전기계의 진동발생은 축이 회전하면서 가진력이 발생한다따라서 축의 진동을 직접 측정하면 좋은데 이 방법에는 기술적인 한계가 있다그래서 축의 진동이 베어링을 타고 베어링의 하우징 또는 케이싱에 전달되는 곳을 측정하는 방법을 많이 사용하는데 이 것을 보편적으로 베어링하우징진동’ 또는 케이싱진동이라고 한다이 차이를 정리하였다.


(shaft)진동
케이싱(Bearing Housing, casing)진동
개요
주요 대형산업의 온라인모니터링에 사용되는 진동모니터링 측정기술
진동측정을 하는 가장 보편적인 방법으로 온라인도 가능한 측정기술
사진


주요센서
Proximity probe
Accelerometer, Velometer
주요모니터링단위
변위(displacement)
속도(Velocity)
센싱원리
Eddy current의 발생을 통한 역기전력변화
Piezo의 압전효과를 이용한 가속도변화
접촉비접촉
비접촉
접촉
절대진동상대진동
상대진동측정방식 (하우징에 부착된 센서가 움직일 수 있음)
상대진동측정방식이나센서자체로 보면 절대값을 산출함.
적용표면
도체
모든 물체의 표면
측정방식
직접축의 거동을 모니터링
간접축진동이 베어링을 통해 베어링하우징 케이싱에 전달된 진동을 모니터링
센싱주기방법
온라인모니터링
온라인 또는 오프라인(정기측정방식)
주요베어링종류
슬리브베어링
구름베어링
주요모니터링대상
대형고속설비(터빈유닛급수펌프터보압축기 등)
중형이하 저속설비(펌프모터왕복동기계스크류압축기기어유닛 등)
모니터링목적
위험관리
유지보수관리(생산 및 품질)
경제성
초기설치비 및 유지보수에 설비를 정지해야 하므로 좋지 않음
설비정지가 불필요함초기설치비는 센서가격이 저렴함.
대표시스템 및 제조사
GE(Bently nevada), MEGGIT(Vibrometer)
Emerson(CSI), SKF
장점
모니터링의 대상이 진동의 발생원인인 회전부분을 직접측정하므로 직감적이고 센싱에 민감하여 위험관리를 위한 모니터링에 적절

실제로 문제가 되는 진동의 결과대상을 측정하므로 인간의 인지대상과 유사하고 설치비용이 저렴하며 모든물체의 대상에 기계의 정지와 관련없이 측정이 가능
단점
고주파 측정신뢰저하(기어 및 구름베어링은 불가), 정지시에 설치가능설치비 고가부도체에 측정불가

저주파 약점축의 거동을 직접 측정할 수 없음.
이 자료는 매우 현실적이며 실제 국내 산업현장에서 확인된 결과이나 주관적이고 편중될 수도 있다고 생각할 수 있으므로 이를 참조하기 바란다.

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2018년 11월 24일 토요일

기계설비의 유지보수시점을 결정하는 전제조건

기계설비의 유지보수시점을 결정하는 전제조건
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유지보수(Maintenance)로 번역되는 용어는 수리(Repair)와는 다르다. Repair를 하기 위한 계획절차와 시스템을 포함하기 이전에 Maintenance Repair를 하지 않기 위한 엔지니어링 절차이다약간 의미가 모호하게 들릴 수 있지만 협의의 Maintenance는 예지보전(Predictive maintenance, PdM)에서는 설비의 수명을 늘려 신뢰성(Reliability)을 확보하기 위한 과정이므로 수리를 최소화하는 것이 최선의 방법이며 이는 광의의 Maintenance에 관한 시스템(인력기술계획교육절차 등)이 잘 되어 있어야 가능한 일이다.


보수시점의 결정
아무리 Maintenance시스템이 잘되어 있어도 언젠가 수리(Repair)는 필요할 것이다불가피한 돌발사고 및 정지를 방지하기 위해서 상태모니터링(Condition monitoring)시스템도 장착되어 있고 정기적으로 정밀진단 및 고도의 기술진이 배치되어 있어도 경고주의(Warning, Alarm)신호를 줄 뿐유지보수 시점을 결정하지 않는다다만 Trip신호를 발생하여 큰 사고를 방지하기 위한 강제정지시스템이 최종절차이다.  결국수리시점의 결정은 기계가 아닌 사람이 하는 것이다시스템으로 인해 결정되는 시스템은 아직 존재하지 않는다그 이유는 다음과 같은 복잡한 전제조건 중에 사람이 판단하는 것이 많기 때문이다.

결정을 위한 전제조건
1.     상태신호가 현재 비정상일 것(비정상 Trend 확인), 과거의 상대비교
2.     동종설비에 비교하여 비정상일 것(상호비교)
3.     절대기준에 적용하여 정상이 아닐 것(ISO, 성문기준참조기준제조사기준당사기준 등)
4.     관계전문가들의 공통된 의견일 것(전문가 진단기술적인 분석통계자료주원인의 파악)
5.     최종결정을 위한 판단(경제성과 안전을 고려한 시점의 결정대책의 결정)

사람의 시스템은 종합적이고 다양한 메커니즘을 모두 포함하고 있어서 단순한 결정을 복잡한 전제조건을 통해 내릴 수 밖에 없는 중요한 이유가 있다그 것은 책임이다사람처럼 본인이나 가족에 의해 판단결정을 내려 책임지기에는 기계시스템의 정지는 매우 큰 책임이 부여되기 때문이다.

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