89 측정시 적정한 주파수의 설정방법진동측정을 위한 최대주파수 설정v2

즉, 다음의 사항을 파악한 다음 최대주파수를 정한다. 무엇보다도 가장 기본적인 원리는 확인해야 하는 주파수군이 화면의 중앙에 보이도록 측정 및 배치를 해야한다는 것이다.

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1. 기계의 제원파악

-원동기(drive component)의 회전수(모터의 pole 수, 전기주파수, 터빈의 Blade수, Sleeveor Rolling 베어링, 기타 회전요소)

-Sleeve 베어링은 저주파를 잘 측정할 수 있어야 한다.

-피동 driven component의 회전 이벤트 정보(Blade수, Vane수,Sleeve or Rolling 베어링, 기어의 단과 잇수, 기타 회전요소)

-날개통과주파수(BPF)의 3배까지 측정이 좋다.

–기어맞물림 주파수(GMF)의 3배까지 측정이 좋다.

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2. 계측기특성 및 센서의 종류 및 부착방법파악

-탐침봉일 경우 1000Hz이상 읽는 것은 신뢰할 수 없다.

-단순 자석일 경우 3000Hz이상 읽는 것은 신뢰할 수 없다.

-고주파용 센서의 경우 저주파를 잘 읽어낼 수 없다.

-계측기의 최저주파 Noise한계를 파악해야 한다.

-초저주파(3Hz이하) 측정 알고리즘을 이해하여야 한다.

-저주파는 저주파센서로 측정해야 선명하게 읽을 수 있다.

-저주파 Noise의 경우 케이블의 Noise문제도 파악한다. (케이블이 움직이면 저주파 노이즈가 증가한다.)

-Ski slope 현상을 이해한다.(적분오류로 인해 저주파를 측정

BISOPE series 50- Displacement sensor 3 (types and weaknesses)

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Displacement means the maximum distance that has changed around the reference line, so it is easy to intuitively judge the maximum amplitude of vibration, and since the amount can represent and replace the magnitude of stress, the main unit of vibration used in various standards (displacement, speed, acceleration). In particular, it is widely used for direct deflection and vibration of structures, vibration monitoring of pipes, and ‘online monitoring’ of shaft behavior using sleeve bearings. This is also the reason why low-frequency acceleration sensors are widely used. The sensor used at this time is accurate and good for evaluation if it directly outputs the displacement, but on the other hand, there are many cases where its use is limited due to limitations in its installation, orientation, and frequency.

 

​Understanding the diversity and weaknesses of displacement sensors

 

 

Type of Displacement sensor	Image	Disadvantages and Features
Eddy current principle , ​ Proximity probe,  Gap sensor		- Responds only to conductors   - Interference between nearby sensors and nearby conductors (a gap of at least 3 times the diameter of the sensor must be provided)   -Vibration measurement below the unit of mm   Linear measurement below -1000Hz
LVDT		-Linear variable differential transducer (measuring the amount of movement of protrusions, bar type, wire type, )   - When measuring absolute displacement, it is necessary to manufacture a jig for the reference position   - Suitable for low frequencies (below 50Hz)
Strain gauge		Measuring micro displacement, vulnerable to noise
Laser doppler		High-frequency measurements (40 kHz) are very expensive
Ultrasonic		Weak in accuracy, low price, general purpose
CCTV, GPS		Currently actively researching resolution issues

 

 

 

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88 변위센서3 종류와 약점v2

변위센서3 (종류와 약점)

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변위(Displacement)는 기준선을 중심으로 변화한 최대거리를 의미하므로 직관적으로 진동의 최대 진폭을 판단하기 좋고 그 양이 응력의 크기를 표현 대체할 수 있으므로 각종기준에 사용되는 진동의 주단위(변위, 속도, 가속도) 중 하나이다. 특히 구조의 직접적인 처짐과 진동, 파이프의 진동감시, 슬리브베어링을 사용하는 축거동을 ‘상시감시(On line Monitoring)’할 때 많이 사용되고 있다. 그래서 저주파용 가속도센서의 활용이 많은 이유이기도 하다. 이 때 사용되는 센서는 변위를 직접 출력하면 정확하고 평가하기 좋으나 한편, 그 설치와 방향성 그리고 주파수의 한계성 때문에 사용이 제한적일 경우도 많다는 점도 있다.

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변위센서의 다양성과 약점에 대한 이해

변위센서는 매우 정밀하며 직관적이고 결과가 정확하다. 그 장점은 명확하지만 반면에 단점에 대해 알지 못하면 설계나 측정을 위한 선택에 오류를 범할 수 있으므로 대표적인 변위센서의 원리에 따른 종류 그리고 그에 따른 특징(단점)에 대해서 정리하였으니 변위센서의 성능에 대해 의심이 없기를 바란다.

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참고로, 보편적인 사항으로 CAE FEM해석(유한요소해석)시뮬레이션에 적용하는 실측자료는 바로 이 변위센서를 통한 계측값을 이용하는 것이 옳다. 왜냐하면 대부분 구조의 해석에 활용되는 유한요소해석은 결과도 ‘변위’의 값을 요구하는 경우가 대부분인데, 그 측정의 편의성 때문

85 데시벨; 디비 dB, 소음과 진동의 크기를 표현하는 방법v3

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84 음파는 어떻게 빛이 없는 곳에도 전달되는가 굴절과 회절v2

음파는 어떻게 빛이 없는 곳에도 전달되는가? (굴절과 회절)

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우리는 빛이 그 무엇보다 빠르다고 배웠고 그래서 강력한 에너지를 가지고 있다는 의미를 그끼고 있다. 따라서 빛이 도달하는 곳에는 뜨거운 에너지가 있었다. 그런데 소리가 도달하는 곳은 꼭 그렇지 만은 않았다. 어두운 곳에서도 소리는 들렸다. 막혀있어도 들렸다.

눈에 보이지 않는 곳에도 소리와 빛이 전달된다면, 장애물을 통과했거나, 다른 평면에 2차 반사된 것으로 볼 수 있다고 하자. 그런데 만약 그런 것이 없는 그 뒷면 구석에도 소리를 들을 수 있다면 도대체 이를 어떻게 설명할 수 있을까?

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Huygens–Fresnel principle(호이겐스의 원리)

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파동(Wave)은 빛, 음, 표면파, 지진, 진동 등의 형태로 나타나며, 반사와 굴절, 회절의 특징을 갖는다. 빛은 매질의 진동방향과 파의 전파방향이 다른 횡파이나, 음은 파의 전파방향으로 소밀(밀도가 낮은, 밀도가 높은 매질)의 파동을 갖는 종파이다. 음의 진행방향을 음선(Sound ray)라 지칭하면, 그 수직인 면을 ‘파면’(파동이 전파되어 나갈 때 위상이 같은 점을 모두 이어서 얻어진 면)이라 한다.

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막힌, 좁은, 어두운 그 곳에서 소리가 들릴 수 있는 원리는 호이겐스의 원리로 설명한다. “어느 파면상의 각 점은 다음 파면의 점파원이 되어 구면파가 발생한다. 이들 점파원이 만드는 구면파의 모두에 접하는 포락면이 다음의 파면이 된다.” 호이겐스의 원리를 사용하면 파동의 반사, 굴절, 간섭, 회절현상을 설명할 수 있다.

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구분	굴 절(Refraction)	회 절(Diffraction)
설명	음선이 구부러지는 현상	장애물 뒤의 영역에서도 음이 전파되는 현상
이론	Snell의 법칙 ;매질이 변동할 때 입사각과 투과각이 변동함.	Huygens–Fresnel principle (호이겐스의 원리)
현상	-음속이 낮은 쪽으로 굴절한다. -온도가 낮은 쪽으로 굴절한다. -바람이 불어가는 방향으로 굴절한다.	-파장이 클수록 많이 회절한다. -장애물의 크기가 작을수록(구멍이 작을수록 많이 회절한다