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 진동 정밀진단의 그 절차

과대 진동이 발생했을 때 수많은 다양한 종류의 기계에 대한 진단매뉴얼을 모두 만들기는 어렵기 때문에 당시의 현상과 조건에 따라 달리 대처하는 것이 일반적이다. 그래서 우선 진동현상을 파악하여 원인을 추정하고 대책을 수립과 그에 대한 결과를 확인하는 것이 문제해결(Trouble shooting)의 첫걸음이다.

그 다음에 정밀진단을 수행하는 절차를 다음과 같이...

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설비진단 진동분석절차3-최종판

설비진단 진동분석절차3-정밀진단 ; 진동센서, 진동측정, 주파수분석부터 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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ISO18436-2 진동분석가 자격시험 예상문제

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1-2. 다음 중 window함수의 종류가 아닌 것은?

① hamming

② hanning

③ uniform

④ quadruple

⑤ rectangular

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ISO18436-2 진동분석가 자격시험 예상문제 - 실전문제 3-8

문제-3-8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1-1. 다음 중 평균화 기법으로 볼

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저주파에 대하여..

대략 10Hz이하(건물, 인체, 축진동) 또는 100Hz이하(기계)

-저주파는 반복수가 느리다. 왜냐하면 대체로 저주파는 큰 진폭을 가지고 있으므로 복귀하기가 느리다.

-저주파는 큰 에너지를 가지므로 당연히 멀리까지 전파하며 고주파보다 잘 회절하므로 구석구석 전파한다.

-지진에 의한 구조의 붕괴되는 이유는 저주파, 큰 진동.

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비교샘- 저주파와 고주파 (진동)-최종판

비교샘- 저주파와 고주파 (진동 공학) ​ 진동공학분야에서 주파수를 구분할 때 저주파와 고주파에 대하여 비교하여 설명할 때가 많다. 실제로 이 구분방법은 상대적인 것으로 어떤 주파수를 기준으로 나누지 않는다. 그러나 분야별로 이를 구분하여 설명할 수는 있다. 이 것을

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EMA 모달분석의 이론(자유도와 행렬)

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실제 구조와 기계는 다자유도계(질량이 여러개로 이루어진 거동)로 설명해야 한다. 그러나 수학적으로 자유도를 한정해 놓고 계산하여야만 결과가 한정될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

다자유도(MDOF)는 1자유도(SDOF)가 여럿이서 합산해 놓은 형태이다. 각 자유도는 관성력과 감쇠력 탄성력과 가진력과의 평형상태를 다룬 운동방정식으로 구성되며 다자유도는 이 자유도들을 합산하므로 연산이 편리한 형태인 행렬(matrix)로 변환되어 계산하는 것이 일반적인 수치해석방법이다.

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Modal Analysis 4 (모달분석 진동실험과 해석의 연관성)-최종판

Modal Analysis 4 (모달분석 진동해석, 댐핑의 이유) -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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동기화 시간 평균(Synchronous time averaging)

동기화 시간 평균(Synchronous time averaging)

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모든 평균화 기법들은 대체로 트리거(trigger)에 의한 이벤트인가? 아닌가?로 구분할 수 있다. 이러한 트리거 이벤트에 의한 평균화를 ‘동기화평균(synchronous averaging)’이라고 한다. 이 경우에 트리거 신호에 따라서 윈도우가 시작되고 그 틀에 맞춰 신호의 취득이 이루어 진다. 트리거 신호와 진동신호간의 위상관계 등을 알아낼 수 있고 tach펄스에 의해서 주파수 그래프에 표시할 수도 있는데 이를 ‘오더트랙킹(order tracking)’이라고 부른다. 이 경우에는 주파수가 변화하더라도 그래프에는 order(차수)와의 관계만 표시되는 특징이 있다.

Synchronous time Averaging(동기화 시간평균)

샘플링요율(sampling rate)은 최대주파수(fmax)에 2.56배를 한 것으로 다시 샘플수는 라인수에 2.56배를 한 것과 같다. 시간 평균화는 주파수도메인에서 수행된다. 잡음과 신호는 모두 평균값으로 평균화된다. 신호가 한 번 약간다르게 변화한다면 주파수에는 ‘skirt’효과로 광대역 주파수군에 편입된다. 아주 비슷한 주파수군 들도 이렇게 포함되어 함께 표현된다. ‘동기화시간평균(synchronous time averaging)’은 트리거에 의해서 주파수도메인이 아닌 time domain에서 수행하는 평균화를 말한다. 이렇게 되면 노이즈의 발생을 편입하는 것이 아니고 원천적으로 비동기화(non-synchronous)성분을 차단한다. 예를들어30Hz tach 펄스로 트리거하여 10배 차수(10X TS)의 진동을 보려한다면 최소 30*2.56*10=768Hz의 샘플링 rate를 설정하여야 한다. 이 경우에 tach펄스에 동기화되지 않은 모든 요소는 ‘0’으로 평균화될 것이다. 이 밖에 샘플링 rate가 tach 펄스에 묶여 있기 때문에 주파수로 변환하더라도 작은 변화의 주파수들이 skirt효과에 편입되는 것 같은 현상이 아예나타나지 않는다.

동기화시간평균은 아주 작은 진폭을 가진 신호나 다양한 회전수들이 함께 나타나는 기어박스, roll머신 등에 유용하게 사용할 수 있다. 특히 특정 주파수만을 관찰하고 싶어서 그 이외의 잡음으로 고려하는 비동기성분을 제거하려 할 때 아주 효과적이다. 응용하여 각 요소들을 분리하여(각 회전수에 다른 tach 펄스) 측정된 결과로 에너지의 분배를 파악할 수 도 있다.

키워드	평균화, 신호처리, 잡음제거, 진동신호, Averaging, synchronous, skirt효과

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FFT 진동계측기 사용시 기본용어 및 상식

FFT 진동계측기 사용시 기본용어 및 상식

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서로 사용하는 용어가 같지 않으면 전혀 다른 이해와 결과가 나올 수 있다. 그런데 실제로 계측기 제조사들은 국가도 다르고 기술범위도 약간씩 차이가 있어서 용어를 달리 사용하는 경우가 많다. 즉, 많은 자료나 많은 종류의 계측기를 사용해본 후에야 용어의 차이를 알게 된다는 것이다. 따라서 간단하게라도 FFT 진동계측기 사용시 측정 관련자들과 서로 공유하고 나누는 대화 중에 기본용어 및 상식을 정리하였다.

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기본용어 정리(윈도우, 피크홀드, 트리거, 오더, 리키지)​

 

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용어	의미
Leakage	누설, 신호를 Block size로 취득할 때, Block의 시작과 끝점이 일치하지 않아서 발생하는 오류결과(스펙트럼 상 진폭과 주파수에 오류 및 부신호 발생)
Window	Leakage오류를 최소화하기 위해 가상신호(윈도우함수)를 곱해서 Block의 시작과 끝점을 기준점(0)으로 수렴하게 하는 함수
Averaging	신호를 여러 번 취득하고 평균하는 방법, 산술평균, 지수평균 등이 있다. 불규칙신호 측정시 노이즈제거 등에 사용된다 이 종류 중에 Synchronous Averaging은 차수만 평균하는 것을 의미한다.)
Overlap	신호평균 처리시 수집한 신호의 일부를 중복 처리하여 생략하는 방법, 0%~50% 가 일반적이고 75%이상이면 오류신호가 발생할 가능성이 증가, 총 신호수집시간이 빨라짐.
Trigger	신호를 수집하도록 하는 시점 또는 종점의 시작을 알리는 기능. Level, Time, Delay 등 조정하여 신호 평균 처리시 자주 사용함.
전달함수	2개의 신호의 비를 취한 것으로 입력/출력 신호간의 상대진폭과 상대위상을 알 수 있다. 예를 들어 속도/힘은 모빌리티라 하고 힘/속도는 임피던스라고 한다. 주파수응답함수는 전달함수의 일종으로서 주파수로 출력되는 힘과 진폭의 비를 말한다.
Order tracking	회전수가 변동할 때 그 회전수 성분 차수만 추적하여 그 해당 진동특성(크기, 주파수)를 그리는 방법.
EU	Engineering unit, 물리단위로 전압출력신호(0~5V) 또는 전류출력신호(4~20mA)를 해당 공학물리단위로 표기할 때 사용할 수 있는 임의 유닛(변위, 가속도, 힘, 압력 등
Aliasing	신호의 취득, 즉 샘플링이 Nyquist 한계주파수(Fs/2)에 미치지 않을 경우, 오류신호가 표기되는 오류, 일반적인 계측기는 이를 이미 Anti-Aliasing filter(Low pass filter)처리 하였음.

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관련키워드

FFT, Averaging, Leakage, Order tracking, Aliasing, Peakhold