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2018년 5월 26일 토요일

진동과 초음파(정의 및 용도)

진동과 초음파(정의 및 용도)
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진동과 소음은 매질인 고체와 공기를 비교하는 것으로 쉽게 구분할 수 있지만 진동과 초음파는 매질의 차이가 아니므로 주파수라는 개념을 알고 있어야 한다진동의 실용적 활용 주파수는 0~20,000Hz정도이며 소음은 16~8,000Hz인 반면에 초음파는 2kHz~100kHz를 의미한다물론 그 이상은 전파(MHz)영역이다.  설비진단에 초음파가 사용되기 시작한 것은 아무래도 사람이 들을 수 없는 음 또는 음향진동에서 기계의 상태에 관한 정보(신호)를 포함하고 있을 것이라는 추측에서 시작했을 것이다그래서 초음파는 공기음(Airborne), 고체음(Structure borne)을 모두 포함하는 영역이다.

초음파의 설비진단에의 적용
초음파는 가청주파수(20Hz~20kHz)를 상위하는 파동(종파)으로서 투과성질이 있고 에너지를 집적할 수 있는 장점이 있다사용처는 무궁무진하며 자동차 후방감지기에서부터 시작하여 가장 많이 사용되는 곳은 아무래도 의학과 군사용으로 말할 수 있다.  우리 산업용에 사용되는 예도 많아서수위감지기나비파괴검사로 아주 많이 사용되고 있다.  기계진단용으로 사용되는 초음파는 고체나 기체의 마찰에 의해서 발생되는 파동을 수동적으로 계측하여 분석하여 기계(설비)의 결함상태를 파악하는 것이다.

영역구분
진동 및 기타
초음파
이론
FFT spectrum분석, wave분석공간분석, MCSA(전류분석등의 패턴 분석학문수준
측정한 자료를 가청영역으로 변환하여 귀나 시각적으로 듣고 판단하거나, Level(uV)을 측정하여 비교한다.
측정방법
측정오차에 매우 염려하며공진에 대한 고려여러 방향에서 측정하여 방향성을 고려한다.
한 곳을 수직으로 접촉 측정하나음향센서로 근접비접촉 측정할 수도 있다.
기계의 속도
(주파수대역)
고속에 적용초고속 및 초저속의 기계는 별도의 기법 활용측정어려움
저속고속의 음향진동특성을 비교적 쉽게 관찰가능.
판단기준
보통주파수영역에 도달한 상태로 기계의 상태판단(30Hz~30kHz),
ISO(10816, 7919,2631) 등 절대적인 기준과 상대적인 기준
결함의 초기발견(40kHz), 누설(70kHz), 전기(300kHz) 등 제조사 별로 특징과 사양이 다름.
투자비 회수율
고가의 투자장기적인 효과 예상
Assembly detector구성즉각적인 설비상태판단.
Leakage
(공기,전기)
전문장비 추가로 가능다른 설비와 상호비교하여 판단.
누설의 위치와 양코로나 방전상태 등을 즉각 판단.
해석측면
장기적인 설비의 상태를 예상하는 근거(고유주파수결함이력 등)
즉각적인 상태 및 변화상태를 감지하는 현상의 조치.

위의 비교는 인체의 진단과 비교하면 청진기(진동)과 초음파촬영으로 비교할 수 있다중요한 점은 “직접 듣거나 보고 판단한다.”는 점이다.

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관련 Tag
 초음파, Ultrasonic


2017년 7월 1일 토요일

설비진단기 초음파카메라 (초음파 진단의 특징)

설비진단기 초음파카메라 (초음파 진단의 특징)
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초음파 기술은 밀폐성누수방전 그리고 기계작동 등의 많은 분야에서 가장 정확한 솔루션을 제공할 수 있다초음파의 특성을 정리하면 다음과 같다.



1.     초음파는 아주 정확하게 측정될 수 있습니다.
파동이 사물이나 사람의 신체를 통과하면서 강도의 차이는 수치화될 
수 있습니다그래서 기계나 시스템의 작동 혹은 상태에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 다양한 현상들이 명백하게 측정될 수 있습니다.
2.     고주파 소리는 저주파에 비해 직진성이 매우 강합니다.
직진성이 강하다는 것은 외부의 다양한 소음 속에서도 문제발생의 정확한 위치를 나타내는 것을 쉽게 만들어줍니다.
3.     초음파의 다른 주요한 장점은 수많은 개체들이 초음파를 발생한다는 것입니다.
누수압력방전새어 나오는 가스나 가스 혹은 액체의 기류에서 발생하는 캐비테이션(추진기 등의 뒤에 생기는 진공 현상)등 많은 현상들이 탐지되고 측정이 가능한 초음파를 발생합니다.


초음파설비진단기의 특성 (Leak shooter 1000)

초음파진단카메라의 원리 및 적용분야와 진동과의 차이점을 정리하면 다음과 같다.
항목
내용
비고
원리
초음파를 측정하여 원인 및 고장을 파악한다.
기계의 마찰충격음누설음전기코로나 등은 초음파를 발산한다.
측정방법
접촉식비접촉식 모두가능

기본 센서 외 각종 액세서리이용
인터페이스
헤드폰액정화면 또는 컴퓨터로 데이터전송
조작이 가볍고현실적
적용분야
베어링결함공기누설전기코로나측정기어마모기계적결함전기적결함저속베어링각종 유체음마찰음

팀별로 구매필요
적용설비/산업
펌프모터컴프레샤유압설비파이프컨베이어송전배전계장엔진압력탱크

전력철강조선전자제지운송빌딩자동차각종QC, 시멘트플라스틱공작기계플랜트배관
대상자
설비보전담당자진동측정담당자기계,전기,계장 담당설비진단담당자검사측정담당자예지보전담당자설비관리담당자.
장기간 교육이 필요 없음
이론이 정확하며쉽고 간단
진동과 비교
측정오차 적음측정포인트 적음이론이 쉽고효과가 빠름비용이 저렴,

조기결함탐지 탁월저속베어링결함확인탁월공기누설을 탐지
목적
측정->설비결함확인->수리->설비수명연장
여타 예지보전 툴과 같으나쉽고 조기결함발견측면에 장점.

TEL: 02-6480-9991   FAX: 02-6971-8178   mail: sales@astint.co.kr
Copyright. 에이에스티(AST)

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 초음파, Ultrasonic, 카메라설비진단누설

2016년 9월 10일 토요일

초음파(Ultrasonic)와 음향방출(Acoustic emission)

초음파(Ultrasonic) 음향방출(Acoustic emission)-------------------------------

초음파는 보통 가청음파(2Hz~20kHz)의 대역을 벗어난 상위 전자파 이내의 영역(20kHz~MHz)을 말하고 있다. 공기의 압력변화율에 기인한 공기기인 음파(Airborne)와 고체와 고체의 마찰에 기인한 고체기인 음파(Structure borne)으로 나눌 수 있으며 또한 초음파는 발생시키기도 하고 측정할 수도 있다. 흔히 사용되고 있는 비파괴(NDT)방법 중에서 초음파와 음향방출의 차이는 무엇일까? 왜 같은 초음파 대역을 사용하면서 구분하여 달리 표현하고 있는 것일까?


Ultrasonic& Acoustic Emission

초음파는 산업용으로 대상체를 분리시키거나 빠르게 흔들어 주는 매개체로 사용할 수도 있지만 일반적으로 초음파를 발생하여 반사하여 오는 초음파를 읽어들임으로서 대상체의 형상이나 거리를 측정하는 용도로 사용된다. 또한 비파괴(Non Destructive Test)검사에 사용되기도 하는데 재료의 균열이나 어군탐지, SONA, 공간(기포,Cavity)의 확인방법에 방사능보다 비교적 안전한 방법으로 인식되고 있다. 이것을 Ultrasonic(초음파 탐상법, 균열확인법)이라고 한다.

반면에 Acoustic Emission(음향방출) 대상물에서 발생하는 이상마찰음, 구조균열 등을 초음파를 이용하여 확인하는 방법을 말한다. Waveguide를 타고 표면을 전달하는 초음파와 Lamb파를 이용한 구조안전모니터링(SHM, Structural Health Monitoring)으로서 구조(압력탱크, 교량, 항공기, 건축물 및 기타 대형구조)의 안전성 모니터링기법에 활용된다. 또한 MHM(Machine Health Monitoring)의 예로서 베어링의 이상 마찰음(결함)이나 가스누출(Air Leakage)의 확인에도 활용된다.

다시 정리하면, 초음파는 신호초음파를 보내고 받으면서 구조의 형태 및 안전성을 확인하는 방법이고 음향방출은 발생초음파를 받으면서 구조의 안전성을 확인하는 방법이라고 할 수 있다.
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초음파, 음향방출, AE, Ultrasonic, NDT, 비파괴 검사, SHM, MHM

 

2016년 5월 8일 일요일

초음파를 보려 하는 이유-초음파 진단 카메라 leak shooter

초음파를 보려 하는 이유-초음파 진단 카메라 leak shooter

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초음파는 들을 수 없으며 가청주파수(20Hz~20kHz)를 상위하는 파동(종파)으로서 투과성질이 있고 에너지를 집적할 수 있는 장점이 있다. 진동과 소음은 매질인 고체와 공기를 비교하는 것으로 쉽게 구분할 수 있지만 진동과 초음파는 매질의 차이가 아니므로 주파수라는 개념을 알고 있어야 한다. 진동의 실용적 활용 주파수는 0~20,000Hz정도이며 소음은 16~8,000Hz인 반면에 초음파는 2kHz~100kHz를 의미한다. 물론 그 이상은 전파(mHz)영역이다.  고체와 기체와의 마찰, 고체와 고체와의 마찰을 통해 발생하는 초음파를 음향방출(Acoustic Emission)이라하여 원칙적으로 들을 수 없지만 이 것을 듣기도 하고 눈으로 볼 수 있는 방법이 있다.

초음파의 설비진단에의 적용

초음파진단카메라 (Leak shooter)의 적용분야는 무궁무진하며 자동차 예방보전, 예지보전, QC(preventative, predictive maintenance and quality control)가 실행되는 산업분야는 모두 적용이 가능하다. 또한 아래와 같은 분야도 가장 많이 활용되며 큰 효과를 보고 있는 산업분야라 할 수 있다.

Automotive and transportation (자동차산업, 물류산업)

Wind noise(바람에 의한 소음), water leaks (누수,방수; windshield, tightness), bearings (로봇 베어링;including bearings on robots). Leaks on air brake systems(공기브레이크시스템의 누설).

Aviation and space (항공, 우주산업)

Cabin pressure leaks, cockpit windows, oxygen system leaks, fuel cells, actuators, tire retention, hydraulic valves(유압밸브), hot air duct leaks, slides and rafts, nitrogen system and pneumatic system leaks(질소 및 뉴메틱시스템 누설, bearings.

Trucks and buses (트럭, 버스)

Wind noise, water leaks, air brakes, injector sequence(분사제어장치), wheel bearings (slow speed).

Rubber and tire (고무 및 타이어)

Leak detection; steam traps, valves, bearing monitoring, electrical gear (tracking), pumps, motors.

Railroads (철도)

Air brakes, bearings, water leaks, electrical gear, and diesel injector's sequence.

Chemical and petrochemical (화학, 정유석유화학)

Pressure/vacuum leaks(압력/진공 누설), bearing monitoring(베어링 상태감시), steam traps(스팀트랩), valves, compressors, heat exchangers(열교환기), gear/gear boxes, pumps (공동현상;including cavitation), motors, electrical gear (arcing).

Construction/Contracting vehicles & cranes (건설. 건설기계 및 크레인)

Pump cavitations; valve leaks, air in-leakage around fittings, tire retention, bearings, gears.

General manufacturing (일반제조)

Bearings, valves, steam traps, compressors, heat exchangers, pneumatic systems, pressure/vacuum leaks, gear/gear boxes, electric arc/corona/tracking in electrical gear.

Gas plants (가스플랜트산업)

Compressor valve analysis(압축기 밸브분석), leak detection(누설감지), valves, bearing monitoring.

Facilities and buildings (시설, 빌딩시설)

Bearings, air handlers(공기조작기), pumps, motors, compressors, pressure leaks, steam traps, valve, chillers(냉각기), transformers(변압기), circuit breakers, relays, leaks in building envelope i.e. air infiltration(냉동공조,공기순환), water leaks(누수).

Marine (조선)

Water tightness integrity tests(탱크누수), hatches(해치커버), bulkheads, pneumatic system leaks, valves, heat exchangers(열교환기), steam traps, diesel injector timing(디젤연료분사), condensers, bearing monitoring, refrigeration leaks(냉각누설), pumps, compressors, electrical gear (arcing), air distribution boxes (Manifold).

Materials and composites (재료 및 주조)

Vacuum, autoclaves, bearings on pumps.

Pulp and paper (펄프 및 제지산업)

Steam traps, valves, bearing monitoring (저속베어링상태감시;including slow speed), heat exchangers, pressure/vacuum leaks, and electrical gear.

Power plants (전력산업) (발전기,변전기;generation/distribution)

Condenser in-leakage(컨덴서 누전), heat exchangers, steam traps, valves, boilers, bearing monitoring, pumps, turbines(터빈), arcing and corona in electrical gear(코로나).

Textiles (섬유산업)

Bearings, valves, pressure/vacuum leaks, steam traps.

Food processing (식품)

Steam traps, valves, heat exchangers, bearings, pumps, motors, pressure/vacuum leaks, electrical gear, air distribution boxes (Manifold).

Water waste treatment (상하수도)

Bearings, valves, pressure leaks, gearboxes.

 


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 초음파, Ultrasonic, 카메라, 설비진단, 누설, Acoustic Emission

 

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2015년 3월 31일 화요일

초음파(Ultrasonic)와 음향방출(Acoustic emission)

초음파(Ultrasonic) 음향방출(Acoustic emission)-----------------------------

초음파는 보통 가청음파(2Hz~20kHz)의 대역을 벗어난 상위 전자파 이내의 영역(20kHz~MHz)을 말하고 있다. 공기의 압력변화율에 기인한 공기기인 음파(Airborne)와 고체와 고체의 마찰에 기인한 고체기인 음파(Structure borne)으로 나눌 수 있으며 또한 초음파는 발생시키기도 하고 측정할 수도 있다. 흔히 사용되고 있는 비파괴(NDT)방법 중에서 초음파와 음향방출의 차이는 무엇일까? 왜 같은 초음파 대역을 사용하면서 구분하여 달리 표현하고 있는 것일까?.

Ultrasonic& Acoustic Emission

초음파는 산업용으로 대상체를 분리시키거나 빠르게 흔들어 주는 매개체로 사용할 수도 있지만 일반적으로 초음파를 발생하여 반사하여 오는 초음파를 읽어들임으로서 대상체의 형상이나 거리를 측정하는 용도로 사용된다. 또한 비파괴(Non Destructive Test)검사에 사용되기도 하는데 재료의 균열이나 어군탐지, SONA, 공간(기포,Cavity)의 확인방법에 방사능보다 비교적 안전한 방법으로 인식되고 있다. 이것을 Ultrasonic(초음파 탐상법, 균열확인법)이라고 한다.
반면에 Acoustic Emission(음향방출)은 대상물에서 발생하는 이상마찰음, 구조균열 등을 초음파를 이용하여 확인하는 방법을 말한다. Waveguide를 타고 표면을 전달하는 초음파와 Lamb파를 이용한 구조안전모니터링(SHM, Structural Health Monitoring)으로서 구조(압력탱크, 교량, 항공기, 건축물 및 기타 대형구조)의 안전성 모니터링기법에 활용된다. 또한 MHM(Machine Health Monitoring)의 예로서 베어링의 이상 마찰음(결함)이나 가스누출(Air Leakage)의 확인에도 활용된다.

다시 정리하면, 초음파는 신호초음파를 보내고 받으면서 구조의 형태 및 안전성을 확인하는 방법이고 음향방출은 발생초음파를 받으면서 구조의 안전성을 확인하는 방법이라고 할 수 있다.

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초음파, 음향방출, AE, Ultrasonic, NDT, 비파괴 검사, SHM, MHM