VISOPE-진동소음음향방출분석-진단모니터링-한국CBM

2015년 11월 16일 월요일

진동(Vibration) 교육컨설팅 전문사 한국CBM

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진동문제로 고민하고 있는 Trouble shooting 분석 및 연구개발 분야에서 근무하고 계신 여러분!

1.진동문제로 고민이다. 직접 해결하기 어렵다. 옆에서 같이 고민해 줄 사람이 있으면 좋겠다.

2.진동 감시시스템 및 진동진단장비 선택 등을 하고 싶다. 옆에서 물어볼 사람이 있으면 좋겠다.

3.지속적인 진동교육과 우리 회사에 예측진단/진동 분석체계를 갖추고 싶으나 방법을 잘 모르겠다.

4.교육 받으러 갈 시간이 없다. 우리 회사 현장에서 우리 기계(설비)로 하는 실무진동교육이 필요하다.

한국CBM의 (Training Service)는 아래와 같은 교육커리큘럼이 있습니다.

1. 진동이론교육 (ISO level 1, 2자격과정)

2. 모달해석+공진 교육(EMA)

3. CAE해석교육(진동, 소음, 응력)

4. 소음이론 및 실무교육 (소음지도)

5. 소음측정 및 소음법규관련교육

6. 진동측정 및 진동평가관련교육

7. ODS실무교육

8. 최신 설비진단 기술교육

9. 설비진단 진동결과보고서 교육

10. 준전문가 양성목표(ISO level2+)

11. 현장 실습교육(생산장비대상)

12. 사례교육 (Skill up)

13. PDM을 위한 장비선정 기술교육

14. 측정 장비사용교육(offline)

15. 모니터링시스템 관련교육(기술체계, 알람체계, 파라미터체계, 중요성능 등)

16. 소음대책엔지니어링

17. 진동대첵엔지니어링

18. 회전체 동력학(Rotor dynamics)

세부적인 진동(설비진단)의 개념에 대한 사항을 예로 들면 다음과 같습니다.

- 진동단위의 선정과 활용(주단위와 보조단위의 이해 주파수와 각 단위의 용도를 알고 있어야 한다.)

- 진동 위상 측정법 (위상은 매우 중요한 결함을 판단하는 증거자료나 교정자료로 활용된다.)

- 고유 진동수 측정과 축의 위험 속도 이해 (진동이 증가 또는 감소하는 원인의 동력학 이해)

- 진동 센서의 선정과 사용법 (센서를 잘 선정해야 함)

- 센서 설치 방법과 진동 데이터 취득 (센서를 잘 설치하고 계측기를 적절히 설정해야 함)

- FFT 개념과 Spectrum 분석(주파수를 이해하고 분석할 수 있어야 함)

- Rotor Dynamic 이해와 축 진동(회전체 동력학을 알고 그래프를 분석할 수 있는 능력)

- Bump Test, Modal Test 이해와 응용법(동특성을 추출하는 방법)

- 질량 불평형의 원인과 진단법

- 축정렬 불량의 원인과 진단법

- Mechanical Looseness 원인과 진단법

- Bearing(Rolling, Sleeve) 의 결함 원인과 진단법

- Gear 및 Belt 진동의 원인과 진단법

- Motor의 원리와 진동 진단법

- Fan, Pump, Compressor의 구조와 동작 이해 및 진단법

- 위험도 평가와 진동 규격 이해

- 설비 교정 원리 이해 (발란싱, 얼라인먼트)

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키워드	진동교육, 진동계측기,cbm, 진동컨설팅, 진동진단, 설비진단, Pdm, 예측진단

2015년 11월 9일 월요일

가속도센서2 (Accelerometer; 가속도 비례출력 진동센서) 작동원리

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Accelerometer(가속도센서)는 변위를 시간의 변수로 두 번 미분한 가속도를 직접 측정할 수 있는 Transducer(변환기, 센서)이다. 이 가속도는 지구에서 기본적으로 중력가속도1G(9.8m/s²)로 잡아당기고 있으며 이를 측정하는 센서로 DC를 측정할 수 있는(운동과 진동을 모두 측정) 가속도센서를 제외한다면 ‘Accelerometer란’ 대체로 AC의 측정(진동, Vibration)이 가능한 범용적인 ‘진동센서’를 의미한다고 할 수 있다. 이 가속도 진동센서의 작동원리를 살펴보자.

Accelometer의 작동원리(압전효과)

가속도 진동센서는 Piezoelectric, Capacitive, Resistive - Strain Gauge, Servo, MEMS, wire potentiometer, Variable Inductance, Fiber Optic 등 다양한 원리와 방식으로 가속도와 비례하는 전하량을 출력할 수 있으나 그 중에서도 압전효과(Piezoelectric)에 의한 방식의 가속도계가 가장 범용적으로 많이 사용되고 있으므로 ‘Accelerometer’란 압전형 진동센서라고도 할 수 있다. 이 Piezoelectric 방식의 가속도센서가 대표할 수 있다고 말할 수 있는 이유는 고주파 선형성도 좋지만 저주파도 계측기가 허용하는 한 측정이 가능하도록 센서의 선택사양이 가능하며 다른 종류의 센서에 비해 견고하고 가격이 비교적 저렴한 편이며 크기도 작은 것을 선택할 수 있으므로 설치와 측정이 편리하기 때문이다.

압전형 가속도계의 원리는 압전형 물질(Crystal소자, 압력과 전하량간의 관계가 가속도와 비례함)의 상부 혹은 측면에 가속도에 반응하는 질량을 부착하게 되고 이 질량의 움직임은 압전소자에 압력을 주게 되므로 이 때 발생하는 압전형 물질로부터 발생하는 전하량을 이용한다. 이 압전효과를 발견하고 시연한 Curie형제의 이름을 따서 ‘퀴리효과’라고도 한다. 또한 이 작용을 거꾸로 시행하면 전기를 주고 진동을 발생시킬 수도 있으며 압전식 가진기(Shaker)의 원리가 된다.

압전소자는 자연석(Quartz crystal)을 사용하기에는 품질이 좋지 않고 아름다우므로 보석류로 사용되며 대부분 Polling처리(결이 한쪽으로 진행되도록 극성화)를 하고 가공한 합성석(Piezoceramic)을 사용한다. 이 Piezoceramic은 압력에 반응하므로 센서내부의 배치방법에 따라 압축형, 전단형, 휨형 등 다양하게 설치하여 제품화하게 되는데 견고하고 정확한 값을 내기 위해서 삼각형의 전단방식(Tri-sheard)같은 복합형 설치방식이 사용되기도 한다. 그 밖에도 내부에 증폭회로(ICP, IEPE), Ground 노이즈차단(Isolated), 3축방향센서 등 다양한 조립공정 등이 투입된다. 이러한 공정은 실제로 일일이 사람에 의한 수공정에 의해 정밀하게 가공하고 교정하므로 크기에 비하면 가격이 싸지는 않은 편이다.

전세계의 수요층과 시장에 공급할 수 있는 Main 공급사는 미국의 PCB(IMI), B&K, Endeveco, Wilcoxon, CTC, Matrix와 독일의 Kistler 등을 말할 수 있다
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적용사례6-초음파 누설진단 카메라 Leak shooter-스팀트랩

초음파의 음향방출(Acoustic emission)을 이용한 계측카메라인 Leak shooter는 스팀트랩분야에 활용할 수 있다. 그 발생위치를 헤드폰으로 가청음을 통해서 진단할 뿐만 아니라 카메라를 통해서 육안으로 직접 확인하는 방법으로 화면에 그 위치와 크기가 표기된다. 다음의 사례를 통해서 그 적용을 알아본다

스팀트랩을 듣고 보며 결함을 감지하는 방법(How to analyze and listen to a Steam Trap with a LEAKSHOOTER LKS1000 ?)

A steam trap (thermostatic, inverted bucket, float, thermodynamic, venturi nozzle,…) is a device used to discharge condensate and non-condensable gases with a negligible consumption or loss of steam. 스팀트랩(서모스태틱, 증기변환버킷, 스팀플로트, 서버다이나믹, 벤츄리노즐 등)은

보상 비보상용 가스를 방출조절하는데 사용되는 기구로서 스팀의 소비량은 무시할 수 없다. Most steam traps are nothing more than automatic valves. 대체로 스팀트랩은 자동밸브이며 자동으로 개폐 및 조절기능을 하게 된다. They open, close or modulate automatically. Steam trap failures can affect process operations and reduce profits. The movement of fluid in a closed system develops ultrasonic noise. 그러나 스팀트랩의 작동오류는 공정오류로 인한 이익의 감소로 연결될 수 있고 폐구간시스템(닫혀있어야만 하는 구조)에서 유체의 거동은 초음파노이즈를 발생하게 된다. Our ultrasonic testing camera LEAKSHOOTER LKS1000 recognize the noise created by flowing condensate or steam, and can be used to check a trap operating condition. 초음파 시험카메라인 Leakshooter는 이러한 보상용 가스나 스팀의 유동시 발생하는 초음파 노이즈를 인식하므로 트랩의 작동상태를 체크하는데 사용된다. 다음은 스팀트랩을 이용하는 기본 범위이다. Defaults results in a Steam Trap:

Defaults (mechanical blocking, wear, obstruct…) in Steam Trap can generate: - Harmful water hammer for plants and people working nearby (explosion of pipe, valve, trap ...!) 스팀트랩에서 기계적인 파손과 막힘, 마모 등은 플랜트의 해로운 워터해머링으로 인한 안전사고(파이프의 폭발, 밸브나 트랩의 폭발)로 이어질 수 있다.- Regulation process problem: temperature, pressure… - Rust and corrosion problem due to a bad condensates discharge - Energetic performance loss (financial loss of several thousand of € per year and per faulty trap) 또한 정규적인 공정문제(온도, 압력)의 원인인 부식, 이탈 등은 스팀트랩의 보상 방출의 불량문제 등에 기인하며, 에너지성능의 손해(연감소 수천 유로의 재정적손실)도 트랩의 비정상작동으로부터 나타난다. 이러한 중요한 기능을 하는 스팀트랩의 오류를 감지할 수 있는 방법은 무엇인가? How to detect these defaults in a steam trap? :

With the new ultrasonic vision/detection combined technology LEAKSHOOTER LKS1000 and with a special contact probe, it is possible to detect and listen to these defaults (open, closed, leak…) which create ultrasonic wave due to presence of steam and condensate flow during the running cycle. Leakshooter 초음파 검출카메라의 특별 탐침봉을 이용해서 초음파가 발생하는 위치의 트랩을 잡아 작동중인 보상류나 스팀의 상태와 양을 읽는다. It is then possible to detect and listen to the normal condition (almost CYCLING) of the steam trap and then detects anomalies (permanent Open or Closed trap). 정상적인 싸이클에서 들리는 스팀트랩의 초음파 양과 비정상상태(개방되거나 닫혀만 있는)의 초음파 양은 다르다는 것을 알 수 있다. During CLOSED position, LKS1000 will detect nothing (GREEN and no target and no noise in headphone >fig.1). During OPENED position, LKS1000 will detect ultrasonic waves (YELLOW or RED target and noise in headphone> fig.2). CYCLING period is often some seconds. If it is “moving”, trap is OK! 이 경우 초록색 표시의 양(트랩이 닫혀있을 때)과 헤드폰에서도 화면에서도 노이즈가 들리지 않을 때는 노랑색이나 빨강색으로 타깃이 변할 때 또는 헤드폰에서 노이즈가 발생할 때와 구별이 된다. 따라서 정상적인 사이클의 스팀트랩은 몇 초 동안에도 이러한 색깔이 변하게 측정 또는 들리게 되는 것이다

TEL: 02-6475-8178 FAX: 02-6971-8178 mail: sales@astint.co.kr

키워드	초음파, 공기누출, 스팀트랩, 밸브, Leak shooter, Synergy, 전기코로나 험음, Corona, electrical ultrasonic, acoustic emission

2015년 11월 2일 월요일

설비진단전문가 자격제도 (ISO 18436진동)-3-영역 Category와 능력

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한국설비진단자격인증원에서는 ISO18436에 근거하여 매년 2회 시험을 실시하여 설비진단에 관한 전문가의 자격을 부여하

고 있다. 이 것은 해당분야의 경력자가 공인된 훈련기관에서 일정기간 교육을 수료하였을 경우에 비로소 시험과정을 통해서 자격증(License)을 발급받을 수 있으며 엄격하게 관리되고 있다. ISO의 규정에 따라 훈련생의 이와 같은 조건, 시험, 훈련기관의 요구사항과 인증기관의 기본충족조건에 대한 인정을 위한 인정기관까지 ISO에서 규정된 바를 이행하고 있다. 자격의 등급과 그에 따른 능력을 진동분야에서 정리하였다.

ISO18436-2 진동분야
(기계의 상태감시 및 진단관련규격을 위한 진단기술자의 자격인증제도에 관한 규격)-Category

자격은 기본적으로 4개의 Category(영역)를 가지고 있으며 영역이 낮을수록 기본적이며 높을수록 깊이가 깊다. 아래영역을 지도하는 능력은 상위영역이어야 하며 아래영역을 보유하고 있어야 위의 영역에 도전할 수 있다(Category II는 예외, Category I, II의 수업을 이수만 하면 됨)

자격 인증시험의 응시자는 진동에 의한 기계의 상태감시 및 진단기술에 적용할 원리와 절차를 이해하고 있음을 보증하는 교육, 훈련 및 실무 경험을 갖추고 있어야 한다. 응시 자격으로서의 학력에 제한은 없으나 응시자는 한국설비진단자격인증원에서 인정한 훈련기관에서 훈련을 증명하는 “훈련이수 증명서”를 제출해야 한다. 또한 지원자는 기계의 상태감시와 진단 분야에 관련한 해당실무경험을 입증하는 고용주로부터 발행한 “실무경력 증명서”를 제출해야 한다.

예를 들어 진동영역의 등급 수준을 정의한 내용으로 살펴보면 ISO 18436-2:2003 규격에 기계의 상태감시 및 진단에 종사하는 진동 분석기술자에 관한 일반적인 요구 사항을 규정하고 있다. 이 규격의 인증은 휴대용 및 상설 센서, 기기를 이용하여 기계진동의 측정 및 해석을 수행하는 기술자의 자격과 능력의 승인을 제공하는 것이다.

자격등급	정의	실무경력	추천 능력수준
영역Ⅰ(Category Ⅰ)	1 채널 진동 측정 기기를 취급하는 자격으로, 센서의 선택, 분석 및 측정 결과에는 책임이 없다.	6 개월	측정을 잘 할 수 있는 Technician
영역 Ⅱ (Category Ⅱ)	1 채널 진동 측정기기를 사용하여 기계 진동의 기본적인 측정과 분석이 가능하다.	18 개월	독립분석을 할 수 있는 Engineer, Bachelor
영역 Ⅲ (Category Ⅲ)	확립되고 일반화된 순서에 따라서 기계의 진동 측정과 진동 분석의 실행 및 지시가 가능하다.	36 개월	플랜, 분석, 진단, 대책이 가능한 Senior Engineer, Master
영역 Ⅳ (Category Ⅳ)	모든 유형의 기계 진동 측정과 진동분석의 실행 및 지시가 가능하다.	60 개월	위를 모두 포함한 Professional Engineer, Ph D, Instructor)

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키워드	PDM, 예지보전, 설비진단, 진동, 기계진단, 설비진단자격, ISO18436

계측편람- 정밀급 포터블 설비진단 FFT 진동분석기 B&K vibro VP80, VT80

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2015년 10월 26일 월요일

설비진단전문가 자격제도 (ISO 18436진동)-2-시험의 세부정보

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한국설비진단자격인증원에서는 매년 2회에 거쳐 설비진단에 관한 전문가가 되기 위한 자격인증시험을 시행하고 있다. 국내에서 시행되고 있는 시험분야는 진동, 현장윤활, 열화상으로 해당분야의 경력자가 공인된 훈련기관에서 일정기간 교육을 수료하였을 경우에 비로소 시험과정을 통해서 자격증(License)을 발급받을 수 있다. ISO의 규정에 따라 훈련생의 이와 같은 조건, 시험, 훈련기관의 요구사항과 인증기관의 기본충족조건에 대한 인정을 위한 인정기관까지 ISO에서 규정하고 있다. 2015년에 개정된 사항에 대해 정리하면 다음과 같다.

ISO18436-2 진동분야
(기계의 상태감시 및 진단관련규격을 위한 진단기술자의 자격인증제도에 관한 규격)-2015년 정보

시험의 실시는 일년에 2회로 대체로 5월과 11월에 있으며 5지 또는 4지선다 객관식문제로 일정 합격선을 넘으면 합격이다. 자격을 빠르게 취득하는 방법의 예를 들어 진동의 경우 3년 해당경력자일 경우에 Category 3를 취득하기 위해서는 4월에 Category 1,2 수강 후, 5월에 Category 2에 합격한 후, 10월에 Category 3를 수강 후, 11월에 시험에 합격하면 가능한 것이 최단코스이다. Category4는 최고수준 전문가급으로 국내에 시험과정이 아직 없다.

2015년에 개정된 내용의 가장 핵심사항은 시험의 합격선이 기존 75점에서 70점으로 하향되었다는 것이며 Category1의 훈련수강시간이 32시간에서 30시간으로 바뀌었고 문제가 50문제에서 60문제로 증가된 점이다.

국내에는 2007년부터 시작하여 2015년 현재 약 1000여명의 자격보유자가 있으며 현재에도 많은 전문가들의 자격 취득붐이 일고 있는 중이다. 진동의 실무분야의 입문 또는 연구분야의 현장관련 기본지식구축을 위해서 추천하는 진동교육과정도 포함되어 있다.

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키워드	PDM, 예지보전, 설비진단, 진동, 기계진단, 설비진단자격, ISO18436

적용사례-무선진동_온도 상태모니터링시스템(Wi-care): Fan의 볼베어링

Wi-care wireless vibration and temperature condition monitoring system

Ball Bearing defect detection on a fan in chemical industry 화학공장의 팬에서 볼베어링 결함검출

Introduction

A few of the rotating machines in your plant have the criticality to bring production to a halt. 여러분의 사이트에서 가동하고 있는 몇몇 회전기계들은 생산중단에 이를 만큼 중요한 역할을 맡고 있을 것이다. On top of a shutdown system installed on this equipment to prevent catastrophic failure, it is interesting to think about having continuous health information about these machines. Roughly 50% of machinery damages, leading to downtime, are linked to process, and 90% of them are predictable – even manageable. 시스템의 돌발정지는 재앙에 가까운 수준의 피해를 유발할 수도 있으므로 이러한 기계에 대한 지속적인 건강상태에 대한 정보는 매우 중요하다. 대략 기계손해의 50%정도는 공정의 정지로 이어지며 그 중의 90%는 예측할 수 있었다는 것은 생각해 볼 만한 사항인 것이다. The wireless vibration added values are well known and justify fully the use of Wi-care regardless of whether you want to revamp your actual wired system or install a completely new one. Wicare의 사용으로 인한 무선진동모니터링의 가치는 기존의 유선방식 시스템을 개선하는 것과 상관없이 중요한데 이 것은 다음의 사례처럼 마찰이나 윤활의 지속적인 모니터링에 사용되는 원격분석시스템으로 완성화 된다. The following case study describes and explains a typical remote analysis application of continuous friction/lubrication monitoring on a mixer in chemical plant. The continuous surveillance was set up in a very effective way for the customer and analyst:

For the Customer: Easy detection, fast diagnosis and monitoring from the friction issue on a critical mixer asset with low upfront investment and lower costs than manual/traditional online monitoring.

사용자에게는 전통적인 온라인모니터링시스템보다 작은 투자로 위급한 순간을 감지하기 쉬운 시스템으로,,,

For the analyst: Continuous data, instant trend data and 24/7 protection, higher confidence without any travel or measurement time spent

분석전문가를 위해서는 매번 사이트에 방문하지 않고 원격 진단을 이용할 수 있는 방법의 시스템으로 소개한다.

The world is turning wireless, condition monitoring too!

세계는 무선방식으로 빠르게 변하고 있고 상태감시시스템도 이에 예외가 아니다.

Equipment, plant overview,

The chemical plant produces ultra-fine thermoplastic powder for the automotive, coating, and cosmetics industry. 자동차, 코팅, 화장품용 초정밀 합성섬유분말을 생산하는 서유럽위치 화학회사에 적용The production is located in Western Europe; the plant is of medium size and operates 24 Hours ,7 days a week. The Equipment in question is an Industry standard extraction fan in the powder production section. One electrical drive, a belt coupling drive, and two bearing fan shaft coupled to an overhung fan. 하나의 모터와 벨트로 연결된 커플링이 두개의 베어링으로 지지되어 있는 팬을 구동한다. Bearing defects were detected with Wi-care wireless monitoring system. 베어링의 결함이 각 베어링에 설치된 wicare 무선 모니터링시스템에 의해 검출되었다. This was confirmed by a portable data collector and the bearing problem was continuously trended with Wi-care. until a planned shutdown

Analyst diagnosis and spectrum justification: Ball bearing frequency and friction. 현장에서는 정밀분석기로 이를 측정하여 결함(스펙트럼분석과 베어링주파수 및 마찰주파수의 확인)을 확정하였고 생산을 일정한 동안 지속하고 있는 동안에 계속 설비의 결함을 모니터링하고 있었다. The Wi-care system is set up with one sensor on the electrical drive, and two sensors on the fan shaft. Outlined below is the standard spectrum collected with the Wi-care wireless monitoring system at the fan bearing coupling side. Display is in acceleration units G PK. The four dominant peaks from the right side of the screen show the bearing fault frequency and its harmonics. Seen below is a spectrum and wave form measurement performed with portable data collector on the same exact point,bearing on the fan,coupling side. 네개의 주요주파수 피크는 베어링결함주파수와 하모닉을 나타내고 있다.

Analyst observations 분석자 관찰사항

Same predominant bearing fault on the Wi-care and portable data collector measurement in April 2014. We detected an obvious spectral peaks and noise due to friction on the fan bearing non coupling side. This revealed a typical lubrication defect. 명백한 스펙트럼 피크와 노이즈를 볼 수 있었고 이 것은 전형적인 윤활의 문제이다. The fault is important and justify an action. We can also see a fault frequency on the fan bearing coupling side at 5.251 order. The amplitude gives grounds for concern but does not justify change out of the bearing at this time. We recommend that the Auto-Lubricator be checked to ensure it is performing correctly. In addition We will monitor the bearing fault frequency and friction trend with Wi-care in order to control lubrication and follow bearing fault degradation. Following the diagnosis and remedial action, Wi-care provided a clear trending of data to the operators and predictive team.

키워드	Wi care, I care, 방폭무선센서, 무선진동센서, 스펙트럼 무선전송, 인터넷기반, 설비진단, 진동문제, 원격진단

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