설비진단 기술과 최적 계측기의 선택(음향방출 초음파의 관점으로…)
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설비의 아픈 곳을 진단하는 방법 또는 모니터링하는 방법으로 설비진단기술이라고 하는 것을 보면 대표적으로 진동(Vibration)이 있고 윤활(Lubrication), 열화상(Infrared) 그리고 초음파(Acoustic emission)가 있다. 이 중에서 초음파는 가청주파수(20Hz~20kHz)를 상위하는 음파(종파)로서 투과성질이 있고 에너지를 집적할 수 있는 장점이 있다. 사용처는 자동차 후방감지기에서부터 산업용(위치제어, 비파괴검사), 의학과 군사용으로 다양한데 그 중에서 초음파(Ultrasonic)를 이용한 설비진단방법은 진동과 열화상으로 할 수 없었던, 오일로 할 수 없었던 그 영역이 따로 존재함이 있다. 그 것은 다름아닌 직감(오감)의 사용에 의한 ‘편리성’이다. 이러한 편리성은 인체의 진단과 비교하면 청진기(진동)과 초음파촬영의 차이점으로 비교할 수 있다. 어쨌든, 중요한 점은 “직접 듣고 보고 판단한다.”는 점이다. 인간의 감각은 생각보다 아주 뛰어나서, 변화량을 기억하고 집어내는 능력(dB의 원리)은 훌륭하기 때문이다.
진동, 열화상, 윤활분석과 초음파의 비교1
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영역구분
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진동 , 윤활, 열화상 및 기타
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초음파(Acoustic Emission)
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진단 및 평가방법
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FFT spectrum분석, wave분석, 윤활마모, 오염도 등 채취분석, MCSA분석 등 고도의 해석지식필요
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측정한 자료를 가청영역으로 변환하여 귀로 듣고 판단하거나, Level(uV)을 측정하여 비교한다.
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측정방법
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측정오차에 매우 염려하며, 공진에 대한 고려, 여러 방향에서 측정하여 방향성을 고려(진동)
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한 곳을 수직으로 접촉(고체음) 측정 또는
음향센서로 근접, 비접촉 측정.
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기계의 속도
(주파수대역)
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고속에 적용, 초고속 및 초저속의 기계는 측정곤란
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저속, 고속의 음향진동특성을 모두 관찰가능.
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판단기준
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기계의 상태판단(30Hz~30kHz), 윤활은 초기발견과 관리방법이 적절하며 열화상은 초기보다는 말기에 가깝다.
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결함의 초기발견(40kHz)
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투자비 회수율
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고가의 끝없는 투자, 장기적인 효과 예상
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Assembly detector구성, 즉각적인 설비상태판단, PM직접적 근거제시
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Leakage적용
(공기,전기)
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전문장비 추가로 설치, 별도교육 필요.
열화상도 변형 적용 후 반응.
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누설의 위치와 양, 코로나 방전상태 등을 즉각 판단.
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