VISOPE-진동소음음향방출분석-진단모니터링-한국CBM

2019년 1월 26일 토요일

계측기 기술검토 리뷰-사용자 관점 일반보급형 휴대용 음향카메라 (소음원 추적 분석용) CAE ‘SOUND CAM’

계측기 기술검토 리뷰-사용자 관점

일반보급형 휴대용 음향카메라 (소음원 추적 분석용)

CAE ‘SOUND CAM’

기술검토	나쁨	별로..	쓸만함	권장수준	자랑할 정도
다양한 기능			y
출력과 성능				y
동종 가격대					y
사용이 쉽다				y
외관 및 편리				y

Key word

-아주 경제적인 가격으로 소음원/소리의 원인을 추적하거나 모니터링 할 수 있다.

-정확하고 빠르게 감시하며 실시간 확인, 동영상 저장 할 수 있다.

-휴대형으로 가볍고 사용이 편리하다.

-열화상 기술을 추가로 장착하면 어떨까?

소리_소음_음향카메라-

Model: ‘SOUND CAM’-CAE

음원 추적용, 소음진단용, 교육용

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진동교육, 진동계측기, TPI, 진동진단, 발란싱 EI Digivib MX30, Ronds, vwd, phantom, CAE acoustic cam

다음의 용도로 사용

- 소음원 분석 및 추적 (자동차, 정유 중화학공장, 제지, 전력, 가스, 에너지, 시멘트, 공작기계, 식품제조, 전자생산, 조립생산, 자동차, 조선 관련 사업체, 건물차폐음측정 및 생산라인, 보안)

- 소음진단 (Motor, Turbine, Pump, Compressor, Roll, Bearing, Fan, Blower, Generator, Paper, Petrochemical, Machine tool, Ship, Cement, Tire , Robot, Automobile, 건설현장, 학교, 연구소, 기타 분야)

특징

- 보급형 포터블 음향카메라

- 주파수범위: 10Hz~24kHz

- 마이크로폰: 64 digital MEMS , 24bit

- 전원: Li-ion battery, 최소 2.5시간 연속사용

- 방수: IP54

- 무게: 3kg

- 화면: 7인치 화면, 800*600해상도

- 출력: USB, LAN

- 출력파일(MP4, Wav, Jpg)

- 분석기법(Acoustic-Optical picture, Spectrum, Sonogram, Audio, 측정중 마커 분석)

- 포터블 터치스크린 음향카메라

- 센서부와 영상부가 하나의 패키지(Tablet 컴퓨터화면)

- 감시와 분석을 동시에, 실시간 영상화면

- 동급 획기적 가격대(S/W 포함)

- 주파수대역별 음향 이미지 분석

- 빠른 샘플링, 넓은 주파수 대역 (24kHz)

- Beamforming (from 800Hz)

- CAE-Systems Germany

2019년 1월 19일 토요일

Impact test(가진방법)

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강하게 저음을 발생시켜서 방사시킬 때 비교적 두껍지 않은 벽은 흔들릴 수 있다. 이를 음향가진이라고 하는데 고유주파수를 확인하거나 절대크기가 필요 없는 모드(Mode)만을 확인할 수는 있다. 또 다른 가진방법으로 전자기, 유체, 공기, 자유낙하, 총, 그리고 Hammer(force sensor)에 의한 ‘Impact test’가 있다.

충격가진방법(Impact test)

모달테스트, 계의 동특성(고유주파수, 고유모드, 감쇠비)을 알아내기 위해서 수행하는 시험 중에 ‘정현파’ 가진과 더불어 가장 많이 사용하는 방법으로 ‘임펄스’가진이라고도 하는 충격가진이 있다. 짧은 충격을 계에 가하면 계에 잠재해 있는 성질을 건드리게 되는데 이때 힘을 받아서 움직이는 비로소 본색을 나타내는 고유주파수와 그에 따른 고유모드 그리고 감쇠의 정도(성질)을 알아낼 수 있다.

충격신호는 시간으로는 짧은 임펄스로, 스펙트럼으로는 광대역의 신호로 표현되는데 가진(Excitation)되었을 경우, 해당 주파수 내에 있는 성질이 튀어나오게 되는 원리이다. 이때 유용한 주파수 범위는 스펙트럼의 크기가 약 10~20dB낮아져서 걸쳐지는 범위가 좋고 대상물의 시험상 제한(표면이 무르거나 충격으로 인해 파손, 너무 큰 해머 또는 너무 작은 해머)이 없다면 이 주파수 범위의 조정을 위해 끝부분에 Tip을 교체하여 사용한다. 즉, 해머는 주파수 응답함수를 구하기 위해 사용하는 입력신호로서 force센서이며 tip은 강성을 조절하도록 하며 낮은(~500Hz, ~700N) 주파수 가진은 고무를 사용하고 높은 주파수가진(~7000Hz, ~5000N)은 steel tip을 사용한다. 높은 가진의 경우 사용하는 steel tip은 가진이 되는 대상표면에 흠집이 남을 수 있고 가진력이 낮으므로 주의하고 가진모드를 얻으려면 대상물의 예상고유진동수를 이미 이해한 후, 충격방향과 해머에 가해지는 힘과 해머의 크기를 선정하는(더블 tipping하면 안되거나, 적절한 Averaging선택, Trigger를 선택하는 것 등) 이러한 일련의 모달테스트를 위한 사전수행절차는 이론과 경험적지식이 필요하다.

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관련 Tag

Resonance, 가진, 고유주파수, 충격가진, Impulse, Impact test, tip, 모달테스트

진동(Vibration), 소음(Noise) 교육 컨설팅 한국CBM

진동(Vibration), 소음(Noise) 교육 컨설팅 전문사 한국CBM

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진동과 소음문제로 고민하고 있으며 대책필요, 엔지니어링, 연구분야에서 근무하고 계신 여러분!

1.진동소음 문제로 고민이다. 직접 해결하기 어렵다. 같이 고민해 줄 사람이 필요하다.

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

3.지속적인 진동교육커리큘럼과 예측진단/진동 분석체계를 갖추고 싶다.

4.교육 받으러 갈 시간이 없다. 우리 현장에서 우리 기계(설비)대상 실무 교육이 필요하다.

한국CBM의 (Training Service)는 아래와 같은 교육커리큘럼을 가지고 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 같다.

- 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, 진동컨설팅, 진동진단, 설비진단, Pdm, 예측진단, CBM

2019년 1월 12일 토요일

내진설계의 원칙

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건물이 흔들린다는 것은 건축구조물이 흔들린다는 것을 의미한다. 지진과 바람 또는 건물내부의 가진원에 의해서 생기는 하중은 대체로 ‘풍하중’과 ‘지진하중’이 원인인데 이 중에서 바람에 의한 풍하중은 건물의 외형이 특히 중요한 영향인자이며 또 하나의 가장 중요한 내진설계의 기본인 지진하중은 건물의 동특성(고유진동주파수)과 큰 영향을 받는다. 이 지진하중은 질량과 가속도의 곱인 관성력이므로 만약 강제로 멈추려 할 때 구조물에 파괴를 가할 수도 있다는 생각을 할 수 있다.

내진설계

지진의 진동주기는 대체로 0.2~0.4초(2.5~5Hz내외)에 해당된다 그리고 건물의 고유진동수는 대략 ‘10/층수’ 로 계산된다. 만약 5층의 경우 건물의 고유주파수는 약 2Hz로 계산되므로 2층~5층이하 낮은 건물이 공진으로 인해 더 큰 피해를 입는다.

내진설계는 건축구조물의 강도를 증가시키는 것이며 따라서 고유주파수를 증가하는 것이므로 다음과 같은 내진설계의 원칙을 가진다.

1. 사용한계상태(Service Limit State)

2. 손상한계상태(Damage limit state)

3. 붕괴한계상태(Collapse limit state)

이는 자주 발생하는 지진에는 아무런 피해가 발생하지 않도록, 가끔 발생하는 지진에는 구조적인 피해가 발생하지 않도록, 아주 드물게 발생하는 지진에는 붕괴되지 않도록 설계하는 것을 의미한다.

사실 광의의 내진설계에는 건물의 지지방식을 변경하여 고유진동수를 지진보다 더 작게 하는 방식인 면진과 적극적으로 지진을 동흡진기로 제어하는 제진을 포함한다.

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키워드	내진, 제진, TMD, AMD, 면진, 지진, 진동, 방진, 제진, 내진설계

온라인 상태모니터링시스템(VMS, CMS, PdM, CBM) 컨설팅 전문

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온라인 모니터링시스템 기획, 도입 및 설치 문제로 고민하고 계신 여러분께!

(Vibration Monitoring System, Condition Monitoring System, Predictive, Condition Based Maintenance)

1. 온라인 모니터링 도입문제로 고민이다. 직접 선정하기 어렵다. 검토자료를 같이 준비해 주면 좋겠다.

2. 우리 설비의 특성에 맞는 상태기반 모니터링을 설계하고 싶다.

3. 적절한 예산에 맞도록 온라인 모니터링 설계가 필요하다.

3. 전문용어에 대한 이해와 교육 그리고 지속적인 유지보수조건은 어떤 곳이 좋은가?

(CMS Service)는 아래와 같은 기술 커리큘럼을 가지고 있습니다.

1. 온라인 모니터링 시스템 설계, 견적, 예산분석, 리포팅, 구매대행.

2. CMS, VMS, CBM, PdM 최적 설계조건 검토(센서, 유무선통신배선, DAQ, S/W)

3. CMS, VMS, CBM, PdM 최적 운영 대행(유지보수, 교육, 운영, 보고, ROI)

4. CMS, VMS, CBM, PdM 최적 데이터 후처리(Big data, AI, Smart factory, IoT)

5. 전체 생산설비의 평가(Assessment), 설비관리 및 평가기준, 측정주기 등 셋업

6. 설비진단 기술 지원(계획, 측정, 분석, 진단)

7. 설비진동진단 관리대행 (연간계약-정기측정-정기보고서)

8. 공동기술개발 및 설계.

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키워드	온라인 상태모니터링시스템(VMS, CMS, PdM, CBM),진동교육, 진동계측기, AST, 진동컨설팅, 진동진단, 설비진단, Pdm, 예측진단

2019년 1월 5일 토요일

눈으로 확인하는 초음파 (들리지도 않는 초음파를 볼 수 있다! leak shooter

눈으로 확인하는 초음파 (들리지도 않는 초음파를 볼 수 있다.)

초음파는 20kHZ이상의 고주파영역을 가지고 있는 소음과 진동 모두를 포함하여 지칭하는 파장의 종류로서 물론 사람의 귀로 들을 수 없으며 직진성을 특징으로 하므로 발생위치를 알게 되면 원인의 해결을 할 수 있으므로 다양한 방법으로 활용되는 기술이다. 인체에 해로움이 적어 누설진단, 기계이음진단, 전기코로나, 임산부 유아확인, 차량후면 거리측정, 비파괴진단 기술, 세척 등에 매우 광범위하게 사용되고 있다. 그런데 귀로 들을 수 있는 기술을 가진 초음파 진단기는 있어도 눈으로 볼 수 있는 초음파 계측기 또는 카메라가 있을까? 과학은 점점 쉬워진다.

초음파 누출진단 카메라 (LEAK SHOOTER)

초음파가 발생하는 위치를 실시간으로 카메라 화상으로 확인해 볼 수 있는 초음파 계측기가 출시되었다.

프랑스 SYNERGYS TECHNOLOGIS사의 ‘LEAK SHOOTER(초음파진단 카메라)’는 휴대용 초음파 계측기로서 초음파가 발생하는 위치를 LCD화면에서 실시간으로 표기하고 헤드폰으로 병행하여 초음파를 가청음으로 확인하는 방법으로 사용된다. 또한 본 초음파진단 카메라는 발생되는 초음파의 양을 dB색(노랑 및 적색)으로 표기하며 저장 및 컴퓨터로의 전송할 수 있는 기능도 제공한다.

기존에 초음파 설비진단기 제품군과 성능이 유사하고 화면에 위치를 표기하는 기술은 독보적인 특허기술로서 본LEAK SHOOTER(초음파진단 카메라)만이 가지고 있는 방법이다.

초음파 진단 카메라의 사용용도는 기계진단, 공기누설, 전기코로나 음 등의 발생위치를 확인하고 정밀진단을 위한 초기검침기기로서 매우 획기적인 계측기라 할 수 있다.

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Leak shooter, 음향방출(Acoustic Emission), 가스누출, 초음파 가스누출, 초음파 카메라, 초음파 설비진단 카메라, 코로나, 초음파카메라

진동방지대책-발란싱(balancing)-Field발란싱-일반적 교정절차

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사전을 가지고 있다고 언어를 잘 할 수 없듯이 공식만 가지고 설비진단을 절대로 할 수가 없다. 필드발란싱 계측기는 단지 정상적인 상태에서의 균형잡기만을 정확하게 풀어내므로 컨설턴트 입장에서는 절대로 계측기에만 의존할 수 없다는 것도 알게 되는 시점이 있다. 필드발란싱을 통해 회전기계의 진동을 낮추고자 할 때에는 위험한 작업과 정밀한 작업을 모두 수행해야 하므로 때때로 별도의 자격증을 요구하기도 하며(미국에는 발란싱전용 별도자격 있음) 생산팀, 공무팀, 컨설턴트가 모두 참가하여 이를 확인하고 아이디어를 공유하기도 한다. 그 만큼 중요한 업무절차가 요구되며 좋은 결과를 기대할 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 경험이 있는가 없는가의 확인은 센서를 어디에 부착해야 할 지에 대한 것부터 알 수 있다.

현장 발란싱(field Balancing)의 일반적 교정작업순서

현장에서 발란싱을 수행할 때 일반적인 교정작업순서는 다음과 같은’ 표준작업절차’를 이용하는 방법도 있다. 정돈과 시스템이 잘 된 회사의 경우에 반드시 이러한 기준절차서가 존재하며 그 절차서를 살펴보면 일반적인 교정작업순서를 알 수 있다.

필드발란싱의 일반적인 교정작업순서를 정리하면 다음과 같다.

1. 준비물(계측기의 충전상태, RPM센서, 케이블, 저울, 사진기, 수정중량과 고정공구 그리고 표준작업지시서를 준비한다.)

2. 대상물의 예외사항에 대한 고찰(수정면, 회전수, 바닥고정상태, 주파수분석을 통한 언발란스확인, 베어링 등 기타기계요소확인, 안전, 공진 등)

3. RPM센서(Tachometer)의 설치(안정된 위치에 반사판과 각도 및 거리를 고려하여 설치, 회전센서의 위치를 마킹, 전원충전을 확인, 회전센싱을 별도 검증)

4. 진동가속도센서의 설치(가급적 수평, 수직에 설치, 접촉공진 및 안전에 유의, 케이블처리)

5. 계측기설정(수정면, 회전방향, 센서의 위치 및 교정중량부착위치의 설계와 마킹)

6. 기준측정(초기측정, Reference Measurement)

7. 시험측정(시험중량부착 후 다시 측정, Trial run measurement)

8. 교정위치확인(계측기에서 알려준 위치와 질량을 확인)

9. 교정측정(교정중량부착 후 다시 측정, Correction run measurement)

10. 초기결과에 만족하지 않을 경우 다시 교정.

11. 교정완료, 현장정리

필드 발란싱에서 경험이 중요한 이유는 안전요인 이외에도 작업을 위한 설비가동이 제한적일 가능성이 있고, 교정평면을 이해하지 못하고 단면교정만 하거나 무리한 시험중량으로 진동이 크게 또는 너무 작게 되거나 공진을 알지 못하고 정확한 교정지점을 찾지 못하는 경우, 진동의 단위 및 센서의 원리를 이해 못하는 경우 등 다양하게 결과의 질로 나타날 수 있다. 무엇보다 가장 중요한 것은 진동의 원인이Imbalance가 아닌데 발란싱작업을 하는 경우에 대한 작업의 오류이며 따라서 진동을 정확히 진단하여야 하는 것이 더 중요한 사항이 된다.

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발란싱, 필드발란싱, 샾발란싱, 질량불평형, Unbalance, Imbalance, 설비진단, ISO1940, 허용진량불평형, 편심, 현장발란싱.