설비진단(MHM), 진동(Vibration), 소음(Noise) 전문교육컨설팅

설비진단(MHM), 진동(Vibration), 소음(Noise) 전문교육컨설팅

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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 Service는 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

귀를 통한 소음진동 감지 메카니즘

귀를 통한 소음진동 감지 메카니즘

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인간에게는 기계보다 휠씬 우수하고 정교한 센서를 많이 장착하고 있다. 특히 인간의 청각기구는 귓바퀴에서 소리를 모아 외이도를 통해 고막을 진동시키는 역할을 하는 ‘외이’, 고막의 진동을 증폭시켜 달팽이관을 울려주는 ‘중이’, 그리고 소리를 적절히 구분하여 청신격에 전달해 주는 달팽이관(와우)의 ‘내이’로 구성되어 있는 ‘귀시스템’으로서 그 무엇보다 가장 우수하고 정교한 청각 및 진동센서라고 할 수 있을 것이다. 만약에 위의 한가지라도 정상이 아닌 채 작동한다면 인간은 정상적인 생활이 불편하기 마련이다. 예를들어 귓바퀴가 없도록 고형채 등으로 밋밋한 형태로 귓바퀴만 매꾸어 주어도 시각없이 소리의 위와 아래를 구분하지 못하게 되듯이 말이다.

귀와 소음진동센서

인간의 귓바퀴의 외이도(귓구멍)은 소리를 모으는 역할을 하며 전달된 소리에너지는 고막을 통해 ‘진동운동’으로 변환된다. 고막과 달팽이관 사이에 망치뼈, 모두뼈, 등자뼈가 공기중의 진동에너지를 달팽이관 속의 기저막에 진동시키도록 증폭시켜주는 역할을 한다. 고막과 달팽이관 난원창간의 면적비는 17배가량 차이가 나며 등자뼈와 망치뼈는 1.3배의 큰 힘을 발생시키도록 구성되어 있으며 따라서 난원창에 전달되는 음압은 고막에 전달되는 음압의 약 22배가 되는 샘이다.

달팽이관내 기저섬유는 난원창에서 소공쪽으로 갈수록 길어지고 굵기가 작아져서 강성이 100배 이상 감소한다. 따라서 난원창근처의 기저섬유는 고주파, 소공쪽으로 갈수록 저주파에 잘 공명된다..

코르티기관은 기저막의 표면에 놓여있으며 기저막의 진동에 반응하여 청각신호를 발생시키는 유모세포로 구성되어 있다. 유모세포 끝은 덮개막과 닿아있고 따라서 기저막이 진동하면 덮개막과의 사이에 있는 부동섬모가 움직여서 신경전달물질이 분비되므로 청각세포를 자극하게 된다. 여기서 발생된 청각신호는 나선신경절을 통해 뇌의 중추신경계로 전달되어 비로소 소리를 인지하게 되는 것이다.

소리는 두뇌에서 그 크고 작고 느리고 빠르고 높고 낮고 등의 정보를 받아서 기억과 패턴으로 측정결과와 비교하여 현상을 판단하게 되는 것이다.

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키워드	진동센서, 소음센서, 청각기관, 귀

교육 및 시험용 진동 가진기(표준 Shaker)

교육 및 시험용 진동 가진기(표준 Shaker)

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진동을 발생시키려면 어떻게 할까요? 충격을 주거나 또는 반복적으로 흔들어 주면 될 겁니다. 이 진동을 재현할 수 있으면 시험할 수도 있고 교육할 수 도 있고 느낄 수도 있습니다. 이렇게 진동을 마음대로 재현할 수 있는 장비를 가진기(Shaker)라고 합니다. 이 가진기는 센서의 정상여부도 판단하여 일부 교정할 수도 있습니다. 진동계측기와 센서를 보유하고 있다면 탐나는 시험기입니다. 이제는 얼마나 정확한 진동을 발생시키는가를 확인하면 됩니다.

Shaking and Testing!

표준진동가진, 교육용, 시험용 진동발생

여러분이 구성하고 있는 시험시스템에서 원하는 진동주파수와 진폭을 발생시키고 측정하고 싶은 경우 예를들어,”15Hz ,1G를 발생시키고 싶은데 좋은 방법이 없을까??”

또 실험실, 교육장, 공진시험 등에서 “다음처럼 센서를 설치하고 진동을 이렇게 발생시키면 스펙트럼으로는 어떻게 나타나는지 시험해 볼까요?”를 위해서 반드시 갖추어야 하는 중요한 구성요소로Shaker가 있겠다. 이러한 표준진동발생기가 있다면 아주 편하고 정확하게 교육과 시험을 할 수 있다.복잡한 신호발생기(signal generater), 엠프나 케이블이 필요없다. 그냥 버튼을 돌려 설정하고 진동을 발생시면 된다.

다음의 용도로 사용

표준 진동발생장치(Vibration shaker)가 필요한 곳(검사용, 교육용, 센서교정용, 계측기 시험용)

장점  -주파수 및 진폭 설정 및 확인장치, 충전식, 이동식

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진동교육, 진동계측기, TPI, 진동진단, 발란싱 EI Digivib MX30, CAE sound cam, Ronds, Phantom

축진동 Vs 케이싱진동 (shaft monitoring, bearing housing;casing monitoring)

축진동 Vs 케이싱진동

(shaft monitoring, bearing housing;casing monitoring)

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회전기계를 모니터링하는 이유는 위험한 상태를 사전에 파악하거나 또는 기계가 갑자기 고장이 나면 생산량에 차질이 발생할 수 있으니 그 상태를 보면서 보수시점을 확인하기 위함 중의 하나가 될 것이다. 그리고 모니터링하는 방법도 정기적으로 측정하는 방식과 온라인으로 센싱을 한다. 그런데 모니터링측정기술은 어떨까? 모니터링측정기술도 위와 같이 양분하고 있다. 바로 ‘축진동과 케이싱진동’인데 진동을 알고 있는 사람 중에서도 정확히 이 차이를 알지 못할 수 있다. 이 것은 현재 산업현장에서는 아주 보편적이지만 모두가 확인할 수 없는 것이기도 하다. 이 차이를 살펴보기로 한다.

Shaft & Casing, Housing vibration monitoring

회전기계의 진동발생은 축이 회전하면서 가진력이 발생한다. 따라서 축의 진동을 직접 측정하면 좋은데 이 방법에는 기술적인 한계가 있다. 그래서 축의 진동이 베어링을 타고 베어링의 하우징 또는 케이싱에 전달되는 곳을 측정하는 방법을 많이 사용하는데 이 것을 보편적으로 ‘베어링하우징진동’ 또는 ‘케이싱진동’이라고 한다. 이 차이를 정리하였다.

	축(shaft)진동	케이싱(Bearing Housing, casing)진동
개요	주요 대형산업의 온라인모니터링에 사용되는 진동모니터링 측정기술	진동측정을 하는 가장 보편적인 방법으로 온라인도 가능한 측정기술
사진
주요센서	Proximity probe	Accelerometer, Velometer
주요모니터링단위	변위(displacement)	속도(Velocity)
센싱원리	Eddy current의 발생을 통한 역기전력변화	Piezo의 압전효과를 이용한 가속도변화
접촉, 비접촉	비접촉	접촉
절대진동, 상대진동	상대진동측정방식 (하우징에 부착된 센서가 움직일 수 있음)	상대진동측정방식이나, 센서자체로 보면 절대값을 산출함.
적용표면	도체	모든 물체의 표면
측정방식	직접, 축의 거동을 모니터링	간접, 축진동이 베어링을 통해 베어링하우징 케이싱에 전달된 진동을 모니터링
센싱주기, 방법	온라인모니터링	온라인 또는 오프라인(정기측정방식)
주요베어링종류	슬리브베어링	구름베어링
주요모니터링대상	대형고속설비(터빈유닛, 급수펌프, 터보압축기 등)	중형이하 저속설비(펌프, 팬, 모터, 왕복동기계, 스크류압축기, 기어유닛 등)
모니터링목적	위험관리	유지보수관리(생산 및 품질)
경제성	초기설치비 및 유지보수에 설비를 정지해야 하므로 좋지 않음	설비정지가 불필요함, 초기설치비는 센서가격이 저렴함.
대표시스템 및 제조사	GE(Bently nevada), MEGGIT(Vibrometer)	Emerson(CSI), SKF
장점	모니터링의 대상이 진동의 발생원인인 회전부분을 직접측정하므로 직감적이고 센싱에 민감하여 위험관리를 위한 모니터링에 적절	실제로 문제가 되는 진동의 결과대상을 측정하므로 인간의 인지대상과 유사하고 설치비용이 저렴하며 모든물체의 대상에 기계의 정지와 관련없이 측정이 가능
단점	고주파 측정신뢰저하(기어 및 구름베어링은 불가), 정지시에 설치가능, 설치비 고가, 부도체에 측정불가	저주파 약점, 축의 거동을 직접 측정할 수 없음.

이 자료는 매우 현실적이며 실제 국내 산업현장에서 확인된 결과이나 주관적이고 편중될 수도 있다고 생각할 수 있으므로 이를 참조하기 바란다.

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모니터링, CMS, VMS, 온라인 모니터링시스템, 진동모니터링, 축진동 모니터링, 베어링하우징진동 모니터링

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편- 보급형 음향카메라 – SOUND CAM ,소음/소리카메라

편- 보급형 음향카메라 – SOUND CAM ,소음/소리카메라

 

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진동교육, 진동계측기, TPI, 진동진단, 발란싱 EI Digivib MX30, IOG shock recorder, Ronds, vwd, 음향카메라, Acoustic camera

일반보급형 휴대용 음향/소리카메라 (소음원 추적 분석용) CAE SOUND CAM

-      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

-      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)

설비제원 및 설비이력서(상태모니터링을 위한 기본문서)

설비제원 및 설비이력서(상태모니터링을 위한 기본문서)

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설비상태모니터링이나 정밀설비진단을 수행할 때 반드시 가지고 있어야 할 첫 번째 확인해야 할 준비사항은 계측기와 센서가 아닌 ‘설비의 도면과 제원 그리고 설비이력서’이다. 설비의 상태를 파악하기에 앞서 기계가 가지고 있는 특성, 고장이력, 회전수, 결함주파수(Fault frequency)를 확인할 수 있는 이러한 자료는 전체 모니터링과 진단의 절반이상을 포함한다고 할 정도로 매우 중요한 검토사항이다. 고장의 원인을 파악하거나 고장을 예측할 때 반드시 필요한 것은 저장된 자료(측정데이타)로서 설비를 관리하는 담당자에게 반드시 필요한 사항이다. 병원에서 환자의 각 진단 챠트(Chart)가 있는 것처럼, 설비도 이 기본 양식을 ‘챠트’라고 부르기도 한다.

Machine Analysis chart(설비제원, 설비이력서, 설비진단챠트)

설비제원은 설비의 제조사에서 제공하기도 하지만 별도로 정리된 중요한 사항을 설비담당자는 관리할 필요가 있다. 특히 고장이력이나 수리사항, 도면연계, 주요주파수(회전수, 블레이드수, 기어치수, 베어링NO, 고유주파수 등)을 적어서 발생할 수 있는 결함을 미리 적어 놓는 것은 진동담당자가 해야 할 일이다. 기업의 전산업무에 따라서 ERP, CMMS 등의 관리소프트웨어가 활용된다면 더 좋지만 입력이 쉽지 않고 이로 인한 관리는 재고관리 정도에만 활용하는 것이 일반적이다. 그러나 설비의 상태를 파악할 수 있는 이러한 문서는 실제로 PdM(예지보전)에서 가장 잘 활용되는 기본문서라고 할 수 있다.

이러한 문서들과 각 문서에 포함될 내용은 다음을 참조하기 바란다.

1.     설비제원표 (설비담당자, 설치일자, 제조사 및 제원정보, 파트넘버, 도면)

2.     설비이력서(수리, 점검, 진동추이, 담당자 기록 등)

3.     설비상태모니터링자료(측정위치, 계측기사양, 담당자, 측정일, 진동추이, 점검자소견 등)

4.     설비진단기본정보(모터회전수, 기어정보, 베어링정보, 날개수 등 정보, 주파수계산표, 위험속도, 고유주파수, 스펙트럼정보, 기타참고사항 등)

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키워드	상태모니터링, 설비제원, 설비이력서, 진동진단표, 진동측정, 설비진단

충격 / 진동을 기록한다. ( IOG Shock recorder )

충격 / 진동을 기록한다. ( IOG Shock recorder )

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일정한 시간 동안 기계 또는 제품에 이상이 없었는지를 궁금해 한다면 어떤 것을 구매해야 하는지?를 생각하기 전에 어떤 기술을 사용해야 상태를 알아낼 수 있을까?를 먼저 고려해야 한다. 바로 진동과 온도가 이런 경우에 사용해야 하는 상태모니터링기술이다. 진동과 온도가 높거나 이상한 상태였다면 기계의 수명, 제품의 파손, 식품의 안전 등을 저해하는 요소가 증가한다.

진동 / 온도 블랙박스로 과거를 알 수 있고 수송과정의 안정성을 증명할 수 있다.

-      초소형, 초경량, 초내구성, 확실한 기록의 블랙박스

-      수송기계에 최적, 간편한 설정(인간편의), 간편한 설치(가벼움), 간편한 관리

-      대규모 부착, 합리적 가격대.

온도/충격이 기록된 블랙박스 IOG Shock recorder

TEL: 02-6480-9991   mail: sales@astint.co.kr,  Copyright. 에이에스티(AST) www.astint.co.kr

다음의 용도로 사용

-      중요기계 및 장비수송, 보험, 택배

-      사고기록 및 진단

-      생산설비 및 조립품(조립공정)

-      충격기록계, 환경기록 및 진단 등

-      모니터링(구조, 기계, 생산, 공진분석)

-      가변속 설비진단, 기계진단, 수송기계

-      설비관리 (건축기계설비, 정유 중화학공장, 제지, 전력, 가스, 에너지, 시멘트, 공작기계, 식품제조, 전자생산, 조립생산, 자동차, 조선 관련 사업체)

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