EI wiser 3x 무선 3축 진동 가속도센서 (실제 호환 3축 데이터 취득용)

EI wiser 3x 무선 3축 진동 가속도센서 (실제 호환 3축 데이터 취득용)

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관련 Tag

진동교육, 진동계측기, TPI, 진동진단, 발란싱, EI, phantom, wiser, acoustic cam, 초음파카메라. 진동측정, 측정시스템.

다음의 용도로 사용

-      케이블 불필요한(결리, 위험, 실험) 무선 방식 진동데이타 취득용, 진단/분석용, 발란싱.

-      설비진단자격보유자, 전문센터보유사 진동분석가, 설비관리 2년이상 준전문가 이상급 활용, 온라인모니터링시스템의 이상진단용. 예측진단팀, 정비팀, Reliability팀, 설비보전팀, 공무팀, 생산지원팀, 시설팀. 설비진단엔지니어링컨설팅사

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

 특징

-      3축 진동가속도센서 무선 Wireless

-      모든 장치와 연결하여 데이타 취득가능

-      활용(진동취득, 발란싱, 핸드폰, 영상ODS보정)

-      48,000 Hz Sampling rate

-      100mV/g, Dynamic 20G

-      8Hr연속사용 Rechargeable

-      클라우드에 데이타 저장호환

-      20M 무선

-      IP67방수

-      케이블이 필요 없는 Wireless

-      견고한 piezo 3축 진동가속도센서

-      모든 계측장치와 호환가능, EI receiver BNC-BNC 연결

-      견고하고 간편한 보관 및 설치

-      다양한 현장에 활용(3축 무선진동측정, 핸드폰으로 실시간, Dragon 실물영상ODS와 연동, 클라우드로 데이타 전송)

눈으로 볼 수 있는 과학(물리현상)

눈으로 볼 수 있는 과학(물리현상)

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수학이란 무엇인가? 공학엔지니어의 관점에서 수학은 물리현상을 ‘수(數)’로서 표현(공식)하기위해 연구된 학문이라고 생각한다. 궁극적으로 물리현상을 설명할 수 있는 것이 인간에게는 필요했고 그 이유는 바로 ‘예측’이 필요했기 때문이었을 것이라. 인간은 항상 그 예측에 대해서 강력한 피해를 방지하거나 미지의 시간대를 미리 가 볼 수 있다는 호기심만으로도 존경의 대상이 되고 있다. 그런데 이러한 물리현상은 이제 수학이나 공학에서 설명하는 방법인 복잡한 수식이 아닌 시각으로 볼 수 있도록 변해가고 있다. 모든 것이 어렵지 않고 더 쉬운 방향으로 흘러가는 것처럼 말이다.

과학을 시각으로..

물리적인 현상은 인간이 오감(미, 촉, 후, 청, 시)를 통해 감지할 수 있다. 물론 이 인간에게 장착된 인간의 센서는 범위가 한정적일지라도 때때로 어떠한 ‘직감’이라는 통계적이고 경험적인 Big data를 통한 결과처럼 강력한  출력도 있어서 예감할 수도 있다. 그런데 더 이상 세상은 대중이 알기 어려운  복잡함의 방향으로 흘러가지 않는다. 어린아이도 알 수 있고 작동할 수 있는 방향인 쉽고 직감적인 것으로 요구되고 있고 변해가고 있다.

대표적으로 과학은 오감을 시각으로 표현하는 것을 오랫동안 추구해 왔고 현재의 세상은 맛도 소리도 냄새도 촉각도 눈으로 볼 수 있도록 발전하고 있다. 예를들면 실시간으로 온도와 열을 측정하여 화면에 보여주는 열화상카메라, 소리와 음향을 카메라의 화상에 담아 실시간으로 표현하는 음향/소리/사운드/소음카메라, 초음파카메라, 광역소음지도, 일기예보, 위성영상, 빠른 운동을 느리게 보이게 하는 초고속카메라, 어둡고 잘보이지 않거나 작은 것을 볼 수 있게 하는 내시경카메라 등이 현실적으로 상용화되어 있다.

시각을 통해서라면 우리는 확인할 수 있고 확신할 수 있어서 증거로 삼을 수 있고 그리고 예측할 수 있다. 거의 조작할 수 없다. 이제는 보고 판단하면 된다. 더 이상 추측이나 고도의 전문가의 의견에만 의존할 필요는 없다.

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키워드	진동센서, 음향카메라, 초음파카메라, 진동카메라, ODS, 열화상카메라

적용사례- 실물 영상 ODS-DragonVision-EI

적용사례- 실물 영상 ODS-DragonVision-EI

ODS(Operational Deflection Shape, 운전작동형상)는 눈으로 확인하지 못하는 진동현상을 컴퓨터 시뮬레이션 처리한 모델링에 진동측정값을 입력하여 실제로 움직이는 형상보다 크게 증폭하여 분석과 진단시 이해를 돕도록 하는 분석기법이다. 그런데 실제 실물의 영상을 ODS로 할 수 있다면 어떨까? 상상은 이미 현실이다. 간단한 동영상 촬영으로 진동을 볼 수 있게 되었다. 측정기술 전문기업 AST는 DragonVision기술을 설명한다. 이 것은 진동을 카메라로 저장하고 무선진동센서로 보정하여 정확한 값으로 보정하여 컴퓨터 화면에서 진동을 확대하여 보는 기술이다. 보면 알게 되는 기술이다.

적용사례 (진동 거동분석)

LGT(Looking Glass Technique)기법은 EI사에서 기존의 Motion확대기술에 비해 훨씬 정확하고 간편한 기법을 만든 것으로 동영상카메라로 촬영하여 나온 화면에 진동가속도센서를 사용하여 보정한 방법을 추가한 것을 말한다. 동영상에서 촬영하는 정도는 간단한 최신 핸드폰의 영상으로도 가능하며 진동센서는 무선센서도 가능하다. 우리의 눈으로는 정지된 것처럼 보이는 진동현상은 실제로 움직이고 있다. 그런데 이 현상을 카메라로 촬영된 동영상에 수천개의 포인트가 지정되어 분석하므로 선명하게 확대된 모션을 확인할 수 있으며 또한 같이 측정된 3축무선진동센서를 이용하여 그 ODS의 정확성을 더하였다. 분석은 이제 이 것으로 하면 된다.

다음의 용도로 사용

-      진동원 거동 및 분석 (자동차, 정유 중화학공장, 제지, 전력, 가스, 에너지, 시멘트, 공작기계, 식품제조, 전자생산, 조립생산, 자동차, 조선 관련 사업체, 로봇, 반도체)

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

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진동교육, 진동계측, TPI, 진동진단, 발란싱 EI Digivib MX30, NL 초음파카메라,  Phantom, Motion Amplification, 진동시뮬레이터, ODS, DragonVision

피크홀드와 오버랩(Peak hold & Overlap)

피크홀드와 오버랩(Peak hold & Overlap)

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신호를 측정하거나 측정된 신호를 후처리 할 때 원하는 신호가 포함되게 하려면 다양한 기법들을 사용할 줄 알아야 한다. 신호의 움직임을 멈출 수도 있지만 최고의 값을 멈추게 하여 그 충격량이나 충격스펙트럼을 이용하여 분석하는 경우가 있다. 이 때에는 스펙트럼이나 시간파형에서 피크를 멈추어야(Peak hold) 한다. 또한 신호의 값들은 취득할 때 순간순간 다르지 않고 Noise가 포함되는 경우가 많기 때문에 사용되는 평균화 단계 시, 연산시간을 단축하기 위해서 중폭되는 부분을 재연산하지 않는 과정을 덮어쓰기(Overlapping)이라 하여 정밀 FFT계측기에 반드시 설정 옵션이 있다.

Peak hold & Overlap

피크홀드는 FRF(주파수 응답함수)를 구할 때 자주 사용된다. 가진력의 가진주파수에 반응하는 고유주파수(natural frequency)를 일으키게 하는 Modal test에서 스펙트럼 화면은 보통 정지되어서 최고값을 유지시켜주어야 한다. 그리고 보통 이 값들을 다시 평균화하는 과정을 거친다. 1채널 진동 FFT장비의 경우에 간이시험으로 고유주파수를 알아낼 수도 있는데 이 것은 망치나 나무 등으로 물체를 가격한 상태에서 가속도센서를 통해 측정된 스펙트럼을 확인하는 방법이다. 물론 다양한 노이즈와 공진여부를 확인하는 과정이 강제주파수와의 혼합등, 정확성이 떨어지기는 하지만 간단하게 고유주파수를 추정할 수 있는 방법이다. 이 때에는 반드시 이 peak hold기능을 사용해야 한다. 또한 불규칙적 또는 규칙적으로 변동하는 값의 최대값을 알고 싶을 때(슬리브베어링의 Oil whirl, beat파형시의 스펙트럼 등) 유용하다.

Overlapping을 잘 설정하면 정상신호의 신호 처리시 구간별 신호의 평균 값을 취하여 기대 값을 구할 때 각 구간을 겹쳐서 취하게 되면 최종 평균화 후 연산속도도 빠를 뿐만 아니라 각 구간에 취하여진 창문함수(window)의 영향을 최소화 할 수 있다.  보통 50%를 권장하며 때에 따라 70%도 사용한다. %가 높을수록 window의 영향을 줄일 수 있으나 연산시간의 감축효과는 없어지게 된다.

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피크홀드, 오버랩, 평균화, 신호처리, 잡음제거, 진동신호, Averaging

ACOUSTIC EMISSION 초음파 카메라 (음향방출원인 추적 분석용)-NL Camera

ACOUSTIC EMMISSION 초음파 카메라 (음향방출원인 추적 분석용)

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진동교육, 진동계측기, TPI, 진동진단, 발란싱 EI Digivib MX30, phantom, acoustic cam, #초음파카메라.

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)

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

특징

- 초음파대역 음향방출(AE)계측 음향카메라

- 주파수범위: 2kHz~31kHz

- 전원: 7시간 연속사용(ex-battery carrier)

- 방수: IP64

- 최대계측거리: 0.3m~100m

- 화면: 4인치 화면, 800*480해상도

- 124mems ultrasonic microphone

- 출력: Wireless Cloud, USB, SD

- 송변전 코로나, 기계 및 계전 이상음, 가스누출 진단 최적화!

- 초음파 실시간 영상 음향카메라

- 센서부와 영상부가 하나의 패키지

- 감시와 분석을 동시에, 실시간 영상화면

- 동급성능 합리적 가격대

- 광역 주파수대역별 음향 이미지 측정

- 빠른 샘플링, 빠른 실시간 영상

- NL(Noise less) Netherland

이상적인 계측시스템 (현실적 계측시스템과 이상적 계측시스템)

이상적인 계측시스템 (현실적 계측시스템과 이상적 계측시스템)

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측정, 어려운 것이 무엇이 있나? 센서를 구입하여 컴퓨터에 꼽으면 되지… 세상에 이렇게 계측이 쉬우면 무슨 연구가 필요하고 시스템 회사가 왜 필요 하겠는가? 현실적으로 측정 결과는 필요한데 막상 찾으려면 많은 선택을 위한 공부를 해야 한다. 센서, 케이블, DAQ, 소프트웨어, 파워공급 등 알지 못하면 쉽고 알면 어려운 것이 계측이다. 그런데 이러한 이상적인 ‘요구’에서 답을 찾을 수 있다. 어렵지 않도록 계속 연구하면 된다.

현실적 계측을 탈피한 최적의 이상적 계측시스템의 구상

통신의 기술도 계속 변해가고 메모리, 소프트웨어의 후처리 연산, 밧데리의 진보가 빨리 발전하고 있다. 그러나 현실적인 계측시스템은 녹록하지 않다. 센서는 주파수의 한계, 케이블의 길이 노이즈의 함입, 온도의 제한 등으로 선택이 필요하고 DAQ는 공간의 제약, 전원의 한계성 등에서 측정의 제한을 받는다. 소프트웨어는 일률적이지 못하고 하드웨어 제조사의 노하우와 독점으로 제작되어 있어서 흉내내기도 어렵다. 컴퓨터 프로세서의 발전은 신호의 후처리 기술(측정 데이타를 컴퓨터에서 처리함)의 속도증가를 불러왔어도 아직 하드웨어 기업의 아성을 깨뜨리지 못한다. 이러한 한계는 계측의 전문성을 반드시 필요로 하는데 세상은 항상 유져가 더 쉬운 방향으로 진보하게 되어 있다. 아마도 다음이라면 이상적인 계측시스템일 것이다.

-센서는 강력한 밧데리를 내장하고 있으며 다용도로 활용할 수 있으며 위치에 제약이 없다.

-무선통신은 빠르고 정확하게 신호를 전달한다.

-DAQ는 센서의 위치에 더욱 가깝고 데이터를 가볍게 한다.

-연산은 컴퓨터에서 모두 후처리 된다.

-소프트웨어는 통합된 몇 가지 제품으로 상용화, 공유된다.

-영상과 소리신호는 항상 기록 저장되어 활용된다.

현실적으로, 재구성해 예상해보면, 다양한 센서(MEMS, 열화상, 소리, 냄새, 진동 등)는 USB단자로 연결된다->USB허브는 7일 밧데리 또는 유선파워와 무선통신모듈을 포함하고 있고 정밀 타임클락을 탑재하고 있다->wifi 네트워킹 컴퓨터에 연결->1차 소프트웨어는 채널관리와 설정 및 저장만을 담당한다->2차 후처리 소프트웨어에서 다양한 연구에 필요한 연산을 수행한다.

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키워드	계측, 센서, 케이블, DAQ, 후처리, 계측시스템

승차감과 진동1 (진동 진폭이 작으면 승차감은 좋게 느껴지는가?)

승차감과 진동1 (진동 진폭이 작으면 승차감은 좋게 느껴지는가?)

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자동차를 타고 주행을 하면 승차감을 느낄 수 있다. 실내의 소음상태나 시트의 안락함 또는 실내 내장재와 공기질에서도 느낀다는 사람이 있지만 대부분은 진동의 전달상태에 승차감의 좋고 나쁨을 판단한다는데 큰 이견은 없을 것이다. 대형트럭이나 버스운전자의 좌석을 유심히 살펴보면 승용차의 완충장치보다 훨씬 좋아 보이는 것을 확인할 수 있다. 요철을 통과할 때 그 성능이 제대로 발휘되는데 반면에 사실 옆에서 운전자를 보는 우리입장은 “너무 혼자 많이 움직이는 것 아닌가?” 하는 것이다.

운행차량의 진동전달요인과 승차감

승차감과 진동에 관련된 사항을 정리하여 보았다.

-사람은 진동의 진폭에는 크고 작음의 비교를 느끼지만, 주파수에는 짜증을 느낀다. 사람은 0.1~500Hz(초당반복수, Hz)정도까지 밖에 감지하지 못한다. 자동차의 4기통은 RPM의 2X에 해당하는 주파수를 발생하고 8기통은 RPM의 4X에 해당하는 고주파를 발생하기 때문에 고주파 진동에는 둔감한 사람이므로 8기통은 더 좋은 승차감을 가졌다고 느끼게 된다.

-타이어의 종류, 노면의 상태, 스프링의 종류, 승차인원(중량)의 크기, 발바닥과 핸들에 전달되는 고주파진동, 기타 자동차 진동원인들은 모두 승차감과 관련이 있다.

-스프링은 충격을 차단하고 저주파를 차단하며, 고무는 고주파를 차단하고, 댐퍼는 진동의 충격진동을 감쇠하는 구조로 사람은 이러한 경로를 통해서 진동이 차단되고 있는 상태인 것이다. 자세히 살펴보면 지면과 타이어간의 마찰로 시작한 진동은 고주파+저주파를 차내의 저주파로 바꾸는 서스펜션(고주파를 차단하고 점차진폭을 줄이는 감쇠 구조)을 통해서 어떤 승차감이 좋다는 주파수로 변환하고자 하려 한다. 이때 탄성구조도 능력이 있는데 스프링은 1Hz이하를 줄일 수 없으나 공기스프링은 가능하다. 0.3Hz까지..그래서 좋은 것이다.

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소음진동, 생활소음, 데시벨, 층간소음, 공기음, 고체음

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