설비관리 및 간편 진단용 진동계측기(보급형) TPI9080

설비관리 및 간편 진단용 진동계측기(보급형) TPI9080

진동계측기는 단순히 값을 읽을 수 있는 것만이 아니라 진동이 높은지 낮은지 상태값을 저장하고 오랜 시간 동안의 추이를 확인할 수 있는 ‘Trend’그래프를 확인할 수 있어야 하며 간단한 FFT는 최소한 저장되어야 한다.  이러한 설비관리의 방법을 ‘CBM(상태관리, 설비관리)’이라 하는데 이 때 사용할 수 있는 진동계측기는 최근 기본 기술의 흐름이다. 이는 고가의 스펙트럼(Spectrum)을 측정할 수 있는 정밀 진동 계측기(FFT)를 의미하는 것은 아니다. 즉, 간단하게 합리적인 가격으로 스펙트럼을 확인하며 설비진단도 할 수 있는 진동계측기가 바로 정답이다.

스펙트럼 설비관리용 진동계(TPI 9080)

Model: TPI9080 ​ ​ 현장계측용, 진동평가용, 설비관리용

•       진동 데이타 측정 Display 및 저장 (Trend)

•       스펙트럼 측정 분석(800line)

•       PC-USB도킹 시스템 크레들 제공

-   구름베어링 전용 관리기법 (BDU)

•       1X, 2X, 3X로 진단 즉시 및 실시간 표기

-Route기능 (측정 루트 설계 후 측정, 관리)

-스크로보스코프 설치

           -  ISO10816-3규격에 맞는 자동절대평가

-베어링 접촉 청음(이어폰)으로 가능

-IP67, Water proof

-96dB Dynamic range

-최고 60G측정

-측정 주파수 (2~1kHz, 2~10,kHz)

-가속도센서 감도 조정(1mV/g~10V/g 조절)

-주파수 해상도 800line(Route)

-2AA 밧데리

-Hz, 변위, 속도, 가속도, P-P, RMS, 0-P 표기

 

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설비중요도 분류 (모니터링을 위한 설비중요도의 구분)

설비중요도 분류 (모니터링을 위한 설비중요도의 구분)

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상태(진동)모니터링을 위한 방법은 주기적 현장측정방식(Route, Offline)과 상시 중앙측정방식(Online)이 있다. Route기반 Data collector를 이용하여 측정하는 방법은 여러 포인트를 측정할 수 있고 다양한 기법을 이용하여 현장에 필요한 자료를 측정하기 용이하여 정밀진동분석에 적합하지만 상시 및 장기간 가동 중 과도운전상태(Transient)의 데이터 취득은 적시에 취득하기 어렵고 취득된 데이터의 연결이 부드럽지 못하다는데 약점이 있다. 반면에 상시 중앙측정방식 온라인모니터링시스템은 설치비용 때문에 많은 센서의 설치가 불가능한 단점이 있지만 과도운전상태를 포함한 데이터를 필터링하므로 실시간에 가까운 연속적인 모니터링이 가능하다. 따라서 플랜트 전체의 설비상태를 모두 관리하여야 하는 측면에서는 설비의 중요도(고장대비 피해) 및 가동특성 등을 감안하여 설비를 등급화 한 후에 적당한 모니터링방법을 선택할 수 있기 때문에 따라서 매우 중요한 컨설팅 절차가 진행된다.

상태모니터링을 위한 설비의 중요도 분류

감시대상설비의 중요도는 우선, 설비의 결함이 플랜트 전체에 미치는 영향 정도를 고려해서 선정하게 된다. 이 때 영향이란, 설비가격, 생산정지 및 차질, 대체설비유무, 고장수리기간, 수리비용, 위험성 등이 포함되며 이외 설비의 가동특성은 고장예측이 가능한 설비, 가변속설비, Batch plant의 여부, 빈번한 부속교체 및 조립, 빈번한 가동 및 정지 등을 감안한다.

이 중요도를 일반적인 컨설팅 기법에서는 일반적으로 4단계로 구분한다. 각 단계별로 모니터링하는 기법이 달라야 하고 물론 Critical이 가장 신중하고 중요한 관리가 필요한 설비이다. 이는 온라인모니터링 S/W에 Offline이 가지고 있는 정밀진단기능이 포함된 경우를 추천한다. 각 중요도를 설명하면 다음과 같다.

 

Critical; 매우 중요한 설비 – 설비가격, 생산정지 및 차질, 대체설비유무, 고장수리기간, 수리비용, 위험성을 포함하여 가장 중요한 설비 또는 고장 결함이 생산 정지로 직결되는 기기 예를 들면 터빈 및 제너레이터, 압축기(대형고속, 왕복동 위험가스), 발전기, 발전소 제철소의 냉각수 공급펌프 등을 구분한다. 이 것으로 분류된 설비는 온라인시스템과 오프라인 정밀기법이 모두 포함되어야 한다.

 

Essental; 필수설비– 고장결함이 생산차질에 직결되는 설비, 안전사고가 필요한 폭발가스류 유체기계를 의미하며 제지의 Roll, 모터류, 철강의 롤, 기어, 모터류 등이 포함되며 오프라인 정밀상태모니터링(Route)에 의한 관리와 때에 따라서 무선온라인모니터링기법이나 보조 모니터링기법(윤활, 전류, 열화상, 초음파)이 필요하다.

                                

Important; 중요설비– 보조생산시설이 되어있어 스위칭이 가능하나 비교적 가격이 비싸고 수리시간이 투여되는, 생산에는 짧은 시간 정지할 정도로 영향을 주지 않으나 조속한 수리가 필요한 설비. 압축기, 모터-펌프류, 팬류, 블로워류, 컨베이어 주요견인모터, 보조발전기, 소화설비, 라인펌프류 등 Route기법(스펙트럼분석기능)에 의한 간헐적인 모니터링 또는 간단 진동계를 통해서라도 전체 진동량으로 정기적 관리가 필요하다.

 

Secondary, Non-critical; 부속설비 – 생산에는 정지,차질에 관계가 없고 간헐적 상태감시 정도(진동계를 통한 월간 및 주간 관리)가 적합한 설비군, 보통 기계진동평가등급 C등급으로 관리해도 되는 설비로 볼 수 있다.

 

설비의 가동특성에서 살펴보면 고장예측이 불가능한 설비로는 가변속설비(variable speed), Batch plant가 아닌 공정 빈번한 부속교체 및 조립, 빈번한 가동 및 정지 등으로 구별하는 설비 등으로  이는 상태모니터링에서 제외하기도 하지만 필자의 제안으로 위의 Important에 적합하다고 판단한다. 이런 경우에는 정격속도와 정격부하에서 적합한 기술을 적용하여 정기적으로 이를 관리하고 관리해야하며 고장예측도 확률분석 등에 의한 방법 등의 도입이 필요하다 하겠다.

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온라인 모니터링시스템, VMS, 알람설정, 진동 위험설정, trend, 설비중요도, 진동관리등급

 

추천-진동발란싱겸용 ODS FFT진동계측기 EI Digivib

진동발란싱겸용 ODS FFT진동계측기 EI Digivib,

 

진동설비진단기, 진동분석기 겸용 발란싱 (설비진단전문가용)

발란싱(Balancing)이란, 회전기계(가스터빈, 압축기, 펌프, 팬, 블로워, 모터 등)의 진동을 감소시키기 위해서 적절한 위치와 적절한 교정질량을 찾아주는 계측기를 말합니다. 그런데 이러한 기능은 FFT와 진동측정 분석기능을 포함할 경우 매우 고사양 높은 가격의 계측기에만 갖추고 있습니다. 또한 ODS(운전중 변형형상)를 구현하기 위해서는 별도의 S/W를 갖추고 있어야 하는 것이 당연한데 이 것을 하나의 계측기에서 구현한 것을 확인하였습니다. 이 뿐만 아니라 다양한 분석과 측정기능도 갖추고 있군요. 

EI Digivib MX30 Vibration Consultant	FFT +ODS +Balancing
-4채널 Vibration FFT Spectrum Real time Live -Route 측정(설비진단), Overall 자동 평가(ISO), -Balancing 및 Rotor dynamic 분석기능 -ODS simulating -공진(FRF), 공간분석(Orbit, waterfall, Polar plot, Nyquist plot외) -Raw data 후처리 분석기능 -3축센서 활용, 2면필드발란싱, 시간데이타저장 -Data output (wav, UFF58, ASCII) -Barcode를 통한 자동측정지점 인식 -Bearing Analysis

추천사유

-      전문장비에만 있는 실용적인 기능의 기본탑재

-      다목적 기능(설비진단 Route측정분석, Real time 진동분석, 데이터후처리 분석, 필드발란싱 등)

-      합리적인 가격대(동일기능가격대의 1/3이하)

-      ODS 기본탑재

-      2면 발란싱(Dynamic) 기능 기본탑재

-      공진측정 기본탑재

-      소규모(4ch) 연구시험용 장비로도 사용

다음의 용도로 사용

-      설비진단, 연구시험 (Motor, Turbine, Pump, Compressor, Roll, Bearing, Fan, Blower, Generator, Paper, Petrochemical, Machine tool, Ship, Cement, Tire 기타 분야)

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

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

 

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키워드	진동교육, 진동계측, 발란싱, 진동진단, 설비진단, Pdm, 예측진단, 진동센서, 소음센서, 진동시뮬레이터, 진동해석소프트웨어, 가진기, ODS

 

Maintenance의 분류(사후보전, 예방보전, 예지보전)

Maintenance의 분류(사후보전, 예방보전, 예지보전)

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기업은 이윤을 목적으로 하기 때문에 세부의 분야가 범주의 목적에 속해있어야만 업무로 진행할 수 있다. 메인트넌스(Maintenance, 보전)는 설비의 가동수명을 늘리는 엔지니어링으로 상위적인 개념의 보수(Repair)로 불리기도 한다. 메인트넌스는 자산모니터링(Asset monitoring)을 하는 것을 보면 알 수 있듯이 기업의 이윤을 늘리는 매우 중요한 프로세스로서 초기시설투자는 크게 줄고, 인력은 최소화 및 노령화가 되는 현실에서 보면 기존설비의 최장, 최적운용이 제 2의 이익창출이 되는 것이다​

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Maintenance (보전 엔지니어링)

정비(maintenance)는 설비를 운전이 가능한 상태로 항상 유지하고, 고장(Failure)이나  결함(Fault) 등을 회복하기 위한 조치 및 활동을 말한다.  이 중에서 예방과 사후, 그리고 시간계획보전(TBM)과 상태감시예지보전(PdM)에 대해서 구분하여 정리하면 다음과 같다.

 

예방 정비(Preventive maintenance PM) - 설비의 고장 발생을 미연에 방지하기 위해 수행

사후 정비(Breakdown maintenance BM) – 고장발생 후에 설비를 정상상태로 복구시키기 위해 수행

 

예방 정비(Preventive maintenance PM)의 분류

시간기반정비(Time Based Maintenance TBM) – 가동 시간 등을 기초로 정비,시간계획정비(Time Scheduled Maintenance)라고도 한다. (예방 정비 간격)

 

▪보수 후의 설비 가동에 의해 일시적으로 고장률이 상승한다.

▪과잉정비(Over Maintenance)가 될 확률이 높다.

▪정기 보수를 위한 설비 정지에 의해 생산성이 저하된다.

 

상태기반정비(Condition Based Maintenance CBM) – 설비상태를 기초로 정비, 예지 정비 (Predictive Maintenance PdM)라고도 한다. (ISO13372:2004)

 

▪정기적으로 수행하는 것은 보수가 아니고 운전 중의 상태감시이며, 보수는 상태감시 결과 열화가 진행되었다고 판단될 때 수행된다.

▪정기적인 상태 감시에 의해 열화가 진행되지 않다고 판단된 설비는 그대로 운전이 지속된다.

 

그러나 위의 두 가지 예방정비는 어느 것이 반드시 좋아서 한가지를 선택하는 것이 아닌 병행하여 서로의 취약점을 맞추어야만 사후정비를 수행하지 않는 진정한 예방정비를 할 수 있다고 하겠다.

키워드	PDM, 예지보전, 메인트넌스. 설비보전, 예방보전, maintenance, repair, 정비

 

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추천-회전체동력학 설계 및 해석소프트웨어 R4

회전체동력학 설계 및 해석소프트웨어 R4,

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회전체(가스터빈, 압축기, 펌프, 팬, 블로워, 모터 등)는 고속으로 회전할 때 발생하는 진동 및 변형에 따르는 임계점을 대비한 설계가 반드시 필요합니다. 물론 고전적으로 수십년 제조 엔지니어링기술이 입증된 시스템을 카피하여 제조할 수도 있지만 창조하기에는 많은 모험이 따릅니다. 따라서 이러한 고도의 회전체 동력학(Rotor dynamics)을 다룬 실용적인 해석 소프트웨어를 통해서 설계를 진행하고 시뮬레이션을 수행하게 됩니다.  AST는 이에 대한 최적의 로터시스템 해석 및 전문 설계소프트웨어를  추천합니다.

추천사유

1.     사용자 맞춤형 선형 비선형, 과도해석 다이나믹스 해석

2.     다양한 회전기계의 설계, 해석

3.     엔진의 설계, 개발, 운용에 이용하고 진동분석 기반의 모델에 이용

4.     복잡한 로터 모델링을 높고 정확성과 빠른 계산으로

5.     종진동, 횡진동, 비틀림 진동의 연성해석

6.     다양한 시스템 모듈 라이브러리와 시각화 결과

7.     사용자 정의 알고리즘과 수학모델을 적용가능

 

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키워드	진동교육, 진동계측, 진동컨설팅, 진동진단, 설비진단, Pdm, 예측진단, 진동센서, 소음센서, 진동시뮬레이터, 진동해석소프트웨어

 

진동 상태감시(Monitoring)의 알람 설정방법

진동 상태감시(Monitoring)의 알람 설정방법

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온도나 습도의 상태량은 시간에 따라 급히 변하지 않고 변화의 폭이 완만한 물성인 반면에 진동량(진폭)은 측정할 때마다 값이 다르고 편차가 큰 편의 물리성을 가지고 있다. 아날로그 시간파형을 샘플링(sampling)하여 디지털화 하는 역할을 계측기의 AD converter가 담당하는데 이 때 취득된 실시간 진동파형은 정상파(Steady state)라 할 지라도 매우 급변하고, 편차량이 단위에 따라 달라서 보통 10%이상까지 차이가 날 때도 많다. 따라서 평균화(Averaging)기법을 선택하게 된다. 이 평균화된 값은 기간에 따라서 다시 평균화하여 하나의 ‘점’으로 연결된 시간에 따른 ‘선(Trend 그래프)’으로 관리하게 된다.

Alarm(경보)의 설정방법

진동치(진동량, 진폭)는 평균화를 거쳐서 기준치(Baseline)를 설정할 수 있다. 즉, 기준치란 정상적인 거동 상태에서 선정한 진동데이타의 대표값이며 (ISO에서는 취득평균값에 ±3배의 표준편차를 가한 값을 상하한 값으로 본다.)  이를 기준치로 보고 어느 정도 증가하거나 감소하는지를 판단하여 한계치(Limit)와 비교한다.

기준치와 한계치의 비교를 하게 되는 단계로 경보는 보통 2단계(Alarm, Trip), 3단계(Warning, Alert, Trip)로 표현하며 오프라인 상태관리 운영프로그램과 온라인 상태감시 프로그램 모두 기본적으로 경보설정을 할 수 있도록 되어 있다. 정상은 대체로 기준치에 비해 상대평가 할 경우 0.5~2배인 량을 말한다. 주의는 2배이상, 경고는 4배이상, 위험은 10배이상으로 각각 평가한다. 한계치는 기계제조사의 권장사항을 따를 수도 있고 회사의 자체기준을 정할 수도 있지만 공식적으로는 상대적인 기준과 절대적인 기준으로 표현되는 ISO10816, ISO13373 등에서 그 것을 찾을 수 있다.

영역A(신규설치기계), 영역B(장기운전허용), 영역C(제한된 시간운전허용), 영역D(기계손상)

ISO 13373-1

경보치(Alarm)=

기준치+(영역B의 상한)*0.25, 기준치가 작을 때는 영역C보다 아래의 값, 기준치 2배

긴급정지(Trip)= 영역C~영역D의 값, 기준치 10배

 

ISO 10816

경보는 영역B/C의 경계 1.25배 초과 않도록, 비상 정지값은 C/D의 경계 1.25배를 초과하지 않도록 설정.

저.중 주파수 (Alarm 2배, Trip 10배), 고주파수 (Alarm 6배, Trip 100배)등으로 표현하고 있다.

대체로 고가의 설비일수록 제조사의 권장사항을 많이 따르고 기계 승인시에 절대적인 기준을 적용, 관리시에는 자사의 기준을 설정하여 한계치를 정하고 있다.

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키워드	온라인 모니터링시스템, VMS, 알람설정, 진동 위험설정, trend