VISOPE-진동소음음향방출분석-진단모니터링-한국CBM

2016년 5월 15일 일요일

탈부착식 변위센서 세트 Proximity probe set

탈부착식 변위센서 세트 Proximity probe set,

탈부착식 비접촉 축변위센서 세트 진동설비진단기, 진동분석기 장착 (설비진단전문가용)

축변위 모니터링은 미리 가공되어 있는 hole에 설치된 변위센서(Proximity probe)에서 읽는 축의 거동을 감시하는 시스템으로서 Bently (GE)의 시스템으로 대형 온라인 진동모니터링의 70%이상을 차지하고 있다. 시스템의 구성요소를 살펴보면 센서는 한 개의 축에 2개의 수직방향으로 이미 설치되어 있기 때문에 축변위(축거동, 직접 진동원인을 측정)를 알고 싶어도 많은 제약이 따르게 된다. 그런데 이 센서를 탈부착식으로 하면 어떨까? 그렇다면 원하는 위치에서 다양한 분석과 측정이 가능하게 됩니다.

변위센서세트 구성 (Made in USA)

탈부착식 변위센서세트 및 축변위모니터링 시스템.

-5 Probe mounts(고정자석브라킷) with

Extension brackets (five long & five short), Axial Probe Bracket, bolts, screws, magnets & wrenches

-5-ea CTC Pro Proximity Probes (축변위센서) (CTC#DP100101-00-3-91-01-00)

-5-ea CTC Pro Probe Drivers (CTC# DD100180-91-00)

-Two Each Water Proof Carrying Cases(보관함) with custom foam insert

-CTC NEMA enclosure(터미널박스) with AC Power Supply, 5 Ea Probe Drivers DIN Rail Mounted, (Modified by CMS to install 5 Ea BNC Bulkhead Connectors, 5 Ea BNC Cables internally, Power Cord, Carrying Handle, Rubber Feet).

-측정DAQ 및 소프트웨어는 별도 보유한 사용자에게 필요한 센서세트임.

추천사유

- 회전체 시스템의 진동원인인 축변위 및 거동을 비접촉으로 직접측정할 수 있음.

- 탈부착이므로 이동하여 원하는 위치에서 측정할 수 있음

- 진단용으로 Bently system이 없어도 변위를 측정할 수 있음

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, 진동센서, 진동시뮬레이터, 진동해석소프트웨어, 가진기

2016년 5월 8일 일요일

초음파를 보려 하는 이유-초음파 진단 카메라 leak shooter

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초음파는 들을 수 없으며 가청주파수(20Hz~20kHz)를 상위하는 파동(종파)으로서 투과성질이 있고 에너지를 집적할 수 있는 장점이 있다. 진동과 소음은 매질인 고체와 공기를 비교하는 것으로 쉽게 구분할 수 있지만 진동과 초음파는 매질의 차이가 아니므로 주파수라는 개념을 알고 있어야 한다. 진동의 실용적 활용 주파수는 0~20,000Hz정도이며 소음은 16~8,000Hz인 반면에 초음파는 2kHz~100kHz를 의미한다. 물론 그 이상은 전파(mHz)영역이다. 고체와 기체와의 마찰, 고체와 고체와의 마찰을 통해 발생하는 초음파를 음향방출(Acoustic Emission)이라하여 원칙적으로 들을 수 없지만 이 것을 듣기도 하고 눈으로 볼 수 있는 방법이 있다.

초음파의 설비진단에의 적용

초음파진단카메라 (Leak shooter)의 적용분야는 무궁무진하며 자동차 예방보전, 예지보전, QC(preventative, predictive maintenance and quality control)가 실행되는 산업분야는 모두 적용이 가능하다. 또한 아래와 같은 분야도 가장 많이 활용되며 큰 효과를 보고 있는 산업분야라 할 수 있다.

Automotive and transportation (자동차산업, 물류산업)

Wind noise(바람에 의한 소음), water leaks (누수,방수; windshield, tightness), bearings (로봇 베어링;including bearings on robots). Leaks on air brake systems(공기브레이크시스템의 누설).

Aviation and space (항공, 우주산업)

Cabin pressure leaks, cockpit windows, oxygen system leaks, fuel cells, actuators, tire retention, hydraulic valves(유압밸브), hot air duct leaks, slides and rafts, nitrogen system and pneumatic system leaks(질소 및 뉴메틱시스템 누설, bearings.

Trucks and buses (트럭, 버스)

Wind noise, water leaks, air brakes, injector sequence(분사제어장치), wheel bearings (slow speed).

Rubber and tire (고무 및 타이어)

Leak detection; steam traps, valves, bearing monitoring, electrical gear (tracking), pumps, motors.

Railroads (철도)

Air brakes, bearings, water leaks, electrical gear, and diesel injector's sequence.

Chemical and petrochemical (화학, 정유석유화학)

Pressure/vacuum leaks(압력/진공 누설), bearing monitoring(베어링 상태감시), steam traps(스팀트랩), valves, compressors, heat exchangers(열교환기), gear/gear boxes, pumps (공동현상;including cavitation), motors, electrical gear (arcing).

Construction/Contracting vehicles & cranes (건설. 건설기계 및 크레인)

Pump cavitations; valve leaks, air in-leakage around fittings, tire retention, bearings, gears.

General manufacturing (일반제조)

Bearings, valves, steam traps, compressors, heat exchangers, pneumatic systems, pressure/vacuum leaks, gear/gear boxes, electric arc/corona/tracking in electrical gear.

Gas plants (가스플랜트산업)

Compressor valve analysis(압축기 밸브분석), leak detection(누설감지), valves, bearing monitoring.

Facilities and buildings (시설, 빌딩시설)

Bearings, air handlers(공기조작기), pumps, motors, compressors, pressure leaks, steam traps, valve, chillers(냉각기), transformers(변압기), circuit breakers, relays, leaks in building envelope i.e. air infiltration(냉동공조,공기순환), water leaks(누수).

Marine (조선)

Water tightness integrity tests(탱크누수), hatches(해치커버), bulkheads, pneumatic system leaks, valves, heat exchangers(열교환기), steam traps, diesel injector timing(디젤연료분사), condensers, bearing monitoring, refrigeration leaks(냉각누설), pumps, compressors, electrical gear (arcing), air distribution boxes (Manifold).

Materials and composites (재료 및 주조)

Vacuum, autoclaves, bearings on pumps.

Pulp and paper (펄프 및 제지산업)

Steam traps, valves, bearing monitoring (저속베어링상태감시;including slow speed), heat exchangers, pressure/vacuum leaks, and electrical gear.

Power plants (전력산업) (발전기,변전기;generation/distribution)

Condenser in-leakage(컨덴서 누전), heat exchangers, steam traps, valves, boilers, bearing monitoring, pumps, turbines(터빈), arcing and corona in electrical gear(코로나).

Textiles (섬유산업)

Bearings, valves, pressure/vacuum leaks, steam traps.

Food processing (식품)

Steam traps, valves, heat exchangers, bearings, pumps, motors, pressure/vacuum leaks, electrical gear, air distribution boxes (Manifold).

Water waste treatment (상하수도)

Bearings, valves, pressure leaks, gearboxes.

가속도센서(Acclerometer)가 왜 진동센서(vibration transducer, vibration sensor)인가?

가속도센서가 왜 진동센서인가? (vibration transducer, vibration sensor)

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온도를 측정하려면 온도계를 이용하면 되고 소음을 측정하려면 소음계측기를 구비하면 된다. 물론 그 값이 법적인 인정을 받으려면 환경부 형식승인을 받은 제품을 그 것도 측정자격을 가진 엔지니어가 공식적인 법적인 측정기준에 맞추어 측정한 결과만이 인정받을 수 있기는 하지만 말이다. 한편, 이 소음계에는 센서가 장착되어 있는데 이 것을 ‘Microphone’이라고

하며 대체로 압전방식과 콘덴서 방식을 사용하고 공기의 압력변동을 측정하여 전기신호로 변환하는 기능을 한다. 그런데 생각해 보면 이 마이크로폰의 궁극적 목표는 사람의 소음에 대한 불편함을 계측하는 데에 있지만 반면에 진동의 측정은 사람의 불편함을 측정하기 위한 것은 거의 사용되지 않고 대부분 사람의 안전과 기계의 안전(비용절감, 유지보수)에 그 목적이 있다. 그러면 보편적인 진동계측기의 센서는 무엇일까? 바로 가속도센서 ‘Accelerometer’이다.

가속도센서는 진동측정으로 가장 많이 사용

진동을 측정하려하면 무조건 가속도센서를 사용해야 하는 것은 아니다. 이에 상응하는 변위센서나 속도센서도 있다. 이러한 센서는 진폭의 단위(변위-속도-가속도)때문에 그러한데 진폭은 힘, 에너지, 응력으로 대신 표현할 수 있어야 하며 진폭이 반복해야 진동이므로 이 진폭의 단위에 비례하는 출력값(voltage, Ampair)을 내는 센서를 사용해야 하는 것이다. 대부분의 진동계에 설치된 가속도센서는 결국 이 진동의 단위인 가속도의 진폭을 가장 정확하고 간편하고 저렴하게 측정할 수 있기 때문이라는 것은 짐작이 될 것이다.

가속도센서는 다시 대체로 압전소자(Piezoelectric)로 만들어져 있으며 반복된 진폭이 진동량을 측정하는데 압전소자의 경우에는 항상 받고 있는 압력이므로 중력가속도(g)를 측정할 수는 없다. 즉, 현재의 +와 –를 구분할 수 있을 뿐이다. 그래서 정지된 정압(static)을 측정하려면 다른 형식의 센서(로드셀)을 사용한다. 그런데, 가속도센서는 변동하는 최대압력과 최소압력을(동압, Dynamic) 측정하는데 이 결과를 계측기에 보고하는데 이 때 계측기의 역할은 이에 중간함수(AC커플링)를 사용하여 중간기준선을 중심으로 반복하는 진동신호로 변환한다. 이 변환된 신호가 진동이며 그래서 가속도센서가 진동센서인 것이다. 또 하나, 진동은 힘으로 표현하고 싶은데 ‘F=ma’라는 세상에서 가장 중요한 뉴우튼의 방정식은 잊지 않았을 것이다. 여기에 가속도가 있지 않은가?

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2016년 5월 1일 일요일

진동의 단위변환과 주파수의 관련성2 (변위, 속도, 가속도의 그래프 비교)

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측정된 데이터를 분석하기 위해서는 정확한 측정도 중요하지만 측정된 데이터가 얼마나 많은 정보를 포함하고 있는가의 여부도 중요하다. 만약, 측정된 스펙트럼데이타가 변위그래프로 되어 있을 경우, 기어박스의 분석을 하기 위해서 고주파를 잘 확인할 수 있는 가속도 그래프로 변환할 수 없다면 이 것은 측정은 하였으나 분석을 전혀 할 수 없는 정보일 수 밖에 없다. 또한 가속도센서로 가속도 그래프를 보는 것이 가장 좋은 방법이지만 저주파가 잘 보여야 하는 벨트나 오일유동진동 때문에 변위를 확인하고 싶다면 이때 저주파로 변환하면 되는데(진폭은 신뢰할 수 없음, 패턴분석은 가능) 그러한 기능이 없다면 분석에 큰 제한이 있기 마련이다. 따라서 이러한 것을 이해하기 위해서는 변위-속도-가속도간의 그래프 특성을 기계요소의 특성과 반드시 연관시켜서 확인하기 바란다.

변위, 속도, 가속도의 변환

우측의 그래프는 한 곳의 진동을 가속도센서로 측정한 것으로서 단위의 선택에 따라서 그래프를 선택하여 볼 수 있는데 제일 위의 그래프 순서로 변위-속도-가속도의 그래프를 서로 변환하였다.

변환의 알고리즘은 시간파형을 각 단위별로 별도로 측정하여 스펙트럼 변환할 수도 있지만 계측기 제조사마다 세부방식은 다를 수 있다. 그러나 대체로 가속도센서에서 출발한 가속도 시간파형을 FFT처리한 다음, 가속도 스펙트럼 그래프로 변환한 후, 각 주파수별로 계산하여 속도 및 변위로 적분해 주는 방법을 취한다. 그 때의 변환식은

수식을 잘 살펴보면 우측의 그림이 이해가 될 것이다. 즉, 위에서 아래로는 미분이, 아래서 위로는 적분으로 변환 계산된다. 미분이 진행될수록 당연히 고주파에서는 가속도 진폭이 커지고 해당 고주파수는 더 크게 잘 표현이 된다. 이 때 고주파에 적합한 분석기계요소는 구름베어링, 기어박스, 모터의 슬롯통과주파수, 압축기 블레이드 통과주파수 등이 있을 것이다. 반면에 적분이 진행할수록 저주파에서는 진폭이 커지고 해당 주파수와 기계결함요소(오일훨, 벨트, 슬리브베어링마찰, 볼 케이지 주파수 등)는 더 크게 잘 표현이 된다.

그러면 진동의 분석은 어떤 그래프로 하여야 하는가? 하나의 포인트로 그렇게 많은 그래프를 보아야 한다면 너무나 많은 분석량 때문에 고민될 것이다. 이 때의 경험적인 규칙은 우선 속도그래프로 보고 일반적인 기준진동스펙트럼 기계패턴과 비교한 후, 정상여부를 판단하고 그 다음에 특별히 기계요소가 고주파를 확인할 필요가 있거나 저주파를 확인해야 할 필요가 있을 경우에 변환하여 해당 그래프를 보는 것이 좋다. 이 것은 속도그래프가 가진 넓은 영역의 객관성과 중간그래프의 의미를 충분히 갖는다고 할 수 있다. 다행스럽게도 ISO의 진동평가도 속도에 우선하므로 속도그래프를 우선하는 것이 좋은 방법일 것이다. 한가지 주의할 점이 있는데 주단위인 변위-속도-가속도의 변환 이외에도 부단위인 P-P, rms간의 변환에도 주의하여 확인해야 한다. 물론 분석 소프트웨어에서 자동으로 계산이 되지만 말이다.

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진동문제(Vibration Trouble shooting) 기술컨설팅 한국CBM

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진동문제로 고민이십니까? 직접 해결하기 어렵고 옆에서 같이 고민해 줄 사람이 있으면 좋겠는데 쉽지 않습니다. 진동과 관련된 문제는 진동 감시시스템 및 진동진단장비 선택, 진동교육과 예측진단/진동 분석체계요구 등 다양한 곳에서 우리에게 해결하도록 임무가 부여되고 있습니다. 피할 수는 없고 해결해야 합니다. 왜냐하면 우리의 능력을 시험하기 때문입니다.

그러나, 진동은 그리 만만한 상대가 아닙니다. 공학에서 가장 어렵다는 기계공학에서도 어려운 동력학, 그 곳의 제일 마지막 장이 바로 진동학입니다. 가급적 피하고 싶은 학문입니다.

한국CBM의 기술진은 이러한 어려운 분야를 어렵지 않도록 쉽게 풀이할 능력을 갖추고 있습니다. 여러분의 어려운 점이 무엇인지 알고 있습니다. 진동이 그렇게 어렵지 않도록 도와드리겠습니다.

한국CBM의 (Training Service)는 아래와 같은 기술 커리큘럼을 가지고 있습니다.

1. 설비진단 기술 지원(계획)

2. 설비진단 기술 지원(측정)

3. 설비진단 기술 지원 (분석), 진동정규교육(ISO자격연계)

4. 설비진동진단 관리대행 (연간계약-정기측정-정기보고서)

5. 대책설계 지원

6. 보고업무 지원(Report)

7. Trouble Shooting 진단 지원(원인해석)

8. 진단부서의 조직 및 결과지표 셋업.

9. 전체 생산설비의 평가(Assessment)

10. 설비 진동관리 및 평가기준 등의 셋업.

11. PDM측정기술 및 측정주기 셋업

12. 모니터링시스템 최적설계 기술지원.

13. 공동기술개발 및 설계.

14. 교정(발란싱) 등 기술지원 및 수행

15. 고성능 장비대여

16. Guarantee형 Total 진단(측정-진단-대책-시공-개런티측정; 약속된 진동수준미달시 미청구)

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키워드	진동교육, 진동계측기, cbm, 진동컨설팅, 진동진단, 설비진단, Pdm, 예측진단