압축기(Compressor)-결함유형8-데이터취득-dynamic
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동적인 데이터(Dynamic)는 시간에 따른 힘의 변동이 있는 즉, 진동 같은 파장(wave)을 가진 데이터이다. 데이터를 취득하기 전에 가장 중요한 것은 센서가 적당한 위치에 잘 설치되어 있는 것이며 그 다음에 취할 수 있는 조건으로는 가동시(start up)와 상시 부하상태의 값, 그리고 정지시(coast down) 상태의 결과라고 할 것이다. 이에 대해서 조금 더 구별하여 알아보기로 한다.
Compressor결함진단- 동적인 데이타
동적인 데이터는 위의 언급처럼 세가지 조건에서 취득할 것으로 구별할 수 있는데 이
중에서 상시 부하 상태의 값은 시간파형의 관점과 주파수의 관점에서 따로 구분하기로 한다.
1. 가동시(start up)
-우선적으로 가동시의 데이터는 시간파형(time domain)관점에서 취득한다. 때때로 가동시 강한 에너지 충격파를 가진 토크 쇼크(torque shock)를 가져올 수 있는데 이 것은 마운팅(모터나 컴프레샤)과 관련된 첫번째 공진과 관련이 있다. 시간파형에서 명백하게 관찰되며 별도의 임팩트 테스트로부터 구하기 힘든 대형 컴프레샤의 첫번째 모드와 공진을 찾을 때 매우 유용하다.
-다채널 진동분석기가 유용한 이유는 다양한 위치와 방향에서 회전수신호와 같이 동시에 데이터를 취득하기 때문인데 만약 다채널이 갖춰지지 않았다면 각기 측정한 데이터를 위상과 진폭을 일정한 한 포인트와 방향(예: 모터 부하측 수평방향)에 맞춰서 비교해야 한다.
2. 상시부하(Normal Load)상태
-상시 부하상태에서 측정한 데이터는 시간파형관점과 주파수관점에서 고려해야 하는데 충격, 비주기성, 비대칭성의 확인은 시간파형으로 하며 이완, 마찰, 전기적문제, 써어지 등을 확인할 수 있다. 반면에 주파수관점에서는 다양한 공진, 정적인데이터로부터 계산된 결함가능주파수들을 확인하는데 사용한다.
-시간파형관점
; 충격(Impact), 비주기성(non-periodic), 비대칭성(non-symmetrical)의 확인을 가속도센서로부터 취득된 신호로 확인한다. 충격을 가진 시간파형으로 하여금 관찰되는 결함은 이완, 베어링 결함주파수, 축의 크랙, 축과 컴프레샤와의 이완(wheel loose)이며 비주기성의 시간파형은 이물질의 침투, 외부 가진요소의 침투, 전기적문제(SCR타이밍), 써어지(surge)와 관련이 깊다. 그리고 비대칭성 시간파형은 마찰(rubs), 컴프레샤의 거동에 제한되는 문제를 들 수 있다.
-주파수관점
; 우선 저해상도의 고주파를 포함한 스펙트럼 데이터를 수평, 수직, 축방향에 걸쳐서 측정한다. 베어링과 베어링 지지대, 컴프레샤 하우징, 파이프, 모터, 모터의 기초가 해당 포인트가 된다. 이 광대역 스펙트럼데이타는 진동에너지가 집중된 지점을 매우 빨리 찾는데 유용한 자료가 된다. 그 다음에 추가적으로 자세한 스펙트럼을 측정하면 된다. 많은 경우에 모든 지점에서 고해상도 주파수를 취득하지 못해서 정확히 진단할 수 없다고 하지만 저해상도 스펙트럼 데이터로도 에너지가 집중된 위치나 방향을 확인할 수가 있고 상세한 고해상도 스펙트럼은 그 다음에 측정하면 되는 것이다. 그 때에는 각 베어링의 각 방향, 지지부, 모터, 모터의 베이스 등으로 세분화한다. 타코펄스(tach pulse)를 이용하여 위상과 진폭을 각 방향별로 동기화하여 자료를 비교한다. 또한 같은 축방향(axial)에서라도 상부, 중간, 하부, 왼쪽, 오른쪽간에도 서로 달리 움직이는 것을 확인할 필요가 있는데 베어링의 코킹(cocking, 정렬불량, 휨), rocking(부분고착) 등을 확인할 수 가 있는 것이다. 가능하다면 3차 성분까지 데이터를 검토하여 기계적인 비선형성(Non-linearity)을 체크할 수 있다.
; 위상(phase)값은 공진과 축정렬불량을 확인할 때 매우 중요한 자료가 된다. 공진을 증명하려면 각베어링에 수평으로부터 수직까지 위상을 서로 비교하여 크게 위상차이가 나는 각도를 확인하면 되고, 축정렬불량을 확인하려면 각 베어링간, 커플링 너머 수평과 수평, 수직과 수직간의 위상을 체킹해 본다.
; 컴프레샤 또는 로터와 관련된 유용한 시험기술로서 회전당 1~4번의 펄스를 취득하는 방법이 있다. 한가지는 tracking아답터와 4개로 균등 부착된 반사판의 활용이다. 대부분의 경우4개~8개로 구성된 커플링 볼트는 Proximity probe로 측정하여 위와 같이 대용할 수 도 있다. 즉, 트랙킹 아답타를 이용하게 되면 회전당 1펄스~2펄스 등으로 데이터를 나눌 수 있고 각 오더(order)당 진동요소를 별도로 분석할 수 있는 것이다. 물론 최신 계측기는 하나의 펄스로 여러 개의 하모닉 파형을 관찰할 수도 있다.
3. 정지시(Coast down) 데이타
-컴프레샤의 정지시 완전히 가동을 멈출 때까지 데이터를 취득한다. 그 동안 가능하다면 불량상태의 베어링일 경우 3X까지 주파수에 관한 위상과 진폭을 측정하며 여러 포인트에서 동시에 데이터를 측정하고 저장하도록 다채널 분석기를 사용하는 것이 좋다.
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압축기의 진동진단, 스펙트럼분석, 진동분석, 진동문제컨설팅, 진동분석전 사전조사
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