상태모니터링 측정시 진동센서의 측정방향과 위치 (HVA, ZXY, INOUT, DE,NDE)
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같은 지점과 방향을 측정하지 않거나 측정하는 사람에 따라서 그 설정값이 다르면 설비의 건강상태를 모니터링할 수 없다. 더욱이 정밀 진단을 한다는 것 자체가 의미가 없게 된다. 진동측정(상태모니터링, 설비진단, 온라인모니터링)을 위한 지점과 방향의 범세계적으로 약속된 이유도 이러한 적절한 측정점의 설정과 정의가 얼마나 중요한가를 의미한다 할 수 있을 것이다. 다시 말하면 어느 위치를 어떻게 측정한 것인지가 어떤 단위로 평가하는지 보다 더 기본적인 설계에 적용할 사항인 것이다. Axial방향이 무엇인지.. NDE는 무엇의 약자인지..Outboard는 어디인지 등을 진동전문가라면 당연히 알고 있어야 하는 실무용어로 살펴보기로 한다.
센서의 측정위치와 방향2
물체(구조 또는 기계)가 진동하는 근원과 물체의 거동(Mode Shape)을 확인하기 위해서는 가장 그 상태의 변동을 잘 확인하고 관리할 수 있는 측정점을 선정해야 하는데 이 때 일정한 규칙이 존재한다. 계측 제조사 및 실무용어에서 사용하는 용어, 정비용어와 설계용어, ISO, API에서 사용하는 용어 그리고 연구시험용으로 사용하는 용어가 약간씩 다르다고 어느 하나만 고집할 필요가 없다. 진동전문가라면 이를 모두 알고 있어야 진정한 전문가이다.
각 용어에 대한 설명과 차이점에 대해서 정리해 보았다. 회전기계의 진동모니터링측면에서 여기서 하나 우리가 기본적으로 알고 있어야 하는 것은 진동을 측정하는 위치는 움직이는 축(Shaft)이 아닌 그 진동의 지지와 전달을 담당하는 베어링(Bearing)의 하우징(Housing)의 위치라는 것이다. 따라서 그 위치가 가지고 있는 특성(분해조립이 잦은 위치, 커플링이나 기어박스를 기준으로 양쪽 또는 한쪽에 배치되어 있다는 점, 하우징 자체도 움직인다는 점, 구름베어링의 경우 축의 진동을 점 또는 선접촉에 의해 전달받는다는 것)을 이해하고 있어야 한다는 것이다.
측정위치단어
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설명
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부가설명
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Horizontal(H), Vertical(V), Axial(A)
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수평, 수직, 축방향
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수평으로 설치된 기계(shaft;축과 평행인방향을 축방향(A)으로 하고 지면에 수평으로 축방향과 직각인 방향은 수평(H), 지면방향으로는 수직(V)방향으로 한다.
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수직으로 설치된 기계(shaft;축과 평행인방향을 축방향(A)으로 하고 지면에 수평으로 직각을 이루는 두 방향을 수평(H), 수직(V)방향으로 한다. 이 때 배관의 유로 흐름에 수직인 방향을 주로 수평(H, X)으로 하고 유로 흐름방향을 수직(V,Y)으로 한다.
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X, Y, Z
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3축방향, 센서방향
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현장용어(ISO)
-축방향을 Z로 하고, 수평은 X, 수직은 Y (XYZ= HVA)
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연구시험용어(센서제조사, 계측 및 물리학)
-측정면에 수직인 방향(Z), 이때 상향;수직은(X), 나머지 평행방향,수평은(Y)로 한다. (ZXY= HVA)
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Inboard, Outboard
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부하측(DE), 반부하측(NDE)
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커플링(Coupling)을 중심으로 커플링측 베어링하우징을 Inboard=DE(Drive End)=부하측으로 하며 커플링의 반대측을 Outboard=NDE(Non Drive End)=반부하측으로 부른다.
커플링의 기능으로 축방향 진동(축력)에 대한 완충작용을 하기도 하지만 보통 반부하측에 Thrust베어링이 설치되어서 이 한계를 정하므로 이 부분을 Free측이라고 하기도 한다.
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최근에는 3축센서의 사용이 많아 지므로 더욱 이 방향에 대해 주의가 요구된다. 잘 못 측정이 이루어 지면 전혀 다른 방향으로 분석과 진단이 진행되기 때문이다. 다음은 기타 진동측정위치의 설정에 참조할 사항에 대해서 정리하였다.
(1) 진동 측정 위치는 베어링, 베어링 페데스탈, 혹은 근접한 계측이 용이한 케이싱 외부 등을 선택한다. 발판 난간 등 국부적인 강성 부족으로 진동이 증폭되는 위치는 피한다.
(2) 수평 회전기계에서는 수평, 수직의 2 방향으로부터 계측한다. 혹은 직각 2 방향이라면 경사진 방향(위상)으로부터도 좋다.
(3) 수직 회전기계에서는 평면상의 두 방향(동서, 남북)으로부터 측정한다. 이 계측을 높이 방향으로 옮겨 가며, 수 개의 위치에서 측정하여 가장 높은 값을 나타내는 위치를 이후의 간이 진단 측정위치로 한다.
(4) 측정위치와 방향(위상)은 측정치 기입용지에 화살표 등으로 명기한다. 특히 측정위치 및 측정방향에 관하여 구두 혹은 문서에 의한 지시만으로는 매우 틀리기 쉬우므로, 확실하게 기기의 도면에 측정위치 및 측정방향을 기입하는 것이 좋다.
키워드
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진동센서, 가속도센서, Acceleration, Accelerometer, 진동측정방향, 진동측정위치, Horizontal, Axial, Inboard, 커플링, DE, NDE, 부하측 진동
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