2018년 4월 28일 토요일

진단을 하기 위한 인지능력

진단을 하기 위한 인지능력
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요즈음 한창 사람의 수준을 넘나들거나 능가하는 인공지능의 미래에 대해서 걱정하고 있는 때가 지나가고 있다바둑을 인공지능에게 지고 있고 언어나 기술패턴을 데이터베이스에 완벽하게 입력하기만 하면 big data를 이용한 원하는 결과를 산출할 수 있는 수준은 이미 구축되었다안타깝게도 로봇이 인간이 할 수 없는 것보다 인간이 할 수 있는 잡무를 많이 빼앗듯이 또는 대체할 수 있듯이 인공지능도 그렇게 될 가능성이 높다고 생각한다그래서 분석가가 없어질 직업의 순위에 있는 것이다특히인공지능은 학습을 할 수 있으므로 이 것은 곧 가장 어려운 난관인 완벽하게 입력도 할 수 있다는 것을 의미하는 것이다그리고 사람이 인지하는 능력 중세서 패턴분석기능도 아주 중요한데 이 것도 이미 점령당할 수 있는 요소인 것 같다.


설비진단을하기위한 컨설턴트의 인지능력
기계가 아픈 곳을 진단하는 첫 번째 절차는 이상현상의 모니터링에 의한 보고이다이를 잘 측정하도록 지시하고 최고의 자료를 입력한다그리고 두 번째 진단절차는 데이터분석이다설계를 분석하고 설치와 부하를 확인하며 이력자료와 현상그 밖의 이상정보를 사람의 database(두뇌)에 입력한다이 때 인간은 전문지식을 총 동원하여 패턴을 찾고자 하는데 즉유전자분석절대기준에 의한 평가상대적인 상호적인 연관성의 분석분포도시간과 공간의 분석 등을 이용하며 빠짐이 없고 빨리 수행할수록 정확한 결과를 산출할수록 좋은 분석가로서 인정받는다.  여기까지는 언젠가 인공지능이 분석할 때가 올 것이다한 개만 만들어지면 그 파급효과나 전달효과는 매우 빠를 것이기 때문에 어쩌면 순식간에 벌어질 수도 있다그런데 인공지능이 하기 힘들고 해서는 안 되는 것이 있는데 바로 최종판단(final decision)’이다이 것은 전체시스템을 교체하고 생산을 중단하고 측정방법이나 측정결과의 판단대체방법교체시점의 파악 등이 이에 해당되는 예로 볼 수 있을 것이다.
어떤 인공지능도 책임을 질 수 는 없고 책임을 지게 해서도 안 된다왜냐하면 책임에는 권리도 주어줘야 하기 때문이다이 원칙은 설비진단이 아닌 모든 AI의 기본이어야 할 것이다여기에 윌스미스가 주연으로 연기했던 SF영화 중 AI의 인공지능을 가진 로봇의 절대3원칙을 살펴보기로 한다.

 "1. 로봇은 인간에 해를 가하거나 혹은 행동을 하지 않음으로써 인간에게 해가 가게 해서는  된다.

2. 1원칙에 위배되지 않는  로봇은 인간의 명령에 복종해야 한다.

3. 1,2원칙에 위배되지 않는  로봇은 자신을 지켜야 한다"

키워드
AI, 인공지능설비진단진동분석,

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2018년 4월 21일 토요일

상태감시와 예지(prognosis)

상태감시와 예지(prognosis)
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구름베어링의 상태를 감시하고 결함을 찾아내는 절차는 상태감시(Condition Monitoring)의 핵심이자 안전관리와 자산관리의 가장 기본적인 과정이다구름베어링은 회전체의 토오크와 하중을 받으며 고체와 고체사이에 마찰열을 윤활을 통해 가급적 직접적인 접촉을 막아서 방지해야 하는 임무를 가지고 있다이 상태를 파악하여 언제 고장이 날지 언제까지 수명이 유지될 수 있을지를 파악하고 평가하는 것은 과학과 기술을 떠나서 예술에 가깝다고 말하는 이도 있다비록 결함은 여러 분석적인 기법에 의해서 과학적으로 검출될 수 있지만 결함의 심각도 평가는 특히 예술이라 할 수 있을 이유는 저진폭의 신호와 노이즈 그리고 산업현장의 광범위한 다양성이 존재하기 때문이다.


상태평가와 예지

베어링 결함은 낮은 진폭의 신호를 발생시키고 베어링 상태와 반드시 연관되지는 않기 때문에 진폭은 베어링 상태의 신뢰할 만한 지표라고 할 수 는 없다베어링 주파수와 측대역의 평가가 반드시 병행되어야 한다비록 외륜의 결함이 가장 일반적인 결함이라도 가장 심각한 것은 아니다구름요소 및 케이지 결함도 베어링 수명을 단축시키고 예측하기 힘들다따라서 분석가는 유사한 결함을 가진 사례를 경험하여 기계의 결함이 인식된 이후 안전하게 운전될 수 있는 잔여시간에 대한 평가를 가능하도록 한다또한 결함심각도와 관련하여 기계의 형식에 따른 다양한 경험을 쌓아야 한다.
예지(prognosis)란 인간의 잔여수명을 결정하듯이 회전기계장치의 잔여수명을 결정하는 과정이다이러한 기술은 발전이 많이 더딘데 아직까지 베어링 잔여수명을 결정하는 실질적인 방법은 존재하지 않는다결함의 증가률에 대한 불확실성 및 가변성과 결함의 심각도를 평가하기 위해서 사용되는 원격측정기법의 특성 때문에 예지는 매우 어려운 절차이다한가지 예를 살펴보면 결함성장행태의 변동을 밝히는 피로균열전달모델을 사용한다거나 상태를 나타내는 특별한 특성(feature)을 찾기 위해 big data를 이용한다거나 하는 등인데 주된 문제점은 결함신호와 결함크기라 치명적인 결함인가의 연관성이 확연하지 않다는 것산업환경에서처럼 실험실의 결과가 잘 맞는 확률은 아주 적다는 것이 주요한 약점일 수 있겠다무엇보다 산업현장에서의 데이터는 수집이 어렵고 결과와 원인도 너무나도 다양하고 변수가 많다는 것이 한계점이다.

키워드
온라인 모니터링시스템, VMS

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2018년 4월 14일 토요일

상태모니터링 측정시 진동센서의 측정방향과 위치 (HVA, ZXY, INOUT, DE,NDE)

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 없다더욱이 정밀 진단을 한다는 것 자체가 의미가 없게 된다진동측정(상태모니터링설비진단온라인모니터링)을 위한 지점과 방향의 범세계적으로 약속된 이유도 이러한 적절한 측정점의 설정과 정의가 얼마나 중요한가를 의미한다 할 수 있을 것이다다시 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 존재한다계측 제조사 및 실무용어에서 사용하는 용어정비용어와 설계용어, ISO, API에서 사용하는 용어 그리고 연구시험용으로 사용하는 용어가 약간씩 다르다고 어느 하나만 고집할 필요가 없다진동전문가라면 이를 모두 알고 있어야 진정한 전문가이다.
각 용어에 대한 설명과 차이점에 대해서 정리해 보았다회전기계의 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 것이다따라서 그 위치가 가지고 있는 특성(분해조립이 잦은 위치커플링이나 기어박스를 기준으로 양쪽 또는 한쪽에 배치되어 있다는 점하우징 자체도 움직인다는 점구름베어링의 경우 축의 진동을 점 또는 선접촉에 의해 전달받는다는 것)을 이해하고 있어야 한다는 것이다.



측정위치단어
설명
부가설명
Horizontal(H), Vertical(V), Axial(A)
수평수직축방향
수평으로 설치된 기계(shaft;축과 평행인방향을 축방향(A)으로 하고 지면에 수평으로 축방향과 직각인 방향은 수평(H), 지면방향으로는 수직(V)방향으로 한다.
수직으로 설치된 기계(shaft;축과 평행인방향을 축방향(A)으로 하고 지면에 수평으로 직각을 이루는 두 방향을 수평(H), 수직(V)방향으로 한다이 때 배관의 유로 흐름에 수직인 방향을 주로 수평(H, X)으로 하고 유로 흐름방향을 수직(V,Y)으로 한다.
X, Y, Z
3축방향센서방향

현장용어(ISO)
-축방향을 Z로 하고수평은 X, 수직은 Y (XYZ= HVA)
연구시험용어(센서제조사계측 및 물리학)
-측정면에 수직인 방향(Z), 이때 상향;수직은(X), 나머지 평행방향,수평은(Y)로 한다(ZXY= HVA)
Inboard, Outboard
부하측(DE), 반부하측(NDE)
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.

최근에는 3축센서의 사용이 많아 지므로 더욱 이 방향에 대해 주의가 요구된다잘 못 측정이 이루어 지면 전혀 다른 방향으로 분석과 진단이 진행되기 때문이다다음은 기타 진동측정위치의 설정에 참조할 사항에 대해서 정리하였다.

   (1) 진동 측정 위치는 베어링베어링 페데스탈혹은 근접한 계측이 용이한 케이싱 외부 등을 선택한다발판 난간 등 국부적인 강성 부족으로 진동이 증폭되는 위치는 피한다.
   (2) 수평 회전기계에서는 수평수직의 2 방향으로부터 계측한다혹은 직각 2 방향이라면 경사진 방향(위상)으로부터도 좋다.
   (3) 수직 회전기계에서는 평면상의 두 방향(동서남북)으로부터 측정한다이 계측을 높이 방향으로 옮겨 가며수 개의 위치에서 측정하여 가장 높은 값을 나타내는 위치를 이후의 간이 진단 측정위치로 한다.
   (4) 측정위치와 방향(위상)은 측정치 기입용지에 화살표 등으로 명기한다특히 측정위치 및 측정방향에 관하여 구두 혹은 문서에 의한 지시만으로는 매우 틀리기 쉬우므로확실하게 기기의 도면에 측정위치 및 측정방향을 기입하는 것이 좋다.

키워드
진동센서가속도센서, Acceleration, Accelerometer, 진동측정방향진동측정위치, Horizontal, Axial, Inboard, 커플링, DE, NDE, 부하측 진동

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2018년 3월 31일 토요일

설비진단이란? (설비예지보전- 설비보전의 방법)

설비진단이란(설비예지보전설비보전의 방법)
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사람이 몸이 아파서 병원에 가면 의사는 진단을 하기 전에 여러 가지 검사를 한다엑스레이청진기심전도혈액검사 등.. 그 다음 몸이 어디가 이상이 있는지 판단하고 조치를 취한다심장을 가진 사람을 진단한다는 것은 회전하는 기계를 진단하는 것과 비교할 수 있다기계를 진단하는 기술있을까이것이 바로 회전기계의 설비진단이다그리고 자격을 가진 진단분석가가 있다.

설비진단(Machine fault analysis; Health analysis)

설비진단이라는 용어는 국내에서는 2000년대 이후에 비로소 자리를 잡았다고 볼 수 있다.  풀어서 말하면 '회전기계의 결함분석'이라고 할 수 있지만국내에 이 종류의 기술이 처음 도입된 시기인 1990년대 중반에 국내 수입업체들이 번역하면서 만들어 낸 용어였고 국내 소음진동공학회에서 만들어진 설비진단강습회설비진단자격인증원이 창립된 후로 용어가 정착된 것으로 판단된다.
어쨌든대한민국의 설비진단 관련 선구자 들은 용감하게도지금도 그렇지만국내에 이 용어를 근거로 계측기 판매영업을 하기 시작함과 더불어 고급 설비진단 엔지니어링 기술들도 도입하였다
설비진단의 개념은 주로 장치산업(화학플랜트시멘트제지철강전력 등 연속기계 시스템인 플랜트로부터 제품을 양산하는 산업을 말함)에서 적용하기에 매우 적합하여 설비진단이라는 단어 대신에 다른 용어 (회전기계진단 또는 기계진단)를 사용하기도 하였으나 지금은 많은 사람들로부터 대명사로서 인식이 되었고 오히려설비라는 단어를 가장 많이 사용하고 있는 건설산업에서는(보일러공조배관 등을 말함설비진단이라는 용어에 익숙하지 않다.
이 설비진단은 플랜트 내에서 존재하는 수많은 회전기계(모터 및 터빈엔진 등으로 구동하는 기계 조합)들 즉, "살아서 가동하고 있는 기계"들을 진단하고 원인을 해결하여 수명을 증진시키는데 그 목적을 두고 있는 분야(PDM)에서 중요한 역할을 담당하고 있다왜냐하면 PDM(예지보전)을 위해서는 사람을 진단하는 것처럼 상세하게 설비(기계)의 현재상태를 가장 잘 파악해야 하며 다음과 같은 많은 측정장비와 진단기술(설비진단기술)이 근본이 되어야 하기 때문이다(진동윤활초음파열화상온라인모니터링레이져 얼라인먼트발란싱전류분석 등).


키워드
PDM, 예지보전설비진단진동기계진단.

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2018년 3월 24일 토요일

신호 필터(Filter)

신호 필터(Filter)
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텔레이젼에서 화면이 노이즈가 많고 화상이 고르지 못하면 노이즈가 있다고 했다전기통신 기술자는 안테나를 세우거나 케이블에 ‘Noise filter’를 장착하고자 하는 방법을 취한다그러고 난 후에는 화면에 깨끗하고 음성이 맑게 들린다복잡한 신호에서 원하는 신호를 추출하려면 주파수(Frequency)로 판단하여 신호를 필터링(filtering)을 하게 되면 된다잡음의 주파수를 제외해도 되고 원하는 대역만을 추출해도 된다그 주파수가 저주파이면 저주파를 통과시키고 고주파가 마음에 들지 않으면 고주파를 제외하면 되는 것이다그러나 실제로 원인이 되는 노이즈를 알지 못하거나 그 영역이 혼선되어 있으면 여간 까다로운 작업이 아니다물론 진동으로 온라인모니터링을 하는 상시 감시시스템에서도 마찬가지이다노이즈를 알람신호로 볼 수는 없으니 말이다.



Signal filter processing

AD변환(ADconverter)시 발생하는 Aliasing의 신호를 거르는 단계를 ‘Anti-Aliasing filter’라고 했다이 것은smapling전에 Low pass filter를 사용하는 것으로 주의점은 이름에 있는 ‘low’를 통과(합격)시킨다는 것이다는 것을 명심한다잘못하면 그 것만 제외시킨다고 혼동할 수 도 있기 때문이다따라서 이 필터에 대한 정의는 긍정적인 사고가 원칙인 유럽의 용어사용을 근원으로 한다진동파형 신호 측면에서 살펴보면 어느 범위의 주파수 성분을 차단하고 나머지 부분만을 통과시키는 것을 필터 처리(filtering process)라 하고이 때 차단하는 주파수를 차단 주파수(cutoff frequency)라고 한다이 필터의 종류는 다음과 같다.

  ¨ 저역 통과 필터 (Low Pass Filter) : 주파수가 낮은 성분은 그대로 통과높은 성분은 차단한다.                 
  ¨ 고역 통과 필터 (High Pass Filter) : 주파수가 낮은 성분은 차단선정된 주파수이상만 통과시킨다.                 
  ¨ 대역 통과 필터 (Band Pass Filter) : 하한 주파수에서 상한 주파수까지의 주파수 성분만 통과.
  ¨ 대역 차단 필터 (Band Reject Filter, Notch Filter) : 하한 주파수에서 상한주파수까지 성분만 차단

여기서 주의할 점은 대역통과 필터의 특성은 사각파형 모양이 되는 것이 이상적이다그러나양 끝의 주파수가 차단주파수폭이 대역폭 (Bandwidth) 으로 될지라도 실제로 산 모양 의 특성이 되기 때문에 통상 3 dB 저하하는 주파수의 양쪽구간을 감안하여 통과 대역폭(Bandwidth)을 설정 하게 된다.

키워드
Filter, band pass filter, low pass filter, Alasing, 에일리어싱샘플링, AD컨버터노이즈필터차단주파수, cut off frequency

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2018년 3월 17일 토요일

동기화 시간 평균(Synchronous time averaging)

동기화 시간 평균(Synchronous time averaging)
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모든 평균화 기법들은 대체로 트리거(trigger)에 의한 이벤트인가아닌가?로 구분할 수 있다이러한 트리거 이벤트에 의한 평균화를 동기화평균(synchronous averaging)’이라고 한다이 경우에 트리거 신호에 따라서 윈도우가 시작되고 그 틀에 맞춰 신호의 취득이 이루어 진다트리거 신호와 진동신호간의 위상관계 등을 알아낼 수 있고 tach펄스에 의해서 주파수 그래프에 표시할 수도 있는데 이를 오더트랙킹(order tracking)’이라고 부른다이 경우에는 주파수가 변화하더라도 그래프에는 order(차수)와의 관계만 표시되는 특징이 있다.



Synchronous time Averaging(동기화 시간평균)
샘플링요율(sampling rate)은 최대주파수(fmax) 2.56배를 한 것으로 다시 샘플수는 라인수에 2.56배를 한 것과 같다시간 평균화는 주파수도메인에서 수행된다잡음과 신호는 모두 평균값으로 평균화된다신호가 한 번 약간다르게 변화한다면 주파수에는 ‘skirt’효과로 광대역 주파수군에 편입된다아주 비슷한 주파수군 들도 이렇게 포함되어 함께 표현된다. ‘동기화시간평균(synchronous time averaging)’은 트리거에 의해서 주파수도메인이 아닌 time domain에서 수행하는 평균화를 말한다. 이렇게 되면 노이즈의 발생을 편입하는 것이 아니고 원천적으로 비동기화(non-synchronous)성분을 차단한다예를들어30Hz tach 펄스로 트리거하여 10배 차수(10X TS)의 진동을 보려한다면 최소 30*2.56*10=768Hz의 샘플링 rate를 설정하여야 한다이 경우에 tach펄스에 동기화되지 않은 모든 요소는 ‘0’으로 평균화될 것이다이 밖에 샘플링 rate tach 펄스에 묶여 있기 때문에 주파수로 변환하더라도 작은 변화의 주파수들이 skirt효과에 편입되는 것 같은 현상이 아예나타나지 않는다.
동기화시간평균은 아주 작은 진폭을 가진 신호나 다양한 회전수들이 함께 나타나는 기어박스, roll머신 등에 유용하게 사용할 수 있다특히 특정 주파수만을 관찰하고 싶어서 그 이외의 잡음으로 고려하는 비동기성분을 제거하려 할 때 아주 효과적이다응용하여 각 요소들을 분리하여(각 회전수에 다른 tach 펄스측정된 결과로 에너지의 분배를 파악할 수 도 있다.

키워드
평균화신호처리잡음제거진동신호, Averaging, synchronous, skirt효과

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2018년 3월 10일 토요일

Crest factor(CF, 융기인자)

Crest factor(CF, 융기인자)
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원신호(Raw data)의 근원이 되는 시간파형신호(waveform)은 어떤 형태로도 변환할 수 있는 시간-진폭의 그래프로 표현된다이 시간파형의 형태는 규칙적 또는 불규칙인 것으로 구분할 수 있으며 통계적인 것 비통계적인 것으로 또한 구분될 수 있다그런데 이 시간의 형태를 조금 더 세밀히 관찰해 보면 뾰족한 것과 뭉툭한 것도 구분해 낼 수 있는데 이러한 신호의 특징은 충격이 있는가 없는가를 확인할 때 사용된다면 아주 유용할 것이다베어링이나 기어의 고체와 고체간이 닿아 발생하는 충격신호처럼 말이다.



Crest factor(CF)
뽀족한 제일 꼭대기 부분을 ‘peak’라고 하며 위로 불쑥 
튀어나온 형상을 ‘crest(隆起)’라고 한다.  신호의 형상만 가지고 판단한다면 둥근형태의 정현파(Sinusoidal wave)는 이상적인 파형으로 매번 소개되며 제일 위는 피크로 에너지의 면적개념(RMS)는 피크의0.707배로 나타낼 수 있다여기서 CF는 다음과 같이 정의된다.

Crest factor (CF)= Peak / RMS


고체와 고체간의 점 또는 선접촉에서는 자연적으로 
충격(Impact)이 발생하게 되고 예를들면 베어링과 결함부위와의 마찰기어와 기어간의 접촉불규칙적인 충격에서 RMS보다 높은 Peak가 관찰된다.  , CF값이 높으면 충격이 높게 관찰되는 파형이라는 것이다실제로 이 파라미터는 진동의 결함을 모니터링하는데 사용된다경험적으로 채집된 waveform CF값이 ‘5’이상 넘을 경우에는 좋지 않은 상태(장기간 사용이 불가한 가혹한 충격진동이 관찰되는)로 판단할 수 있다.
그러나 모든 현장에서 결함의 근원을 CF로 잡아낼 수 있는 것은 아니다복잡한 기계인 경우에는 CF로 그 상태를 표현하기에는 부족하며 유사한 기능인 ‘Kurtosis(첨예도)’, 고주파의 stress wave envelope필터링하여 표현한 demodulation, Peakvue 등으로 다양한 기준을 적용하여 진단한다참고로 CF의 역수를 ‘form factor’라고 하여 정현파에 가까운 정도를 가늠할 때 사용하기도 한다.

키워드
베어링진단진동신호첨예도, kurtosis

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2018년 3월 3일 토요일

회전속도의 측정

회전속도의 측정
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회전기계는 원동기(모터터빈내연기관)로 인한 회전력()을 이용하여 다양한 방식으로 활용되고 있다회전기계의 성능과 규격은 회전수와 관련되어 있는데 주로 유체용량플랜트내 공급동력전원설계 등과 더불어 회전수는 반드시 알고 있어야 하는 정보이다그래서 원동기에는 RPM(분당회전수)이 직접 표기되어 있다진동을 이용한 설비진단에도 물론 회전수 정보가 필수적이다단일 회전수로 구동되는 설비는 원동기에 적힌 정격회전수로 현재의 회전주파수를 추측할 수가 있으나 가변속 설비 및 수송기계(철도자동차철강항공)와 공작기계 등에서는 현재의 회전수(RPM, Hz)를 직접 측정할 수 있어야 이후의 분석이 가능하다.


Encorder, RPM센서, Tachometer, key phasor

회전수를 측정하는 방법을 부르는 센서의 명칭은 Encorder, RPM센서, Tachometer, key phasor등으로 부르고 검색할 수 있다.

우선자동제어생산현장에서 가장 많이 사용되는 ‘encorder’는 회전시 회전수와 회전자의 위치(phase)를 파악하여 문개폐개폐정도생산속도제어방향과 수준등을 파악할 때 사용하며 대체로 작고 다양한 형태와 다양한 정밀도를 산출한다.

RPM센서는 반복 정보가 필요한 회전하는 기계요소 표면에 반사판을 부착하여 적외선과 반사광의 횟수로voltage가 발생하는 pulse의 회수를 읽는 원리이며 다른말로 ‘tachometer’라고 부르기도 한다대체로 정밀도가 그렇게 높지는 않고 광신호가 송수신가능한 깨끗한 지역에 설치하며 설비진단 진동분석을 위해 설치가 간편하고 가격이 저렴하여 필요한 정보의 취득전원의 적용편리성에서 회전수를 진동신호와 같이 취득하는 방법으로 가장 많이 사용된다.

반사판이 불리한 밝은 현장지저분한 현장이라면정밀도가 높고 내구성이 좋은 센서를 원한다면‘proximity probe type, KEY phaser’를 사용하면 된다이 것은 ‘eddy current’의 원리를 이용한 것으로 초기설치를 감수하고 회전체가 도체라면 최고의 방법으로 볼 수 있다.

이러한 최전수 측정센서들을 이용하여 회전수를 산출하면 그 결과를 이용하여 타공정에 이용되는데 생산량부하율이동상태 등으로 활용되는 것이 그 예이며 분석용으로 사용되는때는 진동설비진단에서 ‘1xTS, 1xRPM’등으로 기준 회전수로 이용하여 기계의 질량불평형(Imbalance), 축정렬불량(Misalignment), 기계적이완(Mechenical looseness)’등의 진단의 결과를 산출할 수 있는 것이다.
그런데 경험상 여기서 회전수센서의 사용에 주의할 사항이 있는데 설치와 신호의 셋팅에서 매우 정확히 확인하여야 한다왜냐하면 대체로 pulse 데이터를 신호로 사용하는데 세심한 조절이 필요하고 설비의 재가동이 어려운 현장이라면 자칫 회전수의 취득오류로 인해서 이 것에 trigger가 설정된 진동신호나 압력 및 온도신호의 취득장치까지 연이어 전혀 시동도 못할 수도 있기 때문이다.

키워드
Trigger, 트리거진동 트리거회전수센서, RPM센서, tachometer, 타코스트로보스코프키페이져, Key phasor

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2018년 2월 17일 토요일

진동센서(접촉형)의 측정방향과 위치 (선정방법)

진동센서(접촉형)의 측정방향과 위치 (선정방법)
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계측기와 진동센서가 있더라도 막상 대상 구조 또는 설비(기계)의 진동을 측정하자고 하면 어떤 위치에 어떤 방향으로 센서를 부착하고 또 데이터를 취득해야 하는 것인가막막할 수 있다.  여기에는 사실 많은 이론적이며 경험적인 근거가 있는 선행지식이 있어야 한다계측기나 센서의 선택과 설정도 중요하지만 제 위치에 측정이 되지 않은 데이터는 오류진단을 내기에 근거가 되기 때문이다줄여서 답을 말해보라면 최고진동상태(위치방향거동)를 잘 읽을 수 있어서 평가가 가능하고 안전한 지점이라면 정답일 것이다.


진동측정위치 선정방법
실제로 현장에서 당면한 경험적인 측정기본사항 정리하였다.

1. 위치설정기본사항
-문제가 되는 방향과 지점의 설정 (기계는 방향성을 가지고 진동한다따라서 우선 진동이 가장 높고측정결과가 치명적인 방향을 확보한다또한 최고진동구조의 모드(mode)를 파악하여 절점(node)이 아닌 지점 중 측정이 가능한 지점을 선택한다.

-측정지점이 추정된 진동원인을 잘 파악할 수 있는 지점(기계내부구조내부의 베어링 및 회전마찰이 발생하는 위치에 가장 근접한 부위)

-강성이 높은 지점(강성이 약하거나 진동이 관심이 없는 우천방지용 cover, 안전보호대 등의 측정은 무의미하다반면에 진동이 전달되지 않는 지점은 감쇠가 크므로 또한 무의미하다.)

-안전한 지점(간접위치로 측정해야 함)

2. 회전기계 진단시 기본측정위치

- component별로 DE(Inboard), NDE(Outboard) 측의 위치를 선정(최소한 4곳으로 측정하되 이 것은 각각의 기계요소는 서로 다른 크기의 진동을 가진다는 것 때문이라는 것에 유념한다.)
-각 위치의 방향을 측정(각 방향은 중요한 거동의 근거가 된다기본적으로 수평식수직 고정상태의 배열일 경우에 최소한 12포인트가 되며 회전기계는 수직고정이므로 수직이 진동이 다른 방향보다 작은편임 등의 확인방향은 정렬불량이완공진축휨 등의 확인에 중요한 근거가 된다.)

-최고진동을 나타내는 지점(평가에 용이하다그러나 강성이 강한 곳베어링 하우징 등을 선택해야 한다.)
-안전한 지점(회전부위는 매우 위험하다측정기 및 케이블에 끌려 같이 회전될 수도 있다.

-상시모니터링(On line monitoring)위치와 유사한 근접지점(비교용이), 정기적인 측정을 위해 마킹된 같은 지점.

-3축센서이용 가급적 모든 방향

-추가지점(pipe duct입출지점기어박스 각축의 입출지점, foundation 및 구조)

키워드
진동센서가속도센서, Acceleration, Accelerometer, 진동측정방향진동측정위치, Horizontal, Axial, Inboard, 커플링회전기계

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