상태 모니터링용 진동경사온도센서- 방폭방수 적용 사례-TNK

 상태 모니터링용 진동경사온도센서- 방폭방수 적용-TNK

모니터링용 진동온도경사센서는 어떤 위험한 지역과 상황에서도 그 역할을 다해야 합니다. 일반적 센서에서는 지킬 수 없는 방폭이나 방수의 특성은 인증을 취득하기도 어렵고 가격도 높습니다. 그런데 방폭/방수처리가 된 진동경사온도센서가 바로 있군요. 러시아는 강한 것 알아줍니다.

방폭방수 진동온도경사센서의 장점

-      위험 지역에 맞는 영역대로 보호된 진동센서

 (예: 중화학, 군사용 방폭지역 중요설비 또는 보조설비 감시용 센서, 수자원댐의 수문 등 수중감시용센서)

-      상태모니터링용 기본센서에 최적, 디지탈 출력(modbus, 485), 다양한 값으로 출력.

-      안정성, 편리성, 합리적 가격대.

        

(진동-변위,속도,가속도, 경사, 온도……………방폭방수)

2000㎛, 1000m/s², 1000m/s, -60 to 80℃, ±2°, 1000Hz, MTBF 40000hr, 1W, IP65/IP68,  0Ex ia IIC T5...T6 Ga X ------고정밀이 아닌 high protection용 이 것으로 존재를 증명할 수 있습니다.

다음의 용도로 사용

-      중요 위험지역, 방수방폭지역 회전기계 하우징 케이싱진동 감시용 진동경사온도센서

-      설비모니터링관리 (정유 중화학공장, 식품제조, 수자원, 군사용, 조선, 가스제조 사업체)

 

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실사진 ODS+ 진동비젼 데모1-DragonVision-EI

 실사진 ODS+ 진동비젼 데모1-DragonVision-EI

진동현상은 실제로 아주 빠르게 움직이므로 볼 수 없다는 관념, 이제는 없습니다. 사진을 찍고 그 위에 측정한 진동값을 입력하게 되면 움직이는 사진을 확인할 수 있습니다. 이 것을 ‘Real Life ODS(실사진 운전중변형형상)’라고 합니다. 기존의 것은 복잡한 컴퓨터모델링을 하고 그 위에 측정된 값을 입력하였지요. 바로 이 것이 없어진 겁니다.  이제는 모델링이 없어도 사진이 움직입니다.

 

Dragon 진동비젼을 통한 실사진 ODS의 사례

! 사용방법:  사진찍기  ->진동측정하기  ->측정값을 사진에 입력하기  ->진동을 보기!

진동이 발생하고 있는 기계, 구조, 건물 등을 진동 동영상으로 볼 수 있습니다.  DragonVision기술로 진동을 카메라로 촬영하거나, 사진에 진동을 입력하여 화면으로 보이는 진동을 분석하고 문제점을 찾을 수 있습니다.

다음의 용도로 사용

-      진동원 거동 및 분석 (자동차, 정유 중화학공장, 제지, 전력, 가스, 에너지, 시멘트, 공작기계, 식품제조, 전자생산, 조립생산, 자동차, 조선 관련 사업체, 로봇, 반도체)

-      진동진단, 설비진단 (Motor, Turbine, Pump, Compressor, Roll, Bearing, Fan, Blower, Generator, Paper, Petrochemical, Machine tool, Ship, Cement, Tire , Robot, Automobile, 건설현장, 학교, 연구소)

 

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공해진동

 공해진동

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소음과 진동은 사람이 불편해함이 우선이기 때문에 법률(소음진동관리법 등)로 그 방침이 지정되어 있다. 그러나 소음은 사람이 대상이 되는 것이 분명 맞을 지라도 진동은 사람보다 기계가, 다시 말하면 환경보다 기계가 우선 주체가 되어야 한다는 관점이 많다. 따라서 환경부 법규에서 적용되고 있는 진동은 ‘공해진동’으로 국한되므로 이해하고 사람의 정온 측면에서 파악해야 할 필요가 있다.

 

공해진동의 정의와 영향

공해진동이란? 사람에게 불쾌감을 주는 진동으로 목적을 저해하고 쾌적한 생활환경을 파괴하며 사람의 건강과 건물에 피해를 주는 진동으로 주파수 1~90Hz, 진폭 60~80dB(진도계 Ⅰ~Ⅲ), 진동의 역치 55±5dB(ref: 10µm/s²)의 특성을 갖는 진동영역을 말한다. 진동의 영향(주파수와 과도한 진폭, 과도한 공해노출)을 감각, 생리, 신체의 측면에서 정리하면 다음과 같다.

감 각	생 리	신 체
6Hz: 허리, 가슴 등에 통증, 13Hz:머리 안면의 볼 및 눈꺼풀 4~14Hz: 복통 9~20Hz: 대소변, 무릎에 탄력	12~16Hz: 후두계 및 발성에 지장 1~3Hz: 호흡이 힘듦 순환계: 맥박수 증가	3~6Hz:신체에 심한 공진 20~30Hz:신체 2차 공진 전신진동: 차량운전자 국소진동(국부적 혈액순환장애 Raynaud현상): 광산, 조선공의 착암기 에어해머, 그라인더 사용자

 

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진동, 인간과 진동, 진동감각, , 주파수, 공해진동

 

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진동의 절연

 진동의 절연

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일반적으로 진동이 심하면 제일 먼저 고무나 종이, 스펀지 등을 사용하여 잘 전달이 되지 않거나 꽉 잡아서 고정하는 방법을 사용한다. 이 것을 과학적으로 풀이하면, 주어진 가진 조건하에서 계의 동적 응답을 줄이기 위해 진동하는 질량(또는 장비, 장치)과 가진원 사이에 탄성부재(절연자)를 삽입하는 것으로 이 것을 ‘진동절연’이라 한다. 한마디로 진동을 줄이기 위해 차단하는 방법으로서 이 진동절연은 크게 수동식절연(금속스프링, 코르크, felt, 공기, 고무)와 능동절연(센서-신호처리-액츄에이터시스템)으로 나눌 수 있다.

 

진동절연의 구분

진동절연은 절연의 주체에 따라서 가진 진동의 전파를 막거나 외부진동으로부터 보호하는 양면성이 있다. 진동절연의 구체적 예를 들어 설명한다.

 

진동절연의 방법	구체적 예
강체기반의 절연	지지부에 전달되는 힘의 감소(불평형->탄성지지), 질량에 전달되는 힘의 감소(질량에 민감한 장비, 기계)
주변으로부터의 진동원 절연	지지로부터 전달률(회전불평형->지지부로 전달력감소), 1자유도
탄성지지대에 설치된 진동절연	2자유도 탄성지지, 동흡진기유사, 선박탑재터빈, 비행기탑재 엔진
부분적으로 유연한 지지대	땅 위에 놓인 콘크리트 상판설치, 토질의 스프링 질량감쇠 감안
충격절연	해머단조, 프레스, 타격, 폭발(충격절연은 큰 값의 진동수비와 넓은 진동수 범위에서 수행되어야, 일반적으로 진동절연과 상충될 수도 있지만 변위와 속도를 작게 한다. F=kx+cv )
능동진동제어	센서-액츄에이터의 시스템과 충격스펙트럼을 이용한다.

 

키워드	확성기의 원리, 방진, 진동전달률, 래깅, 진동차단, 진동절연

 

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커플링과 커플링현상 (Coupling)

 커플링과 커플링현상 (Coupling)

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기계의 상태를 파악하는 방법으로 ‘설비진단’이라는 용어도 있고 ‘기계진단’이라는 용어도 사용한다. 딱히 구분할 수 없으니 설비진단은 거의 기계진단으로 대체할 수 있다. 기계는 ‘machine’으로 설비는 ‘application’ 혹은 ‘equipment’로 번역할 수 있는데 그러면 모터로 구동하여 조립된 펌프인 모터-펌프도 기계로 부르고 모터 자체, 단일체도 기계로 말하므로 도무지 용어의 정립이 어렵다. 따라서 영어권에서는 이것을 명확히 하기 위해 단위형 설비(예: 모터+펌프)를 ‘equipment’로 그 구성요소를 각각 ‘component’로 명확하게 구분하여 부르고 있다. 또 한가지 이론과 실무에서 서로 혼용되는 용어로 ‘커플링’이 있다.

 

Coupling & Coupling effect

위에서 말한 설비의 각 기계 구성요소인 구동부(모터, 터빈, 내연기관)과 피동부(펌프, 팬, 압축기 등)를 연결해 주는 또 하나의 구성요소를 ‘커플링’이라고 한다. 이 커플링의 종류로는 직결플랜지, flexible, jaw, 고무, 기어, 벨트, 체인, 마그네틱 등이 있다. 이 단어는 기계를 조금만이라도 알고 있는 사람이라면 쉽게 접할 수 있는 부품이자 구성요소이다. 특히 진동분야에서 얼라인먼트의 중요성과 커플링 자체가 문제가 되어 진동이 발생하는 경우도 잦다.

한편 진동소음분야에서 같은 단어를 사용하는 용어로 ‘커플링현상’이 있다. 이 것은 ‘연성’으로 번역할 수 있다. 실제로 기계는 1자유도만이 아닌 각 XYZ축 그리고 각 축당 회전이 포함된 6자유도의 해석이 적당한데 각 자유도의 진동원인이 타 5자유도의 진동에 간섭하고 영향을 주는 것으로 이를 연성(coupling)효과라 하는 것이다. 한마디로 여러가지 원인이 조합되어 해석이 복잡한 거동을 의미한다.

이런 연성이 빈번하면 예측과 거동이 매우 제어하기 어려우므로 비연성지지를 위한 방지설계가 필요하다. 즉, 각 좌표면을 대칭위치로 하고 지지강성축의 각 방향을 기계의 관성주요축에 평행하게 해야 한다는 것이다.

 

키워드	커플링, 커플링형상, 얼라인먼트, 자유도, equipment, component, application, machine

 

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한눈에 사례 3 펌프

 한눈에 사례 3 펌프

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사례요약 3-펌프

설비진동진단사례를 현상에 따라 한눈에 요약하였다. 체크하면서 패턴을 확인하며 학습할 수 있다.

번호	진단의 문제	현상	비고
1	보일러급수펌프, Rotor자려진동	1480rpm, 5단, balance piston자려진동, 톱니형(serration) balance piston형상은 2-3단 펌프에 적합	Balance piston 형상교체 swirl brake도입
2	다단터빈펌프 0.75X	5800rpm, 정격토출량의 50%에 이르면 0.75x의 비동기진동소음 증가	3원호 베어링으로 변경, 축강성증가(wearing형상변경 groove씰에서 평행환상씰로.)
3	펌프 2x, 3x	2900rpm, 베어링지지대(pedestal)부식,	정렬불량->오일씰손상->누수->베어링손상->진동증가
4	캔드펌프 스러스트 looseness	1x증가 500Hz고주파 증가, envelope(5~10kHz)->500Hz demodulation 1x, 2x, 3x, 4x.	스러스트와셔와 카본링의 접촉
5	보일러급수펌프 looseness	1x->하모닉 점점증가, plate고정볼트 8개부서져	커플링축교체(커플링 너트도 풀려)
6	펌프 lock너트와 looseness	2개월사이 2~3배 상승 수직방향 harmonics
7	원심펌프 자려진동 250Hz	Balance piston(자기발란스)의 스러스트베어링 축방향자려진동->파이프진동->flange피로파괴	Balance device제거(일반 thrust bearing채용), 파이프에 질량설치 파이프교정, 배압증가
8	펌프의 축굽힘	3550rpm, 저주파진동크고 축방향높다. 1X높고 2X, 3X위상일정.
9	원심펌프 기어커플링 치마모	2X증가, 정비시 축정렬 좋으나 정렬불량현상(내측베어링정렬불량?, 나쁜커플링?, 축굽힘?)	Locked coupling(커플링고착) 임의의 정렬불량 보상 불가능한 상태
10	보일러급수펌프 pedestal공진	4250~5200rpm, 0.5x, 분수동기진동, tilting pad,축정렬불량, pedestal+0.5X공진	베어링지지대 추가보강 축정렬

 

키워드	1X, 스펙트럼, 진동분석, 설비진단사례, 진동진단, 사례요약

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무선센서 wireless 모음 – for 모니터링

 무선센서 wireless 모음 – for 모니터링

 

 

TEL: 02-6480-9991  sales@astint.co.kr    Copyright. 에이에스티(AST) www.astint.co.kr

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진동교육, 진동계측기, TPI, 진동진단, EI, phantom, wiser, acoustic cam, 가진기. 진동측정, RPM센서, 진동계, 무선진동계, 경향관리

다음의 용도로 사용

-      중요기계 및 설비, 건물, 구조, 생산 상태기반모니터링

-      실시간 데이터 레코딩, 전송

-      유지보수기록 및 진동진단(원격, 관리, 분석)

-      설비, 생산, 품질관리 (공작기계, 식품제조, 전자생산, 조립생산, 자동차, 조선 관련 사업체 정유 중화학공장, 제지, 전력, 가스, 에너지, 시멘트 외)

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

 특징

-      다양한 센서 라인업

-      진동(정밀, 3축, 호환), 전류, 일반신호, 온도, RPM

-      무선 Wireless

-      Long term battery (Min 2yr~ Max 9yr)

-      Spectrum, Octave trend 다양한 그래프

-      IP67방수

-      설치간편

-      특성화모니터링(진동, 온도, 전류, 회전수, 기타 신호류)

-      합리적 가격대, 필요시 지속적 추가구매

-      자유로운 저장방식선택(개인 데이타베어스, 클라우드, 기타)

 

AI의 핵심은 비교원리

 AI의 핵심은 비교원리

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대한민국사람의 성공 원동력은 쟁과 그 것을 극복한 불굴의 의지라고 생각한다. 이렇게 생각하는 이유로 나는 교육열을 제일 먼저 말하고 싶은데 특히 어머니들의 교육에 대한 경쟁심리는 ‘비교’를 통해서 각고하고 노력하여 우위에 세우려 하는 일류주의가 있지 않을까… 인공지능(AI)은 사람보다 똑똑하지는 못하지만 사람과 다른 완벽한 기억력과 정확성이 있다. 그리고 일단의 목표는 사람과 같은 판단을 할 수 있는 것일 것이다. 따라서 이러한 비교에 대한 이야기는 분석과 분류를 통한 인공지능의 원리와 비유하여도 그 핵심이 통하는 바 있다.

비교를 통한 러닝 그리고 분류

인공지능이 인간의 편의성을 추구하기 위해 기계의 결함을 진단하고 예측하는데 많은 연구가 진행중이다. 기계의 결함진단은 모두 전문가가 했던 영역으로서 기존의 다른 영역처럼 비전문가의 영역(노동집약)의 경우와 다르다.  이를 위해서는 전문가가 하고 있는 분석, 진단, 분류의 과정인 핵심영역을 학습해야 하는데 여기서 사용되는 기본적인 학습원리는 바로 ‘비교’이다. 이 것을 살펴보면 수많은 레이블(명제에 대한 해답)을 제시하여 고장과 정상을 비교하거나 규칙과 불규칙 등을 비교하여 절대적인 기준에 맞춰 분류하거나 또는 과거와의 패턴인 시간적 상대적 기준에 비하여 또는 유사패턴과의 비교군과 견주어 분류(Classification)한다. 특히, 특성화(featuring)가 어려운 경우에 deep learning을 통해 특성화를 수행하는데 그 주요한 방법도 역시 이미지화의 비교에 근거한다.

급속도로 발견되어 발전되고 있는 인공지능은 물론 분석, 분류되어 예측하는 것이 목표이지만 아직 인간의 중요 비교성능은 따라갈 수 없는 이유가 있다. 바로 측정 및 센서분야 같은 선결되어야 하는 기본조건은 하드웨어이기 때문이다. 분석과 예측은 데이터를 기반으로 한 학습의 결과인데 데이터가 아직 인간이 수집하고 있는 수준에 이르지 못하고 있다. 즉, 데이터를 AI에게 인간이 떠 먹여야 한다는 것이다. 예를 들어보면 이렇다. 수와 단어는 판단하지만 냄새를 데이터화 하기가 완벽하지 않아서 글자, 표정, 소리로 알려주어야 한다. 덥고 축축한 것은 분석할 수 있지만 맛과 분위기는 데이터화할 수 있는 센서가 없다. 무겁고 흔들리고 시끄러운 것은 구분하여 예측도 가능하지만 고장인지 아닌지 판단하는 기준도 생산, 정치, 경제, 시점 등의 판단에 따라 때때로 다를 수 있다. 결론을 만들려 우리가 센서만 개발하면 된다고 하고 있지만 잘 생각해보면 센서의 능력 이외에도 또 다른 무엇이 있는 것이다. 그 것이 무엇일까?  

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