진동은 어떻게 측정됩니까?
이 섹션에서는 이러한 질문에 답할 것입니다.이 섹션을 읽은 후에는 다음을 수행 할 수 있습니다:
- 모니터링해야 할 기계 인식
- 진동 센서 장착 방법 이해
- 측정 매개 변수 설정 방법 결정
- 체계적인 방법으로 측정하기
모니터링이 필요한 기계는 무엇입니까?
모니터링할 기계를 결정할 때는 중요한 기계를 다른 기계보다 우선해야 합니다. 이것은 사람들의 건강을 모니터링하는 것과 거의 같습니다. 완벽하게 건강한 사람들의 건강을 면밀히 모니터링 한 다음 진정으로 필요한 다른 사람들의 모니터링을 포기하는 것은 부적절합니다. 기계의 상태를 모니터링 할 때도 동일하게 적용됩니다.
일반적으로 예기치 않은 비용이 많이 드는 문제를 피하기 위해 다음과 같은 중요한 유형의 기계를 정기적으로 모니터링해야합니다:
나.생산 또는 일반 플랜트 운영에 중요한 기계
다.자주 피해를 입는 것으로 알려진 기계
라.신뢰성이 평가되고 있는 기계
마.인간 또는 환경 안전에 영향을 미치는 기계
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악기는 어떻게 작동합니까?
진동 측정을 하기 전에 측정 중인 기기에 진동 거동을 감지할 수 있는 센서를 부착해야 합니다. 진동 감지기의 각종 유형은 유효하다,그러나 가속도계에게 불린 유형은 다른 감지기에 이점을 제안하기 때문에 일반적으로 사용된다. 가속도계는 가속도계가 부착된 진동 부품의 가속도에 비례하는 전기 신호를 생성하는 센서입니다.
진동 부품의 가속도는 무엇입니까? 구성 요소의 속도가 얼마나 빨리 변하는 지 측정 한 것입니다.
가속도계에 의해 생성 된 가속 신호는 계측기로 전달되어 신호를 속도 신호로 변환합니다. 사용자의 선택에 따라 신호는 속도 파형 또는 속도 스펙트럼으로 표시 될 수 있습니다. 속도 스펙트럼은 고속 푸리에 변환 또는 피트로 알려진 수학적 계산을 통해 속도 파형에서 파생됩니다.
아래 다이어그램은 진동 데이터가 어떻게 수집되는지에 대한 매우 단순한 설명입니다. 자세한 내용은 다음과 같은 다른 문헌을 참조할 수 있습니다.
가속도계는 어떻게 장착됩니까?
대부분의 기계에는 회전 메커니즘이 포함됩니다. 모터,펌프,압축기,팬,벨트 컨베이어,기어 박스,모든 회전 메커니즘을 포함하고 자주 기계에 사용됩니다.
대부분의 회전 메커니즘은 회전 부품의 무게를 지탱하고 회전 운동 및 진동과 관련된 힘을 견디는 베어링을 가지고 있습니다. 일반적으로 다량의 힘은 방위에 의해 품어집니다. 베어링이 종종 손상이 발생하고 증상이 처음 발생하는 곳이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
따라서 진동 측정은 일반적으로 기계의 베어링에서 이루어지며 가속도계는 베어링 또는 그 근처에 장착됩니다.
기계 상태에 관한 결론-따라서 돈과 인간의 안전이 위험에 처해 있는지 여부-는 측정의 정확성에 달려 있기 때문에 측정 방법을 매우 신중해야합니다. 가속도계를 장착하는 방식이 측정의 정확성을 결정한다는 것을 항상 기억하는 것이 중요합니다.
측정이 정확한지 확인하기 위해 가속도계를 어떻게 장착해야하며 어떻게 안전하게 할 수 있습니까? 두꺼운 옷을 입고 심장 소리를 듣고 청진기를 심장보다 신장에 더 가까이 둔 의사를 상상해 보십시오. 그는 다른 기관에서 과도한 방해 및 소음에 의해 왜곡 된 소리에 내놓고 것 같은 당신은 가능성이 자신의 진단을 의심 할 것이다.
진동을 측정 할 때 우리는 항상 베어링에 가능한 한 가까운 가속도계를 연결해야합니다. 더 구체적으로,우리는 왜곡 된 신호를 따기 피하기 위해 베어링의 중심선에 최대한 가깝게 부착해야합니다.
(비)가속도계가 단단히 부착되어 있는지 확인
가속도계가 진정한 진동 동작을 감지하려면 진동 구성 요소와 정확히 동일한 진동 운동을 거쳐야 합니다. 따라서 가속도계는 진동 구성 요소에 단단히 부착되어 구성 요소와 독립적으로 흔들 리거나 움직이지 않도록해야합니다. 느슨하게 장착 된 가속도계는 자체 독립적 인 움직임에 의해 왜곡 된 신호를 생성하므로 잘못된 메시지를 제공합니다.
다양한 장착 방법이 존재하지만,자석을 이용한 장착은 사용자에게 측정 신뢰성과 편리성 사이의 균형을 제공하므로 가장 보편적이다. 사용자는 동일한 가속도계를 사용하여 여러 대의 기계를 측정할 수 있으며,가속도계를 부착하고 분리하는데 소요되는 시간을 최소한으로 줄일 수 있습니다.
가속도계가 단단히 부착되도록하려면 자기 장착 표면에 붙어 있어야합니다. 마그네틱 마운트는 가속도계가 규정된 방향으로 배치된 상태에서 표면에 안전하게 앉아 있어야 합니다.
표면이 균일하기 위해서는 파편,녹 및 박편 페인트가 없어야합니다.
장착 표면은 진정으로 자성이어야합니다(철,니켈 또는 코발트 합금). 자석 설치는,예를 들면,알루미늄 표면 아래에 철의 덕택으로 알루미늄 표면에 붙어 있으면 안됩니다.
자기의 손실을 피하기 위하여는,자석 설치는 떨어지거나 가열되면 안됩니다. 주의는 가속도계 및 자기 장착에 나사 스레드를 제거하지 않도록주의해야한다.
(다)가속도계가 올바르게 배향되어 있는지 확인
다른 상황에서 가속도계가 다르게 배향되어야합니다. 예를 들면,평행한 부정합을 검출하기 위하여 가속도계는 방위의 반경 방향으로 보통 거치되고,그러나 모난 부정합을 검출하기 위하여 가속도계는 축 방향에서 거치될 필요가 있습니다.
가속도계에 의해 생성되는 신호는 진동의 진폭(양)이 다른 방향으로 변하기 때문에 가속도계가 장착되는 방향에 따라 달라집니다.
(디)동일한 위치에 동일한 가속도계를 탑재
특정 측정 지점에 대해 잘못된 결론을 초래할 수 있는 측정 불일치를 최소화하기 위해 항상 동일한 위치에 가속도계를 탑재하는 것이 중요하다. 가능한 경우 항상 특정 측정 지점에 동일한 가속도계를 사용하십시오.
(가속도계는 절대 기계의 매우 유연한 부분에 장착해서는 안 되며,이는 유연한 부분의 펄럭임에 의해 스펙트럼이 왜곡되기 때문이다.
가속도계의 무게와 자기 장착으로 인해 구조물의 진동 거동이 왜곡되므로 매우 가벼운 구조물에는 가속도계를 사용해서는 안 됩니다. 일반적으로,가속도계와 자기 장착의 결합된 중량은 진동 구조의 중량의 10%미만이어야 한다.
(에프)가속도계를 돌봐
가속도계를 대략적으로 처리하면 신뢰할 수없는 신호를 생성 할 수 있습니다. 자석 산의 힘 때문에,당신은 설치 표면에 가속도계를 붙일 경우 배려를 가지고 가야 합니다. 당신은 비스듬히 기운 자석 설치를 가진 설치 표면에 접근해서 이것을 달성할 수 있습니다. 마그네틱 마운팅을 분리할 때는 가속도계를 접촉 차단 레버로 사용해서는 안 됩니다. 대신,자석 설치는 단단히 꽉 잡고 접촉을 끊기 위하여 그 후에 옆쪽으로 기울어야 합니다.
가속도계 케이블은 절대로 심하게 꼬여서는 안 되며,손상되는 것을 방지하는 방식으로 고정되어야 합니다. 꼬이거나 자유롭게 스윙하는 케이블은 측정 된 스펙트럼을 왜곡시킬 수 있습니다.
(개인 안전 관리
항상 위험을 관리해야 합니다. 진동 측정을 할 때 세 가지 종류의 위험이 우도 또는 심각도에서 두드러집니다: 움직이는 부품,전기 충격 및 자석으로 인한 손상으로 인한 부상.
첫째,가속도계를 장착 할 때 케이블이 움직이는 기계에 얽히지 않도록주의해야합니다. 퀵 릴리스 커넥터는 이러한 위험을 최소화하지만 올바른 설치를 대신해서는 안 됩니다.
움직이는 기계로 얽힐 수있는 다른 것들로는 헐렁한 옷,긴 머리,데이터 전송 케이블 및 스트랩이 있습니다.
이 전기 충격을 일으킬 수 있으므로 둘째,당신은 어떤 고전압 표면에 가속도계를 연결하지 않아야합니다.
셋째,맥박 조정기,신용 카드,플로피 디스크,비디오 테이프,카세트 테이프 및 시계와 같은 자석에 민감한 물체 근처에 자기 장착을 가져와서는 안됩니다.
다른 가능한 위험이 있습니다. 기기 또는 부속 부속품을 사용하기 전에 비비시리즈 계측기 참조 가이드를 읽고 철저히 이해해야 합니다.
매개 변수는 어떻게 설정됩니까?
측정 매개 변수 란 무엇입니까?
측정 매개 변수는 측정 방법을 지정하는 세부 정보입니다. 측정 매개 변수를 지정하여 데이터가 제공되기 전에 데이터를 수집하고 처리하는 방법을 지정합니다. 진동 측정을 하기 전에 어떤 파라미터를 사용할지 지정해야 합니다.
진동 측정을 위한 파라미터는 의료 검사가 수행되기 전에 의사가 지정해야 하는’무엇 및 방법’세부사항에 비유될 수 있다.
이제 스펙트럼을 측정 할 때 측정 매개 변수가 어떻게 설정되는지 살펴볼 것입니다. 이 섹션의 나머지 부분에 대 한,우리는 우리의 토론에 대 한 예를 들어 진동 모니터링 악기로 컴 테스트 악기를 사용 합니다. 따라서 대부분의 경우 기본 파라미터 값을 거의 또는 전혀 조정할 필요가 없습니다. 이 매개 변수는 주파수 로 설정 도메인,브이비 악기의 설정 매개 변수 화면에 표시되는 것들이다.
이러한 측정 매개 변수 값 중 일부는 무엇이며 무엇을 의미합니까?진동 스펙트럼을 측정하기 위해 사용되는 파라미터는 네 가지 클래스로 나눌 수 있습니다;즉,결정하는 파라미터:
(가)데이터 수집 방법
(나)데이터 수집 방법
(다)데이터 처리 방법
(라)데이터 표시 방법
(가)데이터 수집 방법
데이터 수집 방법을 결정하는 매개 변수는’트리거 유형’과’센서 설정’아래에 나열된 매개 변수입니다.
‘트리거 유형’은 계측기에 측정 시작 방법을 알려주는 매개 변수입니다. ‘프리 런’으로 설정하면 계측기가 지속적으로 측정을 수행합니다. ‘단일’으로 설정하면 하나의 측정 주기만 수행됩니다. 대부분의 경우 악기는’프리 런’으로 설정할 수 있습니다.
‘센서 설정’아래의 매개 변수는 측정을 수행하는 데 사용되는 가속도계의 유형을 계측기에 알려줍니다. 는 경우 ICP®-입력 가속도계에서 공급 vb 키트를 사용하는’드라이브는 현재의 요구를 설정’에서’와’감성’가속도계의 필요에 맞게 그 지정에 vb 품질 보증 Card. ‘정착 시간’은 측정이 정확하게 수행되기 전에 가속도계 및 계측기가 정착하는 데 필요한 시간입니다. 측정 정확도를 보장하려면 기본’정착 시간’값을 사용해야 합니다.
(비)얼마나 많은 또는 얼마나 빠른 데이터 수집
얼마나 많은 또는 얼마나 빠른 데이터 수집 결정 하는 매개 변수는 매개 변수’에프 맥스’,’스펙트럼 라인’,및’오버랩 비율’.
섹션 2 에서,우리는 에프맥스가 높을수록,정보 6 이 스펙트럼으로부터 얻어질 수 있는 주파수 범위가 더 크다고 지적했다.
따라서 에프맥스 값이 높으면 높은 진동 주파수까지 데이터가 표시됩니다. 높은 진동 주파수에 관한 정보를 얻으려면 측정 주파수 또는 샘플링 데이터 속도도 높아야합니다. 이 경우 측정 속도가 빨라집니다.
스펙트럼의 스펙트럼 선이 많을수록 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다. 즉,스펙트럼 선이 많을수록 추가 정보를 생성하기 위해 더 많은 데이터를 수집해야하므로 측정 시간이 오래 걸립니다.
어떤 값을 사용해야합니까?
기계의 작동 속도가 높을수록 진동 주파수가 높아지고 이러한 고주파수에서의 진동 거동을 포착하기 위해서는 에프맥스가 더 높아야 합니다.
기어 톱니,팬 블레이드,펌프 베인 및 베어링 요소와 같은 회전 핑거가 포함되지 않는 진동의 경우 일반적으로 작동 속도의 10 배에 해당하는 에프 맥스 값으로 모든 중요한 정보를 캡처하기에 충분합니다.예를 들어,작동 속도가 10,000 분당 회전수인 경우 최대 값은 100,000 씨피엠(100 씨피엠)으로 충분할 가능성이 높습니다.
기어,팬,펌프 및 롤러 베어링과 같은 핑거 요소를 포함하는 진동의 경우,핑거 수의 3 배에 작동 속도를 곱한 에프 맥스 값은 일반적으로 모든 중요한 정보를 캡처하기에 충분합니다.
예를 들어,10,000 분당 회전수로 회전하는 12-톱니 피니언에 의해 구동되는 기어의 경우,최대값은 360,000 씨피엠(360 씨피엠)으로 충분하다.
필요한 에프막스 값이 매우 크면 스펙트럼의 해상도가 낮아지고,낮은 진동 주파수와 관련된 정보가 손실될 수 있다. 또한,높은 측정값 외에 낮은 측정값을 취해야 할 수도 있습니다.
얼마나 많은 스펙트럼 라인을 사용해야합니까?
대부분의 경우 400 줄의 해상도로 충분합니다. 그러나 큰 주파수 범위에 걸쳐 라인이 분산되어 라인 사이에 넓은 간격이 남습니다. 따라서,큰 에프맥스 값의 경우,세부 손실을 피하기 위해 더 많은 스펙트럼 라인이 필요할 수 있다.
그러나 더 많은 스펙트럼 라인이 사용될수록 측정 시간이 오래 걸리고 더 많은 기기 메모리 공간이 사용된다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 높은 에프맥스 값 또는 높은 수의 스펙트럼 선은 필요한 경우에만 사용해야 합니다.
얼마나 많은 오버랩을 사용해야합니까?
겹치는 데이터는 이전에 측정된 파형의 백분율을 재사용하여 새로운 스펙트럼을 계산하는 수단입니다. ‘오버랩 비율’이 높을수록 스펙트럼을 생성하기 위해 새로 획득 한 데이터가 덜 필요하므로 스펙트럼을 더 빨리 표시 할 수 있습니다. 50%오버랩은 대부분의 경우에 이상적입니다.
(다)데이터 처리 방법
데이터 처리 방법을 결정하는 매개 변수는 매개 변수’평균 유형’,’평균 수’및’창 유형’입니다.
이 책의 페이지 너비를 정확하게 측정해야한다고 상상해보십시오. 폭은 페이지에서 페이지에 경미하게 변화하기지도 모르기 때문에,당신은 아마 1 개의 페이지의 다만 폭을 그러나 오히려 약간 페이지의 그것 측정하고 그 후에 평균을 가지고 갈 것입니다.
마찬가지로,진동이 측정될 때 여러 스펙트럼이 일반적으로 측정되고 평균 스펙트럼을 생성하기 위해 평균화된다. 평균 스펙트럼은 평균화 공정이 기계 진동에 내재 된 무작위 변형 또는 노이즈 스파이크의 영향을 최소화하기 때문에 진동 거동을 더 잘 나타냅니다.
매개 변수’평균 유형’은 스펙트럼의 평균화 방법을 결정합니다. 대부분의 경우’선형’평균을 권장합니다. ‘지수’평균은 일반적으로 시간이 지남에 따라 진동 동작이 크게 변화하는 경우에만 사용됩니다. ‘피크 홀드’는 실제로 평균화를 포함하지 않지만 각 스펙트럼 라인에 대해 최악의 경우(가장 큰)진폭을 표시합니다.
매개 변수’평균 수’는 평균에 사용되는 연속 스펙트럼의 수를 결정합니다. 평균에 사용되는 스펙트럼 수가 클수록 노이즈 스파이크가 더 평활화되고 실제 스펙트럼 피크가 더 정확하게 표시됩니다.
그러나 평균 수가 클수록 더 많은 데이터를 수집해야 하므로’평균 스펙트럼’을 얻는 데 더 오래 걸립니다. 대부분의 경우’평균 수’가 4 로 충분합니다.
수집된 데이터는 일반적으로 스펙트럼을 생성하는 데 직접 사용되지 않지만,종종 데이터 처리 프로세스(데이터를 스펙트럼으로 변환하는 프로세스)의 특정 제한 사항을 충족하도록 미리 수정됩니다. 데이터는 일반적으로 수정 창을 사용하여 곱셈에 의해 수정됩니다. 이를 통해 스펙트럼 선이 서로’번짐’또는’누출’되는 것을 방지 할 수 있습니다.
‘창 유형’은 사용되는 창 종류를 결정하는 매개 변수입니다. 일반적으로’해닝’창이 사용됩니다. ‘직사각형’창을 사용하면 데이터가 효과적으로 수정되지 않습니다.
(라)데이터 표시 방법
스펙트럼의 표시 방법을 결정하는 파라미터는’표시 단위’아래에 나열됩니다.
스펙트럼의 표시 방법을 지정하려면 스펙트럼의 배율을 지정해야 합니다. 스펙트럼의 규모는 스펙트럼 세부 사항을 볼 수있는 방법을 쉽게 결정하고,매개 변수에 의해 정의된다’진폭 규모’,’브이비비 참조’,’로그 범위’,과’속도 최대.
대부분의 경우’진폭 스케일’은’선형’일 수 있습니다. 선형 진폭 스케일을 사용하는 경우 매개 변수’참조’및’로그 범위’는 결과가 없으므로 설정할 필요가 없습니다.
일반적으로 악기가 스펙트럼 피크를 명확하게 볼 수있는 이상적인 진폭 스케일을 자동으로 선택할 수 있도록’속도 최대’를’자동’으로 설정해야합니다.
스펙트럼이 표시되는 방법을 지정하려면 사용할’진폭 유형’도 지정해야합니다. 섹션 2(18 페이지)에서 두 가지 진폭 유형을 정의했습니다.
‘피크-피크'(또는’피크’)진폭이 사용되는 경우,스펙트럼은 다양한 진동 주파수에서 진동 구성 요소에 의해 달성 된 최대 속도를 표시합니다.
한편,진폭이 사용되는 경우 다양한 주파수에서 진동 에너지를 나타내는 양이 대신 표시됩니다.
진동 스펙트럼의 경우,특정 주파수에서의 피크 진폭은 그 주파수에서의 실효성 진폭의 2 배(대략 1.4 배)입니다. 따라서 진폭 변환 7 이 쉽게 수행 될 수 있기 때문에 어떤 진폭 유형이 사용되는지는 중요하지 않습니다.
오해를 피하기 위해 특정 측정 지점에 항상 동일한 진폭 유형을 사용하는 것이 좋습니다. 진동 진폭에서 피크 진폭으로의 전환은 진동 진폭의 명백한 상승을 야기하며,이는 기계 열화로 잘못 해석될 수 있습니다. 반면,피크 진폭에서 실효 진폭으로의 전환은 진동 진폭의 진정한 상승을 숨길 수 있습니다.
마지막으로 스펙트럼에서 사용할 진폭 및 주파수 단위도 지정해야합니다. 어떤 단위를 사용해야 하는지는 개인적인 선택 또는 더 자주 지리적 위치의 문제입니다.
북미에서 일반적으로 사용되는 속도 단위(선형 속도 스케일 8)는/초이며 일반적으로 사용되는 주파수 단위는 케이씨피엠(분당 킬로사이클)입니다.
세계의 다른 지역에서는 일반적으로 사용되는 속도 단위와 주파수 단위가 각각 밀리미터/초 및 헤르쯔입니다. 다음은 단위 간의 관계입니다 9:
5 7799>6 더 높은 에프맥스가 더 많은 데이터를 수집하지는 않지만 더 넓은 범위의 주파수에 걸쳐 있는 데이터를 발생시킵니다.
7 스펙트럼의 경우,피크 진폭은 다음과 같습니다. 이 관계는 일반적으로 파형에 대해 유효하지 않습니다.
8 많은 진동 분석가들은 로그 속도 단위를 선호합니다. 그러나,로그 스케일과 단위에 대한 논의는이 책의 범위를 벗어납니다.18 로 변환 할 수 있습니다. 정확한 비율은 17.96 입니다.
기계 진동에 대한 초보자 가이드에서,저작권 1999,2006. 28/06/06
개정 28/06/06
자체 기계 진동 모니터링 프로그램을 설정하는 방법을 알아보려면 컴 테스트 인스트루먼트(주)또는 당사 담당자에게 연락하여 진동 모니터링 시스템을 시연하십시오. 당신의 가장 가까운 대리인의 주소를 위해http://www.commtest.com
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