거대한 다리를 상상해 보세요. 폭풍의 불타는 가운데 튼튼하게 서 있는 다리입니다. 맨눈으로 움직이지 않는 것처럼 보이지만, 복잡한 현미경적인 움직임으로 진동하고 있습니다.탄력성과 잠재적인 취약점을 모두 드러냅니다.이 숨겨진 언어를 해독하는 열쇠는 진동 현상을 이해하는 가장 정교한 도구인 가속계 안에 있습니다.
진동, 기본적인 물리 현상, 물체 또는 기계 부품의 주위 평형 위치 주위의 진동 운동을 가리킨다. 이러한 움직임은 주기적일 수 있다.마치 팽창의 흔들림처럼일반적으로 초당 제곱 미터 (m/s2) 또는 중력 단위 (g, 1g ≈ 9.81 m/s2) 로 측정됩니다.진동 분석은 공학 전반에 걸쳐 중요한 역할을 합니다., 제조 및 운송 부문. 그것은 장비 건강 평가, 오류 예측, 설계 최적화 및 성능 향상을 가능하게합니다.
진동은 주로 흥분 메커니즘에 따라 두 가지 범주로 분류됩니다.
물체 또는 구조가 지속적인 외부 힘 없이 초기 장애 (충격이나 이동과 같은) 이후 자연스럽게 진동할 때 발생합니다.튜닝 포크 가 때린 후 계속 울리는 것 은 자유로운 진동 의 예 이다- 시스템에서자연 주파수자질적인 진동 성향이 이 행동을 결정합니다. 외적인 흥분이 이 자연 주파수와 일치할 때 생기는 특수한 경우입니다.잠재적으로 파괴적인 수준으로 진동을 증폭시키는.
연속적인 외부 힘의 결과, 회전, 교류 또는 기타 주기적. 산업적 예로는 불균형의 드럼으로 인해 회전 주기에 진동하는 세탁기 등이 있습니다.상태 모니터링, 회전 기계 (압축기, 터빈, 펌프) 의 강압 진동 분석을 통해 운영 상태를 나타냅니다. 이러한 진동 서그라인의 장기 추적은 예측 유지보수를 가능하게합니다.비용 절감과 동시에 안전성 강화.
두 가지 주요 센서 유형이 진동 측정에 지배합니다.
이 피에조 전기 센서 (가장 일반적인 진동 측정 도구) 는 피에조 전기 효과를 통해 작동합니다. 특정 결정은 기계적으로 스트레스를 받으면 전압을 생성합니다.가속이 센서 내부 질량을 움직일 때, 결정에 대한 비례적인 힘은 측정 가능한 전하를 생성합니다.
- 충전 모드 가속도계:소음 감수성을 완화하기 위해 외부 증폭이 필요한 원료 충전 신호를 출력합니다.
- IEPE 가속도계:일정한 전류 출력으로 전원을 공급하는 내장 전하 증폭기를 탑재하고, 임피던스 변화를 측정 가능한 전압으로 변환합니다.소음 저항성 및 사용 편의성 때문에 산업용 용도로 선호됩니다..
가속도계는 고주파 측정 (레어링, 기어박스, 또는 블레이드 진동) 에서 탁월하며 충격 (폭발, 실패 테스트) 또는 저주파 운동을 평가할 수 있습니다.
이 접촉 없는 센서는 목표물까지의 거리를 측정하는데 특히 완화된 외부 가루가 있는 무거운 기계 (예를 들어, 큰 터빈) 의 직접 셰프트 진동 모니터링에 유용하다.
적절한 가속도계를 선택하려면 여러 가지 요인을 평가해야 합니다.
최대 예상 진동 수준은 필요한 측정 범위를 결정합니다. 과도한 범위는 신호 왜곡을 유발합니다. 높은 진동 응용 프로그램은 낮은 민감도, 가벼운 센서를 요구합니다.
mV/g로 표기 (예를 들어, 100 mV/g는 10g에서 1V 출력을 발생), 감도는 주파수와 함께 변합니다. 전체 범위의 캘리브레이션이 필수적입니다. 낮은 감성은 높은 진폭 신호에 적합합니다.높은 민감도, 미묘한 진동을 감지합니다..
단축 단위들은 선형 진동을 측정하고, 삼축 모델들은 포괄적인 분석을 위해 3차원 벡터를 캡처합니다. (변면, 경사, 회전).
진동 특성을 변경하지 않도록 센서 질량은 시험 구조물의 무게의 10%를 초과해서는 안됩니다.
설치 기술은 측정 가능한 주파수 범위에 크게 영향을 미칩니다.
| 장착 방법 | 주파수 제한 (Hz) |
|---|---|
| 손잡이 | 500 |
| 자석 | 2000 |
| 접착제 | 2500-5000 |
| 스루브 장착 | >6000 |
극한 온도, 화학 노출 및 습도를 고려하십시오. 충전 모드 가속도계는 더 높은 온도에 견딜 수 있지만 전문 케이블이 필요합니다. 밀폐 유형 (허메틱, 에포시,환경) 수분 저항을 결정.
단위 가격은 비교 가능하지만, IEPE 시스템은 종종 비싼 케이블과 외부 증폭기의 필요성을 제거함으로써 대규모 배포에서 전체 비용을 줄입니다.
정확한 측정은 적절한 신호 처리를 필요로 합니다.
- 증폭: 더 나은 해상도와 신호와 소음 비율을 위해
- IEPE 센서의 전류 흥분
- DC 오프셋을 제거하기 위한 AC 결합
- 고주파 소음을 제거하기 위한 필터링
- 장애를 방지하기 위한 적절한 지상화
무선 센서, 클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터 분석의 발전은 더 똑똑하고 통합된 진동 모니터링 시스템을 약속합니다. 진동 데이터에서 더 깊은 통찰력을 추출함으로써,산업은 전례 없는 수준의 예측 유지보수를 달성 할 수 있습니다.진동 측정은 예술과 과학으로 동시에 필수적인 산업 분야로 계속 발전할 것입니다.