진동 분석(Vibration Analysis)의 ABC 알아보기 (1편)

지난 20년 동안 산업계는 예지보전 프로세스와 방법 그리고 이를 수행하는데 활용되는 도구를 꾸준히 개선해 왔습니다. 특히 지난 주부터 이야기하고 있는 진동 분석 기술은 우리가 기대했던 수준을 휠씬 넘어섰다고 평가받고 있죠. 그런데 생각보다 우리가 이 기술을 잘 모르는 경우가 많습니다. 그래서 진동 분석의 ABC를 정리해 보겠습니다.

관련 블로그 링크: :https://blog.naver.com/mobilio2/221876469451 진동 분석 (Vibration Analysis)기업이 산업현장에서 주로 활용하는 5가지 유지보수 방법을 2번의 포스트로 나누어 알아보았습니다. 2번째 …blog.naver.com

진동 분석 기술로 감지할 수 있는 장애

이론적 관점에서 보면 진동 분석 기술은 모니터링 대상 기기나 설비에서 발생할 수 있는 거의 모든 장애를 찾아낼 수 있습니다. (이론적 관점입니다^^). 따라서 진동 분석 기술을 통해 진단한 사항의 검증을 위해 보완책이 필요한 경우도 종종 발생합니다. 하지만, 아래 장애 항목은 다른 보조적 수단없이 진동 분석만으로 정확하게 찾아낼 수 있다고 알려져 있습니다.

① 기기 불균형

② 베어링 고장

③ 기기 조임 상태 불량 및 헐거움

④ 정렬 불량

⑤ 공명과 자연 주파수

⑥ 모터의 전기적 고장

⑦ 샤프트 휘어짐

⑧ 기어박스 고장

⑨ 펌프 내부의 공동 현상

⑩ 한계 속도 초과

진동 분석의 기본

진동 분석은 대상 기기를 분해하거나 정지할 필요가 없기 때문에 업무 연속성을 유지할 수 있다는 큰 장점을 갖습니다. 생산 공정을 잠시라도 정지할 때 발생 가능한 손실 비용을 추산해 보면 쉽게 이해할 수 있죠. 진동 분석의 핵심 원리는 센서가 기기 움직임을 전기 신호로 변형하는데 있습니다. 그 다음 진동 분석기는 사전 정의된 모든 패러미터를 계산해서 시그널로 저장합니다.

진동 분석 센서

진동 분석에 가장 많이 쓰이는 센서는 가속도계(Accelerometer)지만, 속도 변환기와 변위 센서도 자주 이용됩니다. 실제로 가속도계는 진폭이 진동의 가속도에 비례하는 전압 출력을 제공하죠. 그 다음 진동 분석기는 속도 데이터와 가속도계 용처를 크게 넓혀주는 변위 데이터를 얻기 위해 시그널을 함께 통합하게 됩니다.

진동 (Vibration)이란?

로테이션 기기는 회전 부품과 베어링 마찰력 그리고 원심력으로 인해 정상적인 작동 상황에서도 진동이 발생하게 됩니다. 당연한 이야기지만, 발생하는 진동은 측정 및 기록되고 패턴도 파악 가능합니다. 그리고 많은 경우 들을 수 있습니다. 그래서, 진동은 진폭과 변하는 주파수를 특성으로 하는, 평형점 주변에서 일어나는 반복적 움직임으로 정의할 수 있죠. 그리고 진폭과 빈도 두 요소는 장애 진단을 위한 수 많은 계산 작업에 이용됩니다.

파형 (waveform) 예제 (모빌리오)

진폭 (Amplitude)이란?

진폭은 진동이 생기는 최대 범위를 의미하죠. 그리고 파형(Waveform)의 최저점부터 최고점까지의 범위를 측정합니다. 사실 진폭은 이동 범위와 밀접하게 연계되어 있습니다. 반면, RMS(Root Mean Square)값은 이 진동에 포함된 에너지의 양을 의미합니다. RMS는 진동의 강도를 측정하는 데 가장 많이 사용되는 매개 변수입니다.

진폭 (Amplitude) 예제 – 모빌리오

다음 포스트에서는 진동 분석 기술과 관련된 Frequency, FFT (Fast Fourier Transform) 및 진동 측정의 매개 변수 (parameter) 등을 정리해보겠습니다. ​

(주)모빌리오는 예지보전솔루션 전문 기업입니다.

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Mobilio is an engineering company for the Predictive Maintenance Solution(주)모빌리오는 스마트 팩토리와 스마트 빌딩의 최적화된 운영.관리를 위한 예지보전 솔루션을 제공해 드립니다. Mobilio is an engineering company providing solutions and services for the predictive maintenance.www.mobilio.io

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