진동은 어떻게 측정하나요?

진동계는 일반적으로 다음과 같이 측정되고 보고됩니다.  배수량 ,  속도  그리고  가속 .

• 배수량  이동 거리입니다. 자동차의 경우 킬로미터나 마일처럼 큰 단위를 사용합니다. 진동의 경우 거리가 매우 짧기 때문에 마이크론(1/1000mm)이나 밀(1/1000인치)을 사용하는 경우가 많습니다.
• 속도  시간에 따른 변위의 변화율입니다. 운송의 경우 km/hr 또는 mph와 같은 큰 단위를 사용합니다. 진동의 경우 mm/s 또는 IPS로 측정합니다.
• 가속  시간에 따른 속도 변화율입니다. 운송 분야에서는 m/s², ft/s² 또는 중력 가속도인 "G"와 같은 큰 단위를 사용합니다. 진동의 경우 m/sec², in/sec² 또는 가장 일반적으로는 중력 가속도 "G"를 사용합니다.

엔진 진동계 쇼와속기 1332B (가속도 측정은 0.01m/s²~199.9m/s², 속도 측정은 0.01mm/s~199.9mm/s, 변위 측정은 0.001~19.99mm(PP)입니다.)

진동 레벨 정량화

진동의 심각성을 나타내는 특성인 진동 진폭은 여러 가지 방법으로 정량화할 수 있습니다. 이 그림은 사인파의 피크 대 피크, 피크 대 피크, 평균, 그리고 RMS 레벨 간의 관계를 보여줍니다.

피크-피크 값은 파동의 최대 편향을 나타낸다는 점에서 가치가 있으며, 예를 들어 기계 부품의 진동 변위가 최대 응력이나 기계적 여유에 중요한 경우 유용한 양입니다.

피크 값은 단기 충격 등의 크기를 나타내는 데 특히 중요합니다. 그러나 그림에서 볼 수 있듯이 피크 값은 파동의 시간 이력을 고려하지 않고 발생한 최대 크기만을 나타냅니다.

반면, 수정된 평균은 파동의 시간적 이력을 고려하지만, 유용한 물리적 양과 직접적인 관계가 없기 때문에 실질적으로 별 의미가 없는 것으로 간주됩니다.

RMS 값은 파동의 시간 이력을 고려하고 진동의 에너지 함량과 파괴 가능성에 직접적으로 관련된 진폭 값을 제공하기 때문에 진폭을 측정하는 데 가장 적합합니다.

진동 센서: 유형 및 용도

따라서 우리는 변위, 속도, 가속도를 기준으로 진동을 측정할 수 있습니다. 하지만  이러한 측정값을 정확하게 수집하고 전달하려면 어떻게 해야 할까요?  어떤 센서가 사용되며, 어떻게 작동하나요? 진동 신호가 어떻게 발생하는지 알면 진동 문제를 진단하고 계측기 문제와 실제 진동 문제를 구분하는 데 도움이 됩니다.

모터 진동 분석기, 비접촉 진동 IMV VM-4431 측정 센서 포함

가속도, 속도 또는 변위 매개변수를 선택하세요

진동 가속도를 감지함으로써 우리는 그 매개변수에만 국한되지 않습니다. 가속도 신호를 속도와 변위로 변환할 수 있습니다. 대부분의 최신 진동계는 이 세 가지 매개변수를 모두 측정할 수 있도록 설계되었습니다.

단일 광대역 진동 측정을 수행할 때, 신호에 여러 주파수 성분이 있는 경우 매개변수 선택이 중요합니다. 변위 측정은 저주파 성분에 가장 큰 가중치를 부여하는 반면, 가속도 측정은 고주파 성분에 덜 가중치를 부여합니다.

경험에 따르면 10Hz에서 1000Hz 범위에서 측정된 진동 속도의 전체 RMS 값이 회전 전기 기계의 진동 심각도를 가장 잘 나타내는 것으로 나타났습니다. 한 가지 가능한 설명은 주어진 속도 레벨은 주어진 에너지 레벨에 대응하며, 저주파 진동과 고주파 진동은 진동 에너지 측면에서 동일한 가중치를 갖는다는 것입니다. 실제로 많은 기계는 상당히 평탄한 속도 스펙트럼을 보입니다.

협대역 주파수 분석을 수행할 때, 매개변수 선택은 화면이나 출력물에서 분석 결과가 기울어지는 방식에만 반영됩니다(반대쪽 페이지 가운데 그림 참조). 이는 매개변수 선택에 영향을 줄 수 있는 실질적인 고려 사항으로 이어집니다. 측정 장치의 동적 범위(측정 가능한 최소값과 최대값의 차이)를 최대한 활용하려면 가장 평탄한 주파수 스펙트럼을 제공하는 매개변수를 선택하는 것이 더 유리합니다. 이러한 이유로 주파수 분석 목적으로 속도 또는 가속도 매개변수를 선택하는 경우가 많습니다.

가속도 측정은 고주파 진동 성분에 초점을 맞추므로, 관심 주파수 범위에 고주파가 포함될 때 이러한 매개변수가 사용되는 경향이 있습니다.

기계 시스템의 특성상 상당한 변위는 저주파에서만 발생합니다. 따라서 변위 측정은 일반적인 기계 진동 연구에서는 그 가치가 제한적입니다. 기계 부품 간의 작은 간극을 고려할 때, 진동 변위는 당연히 고려해야 할 중요한 요소입니다. 변위는 회전 기계 부품의 불균형을 나타내는 지표로 자주 사용되는데, 이는 비교적 큰 변위가 일반적으로 축의 회전 주파수에서 발생하기 때문이며, 이는 밸런싱 목적에서 가장 중요한 주파수이기도 합니다.

이 정보가 도움이 되셨으면 좋겠습니다. 보시다시피  진동과 운동학 측정에 대한 연구는 복잡한 문제입니다. 기계 설치의 각 사례에는 여러 요소가 작용합니다. 이러한 다양성 때문에 기업의 상태 모니터링 요구 사항에 맞는 "모든 상황에 맞는" 단일 솔루션은 거의 없습니다. 이러한 목표를 달성하려면  SEMIKI에서는 진동 측정과 관련된 귀사의 우려 사항에 대해 상담할 수 있는 기회를 환영하며, 귀사의 중요 자산을 처리하고 전반적인 상태 모니터링 전략을 개선할 수 있는 계획을 수립하는 데 도움을 드리고자 합니다.  

귀하의 상태 모니터링 요구 사항에 대한 상담을 시작하려면 저희에게 연락해 주세요.

세미키계측 주식회사

이메일: [email protected]

사무실 전화: +84 28 2253 3522

~당신을 위해 최선을 다하겠습니다~