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회전체 진동 신호 및 분석 기법(Orbit & Shaft Center Line & Bode Plot)

아이티에스(주) 2022. 4. 27. 14:20

진동 신호 및 분석에 유용한 기법중에 하나인 Orbit(궤도) 분석은 시간 영역에서 두 개의 데이터 채널을 사용합니다.

두 채널의 진동 응답 신호는 X 및 Y 평면에 그려져 축 위치 변화 대 회전 각도를 표시합니다.

 

2채널 신호를 이용한 Orbit 분석

 

 

주로 아래 그림과 같이 유체유막 베어링에서 축 중심에 대한 실제적인 거동을 볼 수 있는 좋은 분석 수단 입니다.

비접촉 변위센서 Proximity Probe를 이용한 회전체 진동 신호 분석

 

궤도 디스플레이는 회전축의 움직임을 아래과 같이 2차원 시각적으로 보여줍니다.

축 중심 라인(Shaft Center Line) 또는 DC GAP을 분석함으로써 축 중심의 이동 및 진동 분석이 가능 합니다.

극좌표 형태의 이 그래프는 베어링 간극에 대한 축의 평균 위치를 나타내며, 두 개의 비접촉식 X, Y 센서의 Gap 전압의 DC 성분에 의하여 만들어지며 이 신호를 통하여 베어링내에서의 간극의 변화를 진단 할 수 있습니다.

 

이러한 분석을 위해서는 수평축과 수직축에서 동시에 데이터를 수집하기 위해 2채널 이상의 입력을 받을 수 있는 진동 분석기가 필요 하며 동시 측정이 가능 해야 합니다.

변위센서(Proximity Probe) 또는 가속도 센서(Accelerometer)는 서로 90° 간격으로 배치해야 합니다.

Orbit(궤도) 디스플레이는 시간의 변화에 따른 값을 표시해 줄 수도 있으며 이 Orbit(궤도) 분석을 통하여 진동 운동 방향 및 주기 별 진동 성분을 분석할 수 있으며 진동 발생 원인을 분석하는데 많은 정보를 제공 합니다.

 

또한 진동 보데선도(Bode Plot)라고 불리는 분석은 직교 좌표축에서 축의 속도에 대한 진동 벡터를 나타내는 그래프로써, 회전속도(RPM)에 대한 위상각과 진폭의 추이를 나타내며, 이 그래프를 통하여 축의 위험속도를 알 수 있으며, 축의 훰 정도, Damping등을 파악 할 수 있습니다.

 

축중심 및 축궤적 분석

 

 

진동 Orbit 궤도 분석 소프트웨어

 

Watefall Analysis

 

진동 측정값 표시(회전수, 축중심, 1차성분 등등)

 

2채널 신호를 이용한 Orbit 분석 및 시간에 따른 진동 분석