음향 진단과 진동 모니터링, 설비 신호 선택 기준
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회전설비 모니터링에 사용할 신호는 관찰할 변화와 위치에 따라 선택합니다. 소리와 진동 가운데 어느 한쪽이 항상 더 정확하지는 않습니다.
마이크는 공기 중 소리를 수집하고, 진동 센서는 부착 지점의 움직임을 측정합니다. 음향방출은 재료 내부에서 발생해 구조를 따라 전달되는 별개의 신호입니다. 세 신호를 구분하지 않으면 센서 선택이나 결과 해석에 오류가 생깁니다.
회전설비 현장을 연출한 이미지입니다.
관찰 대상 변화별 신호
| 확인 대상 | 우선 검토 신호 | 병행 확인 조건 |
|---|---|---|
| 설비 주변에서 새로 발생한 소리 | 공기 중 음향 | 주변 소음, 마이크 위치, 운전 상태 |
| 설비 구조를 따라 전달되는 움직임 | 진동 | 센서 부착 위치, 방향, 회전 및 부하 조건 |
| 재료나 구조에서 발생하는 순간 신호 | 음향방출 | 구조 전달 경로, 센서 결합, 분석 목적 |
관찰 지점을 정한 뒤 고장 원인을 확인하려면 설비 구조, 운전 조건, 정비 이력을 함께 검토해야 합니다.
그림 1. 신호 선택, 기준선 및 추세 비교, 현장 확인의 순서
마이크 및 진동 센서의 측정 조건
진동 센서와 마이크의 설치 위치를 설명하기 위한 연출 이미지입니다. 특정 제품을 뜻하지 않습니다.
센서를 설비에 직접 부착하기 어려운 곳에서는 공기 중 음향이 유용합니다. 다만 마이크는 주변 설비 소음과 작업 소음도 함께 수집하므로 마이크 위치와 수집 시간을 일정하게 유지해야 합니다. 평소와 다른 소리를 탐지하는 일과 고장 원인을 확정하는 일은 별개입니다.
진동 측정 결과는 센서 부착 위치에 따라 달라집니다. 같은 설비라도 베어링 하우징과 프레임에서 측정한 신호가 서로 다를 수 있습니다. 결과를 비교하려면 측정 위치와 방향, 당시 운전 상태를 함께 기록해야 합니다.
음향방출 및 공기 중 음향의 차이
현장에서는 음향 모니터링과 음향방출을 혼용하기도 하지만 두 용어가 가리키는 측정 방식은 다릅니다. 음향방출은 재료 내부에서 발생한 에너지가 구조를 따라 전달되는 신호를 측정합니다. 센서와 설치 방식, 해석 목적도 공기 중 음향과 다릅니다.
계획서에 측정 방식을 명시해야 그에 맞는 장비와 분석법을 선택할 수 있습니다. 공기 중 음향에 음향방출 기준을 적용하거나 음향방출 결과를 일반 소음처럼 해석해서는 안 됩니다.
동일 운전 조건 기준의 추세 비교
ISO 20816-1에서 운전 상태 감시는 정상 운전 중 측정한 진동을 비교하는 방식입니다. 속도, 부하, 공정 상태가 변하면 신호도 변합니다. 기준선에는 측정값과 함께 당시 운전 조건과 센서 위치를 기록합니다.
이상치가 나타나도 원인을 바로 단정하지 않습니다. 이전 추세와 정비 이력을 검토한 뒤 현장 점검으로 실제 상태를 확인합니다.
신호 선택 전 결정 사항
관찰할 변화와 그 변화를 확인했을 때 수행할 정비를 먼저 정합니다. 센서 위치와 방향은 반복 확인이 가능하도록 기록합니다. 주변 소음과 운전 상태는 기준선에 함께 기록하고, 정비나 센서 변경 후에는 기준선을 다시 설정합니다.
여러 신호를 사용하는 경우 각 신호의 역할도 정합니다. 이상 신호는 점검 착수의 단서로 사용합니다.
모터와 감속기의 신호 구성은 모터 음향 진단 솔루션을 참고할 수 있습니다. 도구를 선택하기 전에 현장에서 확인할 항목을 정하고 점검 절차를 마련해야 합니다.
