[기술자료] 가속도계 진동 센서

※ 가속도계란 무엇인가?

가속도계는 에너지를 한 형태에서 다른 형태로 변환하는 장치인 트랜스듀서입니다. 그리고 동적 힘에 노출되면, 그 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 결과적인 전기 신호는 측정된 힘에 정비례합니다. 가속도계는 진동, 충격 또는 운동 가속도와 같은 다양한 힘을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 오늘날 점점 더 많은 유지 보수 팀이 자산에 대한 상태 모니터링을 위해 가속도계 진동 센서를 사용하고 있습니다.

▶ 가속도계 진동 센서 작동 방식

모든 기계류가 진동하지만 진동의 변화는 잠재적인 문제의 초기 지표가 될 수 있습니다. 과도한 진동은 구성 요소의 조기 마모를 유발하고 자산 수명을 단축시킬 수 있습니다. 진동 모니터링을 통해 문제가 심각해지기 전에 감지하고 진단할 수 있습니다.

팬, 모터 및 펌프를 포함한 회전 기계는 네 가지 일반적인 유형의 기계적 결함(불균형, 헐거움, 정렬 불량 및 베어링 마모)을 일으키기 쉽습니다. 진동 모니터링은 이러한 각 유형의 결함과 관련된 이상을 감지할 수 있습니다.

가속도계는 진동 장비 내부 또는 위에 직접 배치됩니다. (일부 애플리케이션의 경우 진동원과 직접 접촉할 필요가 없는 와전류 센서와 같은 비접촉 장치가 권장됩니다.) 가속도계의 데이터는 장착되어 있는 장비의 진동 패턴의 변화를 식별하여 진동 분석에 사용됩니다.

가속도계를 표면에 부착하는 데 사용되는 설치 방법은 가속도계의 측정 가능한 주파수에 영향을 줄 수 있습니다. 가능한 설치 방법에는 자석, 접착제 및 스터드가 포함됩니다.

※ 다양한 유형의 가속도계 진동 센서

사용 가능한 가속도계 진동 센서에는 다양한 유형이 있으며, 각각 다른 기능 강점 및 응용 분야를 가지고 있습니다.

▶ 압전 가속도계

특정 유형의 석영이나 결정이 압축되면 전하가 발생합니다. 이것을 압전 효과라고 합니다. 압전 가속도계(종종 "피에조" 또는 피에조 진동 센서로 줄임)는 이 현상을 사용하여 온도나 진동과 같은 물리적 파라미터의 변화를 포착합니다. 이들이 포착한 변화는 석영 또는 결정에 가해진 기계적 응력에 비례하는 측정 가능한 전기 신호로 변환 됩니다. 압전 가속도계는 넓은 주파수 범위를 가지며 고온을 포함한 열악한 환경을 견딜 수 있습니다.

▶ MEMS 가속도계

MEMS는 micro-electrical-mechanical-systems의 약자입니다. MEMS 가속도계는 작고 저렴하며 전력을 거의 사용하지 않아 엄청난 인기를 얻었습니다. MEMS 가속도계는 현대 전자 제품 및 산업 응용 제품의 어지러운 배열에서 찾을 수 있습니다. 단점은 데이터 품질이 다른 유형의 가속도계보다 낮다는 것입니다. 그러나 유지 관리 분야에서 MEMS 진동 센서는 상태 모니터링을 위해 대규모로 작동할 수 있으므로 팀이 훨씬 더 저렴한 가격으로 수백 개의 자산을 한 번에 관리할 수 있습니다.

▶ 단축 가속도계 대 3축 가속도계

단추 가속도계가 가장 일반적인 유형입니다. 단일 축을 따라 진동을 측정하면서 기계적 진동 수준을 감지합니다.

3축 가속도계 진동 센서는 물제에 영향을 미치는 모든 진동 성분을 감지하는 동시에 3개의 수직 축을 따라 진동을 측정할 수 있습니다. 단축 가속도계와 달리 3축 가속도계는 레벨뿐만 아니라 존재하는 진동의 유형을 결정할 수 있습니다. 

※ 가속도계 진동 센서 사용 방법

모두 나열하기에는 가속도계 진동 센서 애플리케이션이 너무 많습니다. 회전 설비를 유지 및 진단하거나 구조물의 안정성을 보장해야 하는 모든 산업에서 가속도계를 사용할 수 있습니다. 가속도계는 또한 현미경과 같은 민감한 장비 또는 특수 장비의 응력을 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다.

진동 센서가 산업 응용 분야의 상태 모니터링에 사용되는 경우 가속도계는 일반적으로 팬, 압축기, 펌프, 롤러, 터빈 등을 포함한 장비에 설치됩니다.

▶ 진동 모니터링의 이점

진동 모니터링은 유지 보수 및 신뢰성 팀이 잠재적인 기계 결함을 식별하고 그에 따라 조치를 계획하는 데 도움이 됩니다. 너무 일찍 또는 너무 늦게 수리하는 것은 시간, 비용 및 부품에 많은 비용이 들 수 있습니다. 그러나 상태 기반 유지 관리는 달력이 아닌 기계 상태를 사용하여 주의가 필요한 항목과 시기를 결정합니다.

상태 기반 유지 관리는 불필요한 유지 관리 작업을 제거하고 계획되지 않은 가동 중지 시간을 줄이는 동시에 자산 가동 시간을 개선하고 자산 수명을 연장합니다. 자산 고장 12~18개월 전에 결함을 감지할 수 있는 진동 모니터링은 성공적인 상태 기반 유지보수 프로그램의 필수적인 부분이 될 수 있습니다.

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