3. 휴대용 주기 감시 시스템

Walkaround Periodic Monitoring System

 

1983년에 처음 소개된 소형 컴퓨터인 휴대용 진동 측정기는 진동을 측정하고 이 측정치의 자동 저장과 변환, FFT 분석 기능을 구비하고 있다. 수동적인 방법과 비교하여 휴대용 진동 측정기와 부속장비(개인용 컴퓨터와 상태 감시 프로그램)는 주기적인 상태 감시 프로그램의 생산성을 2~4배나 증가시켰다. 휴대용 진동 측정기는 진동 Data 수집을 신속하게 하고 별도의 비용이나 노력 없이 중요한 진단 정보를 제공하며 비생산적인 사무 일을 자동화한다.

컴퓨터를 사용한 휴대용 진동 측정기는 마이크로 프로세서가 장착된 저렴한 개인용 컴퓨터와 휴대용 Data 수집기로 이루어져 있다.

상태 감시용 Software는 감시되어야 할 각각의 기계의 상태를 알려 주는 일련의 측정값을 기계별로 Set up할 수 있는 기능이 제공된다. 각각의 기계와 측정값들은 Data 수집을 위해 논리적이고 효율적인 Sequence나 Route로 배열되며 계획표가 정해진다.

휴대용 진동 측정기를 사용하여 어떤 기계들의 진동을 측정할 것인가 하는 것은 컴퓨터상의 목록에서 선택되며 필요한 측정에 대한 지시는 케이블 직접 연결 혹은 전화 모뎀을 통해 Data Collector에 디지털로 전송되는데 이 과정은 단지 몇 분 정도가 소요된다. 그런 다음 사용자는 진동 측정기를 Host Computer로부터 분리하여 직접 휴대하여 현장에서 원하는 측정을 하게 된다. 표시 화면에서의 지시는 측정시 사용자를 안내하며 정확한 위치, 측정 형식, Pickup의 방향 등을 상세히 열거한다.

어떤 휴대용 진동 측정기는 보다 올바른 측정을 위하여 각 측정 방법에 Bar Cording을 해 놓고, 휴대용 진동 측정기가 Bar Code를 읽을 수 있도록 하여 이러한 과정을 훨씬 더 자동화한다.

진동의 측정은 임시로 부착한 Pickup이나 연속 감시 시스템을 설치하여 시행된다. 공정상의 압력이나 온도, 유량 등과 같이 상태를 정확하게 나타낼 필요가 있는 측정은 영구적으로 설치되어 있는 계기에 의해 읽혀질 수 있고, 휴대용 진동 측정기의 Keyboard를 사용하여 프로그램에 들어갈 수 있다. 극히 중요한 상태 감시는 코드 표시나 대부분의 휴대용 진동 측정기에서 사용되는 평범한 언어로 프로그램에 들어갈 수 있다.

보통의 휴대용 진동 측정기는 FFT를 계산할 수 있고, 그 결과를 Liquid Crystal Display(LCD)에 나타낼 수 있으며 대부분은 사용자가 그 기계에서 자리를 옮기기 전에 이상하거나 의심스러운 상태에 대하여 상세한 분석을 할 수 있도록 완전한 분석 기능을 가지고 있다. 대부분의 휴대용 진동 측정기는 진동 신호를 시간영역상에 나타낼 수 있다. 많은 휴대용 진동 측정기는 기준 위상을 입력할 수 있고, 위상 측정을 할 수 있으며 보조적인 Balancing 능력을 가지고 있다.

대부분의 휴대용 진동 측정기는 각 진동 측정치의 평균 FFT 스펙트럼을 저장하거나 Overall 값 또는 주파수 폭을 벗어난 경우(Frequency Band Violation)에만 저장하도록 프로그램할 수 있다. 처리 속도가 늦고 메모리가 적을 때에는 Data Collector 내에서 Screening하는 방법이 많이 고안되었지만, 현재는 처리속도가 빨라졌고 많은 FFT 스펙트럼들을 저장할 수 있는 충분한 메모리의 제공이 용이해졌으며, 완전한 이용을 위해서 상세한 스펙트럼들이 필요한 전문가 시스템이 개발되어, 각각의 진동 측정치에 대한 FFT 스펙트럼을 저장하도록 하는 동기가 생기게 되었다.

Data 수집이 완료되면 휴대용 진동 측정기는 다시 Host Computer에 접속되고 모든 측정 결과는 상태감시 Software 데이터 베이스에 영구 저장되도록 옮겨진다.

Host Computer내로 들어오는 측정값들은 미리 조절된 표준값을 벗어나는지를 감지하기 위하여 선별된다. 여기에는 다음과 같은 것들이 포함되어 있다;

• Overall값이 Setpoint를 초과하지 않았는가의 여부

• Frequency Band와 High Resolution Envelope (FFT Spectrum, Cepstrum,시간영역)을 벗어났는가의 여부

• 주어진 기간 내에 Alarm 설정치를 벗어난 적이 있는지 여부 (Trend를 투영해 봄).

• 미리 정해진 양을 초과하여 이전의 측정값으로부터의 변화 %.

• 통계적인 벗어남 - 미리 정해진 양을 초과하고 평균값에 표준 편차를 더한 값.

간단히 말해 상태 감시 Software는 가장 숙련된 분석자가 많은 시간을 소모하여 알아낼 수 있는 작지만 중요한 변화를 자동적으로 알아낼 수 있다. 제한치를 벗어난 측정치를 이례적인 보고서 목록으로 만들어 내는 데는 Data를 Host Microcomputer로 옮기는 시간인 몇 분만이 소요될 것이다. 그림으로 나타낸 Trend Plot과 상세한 FFT 스펙트럼들을 보고 분석하는데 이용할 수 있으며 원한다면 인쇄도 가능하다.

 

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