SPM dBm/dBc
Technical description
베어링은 사용 기간 동안 하중이 가해진 구름 요소와 레이스 사이에서 Shock Pulse 를 발생시킵니다. 이 충격파(Shock)가 그 크기에 비례하여 전기적 펄스를 출력하는 SPM transducer 를 반응하게 합니다. Vibration transducer 와는 달리 SPM 의 SPM transducer 는 32 KHz 의 공진 주파수에 반응하도록 세심하게 조정되어 Shock Pulse 의 진폭의 보정된 측정이 가능합니다.
베어링에서 발생하는 쇼크 펄스는 매질을 통하여 전파되며 이는 SPM Shock pulse transducer 에 의해 감지됩니다. SPM transducer 는 쇼크의 바닥 값 및 피크 값을 전기 신호로 변환합니다. 기계 진동 신호에는 미세한 Shock Pulse 가 포함되어 있습니다. 32 kHz 대역 공진 필터에 의해 처리된 Shock Pulse 신호의 진폭은 Shock Pulse 신호의 에너지에 비례합니다. 이 신호를 아날로그 전기 신호로 변환합니다. 이렇게 베어링에서 탐지된 Shock Pulse 신호는 최종적으로 크고 작은 연속적인 전기 펄스 신호로 표시할 수 있습니다.
쇼크 펄스(Shock pulse) 측정 장비는 2 가지 진폭 레벨이 결정될 때까지 측정 임곗값을 변화시키면서 발생 빈도(초당 발생하는 쇼크 펄스)를 계산하며 진폭을 측정합니다.
dBc, 쇼크 바닥 값(대략 초당 200 번 발생하는 값으로 dBc(decibel carpet value)로 표시)
dBm, 쇼크 피크 값(2 초 동안 발생한 쇼크 펄스들의 피크 값, dBm(decibel maximum value)로 표시)
점멸 지시계 혹은 이어폰을 사용하여 더 이상 검출되는 신호가 없을 때까지 측정 임곗값을 상승시키며 쇼크 값을 설정합니다. 이때 측정되는 2 가지 쇼크의 진폭 차이가 매우 크기 때문에, 쇼크 펄스의 측정값에 dB 단위를 사용하여 표시합니다. (0 ~ 60 dB 사이에서 1000 배 증가)
1. 회전 속도 (베어링 사이즈 및 RPM)
2. 유막 두께 (회전하는 금속 표면 사이의 분리), 유막 두께는 윤활의 공급과 얼라인먼트 및 초기 부하에 영향을 받습니다.
3. 베어링 표면의 기계적 상태 (표면 조도, 응력, 손상 여부, 분리된 금속 입자)
SPM dBm/dBc 측정 결과값은 green-yellow-red 의 베어링 상태를 판정하는 데이터입니다. 이 때 측정된 time signal 에 FFT(Fast Fourier Transform)을 적용할 수 있습니다. FFT 에 의한 스펙트럼은 주로 패턴을 인식하는데 이용됩니다.
스펙트럼 라인의 진폭은 신뢰성 있는 상태 지표가 되기에는 너무나 많은 요소의 영향을 받기 때문에 기존 dBm 혹은 HR 값을 바탕으로 베어링 상태를 판정합니다.
SPM Spectrum 진폭을 표시하는 하나의 단위로 SD(Shock Distribution unit)이 있습니다. 각각의 스펙트럼을 계량화하여 모든 스펙트럼 라인의 전체의 RMS = 100 SD 로 나타냅니다. 타임 레코드의 RMS 값 다른 하나는 SL(Shock Level unit)로 주파수 성분의 RMS 값을 dB(decibel)로 나타냅니다. 각각의 심텀에 대하여 별도의 알람 레벨을 설정하여 green-yellow-red 로 상태를 판정할 수 있습니다. 다양한 스펙트럼을 측정할 수 있는데 권장하는 스펙트럼 설정은 ‘해상도 최소 0.25 Hz(3200 Lines), 500 Hz, 피크 값만 저장합니다.
Shock Pulse 신호에 대한 회전 속도의 영향은 RPM 및 베어링 직경을 입력하여 SPM 의 고유한 표준화 요소 dBi 를 계산하여 소멸시킵니다. 이 초기값(dBi)가 표준화된 상태 등급의 시작점입니다.
패턴을 인식하기 위해서는 정확한 베어링 데이터 및 RPM 값이 요구됩니다. RPM 은 사전에 입력하지 말고 반드시 측정한 후에 입력해야 합니다. 베어링 주파수를 결정하는 팩터들은 Condmaster Ruby 의 베어링 카탈로그에서 ISO 베어링 넘버를 검색하면 쉽게 입력 가능합니다.
주파수 영역에서 측정된 Shock pulse 를 분석하여 충격의 발생원을 추정합니다. SPM Spectrum 의 목적은 피크 쇼크의 발생원을 확인하는 것입니다. 손상된 베어링에 의하여 발생하는 쇼크는 일반적으로 회전하는 레이스에 걸친 볼 패스 주파수의 패턴에 일치하게 발생합니다. 또한 기어 손상에 의한 쇼크 주파수는 다른 패턴을 보이며, 무작위로 발생한 쇼크는 일치하는 패턴이 없습니다.
거의 모든 베어링의 주파수 패턴들은 Condmaster Ruby 에 미리 내장되어 있습니다. Condmaster Ruby 의 심프텀 그룹에서 ‘베어링’을 링크하면 사용자는 해당 베어링 이름을 클릭하여 베어링 패턴을 간단하게 조명할 수 있습니다. 또한 Gear mesh 패턴과 같은 다른 심프텀도 확인할 수 있습니다. 스펙트럼에서 베어링 스펙트럼이 선명하게 일치한다는 것은 측정된 신호가 베어링에서 발생한다는 증거입니다.
Measuring dBm/dBc
베어링에서 발생하는 쇼크 펄스는 매질을 통하여 전파되며 이는 SPM Shock pulse transducer 에 의해 감지됩니다. SPM transducer 는 쇼크의 바닥 값 및 피크 값을 전기 신호로 변환합니다. 기계 진동 신호에는 미세한 Shock Pulse 가 포함되어 있습니다. 32 kHz 대역 공진 필터에 의해 처리된 Shock Pulse 신호의 진폭은 Shock Pulse 신호의 에너지에 비례합니다. 이 신호를 아날로그 전기 신호로 변환합니다. 이렇게 베어링에서 탐지된 Shock Pulse 신호는 최종적으로 크고 작은 연속적인 전기 펄스 신호로 표시할 수 있습니다.
쇼크 펄스(Shock pulse) 측정 장비는 2 가지 진폭 레벨이 결정될 때까지 측정 임곗값을 변화시키면서 발생 빈도(초당 발생하는 쇼크 펄스)를 계산하며 진폭을 측정합니다.dBc, 쇼크 바닥 값(대략 초당 200 번 발생하는 값으로 dBc(decibel carpet value)로 표시)
dBm, 쇼크 피크 값(2 초 동안 발생한 쇼크 펄스들의 피크 값, dBm(decibel maximum value)로 표시)
점멸 지시계 혹은 이어폰을 사용하여 더 이상 검출되는 신호가 없을 때까지 측정 임곗값을 상승시키며 쇼크 값을 설정합니다. 이때 측정되는 2 가지 쇼크의 진폭 차이가 매우 크기 때문에, 쇼크 펄스의 측정값에 dB 단위를 사용하여 표시합니다. (0 ~ 60 dB 사이에서 1000 배 증가)
Shock Pulse 진폭의 3가지 주요 요소
1. 회전 속도 (베어링 사이즈 및 RPM)
2. 유막 두께 (회전하는 금속 표면 사이의 분리), 유막 두께는 윤활의 공급과 얼라인먼트 및 초기 부하에 영향을 받습니다.
3. 베어링 표면의 기계적 상태 (표면 조도, 응력, 손상 여부, 분리된 금속 입자)
Shock Pulse 신호 및 측정
SPM dBm/dBc 측정 결과값은 green-yellow-red 의 베어링 상태를 판정하는 데이터입니다. 이 때 측정된 time signal 에 FFT(Fast Fourier Transform)을 적용할 수 있습니다. FFT 에 의한 스펙트럼은 주로 패턴을 인식하는데 이용됩니다.
스펙트럼 라인의 진폭은 신뢰성 있는 상태 지표가 되기에는 너무나 많은 요소의 영향을 받기 때문에 기존 dBm 혹은 HR 값을 바탕으로 베어링 상태를 판정합니다.
SPM Spectrum 진폭을 표시하는 하나의 단위로 SD(Shock Distribution unit)이 있습니다. 각각의 스펙트럼을 계량화하여 모든 스펙트럼 라인의 전체의 RMS = 100 SD 로 나타냅니다. 타임 레코드의 RMS 값 다른 하나는 SL(Shock Level unit)로 주파수 성분의 RMS 값을 dB(decibel)로 나타냅니다. 각각의 심텀에 대하여 별도의 알람 레벨을 설정하여 green-yellow-red 로 상태를 판정할 수 있습니다. 다양한 스펙트럼을 측정할 수 있는데 권장하는 스펙트럼 설정은 ‘해상도 최소 0.25 Hz(3200 Lines), 500 Hz, 피크 값만 저장합니다.
dBm/dBc 표준화 입력 데이터
Shock Pulse 신호에 대한 회전 속도의 영향은 RPM 및 베어링 직경을 입력하여 SPM 의 고유한 표준화 요소 dBi 를 계산하여 소멸시킵니다. 이 초기값(dBi)가 표준화된 상태 등급의 시작점입니다.
dBm/dBc SPM 스펙트럼 분석 입력 데이터
패턴을 인식하기 위해서는 정확한 베어링 데이터 및 RPM 값이 요구됩니다. RPM 은 사전에 입력하지 말고 반드시 측정한 후에 입력해야 합니다. 베어링 주파수를 결정하는 팩터들은 Condmaster Ruby 의 베어링 카탈로그에서 ISO 베어링 넘버를 검색하면 쉽게 입력 가능합니다.
dBm/dBc 측정값 평가
초기값(dBi) 및 3 가지의 베어링 상태(green-yellow-red)의 범위는 오랜 기간 각양각색의 운전 조건하에서 시험된 베어링 테스트 결과를 실증하여 SPM Instrument AB 에서 정립한 것입니다. dBm 의 값에 따라 베어링 상태가 판정되며 dBc 의 값과 델타값(dBm 과 dBc 의 차이 값)으로 윤활 상태 혹은 베어링 설치 및 얼라인먼트 문제를 추정합니다.
dBm/dBc 스펙트럼 분석(SPM Spectrum)
주파수 영역에서 측정된 Shock pulse 를 분석하여 충격의 발생원을 추정합니다. SPM Spectrum 의 목적은 피크 쇼크의 발생원을 확인하는 것입니다. 손상된 베어링에 의하여 발생하는 쇼크는 일반적으로 회전하는 레이스에 걸친 볼 패스 주파수의 패턴에 일치하게 발생합니다. 또한 기어 손상에 의한 쇼크 주파수는 다른 패턴을 보이며, 무작위로 발생한 쇼크는 일치하는 패턴이 없습니다.거의 모든 베어링의 주파수 패턴들은 Condmaster Ruby 에 미리 내장되어 있습니다. Condmaster Ruby 의 심프텀 그룹에서 ‘베어링’을 링크하면 사용자는 해당 베어링 이름을 클릭하여 베어링 패턴을 간단하게 조명할 수 있습니다. 또한 Gear mesh 패턴과 같은 다른 심프텀도 확인할 수 있습니다. 스펙트럼에서 베어링 스펙트럼이 선명하게 일치한다는 것은 측정된 신호가 베어링에서 발생한다는 증거입니다.
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