진동 분석에서 속도 이해
속도 은 의 변화율입니다. 변위 시간에 대한 관계 — 쉽게 말하면, 측정 기준입니다. 얼마나 빨리 진동하는 부품이 움직이는 속도입니다. 세 가지 주요 진동 파라미터인 변위, 속도 및 가속도 — 속도는 일반적인 진단 주파수 범위에서 회전 기계의 전반적인 상태와 진동 심각도 상태를 판단하는 데 가장 널리 사용되는 파라미터입니다. 속도는 세 가지 파라미터 중에서 문자 그대로도, 실용적으로도 중간에 위치합니다. 변위로부터 수학적으로 한 단계 떨어져 있고, 가속도로부터도 한 단계 떨어져 있습니다.
1. 속도가 심각도 판단의 표준인 이유
속도는 여러 가지 연관된 이유로 인해 범용 진동 모니터링의 기본 파라미터가 되었습니다.
- 파괴적 에너지의 최적 지표: 기계를 피로시키는 에너지는 속도와 가장 직접적으로 관련됩니다. 주어진 속도 수준은 다양한 기계 속도와 유형 전반에서 비교적 일관된 심각도 수준에 대응하므로, 속도 한계값은 유사한 기계 간에 잘 적용됩니다. 다만 표준에서는 여전히 이를 하나의 보편적 수치가 아니라 기계 그룹과 지지 조건별로 표로 제시합니다.
- “평탄” 주파수 응답: 기계 진단에 가장 중요한 주파수 대역인 약 10 Hz ~ 1,000 Hz(600 ~ 60,000 CPM)에서 속도는 가장 균형 잡힌 뷰를 제공합니다. 속도는 불균형 와 같은 저주파 결함뿐만 아니라 정렬 불량, 이는 탁월한 종합 단일 수치로 활용됩니다.
- 국제 표준의 기초: 주요 기계 진동 국제 표준인 ISO 20816은 오랫동안 사용되어 온 ISO 10816을 대체하였으며, RMS 허용 한계값과 경보 레벨의 기본 지표로서 속도. 익숙한 A/B/C/D 구역 경계는 ISO 20816-3 에서 mm/s RMS로 제시되며, 수치값은 하나의 보편적 집합이 아니라 기계 그룹과 지지 조건에 따라 달라집니다.
2. 단위 및 측정
공통 단위
진동 속도는 일반적으로 두 가지 단위 중 하나로 표현됩니다.
- mm/s(밀리미터 퍼 세컨드): SI 단위로, 전 세계 대부분의 국가에서 사용됩니다.
- in/s(초당 인치): 야드파운드법 단위로, 미국에서 일반적으로 사용됩니다.
속도는 거의 항상 측정되고 추세가 나타납니다. RMS 값을 사용합니다. RMS는 신호의 에너지 내용을 가장 잘 나타내기 때문입니다. 피크값을 대신 인용하는 경우에는 명확하게 표시해야 합니다. 두 값 간의 변환은 정현파를 가정하므로, a 진동 단위 변환기 산술 처리를 수행하며 mm/s, in/s 및 dB를 일관되게 유지합니다.
어떻게 측정하나요?
속도는 두 가지 주요 방법으로 얻을 수 있습니다:
- 속도 변환기를 이용한 직접 측정: 전동형 속도 센서 진동 속도에 정비례하는 전압을 생성합니다. 이러한 견고한 가동 코일 픽업은 한때 널리 사용되었으나 현재는 가속도계로 대체되었습니다.
- 가속도계 신호를 적분함으로써: 오늘날의 지배적인 방법입니다. 견고한 가속도계 가속도를 측정하며, 데이터 수집기 또는 모니터링 시스템이 전자적으로 통합 를 수행하여 가속도를 속도로 변환합니다. 이를 통해 가속도계의 넓은 주파수 범위와 내구성에 속도 파라미터의 진단적 장점을 결합합니다.
3. 진단에서 속도의 역할
전반적인 속도 수준이 높다면 기계에 문제가 있다는 것을 알 수 있지만, 문제의 원인은 알 수 없습니다. 진단 단계는 속도 스펙트럼 을 검토하여 어떤 주파수가 높은 전반적인 값에 기여하고 있는지 확인하는 것입니다:
- 고속 1× RPM (운전 속도) points to 불균형.
- 고속 2× RPM (2배 회전속도) 가리킴 정렬 불량.
- 운전 속도의 일련의 속도 피크 배음 기계적 상태를 나타냅니다 헐거워짐.
이것이 바로 현장 장비가 따르는 작업 흐름입니다. 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기 발란셋-1A 는 각 베어링에서의 전반적인 속도를 측정한 후 스펙트럼으로 분해하여 엔지니어가 1×, 2× 및 고조파 성분을 판독할 수 있도록 합니다. 원인이 불평형인 경우, 기계 자체의 베어링에서 직접 교정 작업을 진행할 수 있습니다.
4. 변위 및 가속도와의 속도 비교
어떤 단일 파라미터도 모든 상황에서 최적이지는 않으며, 각 파라미터는 주파수 범위의 서로 다른 부분에서 우세합니다:
- 변위 매우 낮은 주파수의 운동—샤프트 궤도, 구조물 움직임 및 간극—에 가장 적합하며, 근접 프로브 저널 베어링의 측정.
- 속도 는 대부분의 회전 기계 결함이 존재하는 광범위한 중간 주파수 대역을 담당하며, 전반적인 심각도 평가를 위한 일상적인 파라미터로 사용됩니다.
- 가속도 는 매우 높은 주파수에서 가장 효과적이며, 속도가 과소 평가할 수 있는 초기 베어링 및 기어 결함을 강조합니다.
세 가지 사이를 다음과 같이 전환할 수 있습니다. 통합 (가속도 → 속도 → 변위) 방향으로, 그리고 미분 반대 방향으로도 전환 가능합니다. 그럼에도 불구하고, 정상 운전 범위에서 기계의 동적 건전성을 “전체적으로” 파악하는 데 있어 속도(velocity)는 여전히 가장 중요한 단일 파라미터입니다 — ISO 구간에 따라 측정값을 빠르게 기준 비교하는 방법은 다음과 같습니다. 진동 심각도 차트.
