ISO 13373-1: 기계의 상태 모니터링 및 진단 – 진동 상태 모니터링 – 파트 1: 일반 절차

요약

ISO 13373-1은 상태 모니터링 프로그램의 일환으로 진동 측정 및 분석을 수행하기 위한 체계적이고 반복 가능한 절차를 수립합니다. 이 표준은 모니터링 프로그램 구축을 위한 기본적인 "사용법" 가이드 역할을 하며, 측정 지점 및 매개변수 선택부터 데이터 수집 및 기본 분석에 이르기까지 모든 것을 자세히 설명합니다. 수집된 진동 데이터가 일관되고 신뢰할 수 있으며 시간 경과에 따른 기계 상태 변화를 감지하는 데 적합하도록 보장하는 것이 목표입니다. 이 표준은 기본적으로 다음과 같은 모범 사례를 공식화합니다. 경로 기반 데이터 수집.

목차(개념적 구조)

이 표준은 견고한 진동 모니터링 루틴을 구축하기 위한 단계별 가이드를 제공합니다.

1. 1. 범위 및 목표:

   이 기초적인 장에서는 진동 상태 모니터링의 전체 프로세스에 대한 일반적이고 체계적이며 반복 가능한 일련의 절차를 수립하는 표준의 목적을 명확하게 정의합니다.주요 목표는 진동 데이터가 일관되고 신뢰할 수 있는 방식으로 수집되어 의도된 목적, 즉 시간 경과에 따른 기계의 동적 거동 변화를 감지하는 데 적합하도록 하는 것입니다.이 표준은 새로운 진동 모니터링 프로그램을 설정하거나 기존 프로그램을 감사하기 위한 절차적 백본이 되도록 설계되었습니다.이 절차를 따르면 조직이 효과적인 오류 감지, 추세 분석 및 진단에 필수적인 전제 조건인 기계 진동 이력의 고품질 데이터베이스를 만들 수 있음을 강조합니다.표준의 이 부분은 일반적인 방법론을 다루는 반면 후속 부분(예: ISO 13373-2)은 더 자세한 진단 기술을 제공한다는 점을 명확히 합니다.

2. 2. 측정 및 센서 선택:

   이 장에서는 진동 측정의 기반을 형성하는 중요한 결정들을 심층적으로 살펴봅니다. 측정 지점 선택에 있어 체계적인 접근 방식을 요구하며, 로터에서 전달되는 힘을 정확하게 포착하기 위해 기계 베어링에 최대한 가깝게 위치해야 함을 강조합니다. 기계 운동의 완전한 3차원적 그림을 확보하기 위해 측정 방향(수평, 수직, 축)에 대한 자세한 지침을 제공합니다. 이 섹션의 상당 부분은 센서 선택에 할애되어 다양한 트랜스듀서 유형 간의 장단점을 설명합니다. 가속도계 넓은 주파수 범위와 견고성으로 인해 가장 일반적인 선택이지만 속도 프로브와 비접촉식 사용에 대해서도 논의합니다. 근접 프로브 특정 애플리케이션의 경우, 특히 데이터 품질은 센서 장착 방식에 직접적으로 좌우된다는 점을 강조하며, 최고 품질의 반복 가능한 데이터를 얻으려면 영구 스터드 마운트를 사용할 것을 강력히 권장하고, 자세한 지침은 다음을 참조하십시오. ISO 5348.

3. 3. 측정 매개변수:

   이 섹션은 스펙트럼 및 파형 데이터의 품질과 유용성을 결정하는 데이터 수집기 내 설정을 명시하기 때문에 가장 기술적인 섹션이라고 할 수 있습니다. 특정 장비와 모니터링 대상의 잠재적 결함을 기반으로 이러한 매개변수를 선택하는 자세한 방법을 제공합니다. 다루는 주요 매개변수는 다음과 같습니다.

   • 주파수 범위(Fmax): 이 표준은 측정을 위한 최대 주파수를 선택하는 방법을 설명합니다. 이 주파수는 고주파 톤과 같은 관심 있는 특징을 포착할 수 있을 만큼 충분히 높아야 합니다. 베어링 결함 또는 기어 메시너무 높아서 불필요한 소음이 발생하지 않습니다.
   • 해상도: 이는 줄의 수를 나타냅니다. FFT 스펙트럼. 이 표준은 기어 메시 주파수 주변의 측파대를 식별하거나 다축 기계에서 좁은 간격의 작동 속도를 구별하는 데 중요한, 간격이 좁은 주파수 성분을 분리하기에 충분한 분해능을 선택하는 방법에 대한 지침을 제공합니다.
   • 평균화: 이 표준은 신호 대 잡음비를 개선하고 더욱 안정적이고 반복 가능한 측정값을 제공하기 위해 신호 평균화를 사용하는 방법을 설명합니다. 또한 RMS 평균화 및 피크 홀드와 같은 다양한 유형의 평균화와 이를 적용하는 시점에 대해서도 설명합니다.
   • 윈도잉: 이는 적용의 필요성을 설명합니다. 윈도잉 함수 (Hanning 창과 유사) FFT를 수행하기 전에 시간 데이터에 오류를 최소화합니다. 스펙트럼 누설.
4. 4. 데이터 수집 절차:

   이 장에서는 설정부터 실행까지 다루며 데이터 수집 자체에 대한 엄격한 절차를 제공합니다. 주요 초점은 모든 측정값이 과거 및 미래의 모든 측정값과 비교 가능한지 확인하는 것입니다. 또한, 회전 속도, 부하, 온도 및 기타 관련 공정 변수를 포함하여 시험 시점의 기계 작동 조건을 문서화하는 데 중점을 둡니다. 이러한 조건의 변화는 기계의 진동 특성을 크게 변화시킬 수 있으며, 이러한 맥락 없이 진동 변화를 결함 발생으로 오해할 수 있기 때문에 이는 매우 중요합니다. 또한 이 표준은 데이터 수집 전 측정 체인의 무결성을 검증하기 위한 체크리스트를 제공하여 센서가 제대로 장착되었는지, 케이블 상태가 양호한지, 데이터 수집기의 설정이 올바른지 확인합니다.

5. 5. 데이터 분석 및 평가:

   고품질 데이터가 수집되면 이 장에서는 해당 데이터를 해석하기 위한 틀을 제공합니다. 이 장은 다음과 같은 표준에서 처음 도입된 평가에 대한 두 가지 접근 방식을 공식화합니다. ISO 10816-1첫 번째 방법은 **절대 한계 비교**로, 측정된 광대역 진동 값을 미리 정의된 심각도 차트(예: ISO 10816 시리즈)와 비교하여 기계가 "양호", "만족" 또는 "불만족" 상태인지 확인하는 것입니다. 두 번째이자 더 강력한 방법은 **추세 분석**입니다. 이는 시간 경과에 따른 측정값을 그래프로 표시하여 안정적인 기준선을 설정한 다음 해당 기준선에서 유의미한 편차를 찾는 것입니다. 이 표준은 절대값보다 변화를 감지하는 것이 더 중요하다는 것을 강조합니다. 데이터 기반 "경보" 및 "트립" 알람 수준을 설정하는 방법론을 제공합니다. 예를 들어, 절대값이 여전히 허용 범위 내에 있더라도 진동이 정상 기준선에서 두 배(100% 증가)가 되면 경고를, 다섯 배(400% 증가)가 되면 트립을 설정합니다.

6. 6. 기본 오류 식별:

   이 마지막 장은 진단 과정을 소개합니다. 1부의 주요 초점이 데이터 수집 및 감지에 맞춰져 있지만, 이 섹션에서는 다양한 기계적 및 전기적 결함이 진동 데이터에서 고유하고 인식 가능한 패턴을 생성한다는 기본 원리를 설명함으로써 진단 과정과의 간극을 메웁니다. 특정 주파수를 서로 연관시키는 개념을 소개합니다. FFT 스펙트럼 기계의 물리적 소스에 대한 것입니다. 예를 들어, 실행 속도의 정확히 1배(1X)에서 높은 피크가 나타나는 것은 일반적으로 다음을 나타냅니다. 불균형, 2X 실행 속도에서 높은 피크는 종종 다음을 가리킵니다. 정렬 불량또한 고주파 비동기 피크가 어떻게 연관될 수 있는지 설명합니다. 베어링 결함이 장에서는 분석가가 ISO 13373 시리즈의 보다 고급 표준의 주제인 근본 원인 분석 프로세스를 시작하는 데 필요한 기본 지식을 제공합니다.

핵심 개념

• 일관성 및 반복성: 이 표준의 핵심 주제는 데이터가 일관되게 수집되지 않으면 모니터링 프로그램은 무용지물이라는 것입니다. ISO 13373-1은 이를 달성하기 위한 규칙을 제공합니다.
• 데이터 품질: 이 표준은 데이터 품질에 영향을 미치는 요소, 특히 변환기 장착 및 적절한 측정 설정(예: 주파수 범위, 분해능)의 선택을 강조합니다.
• 프로그램의 기초: 이 표준은 특정 결함을 식별하는 방법을 알려주는 진단 가이드가 아닙니다. 오히려 진단에 사용될 데이터를 적절하게 *수집*하는 방법을 알려주는 필수적인 첫 단계입니다(이는 ISO 13373-2 및 -3과 같은 다른 표준에서 다루고 있습니다).

← 메인 인덱스로 돌아가기