ISO 5348: 기계적 진동 및 충격 – 가속도계의 기계적 장착

요약

ISO 5348은 모든 진동 분석가에게 기본적이고 매우 실용적인 표준입니다. 이 표준은 데이터 품질에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소, 즉 가속도계 기계에 물리적으로 부착됩니다. 이 표준은 다양한 장착 방법을 명시하고 각 방법이 측정 주파수 응답에 미치는 영향을 설명합니다. 특히 고주파 진동을 측정할 때 정확하고 반복 가능한 진동 데이터를 얻으려면 ISO 5348의 지침을 따르는 것이 필수적입니다.

목차(개념적 구조)

이 표준은 장착 기술에 대한 명확하고 실용적인 조언을 제공하도록 구성되어 있습니다.

1. 1. 범위 및 장착 방법:

   이 첫 번째 섹션에서는 정확한 데이터를 보장하기 위해 진동 표면에 가속도계를 부착하는 방법에 대한 명확하고 기술적인 지침을 제공하는 표준의 목적을 제시합니다. 이 섹션에서는 표준의 핵심 논지를 소개합니다. 장착 방법은 측정 시스템의 중요한 부분이며, 신뢰할 수 있는 데이터를 수집할 수 있는 최고 주파수를 직접적으로 결정합니다. 잘못된 장착 기술은 기계적 필터 역할을 하여 고주파 진동을 측정하기 전에 감쇠시키거나 감쇠시킵니다. 이어서 이 섹션에서는 스터드 장착, 접착식 장착, 자기식 장착 등 세부적으로 평가될 주요 장착 방법을 소개하며, 이는 본 문서의 나머지 부분을 위한 틀을 마련합니다.

2. 2. 스터드 장착:

   이 방법은 가속도계 부착을 위한 최적의 기준 등급 기술로 제시됩니다. 기계 구조물에 구멍을 뚫고 나사산으로 구멍을 뚫은 다음, 가속도계의 장착 스터드를 구멍에 직접 나사로 고정합니다. 표준은 장착 표면이 깨끗하고 평평하며 매끄러워야 하며, 필요한 경우 스팟 면을 가공해야 한다고 명시합니다. 센서 바닥에 실리콘 그리스 또는 유사한 커플링 유체를 얇게 도포하여 미세한 공극을 메워 표면 접촉 면적을 극대화하고 고주파 에너지 전달을 개선해야 합니다. 이 방법은 가능한 가장 높은 장착 강성을 제공하며, 결과적으로 가장 높은 장착 공진 주파수를 생성합니다. 이를 통해 센서는 장착 자체의 공진으로 인해 측정값이 손상되지 않고 가능한 가장 넓은 주파수 범위를 정확하게 측정할 수 있습니다. 이 방법은 다른 모든 방법의 벤치마크로 간주되며, 영구 모니터링 설비, 고주파 진단 테스트(베어링 및 기어 등) 및 센서 교정에 필수적입니다.

3. 3. 접착식 장착:

   이 섹션에서는 기계에 구멍을 뚫는 것이 실용적이지 않거나 허용되지 않을 때 종종 사용되는 반영구적 장착 솔루션으로 접착제를 사용하는 방법에 대해 자세히 설명합니다. 이 표준은 다양한 유형의 접착제를 구분합니다. 최상의 결과를 얻으려면 시아노아크릴레이트("슈퍼 글루") 또는 2액형 에폭시와 같은 단단하고 견고한 접착제를 사용하는 것이 좋습니다. 핵심 원리는 최소한의 접착제를 사용하여 센서 베이스와 기계 표면 사이에 매우 얇고 견고한 본딩 라인을 만드는 것입니다. 두껍거나 부드러운 접착제(실리콘 고무와 같은)는 댐퍼 역할을 하여 고주파 응답을 심각하게 제한합니다. 적절하게 준비된 표면에 올바르게 시공할 경우, 견고한 접착식 마운트는 스터드 마운트만큼 높은 사용 가능한 주파수 범위를 달성할 수 있으므로 많은 진단 응용 분야에서 실행 가능한 대안이 됩니다. 이 표준은 또한 스터드 마운트 센서를 부착하기 위한 반복 가능한 위치를 제공하기 위해 기계에 접착되는 작은 금속 패드인 접착식 마운트 베이스의 사용도 다룹니다.

4. 4. 자석 장착:

   이 장에서는 휴대용 기기에 매우 흔히 사용되는 자기 베이스의 사용에 대해 설명합니다. 경로 기반 데이터 수집 편의성 때문입니다. 그러나 이 표준은 이러한 편의성이 데이터 품질에 상당한 손실을 초래한다는 점을 강조합니다. 자기 마운트는 스터드 또는 접착 마운트보다 본질적으로 단단하지 않습니다. 더욱이 자석은 가속도계에 상당한 질량을 추가합니다. 낮은 강성과 높은 질량의 조합은 센서 시스템의 장착된 공진 주파수를 크게 낮추어 측정의 사용 가능한 상위 주파수 범위를 심각하게 제한합니다. 이 표준은 자석으로 수집된 고주파 데이터(일반적으로 2,000Hz 이상)가 종종 신뢰할 수 없음을 명확히 밝힙니다. 이 표준은 자기 마운트의 품질을 극대화하기 위한 실질적인 지침을 제공합니다. 강력한 "2극" 자석을 사용하고, 접촉 표면이 완벽하게 깨끗하고 평평한지 확인하고, 자석을 기계에 부착할 때 강한 압력을 가하십시오.

5. 5. 기타 방법(탐침):

   이 섹션에서는 "스팅어"라고 불리는 휴대용 프로브의 사용에 대해 다룹니다. 이 프로브는 빠른 점검이나 접근하기 어려운 곳에 사용되기도 합니다. 이 표준은 심각한 진단 작업에는 이러한 관행을 강력히 권장하지 않습니다. 인체는 매우 효과적인 저역 통과 필터이자 댐퍼 역할을 하기 때문에 프로브를 일정한 압력이나 완벽하게 수직인 각도로 유지하는 것은 불가능합니다. 결과적으로 이 방법은 반복성이 매우 낮고 주파수 응답이 1,000Hz 미만으로 매우 제한적입니다. 프로브는 매우 큰 저주파 진동(심각한 불균형과 같은)의 존재를 확인할 수 있지만, 신뢰할 수 있는 추세 분석이나 베어링 및 기어 결함과 같은 고주파 결함 감지에는 전혀 적합하지 않습니다.

6. 6. 표면 준비 및 케이블링:

   이 마지막 섹션에서는 장착 방법에 관계없이 데이터 품질을 보장하기 위한 중요하고 실용적인 조언을 제공합니다. 장착 표면을 적절하게 준비해야 함을 강조합니다. 여기에는 표면이 가능한 한 평평하고 매끄러워야 하며, 금속과 금속(또는 금속과 접착제와 금속)의 직접 접촉을 보장하기 위해 페인트, 녹 또는 먼지를 제거해야 한다는 점이 포함됩니다. 스터드 장착의 경우, 표면이 완벽하게 평평하지 않은 경우 스팟 면을 가공해야 함을 명시합니다. 또한 이 표준은 센서 케이블 연결에 대한 중요한 지침을 제공합니다. 케이블을 센서에서 가까운 거리에 있는 구조물에 단단히 고정할 것을 권장합니다. 이는 커넥터의 변형을 완화하고, 더 중요한 것은 케이블 움직임을 방지합니다. 측정 중에 케이블이 휘둘리면 마찰 전기 효과로 인해 저주파 전기 신호가 생성될 수 있으며, 이는 실제 진동 신호를 오염시키고 잘못된 데이터로 이어질 수 있습니다.

핵심 개념

• 주파수 응답이 핵심입니다. 이 표준의 핵심 주제는 장착 방식이 기계적 필터 역할을 한다는 것입니다. 자석과 같은 부실한 장착은 질량을 증가시키고 강성을 감소시켜, 고주파 진동이 센서에 도달하기도 전에 차단하는 저역 통과 필터를 생성합니다.
• 강성이 가장 중요합니다. 고주파 진동을 정확하게 전달하려면 센서와 기계 사이의 연결 부분이 최대한 견고하고 가벼워야 합니다. 이것이 바로 직접 스터드 장착 방식이 다른 모든 방식보다 우수한 이유입니다.
• 편의성과 정확성 간의 균형: 표준에서는 직접적인 상충 관계가 있음을 명확히 밝힙니다. 자기 마운트는 경로 기반 데이터 수집에 편리하지만, 분석가는 사용 가능한 주파수 범위가 제한된다는 점을 감수해야 합니다. 고주파 베어링 또는 기어 분석에는 스터드 또는 접착 마운트가 강력히 권장됩니다.
• 반복성: 반복 가능한 센서 배치를 위한 장착 패드 사용 등 표준 지침을 따르는 것은 좋은 추세 분석을 위해 매우 중요합니다. 이를 통해 데이터의 변화가 측정 기술의 변화가 아닌 기계의 상태로 인한 것인지 확인할 수 있기 때문입니다.

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