음향 방출이란 무엇인가요? 고주파 응력파 감지 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋" 음향 방출이란 무엇인가요? 고주파 응력파 감지 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"

음향 방출이란 무엇인가? 고주파 응력파 검출

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음향 방출 이해

정의: 음향 방출이란 무엇인가?

음향 방출 (AE)는 변형, 균열 진전, 마찰 또는 기타 비가역적인 미세 구조 변화를 겪는 재료에서 발생하는 과도 탄성 응력파입니다. 기계 상태 모니터링에서 AE 테스트는 고감도 초음파 센서(100~1000kHz 주파수 범위)를 사용하여 이러한 고주파 응력파를 감지하여 균열 성장, 베어링 손상과 같은 활성 손상 메커니즘을 조기에 경고합니다. 스폴링, 응력 부식 균열, 그리고 기존의 방법으로는 감지할 수 없는 마찰 과정 진동 분석.

AE는 진동 분석을 보완합니다. 진동이 기계적 움직임을 감지하는 반면, AE는 미세한 수준의 재료 손상을 감지하여 고장 발생을 조기에 경고하는 경우가 많습니다. 특히 저속 장비, 압력 용기, 그리고 진동 분석이 어렵거나 중요한 손상 모드에 민감하지 않은 구조물에 유용합니다.

음향 방출원

균열 관련

  • 균열 성장: 각 증분 균열 확장은 응력파를 방출합니다.
  • 균열 열림/닫힘: 호흡 균열은 배출을 발생시킵니다.
  • 미세 균열: 눈에 띄는 손상이 나타나기 전 작은 균열
  • 민감도: 진동이 변화하기 몇 달 전에 균열 활동을 감지합니다.

베어링 결함

  • 스폴링 현상(재료가 벗겨지는 현상)
  • 표면 균열 전파
  • 거친 접촉 및 마찰
  • 일부 경우 봉투 분석보다 조기에 감지됨

마찰 및 마모

  • 슬라이딩 접촉으로 배출 발생
  • 접착제 마모 이벤트
  • 윤활 분해
  • 활성 착용으로 인한 지속적인 배출

재료 변형

  • 과부하 시 소성 변형
  • 복합재 박리
  • 섬유 파손

측정 시스템

AE 센서

  • 공진 압전 센서(100-1000kHz)
  • 커플런트를 사용하여 구조물에 장착
  • 초음파 응력파에 대한 높은 감도
  • 가청 진동에 대한 민감도가 낮음(필터링됨)

신호 처리

  • 프리앰프: 센서 근처 40-60dB 이득
  • 필터: 대역 통과 100-1000kHz는 저주파 진동을 제거합니다.
  • 발각: 임계값 교차, 히트 카운팅, 에너지 측정
  • 분석: 이벤트 매개변수(진폭, 지속시간, 에너지, 개수)

주요 매개변수

  • 조회수: 배출 이벤트 수
  • 이벤트 에너지: 통합 신호 에너지
  • RMS 레벨: 연속 배출 활동
  • 진폭 분포: 이벤트 심각도 스펙트럼

기계 분야의 응용 분야

베어링 모니터링

  • 조기 파편 감지(진동 증상 발생 전)
  • 윤활 상태 평가
  • 마찰 및 마모 모니터링
  • 완전한 평가를 위한 진동 보완

균열 감지

  • 활성 균열 성장 모니터링
  • 압력 용기의 무결성
  • 용접 검사
  • 구조 건강 모니터링

기어 및 커플링 상태

  • 치아 접촉 품질
  • 윤활 적정성
  • 마모 진행
  • 커플링 요소 저하

저속 장비

  • 기존의 진동 분석이 약한 경우 (< 100 RPM)
  • AE는 속도에 따라 달라지지 않습니다.
  • 0을 포함한 모든 속도에서 효과적입니다.

장점

높은 감도

  • 미세한 수준의 손상을 감지합니다
  • 진동보다 빠른 경고
  • 활성 손상 과정에 민감함

소스 현지화

  • 여러 센서가 AE 소스를 삼각 측량할 수 있습니다.
  • 어떤 구성 요소가 저하되는지 식별합니다.
  • 복잡한 어셈블리에 유용함

속도 독립

  • 정지 상태를 포함한 모든 속도에서 작동합니다.
  • 압력 용기 테스트(회전 없음)
  • 매우 저속 베어링

제한 사항

복잡성

  • 전문 장비 및 전문성이 필요합니다
  • 복잡한 신호 해석
  • 배경 소음 간섭
  • 진동과 같은 단순한 임계값 기반이 아닙니다.

제한된 침투

  • 고주파는 빠르게 감쇠합니다
  • 센서는 소스에 비교적 가까워야 합니다.
  • 대형 구조물에는 많은 센서가 필요할 수 있습니다.

환경 민감성

  • 전기적 노이즈가 간섭할 수 있습니다
  • 기계적 충격은 잘못된 신호를 생성합니다.
  • 조용한 환경이 필요합니다

진동 분석과의 통합

보완 기술

  • 조기 미세 손상 감지를 위한 AE
  • 거시적 기계적 조건에 대한 진동
  • 함께 완전한 그림을 제공합니다

확인

  • AE는 활성 손상을 나타냅니다.
  • 진동은 심각성을 확인하고 특정 오류를 식별합니다.
  • 두 가지를 합친 신뢰도는 각각 단독보다 높습니다.

음향 방출(AE)은 재료 손상 및 변형 과정에서 발생하는 초음파 응력파를 감지하여 독보적인 조기 경보 기능을 제공합니다. 특수 장비와 전문 지식이 필요하지만, AE 시험은 거시적인 진동 변화가 발생하기 전에 미시적인 수준의 활성 손상을 식별하여 균열에 민감한 부품과 저속 장비에 대한 조기 조치를 가능하게 함으로써 기존 진동 분석을 보완합니다.

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