피크 진폭(Pk 및 Pk-Pk) 이해
피크(Pk) 진폭 는 ~의 최대 수준을 나타내는 척도입니다. 진동 신호의 제로점 또는 평형 위치에서 파형이 도달하는 최고점까지의 거리. 순수한 사인파의 경우, 이는 측정 기간 동안 발생한 최대 순간 진동 수준을 나타냅니다. 이는 표현하는 세 가지 방법 중 하나입니다. 진폭 — 피크-투-피크와 더불어 RMS — 그리고 이 둘 중 하나를 선택하는 것은 진동 분석.
피크 투 피크(Pk-Pk) 진폭 이는 파형의 최대 진폭으로, 가장 음의 값을 가지는 골(trough)에서 가장 양의 값을 가지는 봉우리(crest)까지의 거리를 측정하여 구합니다. 순수한 사인파의 경우, 피크-투-피크(Peak-to-Peak) 값은 피크 값의 정확히 두 배입니다. 이 두 값은 모두 시간 파형 스펙트럼에서가 아니라.
예시 — +5 mm/s와 −5 mm/s 사이에서 진동하는 사인파의 경우:
- 그리고 피크(Pk) 진폭은 5mm/s입니다.
- 그리고 피크 투 피크(Pk-Pk) 진폭은 10mm/s입니다.
1. 피크, 피크-투-피크 및 RMS와의 관계
이상적인 사인파의 경우, 이 세 가지 측정값은 일정한 비율로 연결됩니다. 즉, RMS 값은 피크 값을 √2로 나눈 값(약 0.707 × 피크)과 같고, 피크 값은 1.414 × RMS와 같습니다. 중요한 점은 이러한 명확한 변환 관계가 순수한 사인파에만 적용된다는 것입니다. 신호에 충격, 노이즈 또는 여러 주파수가 포함되는 순간, 실제 피크와 RMS에서 도출된 피크는 서로 달라집니다. 바로 이 때문에 진정한 샘플별 피크 검출기는 단순히 RMS 값을 확대하는 방식과는 다르게 동작합니다.
2. 피크 측정은 언제 사용됩니까?
RMS는 진동의 전반적인 에너지와 파괴력을 평가하는 데 가장 널리 사용되는 지표이지만, 피크(Peak) 및 피크-투-피크(Peak-to-Peak) 값은 두 가지 특정 상황에서 그 진가를 발휘합니다.
a) 여유 공간 및 기계 공간 평가
피크 투 피크 배수량 이는 특히 다음을 갖춘 기계의 경우 매우 중요한 측정 항목입니다. 저널 베어링 monitored by 근접 프로브. Pk-Pk 값은 분석가에게 샤프트가 베어링 유격 범위 내에서 이동하는 총 거리를 알려줍니다. 이 수치가 베어링의 실제 유격에 근접하기 시작하면, 이는 로터와 고정 부품 간의 치명적인 접촉으로 이어질 수 있는 심각한 문제에 대한 분명한 경고 신호입니다. 피크-투-피크 변위는 기계적 간격(실제 이동량의 마이크로미터 또는 밀 단위)을 나타내기 때문에, 유격 관련 문제를 다룰 때 가장 자연스러운 단위입니다.
b) 충격 및 과도 현상 감지
피크 진폭은 충돌과 같은 단시간에 발생하는 고에너지 현상에 매우 민감합니다. 기어 이빨에 균열이 생겼거나, 구름체가 spall 베어링 레이스에서 시간 파형에 급격한 급등 현상이 발생합니다. 정점 가속 이러한 현상이 발생할 때 전체 RMS 값은 낮은 수준을 유지함에도 불구하고 값이 급격히 상승하므로, 피크 측정은 조기 베어링 및 기어 결함 감지. 피크 대 RMS 비율은 그 자체로 인정받는 진단 지표이며 — 크레스트 팩터 — 그리고 크레스트 계수의 증가는 대개 충돌 단층이 형성되고 있다는 가장 초기 징후입니다.
3. 피크 측정의 한계
전반적인 상태를 평가할 때 피크 진폭에만 의존하는 것의 가장 큰 단점은, 피크 진폭이 단 한 순간만을 포착한다는 점입니다. RMS가 그러하듯, 피크 진폭은 신호의 나머지 부분에 담긴 에너지 양에 대해서는 아무런 정보를 제공하지 않습니다. 한 번의 날카롭고 고립된 스파이크가 있는 파형은 높은 피크값을 보이지만 낮은 RMS값을 나타낼 수 있으며, 이는 해당 파형이 특별히 파괴적이지 않음을 시사합니다. 반대로, 여러 개의 중간 정도의 피크로 구성된 복잡한 파형은 개별적으로 볼 때 위협적으로 보이지 않는 피크값을 가지고 있음에도 불구하고, 실제로는 높은 파괴력을 지닌 RMS값을 가질 수 있습니다. 또 다른 실질적인 문제는 재현성입니다. 진정한 피크값은 일회성 최대값이기 때문에, 단 한 번의 우발적인 과도 현상이나 전기 노이즈의 폭발적인 발생만으로도 피크값이 부풀려질 수 있으므로, 피크값 측정치는 종종 peak-hold 몇 초에 걸쳐 수행되며, 개별적으로가 아니라 RMS와 함께 해석되어야 한다.
4. 요약: Pk vs. Pk-Pk vs. RMS
이 세 가지 방법은 서로 상충하는 것이 아니라 상호 보완적인 관계에 있습니다. 핵심은 주어진 문제에 가장 적합한 방법을 선택하는 데 있습니다:
- RMS를 사용하세요 전체 인기 순위 진동 심각도 그리고 기계의 전반적인 상태를 판단하는 데 사용되며, 이는 진동의 파괴적 에너지와 가장 밀접한 관련이 있으며 다음과 같은 기준의 토대가 됩니다. ISO 20816.
- 피크 간(변위) 사용 물리적 여유 공간과 부품의 절대적 움직임, 특히 저널 베어링에서 회전하는 축의 움직임이 중요한 경우.
- 피크(가속도) 사용 베어링 및 기어 고장의 초기 징후로 자주 나타나는 급격한 충격 현상을 감지하고 정량화하기 위해.
실제로 분석가는 이 세 가지를 모두 동시에 주시합니다. 다음과 같은 휴대용 2채널 계측기 발란셋-1A 전체 레벨과 기초 시간 파형을 함께 표시하므로, 엔지니어는 동일한 측정값에서 RMS 값을 통해 오류 심각도를, 피크 투 피크(Peak-to-Peak) 값을 통해 여유도를, 피크(Peak) 값을 통해 충격 성분을 타협 없이 확인할 수 있습니다.
