설비 진단, 소리와 진동의 선택 기준
산업 운영 노트 3/6: 소리와 진동 신호
회전설비 모니터링에 쓸 신호는 관찰할 변화와 위치에 따라 선택합니다. 소리와 진동 가운데 어느 쪽이 항상 더 정확한 것은 아닙니다.
마이크는 공기 중 소리를 수집하고 진동 센서는 부착 지점의 움직임을 측정합니다. 음향방출은 재료 안에서 생겨 구조를 따라 전달되는 별개의 신호입니다. 세 신호를 구분하지 않으면 센서 선택이나 결과 해석에 오류가 생깁니다.
찾으려는 변화부터 적습니다
| 확인하려는 것 | 먼저 검토할 신호 | 함께 봐야 할 조건 |
|---|---|---|
| 설비 주변에서 새로 생긴 소리 | 공기 중 음향 | 주변 소음, 마이크 위치, 운전 상태 |
| 설비 구조에서 전달되는 움직임 | 진동 | 센서 부착 위치, 방향, 회전과 부하 조건 |
| 재료나 구조에서 발생하는 순간 신호 | 음향방출 | 구조 전달 경로, 센서 결합, 분석 목적 |
관찰 지점을 정한 뒤 고장 원인을 확인하려면 설비 구조와 운전 조건, 정비 이력을 함께 검토해야 합니다.
그림 1. 신호를 고르고 기준선과 추세를 비교한 뒤 현장에서 확인하는 순서입니다.
마이크와 진동 센서의 측정 조건
센서를 설비에 직접 붙이기 어려운 곳에서는 공기 중 음향이 유용합니다. 대신 주변 설비와 작업 소음이 함께 들어오므로 마이크 위치와 수집 시간을 일정하게 유지해야 합니다. 낯선 소리를 찾는 일과 고장 원인을 확정하는 일은 별개입니다.
진동 측정 결과는 센서 부착 위치에 따라 달라집니다. 같은 설비라도 베어링 하우징과 프레임에서 잰 신호가 다르게 나올 수 있습니다. 결과를 비교하려면 측정 위치와 방향, 당시 운전 상태를 함께 기록해야 합니다.
음향방출과 공기 중 음향의 차이
현장에서는 음향 모니터링과 음향방출을 혼용하기도 하지만 측정 방식은 다릅니다. 음향방출은 재료 안에서 생긴 에너지가 구조를 따라 전달되는 신호를 측정하며, 센서와 설치 방식, 해석 목적이 공기 중 소리와 다릅니다.
계획서에 측정 방식을 명확히 적어야 그에 맞는 장비와 분석법을 선택할 수 있습니다. 공기 중 음향에 음향방출 기준을 적용하거나 음향방출 결과를 일반 소음처럼 해석해서는 안 됩니다.
추세는 같은 조건에서만 비교합니다
ISO 20816-1의 운전 상태 감시는 정상 운전 중 얻은 진동을 비교하는 방식입니다. 속도와 부하, 공정 상태가 바뀌면 신호도 바뀝니다. 기준선에는 값과 함께 당시 운전 조건과 센서 위치를 남깁니다.
이상치가 나타나도 원인을 바로 단정하지 않습니다. 이전 추세와 정비 이력을 검토한 뒤 현장 점검으로 실제 상태를 확인합니다.
신호보다 먼저 정할 것
관찰할 변화와 그 변화가 확인됐을 때의 정비 결정을 먼저 정합니다. 센서 위치와 방향은 반복 확인할 수 있도록 기록합니다. 주변 소음과 운전 상태를 기준선에 함께 남기고, 정비나 센서 변경 뒤에는 기준선을 다시 설정합니다. 신호를 여러 개 사용한다면 각 신호의 역할도 정합니다. 이상 신호는 점검을 시작하는 단서로 사용합니다.
모터와 감속기의 신호 구성은 모터 음향 진단 솔루션을 참고할 수 있습니다. 도구를 선택하기 전에 현장에서 확인할 항목과 점검 절차를 정해야 합니다.