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가속도 센서를 이용한 진동 측정.3
작성일 :  2019-03-26 15:45
이름 :  ITS E-Mail
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4. 가속도센서의 올바른 장착법(Mounting Method)

 

가속도센서를 장착할 때, 가속도센서를 장착할 표면을 평평하고 매끈하게 다듬고 깨끗이 닦아내야 한다.  이렇게 표면을 준비하는 이유는 고주파 성분을 정확하게 측정하기 위함이다.

가속도센서의 장착은 올바른 가속도를 측정하기 위하여 매우 중요한 요소이므로 특히 주의해야 한다. 가속도센서의 장착 방법은 아래와 같이 다양한 방식이 있으니 측정 현장의 조건에 맞게 선택하여 장착하면 된다. 단, 장착 별 주의 사항을 알고 있어야 한다.

 

 

 

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마운팅 방벙에 따른 측정 주파수 응답

 

 

 

 

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Stinger나 Probe Tip을 이용한 장착은 자칫 데이터의 손실을 유발시킬 수 있다

 

 

 

4-1. 스터드 장착(Stud Mounting)

스터드를 이용한 장착법으로 가장 확실한 장착법이다. 특히 영구적인 진동 모니터링에 매우 적합한 장착 방법이다.

장착순서는 먼저 표면을 평평하고 매끈하게 가공하고, 장착할 표면에 수직이 되도록 스터드 구멍을 낸다.

스터드는 체결했을 때 스터드가 구멍 안쪽이나 가속도센서 베이스에 닿지 않도록 해야 한다. 체결시 체결 토오크(Torque)는 가속도센서의 허용치를 벗어나지 않도록 한다.

가속도센서와 표면 사이에는 실리콘 그리스(Silicone Grease)를 바르는 것이 좋은데, 이는 특히 표면의 편평도가 좋지 않을 때 효과적이다.

 

 

 

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4-2. 접착 장착(Adhesive Mounting)

가속도센서를 표면에 직접 접착하거나 접착용 스터드를 사용하여 장착한다.

많은 접착 장착용 스터드는 전기절연을 제공하기도 한다. 접착제로는 에폭시(Epoxy), 시멘트(Dental Cement), 아교(Hot Glue) 등이 사용된다.  접착제는 응고 후 충분히 딱딱해야 하며 부드러운(soft) 경우에는 장착 고유진동수가 떨어진다.

 

 

 

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4-3. 왁스 장착(Wax Mounting)

이 장착법은 표면의 준비가 특히 중요하다. 표면이 평평해야 하며, 먼지와 그리스 등이 없어야 한다.

왁스의 두께는 얇은 것이 좋으며 두 면 사이에 공기층이 없도록 해야 한다.

이 장착법의 장착 고유진동수는 장착이 잘 된 경우 약 22kHz 까지 나올 수 있음이 실험결과 확인되었다. 왁스의 두께가 두꺼울수록 장착 고유진동수는 낮아지게 된다.

한가지 주의해야 할 사항은 약 40℃ 이상의 온도와 100㎨ 이상의 가속도에서는 사용할 수 없다는 것이다.

4-4. 자석 장착(Magnetic Mounting)

표면의 준비가 매우 중요하다. 먼저 표면이 평평해야 하며 먼지가 없어야 한다. 자석과 표면사이에 실리콘 그리스를 바르는 것이 필수적이다.  표면 준비가 우수하며 자력이 강할 경우 실험결과 접착 고유진동수를 20kHz까지 높일 수 있음을 확인할 수 있다.   이 때에 실리콘 그리스를 바르지 않으면 고유진동수가 약 12kHz 정도까지 낮아지게 된다.

곡면 접착에도 사용할 수는 있으나 이때는 고유진동수가 현저하게 낮아지게 된다.

 

 

 

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4-5. Probe Tip의 사용

가장 간단한 방법으로써 가속도센서를 부착할 위치를 결정할 때 주로 사용된다.

장착 고유진동수는 2kHz 정도이므로 1kHz 이상의 주파수 영역에서는 사용할 수 없다. 손의 방향과 압력이 일정하지 않으므로 사용상의 재현성은 좋지 않다.  Tip 끝이 약간 둥근 것을 사용하며 실리콘 그리스를 바르는 것이 좋다.

압전형 가속도센서는 기계진동의 측정에 가장 보편적으로 사용되는 #진동센서이다.

압전형 가속도센서는 비교적 사용이 쉽고 견고한 센서이나, 실험실이나 현장에서 사용시 사용방법을 완전히 숙지하지 못하여 오차를 유발하는 경우가 종종 발생한다.

따라서 본 고에서는 압전형 가속도센서에 관한 기본사항과 올바른 사용방법을 알아봄으로서 가속도센서에 대한 이해를 돕고 정확하게 사용하는데 도움이 되도록 하였다.

 

 

 

 


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