KR101633972B1 - 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터빈 발전기의 회전 속도를 측정할 수 있는 비접촉식 마그네틱 프로브와 마그네틱 프로브에서 출력되는 펄스 신호를 변환하여 속도를 출력하는 스마트 센서, 그것을 수신하여 고유 진동수의 이격 요건을 평가하고, 전체 축계의 스트레스 및 수명을 평가하는 비틀림 진동 분석기로 구성된 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법에 관한 것이다.

Description

비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법{Apparatus and Method for Diagnosis and Analysis of Torsional Vibration}

본 발명은 터빈 발전기의 회전 속도를 측정할 수 있는 비접촉식 마그네틱 프로브와 마그네틱 프로브에서 출력되는 펄스 신호를 변환하여 속도를 출력하는 스마트 센서, 그것을 수신하여 고유 진동수의 이격 요건을 평가하고, 전체 축계의 스트레스 및 수명을 평가하는 비틀림 진동 분석기로 구성된 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법에 관한 것이다.

회전기기의 축계 장치, 예를 들어 터빈 발전기의 축계는 운전 중 축계 장치의 고유 진동 모드와 발전기 부하 토크에 의해 필연적으로 비틀림 진동이 발생하며, 그 크기는 계측 위치, 운전 속도, 부하 조건에 따라 변하게 된다.

비틀림 진동이 과도하게 발생하거나, 그것으로 인한 스트레스가 누적되면 축계의 손상 및 피로 파괴를 유발하므로 운전 중 발생하는 비틀림 진동은 지속적으로 감시되어야 한다. 특히 터빈 발전기의 축계 손상 및 파손은 막대한 경제적 손실을 초래하므로 ISO22266-1에서는 고유 진동수 이격 요건 등을 규정하고 있다.

따라서 터빈 발전기의 손상 및 사고를 예방하기 위해 비틀림 진동을 지속적으로 감시하고 분석하여 운전자 및 정비자에게 정보를 제공할 수 있는 장치가 필요하다.

종래에도 비틀림 진동 계측을 위한 장치들이 있었으나, 1회성의 단순 측정 및 분석에 의해 도출된 고유 진동수와 설계치의 비교를 통한 검증에 그쳤다. 실제로 축계는 때때로 아주 짧거나 지속적으로 발생하는 전력 과도상태에 기인된 비틀림 진동으로 인해 큰 스트레스를 받기 때문에 예기치 못한 짧은 순간의 진동 신호는 매우 중요하다. 낮은 감쇠 특성이 나타나는 비틀림 진동에서 그것들은 횡진동 등 다른 형태의 진동보다 더욱 중요하기 때문에 스트레스 평가를 위해서는 상시 감시가 필요하다.

또한 각기 다른 위치별 스트레스를 측정하기 위하여 다량의 센서를 설치하는 것이 불가능한 터빈 발전기에는 최소의 센서를 설치함으로써 많은 곳의 스트레스를 알아내는 것은 특히 중요하다.

등록실용신안공보 제20-0298995호에서는 축계 장치(10)의 비틀림 진동 상태를 지속적으로 감시하여 기능품의 성능 저하, 관련 부품의 손상 등 이상 발생 시 시각적, 청각적 신호로 경보를 발생하고 운전자에게 이상원인 정보를 시각적으로 보여줄 수 있는 시스템에 대한 기술적 구성이 개시되어 있으나, 본 발명에 따른 비틀림 진동으로 인해 터빈 발전기 축계에 발생하는 스트레스를 실시간으로 예측/평가하는 기술적 구성 및 효과와는 차이가 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 비틀림 진동으로 인한 사고를 예방하기 위하여 고유 진동수의 이격 요건을 파악하고, 비틀림 진동으로 인해 터빈 발전기 축계에 발생하는 스트레스를 실시간으로 예측/평가하여 피로 수명 예측이 가능한 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 센서 설치의 용이성 및 장기적인 설치를 위하여 비접촉식 센서를 사용하며, 한 곳 이상의 측정값과 스트레스 예측 알고리즘을 통해 축계 전체의 스트레스를 예측하고, 예측 결과가 허용 기준 이상일 경우 경보를 발생하고, 스트레스 집중부의 위치를 파악하여 수명 평가 알고리즘을 통해 잔여 수명 및 한계 운전 시간 정보를 사용자에게 제공하는데 있다.

본 발명 과제의 해결 수단은 상기의 목적을 달성하기 위하여 터빈 발전기의 회전 속도를 측정할 수 있는 비접촉식 마그네틱 프로브와 마그네틱 프로브에서 출력되는 펄스 신호를 변환하여 속도를 출력하는 스마트 센서, 이를 수신하여 고유 진동수의 이격 요건을 평가하고, 전체 축계의 스트레스 및 수명을 평가하는 진단 비틀림 진동 분석기로 구성된 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명 과제의 해결 수단에 따른 스마트 센서는 비접촉식 마그네틱 프로브에서 출력되는 펄스 신호를 입력으로 속도 신호로 출력하고, 진단 비틀림 진동 분석기는 이를 수신하여 실시간 비틀림 각을 도출함으로써 비틀림 진동의 크기를 사용자에게 알려주는 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명 과제의 해결 수단에 따른 진단 비틀림 진동 분석기는 비틀림 진동 신호를 주파수 분석하여 축계의 고유 진동수를 파악하고, 주파수 이격 요건의 만족 여부를 평가하고, 또한 스트레스 예측 알고리즘으로 사용자가 원하는 부위의 스트레스 값을 계산하여 실시간으로 제공하며, 이 때 항복 강도 등을 고려하여 설정된 허용 기준을 초과하면 경보를 동반하여 사용자가 알 수 있도록 하고, 또한 평가 알고리즘을 통해 스트레스 취약부의 잔여 수명을 계산하며, 최대 운전 가능 시간 정보를 제공하는 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 비피로 수명 예측이 가능한 장치를 제공하여 비틀림 진동으로 인한 사고를 예방하기 위하여 고유 진동수의 이격 요건을 파악하고, 비틀림 진동으로 인해 터빈 발전기 축계에 발생하는 스트레스를 실시간으로 예측/평가할 수 있는 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 센서 설치의 용이성 및 장기적인 설치를 위하여 비접촉식 센서를 사용하며, 한 곳 이상의 측정값과 스트레스 예측 알고리즘을 통해 축계 전체의 스트레스를 예측하고, 예측 결과가 허용 기준 이상일 경우 경보를 발생하고, 스트레스 집중부의 위치를 파악하여 수명 평가 알고리즘을 통해 잔여 수명 및 한계 운전 시간 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비틀림 진동 진단 및 평가 장치를 도시한 것이다.
도 2와 본 발명에 따른 비틀림 진동 진단 및 평가 장치를 이용하여 비틀림 진동으로 인해 발생하는 미세한 속도 변화를 측정하는 방법을 도시한 것이다.
도 3은 축의 단면정보를 나타낸 것이다.
도 4는 스트레스 모델을 이용하여 만든 예측 알고리즘을 나타낸 것이다..
도 5는 축의 각 위치에서 실시간 응력변동 형상을 도시한 것이다.
도 6은 축에 인가되는 응력과 항복강도를 나타낸 것이다.
도 7은 응력분석 및 응력 초과 시 경보 화면을 나타낸 것이다.
도 8은 피로손상평가를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 피로 수명 분석결과 요약을 도시한 것이다.
도 10은 시스템 구성을 나타낸 것이다.

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 살펴본다.

본 발명에 따른 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법은 터빈 발전기의 회전 속도를 측정할 수 있는 비접촉식 마그네틱 프로브와 마그네틱 프로브에서 출력되는 펄스 신호를 변환하여 속도를 출력하는 스마트 센서와, 센서로부터 신호를 수신하여 고유 진동수의 이격 요건을 평가하고, 전체 축계의 스트레스 진단 및 평가하는 진단 비틀림 진동 분석기로 구성되어 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.

<실시 예>

본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면을 바탕으로 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따른 비틀림 진동 진단 및 평가 장치를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 비틀림 진동 진단 및 평가 장치는 터빈 발전기의 회전 속도를 측정할 수 있는 비접촉식 마그네틱 프로브와 마그네틱 프로브에서 출력되는 펄스 신호를 변환하여 속도를 출력하는 스마트 센서(Smart sensor)와, 센서로부터 측정된 신호를 수신하여 고유 진동수의 이격 요건을 평가하고, 전체 축계의 스트레스 진단 및 평가하는 진단 비틀림 진동 분석기(Torsional vibration analyzer)로 구성되어 있다.

진단 비틀림 진동 분석기에는 축의 한 부분에서 측정한 비틀림 각 변위와 스트레스 모델을 이용하여 전체 축계의 스트레스를 예측하기 위해 만든 알고리즘을 포함하는 본 발명과 관련된 수식 연산 수단 및 단계를 포함하는 프로그램이 탑재되어 있다.

마그네틱 프로브의 측정에 필요한 치차는, 일반적으로 터빈 발전기 프론트 스탠다드 또는 발전기, 저압터빈-C 사이에 존재하는 기존의 치차를 이용하여 설계변경 없이 적용이 가능하도록 구성되어 있다.

비틀림 진동을 측정하는 방법은 크게 접촉식과 비접촉식으로 나뉜다. 접촉식 방법은 스트레인게이지를 관심 부위에 부착하여 전단 변형률을 측정하는 방법으로 운전 중인 터빈 발전기를 감시하기에는 부적합하다. 비접촉식 방법은 도 2와 같이 비틀림 진동으로 인해 발생하는 미세한 속도 변화를 측정하는 방법으로 마그네틱 프로브에 일정한 각도(Δθ)로 배치된 치차 이가 통과할 때마다 출력되는 펄스 신호의 주기(Δt)를 스마트 센서가 측정하여 각속도를 계산한다.

비틀림 진동이 발생하지 않으면 각속도가 일정하고, 비틀림 진동이 발생하면 펄스의 간격이 변화하여 각속도가 변동하며 나타나게 된다. 또한, 보통 치차 이는 60개 이상으로 구성되어 정밀한 측정이 가능한 장점이 있다.

필요시 비틀림 진동의 측정은 광학 센서와 반사테이프로 마그네틱 프로브와 치차를 대신하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 비틀림 진동의 측정은 측정하고자 하는 위치에 센서 부착하거나 기존에 부착된 센서 이용한다.

발전소 터빈-발전기에는 추가적으로 센서를 부착하는 것이 거의 불가능하며, 통상 도 1과 같이 HP 터빈 전방에 마그네틱 프로브(Magnetic Prove)가 설치되어 있다. 이를 이용하면 된다.

본 발명은 앞서 설명한 마그네틱 프로브(Magnetic Prove)를 이용하여 비틀림 진동을 측정하는 수단과 단계를 포함한다.

상기 비접촉식 측정방법(Magnetic prove)은 도 2와 같이 비틀림 진동으로 인해 발생하는 미세한 속도 변화를 측정하는 방법으로 마그네틱 프로브에 일정한 각도(Δθ)로 배치된 치차 이가 통과할 때마다 출력되는 펄스 신호의 주기(Δt)를 스마트 센서가 측정하여 각 속도(Angular Velocity)를 계산하는 수단과 단계를 포함한다.

------ (1)

본 발명은 상기 수식(1)을 이용하여 비틀림 진동으로 인해 발생하는 미세한 속도 변화를 측정하는 수단과 단계를 포함한다.

도 1의 비틀림 진동 분석기(Torsional vibration analyzer)에서는 스마트 센서에서 실시간으로 측정한 각속도(Angular velocity) 및 각 변위(Angular displacement)를 나타낸다.

도 1의 마그네틱 프로브(Magnetic Prove)에서 측정한 비틀림 진동은 도 3의 축의 단면정보 및 재질특성과 식 2), 3)를 이용하여 측정한 비틀림 진동을 비틀림 응력으로 계산하며, 이러한 수단 및 단계를 포함한다.

-------- 식2)

--------- 식3)

식 2)와 식 3)에서 J,

, G,

등의 변수는 축의 단면정보 및 재질특성에 의하여 주어지는 상수이며, 변형률은 마그네틱 프로브(Magnetic Prove) 센서에서 측정되는 수치이다.

도 1의 비틀림 응력 분석기(Torsional vibration analyzer)에서 상기 수식 2)와 3)을 이용하여 실시간 응력을 계산하여 저장 및/또는 표시화면에 나타낸다.

센서가 설치되지 않은 축의 다른 위치의 응력 계산에 대하여 살펴본다.

본 발명에 따른 진단 및 평가 장치의 특징은 마그네틱 프로브(Magnetic Prove)가 부착되지 않은 축의 다른 위치, 즉 도 1의 HP, LP-A, LP-B, LP-C 및 발전기(Generator)의 어떤 위치의 비틀림 응력도 스트레스 예측 알고리즘을 이용하여 응력을 계산할 수 있으며, 이러한 수단 및 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 스트레스 예측 알고리즘에 대하여 살펴본다.

본 발명에 따른 스트레스 예측 알고리즘은 축의 한 부분에서 측정한 비틀림 각 변위와 스트레스 모델을 이용하여 전체 축계의 스트레스를 예측하기 위해 만든 알고리즘이다.

--- 식 4)

식 4)의 스트레스 모델에 대하여 살펴본다.

스트레스 모델은 마그네틱 프로브 센서에 측정된 축의 비틀림 고유주파수 해석으로 비틀림 진동 모드형상을 만들고, 축의 어느 위치에서 각 변위(1°)로 비틀림 진동할 경우, 모드형상에 따라 축에 걸리는 응력의 분포를 나타낸 모델이다.

스트레스 모델은 식 5)와 같다.

---- 식 5)

삭제

도 4의 a)는 터빈-발전기를 모사하여 만든 실험장치의 축계의 제1 모드 내지 제3 모드형상을 나타낸 것이고, 도 4의 b)는 스트레스 모델로 마그네틱 프로브 센서(MG1)가 부착된 위치에서 비틀림 각 변위가 1°일 때 축계의 각각의 위치에서 나타나는 응력분포를 나타낸 것이다.

도 4의 b)에서 제1 모드 내지 제3 모드에서 표시된 파랑색 선은 본 발명에 따른 알고리즘을 적용하여 얻은 스트레스 분포선을 나타낸 것이다.

이는 앞서 스트레스 모델에서 설명한 바와 같이 마그네틱 프로브 센서에 측정된 축의 비틀림 고유주파수 해석으로 비틀림 진동 모드를 형상화한 것이다.

식 6)은 도 4의 스트레스 모델을 이용하여 만든 예측 알고리즘을 나타낸 것이다. 즉 첫번째 스테인 게이지(Strain gage) 부착위치(SG1)에서 비틀림 응력은 식 6)의 첫줄과 같이 계산된다. 첫줄의 103823.9는 축계에 걸리는 평균응력(Pa)이고, (mode1*1348161285)는 비틀림 1차 모드의 각 변위가 1°일 때 응력이 1,348,161,285Pa이 작용한다는 의미로 마그네틱 프로브(MG1)에서 측정한 비틀림 진동 중에서 1차 모드의 각 변위를 대입하면 실제 작용하는 응력을 계산할 수 있으며, 다음 차수에 대한 계산도 동일하다.

즉, 본 발명에 따른 알고리즘을 적용하여 도 4의 b)에서 제1 모드 내지 제3 모드에서 표시된 파랑색 선의 스트레스 분포선을 이용할 경우에 각각의 축계 위치에 걸리는 응력을 수치로 알 수 있다.

----------- 식 6)

도 1의 마그네틱 프로브(Magnetic Prove)를 통해 측정한 비틀림 진동을 해당 축계의 스트레스 예측 알고리즘에 적용하면 도 5와 같이 각각의 축의 위치에서 응력을 실시간으로 계산할 수 있다.

도 6과 같이 실시간으로 계산한 응력이 도 3과 같은 축의 단면정보 및 재질특성으로 결정되는 축의 항복강도를 초과하거나 근접하였을 경우에는 도 7과 같이 사용자에게 경보를 보낸다.

실시간으로 측정되는 응력이 축의 피로 한도를 초과하였을 경우, 도 8과 같이 초과한 응력을 누적시켜 일정 기간마다 수명평가를 하여 도 9와 같이 사용자에게 축의 잔여수명을 알려준다.

따라서 전산해석을 통해 측정하고자 하는 축계의 스트레스 모델을 만들어 예측 알고리즘을 만들고 실시간으로 측정한 비틀림 진동을 예측 알고리즘을 통해 계산하면 축계의 원하는 위치에서 작용하는 비틀림 응력을 계산할 수 있다.

대상 터빈 발전기의 스트레스 허용 기준을 설정하여 운전 중 이를 초과할 경우 경보를 통해 사용자에게 알려주고, 스트레스 관심부는 수명 평가 알고리즘을 통해 잔여 수명을 계산하여 최대 운전 가능 시간을 사용자에게 알려준다.

프로그램된 알고리즘에서 해석 모델만 측정 대상에 따라 수정하면, 모든 터빈 발전기에 동일한 기능으로 적용이 가능하다.

비접촉식으로 측정한 비틀림 진동은 측정 방법의 특성상 진동의 변동량은 알 수 있으나, 정적으로 비틀리는 정도는 알 수 없으므로 제작사에서 제공하는 설계치를 이용하여 실제의 스트레스 계산하는데 사용한다.

본 발명에 따른 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치와 그 방법에 관한 기술적 구성을 요약하여 살펴본다.

증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치는 증기터빈 축계 일측에 설치되어 비틀림 진동을 측정하는 마그네틱 프로브; 마그네틱 프로브에서 측정한 비틀림 진동을 이용하여 미세한 속도 변화를 측정하여 축 진동을 측정하기 위한 축 진동 측정 스마트 센서; 및 축 진동 측정 스마트 센서에서 측정한 축 진동 신호와 축의 단면적 및 재질특성을 이용하여 비틀림 응력을 계산하는 알고리즘을 탑재한 진단 비틀림 진동 분석기로 구성되어 있다.

상기 축 진동 측정 스마트 센서는 비틀림 진동으로 인해 발생하는 미세한 속도 변화를 측정하기 위해 마그네틱 프로브에 일정한 각도(Δθ)로 배치된 치차 이가 통과할 때마다 출력되는 펄스 신호의 주기(Δt)를 측정하여 각 속도를 계산한다.

또한, 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치는 축의 한 부분에서 마그네틱 프로브를 이용하여 측정한 비틀림 각 변위와 스트레스 모델을 이용하여 마그네틱 프로브가 부착되지 않은 축의 다른 위치의 비틀림 응력을 스트레스 예측 알고리즘을 이용하여 응력을 계산하는 수단을 포함한다.

상기 스트레스 모델은 마그네틱 프로브 센서에 측정된 축의 비틀림 고유주파수 해석으로 비틀림 진동 모드형상을 만들고, 축의 어느 위치에서 각 변위로 비틀림 진동할 경우, 알고리즘을 이용하여 모드형상에 따라 축에 걸리는 응력의 분포를 나타낼 수 있다.

증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치는 발전기의 단자 전압 및 전류를 비접촉식 센서로 측정하여 발전기의 토크 및 회전속도 신호를 측정하는 발전기의 토크 및 회전속도 측정 스마트센서(예를 들어, GeMS The Smart)를 포함한다.

다음은 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 방법에 대하여 살펴본다.

증기터빈 축계 일측에 설치된 마그네틱 프로브를 이용하여 비틀림 진동을 측정하는 단계; 마그네틱 프로브와 연결된 축 진동 측정 스마트 센서를 이용하여 마그네틱 프로브에서 측정한 비틀림 진동을 이용하여 미세한 속도 변화를 측정하여 축 진동을 측정하는 단계; 및 비틀림 응력을 계산하는 알고리즘을 이용하여 축 진동 측정 스마트 센서에서 측정한 축 진동 신호와 축의 단면적 및 재질특성을 이용하여 비틀림 응력을 계산하는 단계를 포함한다.

본 발명은 터빈 발전기의 회전 속도를 측정할 수 있는 비접촉식 마그네틱 프로브와 마그네틱 프로브에서 출력되는 펄스 신호를 변환하여 속도를 출력하는 스마트 센서와, 센서로부터 측정된 신호를 수신하여 고유 진동수의 이격 요건을 평가하고, 전체 축계의 스트레스 및 수명을 평가하는 비틀림 진동 분석기로 구성된 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치를 제공하여 터빈 발전기 축계에 발생하는 스트레스를 실시간으로 예측/평가할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.

Claims (9)

1. 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치에 있어서,
   증기터빈 축계 일측에 설치되어 비틀림 진동을 측정하는 마그네틱 프로브;
   마그네틱 프로브에서 측정한 비틀림 진동을 이용하여 미세한 속도 변화를 측정하여 축 진동을 측정하기 위한 축 진동 측정 스마트 센서; 및
   축 진동 측정 스마트 센서에서 측정한 축 진동 신호와 축의 단면적 및 재질특성을 이용하여 비틀림 응력을 계산하는 알고리즘을 포함하며,
   상기 축 진동 측정 스마트 센서는 비틀림 진동으로 인해 발생하는 미세한 속도 변화를 측정하기 위해 마그네틱 프로브에 일정한 각도(Δθ)로 배치된 치차 이가 통과할 때마다 출력되는 펄스 신호의 주기(Δt)를 측정하여 각 속도(수식(1))를 계산하고,
   비틀림 응력을 수식 2)와 수식 3)을 이용하여 계산함을 특징으로 하는 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치.
   {(각 속도(Angular Velocity) = Δθ/Δt --- (1))
   

   

   
   -------- 수식2)
   

   

   
   -------- 수식3)
   수식 2)와 수식 3)에서의 J,

   

   , G,

   

   등의 변수는 축의 단면정보 및 재질특성에 의하여 주어지는 상수이며, 변형률은 마그네틱 프로브(Magnetic Prove) 센서에서 측정되는 수치임.}
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1 에 있어서,
   증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치는 발전기의 단자 전압 및 전류를 비접촉식 센서로 측정하여 발전기의 토크 및 회전속도 신호를 측정하는 발전기의 토크 및 회전속도 측정 스마트센서를 포함함을 특징으로 하는 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 장치.
7. 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 방법에 있어서,
   증기터빈 축계 일부측에 설치된 마그네틱 프로브를 이용하여 비틀림 진동을 측정하는 단계;
   마그네틱 프로브와 연결된 축 진동 측정 스마트 센서를 이용하여 마그네틱 프로브에서 측정한 비틀림 진동을 이용하여 미세한 속도 변화를 측정하여 축 진동을 측정하는 단계; 및
   비틀림 응력을 계산하는 알고리즘을 이용하여 축 진동 측정 스마트 센서에서 측정한 축 진동 신호와 축의 단면적 및 재질특성을 이용하여 비틀림 응력을 계산하는 단계를 포함하며,
   상기 미세한 속도 변화를 측정하여 축 진동을 측정하는 단계에서는 축 진동 측정 스마트 센서를 사용하여 비틀림 진동으로 인해 발생하는 미세한 속도 변화를 측정하기 위해 마그네틱 프로브에 일정한 각도(Δθ)로 배치된 치차 이가 통과할 때마다 출력되는 펄스 신호의 주기(Δt)를 측정하여 각 속도(수식(1))를 계산하는 단계; 및
   비틀림 응력을 수식 2)와 수식 3)을 이용하여 계산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 증기터빈 축계의 비틀림 진동의 진단 및 평가 방법.
   {각 속도(Angular Velocity) = Δθ/Δt --- (1))
   

   

   
   -------- 수식2)
   

   

   
   --------- 수식3)
   수식 2)와 수식 3)에서의 J,

   

   , G,

   

   등의 변수는 축의 단면정보 및 재질특성에 의하여 주어지는 상수이며, 변형률은 마그네틱 프로브(Magnetic Prove) 센서에서 측정되는 수치임.}
8. 삭제
9. 삭제

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