KR200298995Y1 - Torsional vibration monitoring system - Google Patents

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KR200298995Y1
KR200298995Y1 KR2020020029208U KR20020029208U KR200298995Y1 KR 200298995 Y1 KR200298995 Y1 KR 200298995Y1 KR 2020020029208 U KR2020020029208 U KR 2020020029208U KR 20020029208 U KR20020029208 U KR 20020029208U KR 200298995 Y1 KR200298995 Y1 KR 200298995Y1
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오광석
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주식회사 에스티엑스
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Abstract

본 고안은 동력전달 축계장치의 운전 중 비틀림 진동 상태를 항상 감시하고 분석하여 축계 장치(10)에서 발생하는 비틀림 진동 분석 정보를 운전자에게 제공하는 일련의 기계 감지 시스템으로서, 특히 이상 진동 발생시 운전자에게 경보와 함께 이상 진동 발생원인 정보를 제공하는 비틀림 진동 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention is a series of machine detection systems that provide to the driver the torsional vibration analysis information generated by the axis system device 10 by constantly monitoring and analyzing the torsional vibration state during operation of the power transmission shafting system, in particular an alarm to the driver when abnormal vibration occurs The present invention relates to a torsional vibration monitoring system that provides information on causes of abnormal vibrations.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 비틀림 진동 감시 시스템은, 축계 장치(10)에 부착되어 축계 장치(10)에서 발생하는 비틀림 진동을 감지하여 이에 대응하는 전기적 신호를 출력하는 검출부(13)와 상기 검출부(13)에서 발생된 상기 전기적 신호를 미리결정된 설정값을 기초로 비교 및 평가하여 비틀림 진동 분석 정보를 발생시키는 제어부(8)와 상기 제어부(8)에서 발생된 상기 비틀림 진동 분석 정보를 사용자에게 디스플레이하는 판넬부(9)를 포함한다.Torsional vibration monitoring system according to the present invention for achieving the above object, attached to the shaft system device 10 detects the torsional vibration generated in the shaft system device 10 and outputs an electrical signal corresponding thereto; The torsional vibration analysis information generated by the control unit 8 and the control unit 8 generating the torsional vibration analysis information by comparing and evaluating the electrical signal generated by the detection unit 13 based on a predetermined set value are It includes a panel portion 9 for displaying to.

Description

비틀림 진동 감시 시스템{TORSIONAL VIBRATION MONITORING SYSTEM}Torsional Vibration Monitoring System {TORSIONAL VIBRATION MONITORING SYSTEM}

동력 전달 축계 장치(10), 예를 들면 디젤 엔진을 동력원으로 하는 선박용 추진 축계 또는 증기 터빈을 동력원으로 하는 발전 설비의 구동 축계는 운전 중 전달 토크의 맥동, 축계 장치의 고유 진동 등에 의하여 필연적으로 비틀림 진동이 발생하며, 그 발생량은 계측 위치, 운전 속도, 부하 조건, 관련 부품의 성능에 따라 변하게 된다.The power transmission shaft system 10, for example, a drive shaft system for a ship propulsion shaft system powered by a diesel engine or a steam turbine as a power source inevitably twists due to pulsation of transmission torque during operation, natural vibration of the shaft system, and the like. Vibration occurs, and its amount varies depending on the measurement position, operating speed, load conditions, and the performance of the associated components.

비틀림 진동이 과대하게 발생하면 축계 또는 관련 부품의 손상 및 피로 파괴를 유발하게 되므로 축계 장치(10)에서 발생하는 비틀림 진동 상태는 지속적으로 감시되어야 하며, 특히 도 4 에서와 같은 선박의 추진 축계등에서 축계 장치(10)의 손상 및 파손은 선박의 추진력 상실을 초래하여 인명 및 경제적 손실이 막대하므로 일부 선박 안전 규정에서는 비틀림 진동 관련 부품인 비틀림 진동 댐퍼(51), 탄성 커플링(54) 등의 성능 유지상태에 대한 감시를 강제 사항으로 규정하고 있다.Excessive torsional vibration causes damage and fatigue destruction of the shaft system or related components, so the torsional vibration state generated in the shaft system 10 should be continuously monitored, especially in the propulsion shaft of a ship as shown in FIG. Damage and breakage of the device 10 results in loss of propulsion of the ship, which leads to a great loss of life and economic loss, so some ship safety regulations maintain the performance of torsional vibration dampers 51, elastic couplings 54, etc. State monitoring is mandatory.

따라서 축계 장치(10)의 손상 방지 또는 손상 부품의 최소화와 함께 축계 장치(10)의 가동율을 높이기 위하여 축계 장치(10)에서 발생하는 비틀림 진동 상태를 지속적으로 감시하고, 분석하여 이상 진동이 발생할 경우 경보를 발령하고, 이상 진동 원인 등의 정보를 운전자에게 신속하게 제공할 수 있는 시스템이 필요하다.Therefore, in order to prevent damage of the shafting device 10 or minimize damage parts and to increase the operation rate of the shafting device 10, the abnormal vibration occurs by continuously monitoring and analyzing the torsional vibration state generated in the shafting device 10. There is a need for a system that can issue an alarm and provide the driver with information such as the cause of abnormal vibrations quickly.

비틀림 진동은 통상적으로 각도 또는 각속도의 변화량으로 계측되어지나, 축계 장치(10)의 특성에 따라 작은 각속도 진동량이라도 축계 장치(10)를 손상시킬 수도 있고, 높은 각속도 진동량이라도 축계 장치(10)의 안전성에 문제가 없을 수도 있다. 이것은 축계 장치(10)에 따라 규격, 관련 부품의 기계적 특징등이 다르기 때문이며 이러한 축계 장치(10)의 특성을 파악하기 위하여는 전산 프로그램에 의하여 축계 장치(10)에 대한 시스템 해석을 행하여 판단하여야 한다.Torsional vibration is usually measured as an amount of change in angle or angular velocity, but depending on the characteristics of the shafting device 10, even a small angular velocity vibration amount may damage the shafting device 10, and even a high angular velocity vibration amount may be used for the shafting device 10. There may not be a problem with the safety. This is because the specifications and mechanical characteristics of the related parts differ depending on the shafting device 10. In order to grasp the characteristics of the shafting device 10, it is necessary to perform a system analysis on the shafting device 10 by a computer program. .

그러나 이러한 시스템 해석을 수행하기 위해서는 도 4에서 보여지는 것과 같은 부품들, 예를 들면 비틀림 진동 댐퍼(51), 피스톤(52), 크랭크축(53), 탄성 커플링(54), 프로펠러(55)등의 진동 특성 관련값인 탄성 계수(k), 감쇠 계수(c), 관성 질량(m) 등을 정확히 알아야 하고, 고급의 전산 프로그램과 숙련된 기술자를 필요로 하게 된다.However, in order to perform such a system analysis, components such as those shown in FIG. 4, for example, torsional vibration dampers 51, pistons 52, crankshafts 53, elastic couplings 54, propellers 55 It is necessary to know the elastic modulus (k), the damping coefficient (c), the inertial mass (m), etc., which are related values of vibration characteristics, and so on, and require an advanced computer program and a skilled technician.

종래에도 비틀림 진동 계측을 위한 장치들이 있었으나, 1회성의 단순 계측 및 분석에 의한 축계 장치(10)의 설계 및 제작 결과 검증에 그쳤으며, 축계 장치(10) 관련 기능 부품, 예를 들면 비틀림 진동 댐퍼(51), 탄성 커플링(54) 등의 손상, 마모등에 의한 기증 저하시 점검이 곤란하였고, 축계 장치(10)의 구조적인 문제로 검출기(14,15) 의 취부 및 형식의 선택에 제약이 있었으며, 예방 정비 제도 도입을 위한 경향 분석 및 그에 대한 자료 축적 불가능 등의 문제가 여전히 존재하였다.Conventionally, there have been devices for measuring torsional vibration, but only the verification of the design and manufacturing results of the shaft system 10 by one-time simple measurement and analysis, and the functional parts related to the shaft system 10, for example, torsional vibration damper (51), it is difficult to check when the donation decreases due to damage, abrasion, etc. of the elastic coupling 54, etc., and the structural problems of the shaft-type device 10 restrict the mounting of the detectors 14 and 15 and the selection of the type. There were still problems such as trend analysis and the inability to accumulate data for introducing a preventive maintenance system.

또한, 종래에는 계측 및 분석 결과 판정을 위하여 축계 장치(10)에 대한 시스템 해석이 필요하고, 해석 결과와 계측 결과 편차 발생시 판정 기준이 모호하며,관련 부품들의 특성 인자, 즉 탄성 계수(k), 감쇠 계수(c), 관성 질량(m) 등을 알 수 없을 경우 해석이 불가능하였다.In addition, conventionally, a system analysis of the shaft system device 10 is required to determine the measurement and analysis results, and the analysis criteria and the determination criteria when the measurement result deviation occurs are ambiguous, and the characteristic factors of related components, that is, the elastic modulus (k), If the damping coefficient (c), the inertial mass (m) and the like were not known, the analysis was impossible.

이에 본 고안은 전술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 축계 장치(10)의 비틀림 진동 상태를 지속적으로 감시하여 기능품의 성능 저하, 관련 부품의 손상등 이상 발생시 시각적, 청각적 신호의 경보를 발생하고 운전자에게 이상 원인 정보를 시각적으로 보여줄 수 있는 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention is to overcome the above-mentioned problems, by continuously monitoring the torsional vibration state of the shaft system device 10 to generate a warning of visual and audio signals when an abnormality such as degradation of the performance of the functional product, damage of the related parts and the driver To provide a system that can visually display abnormal cause information.

본 고안의 또다른 목적은 축계 장치(10)에 대해 기존의 해석 자료가 없을 경우 시험 운전에 의해 축적된 데이터를 기초로 하여 이상 진동 판정 기준값을 자체적으로 설정할 수 있는 이른바 자기 학습 기능을 가진 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system having a so-called self-learning function that can set an abnormal vibration determination reference value based on the data accumulated by the test operation when there is no existing analysis data for the shaft system 10. To provide.

도 1a 는 본 고안의 일 실시예에 따른 비틀림 진동 감시 시스템의 축계 장치와 조합된 검출부를 도시하는 도면,1A shows a detection unit combined with an axis system of a torsional vibration monitoring system according to an embodiment of the present invention;

도 1b 내지 1c 는 검출부가 유도형 또는 광학식 검출기로 구현된 경우를 도시하는 도면,1B to 1C are diagrams illustrating a case where a detection unit is implemented as an inductive or optical detector;

도 2 는 본 고안의 일 실시예에 따른 비틀림 진동 감시 시스템의 비틀림 진동 신호처리 과정을 도시하는 도면,2 is a diagram illustrating a torsional vibration signal processing process of a torsional vibration monitoring system according to an embodiment of the present invention;

도 3 은 본 고안의 일 실시예에 따른 비틀림 진동 감시 시스템의 검출부와 연결된 판넬부의 외관을 도시하는 도면,3 is a view showing an appearance of a panel unit connected to a detection unit of a torsional vibration monitoring system according to an embodiment of the present invention;

도 4 는 본 고안의 일실시예에 따라 디젤 엔진을 동력원으로 하는 선박 추진 축계 장치의 구성을 도시하는 도면이다.4 is a view showing the configuration of a ship propulsion shaft system using a diesel engine as a power source according to an embodiment of the present invention.

<도면 부호의 간단한 설명><Short description of drawing symbols>

8: 제어부 9: 판넬부8: Control unit 9: Panel part

10: 축계 장치 11: 진동 치차10: shaft system 11: vibration gear

12: 위상 치차 13: 검출부12: phase difference 13: detection unit

14: 진동 검출기 15: 위상 검출기14: vibration detector 15: phase detector

16: 액정 표시 장치 40: 신호 조정기16: liquid crystal display 40: signal regulator

41: 프로그램 논리 소자 42: 디지털 신호 처리 소자41: program logic element 42: digital signal processing element

45: 디지털-아날로그 신호 변환기 46: 릴레이 서킷45: digital-to-analog signal converter 46: relay circuit

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 축계 장치(10)에 부착되어 축계 장치(10)에서 발생하는 비틀림 진동을 감지하여 이에 대응하는 전기적 신호를 출력하는 검출부(13)와, 상기 검출부(13)에서 발생된 상기 전기적 신호를 미리결정된 설정값을 기초로 비교 및 평가하여 비틀림 진동 분석 정보를 발생시키는 제어부(8)와, 상기 제어부(8)에서 발생된 상기 비틀림 진동 분석 정보를 사용자에게 디스플레이하는 판넬부(9)를 포함하며, 여기서 상기 제어부(8)는, 상기 검출부(13)에서 출력된 신호에서 잡음을 제거하여 유효 신호를 추출하고, 상기 검출부(13)와 제어부(8) 사이를 전기적으로 독립시키는 신호 조정기(40)와, 상기 신호 조정기(40)로부터의 상기 유효 신호를 프로그래밍된 알고리즘에 따라 미리결정된 설정값을 기초로하여 비교 및 분석하는 디지털 신호 처리 소자(42)와, 상기 유효 신호, 상기 설정값 또는 이에 의한 비교 분석 데이터를 저장하고 필요에 따라 상기 디지털 신호 처리 소자(42)에 공급하기 위한 데이터 메모리(43,44)와, 상기 신호 조정기(40), 디지털 신호 처리 소자(42), 데이터 메모리(43,44)등을 제어하며 시스템의 입출력을 제어하는 프로그램 논리 소자(41)와 상기 제어부(8)의 상황에 따라 직류, 교류, 또는 직류와 교류 모두의 형태로 전원을 공급하는 전원 공급 장치(47)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the detection unit 13 and attached to the shaft device 10 detects the torsional vibration generated in the shaft device 10 and outputs an electrical signal corresponding thereto, and the detection unit 13 A control unit 8 for generating torsional vibration analysis information by comparing and evaluating the electrical signal generated by the predetermined setting value, and a panel for displaying the torsional vibration analysis information generated by the control unit 8 to a user. And a controller (9), wherein the controller (8) extracts a valid signal by removing noise from the signal output from the detector (13), and electrically connects the detector (13) with the controller (8). A digital scene for comparing and analyzing the independent signal conditioner 40 and the valid signal from the signal conditioner 40 based on a predetermined set value according to a programmed algorithm. A data memory 43, 44 for storing the valid signal, the set value or comparative analysis data thereby and supplying it to the digital signal processing element 42 as necessary; 40, direct current, alternating current, or AC according to the situation of the control unit 8 and the program logic element 41 which controls the digital signal processing element 42, the data memories 43 and 44, and controls the input / output of the system. It is characterized in that it comprises a power supply unit 47 for supplying power in the form of both direct current and alternating current.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이때 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호를 사용하였으며, 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In this case, the same reference numerals are used to refer to the same elements, even though they are shown in different drawings, and detailed descriptions of related well-known functions or configurations are provided in describing the present invention. If it is determined that the subject matter may be obscured, the detailed description thereof will be omitted.

도 1a 는 본 고안의 일 실시예에 따른 비틀림 진동 감시 시스템의 축계 장치(10)와 조합된 검출부(13)를 도시한다. 검출부(13)는 진동 치차(11), 위상 치차(12), 진동 검출기(14) 및 위상 검출기(15)를 포함한다.FIG. 1A shows a detector 13 combined with an axis system 10 of a torsional vibration monitoring system according to an embodiment of the present invention. The detector 13 includes a vibration gear 11, a phase gear 12, a vibration detector 14, and a phase detector 15.

본 고안의 일 실시예에 따라, 본 고안의 상기 검출부(13)에서 출력되는 전기적 신호는 펄스파이고, 상기 비틀림 진동은 상기 펄스파에서 펄스간격의 변화로 표현되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the electrical signal output from the detection unit 13 of the present invention is characterized in that the pulse wave, the torsional vibration is characterized by the change in the pulse interval in the pulse wave.

축계 장치(10)에서 비틀림 진동이 발생하면 축계 장치(10)의 각도 또는 각속도는 비틀림 진동량에 비례하여 각도 또는 각속도 변화가 일어난다. 이때 도 1a 에서 보여지는 바와 같이 축계 장치(10)의 회전축 외주면에 치차(11,12) 등을 부착하고 검출기(14,15)를 이용하여 발생되는 펄스의 간격을 계측하여 보면, 비틀림 진동이 발생하지 않으면 펄스의 간격이 일정하고, 비틀림 진동이 발생하면 비틀림 진동량에 비례하여 펄스의 간격이 변화하게 된다. 이 때 펄스 간격의 변화량을 계산하면 비틀림 진동량을 알 수 있다.When torsional vibration occurs in the shafting device 10, the angle or angular velocity of the shafting device 10 is changed in proportion to the amount of torsional vibration. In this case, as shown in FIG. 1A, when the gears 11 and 12 are attached to the outer circumferential surface of the shaft system 10 and the intervals of the pulses generated by using the detectors 14 and 15 are measured, torsional vibration is generated. Otherwise, the interval of pulses is constant, and when torsional vibration occurs, the interval of pulses changes in proportion to the amount of torsional vibration. At this time, the amount of torsional vibration can be known by calculating the change amount of the pulse interval.

진동 치차(11)는 복수의 돌출부 또는 슬릿을 등간격으로 가지는 원판 형상일 수 있고 축계 장치(10)의 1회전마다 복수의 펄스를 발생시킨다. 위상 치차(12)는 진동 치차(11)와 유사한 돌출부 또는 슬릿이 1개가 있어 축계 장치(10)의 1회전 마다 1회의 펄스만을 발생시킨다. 이 때 내연 기관의 크랭크 기어, 시동용 링 기어, 터빈 날개등 기존 부속품을 활용할 수도 있고 새로운 전용 치차를 부착하여 사용할 수도 있다.The vibration gear 11 may have a disk shape having a plurality of protrusions or slits at equal intervals and generate a plurality of pulses for each rotation of the shaft system 10. The phase gear 12 has one protrusion or slit similar to the vibration gear 11 to generate only one pulse per one rotation of the shaft system 10. At this time, existing accessories such as crank gears, starting ring gears and turbine blades of internal combustion engines can be utilized or new dedicated gears can be attached.

진동 검출기(14)는 진동 치차(11)와 조를 이루어 진동 치차(11) 돌출부 또는 슬릿의 검출기 통과 여부에 따라 진동 치차(11)에서 발생한 기계적인 펄스 신호를 전기적인 펄스 신호로 변환하여 제어부(8)로 전송한다. 위상 검출기(15) 또한 위상 치차(12)와 조를 이루어 위상 치차(12) 돌출부 또는 슬릿의 검출기 통과 여부에 따라 위상 치차(12)에서 발생한 기계적인 펄스 신호를 전기적인 펄스 신호로 변환하여 제어부(8)로 전송한다. 이는 본 고안의 실시예에 따라 유도형, 정전 용량형 또는 광학식 검출기등의 이용이 가능하다.The vibration detector 14 joins the vibration gear 11 to convert a mechanical pulse signal generated from the vibration gear 11 into an electrical pulse signal according to whether the vibration gear 11 protrudes or a slit passes through the detector. To 8). The phase detector 15 also works in conjunction with the phase gear 12 to convert a mechanical pulse signal generated from the phase gear 12 into an electrical pulse signal according to whether the protrusion of the phase gear 12 passes through the detector or the slit. To 8). It is possible to use an inductive, capacitive or optical detector according to an embodiment of the present invention.

도 1b 는 본 발명의 진동 및 위상 검출기로 사용된 유도형 검출기의 내부 구조 및 외형을 도시한다. 유도형 검출기는 회전체의 회전속도 계측에 가장 일반적으로 사용되는 검출기로서 기본 구조는 도 1b에 도시된 바와 같이 케이스(71) 내부에 자석(73)과 코일(72)이 내장되어 있고 이들 사이에 에폭시(74) 수지를 충진하여 견고하게 고정한다. 또한 케이스(71) 외부에는 나사가 가공되어 있어 손쉽게 구조물에 부착할 수 있도록 되어 있다.Figure 1b shows the internal structure and appearance of an inductive detector used as the vibration and phase detector of the present invention. The inductive detector is a detector most commonly used for measuring the rotational speed of a rotating body, and the basic structure thereof includes a magnet 73 and a coil 72 inside the case 71 as shown in FIG. The epoxy 74 resin is filled and fixed firmly. In addition, a screw is machined outside the case 71 so that it can be easily attached to the structure.

작동원리를 설명하면, 먼저 검출기 끝단에 자성체가 통과하면 코일(72)에 기전력이 발생하고 자성체가 없으면 기전력이 소멸된다. 이러한 작용이 반복되어 복수개의 돌출부가 연속적으로 통과하면 출력신호는 연속된 파형의 신호를 출력하게 된다. 이 때 출력된 신호는 자체 기전력이 미약하여 검출기와 신호 처리기 사이에 잡음이 혼입될 우려가 있으므로, 신호 증폭 및 변환기(75)를 내장하여 불완전한 형태의 신호를 수정하고, 출력 전압도 수 볼트정도로 증폭하여 출력한다.Referring to the principle of operation, first, when a magnetic material passes through the detector end, the electromotive force is generated in the coil 72, and when there is no magnetic material, the electromotive force is dissipated. If this operation is repeated and the plurality of protrusions pass continuously, the output signal outputs a signal of a continuous waveform. At this time, since the output signal has a weak self electromotive force, noise may be mixed between the detector and the signal processor. Therefore, the signal amplification and the converter 75 are incorporated to correct an incomplete signal, and the output voltage is also amplified by several volts. To print.

도 1c는 본 발명의 검출부로 사용된 광학식 엔코더의 내부 구조 및 외형을 도시한다. 광학식 엔코더를 사용하여 검출부를 구성하는 경우에는 회전축과 일체화된 불투명 원판(81)에 슬릿(79)을 가공한 후 원판 한쪽에서의 광원(78)으로 부터 불빛을 쪼이고 원판의 반대쪽의 수광 센서(80)에 의하여 불빛을 감지하는 구조를 가진다. 이때 회전축과 함께 원판(81)이 회전하면 슬릿(79)의 통과 여부에 따라 수광 센서(80) 측에는 불빛이 점멸하게 되며 수광 센서(80)는 이 불빛을 전기 신호로 변환하여 출력하게 된다.Figure 1c shows the internal structure and appearance of the optical encoder used as the detection unit of the present invention. In the case of configuring the detection unit using an optical encoder, after processing the slit 79 on the opaque disk 81 integrated with the rotating shaft, the light is emitted from the light source 78 on one side of the disk, and the light receiving sensor 80 on the opposite side of the disk is processed. ) To detect the light. At this time, when the disk 81 rotates together with the rotation shaft, the light flickers on the light receiving sensor 80 side according to whether the slit 79 passes, and the light receiving sensor 80 converts the light into an electrical signal and outputs the light.

본 발명의 검출부로 광학식 엔코더를 사용하는 경우에는 회전 원판(81)의 정밀 가공에 따라 슬릿(79)의 수를 수천개 까지 가공할 수 있어 분해능이 우수하며 또한 슬릿(79)과 수광 센서(80)를 반경 방향으로 복수개 설치하여 진동 검출기와위상 검출기를 하나의 광원(78)으로 한꺼번에 구현할 수 있다. 그러나 회전축계와 회전축을 직결하여야 하므로 회전축계의 구조상 회전 축계 말단에 엔코더를 설치할 수 있는 구조와 공간이 필요한 단점을 가진다.In the case of using the optical encoder as the detection unit of the present invention, the number of slits 79 can be processed up to several thousand according to the precision machining of the rotating disc 81, and the resolution is excellent, and the slit 79 and the light receiving sensor 80 By installing a plurality of) in the radial direction, the vibration detector and the phase detector can be implemented as one light source 78 at once. However, since the rotary shaft system and the rotary shaft must be directly connected, a structure and space for installing an encoder at the end of the rotary shaft system have a disadvantage in that the rotary shaft system needs to be directly connected.

본 고안의 일 실시예에 따라 축계 장치(10) 말단에 광학식 엔코더의 부착이 가능한 구조이면 치차(11,12)와 검출기(14,15)를 일체형으로 하여 간단한 구조의 검출부(13)를 구성할 수 있다. 이 경우에는 비틀림 진동이 광학적 신호로 인식되어 전기적 신호로 변환된다.According to an embodiment of the present invention, if the optical encoder can be attached to the end of the shaft system device 10, the gears 11 and 12 and the detectors 14 and 15 may be integrated to form the detector 13 having a simple structure. Can be. In this case, the torsional vibration is recognized as an optical signal and converted into an electrical signal.

도 2 는 본 고안의 일 실시예에 따른 비틀림 진동 감시 시스템의 비틀림 진동 신호처리 과정을 도시한다.Figure 2 shows a torsional vibration signal processing of the torsional vibration monitoring system according to an embodiment of the present invention.

검출부(13)에서 출력된 신호는 제어부(8)로 전송되며 제어부(8)는 신호 조정기(40), 프로그램 논리 소자(41), 디지털 신호 처리 소자(42), 데이터 메모리(43,44)를 포함하고 실시예에 따라서는 통신 포트(26,27), 디지털-아날로그 신호 변환기(45) 및 릴레이 서킷(46)을 추가적으로 포함한다.The signal output from the detector 13 is transmitted to the controller 8, and the controller 8 controls the signal conditioner 40, the program logic element 41, the digital signal processing element 42, and the data memory 43, 44. And additionally include communication ports 26,27, digital-to-analog signal converters 45, and relay circuits 46, in some embodiments.

신호 조정기(40)는 검출부(13)에서 발생한 펄스를 수신하여 주변 장치에서 발생한 전기적 기계적 잡음등을 제거하여 유효 신호를 추출하고, 검출부(13)와 제어부(8) 사이를 전기적으로 절연시켜 독립 회로를 구성하고, 출력 신호의 형상을 교정하는 등 신호 분석이 용이하도록 조정하는 기능을 한다.The signal regulator 40 receives a pulse generated by the detector 13, removes electrical mechanical noise, etc. generated from a peripheral device, extracts a valid signal, and electrically insulates the detector 13 from the controller 8 to isolate the circuit. It is configured to make a signal analysis, such as to correct the shape of the output signal, and to adjust the easy to analyze.

프로그램 논리 소자(41)는 시스템의 전반적인 입출력흐름을 제어하며, 신호 조정기(40)에서 입력된 신로를 조정하고 , 사용자의 입력 스위치(20,21,22,23,24)에 의한 조정 또는 통신에 의한 외부 컴퓨터등의 외부 장비의 입력 조건에 따라 디지털 신호 처리 소자(42), 저장 장치, 액정 표시 장치(16), 릴레이 서킷(46)등을 조정하고 제어하는 기능을 한다.The program logic element 41 controls the overall input / output flow of the system, adjusts the path input from the signal regulator 40, and adjusts or communicates with the user's input switches 20, 21, 22, 23, and 24. The digital signal processing element 42, the storage device, the liquid crystal display device 16, the relay circuit 46 and the like are adjusted and controlled according to the input conditions of the external equipment such as an external computer.

디지털 신호 처리 소자(42)는 본 시스템의 핵심 장치로 프로그램된 알고리즘에 따라 비틀림 진동 신호를 분석하고 비교 및 평가한다. 프로그램 논리 소자(41)에서 입력된 펄스 신호는 치차(11,12)의 구조적 가공오차 또는 검출부(13) 진동 등의 원인으로 펄스 신호의 왜곡이 발생할 수 있으며, 이러한 것들은 정상 진동 신호로 오인되어 신호 분석 결과에 영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 요인을 제거하는 기능을 포함한다.The digital signal processing element 42 analyzes, compares and evaluates the torsional vibration signal according to an algorithm programmed with the core device of the system. The pulse signal input from the program logic element 41 may cause distortion of the pulse signal due to structural machining errors of the gears 11 and 12 or vibration of the detection unit 13, and these may be mistaken as normal vibration signals. Includes the ability to eliminate these factors as they may affect the results of the analysis.

디지털 신호 처리 소자(42)에는 사용자에게 유용한 비틀림 진동 분석 정보를 제공하기 위하여 계측된 비틀림 진동 신호를 시간축 그래프, 차수축 그래프, 속도축 그래프 등 선택적으로 분석할 수 있고 신호 처리 결과와 설정된 경보 발생 기준값등을 비교 및 분석하여 기준치 초과시 경보 신호를 발생하는 등의 형태로 사용자에게 제공되게 된다. 이러한 비교 및 분석을 위한 데이터는 환경 설정값으로서 사용자에 의하여 입력 및 변경될 수 있고, 예를 들면 축계 장치(10) 1회전당 비틀림 진동 입력 펄스의 수, 위상 검출 펄스의 발생 위치(각도), 경보 발생을 위한 기준값등을 포함한다.The digital signal processing element 42 may selectively analyze the measured torsional vibration signal in order to provide useful torsional vibration analysis information to the user, such as a time axis graph, an order axis graph, a speed axis graph, etc. It is provided to the user in the form of comparing and analyzing the back and generates an alarm signal when the reference value is exceeded. The data for the comparison and analysis can be input and changed by the user as an environment setting value, for example, the number of torsional vibration input pulses per rotation of the shaft device 10, the position of the phase detection pulse (angle), It includes reference values for alarm generation.

이러한 디지털 신호 처리 소자(42)의 기능은 프로그램된 알고리즘에 따라 처리되며, 상기 알고리즘은 설정값 변경등 일부 사용자 선택 사항을 제외하고는 사용자가 소거하거나 수정할 수 없도록 보호되어 신뢰성을 보장한다.The function of the digital signal processing element 42 is processed according to a programmed algorithm, which is protected from being erased or modified by the user except for some user options such as setting value change, thereby ensuring reliability.

데이터 메모리(43,44)는 디지털 신호 처리 소자(42) 및 프로그램 관리 소자가 처리한 데이터를 저장하고 필요에 따라 이들에게 공급한다.The data memories 43 and 44 store data processed by the digital signal processing element 42 and the program management element and supply them to them as necessary.

본 고안의 또다른 일 실시예에 따라, 사용자에게 비틀림 진동 분석 정보를 제공하기 위한 상기 설정값은 사용자의 입력에 의해 변경가능하고, 상기 제어부(8)에 의한 상기 비틀림 진동 분석 정보도 이에 따라 연동하여 변경된다.According to another embodiment of the present invention, the set value for providing the torsional vibration analysis information to the user is changeable by the user's input, and the torsional vibration analysis information by the control unit 8 is linked accordingly Is changed.

본 고안의 또다른 일 실시예에 따라, 본 고안의 상기 제어부(8)는, 계측하여 분석한 상기 비틀림 진동 분석 정보를 미리결정된 기간동안 지속적으로 보완하여 미리결정된 편차내에서 유사한 조건의 특성값을 구하고, 상기 특성값을 기준으로 새로운 비틀림 감시 과정이 진행된다.According to another embodiment of the present invention, the control unit 8 of the present invention, by continuously supplementing the torsional vibration analysis information measured and analyzed for a predetermined period of time to compensate for the characteristic value of a similar condition within a predetermined deviation And a new torsion monitoring process is performed based on the characteristic value.

본 고안의 다른 실시예에 따라 제어부(8)는 외부 장치와의 연결을 위한 통신 포트(26,27)를 구비할 수 있고, 이 경우에는 디지털-아날로그 신호 변환기(45) 또는 릴레이 서킷(46)도 추가적으로 포함 할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the controller 8 may include communication ports 26 and 27 for connection with an external device, in which case the digital-analog signal converter 45 or the relay circuit 46 is provided. It may also include additionally.

디지털 신호 처리 소자(42)에서 처리된 비교 분석 후의 출력 데이터 즉 비틀림 진동 분석 정보는 디지털 신호이어서 이를 외부 장비, 예를 들면 진동계, 속도계등에서 표현되게 할려면 아날로그 신호로 변환되어야 하고 이를 위해 디지털-아날로그 신호 변환기(45)가 필요하다. 이는 비틀림 진동량, 축계 장치(10) 회전 속도등을 전압변동의 전기적 아날로그 신호로 출력한다.The output data after the comparative analysis, that is, the torsional vibration analysis information processed by the digital signal processing element 42, is a digital signal, so that it must be converted into an analog signal in order to be represented in an external device, for example, a vibrometer, a speedometer, or the like. A transducer 45 is needed. This outputs the amount of torsional vibration, the rotational speed of the shaft system 10, etc. as an electrical analog signal of voltage variation.

릴레이 서킷(46)은 디지털 신호 처리 소자(42)에서 환경 설정값을 기초로 계측된 비틀림 진동 신호를 비교 분석한 후의 데이터 즉 비틀림 진동 분석 정보에 따라 이를 외부 장비를 통해 사용자에게 알려주기 위해 외부 장비를 구동시키는 기능을 한다. 예를 들면 계측된 비틀림 진동량(비틀림 진동 신호)가 미리결정된 경보발생 기준값(환경 설정값)을 초과하는 경우에는 디지털 신호 처리 소자(42)에서는 릴레이 서킷(46)을 구동시키기 위한 구동 신호를 발생시키고 이에 의해 릴레이 서킷(46)은 외부 장비를 스위칭-온 시켜 외부 장비, 예를 들면 경광등, 사이렌의 알람이 작동하거나 중앙신호 처리 장치등에 경보 신호가 전달되게 된다.The relay circuit 46 compares the torsional vibration signal measured on the basis of the environmental setting value by the digital signal processing element 42 to the user through an external device according to the data, i.e., torsional vibration analysis information. It functions to drive. For example, when the measured torsional vibration amount (torsional vibration signal) exceeds a predetermined alarm generation reference value (environmental setting value), the digital signal processing element 42 generates a drive signal for driving the relay circuit 46. By doing so, the relay circuit 46 switches on the external equipment so that an alarm of the external equipment such as a warning light or a siren is activated or an alarm signal is transmitted to the central signal processing device.

전원 공급 장치(47)는 시스템 구동을 위한 전원을 구동하게 되며, 사용조건에 따라 직류/교류 전원을 선택하여 사용할 수 있고, 물리적, 전기적 충격으로부터 보호하기 위한 장치를 포함한다.The power supply 47 drives a power source for driving the system, and may select and use a DC / AC power source according to a use condition, and includes a device for protecting from physical and electrical shock.

도 3 은 본 고안의 일 실시예에 따른 비틀림 진동 감시 시스템의 검출부(13)와 연결된 판넬부(9) 외관의 정면도이다.3 is a front view of an exterior of the panel unit 9 connected to the detection unit 13 of the torsional vibration monitoring system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 고안의 또다른 일 실시예에 따라, 본 고안의 판넬부(9)는, 외부에서 사용자가 상기 시스템을 조정하고 운전하기 위한 입력 스위치(20,21,22,23,24)와, 상기 제어부(8)에서 출력된 상기 비틀림 진동 분석 정보를 사용자에 디스플레이하기 위한 액정 표시 장치(16)와, 상기 비틀림 진동 분석 정보에 따른 경보 발생시 발광 되어 이를 사용자에게 알려주기 위한 발광 표시 소자(17,18,19)를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the panel portion 9 of the present invention, the input switch (20, 21, 22, 23, 24) for the user to adjust and operate the system from the outside, and the control unit A liquid crystal display 16 for displaying the torsional vibration analysis information outputted from (8) to a user, and light emitting display elements 17 and 18 to emit light when an alarm occurs according to the torsional vibration analysis information and to inform the user of the torsional vibration analysis information; 19) characterized by including.

액정 표시 장치(16)는 시스템의 조정상태, 비틀림 진동 분석 정보, 경보 발생 상황 및 이상 진동 원인을 사용자에게 디스플레이하며 이러한 정보들은 그래프 또는 문자의 형태로 표시된다. 발광 표시 소자(17,18,19)는 전원 상태, 경보 발생 상태등의 정보를 액정 표시 장치(16)와 함께 보조적으로 표시한다. 입력 스위치(20,21,22,23,24)는 사용자가 환경 설정값을 입력하거나 시스템 조정상태를조정하는 등 시스템을 제어하는데 사용되는 일반적인 키를 포함하며 예를 들면 화살표 키, 확인 키(ack key), 엔터 키, 모드 키등을 포함한다. 이러한 판넬부(9)는 제어부(8)와 함께 이들을 지지하고 보호하는 케이스(71) 내부에 위치하며, 이러한 케이스(71)에는 검출부(13), 외부 장비등으로의 신호 입출력을 위한 단자대를 포함한다.The liquid crystal display 16 displays the adjustment state of the system, the torsional vibration analysis information, the alarm occurrence situation and the cause of the abnormal vibration to the user, and the information is displayed in the form of a graph or text. The light emitting display elements 17, 18, and 19 auxiliaryly display information such as a power supply state and an alarm occurrence state together with the liquid crystal display device 16. The input switches 20, 21, 22, 23, and 24 include general keys used to control the system such as a user entering a configuration value or adjusting a system adjustment state. For example, an arrow key and an confirmation key (ack key), the enter key, the mode key, and the like. The panel unit 9 is located inside the case 71 for supporting and protecting them together with the control unit 8. The case 71 includes a terminal block for inputting and outputting signals to and from the detector 13 and external equipment. do.

이하에서는 본 고안의 일 실시예에 따른 비틀림 진동 감시 시스템의 운전 과정을 3가지 모드(동작 모드, 설정 모드, 전송 모드)에 따라 설명한다.Hereinafter, the operation of the torsional vibration monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described according to three modes (operation mode, setting mode, transmission mode).

1) 동작 모드1) operation mode

설치 완료한 비틀림 진동 감시 시스템에 전원을 공급하면 전원 발광 표시 소자(17)가 점등되고 액정 표시 장치(16)는 제작사 상표와 알고리즘의 등급, 중요한 시스템의 조정 상태를 순차적으로 보여준 후 운전 대기 상태에 있는다.When power is supplied to the installed torsional vibration monitoring system, the power light emitting display device 17 lights up, and the liquid crystal display device 16 sequentially shows the manufacturer's brand, the class of the algorithm, and the adjustment status of the important system, and then the operation standby state. There is.

이 때 축계 장치(10)가 기동하여 검출부(13)에서 신호가 감지되고, 축의 회전 속도가 이미 설정된 속도에 도달하거나 또는 운전 영역이내에서 회전 중이면 시스템은 정상 운전 상태로 되어 액정 표시 장치(16)는 속도 그래프와 함께 현재의 비틀림 진동량, 경보 발생 설정값 및 회전 속도 등의 기본적인 정보가 표시되고 전원 발광 표시 소자(17)만 점등된 상태를 유지한다.At this time, if the axis system device 10 is started and a signal is detected by the detection unit 13, and the rotation speed of the shaft reaches a predetermined speed or is rotating within the operating area, the system is in a normal operation state and the liquid crystal display device 16 ) Displays basic information such as the current torsional vibration amount, alarm generation set value and rotational speed together with the speed graph, and keeps only the power light emitting display element 17 lit.

정상 운전 상태에서 비틀림 진동량이 변화하거나 또는 회전 속도가 변화하면 액정 표시 장치(16)의 내용이 변동되어 표시되며, 비틀림 진동량이 경보 발생 설정값을 초과하면 즉시 액정 표시 장치(16)에 경보 표시가 점멸하고, 동시에 진동 경고 알람 발광 표시 소자(18)가 점등된다.When the amount of torsional vibration changes or the rotational speed changes in the normal operation state, the contents of the liquid crystal display 16 are changed and displayed. When the amount of torsional vibration exceeds the alarm generation setting value, an alarm indication is immediately displayed on the liquid crystal display 16. Blinks, and at the same time, the vibration warning alarm light emitting display element 18 lights up.

이 때 시간 지연 설정값이내에 비틀림 진동량이 감소하여 경보 발생 설정값이내를 유지하면 경보 상태는 해제되고 액정 표시 장치(16) 및 진동 경고 알람 발광 표시 소자(18)는 정상 운전 상태를 유지하며 경보용 릴레이 서킷(46)은 작동하지 않는다. 그러나 경보 발령 산태가 시간 지연 설정값이상으로 지속되면 경보용 릴레이 서킷(46)이 작동하여 운전자에게 경보를 전달하고, 이러한 상황에서 운전자가 경보 상황을 인지하고 확인(ack) 입력 스위치(24)를 누르기 전까지는 진동량 감소의 여부와 관련없이 경보용 릴레이 서킷(46)은 작동 상태를 유지한다.At this time, if the amount of torsional vibration decreases within the time delay setting value and remains within the alarm generation setting value, the alarm state is released and the liquid crystal display device 16 and the vibration warning alarm light emitting display element 18 maintain normal operation conditions. The relay circuit 46 does not work. However, if alarm alarm status persists above the time delay setting value, the alarm relay circuit 46 operates to send an alarm to the driver. In this situation, the driver recognizes the alarm condition and sets the ack input switch 24. Until it is pressed, the alarm relay circuit 46 remains in operation regardless of whether the amount of vibration is reduced.

또한 디젤 엔진등을 포함한 축계 장치(10)에서 일부 실린더의 착화 실패 현상이 발생할 경우 비틀림 진동 감시 시스템은 이를 감지하여 액정 표시 장치(16)에 경보 표시 검멸과 동시에 착화 실패(misfire) 알람 발광 표시 소자(19)가 점등되며, 경보 발생/해제 조건은 상기 진동량 초과 경보 발생 내용과 같다.In addition, when the ignition failure of some cylinders occurs in the shaft-type device 10 including a diesel engine, the torsional vibration monitoring system detects this and detects an alarm display on the liquid crystal display 16 and at the same time, a misfire alarm light emitting display element. (19) lights up, and the alarm occurrence / release condition is the same as the above-mentioned vibration amount exceeding alarm occurrence.

정상 운전 상태에서 사용자가 액정 표시 장치(16)의 그래프를 변경하여 보고자하면 상향 입력스위치 또는 하향 입력 스위치(21,22)를 눌러 속도, 시간, 횟수 그래프 중 하나를 선택하고 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 선택한 그래프와 정보가 액정 표시 장치(16)에 나타나고, 경보 발생/해제 조건은 상기 속도 그래프 내용과 같다.If the user wants to change the graph of the liquid crystal display device 16 in the normal operation state, press the up input switch or the down input switch (21, 22) to select one of the speed, time, and count graphs, and the enter input switch (23). When is pressed, the selected graph and information are displayed on the liquid crystal display device 16, and the alarm occurrence / release conditions are the same as those of the speed graph.

2)설정 모드2) setting mode

사용자가 비틀림 진동 감시 시스템의 설정값을 변경하고자 할 경우 사용하는 모드이다. 모드 입력 스위치(20)를 누르면 액정 표시 장치(16)에 암호 입력 창이 나타나고 정확한 암호 입력 후 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 모드 선택화면이 표시된다. 여기서 상향/하향 입력 스위치(21,22)를 이용하여 설정을 선택한 후 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 설정 모드 상태가 되며, 동일한 방법으로 상향/하향 및 엔터 입력 스위치(23)를 이용하여 하위창의 설정값을 변경할 수 있다. 변경 완료 후 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 동작 모드로 돌아가고 설정 과정이 완료 되며, 이후 시스템은 변경된 설정값을 기준으로 동작한다.This mode is used when the user wants to change the setting value of the torsional vibration monitoring system. When the mode input switch 20 is pressed, a password input window appears on the liquid crystal display 16, and when the correct password is input, the enter input switch 23 is pressed to display a mode selection screen. Here, after selecting the setting using the up / down input switches 21 and 22 and pressing the enter input switch 23, the setting mode is entered. In the same way, the up / down and enter input switches 23 are used to display the lower window. The setting value can be changed. After completing the change, press the enter input switch 23 to return to the operation mode and the setting process is completed. The system then operates based on the changed setting value.

본 고안의 일 실시예에 따라, 상기 제어부(8)는 계측하여 분석한 상기 비틀림 진동 분석 정보를 미리결정된 기간동안 지속적으로 보완하여 미리결정된 편차내에서 유사한 조건의 특성값을 구하고, 상기 특성값을 기준으로 새로운 비틀림 감시 과정이 이루어 지는 것을 특징으로 한다. 여기서 특성값이란 특정된 축계 장치(10)의 부품들의 기계적 특성을 나타내는 여러가지 값, 예를 들어 감쇠 계수, 탄성 계수, 관성 질량 등에 대해 축계 장치의 시험 운전으로 측정되어져 비틀림 진동 분석 정보를 생성하기 위한 환경 설정값을 말한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit 8 continuously compensates the torsional vibration analysis information measured and analyzed for a predetermined period of time to obtain characteristic values of similar conditions within a predetermined deviation, and calculates the characteristic values. As a standard, a new torsion monitoring process is performed. Here, the characteristic values are measured by test operation of the shaft system device for various values representing mechanical properties of the components of the shaft system device 10 specified, for example, damping coefficient, elastic modulus, inertial mass, and the like, to generate torsional vibration analysis information. The environment setting value.

따라서, 이러한 설정 모드에서는 축계 장치(10)에 대한 시스템 해석 결과가 없거나 또는 해석 결과와 계측 결과의 편차 발생으로 경보 발생 기준값 설정이 곤란한 경우, 본 시스템에서 자기 학습으로 기준값을 설정할 수 있다. 이는 미리 프로그래밍된 알고리즘, 예를 들면 소정의 기간동안의 운전중에 소정의 비틀림 진동량이 나타났다면 이러한 비틀림 진동량의 상기 기간에 대한 평균값에 대해서 소정의 편차를 고려한 값을 그 축계 장치(10)의 경보 발생 기준값으로 설정하게 하는 것과 같은 알고리즘에 의해 동작한다. 이 기능은 감시 대상인 축계 장치(10)에서 실제로 발생하는 비틀림 진동 신호를 기반으로 하여 설정값 이 정해지므로 축계장치(10)의 시스템 해석 유무와 관련 없이 사용할 수 있는 유용한 기능으로 본 비틀림 진동 감시 시스템의 적용 범위를 확장하여 준다.Therefore, in such a setting mode, when there is no system analysis result for the shaft system device 10 or when it is difficult to set the alarm occurrence reference value due to the deviation of the analysis result and the measurement result, the reference value can be set by self-learning in the present system. This means that if a predetermined amount of torsional vibration occurs during operation for a predetermined period of time, e. It operates by the same algorithm as setting to the occurrence reference value. This function is a useful function that can be used regardless of the system analysis of the shafting device 10, since the set value is determined based on the torsional vibration signal actually generated by the shafting device 10 to be monitored. Extend the scope of application

3) 전송 모드3) transmission mode

전송 모드는 사용자 또는 비틀림 진동 감시 시스템 정비자가 시스템의 설정 내용, 진동 신호등을 본 시스템을 이용하여 외부 컴퓨터 또는 인쇄기 등의 외부 장비에 전송할 경우 사용하는 모드이다.The transmission mode is used when a user or a torsional vibration monitoring system operator transmits the system setting contents and vibration signals to an external computer or an external device such as a printing press using the system.

모드 입력 스위치(20)를 누르면 액정 표시 장치(16)에 암호 입력 창이 나타나고 정확한 암호 입력 후 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 모드 선택 화면이 표시된다. 여기서 상향/하향 입력 스위치(21,22)를 이용하여 전송 모드를 선택한 후 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 전송 모드 상태가 되며 동일한 방법으로 상향/하향 및 엔터 입력 스위치(23)를 이용하여 설정값을 확인, 변경할 수 있다. 변경 완료 후 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 전송 여부를 묻는 화면이 나타나고, 여기서 '예'를 선택 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 데이터 전송을 시작한다. 이때 액정 표시 장치(16)에는 '데이터 전송 중' 이 표시되며 전송이 완료 되면 '전송 성공' 이 표시 된다. 이 상태에서 엔터 입력 스위치(23)를 누르면 동작 모드로 돌아간다.When the mode input switch 20 is pressed, a password input window appears on the liquid crystal display 16, and after the correct password is input, when the enter input switch 23 is pressed, a mode selection screen is displayed. Here, select the transmission mode by using the up / down input switches 21 and 22 and press the enter input switch 23 to enter the transmission mode, and in the same manner, the setting value using the up / down and enter input switches 23. You can check and change it. After the change is completed, press the enter input switch 23 to display a screen asking whether to transmit, and select 'Yes' and press the enter input switch 23 to start data transmission. At this time, the liquid crystal display 16 displays 'data transmission', and when the transmission is completed, 'transmission success' is displayed. Pressing the enter input switch 23 in this state returns to the operation mode.

전술한 실시예들은 본 고안을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐이므로 본 고안의 사상이 이러한 실시예에만 제한되는 것은 아니다. 따라서 본 고안의 단순한 설계상의 변형 내지 변경은 모두 본 고안의 사상의 범주에 속하는 것으로 볼 수 있다.The above-described embodiments are only intended to specifically illustrate the present invention, and the spirit of the present invention is not limited only to these embodiments. Therefore, it can be seen that all simple modifications or changes of the present invention belong to the scope of the idea of the present invention.

전술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 축계 장치(10)에서 발생하는 비틀림 진동을 용이하게 지속적으로 감시하며, 이상 진동이 발생할 경우 운전자에게 이에 대한 비틀림 진동 분석 정보를 제공하여 운전자로 하여금 신속한 대책을 수립할 수 있도록 한다.As described above, according to the present invention, the torsional vibration generated in the shaft system device 10 is easily and continuously monitored, and when abnormal vibration occurs, the driver provides a torsional vibration analysis information for this to establish a prompt countermeasure. Do it.

또한 본 고안에 따르면, 검출부(13)의 선택 범위가 넓어 비틀림 진동의 계측이 용이하고, 지속적인 보호 감시에 의한 축계 장치(10)의 관련 기능 부품의 손상등에 의한 기능이 저하될 경우 사전 조치로 사고를 예방할 수 있으며, 축계 장치(10)의 시스템 해석이 불가능하여도 경보 발생 기준값을 설정할 수 있고, 예방 정비 제도 도입을 위한 경향 분석 자료의 축적이 가능해 축계 장치(10)의 손상 사고에 의한 인명적, 경제적 손실을 방지하고 감시 대상 장비의 가동율을 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, a wide selection range of the detection unit 13 makes it easy to measure the torsional vibration, and when the function of the related functional parts of the shaft system device 10 is degraded by continuous protection monitoring, accidents are taken as a precaution. It is possible to prevent the alarm, even if the system analysis of the shafting device 10 is not possible, it is possible to set the alarm occurrence reference value, and to accumulate trend analysis data for the introduction of a preventive maintenance system. This can prevent economic losses and increase the operating rate of the monitored equipment.

또한 본 고안에 따르면, 프로그램된 알고리즘에 따라 기능을 수행하므로 필요시 감시 대상 장비의 특성에 따라 프로그램 수정에 의해 쉽게 기능을 확장할 수 있어 적용성을 더 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, since the function is performed according to the programmed algorithm, the function can be easily extended by modifying the program according to the characteristics of the equipment to be monitored, thereby increasing the applicability.

Claims (10)

동력전달 축계장치의 운전 중 비틀림 진동 상태를 감시하고 분석하여 이러한 비틀림 진동 분석 정보를 운전자에게 제공하는 비틀림 진동 감시 시스템으로서,A torsional vibration monitoring system that monitors and analyzes the state of torsional vibration during operation of the power transmission shaft system and provides the torsional vibration analysis information to the driver. 축계 장치(10)에 부착되어 축계 장치(10)에서 발생하는 비틀림 진동을 감지하여 이에 대응하는 전기적 신호를 출력하는 검출부(13);A detection unit (13) attached to the shaft system device (10) for detecting torsional vibration generated in the shaft system device (10) and outputting an electrical signal corresponding thereto; 상기 검출부(13)에서 발생된 상기 전기적 신호를 미리결정된 설정값을 기초로 하여 비교 및 평가하여 비틀림 진동 분석 정보를 발생시키는 제어부(8); 및A controller (8) for generating torsional vibration analysis information by comparing and evaluating the electrical signal generated by the detector (13) based on a predetermined set value; And 상기 제어부(8)에서 발생된 상기 비틀림 진동 분석 정보를 사용자에게 디스플레이하는 판넬부(9)를 포함하며,And a panel unit 9 for displaying the torsional vibration analysis information generated by the controller 8 to a user. 여기서 상기 제어부(8)는,Here, the control unit 8, 상기 검출부(13)에서 출력된 신호에서 잡음을 제거하여 유효 신호를 추출하고, 상기 검출부(13)와 제어부(8) 사이를 전기적으로 독립시키는 신호 조정기(40);A signal adjuster (40) for removing noise from the signal output from the detector (13) to extract a valid signal, and electrically separating the detector (13) from the controller (8); 상기 신호 조정기(40)로부터의 상기 유효 신호를 프로그래밍된 알고리즘에 따라 미리결정된 설정값을 기초로 하여 비교 및 분석하는 디지털 신호 처리 소자(42);A digital signal processing element (42) for comparing and analyzing the valid signal from the signal conditioner (40) based on a predetermined set value according to a programmed algorithm; 상기 유효 신호, 상기 설정값 또는 이에 의한 비교 분석 데이터를 저장하고 필요에 따라 상기 디지털 신호 처리 소자(42)에 공급하기 위한 데이터 메모리(43,44);A data memory (43, 44) for storing said valid signal, said set value or comparative analysis data thereby and supplying it to said digital signal processing element (42) as needed; 상기 신호 조정기(40), 디지털 신호 처리 소자(42), 데이터 메모리(43,44)등을 제어하며 시스템의 입출력을 제어하는 프로그램 논리 소자(41); 및A program logic element (41) for controlling the signal regulator (40), the digital signal processing element (42), the data memories (43, 44), etc. and controlling the input / output of the system; And 상기 제어부(8)의 상황에 따라 직류, 교류, 또는 직류와 교류 모두의 형태로 전원을 공급하는 전원 공급 장치(47)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 감시 시스템.Torsional vibration monitoring system, characterized in that it comprises a power supply (47) for supplying power in the form of direct current, alternating current, or both direct current and alternating current according to the situation of the control unit (8). 제 1 항에 있어서, 상기 검출부(13)에서 출력되는 전기적 신호는 펄스파이고, 상기 비틀림 진동은 상기 펄스파에서 펄스간격의 변화로 표현되는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 감시 시스템.The torsional vibration monitoring system according to claim 1, wherein the electrical signal output from the detection unit (13) is a pulse wave, and the torsional vibration is expressed as a change in pulse interval in the pulse wave. 제 2 항에 있어서, 상기 검출부(13)는,The method of claim 2, wherein the detection unit 13, 등간격으로 배치된 복수의 돌출부 또는 슬릿을 가지는 원판형상의 진동 치차(11) 및 상기 진동 치차(11)의 회전시 상기 돌출부 또는 슬릿에 대응하여 펄스 형태의 전기적 신호를 발생시키는 진동 검출기(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 감시 시스템.A disk-shaped vibration gear 11 having a plurality of protrusions or slits arranged at equal intervals and a vibration detector 14 for generating an electrical signal in the form of a pulse in response to the protrusion or slit when the vibration gear 11 is rotated. Torsional vibration monitoring system comprising a. 제 2 항에 있어서, 상기 검출부(13)는,The method of claim 2, wherein the detection unit 13, 1개의 돌출부 또는 슬릿을 가지는 원판형상의 위상 치차(12) 및 상기 위상 치차(12)의 회전시 상기 돌출부 또는 슬릿에 대응하여 펄스 형태의 전기적 신호를 발생시키는 위상 검출기(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비틀림진동 감시 시스템.A disk-shaped phase tooth 12 having one protrusion or slit and a phase detector 15 for generating an electrical signal in the form of a pulse in response to the protrusion or slit when the phase tooth 12 is rotated. Torsional vibration monitoring system. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부(8)는,The method according to claim 1 or 2, wherein the control unit 8, 외부 장비와 연결하기 위한 통신 포트(26,27), 및 상기 비틀림 진동 분석 정보를 상기 외부 장비가 인식가능한 신호 형태로 변환시키기 위한 디지털-아날로그 신호 변환기(45)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 감시 시스템.Characterized in that it further comprises a communication port (26, 27) for connecting to an external equipment, and a digital-to-analog signal converter (45) for converting the torsional vibration analysis information into a signal form recognizable by the external equipment, Torsional Vibration Monitoring System. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부(8)는,The method according to claim 1 or 2, wherein the control unit 8, 외부 장비와 연결하기 위한 통신 포트(26,27), 및 상기 비틀림 진동 분석 정보에 따라 상기 외부 장비로의 접점 출력을 수행하는 릴레이 서킷(46)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비틀림진동 감시 시스템.Torsional vibration monitoring system, characterized in that it further comprises a communication port (26,27) for connecting to the external equipment, and a relay circuit 46 for performing a contact output to the external equipment according to the torsional vibration analysis information . 제 6 항에 있어서, 상기 외부 장비는,The method of claim 6, wherein the external equipment, 시각적, 청각적 경고 신호를 발생시키는 사이렌인 것을 특징으로 하는, 비틀림진동 감지 시스템.Torsional vibration detection system, characterized in that the siren to generate a visual, audio warning signal. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부(8)는,The method according to claim 1 or 2, wherein the control unit 8, 계측하여 분석한 상기 비틀림 진동 분석 정보를 미리결정된 기간동안 지속적으로 보완하여 미리결정된 편차내에서 유사한 조건의 특성값을 구하고, 상기 특성값을 기준으로 새로운 비틀림 감시 과정이 이루어 지는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 감시 시스템.The torsional vibration analysis information measured and analyzed is continuously supplemented for a predetermined period of time to obtain characteristic values of similar conditions within a predetermined deviation, and a new torsion monitoring process is performed based on the characteristic values. Vibration monitoring system. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 설정값은 사용자의 입력에 의해 변경가능하고, 상기 제어부(8)에 의한 상기 비틀림 진동 분석 정보도 이에 따라 연동하여 변경되는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 감시 시스템.The torsional vibration monitoring according to claim 1 or 2, wherein the set value is changeable by a user input, and the torsional vibration analysis information by the control unit 8 is changed accordingly. system. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 판넬부(9)는,The panel unit 9 according to claim 1 or 2, 외부에서 사용자가 상기 시스템을 조정하고 운전하기 위한 입력 스위치(20,21,22,23,24);An input switch (20, 21, 22, 23, 24) for externally controlling and operating the system by a user; 상기 제어부(8)에서 출력된 상기 비틀림 진동 분석 정보를 사용자에 디스플레이하기 위한 액정 표시 장치(16); 및A liquid crystal display (16) for displaying the torsional vibration analysis information output from the control unit (8) to a user; And 상기 비틀림 진동 분석 정보에 따른 경보 발생시 발광 되어 이를 사용자에게 알려주기 위한 발광 표시 소자(17,18,19)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 감시 시스템.And a light emitting display element (17, 18, 19) which emits light when an alarm occurs according to the torsional vibration analysis information and informs the user of the torsional vibration analysis information.
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