• 제목/요약/키워드: 비접촉 진동 측정

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시설물 모니터링을 위한 비접촉식 진동측정시스템의 개발 (Development of the Noncontact Vibrometer for the Monitering System of Infrastructures)

  • 정요찬;곽종원;최은석;진원종;이정우
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.563-566
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    • 2005
  • This study deals with the development of noncontact vibration measuring system for monitoring the safety of structures as bridges, buildings, stadiums, tall chimneys, and dams where vibration measurements are very difficult because of various restrictions. Final object is to develope the system and be commercial by theoretical and experimental studies using IT technology for three years.

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비접촉 진동측정 시스템을 이용한 블리스크의 진동분석 (Vibration Analysis of Bladed Disk using Non-contact Blade Vibration System)

  • 정규강;김명국;박희용;전승배;박노길
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.132-139
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    • 2008
  • The blade vibration problem of bladed disk is the most critical subject to consider since it directly affects the stable performance of the engine as well as life of the engine. Especially, due to complicated vibration pattern of the bladed disk, more effort was required for vibration analysis and test. The research of measuring the vibration of the bladed disk, using NSMS(Non-intrusive stress measurement) instead of Aeromechanics testing method requiring slip ring or telemetry system with strain gauge, was successful. These testing can report the actual stresses seen on the blades; detect synchronous resonances that are the source of high cycle fatigue (HCF) in blades; measure individual blade mis-tuning and coupled resonances in bladed disks. In order to minimize the error being created due to heat expansion, the tip timing sensor is installed parallel to the blade trailing edge, yielding optimal result. Also, when working on finite element analysis, the whole bladed disk has gone through three-dimensional analysis, evaluating the family mode. The result of the analysis matched well with the test result.

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정밀 축진동 측정을 위한 센서측정오차 분석 (Analysis of Sensor Measurement Errors for Precision Measurement of Shaft Vibration)

  • 전오성;김동혁;최병천
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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    • pp.75-79
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    • 1991
  • 고도로 산업화가 진행됨에 따라 회전기계는 더욱 중요시되고 있으며 이의 성능 향상에 부단한 노력이 경주되고 있다. 특히 우주 시대의 개막과 더불어 우주선 및 인공위성에 사용하기 위해 초소형이며 초고속의 고성능회전모타 를 개발하기에 이르렀다. 한 예로서 미국립항공우주국(NASA)의 스페이스셔 틀에 사용되는 주엔진 터보펌프를 들 수 있는데 이 터보펌프는 접시만한 크 기로써 71000마력을 생성해 낸다. 이러한 가공할 만한 에너지 밀도와 유량을 감당해 내려면 종래의 회전기계보다는 훨씬 더 높은 회전속도를 가져야 한 다. 이러한 회전체는 큰 관성부하와 진 동 및 동안정성의 문제등을 내포하고 있다. 고성능 회전기계의 또다른 예로서 초정밀 가공용 공작기계를 들 수 있 다. 선반 혹은 밀링머신으로 초정밀가공을 행하기 위해서는 회전축의 진동이 극히 작아야 한다. 이와 같이 오늘날 갈수록 초고성능 초정밀도를 추구함에 있어서 회전축의 진동을 현장에서 모니터링하고 이 진동데이터를 분석하여 회전축을 제어하는 것이 강력히 요구되어진다. 따라서 in-situ 측정이 중요성 을 띠게 되었는데 이는 제어기술의 바탕이 되는 자료를 현장에서 제공할 수 있기 때문이다. 회전축 진동측정의 대상이 되는 것들은 모타, 발전기, 엔진 및 터빈등을 대표적으로 들 수가 있다. 여기서 소형회전기계의 축표면과 같 이 비교적 곡면을 이루고 있는 부분의 진동변위 측정에 신중한 고려가 요구 되어 진다. 이는 축의 곡면도에 따라 감도가 변화하기 때문이다. 따라서 평 판에 대한 calibration 챠트를 회전기계축진동 변위환상에 이용하면 곡률에 따라서 오차가 생기게 된다. 본 연구에서는 비접촉 축진동측정시 발생되는 오차에 대하여 검토하고자 한다. from the studies, the origin of ${\alpha}$$_1$peak was attributed to the detrapping process form trap with 2.88[eV] deep of injected space charge from the chathode in the crystaline regions. The origin of ${\alpha}$$_2$ peak was regarded as the detrapping process of ions trapped with 0.9[eV] deep originated from impurity-ion remained in the specimen during production process of the material, in the crystalline regions. The origin of ${\beta}$ peak was concluded to be due to the depolarization process of "C=0"dipole with the activation energy of 0.75[eV] in the amorphous regions. The origin of ${\gamma}$ peak was responsible to the process combined with the depolarization of "CH$_3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.

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차량이 포함된 이미지를 고려한 사장재 케이블의 장력 측정 (Tension Measurement of Stay Cables in Consideration with Image Including Vehicle )

  • 김성완;박동욱;김진수;박승수;박재봉
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.58-66
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    • 2023
  • 이 연구에서는 진동법을 이용하여 케이블 장력을 추정하고 비접촉 방식으로 케이블의 변위 응답을 측정하기 위한 센서로 영상기반시스템을 적용하였다. 영상기반시스템에서 카메라는 대상 구조물과 카메라의 시야를 고려한 위치에 설치된다. 그러나 설치하려는 위치의 이미지에는 대상 구조물과 차량 등의 다른 구조물이 포함될 수 있어 구조물의 변위 응답 측정에 필요한 기준점을 인식하기 어려울 수 있다. 영상기반시스템의 설치 위치로 인해 차량이 포함된 왜곡된 이미지는 이미지 해석에서 부정확한 결과를 나타내므로 두 이미지 사이의 유사성을 산정하여 차량이 포함된 이미지를 제거하였다. 제안된 방법을 이용한 사장교 케이블의 장력을 측정하는 방법의 타당성을 확인하기 위해 공용 중인 사장교에서 진동법을 적용하여 장력을 측정하였다.

액체거동의 비접촉 다점측정을 위한 레이저진동계와 갈바노미터스캐너 계측시스템 (Measurement System of Dynamic Liquid Motion using a Laser Doppler Vibrometer and Galvanometer Scanner)

  • 김준희;신윤수;민경원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.227-234
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    • 2018
  • 슬로싱과 같은 액체의 동적 거동을 측정하고 제어하는 연구가 다양한 공학분야에서 활발히 진행중이다. 건축공학분야에서도 건축물의 풍진동을 저감시키는 동조액체감쇠기의 연구에 액제 진동이 측정되고 있다. 본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV와 스캐닝 장비 중 갈바노미터스캐너를 이용하여 동조액체감쇠기 내의 액체 진동을 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 갈바노미터스캐너의 구동 원리에 따라 LDV의 단일 포인트로 다점측정이 가능한 시스템을 구성하였다. 동조 액체감쇠기의 4점 액체 진동을 측정하여 각 점의 시간 영역 데이터를 기존에 사용하던 비디오 센싱 데이터와 비교하였고 파형 분석을 통해 진행파와 정상파를 구별할 수 있음을 확인하였다. 또한 측정 딜레이가 있는 데이터를 상호 상관을 취하여 특이값 분해를 하고 이론 및 비디오 센싱 결과와 일치하는 고유진동수와 모드형상을 도출하였다.

고속회전체의 진동 측정용 비접촉 광섬유 변위센서 개발 (Development of Optical Fiber Displacement Sensor for Non-contact Vibration Measurement in the High Speed Rotation System)

  • 이기석;홍준희;신우철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.50-56
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    • 2005
  • This paper is described a development of an optical fiber displacement sensor. The optical fiber sensor using an intensity modulated measures the displacement between target and sensor. A prototype sensor is composed of a transmitting part, a receiving part and a signal processing circuit. The experiment was conducted not only the sensor performance but also factors that affect intensity. The main performance of this sensor is resolution of 0.37um and the non-linearity $0.7\%$ FS and the dynamic bandwidth of about 6.3kHz. As a result of rotation test, the prototype sensor showed an equivalent performance to a commercial eddy current sensor.

퍼지 기법과 PID 제어기를 이용한 외팔보의 능동 진동 제어 (Active Vibration Control of a Cantilever Beam Using Fuzzy Control Scheme and PID Controller)

  • 최수영;김진태;박기헌
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권1호
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    • pp.1-10
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    • 2003
  • 본 논문에서는 외팔보 시스템의 능동 진동 제어를 위하여 퍼지 기법으로 동조한 PID 제어기 설계기법을 제시하였다. 직접 제작된 전자석은 작동기로 사용되었으며, 레이져 감지기가 보의 굽힘 변위를 측정하는데 사용되었다. 작동기와 감지기의 물리적 제한 때문에 실험 시스템이 비동위치(Noncollocated) 형태가 되었으며 비접촉식 제어 시스템을 이룬다 시스템의 모델링은 자유진동 방정식에 의한 모달 해석 방법으로 구하였으며 작동기로부터 감지기까지의 전달함수는 전자석 자동기차 보의 역학 방정식을 조합하여 구하였다. 일반적으로 PID 제어기는 산업 현장에서 널리 사용되고 있으나, 비선형성이 강한 시스템이나 시변 특성을 갖는 시스템에서 적절한 PID 이득값을 결정하는 것은 어렵다. 이에 본 논문에서는 자동적으로 PID 이득 값을 조절하는 퍼지 기법으로 동조한 PID 제어기를 설계하여 비선형성이 강한 전자석을 작동기로 사용하는 외팔보 시스템의 진동 제어에 적용하였다. 시뮬레이션과 실험적 결과를 통하여 설계된 제어기의 진동 감쇠 효과와 성능을 검증하였으며, PID 제어기의 경우와 비교하여 더 나은 진동 제어 성능을 가짐을 실험적 결과로부터 증명하였다.

딥러닝을 통한 STIV(영상유속계)의 정밀도 및 적용성 향상에 관한 연구 (Study on the improvement of precision and application of STIV using deep learning)

  • 정재훈;김연중;하세가와 마코토;윤종성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.78-78
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    • 2021
  • 영상유속분석법은 비접촉식으로 유속을 측정하는 방법으로 특히 홍수시 하천의 표면유속을 안전하게 계측할 수 있어서 경제적이고 안전한 하천유속 측정 방법 중 하나이다. STIV는 영상의 휘도 정보를 시간 방향으로 나열하여 작성된 STI(Space-Time Image)에 나타나는 패턴의 기울기를 이용하여 유속을 산정하는 방법이다. 특히 STIV(Space-Time Image Velocimetry)는 기존 입자군의 상호상관법에 기초한 입자영상유속계와 달리 표식자의 유무와 상관없이 유속을 측정할 수 있어 적용성과 안정성이 확보된다. 하지만 영상의 상태가 불량한 경우 정확한 유속 측정이 난해하며 야간에는 별도의 조명 추가 및 태풍과 같은 악기상에서는 빗방울이 카메라에 맺히거나 수면의 진동, 구조물의 진동에 의한 영상의 상태가 불량하게 되어 측정 정도가 떨어진다. 이처럼 영상을 이용한 유속 계측에 있어 다양한 연구 및 기술개발이 요구되는 시점이다. 따라서 본 연구에서는 영상을 이용한 정확한 유속측정을 위해 STIV와 인공지능을 융합하여 정확한 유속 평가를 목적으로 한다. 우선 기존 STI에 의한 기울기 추정방법을 확장하여 딥러닝(CNN)에 의한 기울기 추정방법을 도입하였다. CNN은 일반적으로 이미지의 특성을 추출하는데 유용한 방법으로서 STI의 2차원 Fourier변환 이미지를 사용하여 패턴의 기울기를 감지하도록 학습하였고 적용 결과 기울기에 대한 인식율은 매우 양호하였으며 이를 이용한 실제 관측 영상에 적용한 결과 유속에 대한 정밀도도 매우 양호하게 나타났다. 또한 딥러닝을 적용한 STIV는 노이즈(진동, 화면 불량 등)가 있는 영상에서도 안정적으로 유속을 산정할 수 있으며 전파유속계를 이용한 실제 하천의 표면유속 관측치와 비교 검토 결과 매우 양호하게 유속을 평가하고 있는 것으로 나타났다.

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플랫 블레이드 윈드실드 와이퍼의 역전 진동 저감에 관한 연구 (A Study on the Attenuation of Flip-over Vibration in the Flat Blade Windshield Wiper)

  • 이형일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권10호
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    • pp.974-984
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    • 2012
  • 플랫 블레이드 와이퍼의 블레이드의 누름압 분포를 조정하여 역전과정에서 발생되는 진동을 저감하는 방법을 제시하였다. 블레이드와 유리면 사이에 길이방향으로 불균일한 누름압 분포를 도입, 고무스트립에 점진적인 역전을 유도함으로써 역전과정에서 발생하는 충격력을 저감하였다. 블레이드 내의 바디스프링 형상을 이전 연구에서 제시된 방법을 통해 구해진 형태를 적용함으로써 누름압 분포를 조정하였다. 이 방법을 적용하여 전체 길이에 균일한 누름압과 불균일한 누름압을 발생시키는 두 종류의 블레이드를 개발한 다음 누름압을 측정하여 확인하였다. 두 블레이드에서 발생하는 수직방향 및 횡방향 진동을 측정 비교한 결과, 불균일한 누름압을 가진 블레이드가 균일한 누름압의 블레이드에 비해 훨씬 작은 수직방향 진동을 나타냄을 확인하였다.

음향 인텐시터법을 이용한 테니스 라켓의 동특성에 관한 연구 (A study on the identification of dynamic characteristics of tennis racket by acoustic intensity method)

  • 오재응;이유엽;염성하
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.601-610
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    • 1986
  • 본 연구에서는 음향학적 고찰로써 최근 디지를 처리기술의 발달에 따른 근접 한 2점의 음압으로 부터 테니스 라켓의 공기입자속도를 근사적으로 구하기 위하여 두 개의 마이크로폰을 이용하여 계산된 음향인텐시티는 구물의 오무드 해석법에 의해 구 해진 테니스 라켓의 동적 특성과 비교 검토함으로써 진동과 음의 발생기구를 구명하고 측정계의 비접촉에 의한 테니스 라켓의 동적 거동을 규명하였다.