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헬리콥터의 HUMS, VHM 그리고 CBM용 진동가속도계 (HUMS, VHM and CBM Accelerometer) 소개 본문

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헬리콥터의 HUMS, VHM 그리고 CBM용 진동가속도계 (HUMS, VHM and CBM Accelerometer) 소개

cylos 2024. 11. 27. 09:00

목차

1. 소형 구조물용 가속도계

2. 행거 베어링, 테일 로터, 드라이브샤프트

3. 변속기, 기어박스, 베어링 그룹

4. 사용자 정의의 고온 구성/엔진 하네스

5. 엔진

6. 비행 모니터링

7. CAN-MD®: 기계 진단 플랫폼

8. 진동 가속도계 교정 (KOLAS)

9. 진동 가속도계 교정 (시험 전 후 교정)

 

Dytran사의 3602A, 3079A, 3168F 가속도계 (CAP 753), 그림 1

 

Dytran HUMS, VHM 그리고 CBM용 진동가속도계는 혹독한 공중 환경의 문제를 해결하기 위해 특별히 개발되었으며, 상대 감시 시스템(HUMS(Health and Usage Monitoring System)), 상태 기반 유지 관리(CBM(Condition Based Maintenance)), 진동 상태 감시(VHM(Vibration Health Monitoring)) 프로그램에서 운영 안전을 개선하고, 유지 관리 비용을 줄이고, 항공기 안정성을 높이는 데 사용됩니다.

Dytran 가속도계는 1980년대 후반부터 군용 및 민간용 회전익 항공기에 배치되었으며 VHM 지표의 측정 및 기록에 대한 CAP 753 요구 사항을 충족하는 것으로 현장에서 검증되었습니다. 당사는 CBM 프로그램이 운영 안전을 개선하고, 유지 관리 비용을 절감하고, 항공기 안정성을 높이는 주요 목표를 실현할 수 있도록 하는 센서를 제공함으로써 모든 HUMS 및 VHM 시스템 제조업체와 협력합니다.

 

1. 소형 구조물용 가속도계

모델 3062A는 로터 트랙 및 밸런스, 로터 평활화, 기체 진동 피드백 및 스와시플레이트 베어링 (swashplate bearing) 마모 표시기에 사용할 수 있습니다.

 

3062A Series: IEPE Airborne Accelerometer

3062A 진동가속도계, 그림 2, 그림 3

 

 

2. 행거 베어링, 테일 로터, 드라이브샤프트

이 범주의 제품은 드라이브 샤프트와 회전 속도가 느린 구성 요소의 불균형, 정렬 불량 및 베어링 마모를 측정합니다. 이 그룹은 볼트 머리 아래에 설치할 수 있는 Dytran 혁신 "브래킷 스타일" 장착 구성을 특징으로 하며, 별도의 장착 브래킷이 필요 없습니다.

측정 축 방향은 의도된 장착 위치에 따라 다르므로 가속도계를 가장 큰 움직임의 축으로 향하게 할 수 있습니다. 통합 케이블 버전은 고객이 선택한 길이로 제공되며 자세한 내용은 Dytran사에서 확인하십시오.

 

Model 3077A: Single Axis Accelerometer

Model 3079A: Single Axis Accelerometer

Model 3078A: Single Axis Accelerometer

Model 3232A Series: Biaxial Accelerometer

3079A 진동가속도계, 그림 4, 그림 5

 

 

3. 변속기, 기어박스, 베어링 그룹

이 그룹은 메인 기어박스, 보조 기어박스, 중간 및 테일 로터 기어박스를 다룹니다. 샤프트 순서 1(SO1), 샤프트 순서 2(SO2), 기어 메시 주파수, 기어 이빨 표시기 및 베어링 마모 표시기에 대해 이 그룹에서 센서를 선택합니다. 이 그룹은 20kHz까지의 우수한 고주파 응답과 케이블 및 커넥터 방향을 수용하는 링 스타일 마운팅이 특징입니다.

 

Model 3168F: Airborne Accelerometer

Model 3168D2: Airborne Accelerometer

3168F 진동가속도계, 그림 6, 그림 7

 

 

4. 사용자 정의의 고온 구성/엔진 하네스

Dytran이 고온 엔진 모니터링 요구 사항에 맞는 맞춤형 센서/케이블/인라인 충전 증폭기 솔루션을 구성하도록 하세요. 엔진 모니터링 센서는 거의 항상 각 개별 엔진 제조업체의 특정 요구 사항을 충족하도록 맞춤화되며 Dytran은 모든 HUMS/CBM 아키텍처와 원활하게 통합되는 고온 시스템을 설계하는 데 능숙합니다. 이 섹션의 제품은 몇 가지 가능성을 보여주기 위한 것입니다. 자세한 내용은 Dytran에게 문의를 하세요

 

Model 5355: High Temperature Vibration Measurement System

5355 진동가속도계, 그림 8

 

 

5. 엔진

엔진과 변속기 사이의 샤프트 원점에서 런업 및 SO1, SO2 동안 진동 스펙트럼을 측정하기 위해 파워 터빈 및 가스 발전기 "핫 섹션" 위치에 설계되었습니다.

이 제품은 충전 모드(비증폭) 고온 가속도계, 인라인 충전 증폭기 및 상호 연결 케이블을 사용하여 구성됩니다. 결합된 시스템은 IEPE 전원 또는 28 VDC 항공기 전원에서 작동합니다.

 

Model 5335: High Temperature Vibration Measurement System
Model 3823A: Triaxial IEPE Sensor
Model 5334: High Temperature Integrated Charge Amplifier System
Model 3235C3: Charge Mode Accelerometer

Model 3316C2 : High Temperature Charge Mode Accelerometer

5335 진동가속도계, 그림 9


 

3823A1 진동가속도계, 그림 10

 

 

6. 비행 모니터링

DC MEMS 센서는 DC 응답 또는 저주파 응답이 주요 관심사인 비행 테스트 시나리오에서 사용됩니다. DC MEMS 가속도계는 동체와 테일 붐의 진동을 테스트하는데, 이는 치명적인 고장을 일으킬 수 있는 현상입니다. 저주파 데이터는 테스트 파일럿이 항공기를 일련의 기동을 통해 운전하거나 지상 테스트 중에 수집됩니다. DC MEMS 센서는 또한 강체 운동, 모달 분석 및 랜딩 기어 테스트에도 사용됩니다.

 

7500A Series: High Precision Accelerometer

7577A Series: High Precision Accelerometer

7503D Series: Triaxial MEMS Accelerometer

7500A 진동가속도계, 그림 11


7503D 진동가속도계, 그림 12

 

 

7. CAN-MD®: 기계 진단 플랫폼

CAN-MD®는 중앙 처리 장치 또는 "HUMS 박스"의 필요성을 없애는 근본적으로 새로운 감지 방식입니다. 이는 모든 신호 처리가 센서 자체에서 수행되는 분산 처리 시나리오의 실현입니다. 오늘날의 과제를 충족하기 위해 아날로그 센서가 프로세스를 모니터링하고 정보를 원시 시간 영역 데이터로 중앙 처리 시스템으로 다시 전송하여 축소 및 분석하는 것만으로는 더 이상 충분하지 않습니다.

당사의 혁신적인 감지 플랫폼은 센서 내에서 데이터를 처리하는 버스 기반 디지털 스마트 센서 네트워크를 통합합니다. 각 센서에는 구성 가능한 펌웨어가 포함되어 있어 모든 회전 기계에 적용을 쉽게 조정하고 해당 결과를 중앙 데이터 로거 또는 ECU에 보고하여 기계 지능 및 통신의 새로운 시대를 열 수 있습니다.

 

3409A & 3410A: CAN-MD® Accelerometers

•센서에는 강력한 마이크로프로세서 2개, A/D 컨버터 및 자동 이득 범위가 포함

•버스 기반 디지털 스마트 센서 시스템의 일부

•센서 자체에서 직접 데이터를 측정, 조절, 디지털화, 처리 및 통신할 수 있는 독립형 진동 센서를 제공하도록 제작되었습니다. 분산 처리 및 상당한 데이터 감소 제공

•고주파 성능, 고충실도 피에조 센서

•전기적 절연 •밀폐형 하우징 (Hermetically sealed housing) 

 

3409A, 3410 진동가속도계, 그림 13

 

 

8. 진동 가속도계 교정 (KOLAS)

Dytran 진동가속도계는 출고시 A2LA 교정 후 미국 및 전 세계로 출고를 합니다. 

한국에서 진동 가속도계 교정은 KOLAS 교정 (공인성적서) 그리고, 현장에서 시험 전 또는 후에 진행하는 교정이 있습니다.

KOLAS 교정은 KRISS(표준과학연구원), KOLAS 공인 인증기관(KTL(한국산업기술시험원), 표준교정기술원, 교정기술원, 코리아인스크루먼트, 공업기술원, …)에서 합니다. 과거에는 수동으로 진동 가속도센서를 교정하였으나 기술의 발전으로 자동으로 교정을 하며, 교정 주파수 범위도 0.2Hz ~ 20 kHz까지 교정을 할 수 있습니다.

독일 SPEKTRA사 자동 진동센서 교정시스템 (5 Hz ~ 20kHz), 그림 14

 

 

9. 진동 가속도계 교정 (시험 전 후 교정)

현장에서는 진동 시험 전/후에 진동 켈리브레이터(진동교정기)를 사용하여 센서 및 진동 측정 분석장비의 교정을 하였으며, 점차 멀티 포인트 켈리브레이터를 사용하여 센서의 이상 유무 점검 및 진동 측정 장비의 교정을 합니다.

 

 

독일 SPEKTRA사 CV-10 멀티포인트 캘리브레이터 (5 Hz ~ 10kHz), 그림 15

 


Dytran HUMS, VHM 그리고 CBM용 진동가속도계의 자세한 정보는 sales@cylos.co.kr, 031-251-1905로 문의 또는 싸이러스 홈페이지를 참고하시기 바랍니다.

위 그림을 클릭하면, 싸이러스 홈페이지로 이동합니다.

 

Reference :
1. Dytran : Brochure_HUMS_Application.pdf
2. 싸이러스 홈페이지 (http://www.cylos.co.kr)
3. SPEKTRA 홈페이지 (http://www.spektra-dresden.com)
4. CAP 753 : Helicopter Vibration Health Monitoring (VHM)
           Guidance Material for Operators Utilising VHM in Rotor and Rotor Drive Systems of Helicopters
5. 싸이러스 블로그(https://blog.naver.com/cylos_co/223545140118)