충격 및 진동 데이터 로거

Shock and vibration data logger
통합 3축 디지털 가속도계 및 리튬 폴리머 배터리가 장착된 충격 및 진동 로거

충격 데이터 로거 또는 진동 데이터 로거는 정해진 시간 동안 자율적으로 충격이나 진동을 기록할 수 있는 측정 기기다. 디지털 데이터는 대개 가속과 시간의 형태다. 충격 및 진동 데이터는 기록 후 검색(또는 전송), 보기 및 평가될 수 있다.

충격 데이터 로거와 대조적으로, 충격 감지기를 사용하여 지정된 충격의 임계값이 발생했는지 여부를 표시한다.

기능들

로거는 가속도계, 저장 매체, 프로세서 및 전원 공급 장치와 같은 센서로 구성된다. 이 센서는 전체 파형, 요약 데이터 또는 임계값이 관측되었는지의 표시로 충격을 측정하고 저장한다. 어떤 장치는 가속도계를 장치에 내장하고 다른 장치는 외부 가속도계를 사용할 수 있다. 프로세서는 측정된 데이터를 처리하여 관련 측정 시간과 함께 저장 매체에 저장한다. 이를 통해 로거에서 직접 또는 컴퓨터에 대한 인터페이스를 통해 측정이 완료된 후 측정 데이터를 검색할 수 있다. 일부는 RFID 인터페이스를 가지고 있다.[1] 소프트웨어는 측정 데이터를 표 또는 그래프 형태로 표시하기 위해 사용되며 측정 데이터의 평가를 위한 기능을 제공한다. 충격 및 진동 데이터는 정해진 기간 동안 또는 특정 기준에 의해 데이터 기록이 결정되는 사건 주도 기준으로 연속적으로 기록된다. 그러한 사건 기반 측정 방법을 사용하면 임계 기간이나 강도를 초과하는 특정 충격을 기록할 수 있다. 스마트폰으로 블루투스 전송 등 무선 기능을 갖춘 곳도 있다.[2]

가속 로그인은 일반적으로 측정 데이터를 기록하기 위해 비휘발성 저장 매체를 사용한다. 예를 들어 하드 디스크 드라이브 또는 EEPROM일 수 있다. 그러한 장치는 장치의 전원이 꺼졌을 때 데이터가 손실되지 않는다. 이는 또한 정전 시에도 측정된 데이터가 저장된 상태를 유지함을 의미한다.

충격 측정 개요

충격과 충격은 종종 g-s(g-force라고도 함)로 표현되는 피크 가속도에 의해 설명된다. 충격 맥박의 형태와 특히 맥박 지속시간은 똑같이 중요하다. 예를 들어, 짧은 1ms 300g 충격은 손상 가능성이 거의 없으며 보통 관심사는 아니지만 20ms 300g 충격이 매우 중요할 수 있다. 충격 반응 스펙트럼 분석의 사용도 유용하다.

장착 위치는 대부분의 충격 감지기의 반응에도 영향을 미친다. 스포츠 헬멧이나 견고한 패키지와 같은 단단한 품목의 충격은 필드 충격에 반응할 수 있으며, 이는 적절한 필터링이 없으면 특성화하기 어려운 들쭉날쭉한 충격 펄스로도 반응한다. 쿠션이 있는 품목의 충격은 보통 충격 펄스가 더 부드러워 충격 감지기의 반응이 더 일관된다.

충격은 벡터 수량으로, 충격 방향이 관심 항목에 중요한 경우가 많다.

충격 데이터 로거는 별도로 실험실 물리적 시험에서, 아마도 계측된 충격 기계에서, 또는 제어된 고정 및 제어된 입력 충격으로 시험소에서 또는 제어되지 않고 더 가변적인 입력 충격으로 실험실에서 의도한 품목에 장착하는 방법으로 평가할 수 있다.

평가의 모든 단계에서 적절한 시험 방법, 교정, 검증 및 검증 프로토콜의 사용이 중요하다.

운송 중인 상품 모니터링

충격 기록 장치는 운송 중 연약하고 귀중한 물품을 감시하고 운송 충격 및 진동 환경을 측정하는 데 사용할 수 있다.[3][4] 벌목꾼은 상품, 포장 또는 운송 차량에 견고하게 부착할 수 있어, 그들이 그들에게 작용하는 충격과 진동을 기록할 수 있다. 일부 대형 품목에는 다른 위치를 측정하기 위한 여러 개의 충격 센서가 있을 수 있다. 측정된 데이터는 운송 중인 상품이 잠재적으로 훼손될 수 있는 조건을 적용받았는지 여부를 보여준다. 이 데이터에 기초하여 옵션은 다음과 같을 수 있다.

  • 비정상적인 충격이나 진동이 발생하지 않은 경우, 특별한 검사 없이 계속 그대로 배송물을 사용하십시오.
  • 잠재적으로 손상될 수 있는 위험이 발생한 경우 사용 전에 선적물의 손상 여부를 철저히 검사하거나 추가 보정을 수행하십시오.
  • 컨사이니에서 센서가 심각한 취급 상태를 나타내는 선적을 거부할 수 있다.
  • 손상 시간 또는 GPS 추적은 손상 충격 또는 진동의 위치를 결정하여 적절한 시정 조치를 지시할 수 있다.

다중 복제 발송물의 충격 및 진동 데이터를 사용하여 다음과 같은 방법으로 사용할 수 있다: 다양한 라우팅 또는 물류 공급자의 선적 심각도를 비교하거나 패키지 테스트 프로토콜에 사용할 복합 데이터를 개발할 수 있다.[5] 충격 취급 데이터는 가속에서 낙하 높이 또는 충격의 심각도를 수량화하는 다른 수단으로 변환하는 것이 가장 유용하다. 낙하 및 충격에 대한 통계적 분석의 몇 가지 수단을 이용할 수 있다.[6] 진동 데이터는 종종 실험실에서 무작위 진동 시험을 제어하는 데 사용될 수 있는 전력 스펙트럼 밀도 형식에서 가장 유용하다.

기타 응용 프로그램

CNC 선반 공구 캐러셀의 진동을 측정하는 가속 로거

다른 애플리케이션 중에서 가속 센서는 다음을 위해 사용된다.

  • 예를 들어, 도로 사고 재구축 중 자동차의 가속도를 측정한다.
  • 충격이나 진동에 민감한 생산 라인에 사용되는 기계류를 감시한다.
  • 산업 공장의 마모를 모니터링하고 감소시켜 기계의 성능을 향상시키십시오.
  • 지진을 모니터링하고 기록하십시오.
  • 트럭의 과도한[7] 흔들림 모니터링
  • 풍력 터빈의 진동 측정 - PCH 엔지니어링(DK)이 Tacke(DE), Clipper Windpower(미국)와 함께 개척한 디지털 GL2003 인증 솔루션
  • 인체에[8] 대한 입력 충격과 진동을 기록한다.
  • 건강 관리, 환자 모니터링을 위해 이동 데이터를 기록하십시오.
  • 호흡, 걷기, 서기, 거짓말 및 수면 행동에 대한 동물 모니터링.
  • 눈사태 비상 시스템에 대한 가속도 측정.
  • 스포츠 헬멧 및 생체역학 테스트에[9][10][11] 미치는 영향 측정
  • 롤러코스터를 탈 때 사람들에게 작용하는 g-force를 결정한다.
  • 컨베이어 벨트의 물체에 대한 가속을 설정한다.

참고 항목

참조

  1. ^ Todd, B; Schltz; Hawkins; Jensen (2009). "Low Cost RFID Threshold Shock Sensors". IEEE Sensors Journal. 9 (4): 464–469. Bibcode:2009ISenJ...9..464T. doi:10.1109/jsen.2009.2014410. S2CID 36057599.
  2. ^ Duffy, A (November 26, 2011), "Ottawa entrepreneur's Shockbox helmet sensor acts to mitigate concussion damage", Ottawa Citizen, retrieved 16 Mar 2012
  3. ^ Kipp, W (1998), "Understanding Today's Transport Environment Measuring Devices", ISA 44th International Instrumentation Symposium (PDF), ISA, retrieved 8 Mar 2012
  4. ^ Shipping Monitor (PDF), NASA, retrieved 30 Oct 2014
  5. ^ Singh, J; Singh, Burgess (July 2007), "Measurement, Analysis, and Comparison of the Parcel Shipping Shock and Drop Environment of the United States Postal Service with Commercial Carriers", Journal of Testing and Evaluation, 35 (3): 100787, doi:10.1520/jte100787
  6. ^ Sheehan, R (August 1997), Analysis Techniques for Package Distribution Environment Data, Test Engineering &Management, pp. 18–20
  7. ^ Miller, R. E.; Walden, J; Rhoades, S; Gibbs, R (2010), "Acceleration and GPS Data Monitor Truck Haulage Jolts", Min Eng 2000 52(8):2010 (PDF), NIOSH, retrieved 29 Mar 2012
  8. ^ Milosavljevic, Stephen; David I. Mcbride; Nasser Bagheri; Radivoj M. Vasiljev; Ramakrishnan Mani; Allan B. Carman; Borje Rehn (2010), "Exposure to Whole-Body Vibration and Mechanical Shock: A Field Study of Quad Bike Use in Agriculture", Annals of Occupational Hygiene, 55 (3): 286–295, doi:10.1093/annhyg/meq087, PMID 21220741, archived from the original on 15 April 2013, retrieved 29 March 2012
  9. ^ Jones, W D (October 2007). "Helmets Sense the Hard Knocks". IEEE Spectrum: 10–12. doi:10.1109/MSPEC.2007.4337656. S2CID 36488065.
  10. ^ Moore, N C (29 January 2014). "Understanding concussions: Testing head-impact sensors". Michigan News. University of Michigan: 10–12. Retrieved 3 Nov 2014.
  11. ^ https://dtsweb.com/project/biomechanics-helmet-testing/

서적 및 일반 참고 자료

  • Gilmore(편집자), 유통환경 측정 및 분석, 최종보고서, 보호포장위원회 IoPP, Hewlett Packard, 1999
  • Yam, K. L. "포장 기술의 백과사전", John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6
  • DeSilva, C. W., "진동 및 충격 핸드북", CRC, 2005, ISBN 0-8493-1580-8
  • Harris, C. M., Peirsol, A. G. "충격 진동 핸드북", 2001, McGraw Hill, ISBN 0-07-137081-1