• 제목/요약/키워드: 진동변위측정

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레이저 광원을 이용한 극미세 진동 특정장치에 관한 연구 (A Study on the Instrument Measuring Microscopic Movements using a LASER Light Source)

  • 강성철;지철근
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제8권4호
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    • pp.17-21
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    • 1994
  • 레이저 광원을 사용하여 정현적으로 극미세 진동하는 압전소자에 부착된 거울을 대상으로 마이켈슨 간섭계로 부터의 간섭신호를 감지해 변위의 크기와 주파수를 측정할 수 있는 진동측정 방법과 장치를 제시한다. 약 80[nm]~1.2[$\mu\textrm{m}$] 범위의 진폭을 가진 물체의 변위와 주파수를 매우 높은 정밀도로 측정하고, 빔의 파장보다 큰 진동물의 간섭신호를 컴퓨터로 처리하여 진동형태의 개형을 구해다.

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지하 광산발파에 따른 암반광주의 변위 및 진동 측정을 위한 이미지 영상 상관법 적용연구 (Application of Digital Image Correlation Method for Measurement of Rock Pillar Displacement and Vibration Due to Underground Mine Blasting)

  • 고영훈;서승환;임현성;김태렬;정문경
    • 화약ㆍ발파
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    • 제37권4호
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • 본 연구에서는 지하채광 발파에 따른 암반광주에서의 변위 및 진동을 측정하는 방법을 통해 디지털 이미지 영상상관 기법(DIC)이라는 기술의 적용성을 시험하였다. 디지털 이미지 영상상관 기법은 고속 사진촬영 기술과 접목하면 구조물 또는 대상물의 전면변화 속성을 2차원 또는 3차원 좌표로 변환할 수 있는 우수한 광학영상 처리능력을 제공한다. 이렇게 측정된 좌표들은 구조물이나 대상물의 변위, 변형률, 속도 등을 계산하는 데 사용된다. 이 기술은 과학 및 공학 분야에서 널리 사용되고 있으며, 그 밖의 많은 분야로도 적용성을 확장해 나가고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 DIC 시스템과 기존의 진동계측기를 사용하여 발파로 발생된 변위와 진동을 측정함으로써 그 성능을 서로 비교하였다. 현장시험 결과, 두 방법은 비슷한 결과를 보였다. 이로부터 DIC 시스템을 이용한 발파 진동 및 변위 측정에 대한 적용성을 확인할 수 있었다.

레이저와 고속 CCD 카메라를 이용한 대형구조물의 진동계측 (Vibration Measurements of Large-Scale Structure Using Laser and High-Speed CCD Camera)

  • 이창복;안세호;양성훈;염정원;강동욱;김기두
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권8C호
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    • pp.1104-1112
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    • 2004
  • 본 논문에서는 레이저와 고속 CCD 카메라를 이용하여 대형 구조물의 3차원 거동 계측을 위해 진동 주파수 계측 방식을 확립하였다. 구조물에 부착한 대상판에 변동(fluctuation)이 작은 다이오드 레이저를 투사하고, 고속 CCD 카메라로 촬영한 영상에 고정도 상대측정 알고리즘을 적용하여 구조물의 변위를 측정하였다. 초당 120 프레임의 고속 카메라를 이용하고 변위에 FFT를 취해 진동주파수를 구한 경우, 0에서 40Hz까지 $\pm$0.5% 이내의 진동주파수의 정확도를 얻을 수 있다. 이를 이용하면 대형 구조물에 대해 보다 저렴하고 간단하게 고유진동수의 측정이 가능하다. 또한 GPS를 이용한 상대측위 기법과의 비교를 통해 레이저를 이용한 변위측정의 정확도를 입증함으로써, 제안한 진동주파수 측정 방법의 신뢰도와 경제성을 검증하였다.

라인 스캔 카메라를 이용한 진동 측정 기술 (Measuring Vibration by using Line Scan Camera)

  • 김세오;전형섭;손기성;박종원
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.751-752
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    • 2014
  • 센서를 사용한 구조물의 진동측정 시 여러 문제로 인해 사용의 제약을 받아왔다. 이를 극복 하고자 최근 카메라를 이용한 진동 측정 기술이 연구되고 있지만 보통 산업용 카메라의 낮은 샘플링 주파수로 인해 구조물의 진동 측정에 한계를 보였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 라인 스캔 카메라의 높은 샘플링 주파수를 이용한 진동 측정 기술을 제안하고 실험을 통하여 성능검증을 수행하였다.

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모드 형상과 가속도계를 이용한 자유 진동하는 외팔보의 변위 추정 (Estimation of Structural Displacements for Cantilever Beam Using Mode Shapes and Accelerometers Under Free Vibration)

  • 김경종;이용환;이규범;이철순;조진연;김정호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.376-385
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    • 2017
  • 본 연구는 변위를 추정하기 위한 가속도 시간 적분 방법의 단점을 완화하기 위해 구조물의 가속도와 모드 형상을 이용한 보 구조물 변위 추정 기법을 제안하였다. 기존의 가속도 시간 적분 방법은 구조물의 초기 조건을 알기 어렵고 잡음에 의한 오차가 누적되기 쉽다는 문제가 있었다. 이런 문제를 해결하기 위해 모드 중첩법에 기반을 두는 변위 추정기법을 도출하였고 기법의 타당성을 검증하기 위해 2가지의 외팔보 진동 실험을 수행하였다. 실험으로부터 측정된 가속도 데이터와 외팔보의 모드 형상을 이용하여 보 구조물 정적 변위와 동적 변위를 추정하였고 레이저 변위 센서를 이용하여 직접 측정된 변위와 비교하였다. 이를 통해 제안된 보 구조물 변위 추정 기법의 타당성 및 유용성을 검증하였으며 추정한 변위와 직접 측정한 변위가 잘 일치함을 확인하였다.

카메라를 이용한 고압 증기 배관 누설/진동 감시시스템 개발 (Development of Leak and Vibration Monitoring System for High Pressure Steam Pipe by Using a Camera)

  • 전형섭;서장수;채경선;손기성;김세오;이남희
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.496-503
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    • 2016
  • 발전소나 석유화학 플랜트 구조물에 누설이 발생하면 인명 피해 및 경제적인 손실을 초래한다. 이러한 누설은 플랜트 배관의 진동으로 인한 피로파괴나 배관 감육으로 인해 발생한다. 플랜트 배관의 진동을 감시하기 위한 방법으로 주로 가속도센서나 레이저센서가 사용되지만 설치 및 운용의 어려움이 따르고 동시에 광범위 측정 시 비용 증가가 발생하게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 카메라를 이용한 누설 및 진동 변위 측정 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 카메라를 이용한 누설 및 진동 변위 측정 방법은 설치가 간단하고 원거리 측정 및 넓은 범의의 측정이 가능한 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 카메라를 이용해 누설 및 진동 변위를 측정할 수 있는 시스템을 개발하였고 실험을 통해 성능을 검증하였다.

비부착식 진동측정방법에 의한 공용중 교량의 진동사용성에 대한 실험적 평가 (An Experimental Evaluation on Vibration Serviceability of Existing Bridge by Non-contact Vibration Measurement Method)

  • 신현섭;박기태;이규완;전진택
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.254-262
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    • 2010
  • 본 논문에서는 비부착식 진동측정기법에 의한 공용중 교량의 진동사용성을 평가하고자 레이저 진동측정장치를 이용하여 진동사용성 평가 실험을 하였으며, 그 결과를 가속도계 및 처짐계를 사용하여 얻은 결과와 비교 분석하였다. 레이저 진동측정장치의 측정에 대한 정확도는 실교량의 고유진동수를 측정하고, 이를 가속도계로 구한 값과 비교함으로서 검증하였다. 진동사용성 평가 실험 및 비교 분석 결과에 의하면, 측정속도의 수치미분을 통하여 가속도를 추정하고, 가속도 진폭에 대한 Reiher-Meister 진동사용성 평가기준을 이용함으로써 공용중 교량의 진동사용성을 평가할 수 있으며, 추정된 변위 진폭에 대한 경우 측정속도의 시간영역 수치적분 과정에서 발생된 오차로 인해 실제 측정된 변위 진폭에 대한 진동사용성 등급과는 다른 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

건설진동 측정 및 분석기기의 응용

  • 박연수;김용석
    • 전산구조공학
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    • 제3권1호
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    • pp.5-8
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    • 1990
  • 진동측정은 일반적으로 물체의 상대운동을 변위, 속도, 가속도 등으로 측정한다. 측정방법을 크게 분류하면, 픽업을 진동체 위에 설치하여 진동을 측정하는 방법과 진동체의 외부에 설치한 부동점과 진동체와 상대적 운동을 측정하는 방법으로 분류된다. 이동하는 차량 등의 진동은 외부에 부동점을 설치하는 것이 어렵기 때문에 픽업이 진동체에 붙여지게 된다. 또 구조물에서 비교적 단주기 진동의 경우는 픽업이 직접 진동체에 붙여지나, 주행하중에 의한 교량의 처짐을 측정할 경우 처짐의 변화가 완만하기 때문에 외부에 부동점을 설치하여 측정한다. 그러나 통상 진동측정이라고 하면 전자의 픽업을 사용하는 방법이 대부분이다. 발파 및 항타 등의 건설공사에 의해 야기되는 건설진동의 경우도 픽업을 사용하는 일반적인 진동측정 원리가 보통 이용되고 있다. 본 고에서도 건설진동 측정 및 분석에 픽업을 사용하는 방법을 소개하고자 한다.

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카메라 영상을 이용한 진동변위 측정 시 측정해상도 향상 기법 (Enhancement of Displacement Resolution of Vibration Data Measured by using Camera Images)

  • 손기성;전형섭;한순우;박종원
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권9호
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    • pp.716-723
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    • 2014
  • Vibration measurement using image processing is a fully non-contact measurement method and has many application fields. The resolution of vibration data measured by image processing depends on the camera performance and is lower than that measured by accelerometers. This work discusses the method to increase resolution of vibration signal measured by image processing based on the image mosaic technique with a high-power lens. The working principle of resolution enhancement was explained theoretically and verified by several experiments. It was shown that the proposed method can measure vibrations of relatively large scale structures with increased resolutions.