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회전 진동이 발생되는 피교정대상으로부터 반사된 측정용 레이저 빔 및 고정기준면으로부터 반사된 기준용 레이저 빔을 중첩하여 광 센서로 입력받아, 상기 광 센서에서 출력되는 전기적 출력 신호를 사용하여 상기 피교정대상의 진동 변위를 산출하는 진동 변위 측정 방법에 있어서,상기 광 센서의 전기적 출력의 코사인 신호 및 사인 신호가 인덱스 n(n = 1, 2, …, N)에 따라 이산화되는, 이산화 측정 단계;하이데만 교정 방법을 사용하여 상기 코사인 신호 및 상기 사인 신호에 의해 형성되는 타원 형태의 신호가 진원 형태의 신호로 교정되는, 교정 단계;n번째 시점의 교정된 코사인 신호 및 교정된 사인 신호와, n-1번째 시점의 교정된 코사인 신호 및 교정된 사인 신호를 사용하여, 두 시점 간의 상대적 각도가 산출되는, 상대적 각도 산출 단계;n번째 시점의 교정된 코사인 신호 및 교정된 사인 신호와, 상기 상대적 각도를 사용하여, n-1번째 시점의 교정된 코사인 신호 및 교정된 사인 신호가 수정 및 재정렬되는, 이전 신호 수정 및 재정렬 단계;n번째 시점까지의 상기 상대적 각도의 누적 합산에 의하여 n번째 시점의 위상이 산출되는, 위상 산출 단계;n번째 시점의 상기 위상이 n번째 시점의 진동 변위로 환산되어 산출되는, 변위 산출 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
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제 1항에 있어서, 상기 이산화 단계 및 상기 교정 단계는진동 변위 d에 의한 상기 광 센서의 전기적 출력의 코사인 신호(uC) 및 사인 신호(uS)가 하기와 같이 나타날 때,, (여기에서, R : 전압 크기(V), r : 코사인 신호에 대한 사인 신호의 비, λ : 레이저 파장(m), NB : 측정용 빔의 반사 횟수 (단일 반사 NB = 1, 두 번 반사 NB = 2), α : 코사인과 사인 신호의 직각 오류(quadrature error) 각, p, q : 코사인과 사인 신호의 DC 전압(offset voltage, V))상기 이산화 단계에서, 미리 결정된 측정 주기마다 측정된 상기 코사인 신호(uC) 및 사인 신호(uS)가 인덱스 n(n = 1, 2, …, N)에 따라 이산화되고,상기 교정 단계에서, 하이데만 교정 방법에 따라상기 식의 A ~ E까지의 상수가 최소제곱법으로 구해지며,상기 식과 같이 상기 코사인 신호(uC) 및 사인 신호(uS)의 특성 인자 {R, r, α, p, q} 값이 산출됨으로써,타원 형태의 상기 코사인 신호(uC) 및 사인 신호(uS)가 하기의 식과 같은 진원 형태의 교정된 코사인 신호(CC) 및 교정된 사인 신호(CS)로 변환 교정되는 것을 특징으로 하는 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
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제 1항에 있어서, 상기 상대적 각도 산출 단계는상기 이산화 단계에서 미리 결정된 측정 주기마다 측정된 상기 코사인 신호(uC) 및 사인 신호(uS)가 인덱스 n(n = 1, 2, …, N)에 따라 이산화되고, 상기 교정 단계에서 교정된 코사인 신호(CC) 및 교정된 사인 신호(CS)로 교정된 후,하기의 식에 의하여 n번째 시점 및 n-1번째 시점 간의 상대적 각도(Δθ)가 산출되는 것을 특징으로 하는 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
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제 3항에 있어서, 상기 상대적 각도 산출 단계는교정된 코사인 신호(CC) 및 교정된 사인 신호(CS)에 의해 산출된 상대적 각도(Δθ)의 코사인(cos(Δθ)) 및 사인(sin(Δθ)) 값으로부터,하기의 식에 의하여 상대적 각도(Δθ)가 산출되는 것을 특징으로 하는 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
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제 3항에 있어서, 상기 상대적 각도 산출 단계는교정된 코사인 신호(CC) 및 교정된 사인 신호(CS)에 의해 산출된 상대적 각도(Δθ)의 코사인(cos(Δθ)) 및 사인(sin(Δθ)) 값으로부터,입력값이 임의의 각도의 코사인 및 사인 값이며 출력값이 각도 값인 데이터로서 미리 만들어진 룩업 표(lookup table)에 의하여 상대적 각도(Δθ)가 산출되는 것을 특징으로 하는 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
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제 1항에 있어서, 상기 이전 신호 수정 및 재정렬 단계는상기 이산화 단계에서 미리 결정된 측정 주기마다 측정된 상기 코사인 신호(uC) 및 사인 신호(uS)가 인덱스 n(n = 1, 2, …, N)에 따라 이산화되고, 상기 교정 단계에서 교정된 코사인 신호(CC) 및 교정된 사인 신호(CS)로 교정된 후,하기의 식에 의하여 n-1번째 시점의 교정된 코사인 신호(CC(n-1)) 및 교정된 사인 신호(CS(n-1))가 수정 및 재정렬되는 것을 특징으로 하는 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
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제 1항에 있어서, 상기 위상 산출 단계는상기 상대적 각도 산출 단계에서 상대적 각도(Δθ)가 산출된 후,하기의 식에 의하여 n번째 시점의 위상(θ(n))이 산출되는 것을 특징으로 하는 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
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제 1항에 있어서, 상기 변위 산출 단계는상기 위상 산출 단계에서 n번째 시점의 위상(θ(n))이 산출된 후,하기의 식에 의하여 n번째 시점의 진동 변위(d(n))로 환산되어 산출되는 것을 특징으로 하는 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
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