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선박축계에 부착되어 인장이나 압축을 받을 때 발생하는 변형량을 계측하는 복수의 스트레인게이지, 선미관에 구비되어 상기 선박축계의 변화를 검출하기 위한 변위센서, 및 엔진에 구비되어 추진축의 회전속도에 대한 변화를 기록하는 타코미터를 포함하는 선박의 추진축에서 발생하는 굽힘모멘트를 측정하기 위한 센서; 및상기 복수의 스트레인게이지에서 측정한 아날로그 형태의 데이터를 디지털로 변환하고, 상기 변위센서에서 측정한 주파수 형태의 데이터를 전압데이터로 변환하며, 상기 타코미터에서 측정한 회전속도 정보를 디지털로 변환하여 전송된 상기 센서에서 센싱한 각 데이터를 수신하여 상기 각 데이터로부터 상기 추진축을 지지하는 베어링 반력을 측정하되, 선미관 베어링과 중간축 베어링의 반력을 측정하여 베어링 하중을 측정하는 동적 신호 분석기;를 포함하고,상기 동적 신호 분석기는,상기 수신한 추진축의 회전속도에 대한 변화정보에 따라서, 상기 수신한 복수의 스트레인게이지에서 발생하는 원신호를 위상차를 이용하여 수평 및 수직성분으로 분리하고, 상기 분리된 수평 및 수직성분을 합성하여 궤적으로 도시함으로써, 상기 추진축의 베어링 중 선미관 베어링과 중간축 베어링의 하중변화를 모니터링, 분석, 예측 또는 상기 모니터링, 분석, 예측의 조합을 수행하고,상기 수신한 추진축의 회전속도에 대한 변화정보에 따라서, 상기 수평 및 수직성분에 상기 추진축의 변위정보를 감지하는 상기 변위센서의 정보를 합성하여 회전축의 거동을 궤적으로 도시함으로써, 상기 추진축의 상기 베어링 중 선미관 베어링과 중간축 베어링에 대한 하중변화를 모니터링, 분석, 예측 또는 상기 모니터링, 분석, 예측의 조합을 수행하며,상기 궤적을 통해서 상기 추진축의 진동원인별 궤적형태를 분석하고, 상기 분석을 통해서 축계의 이상여부를 조기 진단하여 축계의 안전성을 확보하는 것을 특징으로 하는 베어링 하중 모니터링 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 굽힘모멘트는,상기 스트레인게이지를 사용하여 상기 선박의 추진축계에서 4지점 이상에서 측정되며,상기 추진축을 360도만큼 회전시키고, 상기 추진축의 회전각도에 따른 변형량으로 측정되며, 상기 변형량은 상기 추진축의 중립축과 상기 스트레인게이지 사이의 거리에 따라 사인파 형상으로 나타나는 것을 특징으로 하는 베어링 하중 모니터링 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 선미관 베어링의 반력은,의 수학식을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 베어링 하중 모니터링 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 중간축 베어링의 반력은,의 수학식을 이용하여 산출하는 특징으로 하는 베어링 하중 모니터링 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 스트레인게이지로부터 수신된 데이터는 상기 스트레인게이지가 설치된 위치의 추진축 단면에서 엔진 부하에 따라 변화하는 굽힘모멘트를 얻기 위한 기초정보로 사용될 수 있고, 상기 기초정보를 이용하여 추진축이 한 번 회전할 때의 상기 스트레인게이지의 변형률의 진폭을 이용하여 상기 변형률에 대한 궤적을 산출하는 것을 특징으로 하는 베어링 하중 모니터링 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 굽힘모멘트는,프로펠러 및 상기 스트레인게이지의 설치위치의 추진축 단면에 대해 회전좌표계(rotating coordinate system)로 도시되며,상기 굽힘모멘트에서 나타나는 노이즈를 FFT처리를 통해 평활화하고 회전각 기반으로 변환된 수직 및 수평 신호를 조합하여, 선박의 운전시 발생하는 추진축의 굽힘모멘트 궤적을 얻는 것을 특징으로 하는 베어링 하중 모니터링 시스템
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선박축계에 부착되어 인장이나 압축을 받을 때 발생하는 변형량을 계측하는 복수의 스트레인게이지, 선미관에 구비되어 상기 선박축계의 변화를 검출하기 위한 변위센서, 및 엔진에 구비되어 추진축의 회전속도에 대한 변화를 기록하는 타코미터를 포함하는 센서를 통해 선박의 추진축에서 발생하는 굽힘모멘트를 측정하는 굽힘모멘트 측정 단계; 및상기 복수의 스트레인게이지에서 측정한 아날로그 형태의 데이터를 디지털로 변환하고, 상기 변위센서에서 측정한 주파수 형태의 데이터를 전압데이터로 변환하며, 상기 타코미터에서 측정한 회전속도 정보를 디지털로 변환하여 전송된 상기 센서에서 센싱한 각 데이터를 수신하여 상기 각 데이터로부터 상기 추진축을 지지하는 베어링 반력을 측정하되, 선미관 베어링과 중간축 베어링의 반력을 측정하여 베어링 하중을 측정하는 동적 신호 분석 단계;를 포함하고,상기 동적 신호 분석 단계는,상기 수신한 추진축의 회전속도에 대한 변화정보에 따라서, 상기 수신한 복수의 스트레인게이지에서 발생하는 원신호를 위상차를 이용하여 수평 및 수직성분으로 분리하고, 상기 분리된 수평 및 수직성분을 합성하여 궤적으로 도시함으로써, 상기 추진축의 베어링 중 선미관 베어링과 중간축 베어링의 하중변화를 모니터링, 분석, 예측 또는 상기 모니터링, 분석, 예측의 조합을 수행하고,상기 수신한 추진축의 회전속도에 대한 변화정보에 따라서, 상기 수평 및 수직성분에 상기 추진축의 변위정보를 감지하는 상기 변위센서의 정보를 합성하여 회전축의 거동을 궤적으로 도시함으로써, 상기 추진축의 상기 베어링 중 선미관 베이링과 중간축 베어링에 대한 하중변화를 모니터링, 분석, 예측 또는 상기 모니터링, 분석, 예측의 조합을 수행하며,상기 궤적을 통해서 상기 추진축의 진동원인별 궤적형태를 분석하고, 상기 분석을 통해서 축계의 이상여부를 조기 진단하여 축계의 안전성을 확보하는 것을 특징으로 하는 베어링 하중 모니터링 방법
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