공해진동의 진동수 범위는 1~90 Hz이며 진동레벨로는 60dB~80dB까지가 많고 사람이 느끼는 최소 진동가속도레벨은 55± 5dB 정도이다.
※ dB : 진동의 크기를 dB 표시
진동가속도레벨(Vibration Acceleration Level : VAL)
VAL=20log( a/a。) dB
a 측정대상 진동의 가속도 실효치 ( m / s2)
a。진동가속도 레벨의 기준치 ( 10-5m / s2)
● 단위 변환 : dB ⇒ 가속도
☞ VAL = 20log( a/a。) dB ∴ a = 10(dB/20)x10-5
(ex) 80dB = 20log( a/10-5)
a(가속도) = 10(dB/20)x10-5
a = 10(80/20)x10
a = 0.1 m / s2
※ 가속도, 속도, 변위
※ 가속도 (a)
a = -A。ω2 sin ωt
※ 속도 (v)
v = A。ω cos ωt
※ 변위(μ)
μ = A。sin ωt
☞ 각진동수 (ω)
ω = 2 π f
f = Hz (주파수)
※ 변위, 속도, 가속도
● 단위 변환 : 가속도 ⇒ 속도 ; 가속도 ⇒ 변위
가속도 (a) = A ω2 ( m/s2, ㎝/s2, ㎜/s2 )
속도 (v) = A ω ( m/s, ㎝/s, ㎜/s )
변위(μ) = A ( m, ㎝, ㎜ )
● ω = 2 π f ; f = Hz (주파수)
☞ 속도 (v) = A ω
= a / ω
ex) 주파수 100 Hz에서 가속도가 a = 0.1 m / s2 일 때
속도 (v) = a / ω
= 0.1 / (2 π x 100)
= 0.000159 m/s
☞ 변위(μ) = A
= a / ω2
ex) 주파수 100 Hz에서 가속도가 a = 0.1 m / s2 일 때
변위(μ) = a / ω2
= 0.1 / (2 π x 100)2
= 0.000000253 m ( 0.253 ㎛ )
※ 진동의 측정치는 실효치(또는 최대치)를 계측하는 것임으로 어느것이나 sin, cos의 시간적 변화치를 배제하고, 즉 변위의 실효치(또는 최대치) 말한다.
|
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Hz | dB | 가속도(㎛/s2) | 속도(㎛/s) | 변위(㎛) |
|---|---|---|---|---|
1.0 | 11.1 | 35.9 | 5.7 | 0.91 |
2.0 | 9.3 | 29.2 | 2.3 | 0.18 |
4.0 | 14.7 | 54.3 | 2.2 | 0.09 |
8.0 | 21.4 | 117.5 | 2.3 | 0.05 |
16.0 | 18.7 | 86.1 | 0.9 | 0.01 |
31.5 | 28.1 | 254.1 | 1.3 | 0.01 |
63.0 | 22.1 | 127.4 | 0.3 | 0.00 |
125.0 | 15.0 | 56.2 | 0.1 | 0.00 |
250.0 | 5.2 | 18.2 | 0.0 | 0.00 |
500.0 | 5.7 | 19.3 | 0.0 | 0.00 |
AP | 30.5 | 333.1 | 17.6 | 0.93 |
● dB의 합
10 Log (10(11.1/10)+10(9.3/10)+......+10(5.7/10)) = 30.5 dB
● dB ➠ 가속도
10(11.1/20)x10-5 = 0.0000359 m/s2
⇣
10(30.5/20)x10-5 = 0.000335 m/s2
● 가속도 ➠ 속도
35.9 / (2 π x 1.0) = 5.7 ㎛/s
⇣
19.3 / (2 π x 500) = 0.0 ㎛/s
● 속도 ➠ 변위
35.9 / (2 π x 1.0)2 = 0.91㎛
⇣
19.3 / (2 π x 500)2 = 0.00㎛
※ 진동 단위 환산표(변위,속도,가속도)
※ 진동량의 단위
구 분 | 기 본 단 위 | 변 환 단 위 |
|
|---|---|---|---|
가 속 도 |
cm/s2 | gal = 1 cm/s2
|
inch/s2 |
속 도 |
cm/s | mm/s = 10-1 cm/s
|
inch/s |
변 위 |
cm | μ = 10-3mm = 10-4cm
|
inch |
※ 진동레벨 ( Vibration Level : VL )
진동가속도 레벨에 인체의 감각보정값으로 보정한 진동레벨
VL = VAL + Wn dB(V) or dB(H)
- 인체감각 보정표 ( Wn ) 1/3 OCT.
주 파 수 (Hz) | 1.0 | 1.25 | 1.6 | 2.0 | 2.5 | 3.15 | 4.0 | 5.0 | 6.3 | 8.0 |
수직보정dB(V) | -6 | -5 | -4 | -3 | -2 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
수평보정dB(H) | 0 | 0 | 0 | 0 | -2 | -4 | -6 | -8 | -10 | -12 |
주 파 수 (Hz) | 10 | 12.5 | 16.0 | 20.0 | 25.0 | 31.5 | 40.0 | 50.0 | 63.0 | 80 |
수직보정dB(V) | -2 | -4 | -6 | -8 | -10 | -12 | -14 | -16 | -18 | -20 |
수평보정dB(H) | -14 | -16 | -18 | -20 | -22 | -24 | -26 | -28 | -30 | -32 |
- 인체감각 보정표 ( Wn ) 1/1 OCT.
주 파 수 (Hz) | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 6.3 | 8.0 | 16.0 | 31.5 | 63.0 |
수직보정dB(V) | -6 | -5 | -4 | -3 | -2 | -1 | 0 | 0 |
수평보정dB(H) | 0 | 0 | 0 | 0 | -2 | -4 | -6 | -8 |