Comprensión del ruido triboeléctrico

Definición: ¿Qué es el ruido triboeléctrico?

ruido triboeléctrico Es una forma de interferencia eléctrica que puede contaminar las señales de vibración, particularmente las de los sensores piezoeléctricos. acelerómetrosSe trata de una señal de ruido de baja frecuencia que se genera cuando el cable del sensor se somete a movimientos mecánicos, como flexiones, dobleces o impactos. Este ruido no está relacionado con la vibración real de la máquina que se mide y, por lo tanto, puede provocar errores de medición significativos si no se controla adecuadamente.

La causa: el efecto triboeléctrico

El ruido es generado por el efecto triboeléctricoUn fenómeno en el que se crea carga estática al poner en contacto y separar dos materiales diferentes. Un cable coaxial típico de acelerómetro consta de un conductor central, una capa dieléctrica (aislante) y un blindaje exterior.

Al flexionar el cable, el dieléctrico y el blindaje exterior se rozan, generando una pequeña carga estática. Esta carga crea un voltaje que es captado por el amplificador de alta sensibilidad conectado al sensor piezoeléctrico. El resultado es un ruido sordo de baja frecuencia o un pico de voltaje espurio en la señal de vibración, ajeno a la vibración de la máquina.

Características del ruido triboeléctrico

• Baja frecuencia: El ruido es predominantemente un fenómeno de baja frecuencia, que normalmente ocurre por debajo de los 10 Hz.
• Picos espurios: A menudo aparece como picos aleatorios de alta amplitud en el forma de onda de tiempo.
• Espectro de “pistas de esquí”: En un Espectro FFT, puede contribuir a un efecto de “pista de esquí”, donde el nivel de ruido es muy alto en el extremo de baja frecuencia del espectro y luego disminuye.
• No repetible: El ruido no está sincronizado con la rotación de la máquina y no es repetible entre mediciones.

¿Por qué es un problema?

El ruido triboeléctrico puede enmascarar las señales de vibración de baja frecuencia de una máquina. Esto representa un problema importante al analizar maquinaria de baja velocidad, donde información de diagnóstico importante (como desequilibrio y desalineación a 1X RPM) se encuentra a estas bajas frecuencias. El ruido puede ocultar estas señales reales o confundirse con ellas, lo que puede llevar a un diagnóstico erróneo.

Cómo prevenir el ruido triboeléctrico

La prevención del ruido triboeléctrico se logra mediante la selección adecuada de cables y técnicas de instalación:

1. Utilice un cable de alta calidad y bajo nivel de ruido: Fabricantes de sensores de renombre ofrecen cables de bajo ruido. Estos cables cuentan con una capa especial de grafito conductor aplicada entre el dieléctrico y el blindaje exterior. Esta capa actúa como un drenador, evitando la acumulación de carga estática y reduciendo drásticamente el efecto triboeléctrico.
2. Asegure el cable: Este es el paso práctico más importante. El cable debe estar firmemente atado o pegado a la superficie de la máquina, lo más cerca posible del sensor. Esto garantiza que el cable vibre *con* la máquina en lugar de flexionarse y moverse independientemente. Cualquier bucle suelto o sección de cable que cuelgue es una fuente importante de ruido.
3. Evite los impactos del cable: Asegúrese de que el cable esté alejado de cualquier fuente de impacto o latigazo, como ejes giratorios u otras partes móviles de la máquina.
4. Conexión a tierra adecuada: Si bien no está directamente relacionado con el efecto triboeléctrico, garantizar que el sensor y el cableado estén conectados a tierra correctamente según las instrucciones del fabricante es esencial para evitar otras formas de ruido eléctrico, como bucles de tierra.

Al utilizar el tipo correcto de cable y, lo más importante, garantizar que esté bien fijado, se pueden eliminar casi por completo los efectos del ruido triboeléctrico, lo que produce datos de vibración de baja frecuencia más limpios y confiables.

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