ट्राइबोइलेक्ट्रिक शोर को समझना
ट्राइबोइलेक्ट्रिक शोर विद्युत हस्तक्षेप का एक रूप है जो कंपन संकेतों को दूषित कर सकता है, विशेष रूप से पीजोइलेक्ट्रिक से आने वाले संकेतों को। त्वरणमापक। यह एक कम-आवृत्ति, गैर-दोहराए जाने वाली शोर है जो सेंसर केबल के अंदर जनित होता है जब केबल को यांत्रिक गति के अधीन किया जाता है — झुकना, लचकना, या मार खाना। क्योंकि शोर का वास्तविक के साथ कोई संबंध नहीं है कंपन मशीन का, यह गंभीर मापन त्रुटियां पैदा कर सकता है यदि इसे समझा और नियंत्रित नहीं किया जाता है।
1. परिभाषा: ट्राइबोइलेक्ट्रिक शोर क्या है?
ट्राइबोइलेक्ट्रिक शोर को सबसे अच्छा स्व-उत्पन्न कलाकृति के रूप में सोचा जाता है: संकेत ले जाने वाली केबल भी, जब यह हिलती है, तो अपना एक नकली संकेत बना रही है। यह सबसे परेशान है पीजोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर क्योंकि उनका आउटपुट एक बहुत छोटा विद्युत चार्ज है जो एक बहुत उच्च-प्रतिबाधा एम्पलीफायर में फीड होता है, और वह एम्पलीफायर मशीन से एक वास्तविक चार्ज को केबल में बनाए गए एक भटकती हुई चार्ज से अलग नहीं बता सकता है। प्रदूषण वास्तविक है, लेकिन मशीन जिसे यह वर्णित करने के लिए प्रतीत होता है वह बिल्कुल भी उस तरह कंपन नहीं कर रहा है।
2. कारण: ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव
शोर उत्पन्न होता है ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव — वही भौतिकी जो समान न होने वाली सामग्रियों को एक दूसरे से रगड़ने और फिर अलग करने पर स्थैतिक विद्युत उत्पन्न करती है। एक विशिष्ट समाक्षीय त्वरणमापी केबल में एक केंद्रीय कंडक्टर, एक परावैद्युत (इंसुलेटिंग) परत, और एक बाहरी बुनी हुई ढाल होती है।
जब केबल को मोड़ा जाता है, तो परावैद्युत और बाहरी ढाल एक दूसरे से रगड़ते हैं और अलग होते हैं, जिससे एक छोटा सा स्थैतिक आवेश उत्पन्न होता है। वह आवेश केबल की समाई (capacitance) के पार एक वोल्टेज के रूप में प्रकट होता है, और सेंसर से जुड़ा अत्यधिक संवेदनशील प्रवर्धक — चाहे वह बाहरी हो चार्ज एम्पलीफायर या किसी का आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक्स IEPE एक्सेलेरोमीटर — इसे बिना त्रुटि के रिकॉर्ड करता है। परिणाम एक निम्न-आवृत्ति “गड़गड़ाहट” या वास्तविक कंपन संकेत के शीर्ष पर सवार एक आभासी वोल्टेज स्पाइक है।
3. ट्राइबोइलेक्ट्रिक शोर की विशेषताएं
ट्राइबोइलेक्ट्रिक शोर का एक पहचानने योग्य पहचान है, जो इसे एक वास्तविक मशीन की खराबी से अलग करने की कुंजी है:
- निम्न आवृत्ति: यह मुख्य रूप से एक निम्न-आवृत्ति घटना है, जो आमतौर पर 10 Hz से नीचे होती है।
- आभासी शिखर: यह अक्सर में यादृच्छिक, उच्च-आयाम स्पाइक्स के रूप में प्रकट होता है समय तरंगरूप जो केबल की गति के साथ मेल खाते हैं।
- “स्की-स्लोप” स्पेक्ट्रम: में एफएफटी स्पेक्ट्रम यह अत्यंत निम्न-आवृत्ति सिरे पर शोर के तल को तेजी से बढ़ाता है और फिर बढ़ती आवृत्ति के साथ घट जाता है, जिससे क्लासिक नीचे की ओर “स्की-ढलान” आकार उत्पन्न होता है। (यह समान आकार एकीकरण या सेंसर सेटलिंग से भी उत्पन्न हो सकता है, इसलिए कारण की पुष्टि की जानी चाहिए।)
- दोहराए जाने योग्य नहीं: शोर शाफ्ट के घूर्णन के साथ सिंक्रोनस नहीं है और क्रमिक माप के बीच दोहराया नहीं जाता है — एक वास्तविक खराबी के विपरीत, जो रन दर रन लौटता है।
4. यह समस्या क्यों है
ट्राइबोइलेक्ट्रिक शोर बिल्कुल उसी आवृत्ति बैंड में रहता है जहां कुछ सबसे महत्वपूर्ण नैदानिक जानकारी मौजूद है। यह मशीन से वास्तविक निम्न-आवृत्ति संकेतों को छिपा सकता है, जो धीमी गति के उपकरणों पर विशेष रूप से नुकसानदेह है जहां मुख्य खराबी के हस्ताक्षर — असंतुलित होना and मिसलिग्न्मेंट पर 1× दौड़ने की गति — पहले से ही 10 Hz के पास या नीचे आते हैं। शोर इन वास्तविक घटकों को छिपा सकता है या उनके लिए गलत किया जा सकता है, और किसी भी तरह से यह सीधे गलत निदान की ओर जाता है: एक स्वस्थ मशीन को खराब के रूप में चिह्नित किया गया है, या एक वास्तविक खराबी एक गलत तल के नीचे दबी हुई है। क्योंकि उच्च-पास संकेत फ़िल्टरिंग अत्यंत निम्न-आवृत्ति डेटा को भी हटा देगा जिसे आप रखने का प्रयास कर रहे हैं, शोर को स्रोत पर रोका जाना चाहिए न कि बाद में फ़िल्टर किया जाना चाहिए।
5. त्रिबोइलेक्ट्रिक शोर को कैसे रोकें
त्रिबोइलेक्ट्रिक शोर कंपन कार्य में सबसे रोकथाम योग्य मापन त्रुटियों में से एक है। इसे सही केबल चयन के माध्यम से और सबसे महत्वपूर्ण रूप से सावधानीपूर्वक स्थापना के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है:
- उच्च गुणवत्ता, कम शोर वाली केबल का उपयोग करें। प्रतिष्ठित सेंसर निर्माता समर्पित “कम शोर” केबल प्रदान करते हैं जो ढांकता हुआ और बाहरी ढाल के बीच एक सुचालक ग्रेफाइट परत ले जाती है। यह परत एक ड्रेन के रूप में कार्य करती है, जो स्थिर चार्ज को बहा देती है इससे पहले कि यह बना सके और त्रिबोइलेक्ट्रिक प्रभाव को नाटकीय रूप से कम करता है।
- केबल को सुरक्षित करें। यह एकमात्र सबसे महत्वपूर्ण व्यावहारिक कदम है। केबल को मशीन सतह पर मजबूती से बाँधें या गोंद करें सेंसर के जितना संभव हो निकट, ताकि यह कंपन करे साथ मशीन का बजाय स्वतंत्र रूप से लचकदार और झूलता है। ढीले लूप्स और लटके हुए सेक्शन प्राथमिक शोर स्रोत हैं — अच्छा केबल प्रबंधन अच्छे सेंसर का हिस्सा है बढ़ते.
- केबल प्रभावों से बचें। केबल को घूर्णन शाफ्ट, पंखे के ब्लेड और किसी अन्य गतिशील भागों से दूर रूट करें जो इसे मार सकते हैं या झूल सकते हैं।
- सही तरीके से ग्राउंड करें। यद्यपि ग्राउंडिंग त्रिबोइलेक्ट्रिक प्रभाव को सीधे संबोधित नहीं करता है, सेंसर और केबलिंग के लिए निर्माता के ग्राउंडिंग निर्देशों का पालन करने से अन्य विद्युत शोर समस्याएं जैसे ग्राउंड लूप्स को रोका जाता है, कुल सिग्नल को स्वच्छ रखा जाता है।
सही केबल के साथ और — सबसे महत्वपूर्ण रूप से — एक सही तरीके से सुरक्षित रन के साथ, त्रिबोइलेक्ट्रिक शोर के प्रभाव को लगभग पूरी तरह समाप्त किया जा सकता है, जिससे स्वच्छ और अधिक विश्वसनीय कम आवृत्ति कंपन डेटा प्राप्त होता है। समान अनुशासन तब काम करता है जब आप स्थिति निगरानी सक्रिय सुधार में जाते हैं: जब एक पोर्टेबल विश्लेषक जैसे Balanset-1A 1× आयाम और चरण को मापता है क्षेत्र संतुलन, एक शोर-मुक्त कम आवृत्ति सिग्नल बिल्कुल वही है जो चरण गणना पर निर्भर करता है।
