Razumijevanje triboelektrične buke

Definicija: Što je triboelektrični šum?

Triboelektrični šum je oblik električne interferencije koji može kontaminirati vibracijske signale, posebno one od piezoelektričnih accelerometersTo je niskofrekventni šumni signal koji se generira kada je sam kabel senzora izložen mehaničkom kretanju, poput savijanja, krivljenja ili udara. Ovaj šum nije povezan sa stvarnim vibracijama stroja koji se mjeri i stoga može dovesti do značajnih pogrešaka u mjerenju ako se ne kontrolira pravilno.

Uzrok: Triboelektrični efekt

Buka nastaje zbog triboelektrični efekt, fenomen u kojem se statički naboj stvara kada se dva različita materijala dovedu u kontakt, a zatim razdvoje. Tipični koaksijalni kabel akcelerometra sastoji se od središnjeg vodiča, dielektričnog (izolacijskog) sloja i vanjskog štita.

Kada se kabel savija, dielektrik i vanjski štit trljaju se jedan o drugi, stvarajući malu količinu statičkog naboja. Taj naboj stvara napon koji registrira visokoosjetljivo pojačalo spojeno na piezoelektrični senzor. Rezultat je niskofrekventno "tutnjanje" ili lažni naponski skok u vibracijskom signalu koji nema nikakve veze s vibracijom stroja.

Karakteristike triboelektričnog šuma

• Niska frekvencija: Buka je pretežno niskofrekventna pojava, obično se javlja ispod 10 Hz.
• Lažni šiljci: Često se pojavljuje kao nasumični, visokoamplitudni šiljci u vremenski valni oblik.
• Spektar „skijaške staze“: U FFT spectrum, može doprinijeti efektu „skijaške staze“, gdje je razina šuma vrlo visoka na niskofrekventnom kraju spektra, a zatim opada.
• Nije ponovljivo: Buka nije sinkrona s rotacijom stroja i nije ponovljiva između mjerenja.

Zašto je to problem?

Triboelektrični šum može maskirati stvarne niskofrekventne vibracijske signale stroja. To je značajan problem pri analizi strojeva sa sporom brzinom, gdje se važne dijagnostičke informacije (poput neravnoteže i neusklađenosti pri 1X RPM) nalaze na tim niskim frekvencijama. Šum može ili sakriti te stvarne signale ili se zamijeniti za njih, što dovodi do pogrešne dijagnoze.

Kako spriječiti triboelektrični šum

Sprječavanje triboelektrične buke postiže se pravilnim odabirom kabela i tehnikama instalacije:

1. Koristite visokokvalitetni kabel s niskim šumom: Ugledni proizvođači senzora nude kabele s "niskim šumom". Ovi kabeli imaju poseban vodljivi grafitni sloj nanesen između dielektrika i vanjskog štita. Ovaj sloj djeluje kao odvod, sprječavajući nakupljanje statičkog naboja i dramatično smanjujući triboelektrični efekt.
2. Osigurajte kabel: Ovo je najvažniji praktični korak. Kabel treba čvrsto pričvrstiti ili zalijepiti za površinu stroja što bliže senzoru. To osigurava da kabel vibrira *s* strojem umjesto da se savija i pomiče neovisno. Sve labave petlje ili viseći dijelovi kabela glavni su izvori buke.
3. Izbjegavajte udarce kabela: Pazite da je kabel usmjeren dalje od bilo kakvih izvora udara ili treskanja, poput rotirajućih osovina ili drugih pokretnih dijelova stroja.
4. Pravilno uzemljenje: Iako nije izravno povezano s triboelektričnim efektom, osiguravanje pravilnog uzemljenja senzora i kabela prema uputama proizvođača ključno je za sprječavanje drugih oblika električne buke, poput uzemljenih petlji.

Korištenjem ispravne vrste kabela i, što je najvažnije, osiguravanjem njegovog pravilnog pričvršćivanja, učinci triboelektrične buke mogu se gotovo u potpunosti eliminirati, što dovodi do čišćih i pouzdanijih podataka o vibracijama niskih frekvencija.

← Natrag na glavni indeks