Memahami Derau Triboelektrik

Definisi: Apa itu Triboelectric Noise?

Kebisingan triboelektrik adalah bentuk gangguan listrik yang dapat mencemari sinyal getaran, terutama yang berasal dari piezoelektrik akselerometerIni adalah sinyal derau frekuensi rendah yang dihasilkan ketika kabel sensor itu sendiri mengalami gerakan mekanis, seperti tertekuk, melentur, atau terbentur. Derau ini tidak terkait dengan getaran aktual mesin yang diukur dan oleh karena itu dapat menyebabkan kesalahan pengukuran yang signifikan jika tidak dikontrol dengan benar.

Penyebabnya: Efek Triboelektrik

Kebisingan dihasilkan oleh efek triboelektrik, sebuah fenomena di mana muatan statis tercipta ketika dua material berbeda bersentuhan dan kemudian dipisahkan. Kabel akselerometer koaksial umumnya terdiri dari konduktor pusat, lapisan dielektrik (isolasi), dan pelindung luar.

Ketika kabel dilenturkan, dielektrik dan pelindung luar saling bergesekan, menghasilkan sedikit muatan statis. Muatan ini menciptakan tegangan yang ditangkap oleh penguat yang sangat sensitif yang terhubung ke sensor piezoelektrik. Hasilnya adalah "gemuruh" frekuensi rendah atau lonjakan tegangan palsu pada sinyal getaran yang tidak ada hubungannya dengan getaran mesin.

Karakteristik Noise Triboelektrik

• Frekuensi Rendah: Kebisingan sebagian besar merupakan fenomena frekuensi rendah, biasanya terjadi di bawah 10 Hz.
• Paku Palsu: Sering kali muncul sebagai lonjakan acak dengan amplitudo tinggi di bentuk gelombang waktu.
• Spektrum “Lereng Ski”: Dalam sebuah Spektrum FFT, hal ini dapat berkontribusi pada efek “lereng ski”, di mana tingkat kebisingan sangat tinggi pada ujung frekuensi rendah spektrum dan kemudian menurun.
• Tidak Dapat Diulang: Kebisingan tidak sinkron dengan putaran mesin dan tidak dapat diulangi antar pengukuran.

Mengapa Ini Menjadi Masalah?

Derau triboelektrik dapat menutupi sinyal getaran frekuensi rendah yang sebenarnya dari sebuah mesin. Hal ini menjadi masalah yang signifikan ketika menganalisis mesin berkecepatan rendah, di mana informasi diagnostik penting (seperti ketidakseimbangan dan ketidaksejajaran pada 1X RPM) terletak pada frekuensi rendah tersebut. Derau tersebut dapat menyembunyikan sinyal-sinyal sebenarnya atau disalahartikan sebagai sinyal tersebut, yang mengakibatkan kesalahan diagnosis.

Cara Mencegah Noise Triboelektrik

Pencegahan gangguan triboelektrik dicapai melalui pemilihan kabel dan teknik pemasangan yang tepat:

1. Gunakan Kabel Berkualitas Tinggi dan Rendah Kebisingan: Produsen sensor terkemuka menawarkan kabel "low-noise". Kabel ini memiliki lapisan grafit konduktif khusus yang diaplikasikan di antara dielektrik dan pelindung luar. Lapisan ini berfungsi sebagai saluran pembuangan, mencegah penumpukan muatan statis dan secara drastis mengurangi efek triboelektrik.
2. Amankan Kabel: Ini adalah langkah praktis yang paling penting. Kabel harus diikat erat atau direkatkan ke permukaan mesin sedekat mungkin dengan sensor. Ini memastikan kabel bergetar *bersama* mesin, alih-alih melentur dan bergerak sendiri. Lingkaran yang longgar atau bagian kabel yang menjuntai merupakan sumber utama kebisingan.
3. Hindari Dampak Kabel: Pastikan kabel diarahkan menjauh dari sumber benturan atau guncangan, seperti poros yang berputar atau bagian mesin yang bergerak lainnya.
4. Pembumian yang Tepat: Meskipun tidak terkait langsung dengan efek triboelektrik, memastikan sensor dan kabel dibumikan dengan benar sesuai dengan petunjuk pabrik sangat penting untuk mencegah bentuk gangguan listrik lainnya, seperti loop tanah.

Dengan menggunakan jenis kabel yang tepat dan, yang terpenting, memastikannya terpasang dengan benar, efek gangguan triboelektrik dapat dihilangkan hampir seluruhnya, sehingga menghasilkan data getaran frekuensi rendah yang lebih bersih dan lebih andal.

← Kembali ke Indeks Utama