Triboelektrinio triukšmo supratimas

Apibrėžimas: Kas yra triboelektrinis triukšmas?

Triboelektrinis triukšmas yra elektros trukdžių forma, galinti užteršti vibracijos signalus, ypač pjezoelektrinių įrenginių. akcelerometraiTai žemo dažnio triukšmo signalas, kuris generuojamas, kai pats jutiklio kabelis yra mechaniškai judinamas, pavyzdžiui, lenkiamas, lankstomas arba patiriamas smūgis. Šis triukšmas nesusijęs su faktine matuojamos mašinos vibracija, todėl, jei jis netinkamai kontroliuojamas, gali sukelti didelių matavimo paklaidų.

Priežastis: Triboelektrinis efektas

Triukšmą sukelia triboelektrinis efektas, reiškinys, kai statinis krūvis susidaro, kai dvi skirtingos medžiagos susiliečia ir vėliau atskiriamos. Tipinį koaksialinį akselerometro kabelį sudaro centrinis laidininkas, dielektrinis (izoliacinis) sluoksnis ir išorinis ekranas.

Kai kabelis sulenkiamas, dielektrikas ir išorinis ekranas trinasi vienas į kitą, sukurdami nedidelį statinį krūvį. Šis krūvis sukuria įtampą, kurią užfiksuoja prie pjezoelektrinio jutiklio prijungtas labai jautrus stiprintuvas. Dėl to vibracijos signale atsiranda žemo dažnio „dundėjimas“ arba netikras įtampos šuolis, kuris neturi nieko bendra su mašinos vibracija.

Triboelektrinio triukšmo charakteristikos

• Žemas dažnis: Triukšmas dažniausiai yra žemo dažnio reiškinys, paprastai pasireiškiantis mažesniu nei 10 Hz dažniu.
• Netikri smaigaliai: Tai dažnai pasireiškia kaip atsitiktiniai, didelės amplitudės šuoliai laiko bangos forma.
• „Slidinėjimo trasos“ spektras: Į FFT spektras, tai gali prisidėti prie „slidinėjimo šlaito“ efekto, kai triukšmo lygis žemo dažnio spektro gale yra labai aukštas, o vėliau sumažėja.
• Negali kartotis: Triukšmas nėra sinchroniškas su mašinos sukimu ir nėra kartojamas tarp matavimų.

Kodėl tai problema?

Triboelektrinis triukšmas gali užmaskuoti tikruosius žemo dažnio vibracijos signalus iš mašinos. Tai yra didelė problema analizuojant lėtai veikiančius įrenginius, kur svarbi diagnostinė informacija (pvz., disbalansas ir nesuderinamumas esant 1X aps./min.) yra šiais žemais dažniais. Triukšmas gali arba paslėpti šiuos tikruosius signalus, arba būti su jais supainiotas, todėl diagnozė gali būti klaidinga.

Kaip išvengti triboelektrinio triukšmo

Triboelektrinio triukšmo galima išvengti tinkamai parinkus kabelius ir juos įrengus:

1. Naudokite aukštos kokybės, mažai triukšmo skleidžiantį kabelį: Geros reputacijos jutiklių gamintojai siūlo „mažo triukšmo“ kabelius. Šie kabeliai turi specialų laidų grafito sluoksnį, uždėtą tarp dielektriko ir išorinio ekrano. Šis sluoksnis veikia kaip drenažas, apsaugantis nuo statinio krūvio kaupimosi ir žymiai sumažinantis triboelektrinį efektą.
2. Pritvirtinkite kabelį: Tai svarbiausias praktinis žingsnis. Kabelis turi būti tvirtai pritvirtintas arba priklijuotas prie mašinos paviršiaus kuo arčiau jutiklio. Tai užtikrina, kad kabelis vibruotų *kartu* su mašina, o ne lankstytųsi ir judėtų savarankiškai. Bet kokios laisvos kilpos ar kabančios kabelio dalys yra pagrindiniai triukšmo šaltiniai.
3. Venkite kabelių smūgių: Užtikrinkite, kad kabelis būtų nukreiptas atokiau nuo smūgių ar blaškymosi šaltinių, tokių kaip besisukantys velenai ar kitos judančios mašinos dalys.
4. Tinkamas įžeminimas: Nors tai nėra tiesiogiai susiję su triboelektriniu efektu, svarbu užtikrinti, kad jutiklis ir kabeliai būtų tinkamai įžeminti pagal gamintojo instrukcijas, siekiant išvengti kitų elektrinio triukšmo formų, tokių kaip įžeminimo kilpos.

Naudojant tinkamo tipo kabelį ir, svarbiausia, užtikrinant, kad jis būtų tinkamai pritvirtintas, triboelektrinio triukšmo poveikį galima beveik visiškai pašalinti, todėl gaunami švaresni ir patikimesni žemo dažnio vibracijos duomenys.

← Atgal į pagrindinį rodyklę