Трибоэлектрик шуугианыг ойлгох
Трибоэлектрик шуугиан бол чичиргээний дохиог, ялангуяа пьезоэлектрик акселерометрүүд-ээс үүсэх цахилгаан хөндлөн нөлөөллийн нэг хэлбэр юм. Энэ нь мэдрэгчийн кабелийн өөрт нь механик хөдөлгөөн — муруйлах, хөдөлгөөнтэй байх, цохилт өгөх зэрэг нөлөөлөх үед үүсдэг бага давтамжтай, давтагдашгүй шуугиан юм. Энэ шуугиан нь машины жинхэнэ чичиргээ -тэй ямар ч хамааралгүй тул ойлгогдож, хяналтанд авлагдаагүй тохиолдолд хэмжилтийн ноцтой алдаа үүсгэж болно.
1. Тодорхойлолт: Трибоэлектрик шуугиан гэж юу вэ?
Трибоэлектрик шуугианыг өөрсдөө үүсгэсэн артефакт гэж ойлгох хамгийн тохиромжтой: дохиог дамжуулж буй кабель хөдөлж байхдаа өөрийнхөө хуурамч дохиог үүсгэдэг. Энэ нь пьезоэлектрик акселерометрүүд -д хамгийн их асуудал учруулдаг, учир нь тэдгээрийн гаралт нь маш өндөр импеданстай өсгөгч рүү дамжуулагддаг жижиг цахилгаан цэнэг байдаг бөгөөд энэ өсгөгч нь машины жинхэнэ цэнэгийг кабелийн дотоод үүссэн гаж цэнэгээс ялгах чадваргүй байдаг. Халдвар нь жинхэнэ боловч түүнийг дүрсэлж буй машин нь тийм байдлаар чичирч байгаагүй юм.
2. Шалтгаан: Трибоэлектрик эффект
Шуугианыг дараах зүйлс үүсгэдэг трибоэлектрик эффект — хоёр өөр материалыг хооронд нь үрж, дараа нь салгахад статик цэнэг үүсгэдэг физиктэй ижил юм. Типик коаксиал акселерометрийн кабель нь төв дамжуулагч, диэлектрик (тусгаарлагч) давхарга, гадаад ороомогтой хамгаалалтаас бүрддэг.
Кабель хөдөлгөөнтэй байх үед диэлектрик болон гадаад хамгаалалт хоорондоо үрэлцэж, салдаг тул жижиг статик цэнэг үүсгэдэг. Энэ цэнэг нь кабелийн багтаамж дээр хүчдэл хэлбэрээр илэрч, мэдрэгчтэй холбогдсон өндөр мэдрэмтгий өсгөгч — гадаад цэнэгийн өсгөгч эсвэл IEPE акселерометр -ийн дотоод электроникийн — үүнийг найдвартай бүртгэдэг. Үр дүн нь жинхэнэ чичиргээний дохионы дээр сууж буй бага давтамжтай “дүр” эсвэл гаж хүчдэлийн оргил байдаг.
3. Трибоэлектрик шуугианы онцлогууд
Трибоэлектрик шуугиан нь жинхэнэ машины гэмтлээс ялгах түлхүүр болох танигдахуйц хурууны хээтэй байдаг:
- Бага давтамж: энэ нь голчлон бага давтамжтай үзэгдэл бөгөөд ихэвчлэн 10 Hz-ээс доош үүсдэг.
- Гаж оргилууд: энэ нь ихэвчлэн цаг хугацааны долгионы хэлбэр -д санамсаргүй, өндөр далайцтай оргилууд хэлбэрээр илэрдэг бөгөөд кабелийн хөдөлгөөнтэй давхцдаг.
- “Ски-сллоп” спектр: нэг-д FFT спектр энэ нь маш бага давтамжийн төгсгөлд шуугианы суурийг огцом өсгөж, дараа нь давтамж нэмэгдэх тусам буурч, классик уруудсан “ски-сллоп” хэлбэрийг үүсгэдэг. (Энэ ижил хэлбэр нь интегралчлал эсвэл мэдрэгчийн тогтворжилтоос үүсч болзошгүй тул шалтгааныг баталгаажуулах шаардлагатай.)
- Давтагдашгүй: шуугиан нь голын эргэлттэй синхрон биш бөгөөд дараалсан хэмжилтүүдийн хооронд давтагдахгүй — эсрэгээрээ, жинхэнэ гэмтэл нь ажиллагаа бүрт буцаж ирдэг.
4. Яагаад энэ нь асуудал вэ?
Трибоэлектрик шуугиан нь хамгийн чухал диагностик мэдээллийн зарим нь байрлах яг давтамжийн бүсэд оршдог. Энэ нь машины жинхэнэ бага давтамжтай дохиог нууж болзошгүй бөгөөд гол гэмтлийн шинж тэмдгүүд — тэнцвэргүйдэл ба голуудын тэнхлэгийн зөрүү дээр 1× ажиллах хурд — аль хэдийн 10 Hz-ийн ойролцоо эсвэл доош байрлах удаан хурдны тоног төхөөрөмжид ялангуяа хохирол учруулдаг. Шуугиан нь эдгээр жинхэнэ бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нуух эсвэл тэдгээрээр буруу ойлгогдох боломжтой бөгөөд аль тохиолдолд ч буруу оношлогоо руу шууд хүргэдэг: эрүүл машиныг гэмтэлтэй гэж тэмдэглэх эсвэл жинхэнэ гэмтлийг хуурамч суурь доор нуух. Өндөр давтамжийн дохиог шүүх -ээр хамгаалах нь хадгалахыг оролдож буй маш бага давтамжтай өгөгдлийг ч устгах тул шуугианыг эх үүсвэрээс нь сэргийлэх ёстой, дараа нь шүүх биш.
5. Трибоэлектрик шуугианыг хэрхэн сэргийлэх вэ?
Трибоэлектрик шуугиан нь чичиргээний ажлын хамгийн сэргийлэгдэх хэмжилтийн алдаануудын нэг юм. Энэ нь зөв кабелийн сонголт, ялангуяа анхааралтай суурилуулалтаар хянагддаг:
- Өндөр чанартай, бага шуугиантай кабель ашиглах. Анхны мэдрэгчийн үйлдвэрлэгчид диэлектрик болон гадаад хамгаалалтын хооронд дамжуулах графитын давхаргатай зориулалтын “бага шуугиантай” кабелийг санал болгодог. Энэ давхарга нь статик цэнэг хуримтлагдахаас өмнө урсгах хаягдал шиг ажиллаж, трибоэлектрик эффектийг эрс бууруулдаг.
- Кабелийг баталгаажуулах. Энэ нь хамгийн чухал практик алхам юм. Кабелийг мэдрэгчтэй ойролцоо, машины гадаргуу дээр бат бөх бэхлэх эсвэл нааж, тусдаа хөдөлгөөнтэй байхаас илүүтэйгээр энд -тай хамт чичирч байх ёстой. Сул ороомог болон хөдөлгөөнтэй хэсгүүд нь гол шуугианы эх үүсвэрүүд юм — сайн кабелийн удирдлага нь сайн мэдрэгчийн суурилуулалт.
- Кабелийн цохилтыг зайлсхийх. Кабелийг эргэдэг голуудаас, сэнсийн хөндлөн хэсгүүдээс, мөн цохилт өгч эсвэл хөдөлгөөнтэй байж болох бусад хөдөлгөөнтэй хэсгүүдээс хол зайлуулах.
- Зөв газарлах. Газарлах нь трибоэлектрик эффектийг шууд шийддэггүй ч, мэдрэгч болон кабелийн газарлах зааварчилгааг дагах нь газрын тойрог зэрэг бусад цахилгаан шуугианы асуудлуудыг сэргийлж, ерөнхий дохиог цэвэр байлгадаг.
Зөв кабель болон — хамгийн чухал нь — зөв бэхлэгдсэн ажиллагаатай үед трибоэлектрик шуугианы нөлөөг бараг бүрэн арилгаж, илүү цэвэр, найдвартай бага давтамжтай чичиргээний өгөгдлийг гаргаж авна. Ижил дисциплин нь байдал хяналт -ээс идэвхтэй засвар руу шилжихэд ашигтай: Balanset-1A -ийн хөдөлгөөнт анализатор ажлын байран дээр тэнцвэржүүлэх1× далайц болон фазыг хэмжих үед, шуугиангүй бага давтамжтай дохио нь фазын тооцоололд яг хамаарах зүйл юм.
