Înțelegerea zgomotului triboelectric

Definiție: Ce este zgomotul triboelectric?

Zgomot triboelectric este o formă de interferență electrică care poate contamina semnalele de vibrații, în special cele provenite de la componentele piezoelectrice. accelerometreEste un semnal de zgomot de joasă frecvență generat atunci când cablul senzorului este supus unei mișcări mecanice, cum ar fi îndoirea, flexarea sau impactul. Acest zgomot nu este legat de vibrațiile reale ale mașinii măsurate și, prin urmare, poate duce la erori semnificative de măsurare dacă nu este controlat corespunzător.

Cauza: Efectul triboelectric

Zgomotul este generat de efect triboelectric, un fenomen în care se creează o sarcină statică atunci când două materiale diferite sunt aduse în contact și apoi separate. Un cablu coaxial tipic pentru accelerometru este alcătuit dintr-un conductor central, un strat dielectric (izolant) și un ecran exterior.

Când cablul este îndoit, dielectricul și ecranul exterior se freacă unul de celălalt, generând o cantitate mică de sarcină statică. Această sarcină creează o tensiune care este captată de amplificatorul extrem de sensibil conectat la senzorul piezoelectric. Rezultatul este un „zumzet” de joasă frecvență sau un vârf de tensiune fals în semnalul de vibrație, care nu are nicio legătură cu vibrația mașinii.

Caracteristicile zgomotului triboelectric

• Frecvență joasă: Zgomotul este predominant un fenomen de joasă frecvență, care apare de obicei sub 10 Hz.
• Vârfuri false: Apare adesea ca vârfuri aleatorii, de mare amplitudine, în formă de undă temporală.
• Spectrul „pârtiei de schi”: Într-un Spectrul FFT, poate contribui la un efect de „pârtie de schi”, în care nivelul de zgomot este foarte ridicat la capătul de frecvență joasă al spectrului și apoi scade.
• Nerepetabil: Zgomotul nu este sincron cu rotația mașinii și nu este repetabil între măsurători.

De ce este o problemă?

Zgomotul triboelectric poate masca semnalele reale de vibrații de joasă frecvență de la o mașină. Aceasta este o problemă semnificativă atunci când se analizează utilaje cu viteză mică, unde informații importante de diagnostic (cum ar fi dezechilibrul și nealinierea la 1X RPM) se află la aceste frecvențe joase. Zgomotul poate fie să ascundă aceste semnale reale, fie să fie confundat cu ele, ducând la un diagnostic greșit.

Cum să preveniți zgomotul triboelectric

Prevenirea zgomotului triboelectric se realizează prin selectarea corectă a cablurilor și tehnici de instalare:

1. Folosiți cablu de înaltă calitate, cu zgomot redus: Producătorii de senzori reputați oferă cabluri „cu zgomot redus”. Aceste cabluri au un strat special de grafit conductiv aplicat între dielectric și ecranul exterior. Acest strat acționează ca un dren, prevenind acumularea de sarcină statică și reducând dramatic efectul triboelectric.
2. Fixați cablul: Acesta este cel mai important pas practic. Cablul trebuie legat ferm sau lipit de suprafața mașinii cât mai aproape de senzor. Acest lucru asigură că cablul vibrează *odată* cu mașina, în loc să se îndoaie și să se miște independent. Orice bucle slăbite sau secțiuni atârnate ale cablului sunt surse principale de zgomot.
3. Evitați impactul cu cablurile: Asigurați-vă că cablul este poziționat departe de orice surse de impact sau biciuire, cum ar fi arborii rotativi sau alte piese mobile ale mașinii.
4. Împământare corespunzătoare: Deși nu este direct legată de efectul triboelectric, asigurarea împământării corespunzătoare a senzorului și a cablurilor, conform instrucțiunilor producătorului, este esențială pentru prevenirea altor forme de zgomot electric, cum ar fi buclele de masă.

Prin utilizarea tipului corect de cablu și, cel mai important, prin asigurarea fixării corespunzătoare a acestuia, efectele zgomotului triboelectric pot fi eliminate aproape complet, ceea ce duce la date despre vibrațiile de joasă frecvență mai curate și mai fiabile.

← Înapoi la indexul principal