Razumevanje triboelektričnega šuma

Definicija: Kaj je triboelektrični šum?

Triboelektrični šum je oblika električnih motenj, ki lahko kontaminirajo vibracijske signale, zlasti tiste iz piezoelektričnih merilniki pospeškaGre za nizkofrekvenčni šumni signal, ki nastane, ko je kabel senzorja sam izpostavljen mehanskemu gibanju, kot je upogibanje, upogibanje ali udarec. Ta šum ni povezan z dejanskimi vibracijami merjenega stroja in lahko zato povzroči znatne merilne napake, če ni pravilno nadzorovan.

Vzrok: Triboelektrični učinek

Hrup nastaja zaradi triboelektrični učinek, pojav, pri katerem nastane statični naboj, ko se dva različna materiala stikata in nato ločita. Tipičen koaksialni kabel merilnika pospeška je sestavljen iz osrednjega vodnika, dielektrične (izolacijske) plasti in zunanjega ščita.

Ko se kabel upogne, se dielektrik in zunanji ščit drgneta drug ob drugega, kar ustvari majhno količino statičnega naboja. Ta naboj ustvari napetost, ki jo zazna visoko občutljiv ojačevalnik, priključen na piezoelektrični senzor. Posledica je nizkofrekvenčno »ropotanje« ali lažna napetostna konica v vibracijskem signalu, ki nima nobene zveze z vibracijami stroja.

Značilnosti triboelektričnega šuma

• Nizka frekvenca: Hrup je pretežno nizkofrekvenčni pojav, ki se običajno pojavlja pod 10 Hz.
• Lažni konici: Pogosto se pojavi kot naključni, visokoamplitudni konici v časovni val.
• Spekter »smučišča«: V Spekter FFT, lahko prispeva k učinku "smučišča", kjer je šumna podlaga na nizkofrekvenčnem koncu spektra zelo visoka in nato pade.
• Ni ponovljivo: Hrup ni sinhroni z vrtenjem stroja in se med meritvami ne ponavlja.

Zakaj je to problem?

Triboelektrični šum lahko prikrije dejanske nizkofrekvenčne vibracijske signale stroja. To je pomemben problem pri analizi strojev z nizko hitrostjo, kjer se pomembne diagnostične informacije (kot sta neuravnoteženost in neusklajenost pri 1X vrt/min) nahajajo pri teh nizkih frekvencah. Šum lahko te dejanske signale bodisi prikrije bodisi ga zamenjamo zanje, kar vodi do napačne diagnoze.

Kako preprečiti triboelektrični šum

Preprečevanje triboelektričnega šuma se doseže z ustrezno izbiro kablov in tehnikami namestitve:

1. Uporabite visokokakovosten kabel z nizkim šumom: Ugledni proizvajalci senzorjev ponujajo kable z "nizkim šumom". Ti kabli imajo med dielektrikom in zunanjim oklopom naneseno posebno prevodno grafitno plast. Ta plast deluje kot odtok, preprečuje kopičenje statičnega naboja in drastično zmanjšuje triboelektrični učinek.
2. Pritrdite kabel: To je najpomembnejši praktični korak. Kabel je treba trdno privezati ali prilepiti na površino stroja čim bližje senzorju. To zagotavlja, da kabel vibrira *z* strojem, namesto da se upogiba in premika neodvisno. Vse ohlapne zanke ali viseči deli kabla so glavni viri hrupa.
3. Izogibajte se udarcem kablov: Prepričajte se, da je kabel speljan stran od virov udarcev ali bičanja, kot so vrteče se gredi ali drugi gibljivi deli stroja.
4. Pravilna ozemljitev: Čeprav ni neposredno povezano s triboelektričnim učinkom, je zagotovitev pravilne ozemljitve senzorja in kablov v skladu z navodili proizvajalca bistvenega pomena za preprečevanje drugih oblik električnega šuma, kot so ozemljitvene zanke.

Z uporabo pravilne vrste kabla in, kar je najpomembneje, z zagotovitvijo njegove ustrezne pritrditve je mogoče skoraj v celoti odpraviti učinke triboelektričnega šuma, kar vodi do čistejših in zanesljivejših podatkov o nizkofrekvenčnih vibracijah.

← Nazaj na glavno kazalo