ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสัญญาณรบกวนไตรโบอิเล็กทริก

คำจำกัดความ: Triboelectric Noise คืออะไร?

สัญญาณรบกวนไตรโบอิเล็กทริก เป็นรูปแบบหนึ่งของการรบกวนทางไฟฟ้าที่สามารถปนเปื้อนสัญญาณการสั่นสะเทือน โดยเฉพาะจากเพียโซอิเล็กทริก accelerometersเป็นสัญญาณรบกวนความถี่ต่ำที่เกิดขึ้นเมื่อสายเคเบิลเซ็นเซอร์ถูกกระทำด้วยแรงทางกล เช่น การดัด การงอ หรือการกระแทก สัญญาณรบกวนนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนจริงของเครื่องจักรที่กำลังวัด และอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัดอย่างมีนัยสำคัญหากไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม

สาเหตุ: ผลไตรโบอิเล็กทริก

เสียงรบกวนเกิดขึ้นจาก ผลไตรโบอิเล็กทริกปรากฏการณ์ที่ประจุไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นเมื่อวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกันสัมผัสกันและแยกออกจากกัน สายเคเบิลวัดความเร่งแบบโคแอกเซียลทั่วไปประกอบด้วยตัวนำกลาง ชั้นไดอิเล็กทริก (ฉนวน) และแผ่นป้องกันด้านนอก

เมื่อสายเคเบิลงอ ฉนวนไฟฟ้าและแผ่นป้องกันด้านนอกจะเสียดสีกัน ทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิตจำนวนเล็กน้อย ประจุนี้จะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เครื่องขยายสัญญาณความไวสูงซึ่งเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริกจะรับไว้ ผลที่ได้คือ "เสียงดังกึกก้อง" ความถี่ต่ำ หรือแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงผิดปกติในสัญญาณการสั่นสะเทือน ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของเครื่องแต่อย่างใด

ลักษณะของสัญญาณรบกวนไทรโบอิเล็กทริก

• ความถี่ต่ำ: สัญญาณรบกวนส่วนใหญ่เป็นปรากฏการณ์ความถี่ต่ำ โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นต่ำกว่า 10 เฮิรตซ์
• หนามแหลมปลอม: มักจะปรากฏเป็นสไปค์ที่มีแอมพลิจูดสูงแบบสุ่มใน รูปคลื่นเวลา.
• สเปกตรัม “ลานสกี”: ใน FFT spectrumมันสามารถมีส่วนสนับสนุนให้เกิดเอฟเฟกต์ "ลานสกี" ซึ่งระดับเสียงรบกวนพื้นฐานจะสูงมากที่ปลายความถี่ต่ำของสเปกตรัม จากนั้นก็ลดลง
• ไม่สามารถทำซ้ำได้: เสียงไม่สอดคล้องกับการหมุนของเครื่องและไม่สามารถเกิดขึ้นซ้ำได้ระหว่างการวัด

ทำไมมันถึงเป็นปัญหา?

สัญญาณรบกวนไทรโบอิเล็กทริกสามารถบดบังสัญญาณการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำที่แท้จริงจากเครื่องจักรได้ ปัญหานี้เป็นปัญหาสำคัญเมื่อวิเคราะห์เครื่องจักรความเร็วต่ำ ซึ่งข้อมูลการวินิจฉัยที่สำคัญ (เช่น ความไม่สมดุลและความไม่ตรงแนวที่ 1X RPM) อยู่ที่ความถี่ต่ำเหล่านี้ สัญญาณรบกวนอาจบดบังสัญญาณจริงเหล่านี้ หรืออาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นสัญญาณจริง นำไปสู่การวินิจฉัยผิดพลาด

วิธีป้องกันสัญญาณรบกวนจากไตรโบอิเล็กทริก

การป้องกันสัญญาณรบกวนไตรโบอิเล็กทริกทำได้โดยการเลือกสายเคเบิลและเทคนิคการติดตั้งที่เหมาะสม:

1. ใช้สายเคเบิลคุณภาพสูงและมีเสียงรบกวนต่ำ: ผู้ผลิตเซ็นเซอร์ที่มีชื่อเสียงนำเสนอสายเคเบิลแบบ “เสียงรบกวนต่ำ” สายเคเบิลเหล่านี้มีชั้นกราไฟต์นำไฟฟ้าพิเศษที่อยู่ระหว่างฉนวนไฟฟ้าและชั้นป้องกันด้านนอก ชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นตัวระบาย ป้องกันการสะสมของประจุไฟฟ้าสถิตและลดผลกระทบจากไตรโบอิเล็กทริกได้อย่างมาก
2. ยึดสายเคเบิล: นี่เป็นขั้นตอนปฏิบัติที่สำคัญที่สุด ควรมัดสายเคเบิลให้แน่นหรือติดกาวเข้ากับพื้นผิวของเครื่องจักรให้ใกล้กับเซ็นเซอร์มากที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่าสายเคเบิลจะสั่นสะเทือน *ไปพร้อมกับ* เครื่องจักร แทนที่จะงอและเคลื่อนที่อย่างอิสระ ห่วงที่หลวมหรือส่วนที่ห้อยของสายเคเบิลเป็นแหล่งเสียงรบกวนหลัก
3. หลีกเลี่ยงแรงกระแทกจากสายเคเบิล: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายเคเบิลถูกจัดวางให้ห่างจากแหล่งกำเนิดแรงกระแทกหรือการสะบัด เช่น เพลาหมุนหรือชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เคลื่อนไหวอื่นๆ
4. การต่อสายดินที่ถูกต้อง: แม้ว่าจะไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับเอฟเฟกต์ไตรโบอิเล็กทริก แต่การทำให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์และสายเคเบิลได้รับการต่อลงดินอย่างถูกต้องตามคำแนะนำของผู้ผลิตถือเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้ารูปแบบอื่นๆ เช่น ลูปกราวด์

การใช้สายเคเบิลประเภทที่ถูกต้อง และที่สำคัญที่สุดคือการรับรองว่าสายเคเบิลได้รับการยึดอย่างเหมาะสม จะทำให้ผลกระทบของสัญญาณรบกวนไตรโบอิเล็กทริกถูกกำจัดได้เกือบหมด ส่งผลให้ข้อมูลการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำมีความสะอาดและเชื่อถือได้มากขึ้น

← กลับสู่ดัชนีหลัก