設備故障診斷系統資訊:納米復合傳感器可以直接噴涂在工程結構表面
納米復合材料傳感器可直接噴涂于工程管理結構以及表面:
*近,香港理工大學的研究工作團隊開發設計出了這樣一種嶄新的納米復合材料傳感器,可直接噴涂于平坦或彎曲的工程管理結構,如火車路軌和飛機結構。設備故障診斷系統具有緩變信號(如溫度、壓力、轉速、流量等)與動態信號(如振動信號)的數據融合處理功能;具有黑匣子記錄功能;系統滿足車輛振動沖擊環境下的使用要求。電渦流位移傳感器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起,實現了傳統“傳感器+信號調理器”和“傳感器+監測儀表”模式的振動測量系統的功能;適合構建經濟型高精度振動測量系統。噴涂出來的傳感器可進一步發展構成傳感器網絡,為受監測的結構可以提供實時及豐富的結構更加健康教育狀況分析信息。
香港理工大學研制的納米復合傳感器
這種納米復合傳感器是由蘇忠青教授和周利民教授及其團隊開發的,采用創新的噴霧技術,使傳感器的安裝過程比傳統方法更快、更有效。這種新技術還使傳感器適用于各種工程結構表面,提高了其靈活性。
蘇教授表示,新型納米復合傳感器可以同時兼顧傳感器的成本和傳感器網絡捕獲的數據量,為實現原位振動傳感和基于超聲波的結構健康監測技術開辟了新的思路。
理大機械系統工程管理學系教授蘇眾慶表示,新研發的納米復合材料傳感器可透過電路可以連接至傳感信息網絡
新技術可以降低成本并提高靈敏度
這種納米復合傳感器由碳黑、二維石墨烯、導電納米粒子和聚偏二氟乙烯混合而成。它可以輕松靈活地制作成不同尺寸,用于各種工程應用。
這種新型的納米復合傳感器由于優化了混合物的納米結構,可以靈敏地檢測到結構的變化,并且可以識別納米復合材料對不同壓阻的反饋。
該新技術中,每一個不同傳感器都中國印刷在結構上的電線連接到一個網絡,透過數據分析和比較由電阻率轉換發展而成的電信號,便可研究發現企業結構中的缺陷,同時將信號轉換為三維目標圖像。
體重輕且成本低
眾所周知,這種傳感器重量非常輕,制造成本低,并且可以大量用于檢測結構中的隱藏問題,這將有助于開創基于超聲波的結構健康監測的新時代。 本發明中,包括多個納米復合傳感器和超聲波換能器傳感器網絡能夠主動檢測安裝傳感器網絡的結構的健康狀況,快速準確地顯示結構是否損壞。
該傳感器將接收和測量超聲波換能器發出的超聲導波。如果存在結構損傷,如裂紋,超聲導波的傳播會受到損傷區域的干擾,產生獨特的波散射現象,并被傳感器網絡記錄下來。研究小組開發了一個集成系統,可以根據超聲導波的散射精確檢測和量化結構損傷。
據悉,傳統的無線振動傳感器是壓電材料,十幾塊錢,幾克重;然而,這種新一代納米復合傳感器的成本僅為0.50美元,重量為0.04克。