微型结构传感器借鉴振动吉他弦的原理——赛斯维传感器网-z6尊龙官网入口

去年在nord-troms县e6高速公路上受损的badderen桥。图片来源：挪威公共道路局的frode lyng hansen。

船舶、桥梁和风力涡轮机都可以使用直径仅为几毫米的传感器来实现安全。研究人员从他们的设备的振动吉他弦中借用了该技术背后的原理。但是，虽然琴弦需要以给定的频率振动才能产生准确的正确音调，但传感器中的振荡将根据其所连接结构的行为而变化。这些变体可能会提供出现问题的警告。

通过这种方式，传感器可以在发生重大故障之前识别结构过载、材料缺陷和维护需求。

guido sordo是sintef digital的研究员，他正在使用全新的传感器类型来帮助保护我们的大型建筑和建筑物。

nord-troms县的badderen桥是一个很好的例子，它本可以从使用这种传感器中受益。去年夏天，当这座桥倒塌时，交通需要通过600公里的改道来引导。显然，此类故障可能会导致时间和经济的重大成本。

预测性维护

“单个结构的失败可能会变得非常昂贵，”sordo说。“这就是为什么监控我们的建筑至关重要的原因。这可以通过将传感器连接到桥梁、机械部件或船舶等结构上来实现。然后，这些传感器可以监控各种结构的行为，“他解释道。

事情完全出错的情况非常罕见。你不会经常看到桥梁和风力涡轮机严重受损以至于倒塌。

“我们开发的传感器主要用于优化维护程序并降低维护成本，”sordo说。“问题在早期阶段就被发现，预测需要做什么以及何时可以变得更加容易，”他说。

这使操作员能够执行所谓的“预测性维护”，即在需要时准确执行维护。

一项廉价的技术

有各种不同的传感器可以连接到建筑物和其他结构上以进行监控。

“市场上有许多便宜的传感器，但随着时间的推移，以牺牲准确性和稳定性为代价，很容易以便宜的价格购买，”sordo说。“有些表现出良好的性能水平，但这些可能非常复杂且制造成本高昂。我们的目标是开发一种与现有较好传感器相媲美的传感器，但成本要低得多，“他说。

“我们的要求是机械应力监测，”sordo说。“传感器的振荡会随着结构的微小运动而变化，准确地表明可能发生的情况，”他说。

真空保证精度

传感器本身很小，包含一根只有一毫米长的灯丝。该技术被称为mems，代表“微机电系统”。

“在我们的案例中，系统是如此'微型'，以至于整个传感器尺寸只有三乘三毫米，厚度只有四分之一毫米。

“到目前为止，市场上已经有更大的传感器包含类似的振荡灯丝，”sordo说。“我们利用sintef以前开发的技术来缩小传感器尺寸并提高其性能。当包装在真空中时，它会变得稳定、准确，并且需要很少的能量，“他解释道。

从研究到产品

传感器工作的证据是在去年组装的，就在sordo启动该项目一年后，但在投放市场之前仍有大量的测试和开发工作要做。

研究人员现在正计划在实验室外更恶劣的条件下测试传感器，有可能是在海洋环境中。

索尔多目前正在获得资金并组建一个研究团队。去年6月，他在挪威的“传感器十年”会议上介绍了他的工作，在那里他对传感器及其可以执行的测量产生了浓厚的兴趣。

“会议有助于在研究和商业部门之间架起桥梁，”索尔多说。“我们目前正在单独开展这个项目，但将来我们将寻求邀请尊龙凯时人生就得博的合作伙伴参与这项研究，”他说。