فناوری شبکه نوین برای کنترل سلامت سازه

به گزارش تاسیسات نیوز، تیم تحقیقاتی دانشگاه پلی تکنیک هنگ کنگ نسل جدیدی از سنسورهای نانوکامپوزیت ها را ساخته اند که می تواند مستقیماً روی سطوح سازه های مهندسی مثل ریل های راه آهن و سازه های هواپیما پاشیده شود. سنسورهای اسپری شده را می توان به صورت شبکه در آورد و اطلاعات غنی در مورد وضعیت سلامت سازه تحت کنترل به دست آورد.

 

 

 

به واسطه وزن پایین و هزینه ساخت کم، می توان برای تشخیص عیوب و ترک های مخفی سازه ها مقادیر زیادی از سنسورها را در شبکه سنسور تعبیه کرد تا راه برای حوزه جدیدی از کنترل سلامت سازه براساس اولتراسونیک هموار شود.

 

 

 

سنسورهای نانوکامپوزیت این تیم تحقیقاتی تکنیک نوینی از ساخت از طریق پاشش دارند که فرایند نصب را برای سنسورها سریع تر و در مقایسه با ابزارهای معمول کارامدتر می سازند. همچنین انعطاف پذیری محصول برای سازگاری با انواع مختلف سطوح تقویت می شود.

 

 

 

در حال حاضر، تعدادی از سنسورهای اولتراسوند مرسوم مثل آنهایی که از تیتانات زیرکونات سرب ساخته و برای کنترل در محل استفاده می شوند معمولاً با عواملی مثل هزینه و وزن محدود می شوند. این سنسورها معمولاً سخت هستند و وزن و حجم بالایی برای سازه ای که روی آن قرار می گیرند دارند. اما سنسورهای جدید می توانند در مقادیر زیاد ساخته شده و یک شبکه متراکم برای بررسی سلامت سازه با هزینه و وزن پایین تر از سنسورهای مرسوم تشکیل دهند.

 

 

 

وقتی اکتواتور اولتراسوند امواج اولتراسونیک هدایت شده (GUW) منتشر می کند، سنسورها امواج را دریافت و اندازه گیری می کنند. اگر آسیبی مانند یک ترک در ساختمان وجود داشته باشد، گسترش GUW ها در نتیجه این آسیب منجر به پدیده پراکنش موج منحصر به فردی می شود که می تواند توسط شبکه سنسور ضبط شود. براساس پراکنش موج، این آسیب را می توان از نظر کمی و با دقت از طریق سیستم کاملی که توسط تیم ابداع شده اندازه گیری کرد.

 

 

 

سنسور نانوکامپوزیتی جدید متشکل از دو ذره رسانای گرافن دو بعدی و کربن سیاه در مقیاس نانو و پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF) را می توان به سادگی در اندازه های مختلف و برای کاربردهای مهندسی گوناگون سفارشی کرد.

 

 

 

راز حساسیت بالای آن به تغییرات سازه هم در ساختار نانوی هیبریدی است که توانایی شناسایی تغییرات وسیع در نانوکامپوزیت را می دهد.

 

 

 

هر سنسور از طریق یک سیم پرینت شده به سازه به شبکه وصل می شود. با آنالیز و مقایسه سیگنال های الکتریکی که از مقاومت الکتریکی تبدیل شده، شبکه می تواند خطا را در سازه تشخیص داده و سیگنال ها را به تصاویر سه بعدی ترجمه کند.

 

 

 

 

 

 

انتهای خبر