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俄罗斯开发出利用非晶铁磁微型导线的新型应力传感器

据媒体报道,最近,俄罗斯国家研究型工艺技术大学研发出一种新型应力传感器,能持续监测核电站、石油天然气管道、矿井等工业设施的状况。

 

某种应力传感器,资料图


我们知道,对于工业设施的健康状况来说,进行持续监测十分重要。核电站、矿井、化工厂、液化天然气储存设施和石油天然气管道等,即使部分破损也可能造成生态灾难,如印度博帕尔市化工厂毒气泄漏事故和前苏联切尔诺贝利核电站事故等。为防止这种灾难,必须持续不断监测承载超强机械作用、高温或辐射等的机械装置的状况。目前,全球非常需要在机械装置不停运情况下监测它们是否正常的方法。

据悉,该大学工业技术工程中心专家研发出一种新型应力传感器,采用非晶铁磁微型导线作为敏感元件。这种微型导线的直径为20到80微米,表面覆盖着薄薄的玻璃层,使用铁钴合金加工制成。

据介绍,该大学磁测量实验室已经掌握获取具有需要的可塑性和磁性的铁磁微型导线工艺。实验室主任、项目负责人谢尔盖·古多什尼科夫介绍说,在这种直径比人的头发丝还细的微型导线中,外部拉伸应力会使磁化曲线发生显著变化。由于导线直径不同,基于这种效果制造的传感器可以确定从1到数千兆帕的机械应力,利用专门的电子电路,可以记录从1/1000毫米到1/10毫米的长度变化。与广泛使用的压力传感器不同的是,新型传感器变型极限更大,并具有非接触(电磁)读取信号的潜力。

 

压力、应力传感器在桥梁管道监测方面的应用十分常见,资料图


目前,新型传感器的样品已通过测试,并在俄罗斯国内外注册了专利。据悉每俄紧急情况部专家将从2017年开始使用这种传感器,以监测灭火技术装备及各种设施在火灾前后的受损状况与水平。据专家们估计,采用非晶铁磁微型导线的传感器比目前使用的压力传感器的价格低20%至30%。

一直以来,非晶铁磁微型导线的传感器,常被用于监测桥梁、高楼、矿井立柱和支架、石油天然气管道的状况,还可用在造船和能源领域,用于持续监测大型船舶和油轮、水电站和核能设施等。

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