俄羅斯國(guó)家研究型工藝技術(shù)大學(xué)研發(fā)出一種新型應(yīng)力傳感器,可以持續(xù)監(jiān)測(cè)核電站、石油天然氣管道、礦井等工業(yè)設(shè)施的狀況。

    持續(xù)監(jiān)測(cè)工業(yè)設(shè)施狀況十分重要。核電站、礦井、化工廠(chǎng)、液化天然氣儲(chǔ)存設(shè)施和石油天然氣管道等,即使部分破損也可能造成生態(tài)災(zāi)難,如印度博帕爾市化工廠(chǎng)毒氣泄漏事故(1984年)和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故(1986年)。為了防止這種災(zāi)難,必須持續(xù)不斷監(jiān)測(cè)承載超強(qiáng)機(jī)械作用、高溫或輻射等的機(jī)械裝置的狀況。目前,全球非常需要在機(jī)械裝置不停運(yùn)情況下監(jiān)測(cè)它們是否正常的方法。

    該大學(xué)工業(yè)技術(shù)工程中心專(zhuān)家研發(fā)出一種新型應(yīng)力傳感器,采用非晶鐵磁微型導(dǎo)線(xiàn)作為敏感元件。這種微型導(dǎo)線(xiàn)的直徑為20?80微米,表面覆蓋著薄薄的玻璃層,使用鐵鈷合金加工制成。據(jù)介紹,該大學(xué)磁測(cè)量實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)掌握獲取具有需要的可塑性和磁性的鐵磁微型導(dǎo)線(xiàn)工藝。實(shí)驗(yàn)室主任、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人謝爾蓋?古多什尼科夫介紹說(shuō):“在這種直徑比人的頭發(fā)絲還細(xì)的微型導(dǎo)線(xiàn)中,外部拉伸應(yīng)力會(huì)使磁化曲線(xiàn)發(fā)生顯著變化。由于導(dǎo)線(xiàn)直徑不同,基于這種效果制造的傳感器可以確定從1到數(shù)千兆帕的機(jī)械應(yīng)力,利用專(zhuān)門(mén)的電子電路,可以記錄從1/1000毫米到1/10毫米的長(zhǎng)度變化。與廣泛使用的壓力傳感器不同的是,新型傳感器變型極限更大,并具有非接觸(電磁)讀取信號(hào)的潛力。”

    新型傳感器的樣品已通過(guò)測(cè)試,并在俄羅斯國(guó)內(nèi)外注冊(cè)了專(zhuān)利。俄緊急情況部專(zhuān)家將從2017年開(kāi)始使用這種傳感器,以監(jiān)測(cè)滅火技術(shù)裝備及各種設(shè)施在火災(zāi)前后的受損狀況與水平。據(jù)專(zhuān)家們估計(jì),采用非晶鐵磁微型導(dǎo)線(xiàn)的傳感器比目前使用的壓力傳感器的價(jià)格低20%?30%。

    非晶鐵磁微型導(dǎo)線(xiàn)的傳感器可以用來(lái)監(jiān)測(cè)橋梁、高樓、礦井立柱和支架、石油天然氣管道的狀況,還可用在造船和能源領(lǐng)域,用于持續(xù)監(jiān)測(cè)大型船舶和油輪、水電站和核能設(shè)施等。