一个集成的微机灵活的超声波感应传感器用于管道污染物的多参数检测
Zheng Yuan1,2, Xiaoyu Wu1, Zhikang Li1,3,4
1State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering, International Joint Laboratory for Micro/Nano Manufacturing and Measurement Technologies, Xi'an Jiaotong University (Yantai) Research Institute for Intelligent Sensing Technology and System, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049 China.
Microsystems & nanoengineering
|August 19, 2024
概括
这项研究引入了一种用于实时检测管道污染物的新型传感器,该传感器集成了超声波和电磁感应. 它准确地识别了各种粒子类型,并测量了流量,改善了设备监控.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 管道污染物的实时检测对于航空和医疗等行业至关重要.
- 现有的离线方法提供有限的在线参数检测,阻碍了设备的全面评估.
- 需要先进的传感技术,以便立即在现场进行分析.
研究的目的:
- 开发一种综合传感方法,同时实时检测各种管道污染物和流量.
- 为了克服单个参数,离线检测方法的局限性.
- 为了提高设备故障预测,维护安排和寿命评估.
主要方法:
- 一个灵活的超声波传感器贴片和三个对称的电磁线圈的集成,用于混合传感单元.
- 使用微加工来制造传感器,使安装更容易,并集中声音场.
- 对超声波和电磁感应信号的综合分析,用于污染物的表征和通过多普勒转移测量流速.
主要成果:
- 传感器有效地区分磁性金属,非磁性金属,非金属颗粒和气泡.
- 在14毫米直径的管道中精确检测0.5-3毫米范围内的污染物.
- 使用超声波多普勒频率转移成功测量了流体速度.
结论:
- 拟议的双模式传感器为全面的,实时的管道监控提供了强大的解决方案.
- 这项技术显著提升了现场设备状态评估和预测性维护能力.
- 该方法验证了工业应用中集成超声波和感应传感的潜力.
