制备ZnO/PVA柔性压电薄膜,用于在不同温度下感知动态静态叠加负荷

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 工程 工程师 工程师 工程师

背景情况:

• 灵活的薄膜传感器对于桥梁的结构健康监测至关重要.
• 它们必须在不同的环境条件下准确地检测动态,静态和合负荷.

研究的目的:

• 开发和评估用于桥梁SHM的灵活ZnO/PVA压电薄膜传感器.
• 评估其在不同负载类型和温度波动下的性能.

主要方法:

• 使用蒸发结晶的ZnO/PVA薄膜的制造 (ZnO:PVA比为 4:1,pH12).
• 测试传感器对准静态,振动和合力负载的响应.
• 评估温度稳定性 (10-60°C) 并实施补偿算法.

主要成果:

• 氧/PVA传感器在所有测试负载类型中表现出色.
• 达到2.34mV/N的灵敏度,稳定性从90.6%到94.4%不等,响应时间低至5ms.
• 一个曲线拟合补偿算法显著提高了在测试温度的信号稳定性.

结论:

• 开发的柔性ZnO/PVA压电传感器适用于桥梁SHM.
• 它能够检测不同的负载并保持温度稳定,并获得补偿的能力,解决了实际监控中的关键挑战.