Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Новые датчики опасных вибраций помогут выявить дефекты зданий и мостов

© Фото : НИТУ МИСиС/Сергей ГнусковЛабораторный прототип датчика
Лабораторный прототип датчика
МОСКВА, 19 фев - РИА Новости. Специалисты Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" (НИТУ "МИСиС") разработали новый вид датчиков вибрации для устройств диагностики состояния зданий и мостов, а также космических аппаратов. Результаты опубликованы в журнале Sensors.
Уникальность разработанных датчиков заключается в использовании кристалла ниобата лития, который не содержит свинца (в отличие от ЦТС-керамики, используемой сегодня производителями таких датчиков), сообщил сотрудник кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков НИТУ "МИСиС" Илья Кубасов.
По его словам, это позволит работающим на европейском рынке производителям выполнить введенную в ЕС директиву RoHS, которая постулирует постепенный отказ от свинца.
"Датчики вибрации могут использоваться в устройствах диагностики состояния зданий и мостов, так как позволяют своевременно обнаружить любые опасные вибрации, принять меры и эвакуировать людей. Их также можно применять в космических аппаратах и в системах охраны, они позволяют усилить контроль над территорией с ограниченным доступом или государственной границей", - рассказал Илья Кубасов РИА Новости.
© Фото : НИТУ МИСиС/Сергей ГнусковПьезоэлектрический элемент в датчике. Лабораторный прототип
Датчик вибрации
Принцип работы датчиков вибрации основан на пьезоэлектрическом эффекте — пьезоэлемент деформируется при приложении к нему вибрации и отправляет электрический сигнал, который затем обрабатывается и анализируется специальной аппаратурой.
До сих пор производители датчиков сталкивались с рядом проблем в связи с использованием пьезоэлемента на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС), теряющего чувствительность при изменении температурного режима. Теперь эти проблемы можно решить, считают ученые, поскольку ниобат лития (LiNbO3) – монокристаллический материал, то есть, не содержит мелких зерен, как ЦТС-керамика, а его свойства стабильны в очень широком диапазоне температур.
Ниобат лития известен еще с середины XX века и широко используется для лазерной оптики, но применять его в датчиках вибрации мало кто пробовал из-за довольно слабых пьезоэлектрических свойств (примерно в 10 раз хуже ЦТС). Специалисты НИТУ "МИСиС" смогли повысить чувствительность ниобата лития к внешним вибрациям за счет формирования в нем так называемой "бидоменной структуры".
Оптоволоконный кабель
Российские ученые создали "противоаварийное" оптоволокно
"С помощью специальных термообработок мы изменяем свойства кристалла так, чтобы верхняя половина пластинки была зеркальным отражением нижней половинки. Внешняя вибрация приводит к тому, что сигналы от этих доменов (они называются сегнетоэлектрическими доменами) складываются, и чувствительность датчика значительно возрастает", - пояснил Илья Кубасов.
Процесс получения бидоменных кристаллов разработан на кафедре материаловедения полупроводников и диэлектриков НИТУ "МИСиС" и защищен патентом. По словам ученых, себестоимость изготовления материала ненамного больше, чем ЦТС.
Разработка нового типа датчиков на основе монокристаллических пьезопреобразователей позволит снизить минимальное ускорение, детектируемое подобными устройствами, до 10⁻⁷ g (одна десятимиллионная от ускорения свободного падения), а также значительно расширит область рабочих температур.
Нефтепровод. Архив
Ученые МИСиС разработали датчик для контроля состояния АЭС и газопроводовСпециалисты Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" по заказу МЧС РФ разработали новый тип датчика контроля механических напряжений, который может использоваться для контроля за состоянием важных объектов энергетики и промышленности, таких как АЭС, газо- и нефтепроводы.
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала