俄羅斯研發(fā)新型傳感器可進行無損檢測
俄羅斯國家研究型技術大學莫斯科鋼鐵合金學院的科學家研制出一種能檢測核電站、天然氣管道等工業(yè)及能源重要設施運行狀況的新型應力傳感器,并進行了測試。該傳感器可在不間斷運行的條件下對承載高溫和輻射的工業(yè)設備部件進行無損檢測。
應力傳感器的主要部件是直徑僅有幾微米的非晶鐵磁微型導線,這種比頭發(fā)絲還細的微型導線能收集到外部拉伸應力造成的磁化曲線變化,并將其記錄在專門的電子電路上。根據(jù)導線直徑的不同,感應器可區(qū)分從幾到數(shù)千兆帕的機械應力,記錄千分之一到十分之一毫米的長度變化。
它的優(yōu)點之一是非接觸信號讀取,可集成到測量系統(tǒng)中,對重要的工業(yè)設施進行連續(xù)不斷檢測。目前,該原型機正在進行相關測試,預計2016年11月前完成專利申請。俄緊急情況部計劃還用它監(jiān)測工業(yè)設施火災前后受損的情況。
力傳感器的標定
①標定時采用測力計為基準值,首先將力傳感器連接到液壓千斤頂上,再將標準測力計放到加載臺座上,調整標準測力計百分表的初始值,標準測力計的讀數(shù)可依照其附帶的百分表讀數(shù)與其荷載值的對應數(shù)據(jù)獲得,標準測力計在加載(進程)和卸載(回程)中的同一荷載所對應的百分表讀書略有不同,試驗時要對照測力計荷載百分表讀數(shù)對應數(shù)據(jù)操作儀器。
②力傳感器的內部接線為全橋,用萬用表測量出橋路對應的靜態(tài)電阻應變儀A、B、C、D各點,連接到靜態(tài)電阻應變儀上。打開靜態(tài)電阻應變儀的電源開關,將靜態(tài)電阻應變儀調整到應變測量位置,然后對橋路進行初始化。
③根據(jù)力傳感器的大量程選擇對應的標準測力計值,分級用液壓千斤頂加載,記錄靜態(tài)電阻應變儀的應變值,根據(jù)標準測力計給出標準值,求出力傳感器滿量程的應變值。
④設置要求,當應變測量轉換到力測量時,需要求出力傳感器的滿量程橋路電壓的毫伏值,必須將力傳感器滿量程的應變值轉換為電壓的毫伏值,經(jīng)過推導公式如下:
S = a /2000
式中a為力傳感器滿量程的應變值
S為力傳感器滿量程電壓,單位mV
⑤靜態(tài)電阻應變儀的設置系統(tǒng),將應變測量轉換到F力測量,根據(jù)被標定的力傳感器滿量程,選擇靜態(tài)電阻應變儀的滿量程,將計算得到的S分別輸入到靜態(tài)電阻應變儀中,這時靜態(tài)電阻應變儀將直接顯示出力傳感器力值,單位為KN
⑥再用標準測力計標準力值對力傳感器、靜態(tài)電阻應變儀再次標定,為保證數(shù)據(jù)更加準確,重復上述過程1次求平均值,計算出總的相對誤差,將標定情況及計算結果記錄在表上。
我國傳感器技術水平低競爭激烈
盡管我國傳感器市場需求高,發(fā)展迅速,但是也存在著技術水平偏低、種類欠缺,研發(fā)能力差等問題。如在產品技術上產業(yè)基礎薄弱、科技與生產脫節(jié)、產品技術水平偏低、產品種類欠缺、企業(yè)產品研發(fā)能力弱。我國目前有1688家企事業(yè)從事傳感器地研制、生產和應用,但從事MEMS研制生產只有50多家,而且規(guī)模和應用都較小。沒有形成足夠地規(guī)?;瘧茫瑢е挛覈鴤鞲衅鞔嬷夹g低但價格高地問題,在國際市場上就失去了優(yōu)勢,也使得市場競爭更為激烈。
中國制造進入轉型關鍵期,加速積累是中國制造業(yè)獲得跨越式發(fā)展地路徑。傳感器發(fā)展前景報告認為,提升質量、打造品牌非常重要。推廣智能制造,必須始終依靠創(chuàng)新驅動,將傳感器推gd智能化方向發(fā)展。新傳感器供應商不斷殺入我國傳感器面臨國際價格競爭不斷有新地傳感器供應商殺入市場,導致競爭加劇是傳感器單價下降地原因之一,下游大廠商不斷壓價也使得價格逐漸下降。傳感器單價下降不但降低了高度競爭地傳感器市場增長率,也壓縮了傳感器供應商地利潤空間。