Легко забыть, что такие конструкции, как мосты, ветряные турбины и строительные леса, скреплены винтами, которые могут ослабнуть... с катастрофическими последствиями. Новая система Smart Screw Connection предназначена для предупреждения ответсвенные лица до того, как это произойдет.
Неудивительно, что эта установка, созданная учеными из Фраунгоферского кластера передовых когнитивных интернет-технологий, состоит из винта и шайбы.
Однако шайба включает датчик давления, изготовленный из тонкой пьезорезистивной пленки, известной как DiaForce. Когда винт первоначально затянут, эта пленка регистрирует усилие предварительной затяжки в трех разных точках. Если сила впоследствии изменится в любой из этих точек – из-за ослабления винта – изменится электрическое сопротивление пленки.
Как только такое изменение происходит, оно фиксируется радиомодулем в головке винта. Этот модуль передает зашифрованный предупреждающий сигнал на ближайшую базовую станцию, к которой обслуживающий персонал может получить удаленный доступ через Интернет. Фактически, используя онлайн-портал, можно в любое время проверить состояние каждого соединения Smart Screw Connection в заданном объекте.
Состояние каждого винта отображается в графическом виде. Фото: Fraunhofer
В существующей прототипной версии системы вся необходимая энергия для блока винта/шайбы вырабатывается встроенным термоэлектрическим генератором, который использует разницу температур между головкой винта и окружающей средой для выработки электрического тока. Тем не менее, в местах, где достаточно солнечного света, система может вместо этого работать на солнечной энергии.
«Эта система удаленного мониторинга впервые позволяет нам следить за стабильностью критически важных для безопасности инфраструктур в любое время, даже удаленно, и выполнять надлежащую проверку каждого соответствующего винта», — сказал руководитель проекта, доктор Питер Спайс. «Это важное преимущество с точки зрения безопасности. При осмотре моста или ветряной турбины не требуется присутствие инженера на месте и проверка каждого винта по отдельности, поскольку все данные передаются по радио на станцию техобслуживания».
Система Smart Screw Connection будет продемонстрирована на выставке Hannover Messe 2022, которая пройдет с 30 мая по 2 июня.
Источник: Fraunhofer.