Durnuklylygy gözlemek üçin datçikler aýlaw wagtyny, energiýany sarp etmegi we galyndylary azaldýarlar, ýapyk görnüşli prosese gözegçilik etmegi awtomatlaşdyrýarlar we bilimleri artdyrýarlar, akylly önümçilik we gurluşlar üçin täze mümkinçilikleri açýarlar. # Sensorlar # durnuklylyk #SHM
Çep tarapdaky datçikler (ýokardan aşak): ýylylyk akymy (TFX), galyndy dielektrik (Lambient), ultrases (Augsburg uniwersiteti), bir gezek ulanylýan dielektrika (Sintezitler) we galamlar bilen termokupllar Mikrotolkun (AvPro) .Graflar (ýokarky, sagat ugry boýunça): Kollo ion ýelimliligine (CIV) garşy kollo dielektrik hemişelik (CP), rezine garşylyk (sintezitler) we elektromagnit datçikleri ulanyp, kaprolaktam implantasiýa edilen sanly modeli (CosiMo taslamasy, DLR ZLP, Augsburg uniwersiteti).
Dünýä senagaty COVID-19 pandemiýasyndan ýüze çykmagyny dowam etdirýärkä, galyndylaryň we serişdeleriň sarp edilmegini (energiýa, suw we materiallar ýaly) azaltmagy talap edýän durnuklylygy ileri tutmaga geçdi. Netijede önümçilik has netijeli we has akylly bolmaly. .Utöne munuň üçin maglumat gerek. Kompozitler üçin bu maglumatlar nireden gelýär?
CW-iň 2020 Composites 4.0 seriýasynda beýan edilişi ýaly, bölekleriň hilini we önümçiligini gowulandyrmak üçin zerur ölçegleri we şol ölçeglere ýetmek üçin zerur datçikleri akylly önümçilikde ilkinji ädimdir. 2020 we 2021-nji ýyllar aralygynda CW datçikler - dielektrik barada habar berdi datçikler, ýylylyk akymynyň datçikleri, süýümli optiki datçikler we ultrases we elektromagnit tolkunlary ulanýan aragatnaşyk däl datçikler, şeýle hem öz mümkinçiliklerini görkezýän taslamalar (CW-iň onlaýn datçik mazmunyna serediň) .Bu makala birleşdirilen ulanylýan datçikleri ara alyp maslahatlaşmak arkaly şu hasabatyň üstünde işleýär. materiallar, wada berlen peýdalary we kynçylyklary we işlenip düzülýän tehnologiki landşaft. Noteri gelende aýtsak, kompozit pudagynda öňdebaryjy hökmünde ýüze çykýan kompaniýalar eýýäm bu giňişligi öwrenýärler we gezýärler.
CosiMo-daky datçik ulgamy 74 datçikden ybarat ulgam - olaryň 57-si Augsburg uniwersitetinde işlenip düzülen ultrases ses datçikleri (sagda, ýokarky we aşaky galyndylaryň ýarym böleginde açyk gök nokatlar görkezilýär) - T-RTM üçin Lid görkeziji üçin ulanylýar Termoplastiki birleşýän batareýalar üçin “CosiMo” taslamasy. Surat krediti: CosiMo taslamasy, DLR ZLP Augsburg, Augsburg uniwersiteti
Maksat # 1: Pul tygşytlaň. CW-iň 2021-nji ýylyň dekabryndaky "Kompozit prosesi optimizasiýa we gözegçilik üçin ýörite ultrases datçikleri" blogy, CosiMo üçin 74 datçik toruny döretmek boýunça Augsburg uniwersitetinde (UNA, Augsburg, Germaniýa) işini beýan edýär. EV batareýa örtügi görkezijisini (akylly transportda birleşdirilen materiallar) öndürmek üçin taslama. Bölümi poliamid 6 (PA6) birleşmesine kaprolaktam monomerini polimerleşdirýän termoplastiki rezin geçiriji galypdan (T-RTM) ulanylýar. Markus Sause, professor UNA-da we Augsburgdaky UNA emeli intellekt (AI) önümçilik torunyň başlygy datçikleriň näme üçin beýle möhümdigini şeýle düşündirýär: “Biziň hödürleýän iň uly artykmaçlygymyz, gaýtadan işlenende gara gutynyň içinde bolup geçýän zatlary wizuallaşdyrmakdyr.Häzirki wagtda öndürijileriň köpüsine ýetmek üçin çäkli ulgamlar bar.Mysal üçin, uly howa giňişliklerini ýasamak üçin rezin infuziýasyny ulananda gaty ýönekeý ýa-da aýratyn datçikler ulanýarlar.Infuziýa prosesi ýalňyş gidýän bolsa, esasan, uly bölek bar.Emma önümçilik prosesinde nämäniň nädogry bolandygyny we näme üçin düşünmek üçin çözgüt çözgütleriňiz bar bolsa, köp pul tygşytlap, düzedip bilersiňiz. ”
Termokupllar awtoklawda ýa-da peçde bejermekde kompozit laminatlaryň temperaturasyna gözegçilik etmek üçin onlarça ýyl bäri ulanylýan “ýönekeý ýa-da belli bir datçigiň” mysalydyr. Olar hatda peçleriň ýa-da ýyladyş ýorganlarynyň temperaturasyny gözegçilikde saklamak üçin ulanylýar. termiki baglaýjylar. Rezin öndürijileri bejeriş formulalaryny ösdürmek üçin wagtyň we temperaturanyň dowamynda rezin ýelimliliginiň üýtgemegine gözegçilik etmek üçin laboratoriýada dürli datçikleri ulanýarlar. Whatöne ýüze çykýan zat, önümçilik prosesini wizual we gözegçilikde saklap bilýän datçik ulgamydyr. birnäçe parametrler (meselem, temperatura we basyş) we materialyň ýagdaýy (mysal üçin, ýapyşyklyk, agregasiýa, kristallaşma).
Mysal üçin, “CosiMo” taslamasy üçin işlenip düzülen ultrases datçigi, birleşdirilen bölekleriň weýran ediji synagynyň (NDI) esasy nokadyna öwrülen ultrases barlagy ýaly prinsipleri ulanýar. Meggittiň (Loughborough, Angliýa) baş inereneri Petros Karapapas, aýtdy: "Biziň maksadymyz, sanly önümçilige tarap baranymyzda geljekki komponentleri önümçilikden soňky gözden geçirmek üçin zerur wagty we zähmeti azaltmak."Materiallar merkezi (NCC, Bristol, Angliýa), Kranfild uniwersitetinde (Kranfild, Angliýa) işlenip düzülen çyzykly dielektrik datçigi ulanyp, RTM wagtynda Solwaý (Alpharetta, GA, ABŞ) EP 2400 halkasynyň gözegçiligini görkezmek üçin hyzmatdaşlygy Uzynlygy 1,3 m, ini 0,8 m we täjirçilik uçar dwigateli ýylylyk çalşyjy üçin 0,4 m çuňlukda birleşdirilen gabyk. her tarapdan synag "diýip, Karapapas aýtdy." Häzirki wagtda bu RTM bölekleriniň gapdalynda synag panelleri ýasaýarys, soň bolsa bejeriş siklini barlamak üçin mehaniki synag edýäris.Emma bu datçik bilen zerur däl. ”
“Collo Probe” garyşyk gutaranda, wagt we güýji tygşytlamak üçin boýag garyjy gämä (ýokarsyndaky ýaşyl tegelek) çümdürilýär. Surat krediti: ColloidTek Oy
"Biziň maksadymyz başga bir laboratoriýa enjamy bolmak däl-de, önümçilik ulgamlaryna ünsi jemlemek" - diýip, "ColloidTek Oy" (Kolo, Tampere, Finlýandiýa) kompaniýasynyň baş direktory we esaslandyryjysy Matti Järveläinen aýdýar. CW 2022-nji ýylyň ýanwar aýyndaky "Kompozitler üçin barmak yzy suwuklyklary" monomerler, rezinler ýa-da ýelimler ýaly islendik suwuklygyň “barmak yzyny” ölçemek üçin elektromagnit meýdan (EMF) datçikleriniň, signallaryň gaýtadan işlenişiniň we maglumatlaryň derňewiniň utgaşmasy. “Biziň hödürleýän zadymyz, hakyky wagtda göni seslenme berýän täze tehnologiýa, şonuň üçin edip bilersiňiz Järveläinen: "Biziň datçiklerimiz real wagt maglumatlary düşnükli we hereket edip boljak fiziki mukdarlara öwürýär, bu prosesi optimizirlemäge mümkinçilik berýän reologiki ýapyşyk ýaly.Mysal üçin, garyşyk wagtyny gysgaldyp bilersiňiz, sebäbi garyşyk gutaranda anyk görüp bilersiňiz.Şonuň üçin has amatly gaýtadan işlemek bilen deňeşdirilende öndürijiligi ýokarlandyryp, energiýany tygşytlap we galyndylary azaldyp bilersiňiz. ”
Maksat # 2: Amal bilimlerini we wizuallaşdyrmagy artdyryň. Toplum ýaly prosesler üçin Järveläinen: “Siz diňe bir suratdan kän maglumat görmeýärsiňiz.Diňe bir nusga alyp, laboratoriýa girip, birnäçe minut ýa-da birnäçe sagat ozal nähili bolandygyna seredýärsiňiz.Bu uly ýolda süren ýaly, her sagat Bir minut gözüňizi açyň we ýoluň nirä barýandygyny çaklamaga synanyşyň. ”Sause, “CosiMo” -da işlenip düzülen datçik torunyň “prosesiň we maddy özüni alyp barşyň doly görnüşini almaga kömek edýändigini bellemek bilen razylaşýar.Localerli effektleri bölek galyňlygyndaky üýtgemelere ýa-da köpük ýadrosy ýaly toplumlaýyn materiallara jogap hökmünde görüp bileris.Etjek bolýan zadymyz, galyndyda bolup geçýän zatlar hakda maglumat bermekdir.Bu, akymyň öň tarapy, her bölek wagtynyň gelmegi we her datçigiň ýerleşýän ýerinde jemleniş derejesi ýaly dürli maglumatlary kesgitlemäge mümkinçilik berýär. ”
Kollo epoksi ýelimleri, boýaglary we hatda piwo öndürijiler bilen öndürilen her partiýa üçin proses profilini döretmek üçin işleýär. Indi her öndüriji öz işleriniň dinamikasyny görüp we has optimal parametrleri kesgitläp biler, partiýalar spesifikasiýa ýok wagty gatyşmak üçin duýduryşlar bilen. Bu kömek edýär durnuklaşdyrmak we hilini ýokarlandyrmak.
Içerki datçik torunyň ölçeg maglumatlaryna esaslanyp, CosiMo bölegindäki akymyň öň tarapyndaky wideo (sanjym girelgesi merkezdäki ak nokat). Suratyň krediti: CosiMo taslamasy, DLR ZLP Augsburg, Uniwersitet Augsburg
Meggittiň Karapapas: "Bölek önümçiligi wagtynda nämeleriň bolýandygyny bilmek isleýärin, gutyny açman, soňundan näme bolýandygyny görmek isleýärin." Kranfildiň dielektrik datçiklerini ulanyp öndüren önümlerimiz, içerki ýagdaýy görmäge mümkinçilik berdi we biz hem başardyk reziniň bejergisini barlamak üçin. "Aşakda beýan edilen alty görnüşli datçigiň hemmesini ulanmak (doly sanaw däl, diňe bir kiçijik saýlama, üpjün edijiler hem) bejeriş / polimerizasiýa we rezin akymyna gözegçilik edip biler. Käbir datçikleriň goşmaça mümkinçilikleri bar we birleşdirilen datçik görnüşleri yzarlamak we wizuallaşdyrmak mümkinçiliklerini giňeldip biler. birleşdirilen galyplaýyş döwründe. Bu, Kistler (Winterthur, Şweýsariýa) tarapyndan temperatura we basyş ölçegleri üçin ultrases, dielektrik we piezoresistiw re sensim datçiklerini ulanýan CosiMo döwründe görkezildi.
3-nji maksat: Sikl wagtyny azaltmak. Kollo datçikleri iki bölekli çalt bejerýän epoksi birmeňzeşligini ölçäp biler, sebäbi A we B bölekleri garylyp, sanjym edilende RTM wagtynda we şeýle datçikleriň ýerleşdirilen galypynyň her ýerinde. Bu işlemäge kömek edip biler “Urban Air Mobility” (UAM) ýaly programmalar üçin has çalt bejeriş rezinleri, bu RTM6 ýaly häzirki bir bölek epoksi bilen deňeşdirilende has çalt bejeriş siklini üpjün eder.
Kollo datçikleri epoksi zaýalanýan, sanjylýan we bejerilýän we her bir proses gutarandan soň gözegçilik edip we göz öňüne getirip biler. Işlenýän materialyň hakyky ýagdaýyna esaslanýan bejeriş we beýleki amallar (adaty wagt we temperatura reseptleri bilen deňeşdirilende) material döwlet dolandyryşy diýilýär. (MSM) .AwPro (Norman, Oklahoma, ABŞ) ýaly kompaniýalar aýna geçiş temperaturasy (Tg), ýapyşyklygy, polimerizasiýasy we / ýa-da belli bir maksatlary yzarlaýandygy sebäpli bölek materiallaryň we prosesleriň üýtgemelerini yzarlamak üçin MSM-i yzarlaýarlar. kristallaşdyrma .Mysal üçin, CosiMo-da datçikler ulgamy we sanly derňew RTM pressini we galypyny gyzdyrmak üçin zerur bolan iň az wagty kesgitlemek üçin ulanyldy we polimerizasiýanyň iň ýokary mukdarynyň 96% -iniň 4,5 minutda gazanylandygyny anyklady.
Lambient Technologies (Kembrij, MA, ABŞ), Netz (Selb, Germaniýa) we sintezler (Uccle, Belgiýa) ýaly dielektrik datçik üpjün edijileri hem aýlaw wagtyny azaltmak ukybyny görkezdiler. Sintezitleriň R&D taslamasy kompozit öndürijiler Hutchinson (Pari Paris, Fransiýa) ) we Bombardier Belfast (häzirki Spirit AeroSystems (Belfast, Irlandiýa)), rezin garşylygy we temperaturany hakyky wagtda ölçemek esasynda, Optimold maglumatlary ýygnamak bölümi we Optiview Programma üpjünçiligi takmynan ýapyşyklyga we Tg-e öwrülýändigini habar berýär. “Öndürijiler Tg-ni görüp bilerler. Hakyky wagtda, şonuň üçin bejeriş siklini haçan togtatmalydygyny kesgitläp bilerler "-diýip, Sintezitleriň müdiri Nikos Pantelelis düşündirýär.Mysal üçin, RTM6 üçin adaty sikl, 180 ° C-de 2 sagatlyk doly bejergidir.Käbir geometriýalarda munuň 70 minuta gysgaldylyp bilinjekdigini gördük.Bu, INNOTOOL 4.0 taslamasynda hem görkezildi (“atylylyk akymynyň datçikleri bilen RTM-ni tizleşdirmek”), bu ýerde ýylylyk akymynyň datçiginiň ulanylmagy RTM6 bejeriş siklini 120 minutdan 90 minuta çenli gysgaltdy.
4-nji maksat: Uýgunlaşma proseslerine ýapyk gözegçilik 2020 (30-50% çykdajylary azaltmak) .Bu dürli proseslere degişlidigini belläň - çalt bejeriş epoksi (iComposite 4.0) bilen RTM üçin CosiMo-da ýokary basyşly T-RTM bilen deňeşdirilende öňünden taýýarlanan lentany (ZAero) awtomatiki ýerleşdirmek we süýümli spreý preformasiýa. bu taslamalardan prosesi simulirlemek we taýýar bölegiň netijesini çaklamak üçin sanly modeller we algoritmler bilen datçikler ulanylýar.
Amal gözegçiligini birnäçe ädim diýip hasaplamak bolar diýip, Sause düşündirdi. Birinji ädim datçikleri we gaýtadan işleýän enjamlary birleşdirmek, “gara gutuda nämeleriň bolup geçýändigini we ulanmaly parametrlerini göz öňüne getirmek.Beýleki birnäçe ädim, belki-de ýapyk görnüşli dolandyryşyň ýarysy, durmak düwmesini basyp, prosesi düzüp we ret edilen bölekleriň öňüni alyp biler.Iň soňky ädim hökmünde awtomatlaşdyrylyp bilinýän, ýöne maşyn öwrenmek usullaryna maýa goýumlaryny talap edýän sanly ekiz ekiz ösdürip bilersiňiz. ”“CosiMo” -da bu maýa goýum datçiklere sanly ekizlere maglumat bermäge mümkinçilik berýär, “Edge” derňewi (önümçilik liniýasynyň gyrasynda ýerine ýetirilen hasaplamalar, merkezi maglumat ammaryndaky hasaplamalar) soňra akymyň dinamikasyny, dokma preformasy üçin süýümiň mukdaryny çaklamak üçin ulanylýar; potensial gury tegmiller. "Iň gowusy, ýapyk görnüşli gözegçilik we sazlamak üçin sazlamalary döredip bilersiňiz" -diýdi Sause. "Bulara sanjym basyşy, galyndy basyşy we temperatura ýaly parametrler girer.Şeýle hem bu maglumatlary materiallaryňyzy optimizirlemek üçin ulanyp bilersiňiz. ”
Şeýle etmek bilen, kompaniýalar prosesleri awtomatlaşdyrmak üçin datçikleri ulanýarlar. Mysal üçin, “Synthesites” öz müşderileri bilen infuziýa gutarandan soň rezin girelgesini ýapmak ýa-da maksatly bejergi gazanylanda ýylylyk pressini açmak üçin datçikleri enjamlar bilen birleşdirmek üçin işleýär.
Järveläinen, her ulanylyş üçin haýsy datçigiň iň amatlydygyny kesgitlemek üçin, "gözegçilik etmek isleýän materialyňyzda we işiňizde haýsy üýtgeşmelere düşünmelidigiňizi, soň bolsa analizatoryňyzyň bolmalydygyny" belleýär.Analizator sorag ediji ýa-da maglumat ýygnamak bölümi tarapyndan toplanan maglumatlary alýar.Çig maglumatlar we öndüriji tarapyndan ulanyp boljak maglumatlara öwürmek. "Sensorlary birleşdirýän köp sanly kompaniýany görýärsiňiz, emma maglumatlar bilen hiç zat edenoklar" -diýdi Sause. Näme gerek bolsa, "ulgam" maglumatlary işlemek, şeýle hem maglumatlary gaýtadan işlemek üçin maglumat saklaýyş arhitekturasy. "
Järveläinen: "Ahyrky ulanyjylar diňe çig maglumatlary görmek islemeýärler." Proses optimallaşdyrylýarmy? "-Diýmek isleýärler." Indiki ädim haçan edilip bilner? "Munuň üçin birnäçe datçigi birleşdirmeli. derňew üçin, soňra bolsa prosesi çaltlaşdyrmak üçin maşyn öwrenmegi ulanyň. ”“Collo” we “CosiMo” topary tarapyndan ulanylýan bu gyrasy derňew we maşyn öwreniş çemeleşmesi, ýelimlilik kartalary, rezin akymynyň öňdäki san modelleri we ahyrky netijede proses parametrlerini we enjamlaryny dolandyrmak ukyby wizuallaşdyrylýar.
“Optimold”, dielektrik datçikleri üçin “Synthesites” tarapyndan işlenip düzülen analizator. “Synthesites” -iň “Optiview” programma üpjünçiligi tarapyndan dolandyrylýan “Optimold” bölümi, garyşyk gatnaşygy, himiki garramak, ýapyşyklyk, Tg ýaly rezin ýagdaýyna gözegçilik etmek üçin hakyky wagt grafiklerini hasaplamak we görkezmek üçin temperatura we rezine garşylyk ölçeglerini ulanýar. we bejeriş derejesi. Bu deslapky we suwuk emele getiriş amallarynda ulanylyp bilner. Akym gözegçiligi üçin aýratyn bir optiflow ulanylýar. Sintezitler galyndyda ýa-da bölekde bejeriş datçigini talap etmeýän, tersine a ulanýan bejeriş simulyatoryny döretdi. Sintezitleriň müdiri Nikos Pantelelis: "Bu seljeriji bölümdäki temperatura datçigi we rezin / deslapky nusgalar." Windel turbinaly pyçak öndürmek üçin infuzion we ýelimleýji bejeriş üçin häzirki zaman usulyny ulanýarys "-diýdi.
Sintezler prosesi dolandyryş ulgamlary datçikleri, Optiflow we / ýa-da Optimold maglumatlary alma bölümlerini, we OptiView we / ýa-da onlaýn rezin ýagdaýy (ORS) programma üpjünçiligini birleşdirýär. Surat krediti: CW tarapyndan redaktirlenen sintezler
Şonuň üçin datçik üpjün edijileriň köpüsi öz analizatorlaryny döretdiler, käbirleri maşyn öwrenmegi ulanýarlar, käbiri bolsa ulanmaýarlar. Compöne kompozit öndürijiler hem öz aýratyn ulgamlaryny ösdürip bilerler ýa-da daşarky gurallary satyn alyp, aýratyn zerurlyklary kanagatlandyrmak üçin üýtgedip bilerler. Şeýle-de bolsa, analizatoryň ukyby göz öňünde tutmaly diňe bir faktor. Başga-da köp.
Haýsy datçigi ulanmalydygyny saýlanyňyzda aragatnaşyk hem möhüm ähmiýete eýe. Sensor material, sorag ediji ýa-da ikisi bilen hem aragatnaşykda bolup biler. Mysal üçin, ýylylyk akymy we ultrases ses datçikleri RTM galybyna 1-20mm aralykda girizilip bilner. ýerüsti - takyk gözegçilik galyndydaky material bilen aragatnaşyk saklamagy talap etmeýär. Ultrasonik datçikler ulanylýan ýygylyga baglylykda bölekleri hem çuňlukda sorag edip biler. Kollo elektromagnit datçikleri suwuklyklaryň ýa-da bölekleriň çuňlugyny hem okap biler - 2-10 sm. sorag ýygylygynda - we metal däl gaplar ýa-da rezin bilen aragatnaşyk gurallary arkaly.
Şeýle-de bolsa, magnitli mikrotolkunlar (“Kompozitleriň içindäki temperaturanyň we basyşyň kontakt däl gözegçiligi” serediň) häzirki wagtda 10 sm uzaklykda kompozitleri sorag edip bilýän ýeke-täk datçikdir. Sebäbi datçigiň sesini almak üçin elektromagnit induksiýany ulanýar. birleşdirilen materialda ýerleşdirilipdir. heapyşýan gatlak gatlagyna salnan “AvPro” -nyň “ThermoPulse” mikrotolkun datçigi, baglanyşyk döwründe temperaturany ölçemek üçin 25 mm galyňlykdaky uglerod süýümi laminat arkaly sorag edildi. Mikrodalgalaryň tüýli diametri 3-70 mikron, birleşdirilen ýa-da baglanyşyk işine täsir etmeýär. 100-200 mikronyň birneme uly diametri bolan süýüm optiki datçikleri gurluş häsiýetlerini pese gaçyrmazdan hem ýerleşdirilip bilner. Şeýle-de bolsa, ölçemek üçin ýagtylygy ulanýandyklary sebäpli, süýüm optiki datçikleriniň simli baglanyşygy bolmaly sorag ediji. Şonuň ýaly-da, dielektrik datçikler rezin häsiýetlerini ölçemek üçin naprýa .eniýäni ulanýandygy sebäpli, olar hem sorag edijä birikdirilmelidir we köpüsi gözegçilik edýän rezinleri bilen hem aragatnaşykda bolmalydyr.
“Collo Probe” (ýokarky) datçigi suwuklyklara çümdürilip bilner, “Collo Plate” (aşaky) gäminiň / garyşyk gäminiň diwaryna ýa-da turba / iýmit liniýasyna oturdylýar. Surat krediti: ColloidTek Oy
Sensoryň temperatura ukyby başga bir möhüm meseledir. Mysal üçin, daşarky ultrases datçikleriniň köpüsi adatça 150 ° C çenli temperaturada işleýär, ýöne CosiMo-daky bölekler 200 ° C-den ýokary temperaturalarda emele gelmeli. Şonuň üçin UNA bu ukyby bolan ultrases ses datçigini dizaýn etmeli boldy. Lambientiň bir gezek ulanylýan dielektrik datçikleri bölekleýin ýüzlerde 350 ° C çenli ulanylyp bilner, we gaýtadan ulanylýan galyp datçikleri 250 ° C.RVmagnetika (Kosice, Slowakiýa) ösdi 500 ° C-de bejergä çydap bilýän birleşdirilen materiallar üçin mikrotolkun datçigi Järveläineniň pikiriçe, 150 ° C-de üznüksiz işlemek üçin. Şol bir wagtyň özünde, PhotonFirst (Alkmaar, Gollandiýa) SuCoHS taslamasy üçin süýüm optiki datçigi üçin iş temperaturasyny 350 ° C üpjün etmek üçin polimid örtügini ulandy, durnukly we çykdajyly täsirli ýokary temperaturaly birleşme.
Esasanam gurnamak üçin göz öňünde tutulmaly başga bir faktor, datçigiň bir nokatda ölçelýändigi ýa-da birnäçe duýgur nokady bolan çyzykly datçikdir. Mysal üçin, Com & Sens (Eke, Belgiýa) süýümli optiki datçikleriň uzynlygy 100 metre çenli bolup biler iň az aralygy 1 sm bolan 40 süýümli “Bragg grating” (FBG) duýgur nokatlary. Bu datçikler 66 metr uzynlygyndaky birleşdirilen köprüleriň gurluş saglygy gözegçiligi (SHM) we uly köpri polkalarynyň infuziýasy wagtynda rezin akymyna gözegçilik etmek üçin ulanyldy. Gurmak Şeýle taslama üçin aýratyn nokat datçikleri köp sanly datçigi we köp gurnama wagtyny talap eder. NC we Kranfild uniwersiteti çyzykly dielektrik datçikleri üçin şuňa meňzeş artykmaçlyklary talap edýärler. Lambient, Netzsch we Synthesites tarapyndan hödürlenýän bir nokatly dielektrik datçikler bilen deňeşdirilende, " Çyzykly datçigimiz bilen uzynlykda rezin akymyna yzygiderli gözegçilik edip bileris, bu bölekde ýa-da guralda zerur datçikleriň sanyny ep-esli azaldar. ”
Süýüm optiki datçikleri üçin AFP NLR Coriolis AFP kellesiniň 8-nji kanalyna ýokary süýümli optiki sensor massiwini ýokary temperatura, uglerod süýümi bilen birleşdirilen synag paneli ýerleşdirmek üçin ýörite bölüm birleşdirildi. Surat krediti: SuCoHS Taslamasy, NLR
Çyzykly datçikler gurnamalary awtomatlaşdyrmaga hem kömek edýär. SuCoHS taslamasynda Royal NLR (Gollandiýanyň Aerokosmos Merkezi, Marknesse) Dört sany massiw ýerleşdirmek üçin “Coriolis Composites” (Queven, France) bölüminiň 8-nji kanalyna birleşdirilen ýörite bölümi döretdi. aýry-aýry süýümli optiki çyzyklar), hersinde 5-6 FBG datçigi bar (PhotonFirst jemi 23 datçik hödürleýär), uglerod süýümi synag panellerinde. RVmagnetics mikrotolkun datçiklerini GFRP arka tarapyna ýerleşdirdi. Simler üznüksizdir [1-4 sm. köp kompozit mikrotolkunlar üçin uzyn], ýöne arka öndürilende awtomatiki usulda ýerleşdirilýär "-diýdi RVmagnetics-iň esaslandyryjysy Ratislaw Warga.“Sizde 1 km mikrodalga bar.süzgüçli rulonlar we arkanyň ýasalyş usulyny üýtgetmän arka önümçilik desgasyna iýmitlendiriň. "Bu aralykda, “Com & Sens” basyş gämilerinde süzgüç saralýan mahaly süýüm-optiki datçikleri ornaşdyrmak üçin awtomatlaşdyrylan tehnologiýanyň üstünde işleýär.
Elektrik toguny geçirmek ukyby sebäpli uglerod süýümi dielektrik datçiklerde kynçylyk döredip biler. Elektrik datçikleri biri-birine ýakyn ýerde ýerleşýän iki elektrody ulanýarlar. Süýümler elektrodlary köpri etseler, datçigi gysga utgaşdyrýar "-diýdi Lambient-iň esaslandyryjysy Huan Li. Bu ýagdaýda süzgüç ulanyň. "Süzgüç rezin datçiklerden geçmäge mümkinçilik berýär, ýöne uglerod süýüminden izolýasiýa edýär."Kranfild uniwersiteti we NCC tarapyndan işlenip düzülen çyzykly dielektrik datçik, iki sany jübüt jübüt mis simleri goşmak bilen başgaça çemeleşýär. Naprýatageeniýe ulanylanda simleriň arasynda elektromagnit meýdan döredilýär, bu rezin impedansyny ölçemek üçin ulanylýar. Simler örtülendir elektrik meýdanyna täsir etmeýän, ýöne uglerod süýüminiň gysmagynyň öňüni alýan izolýasiýa polimer bilen.
Elbetde, çykdajy hem bir mesele. “Com & Sens” FBG duýgur nokadynyň ortaça bahasynyň 50-125 ýewrodygyny, partiýalarda ulanylsa (meselem, 100,000 basyş gämisi üçin) 25-35 ýewro çenli aşaklap biljekdigini aýdýar. (Bu Birleşdirilen basyş gämileriniň häzirki we çaklanylýan önümçilik kuwwatynyň diňe bir bölegi, CW-iň wodorod baradaky 2021 makalasyna serediň.) Meggittiň Karapapasy, FBG datçikleri bilen ortaça £ 250 / sensor (≈300 € / sensor) süýümli optiki liniýalar üçin teklip alandygyny aýdýar, sorag edijiniň bahasy 10 000 funt sterling (, 000 12,000). "Synagymyz çyzykly dielektrik datçigi tekjeden satyn alyp boljak örtülen sim ýalydy" -diýdi. "Biziň ulanýan soragçymyz" okyjy Aleks Skordos uly gözlegçi) Kranfild uniwersitetiniň “Composites Process Science” bölüminde “gaty takyk we azyndan 30,000 funt sterling [≈, 000 36,000] impedans analizçisi, ýöne NCC esasan tekjeden başga has ýönekeý soragçy ulanýar. “Advise Deta” söwda kompaniýasynyň modullary [Bedford, Angliýa]. ”Sintezitler içerki datçikler üçin 1,190 funt, bir gezeklik / bölek datçikler üçin 20 funt sterling, EUR-da Optiflow 3,900 ýewro, Optimold bolsa 7,200 ýewro bahasy bilen köp analizleýji bölümlere arzanladyş berýär. Bu bahalara Optiview programma üpjünçiligi we islendik girýär. zerur goldaw, Pantelelis ýel pyçak öndürijileriniň her sikl üçin 1,5 sagat tygşytlaýandygyny, aýda bir setir pyçak goşýandygyny we diňe dört aýlyk maýa goýumynyň girdejisi bilen energiýa sarp edilişini 20 göterim azaldýandygyny aýtdy.
Sensorlary ulanýan kompaniýalar 4.0 sanly önümçiligiň ösmegi bilen artykmaçlyga eýe bolarlar. Mysal üçin, Com & Sens-iň işewürligi ösdürmek müdiri Gregor Beauduin: “Basyş gämileriniň öndürijileri agramyny, maddy ulanylyşyny we çykdajylaryny azaltmaga synanyşanlarynda, datçiklerimizi aklamak üçin ulanyp bilerler dizaýnlary we 2030-njy ýyla çenli zerur derejelere ýetenlerinde önümçilige gözegçilik etmek. Filament saralanda we bejermekde gatlaklaryň içindäki ştamm derejelerine baha bermek üçin ulanylýan şol bir datçikler müňlerçe ýangyç guýmak siklinde tankyň bitewiligine gözegçilik edip biler, zerur tehniki hyzmaty çaklap we dizaýnyň ahyrynda tassyklap biler. durmuş.Öndürilen her bir birleşdirilen basyş gämisi üçin sanly ekiz maglumat howzy üpjün edilýär we çözgüt hemra üçin hem işlenip düzülýär. "
Sanly ekizlere we sapaklara mümkinçilik bermek “Com & Sens” kompozit öndüriji bilen süýümli optiki datçikleri ulanmak, dizaýn, önümçilik we hyzmat (sagda) arkaly sanly maglumatlaryň akymyny üpjün etmek üçin, her böleginiň (çepde) sanly ekizini goldaýan sanly ID kartalaryny goldamak üçin işleýär. Surat karzy: Com & Sens we 1-nji surat, V.Sing, K. Wilkoksyň “Sanly sapaklar bilen in Engineeringenerçilik”.
Şeýlelik bilen, datçik maglumatlary sanly ekizleri, şeýle hem dizaýny, önümçiligi, hyzmat amallaryny we könelişmegi öz içine alýan sanly sapagy goldaýar. Emeli intellekt we maşyn öwrenmek arkaly seljerilende, bu maglumatlar dizaýna we gaýtadan işlemäge, öndürijiligi we durnuklylygy ýokarlandyrýar. Bu üpjünçilik zynjyrlarynyň bilelikde işleýiş usulyny hem üýtgetdi. Mysal üçin, ýelim öndüriji Kiilto (Tampere, Finlýandiýa) köp komponentli ýelimleýji garyşyk enjamlarynda müşderilerine A, B we ş.m. bölekleriniň gatnaşygyny gözegçilikde saklamak üçin “Collo” datçiklerini ulanýar. ”Kiilto indi aýry-aýry müşderiler üçin ýelimleriniň düzümini sazlap biler "-diýip, Järveläinen aýdýar," ýöne bu, Kiilto-a rezinleriň müşderileriň işlerinde nähili täsir edýändigini we müşderileriň önümleri bilen nähili täsirleşýändigine düşünmäge mümkinçilik berýär.Zynjyrlar bilelikde işläp biler. ”
“OPTO-Light” termoplastiki aşa epoksiýa CFRP bölekleriniň bejergisine gözegçilik etmek üçin Kistler, Netzsch we Synthesites datçiklerini ulanýar. Surat krediti: AZL
Sensorlar täze in material we proses kombinasiýalaryny hem goldaýarlar. CW-nyň OPTO-Light taslamasy baradaky 2019-njy ýyldaky makalasynda görkezilen (“Termoplastiki artykmaç termosetler, 2 minutlyk aýlaw, bir batareýa”), AZL Ahen (Ahen, Germaniýa) iki basgançak ulanýar Bir To (UD) uglerod süýümi / epoksi preregini keseligine gysmak prosesi, soňra bolsa 30% gysga aýna süýümli güýçlendirilen PA6 bilen örtülendir. .AZL, “Synthesites” we “Netzsch” dielektrik datçikleri we “Kistler” içerki datçikleri we sanjym galyplaryny optimallaşdyrmak üçin “DataFlow” programma üpjünçiligi bilen “Optimold” we “Netzsch DEA288 Epsilon” analizatorlaryny ulanýar. Termoplastiki örtük bilen gowy baglanyşyk gazanmak üçin bejerginiň ýagdaýyna düşüniň "-diýip, AZL gözleg inereneri Riçard Şares düşündirýär."Geljekde bu proses adaptasiýa bolup biler we akylly, prosessiň aýlanmagy datçik signallary bilen ýüze çykýar."
Şeýle-de bolsa, Järveläinen: "Esasy bir mesele bar, bu dürli datçikleri öz işlerine nädip birikdirmelidigi barada müşderileriň düşünmezligi.Kompaniýalaryň köpüsinde sensor hünärmenleri ýok. ”Häzirki wagtda öňe gidiş ýol datçik öndürijilerinden we müşderilerinden maglumatlary yzly-yzyna alyşmagy talap edýär. AZL, DLR (Augsburg, Germaniýa) we NCC ýaly guramalar köp sensorly tejribäni ösdürýärler. Sebäbi UNA-da toparlaryň bardygyny, şeýle hem spin-off sensor integrasiýasyny we sanly ekiz hyzmatlary hödürleýän kompaniýalar. Ol bu maksat bilen Augsburg AI önümçilik torunyň 7000 inedördül metrlik desgany kärendesine alandygyny, “CosiMo-nyň ösüş meýilnamasyny senagat hyzmatdaşlary bolan baglanyşyk awtomatlaşdyryş öýjüklerini goşmak bilen has giň gerimde giňeltdi. maşynlary ýerleşdirip, taslamalary işledip we täze AI çözgütlerini nädip birikdirmelidigini öwrenip biler. "
Karapappas, Meggittiň NCC-de dielektrik datçik görkezişiniň munuň ilkinji ädimidigini aýtdy: “Netijede, proseslerime we iş akymlarymyza gözegçilik etmek we olary ERP ulgamymyzda iýmitlendirmek isleýärin, şonuň üçin haýsy komponentleri öndürmelidigini, haýsy adamlardygyny bilýärin. zerur we haýsy materiallary sargyt etmeli.Sanly awtomatlaşdyryş ösýär. ”
“SourceBook Composites Industry” alyjy gollanmasynyň “CompositesWorld” -yň ýyllyk çap neşirine gabat gelýän onlaýn SourceBook-a hoş geldiňiz.
“Spirit AeroSystems”, Kingston, NC
Iş wagty: Maý-20-2022
