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2018年度ASNT创新研究奖:改善结构健康监测的磁致伸缩传感器
发布:kittyll   时间:2019/1/21 15:21:04   阅读:471 
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来自美国西南研究院的工程师兼传感器系统和无损评估技术专家Sergey Vinogradov博士正手持改进后的磁致伸缩换能器(MsT)设备。圆形硬壳MsT一般夹紧在管道和其他金属和非金属结构上,可在各种环境下使用。它可以检测材料的缺陷、腐蚀和可能出现的断裂、裂纹和泄漏的区域等。图片来源:美国西南研究院
 
美国西南研究院(Southwest Research Institute)获得专利的磁致伸缩传感器(MsT)拥有强大的新功能,能够承受极端温度,自动调整频率,并集成了强力磁铁。该紧凑型磁致伸缩传感器能更准确地检测石油、天然气和化工行业中的金属和非金属结构,例如管道、储罐和锚杆中的潜在问题。
 
“MsT系统提供了更高水平的信号强度,这种用户友好型的技术可以更精确地定位结构问题”,这项改进传感器计划的带头人Sergey Vinogradov博士说道:“它是一种非??煽?、先进、耐用的传感器,几乎可以在任何地方安装,从海底到开放空间等”。
 
圆形硬壳MsT夹在管道和其他结构周围,可在半英寸到70英寸的范围内使用。它可以检测材料缺陷、腐蚀以及存在裂纹和泄漏风险的区域。MsT只有1.1英寸宽,一般情况下只需要使用很少的剪切波耦合剂(剪切波耦合剂是一种有助于能量传输的凝胶),如果能实现干耦合,也就意味着这时候不需要使用耦合剂,则所需的夹紧力更小。
 
MsT可以永久安装在结构上,以提供持续监控。电池供电的集线器收集并无线传输来自传感器的数据,并可立即连接到多个传感器。集线器可以编程自动改变传感器的频率,以满足行业内某些要求使用至少两个频率测试结构的安全标准。
 

人性化的MsT能够自动调整频率,检测结构,减少人为误差。MsT只有1.1英寸宽,可以挤进狭小的区域。MsT现在还可以分段扫描结构,以提供更精确和彻底的检测。图片来源:美国西南研究院
 
MsT结构紧凑,易于安装,使用也更方便。有了这种改进的传感器,操作者不需要通过改变硬件来改变频率。这个功能是自动化的,可以减少人为错误。当传感器需要每天安装在多个难以触及的位置时,这个功能显得尤其有用。
 
高温会加速金属结构的腐蚀。因此,MsT的设计可以承受500摄氏度(932华氏度)的高温。它可以安装在非常热的结构上,也可以承受显著低于冰点的温度。
 
此外,传感器现在还可以分段扫描结构以提供更彻底的检查。MsT通过翻转内置开关,简化了从横向导波到纵向导波这一原本非常耗时的检测任务。纵波对于埋地管道的检测是最为理想的,横波对于检测充满流体的结构则是更好的选择。
 
 
美国无损检测学会(ASNT)针对MsT的发展进步授予了Vinogradov博士2018年度创新研究奖(the 2018 Research Recognition for Innovation Award)。该奖项主要用于表彰在无损评估和测试研究方面做出杰出贡献的优秀科研人员。
 
来源:美国西南研究院
译者:Vince
译自:phys.org

 
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