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AIUTI DI TECNOLOGIA DEI SENSORI PER ESTRARRE POTERE DAL MARE

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turbine idrocinetiche per generare energia «verde» proveniente dal moto del mare

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Dedicato a sviluppare le turbine idrocinetiche innovarici per generare l'energia «verde» proveniente dal moto del mare, l'energia mareomotrice irlandese della società limitata (telefono) recentemente ha avuta una necessità urgente di un modo di esattamente di misurazione del potere prodotto dai suoi prototipi del scala-modello. L'attrezzatura da tecnologia dei sensori ha fornito una soluzione conveniente e credibile in cui altri metodi erano venuto a mancare.

Il telefono è stato stabilito nel 2008 da Marine Scientist, da David Baird e dall'ingegnere civile, John Lambe, che ha rend contoere che la domanda crescente delle fonti di energia rinnovabili ha significato che ci sarebbe il buon mercato per le turbine idrocinetiche marine efficienti e redditizie. Hanno risolto riunire la loro competenza per sviluppare i prodotti adatti, facendo uso di un approccio basso – invece dei carri armati costosi di rimorchio per prova del prototipo, il telefono userebbe le sue risorse attuali, compreso le barche e gli attracchi e collauderebbe le loro turbine del prototipo nelle condizioni di gestione reali nel mare aperto.

Quando è venuto a misurare il potere prodotto dalle turbine, tuttavia, il telefono ha trovato che ha avuto un problema. Per calcolare il potere, ha dovuto potere da misurare sia la velocità di rotazione dell'asse della turbina che la coppia di torsione che è trasmessa dall'asse. Mentre la misura della velocità era diretta, misurare la coppia di torsione ha presentato esattamente piuttosto più di una sfida.

Inizialmente, la società ha usato un sistema di frenatura di de Prony per la misura di coppia di torsione. Ciò essenzialmente conta sulla misurazione della forza prodotta in una banda di attrito intorno all'asse. Purtroppo, questo sistema, mentre semplice, era ingombrante funzionare con e, inoltre, le sue numerose fonti di errore inerenti hanno significato che il telefono non poteva raggiungere il livello richiesto di accuratezza nelle sue misure.

Una migliore soluzione ha provato evasivo, tuttavia, specialmente poichè il sistema di misurazione di coppia di torsione avrebbe dovuto funzionare in un ambiente marino bagnato e salato. Infine, dopo la ricerca del mercato un prodotto redditizio che avrebbe soddisfatto le sue esigenze, il telefono ha trovato la serie RWT410/420 di sensori di coppia rotatori di TorqSense da tecnologia dei sensori.

Questi sensori innovatori sono disponibili in tre dimensioni corporee differenti e sei dimensioni differenti dell'asse, riguardanti le misure di coppia di torsione da 1 nanometro a 13.000 nanometro, che lo hanno reso facile affinchè il telefono scelgano un sensore che ha soddisfatto esattamente le sue richieste.

Come tutti sensori nella gamma di TorqSense, la serie RWT410/420 usa la tecnologia di percezione novella che dipende per la sua operazione dai trasduttori dell'onda acustica di superficie (SEGA). Questi trasduttori comprendono due elettrodi sottili del metallo, sotto forma «di dita» di collegamento, su un substrato piezoelettrico quale quarzo. Quando un segnale di rf della frequenza corretta si applica al trasduttore, le onde acustiche di superficie sono installate ed il trasduttore si comporta come circuito sonoro.

La caratteristica essenziale, tuttavia, è che se il substrato è deformato, i cambiamenti di frequenza di risonanza. Quando il trasduttore è attaccato ad un albero motore, la deformazione del substrato e quindi il cambiamento nella frequenza di risonanza è collegata con la coppia di torsione applicata all'asse. Cioè il trasduttore, in effetti, si trasforma in in un estensimetro frequenza-dipendente.

Poiché i trasduttori funzionano alle radiofrequenze, è facile da accoppiare i segnali a loro senza fili. Quindi, i sensori di TorqSense che comprendono la tecnologia del trasduttore della SEGA possono essere utilizzati sugli alberi rotanti e possono fornire continuamente i dati senza l'esigenza delle spazzole e dei collettori ad anello inerentemente inaffidabili che sono trovati spesso nei sistemi di misura tradizionali di coppia di torsione.

Oltre a coppia di torsione esattamente di misurazione dell'asse, i sensori inoltre misurano la velocità di rotazione e, combinando questi due valori misurati internamente, possono produrre un'uscita che direttamente indica il potere dell'asse, che era esattamente che cosa era necessario nell'applicazione del telefono. I sensori di TorqSense inoltre caratterizzano la costruzione sigillata robusta, permettendoli di funzionare attendibilmente in marinaio ed in altri ambienti provocatori.

Nell'applicazione del telefono, il sensore RWT410/420 è utilizzato insieme con il pacchetto di programmi del TorqView della tecnologia dei sensori. Ciò funziona su un PC del computer portatile che è preso a bordo della barca quando le turbine idrocinetiche del scala-modello stanno collaudande e fornisce una lettura in tempo reale diretta del potere prodotto dalla turbina. Del software i dati di ceppi anche dal sensore in moda da potere analizzare questo più ulteriormente dopo che la prova è stata completata.

«Ora stiamo utilizzando il sensore di TorqSense per oltre due anni,» ha detto David Baird il telefono, «e sta provando assolutamente inestimabile nel nostro lavoro. È di facile impiego, è affidabile e consegna coerente i risultati accurati che stanno svolgendo un ruolo chiave nell'aiuto noi migliorare la progettazione delle nostre turbine idrocinetiche. In breve, è un prodotto particolarmente utile e non ho esitazione nella raccomandazione.»