المنجمين يجعلون كل احتياجاتك قابلة للتحقيق
تحليل فني لأنظمة الاستشعار المتعددة لمراقبة ديناميكيات السوائل والتحكم فيها
تعد أجهزة استشعار التدفق والضغط مكونات مهمة في الأتمتة الصناعية والأجهزة الطبية وأنظمة المراقبة البيئية. توفر هذه المستشعرات تدفقات بيانات تكميلية تمكن من التوصيف الدقيق لديناميكيات الموائع في تطبيقات متنوعة. بينما تقوم أجهزة استشعار التدفق بقياس معدل حركة السوائل، تقوم أجهزة استشعار الضغط بقياس القوة التي تمارسها السوائل على محيطها. يؤدي دمج طرق الاستشعار هذه إلى إنشاء أنظمة متآزرة قادرة على اكتشاف العوائق وتحسين كفاءة الطاقة وتمكين الصيانة التنبؤية في أنظمة الموائع المعقدة. أدت التطورات الحديثة في تقنية MEMS ودمج بيانات أجهزة الاستشعار المتعددة إلى تعزيز دقة وموثوقية أنظمة القياس هذه بشكل كبير.
تعمل أجهزة استشعار التدفق على مبادئ فيزيائية متنوعة بما في ذلك النقل الحراري (قياس شدة الرياح في الأغشية الساخنة)، وقياس الضغط التفاضلي، وتأثير كوريوليس. تقوم أجهزة استشعار التدفق الحراري مثل سلسلة PLF1000 المستندة إلى MEMS بقياس تأثيرات التبريد الناتجة عن حركة السوائل لتحديد معدلات التدفق بأقل مقاومة للتدفق. تستخدم مستشعرات الضغط آليات مثل الاستشعار التضغطي أو السعوي أو البصري لتحويل الإجهاد الميكانيكي إلى إشارات كهربائية. تكتشف أجهزة الاستشعار المقاومة للضغط تغيرات المقاومة في المواد شبه الموصلة تحت الضغط، بينما تقيس المتغيرات السعوية اختلافات المسافة بين الأقطاب الكهربائية. تحقق مستشعرات الضغط ذات البنية المجهرية الناشئة حساسية استثنائية (تصل إلى 39.077 كيلو باسكال⁻¹) من خلال تصميمات مبتكرة مستوحاة من الأنظمة البيولوجية .
يتيح التنسيق بين أجهزة استشعار التدفق والضغط إمكانات مراقبة متطورة عبر الصناعات. في التطبيقات الطبية، يسمح الحصول المتزامن على معلمات الدورة الدموية بالكشف الدقيق عن انسدادات الأوعية الدموية بدقة تصل إلى 92.3% للانسدادات الصغيرة، مما يتفوق بشكل كبير على أساليب المستشعر الفردي. تستخدم الأنظمة الهيدروليكية الصناعية "أجهزة استشعار ناعمة" تعتمد على الضغط لحساب معدلات التدفق حسابيًا، مما يلغي الحاجة إلى عدادات التدفق المادية في الظروف المؤقتة. تعمل منصات الموائع الدقيقة مثل مستشعر Elveflow MFP على دمج كلا النوعين من القياسات بدون حجم ميت، مما يتيح إجراء تحليلات دقيقة للكيمياء الحيوية السريرية. تستخدم هذه الأنظمة المتكاملة عادةً خوارزميات دمج مرجحة قابلة للتكيف لدمج تدفقات البيانات لتحسين دقة القياس.
يتطلب التنفيذ الناجح الاهتمام بمواصفات المستشعر بما في ذلك نطاق القياس وزمن الاستجابة والتوافق البيئي. توفر مستشعرات التدفق مثل سلسلة PLF1000 الحد الأدنى من مقاومة التدفق الضرورية لتطبيقات الضخ منخفضة الطاقة، بينما يجب اختيار مستشعرات الضغط بناءً على توافق الوسائط ونطاقات الضغط (على سبيل المثال، 0-16 بار لتطبيقات الموائع الدقيقة). تؤثر جوانب تكييف الإشارة مثل تعويض درجة الحرارة وبروتوكولات المعايرة بشكل كبير على دقة القياس. تقوم أجهزة الاستشعار الحديثة بشكل متزايد بدمج اتصالات IO-Link لتبادل البيانات ثنائي الاتجاه، مما يسهل التكوين عن بعد وقدرات الصيانة التنبؤية. يؤدي عدم وجود أجزاء متحركة في أجهزة الاستشعار المستندة إلى MEMS إلى تعزيز الموثوقية في الوسائط الملوثة أو المسببة للتآكل.
تركز الأبحاث على تعزيز حساسية أجهزة الاستشعار ونطاقات الكشف من خلال الهندسة الهيكلية الدقيقة والتصميمات المستوحاة من الحياة الحيوية. تُظهر مستشعرات قالب ورق الصنفرة حساسية ملحوظة للضغط (اكتشاف 0.9 باسكال) مع الحفاظ على نطاقات تشغيلية واسعة تصل إلى 160 كيلو باسكال. تتيح تقنيات الركيزة المرنة نشر أجهزة الاستشعار المتوافقة على الأسطح المنحنية لإجراء القياسات الديناميكية الهوائية والهيدروديناميكية. يمثل تكامل الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات في الوقت الفعلي الحدود التالية، مع التطبيقات المحتملة في التصنيع الذكي والأنظمة الآلية المستقلة. ستعمل هذه التطورات على سد الفجوة بين القياسات المادية وتطبيقات التوأم الرقمي في أطر إنترنت الأشياء الصناعية.
اتصل شخص: Ms. Caroline Chan
الهاتف :: 13271919169
