英研制微型振動發(fā)電機(jī) 可為無線傳感器提供電力

英國南安普敦大學(xué)下屬Perpetuum公司稱其研制的振動發(fā)電裝置PMG17是一種安全且耐用的電池和硬線供電設(shè)備替代品。這種微型發(fā)電機(jī)利用精心設(shè)計的共鳴磁鐵和線圈布置將機(jī)械振動轉(zhuǎn)化為電力，從而為整個無線傳感系統(tǒng)提供動力。產(chǎn)生的電力足夠通過多種無線網(wǎng)絡(luò)為幾個低能耗無線傳感器提供電力。  

當(dāng)Perpetuum的技術(shù)經(jīng)理Steve Roberts于2005年加入南安普敦大學(xué)的這家下屬公司時，他面臨的挑戰(zhàn)是將一個“概念驗證”示范品轉(zhuǎn)化為一個可申請專利并且具有市場價值的產(chǎn)品，并且使其能夠作為無線傳感器可靠、安全且無需維護(hù)的電力來源，使用壽命至少20年。   Roberts說：“雖然我們知道振動發(fā)電機(jī)的原理已經(jīng)很多年了，而在石油行業(yè)無線傳感器方面的進(jìn)步真正給了我們開發(fā)具有市場價值產(chǎn)品的動力。停機(jī)期間的費用——如海上石油生產(chǎn)平臺——是巨大的，所以操作者們廣泛利用傳感器以確保及早（在引發(fā)故障之前）發(fā)現(xiàn)破損和潛在問題。在石油行業(yè)，一般來說，安裝一個硬線傳感器大約要花費3萬美元，所以你可以正確鑒別為什么使用無線傳感器是如此大的進(jìn)步。”   

工廠負(fù)責(zé)人利用加速表和溫度計來監(jiān)測發(fā)動機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、泵和壓縮機(jī)等設(shè)備的軸承和轉(zhuǎn)子。溫度升高或不正常的振動表明存在最終可能導(dǎo)致機(jī)器故障的缺陷。通過對機(jī)器的溫度和振動進(jìn)行監(jiān)測，工程師可以了解其狀況并預(yù)測機(jī)器故障。這樣就可以采取預(yù)防措施，如有計劃的保養(yǎng)和維修，以避免因停機(jī)而產(chǎn)生的巨大損失。   

迄今為止，大多數(shù)監(jiān)測都是通過昂貴的硬線傳感器或極少的維修人員利用手持監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行檢查來完成的。Perpetuum的振動發(fā)電裝置可以使其能夠長期對重要生產(chǎn)線或機(jī)器進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測并提高經(jīng)濟(jì)效益。   

這種微型發(fā)電機(jī)如今已經(jīng)得到了石油行業(yè)的認(rèn)可，并在幾個加油站進(jìn)行使用，包括殼牌在挪威的Nyhamna天然氣工廠，它為無線震動和溫度傳感器提供電力。據(jù)殼牌稱，在挪威的試點，無線振動和溫度監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)取得成功，開辟了無線技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)操作在全球應(yīng)用的道路。殼牌在全球有2000萬個傳感器點，它計劃在未來的10年內(nèi)都轉(zhuǎn)換為無線傳感器。