Sensor gera sua própria energia para monitorar indústrias
Sistemas de ar comprimido não estão apenas em postos de gasolina para que você calibre os pneus do seu carro. Eles estão presentes em virtualmente todas as indústrias, existindo i
nclusive linhas de produção inteiramente pneumáticas, funcionando com base na pressão do ar.
Sensores de pressão
É claro que ocorrem vazamentos, que fazem a pressão do ar cair, podendo até mesmo interromper a produção na indústria até que o problema seja sanado. Para minimizar essas falhas, são utilizados sensores de pressão que monitoram constantemente a pressão do ar, apontando qualquer queda brusca que possa indicar o surgimento de um vazamento.
Embora funcionem bem, esses sensores de pressão poderiam ser melhores. Eles utilizam baterias, que precisam ser checadas constantemente, ou são ligados por fiações que introduzem incertezas e riscos adicionais ao próprio monitoramento de segurança. Isso sem contar os locais onde seria adequado que a pressão do ar fosse monitorada, mas que é impossível instalar um sensor lá.
Linhas de produção pneumáticas
Agora, pesquisadores do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, criaram uma nova tecnologia que permite a fabricação de uma categoria inteiramente nova de sensores de baixa manutenção e energeticamente autônomos.
"Nosso sistema é eminentemente adequado para sensores em plantas pneumáticas, na medida que podemos converter a energia cinética do ar ou da água em eletricidade," explica o engenheiro Israel Ramirez.
Transdutor de energia fluídica
"O transdutor de energia fluídica gera eletricidade na faixa dos microwatts ou miliwatts. Isto é suficiente para abastecer os sensores de operação cíclica com energia suficiente para que eles leiam e transmitam os dados relevantes," diz Ramirez.
A conversão fluido-eletricidade ocorre no interior de um compartimento fechado, através do qual o fluido é injetado em trajeto similar ao do sangue passando pelo coração.
O chamado efeito Coandã faz com que o fluxo constante de fluido oscile. A oscilação produz uma flutuação periódica de pressão nas placas de retorno, que são acopladas a pequenos blocos de cerâmica piezoelétrica. A variação da pressão sobre a piezocerâmica faz com que ela gere a eletricidade necessária ao funcionamento do sensor de pressão.
A nova técnica pode ser utilizada em qualquer sistema no qual um fluido - ar, água ou qualquer gás - passe por uma geometria fixa. Outra grande vantagem é a eliminação total de partes móveis no monitoramento da pressão.
Sistemas de ar comprimido
Sistemas de ar comprimido não estão apenas em postos de gasolina para que você calibre os pneus do seu carro. Eles estão presentes em virtualmente todas as indústrias, existindo i
nclusive linhas de produção inteiramente pneumáticas, funcionando com base na pressão do ar.Sensores de pressão
É claro que ocorrem vazamentos, que fazem a pressão do ar cair, podendo até mesmo interromper a produção na indústria até que o problema seja sanado. Para minimizar essas falhas, são utilizados sensores de pressão que monitoram constantemente a pressão do ar, apontando qualquer queda brusca que possa indicar o surgimento de um vazamento.
Embora funcionem bem, esses sensores de pressão poderiam ser melhores. Eles utilizam baterias, que precisam ser checadas constantemente, ou são ligados por fiações que introduzem incertezas e riscos adicionais ao próprio monitoramento de segurança. Isso sem contar os locais onde seria adequado que a pressão do ar fosse monitorada, mas que é impossível instalar um sensor lá.
Linhas de produção pneumáticas
Agora, pesquisadores do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, criaram uma nova tecnologia que permite a fabricação de uma categoria inteiramente nova de sensores de baixa manutenção e energeticamente autônomos.
"Nosso sistema é eminentemente adequado para sensores em plantas pneumáticas, na medida que podemos converter a energia cinética do ar ou da água em eletricidade," explica o engenheiro Israel Ramirez.
Transdutor de energia fluídica
"O transdutor de energia fluídica gera eletricidade na faixa dos microwatts ou miliwatts. Isto é suficiente para abastecer os sensores de operação cíclica com energia suficiente para que eles leiam e transmitam os dados relevantes," diz Ramirez.
A conversão fluido-eletricidade ocorre no interior de um compartimento fechado, através do qual o fluido é injetado em trajeto similar ao do sangue passando pelo coração.
O chamado efeito Coandã faz com que o fluxo constante de fluido oscile. A oscilação produz uma flutuação periódica de pressão nas placas de retorno, que são acopladas a pequenos blocos de cerâmica piezoelétrica. A variação da pressão sobre a piezocerâmica faz com que ela gere a eletricidade necessária ao funcionamento do sensor de pressão.
A nova técnica pode ser utilizada em qualquer sistema no qual um fluido - ar, água ou qualquer gás - passe por uma geometria fixa. Outra grande vantagem é a eliminação total de partes móveis no monitoramento da pressão.
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