Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Huoltovapaita, langattomia kunnonvalvonta­ratkaisuja

Kotimainen teollisuus hakee prosessien ja koneiden kunnonvalvontaan uusia ratkaisuja. VTT on tuottanut InterSync-projektissa tiiviissä yhteistyössä yritysten kanssa muun muassa uudenlaisia, tärinää hyödyntäviä energiankerääjiä langattomia anturi­solmuja varten.

Teollisuuden tavoitteena on tehostaa toimintaansa langattomilla, helposti asennettavilla ja huoltovapailla mittaussolmuilla. VTT:n ja teollisuuden InterSync-hankkeessa on tuotettu energiatehokkaasti mittausratkaisuja ja kerätty energia mittauspisteisiin ympäristöstä.

Yksi hankkeen tutkimus- ja kehityskohteista on uudenlainen, mekaanista tärinää hyödyntävä energiankerääjä. Värähtelystä pyritään yleensä eroon, mutta anturitekniikassa sitä voidaan myös hyödyntää. Mikrotehoinen ohjainelektroniikka säätää energiantuottoa ja muuntaa energiankerääjältä saatavan jännitteen sopivaksi käyttöjännitteeksi. Laitteesta saatavat tehotasot ovat tyypillisissä sovelluksissa milliwattiluokkaa. Energiankerääjä toimii laajalla värähtelytaajuusalueella: tässä tapauksessa käyttöalue on 10–20 Hz.

Toistaiseksi käytössä olevat tärinäkeräimet ovat olleet hyvin kapeakaistaisia. VTT:n kehittämän laajakaistaisen energian­kerääjän ansiosta anturi toimii suuremmalla värähtelyalueella, mikä helpottaa laitteen viritystä ja laajentaa sen potentiaalisia soveltamiskohteita. Laitteella on mahdollista kerätä energiaa myös pyörivistä kohteista.

Hankkeessa on luotu myös ratkaisuja käyttötehon siirtämiseksi langattomasti mittaussolmuille. Ensimmäisinä sovelluskohteina on ollut projektissa mukana olevien yritysten sovelluksia.

Langattomuus helpottaa mittausjärjestelmien asennustöitä ja siirrettävyyttä sekä parantaa luotettavuutta. Myös esteettiset näkökohdat voivat puoltaa langattomuutta. Ollakseen energiaomavarainen anturin on pystyttävä sekä kommunikoimaan langattomasti että toimimaan ilman ulkoista langallista energiansyöttöä sekä ilman paristonvaihtojen tai akkujen lataamisen aiheuttamia katkoksia.

Anturin energiaomavaraisuus voidaan toteuttaa eri tavoin. Anturi voidaan varustaa energiakerääjällä, joka muuttaa toimintaympäristössä olevia energiavirtoja anturin tarvitse­maksi sähkötehoksi. Energianlähteenä voi olla esimerkiksi valo, radiotaajuiset sähkömagneettiset kentät, anturin oma liike tai toimintaympäristön lämpötilaero tai ajallinen lämpötilan vaihtelu. Energiakerääjän aktivoimiseksi ja sen toiminnan tehostamiseksi voidaan anturin läheisyyteen tarvittaessa asentaa langaton teholähetin syöttämään sen tarvitsema energia. Anturi voidaan myös varustaa sen elinkaaren kestävällä paristolla tai mitoittaa pariston tai akun vaihto muiden huoltotoimenpiteiden yhteyteen.

InterSync on FIMECC Oy:n EFFIMA-ohjelmaan kuuluva tutkimusprojekti. VTT:n lisäksi tutkimuskonsortioon kuuluvat Oulun yliopisto ja Tampereen teknillinen yliopisto. Yritysosapuolina ovat ABB Marine, Konecranes, Kone ja Metso Automation.


Lisätietoja

Vesa Pentikäinen
Tutkija
020 722 2458

Lisätietoja

Vesa Pentikäinen
Tutkija
020 722 2458