Print Print Sänd länk Bookmark and Share

Underhållsfria trådlösa konditionsöver­vakningssystem

Den finländska industrin efterfrågar nya lösningar för uppföljning av skicket hos processern och maskiner. I projektet InterSync har VTT i intensivt samarbete med andra företag bland annat tagit fram nya energifångare som utnyttjar vibrationer. Dessa anordningar kan användas exempelvis i trådlösa givarnoder.

Industriföretagen har som mål att effektivisera sina verksamheter med trådlösa, lättmonterade och underhållsfria mätnoder. VTT:s och industrins projekt InterSync har energieffektivt producerat mätlösningar och fångat in energin till mätpunkterna från omgivningen.

Ett av forsknings- och utvecklingsobjekten i projektet är en ny energifångare som utnyttjar mekaniska vibrationer. Vibrationer är i allmänhet något man försöker slippa, men inom givarteknik kan man också dra nytta av dem. Styrelektroniken med mikroeffekt reglerar energiproduktionen och konverterar spänningen från energifångaren till en lämplig driftspänning. I typiska applikationer ger anordningen effekter på milliwattnivå. Energifångaren fungerar inom ett vidsträckt vibrationsfrekvensområde: i detta fall är driftsområdet 10–20 Hz.

De befintliga vibrationsfångarna har hittills haft ett mycket smalt vibrationsområde. Tack vare VTT:s energifångare, som har ett brett frekvensområde, fungerar givaren på ett större vibrationsområde, vilket gör det lättare att ställa in anordningen och möjliggör fler potentiella tillämpningar. Det är också möjligt att fånga energi från roterande objekt med anordningen.

Vidare har projektet tagit fram lösningar för trådlös överföring av driftseffekt till en mätnod. De första tillämpningsobjekten har varit applikationer hos de företag som deltagit i projektet.

Anordningen är trådlös, vilket gör det lättare att montera och flytta mätarsystemen och förbättrar deras pålitlighet. Även estetiska synpunkter kan tala för trådlösa lösningar. För att en givare ska kunna vara självförsörjande på energi ska den både kunna kommunicera trådlöst och fungera utan extern trådbunden energiinmatning. Något avbrott för byte eller laddning av batterier för inte heller inträffa.

Det finns olika sätt att göra en givare självförsörjande på energi. Den kan utrustas med en energifångare som omvandlar energiflöden i omgivningen till eleffekt som givaren behöver. Energikällan kan vara till exempel ljus, radiofrekventa elektromagnetiska fält, givarens egen rörelse, eller temperaturskillnader eller tidsmässiga temperaturväxlingar i omgivningen. För att aktivera energifångaren och effektivisera dess funktion kan man vid behov installera en trådlös effektsändare i givarens närhet som matar in den energi som givaren behöver. Givaren kan också förses med ett batteri som räcker under hela dess livscykel. Alteranativt kan batteriet dimensioneras så att det kan bytas ut i samband med andra underhållsåtgärder.

InterSync är ett forskningsprojekt som ingår i FIMECC Oy:s program EFFIMA. Förutom VTT ingår Uleåborgs universitet och Tammerfors tekniska universitet i forskningskonsortiet. Företagspartners i projektet är ABB Marine, Konecranes, Kone och Metso Automation.


Mer information

Vesa Pentikäinen
Forskare
+358 20 722 2458

Mer information

Vesa Pentikäinen
Forskare
+358 20 722 2458