超聲波傳感器結構靈活 檢測危險結構裂縫

    在人和機器中有很多東西都不及動物來的感應快，在生活中也有很多東西的應用都是來源于動物。近日，在英國思克萊德大學研發(fā)了一種超聲波傳感器，應用廣泛。

　　英國思克萊德大學（UniversityofStrathclyde）的研究人員從蝙蝠的世界中得到了靈感，開發(fā)出一種超聲波傳感器，可在飛機引擎、石油與天然氣管線以及核電廠等結構中檢測到危險的裂縫。
　　這種裝置就像壓電傳感器一樣，可辨識具有不同超聲波頻率的結構缺陷，而且克服了具有剛性結構的類似裝置限制。
　　思克萊德大學開發(fā)的傳感器具有更靈活的結構，它根據(jù)一種在數(shù)學中稱為“碎形幾何”（fractal）的自然現(xiàn)象。這些不規(guī)則的形狀不斷重復出現(xiàn)，形成像雪花、蕨類植物和花椰菜般的物體，使其結構變得比實際上更復雜。相同的概念也發(fā)生在蝙蝠、海豚、蟑螂和飛蛾等動物昆蟲的聽覺系統(tǒng)。
　　參與這項研究計劃的思克萊德大學數(shù)學和統(tǒng)計系教授TonyMulholland表示：“碎形與聲波的特點是在一定長度范圍內具有幾何特征。然而，人為的傳感器則具有非常規(guī)律的幾何，就像棋盤一樣，但這限制了我們利用這項技術查找攸關安全的結構裂縫與缺陷的能力?！?BR>　　“傳感器仍采用這樣的方式制造有其歷史因素：它們通常是某位工程師以刀鋸切割，并以傳統(tǒng)的制造方式生產。如今，隨著3D打印、智能制造與激光技術崛起，我們所設計的傳感器越來越可行了。”
　　“我們知道如果能傳送復雜且具有多種頻率的聲波，就能夠模擬大自然的方式。如果在核電廠或石油管線中存在缺陷，我們就能在早期階段檢測到各種大大小小的結構裂縫?！?BR>　　“這種裝置不僅可以提高安全性，還節(jié)省了大量的資金；盡早檢測到問題，表示不用經(jīng)常進行檢查。這是業(yè)界告訴我們需求而我們如今找到了答案?！?BR>　　Dr.Mulholland與思克萊德大學超音波工程學中心研究生EbrahemAlgehyne共同進行這項研究。