http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 18:11:27 來源:科學時報

英國研製的微型振動發電機能夠在世界上最惡劣的環境中無故障地提供電力。
英(ying)國(guo)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)已(yi)經(jing)為(wei)一(yi)種(zhong)新(xin)穎(ying)的(de)微(wei)型(xing)發(fa)電(dian)機(ji)申(shen)請(qing)了(le)專(zhuan)利(li)並(bing)正(zheng)在(zai)生(sheng)產(chan)評(ping)估(gu)樣(yang)品(pin)。這(zhe)種(zhong)簡(jian)單(dan)的(de)振(zhen)動(dong)發(fa)電(dian)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)代(dai)替(ti)電(dian)池(chi)或(huo)硬(ying)線(xian)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)設(she)備(bei),從而為數以百萬計用在石油和天然氣行業的無線傳感器提供電力,提高可靠性並最終節省數百萬美元。
英國南安普敦大學下屬Perpetuum公司稱其研製的振動發電裝置PMG17是(shi)一(yi)種(zhong)安(an)全(quan)且(qie)耐(nai)用(yong)的(de)電(dian)池(chi)和(he)硬(ying)線(xian)供(gong)電(dian)設(she)備(bei)替(ti)代(dai)品(pin)。這(zhe)種(zhong)微(wei)型(xing)發(fa)電(dian)機(ji)利(li)用(yong)精(jing)心(xin)設(she)計(ji)的(de)共(gong)鳴(ming)磁(ci)鐵(tie)和(he)線(xian)圈(quan)布(bu)置(zhi)將(jiang)機(ji)械(xie)振(zhen)動(dong)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)力(li),從(cong)而(er)為(wei)整(zheng)個(ge)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)動(dong)力(li)。產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)力(li)足(zu)夠(gou)通(tong)過(guo)多(duo)種(zhong)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)為(wei)幾(ji)個(ge)低(di)能(neng)耗(hao)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)提(ti)供(gong)電(dian)力(li)。
當Perpetuum的技術經理Steve Roberts於2005年加入南安普敦大學的這家下屬公司時,他麵臨的挑戰是將一個“概念驗證”示範品轉化為一個可申請專利並且具有市場價值的產品,並且使其能夠作為無線傳感器可靠、安全且無需維護的電力來源,使用壽命至少20年。
Roberts說:“雖sui然ran我wo們men知zhi道dao振zhen動dong發fa電dian機ji的de原yuan理li已yi經jing很hen多duo年nian了le,而er在zai石shi油you行xing業ye無wu線xian傳chuan感gan器qi方fang麵mian的de進jin步bu真zhen正zheng給gei了le我wo們men開kai發fa具ju有you市shi場chang價jia值zhi產chan品pin的de動dong力li。停ting機ji期qi間jian的de費fei用yong——如海上石油生產平台——是巨大的,所以操作者們廣泛利用傳感器以確保及早(在引發故障之前)發現破損和潛在問題。在石油行業,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麼使用無線傳感器是如此大的進步。”
工廠負責人利用加速表和溫度計來監測發動機、鼓風機、泵beng和he壓ya縮suo機ji等deng設she備bei的de軸zhou承cheng和he轉zhuan子zi。溫wen度du升sheng高gao或huo不bu正zheng常chang的de振zhen動dong表biao明ming存cun在zai最zui終zhong可ke能neng導dao致zhi機ji器qi故gu障zhang的de缺que陷xian。通tong過guo對dui機ji器qi的de溫wen度du和he振zhen動dong進jin行xing監jian測ce,工gong程cheng師shi可ke以yi了le解jie其qi狀zhuang況kuang並bing預yu測ce機ji器qi故gu障zhang。這zhe樣yang就jiu可ke以yi采cai取qu預yu防fang措cuo施shi,如ru有you計ji劃hua的de保bao養yang和he維wei修xiu,以yi避bi免mian因yin停ting機ji而er產chan生sheng的de巨ju大da損sun失shi。
迄今為止,大多數監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測設備進行檢查來完成的。Perpetuum的振動發電裝置可以使其能夠長期對重要生產線或機器進行持續的監測並提高經濟效益。
這種微型發電機如今已經得到了石油行業的認可,並在幾個加油站進行使用,包括殼牌在挪威的Nyhamnatianranqigongchang,taweiwuxianzhendonghewenduchuanganqitigongdianli。jukepaicheng,zainuoweideshidian,wuxianzhendonghewendujiancexitongyijingqudechenggong,kaipilewuxianjishuzuoweibiaozhuncaozuozaiquanqiuyingyongdedaolu。kepaizaiquanqiuyou2000萬個傳感器點,它計劃在未來的10年內都轉換為無線傳感器。