Revista >> Iunie 2020 [Nr. 225] >> Cercetare & Invatamant superior

ICPE-CA dezvoltă microfire feromagnetice cu multiple utilizări în industrie

Dr. ing. Eugen Manta, sef laborator Materiale Magnetice ICPE-CA

23 Iunie 2020

Senzorii de câmp magnetic pot fi utilizați, de exemplu, în scopuri de navigare pentru determinarea poziției, înlocuind, în unele cazuri, busolele. O altă posibilă aplicație a senzorilor magnetici este în unitățile de măsură inerțiale, unde pot fi folosiți ca senzori inerțiali, împreună cu un accelerometru și giroscoape.

În timp ce alți senzori pot fi sensibili la câmpurile magnetice perturbatoare, senzorii bazați pe microfirele feromagnetice pot fi utilizați pentru monitorizarea câmpurilor magnetice perturbatoare care apar, de exemplu, din surse electrice, dispozitive electrice/electronice și cabluri electrice plasate pe plăcile de comandă. Aceste date de ieșire pot fi utilizate, în consecință, pentru a compensa câmpurile magnetice perturbatoare menționate.

Senzorii bazați pe microfire feromagnetice pot fi utilizați ca senzori de temperatură, de exemplu, pentru monitorizarea mediului ambiant sau pentru măsurători meteorologice. De asemenea, acest tip de senzori nu necesită compensarea dependenței de temperatură, fapt ce reprezintă un avantaj față de alte tipuri de senzori caracterizați prin sensibilitate încrucișată și la care dependența de temperatură nu este neglijabilă.

O altă aplicație a microfirelor magnetice o constituie senzorii de tensiune care oferă perspective promițătoare pentru monitorizarea construcției avioanelor și monitorizarea integrității structurii. De asemenea, sarcina operațională (încărcarea masică) poate fi monitorizată cu acest tip de senzori care se pot aplica și în testarea la oboseală sau în detectarea fisurilor. Senzorii de tensiune pe bază de microfire magnetice pot fi absolut fără contact, ceea ce, coroborat cu dimensiunile reduse ale microfirelor, oferă posibilitatea integrării lor direct în material, fără a cauza deteriorări structurale sau fără a afecta negativ caracteristicile materialelor.

Toate vehiculele şi mijloacele de transport moderne utilizează o mare varietate de senzori şi traductoare. Funcţionarea tuturor instrumentelor medicale se bazează pe senzori şi traductoare. Industria utilizează, de asemenea, tot mai mulţi traductori pentru monitorizarea şi controlul liniilor de producţie. Prin urmare, tehnologia de detectare a fost dezvoltată de nevoile crescânde de a îmbunătăţi sensibilitatea, stabilitatea, fiabilitatea şi scăderea costurilor. În acest scop, am propus să dezvoltăm noi dispozitive de senzori care utilizează microfire magnetice moi, ca element de detectare.

Alături de numeroasele avantaje, totuși, există o limitare - senzorii pot fi utilizați doar în interiorul materialelor nemagnetice.

În ultimul an, echipa de cercetare a INCDIE ICPE-CA a obţinut un model experimental de senzor pe bază de microfire feromagnetice cu temperatură Curie scăzută ce are în componenţă un ansamblu de trei bobine de dimensiuni reduse. Configuraţia sistemului permite realizarea unui senzor cu dimensiuni reduse care poate fi încorporat în mai multe forme, în funcţie de aplicaţia dorită.

Testările preliminare s-au realizat utilizând un banc de încercare cu circuite electrice, aşa cum este prezentat în figura 2.

În perioada următoare, echipa de cercetare se va concentra pe miniaturizarea senzorului şi reproiectarea acestuia pentru a putea fi transferat în industrie. La nivelul Institutului Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrică ICPE-CA există posibilitatea derulării unui contract de cercetare de tip C în cadrul proiectului POC G – „Dezvoltarea capitalului intelectual prin transfer de cunostinţe în domeniul materialelor avansate – Impact asupra creşterii productivităţii muncii şi volumului producţiei în intreprinderi”. Acest contract de cercetare va permite unei societăţi interesate să poată realiza transferul tehnologic la un cost rezonabil, care poate fi negociat. Pentru mai multe date, persoanele interesate pot vizualiza atât pagina de web a institutului, www.icpe-ca.ro, cât şi pagina de web a proiectului https://proiect-phoenix.ro/.