VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В современном мире наука постоянно развивается, что обусловлено необходимостью внедрения новых, более совершенных приборов, механизмов, материалов в различных областях народного хозяйства и промышленности. В гражданском строительстве, совершенствование технологий выходит на такой высокий уровень, что время возведения объектов достигает рекордных сроков, что иногда ставит под сомнение их качество [1,2]. Оценить насколько возводимые здания соответствуют установленным стандартам, помогают различного типа датчики-сенсоры [3].

В данной статье рассматриваются волоконно-оптические и сегнетоэлектрические датчики деформации с позиции сравнительных характеристик и возможность их применения в сфере эксплуатации спортивного оборудования

Актуальность и практическая значимость обзора датчиков обусловлена возможностью обнаружения целого ряда критически важных для безопасности задач при эксплуатации оборудования на спортивных объектах. Решение этих проблем имеет приоритетное значение не только для спортивной индустрии, но и для электронной промышленности, химической промышленности, нефтегазовой промышленности, экологии, медицины, военных технологий.

При этом экспериментально установлено, что существующие в настоящее время волоконно-оптические датчики деформации уступают место интегрально-оптическим датчикам и сегнетоэлектрическим датчикам деформации, которые в дальнейшем будут играть важнейшую роль в таких областях как архитектура, градостроительство, транспорт, инженерные коммуникации, топливно-энергетический комплекс, химическая промышленность.

К современным датчикам предъявляются следующие основные требования: высокие качественные характеристики: чувствительность, точность, линейность, воспроизводимость показаний, скорость отклика, взаимозаменяемость, отсутствие гистерезиса и большое отношение сигнал-шум; высокая надежность: длительный срок службы, устойчивость к внешней среде, безотказность в работе; технологичность: малые габариты и масса, простота конструкции, интегральное исполнение, низкая себестоимость.

В итоге рассмотрения оптоволоконных и сегнетоэлектрических датчиков динамической деформации, можно предположить, что дальнейшее развитие технологий диагноза напряженного и ненапряженного состояния конструкций, останется за сегнетоэлектрическими датчиками деформации, так как на основании информационно-измерительной системы был выполнен диагноз конструкций как по собственным частотам (диагностика повреждений в области упругой пластичности и трещинообразования), так и по области нелинейных деформационных колебаний (ранняя диагностика стареющих конструкций). Таким образом можно с уверенностью сказать, что сенсорные технологии и в дальнейшем будут играть важнейшую роль в таких областях как, архитектура, градостроительство, транспорт, инженерные коммуникации, топливно-энергетический комплекс, химическая промышленность.

Применение сенсоров для диагностики спортивных сооружений и оборудования, наиболее достоверно демонстрируют состояние конструкции. Отличительной особенностью диагностики сенсорами от других методов оценки конструкций, являются их малые размеры и широкий частотный диапазон измерения. Применение сегнетоэлектрических датчиков, позволяет провести диагностику на ранней стадии не только отдельных частей, но и целостной конструкции спортивного сооружения и оборудования в режиме эксплуатации. Диагностирование повреждения объекта позволяет своевременно принимать соответствующие меры и повысит степень обеспечения безопасности спортивных объектов и оборудования для эксплуатации [4].

Список литературы

1. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2 ч. / Н.А. Махутов. – Новосибирск: Наука, 2005.

2. Проблемы прикладной механики, динамики и прочности машин: Сб. статей /Под ред. В.А. Светлицкого, О.С. Нарайкина. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 320 с.

3. Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Муравьев В.В. Акустико-эмиссионная диагностика конструкций. – М. : Радио и Связь. 2000.- 280 с.

4. Саулина Е.В. Применения сенсоров для диагностики спортивных сооружений и оборудования в процессе эксплуатации /В сб. науч. материалов ХХХIV Российская научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Физическая культура, спорт и туризм в высшем профессиональном образовании» Т. 1, Ростов -на-Дону: КГУФКСТ 25апреля 2013,С.-151-154

3