英研制微型振动发电机可为无线传感器提供电力

英国研制的微型振动发电机能够在世界上最恶劣的环境中无故障地提供电力。　　英国的工程师们已经为一种新颖的微型发电机申请了专利并正在生产评估样品。这种简单的振动发电装置可以代替电池或硬线电力供应设备，从而为数以百万计用在石油和天然气行业的无线传感器提供电力，提高可靠性并最终节省数百万美元。　　英国南安普敦大学下属Perpetuum公司称其研制的振动发电装置PMG17是一种安全且耐用的电池和硬线供电设备替代品。这种微型发电机利用精心设计的共鸣磁铁和线圈布置将机械振动转化为电力，从而为整个无线传感系统提供动力。产生的电力足够通过多种无线网络为几个低能耗无线传感器提供电力。　　当Perpetuum的技术经理Steve Roberts于2005年加入南安普敦大学的这家下属公司时，他面临的挑战是将一个“概念验证”示范品转化为一个可申请专利并且具有市场价值的产品，并且使其能够作为无线传感器可靠、安全且无需维护的电力来源，使用寿命至少20年。　　Roberts说：“虽然我们知道振动发电机的原理已经很多年了，而在石油行业无线传感器方面的进步真正给了我们开发具有市场价值产品的动力。停机期间的费用——如海上石油生产平台——是巨大的，所以操作者们广泛利用传感器以确保及早(在引发故障之前)发现破损和潜在问题。在石油行业，一般来说，安装一个硬线传感器大约要花费3万美元，所以你可以正确鉴别为什么使用无线传感器是如此大的进步。”　　工厂负责人利用加速表和温度计来监测发动机、鼓风机、泵和压缩机等设备的轴承和转子。温度升高或不正常的振动表明存在最终可能导致机器故障的缺陷。通过对机器的温度和振动进行监测，工程师可以了解其状况并预测机器故障。这样就可以采取预防措施，如有计划的保养和维修，以避免因停机而产生的巨大损失。　　迄今为止，大多数监测都是通过昂贵的硬线传感器或极少的维修人员利用手持监测设备进行检查来完成的。Perpetuum的振动发电装置可以使其能够长期对重要生产线或机器进行持续的监测并提高经济效益。　　这种微型发电机如今已经得到了石油行业的认可，并在几个加油站进行使用，包括壳牌在挪威的Nyhamna天然气工厂，它为无线震动和温度传感器提供电力。据壳牌称，在挪威的试点，无线振动和温度监测系统已经取得成功，开辟了无线技术作为标准操作在全球应用的道路。壳牌在全球有2000万个传感器点，它计划在未来的10年内都转换为无线传感器。