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Sensore piezoelettrico per monitoraggio di strutture

correlazione di segnaliimpedenzaOnde elastichesensore piezoelettricosistemi integrati intelligenti

Introduzione

L’invenzione si inserisce tra le metodologie per il monitoraggio dell’integrità strutturale di laminati metallici o compositi basate sulle onde elastiche. Scopo dell’invenzione è di sviluppare strutture intelligenti in grado di effettuare autonomamente test di integrità strutturale attraverso tali sistemi integrati.

Caratteristiche Tecniche

Ad oggi, esistono molti sistemi per il monitoraggio dell’integrità delle strutture (SHM – Structural Health Monitoring), alcuni dei quali accumunati dall’uso di una rete di sensori volti a rilevare anomalie nelle strutture attraverso la diagnostica delle onde elastiche. Per strutture sottili in materiale composito (applicazioni aeronautiche e aerospaziali), il monitoraggio mediante onde elastiche è limitato dagli aspetti fisici legati al materiale (anisotropia, minore energia meccanica delle onde) e ciò richiede sistemi ingombranti, pesanti, ad elevato consumo di potenza e di costi di manutenzione.

L’invenzione cerca di ovviare a tali limiti, proponendo un sensore piezoelettrico che comprende un materiale piezoelettrico tra due elementi di contatto elettrico. Almeno uno di questi contatti prevede due aree di rilevamento separate che consentono di estrarre informazioni sulla direzione di propagazione delle onde, semplificando così l’elaborazione delle informazioni. Inoltre il sensore ha, rispetto a quelli presenti sul mercato, ridotto ingombro e peso, basso consumo di potenza ed elevata affidabilità del metodo diagnostico.

Possibili Applicazioni

  • Automotive;
  • Aerospaziale;
  • Settore navale;
  • Industria petrolchimica.

Vantaggi

  • Continuità del controllo dello stato di integrità della struttura;
  • Ridotta complessità di cablaggio;
  • Riduzione tempi di ispezione;
  • Minori costi di installazione, esercizio e manutenzione;
  • Miglioramento degli standard di sicurezza delle strutture.