محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية المستخدمة لمحركات الطيران الفضائية

وفي الوقت الحاضر الجيل الجديد يتم تثبيت محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية على الأجهزة المختلفة بهدوء لاكتشاف الإشارات التي يحتاجها الناس. في التطبيقات المستقبلية، سيتم دمج محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية مع تكنولوجيا المعلومات وتقنيات المواد الجديدة، وسوف تظهر محولات طاقة بالموجات فوق الصوتية أكثر ذكاءً وعالية الحساسية. سيتم إجراء الكشف الخالي من التآكل عن كائنات الكشف باستخدام الوسائط الصوتية. أداء الكشف لا يتأثر مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية المثبت على الحائط بأي ظروف بيئية، بما في ذلك السخام والمطر.

فيما يتعلق بمحركات الطيران الفضائية، فإن توربينات الغاز لتوليد الطاقة، ومعدات البتروكيماويات، ومحركات الاحتراق الداخلي، وغيرها من المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة تتمتع بظروف عمل سيئة.محولات طاقة عداد الغاز بالموجات فوق الصوتية للإجهاد الحراري، وإجهاد التلامس، وتآكل الأكسدة، وما إلى ذلك. يتم استخدام بيئات درجة الحرارة العالية والضغط العالي في مستشعر تدفق الغاز ذو درجة الحرارة العالية. تتعرض بسبب الكسر الزاحف للجدار الداخلي للمحرك، مما قد يسبب حوادث طيران خطيرة. في الوقت الحاضر، تتجاوز درجة حرارة ما قبل التوربينات لمحركات الطائرات السائدة 1700 درجة مئوية وتزيد السرعة عن 20000 دورة/دقيقة. وصلت درجة حرارة الغاز الأولية لتوربينات الغاز أيضًا إلى 1600 درجة مئوية. تعاني المعدات البتروكيماوية أيضًا من ارتفاع درجات الحرارة والضغوط وتآكل محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية المحمولة مثل الكربنة. 

من أجل تقييم المحرك الهوائي للمواد المكونة ذات درجة الحرارة العالية، يقوم محول الطاقة الخارجي لمقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية بتطوير مكونات جديدة ذات درجة حرارة عالية والتحقق من صحة نموذج الحساب، فمن الضروري قياس بعض معلمات مكوناته الداخلية مثل الإجهاد ودرجة حرارة السطح وتدفق الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، من أجل متطلبات الإدارة الصحية والذكاء للمحرك، أثناء عملية عمل محرك الطائرة، يجب مراقبة المكونات الداخلية لمحولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية لمقياس الحرارة في الوقت الفعلي. بمجرد وصول مكونات أو هياكل معينة إلى شروط الصيانة أو الخردة، فإنها تحتاج إلى الإصلاح في الوقت المناسب. استبدال لتقليل احتمالية الطيران. المناطق ذات درجات الحرارة العالية من توربينات الغاز، ومحركات الاحتراق الداخلي، والمعدات البتروكيماوية أما بالنسبة للمكونات الجديدة تحتاج إلى تطوير. في الوقت نفسه، بعض المعلمات مثل الضغط، ودرجة حرارة الجدار، وتدفق الحرارة، وما إلى ذلك، هي المكونات أو الهياكل في المناطق ذات درجة الحرارة المرتفعة التي تحتاج إلى مراقبة. يبلغ سمك محولات الطاقة ذات الأغشية الرقيقة بضع مئات من النانومترات إلى عدة عشرات من الميكرومترات فقط. 

إنها سهلة التصنيع، وهي مناسبة للتصنيع المتكامل الهيكلي والإدراكي. لا يتداخل مع هيكل القياس لمحول مقياس الجريان ذو درجة الحرارة العالية. يمكن تطبيقه مباشرة على سطح المكونات دون التأثير على البيئة الداخلية للمعدات. لقياس درجة حرارة السطح، والإجهاد، وتدفق الحرارة، وما إلى ذلك، فإن المكونات هي مناطق ذات درجة حرارة عالية داخل المحركات الهوائية، وتوربينات الغاز، ومحركات الاحتراق الداخلي، والمعدات البتروكيماوية. في السنوات الأخيرة، حظيت محولات الطاقة ذات الأغشية الرقيقة باهتمام كبير في البلدان المتقدمة. أجرى محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية المثبت بالخارج سلسلة من الأبحاث الأساسية وعمليات التحقق من التطبيقات لاختبار محرك الهواء. ومع ذلك، لا يزال هناك بعض البعد عن التطبيق الفعلي للمشروع. لا يزال هناك العديد من المشاكل التقنية التي يتعين حلها.