Parafusos inteligentes informam pela internet se perderem o aperto
Mecnica
Redação do Site Inovação Tecnológica – 20/05/2022
O parafuso retira energia do ambiente para transmitir seus dados de forma contnua ou programada.
[Imagem: Fraunhofer CCIT]
Parafusos que perdem o aperto
As conexes mantidas por parafusos em infraestruturas crticas esto expostas a grandes tenses, o que exige uma inspeo atenciosa e regular.
Para facilitar esse trabalho e melhorar a confiabilidade dessas estruturas, pesquisadores do Centro de Tecnologias Cognitivas para a Internet (CCIT), na Alemanha, desenvolveram uma tecnologia que permite que a estabilidade das conexes aparafusadas seja verificada a qualquer momento por monitoramento remoto.
A soluo foi batizada de “Conexo de Parafuso Inteligente”, mas a “inteligncia” est na realidade na humilde arruela, o pequeno anel achatado que fica entre a cabea do parafuso ou a porca e a superfcie do material que est sendo preso.
A arruela equipada com um filme fino piezorresistivo e trs sensores equidistantes, que registram a presso, a fora com que o parafuso foi apertado – qualquer alterao na fora altera a resistncia eltrica no filme piezorresistivo.
Durante a instalao, cada conjunto parafuso/arruela, bem com o mdulo de rdio miniaturizado, tipo internet das coisas, colocado em uma caixa de programao blindada, que recebe uma identificao individual por meio de uma etiqueta RFID criptografada. ” assim que evitamos que criminosos ou hackers sabotem o sistema. A equipe tcnica que monitora uma turbina elica, por exemplo, pode realmente confiar nos dados,” explicou Peter Spies, gerente do projeto.
Mdulos do sistema, que j est pronto para ir ao mercado.
[Imagem: Fraunhofer CCIT]
Internet dos parafusos
Para evitar a necessidade de troca de baterias, o sistema opera de acordo com o princpio de colheita de energia, que envolve o uso de calor, luz ou mesmo vibraes para gerar eletricidade. No sistema de teste, um nanogerador termoeltrico gera eletricidade a partir das diminutas diferenas de temperatura entre a cabea do parafuso e o ambiente.
Os dados so enviados por meio de um protocolo de rede de baixa potncia (LPWAN: Low-Power Wide-Area Network). Consumindo um mnimo de energia, essa tecnologia capaz de enviar pequenos pacotes de dados, de mais de 100.000 sensores, por longas distncias, por meio de apenas uma estao base. A estao base pode ficar localizada na borda de um parque elico, por exemplo, a centenas de metros ou mesmo alguns quilmetros de distncia.
Finalmente, um programa de computador apresenta os dados de cada parafuso individual em uma viso geral grfica. Dependendo da configurao e da aplicao, o status das conexes aparafusadas transmitido permanentemente, com base em eventos ou em intervalos especificados.
A tecnologia foi projetada para parafusos DIN disponveis comercialmente. O sistema est pronto para uso para parafusos M18, e em breve estaro disponveis verses para parafusos M20 e M36.
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