توسعه سیستم‌های ارتعاش‌سنج قطار به کمک فناوری نانو

کشور چین نخستین بار نوع جدیدی از ارتعاش‌سنج نانو را توسعه داده است که نیازی به تعویض باتری ندارند.
توسعه سیستم‌های ارتعاش‌سنج قطار به کمک فناوری نانو

بررسی ارتعاش اجزای لکوموتیو یکی از مهم‎ترین و اساسی‌ترین مراحل تأیید مجوز فعالیت یک لکوموتیو در ناوگان است. ارتعاش بیش از حد در بسیاری از بخش‌های قطار نشان دهنده وجود ایرادات اساسی است که می‌تواند ریشه در مسائل متعدد و خرابی‌های بسیار متنوعی داشته باشد. در ایران، بررسی ارتعاشات قطار معمولاً با ادوات دستی و از طریق پرسنل صورت می‌گیرد که علاوه بر مسائل خطای انسانی و دقت مورد بحث، زمانبر نیز خواهد بود. به همین دلیل، هر گونه پیشرفت در این زمینه مطلوب تلقی می‌شود.

محققان چینی موفق به توسعه نوعی از سیستم‌های ارتعاشات‌سنج نانویی شده‌اند که از سیستم الکتریسیته مالشی برای تولید توان مورد نیاز خود استفاده می‌کند. این سیستم، موسوم به TEVA، شامل یک ساختار ارتعاش فنری در فرکانس پایین برای تخمین وضعیت عملکردی وسیله است. نمونه آزمایشی TEVA علاوه بر محاسبه ارتعاش اجزای مختلف قطار، مجهز به سنسورهای دما و رطوبت نیز می‌باشد که در بسیاری از محیط‌های داخلی، مانند فضای موتور لکوموتیو، اهمیت خاصی دارند. دستگاه قادر است از طریق ارتعاش بدست آمده، انرژی الکتریکی تولید کند که میزان جریان و ولتاژ خروجی آن، بسته به شتاب ارتعاش، به صورت خطی تغییر می‌کند. در مرحله بعد، این انرژی را می‌توان برای شارژ کردن نانوباتری لیتیوم استفاده نمود که قادر است یک خط ارتباط بی‌سیم با هر سیستم خارجی دلخواه برقرار کند و از این طریق اطلاعات ارتعاشی فضای داخلی واگن یا لکوموتیو را مستقیماً و بدون دخالت نیروی انسانی به بیرون از وسیله مخابره نماید.

چنین سیستمی به راحتی قادر است تا با سرمایه گذاری بیشتر، شبکه‌ای از سیستم‌های پایش وضعیت ارتعاشی را در واگن‌ها و لکوموتیوها پیاده‌سازی نماید که حداقل در محیط‌هایی مانند ایستگاه‌های سوخت‌گیری یا دپوها به سرعت گزارش خلاصه‌ای از وضعیت عملکردی قطار ارائه نمایند. به جز بالا رفتن ایمنی قطارها در کل، به دلیل عدم نیاز به تأمین انرژی مصرفی این سیستم‌ها برای انجام وظایف ذکر شده، عملاً در درازمدت میزان صرفه‌جویی در هزینه‌های ناشی از نیروی انسانی، تجهیزات مهندسی و خرابی‌های به وجود آمده به خاطر دقت اندک در مرحله بررسی ارتعاشات، صرفه اقتصادی بسیار قابل توجهی خواهد داشت. این امر به خصوص در کشور ایران که تمرکز فراوانی روی کاهش هزینه‌های تعمیراتی ادوات ریلی خود دارد، اهمیتی دوچندان داشته و می‌تواند بدل به روش مناسبی برای اعمال این سیاست در بخش ایمنی گردد. دستیابی به فناوری مشابه این سیستم چینی در کشور چندان دشوار نیست و در نظر داشتن آن می‌تواند از جمله برنامه‌های شرکت‌های تولیدکننده تجهیزات ابزار دقیق و اندازه‌گیری باشد، البته با در نظر گرفتن فناوری نانو در تولید باتری ادوات مورد نظر.