Okwu Mmalite

Ihe na-akpali mkpọtụ — nke a makwaara dị ka ihe na-akpali mkpọtụ ma ọ bụ ihe na-akpali akpali — bụ ngwaọrụ pụrụ iche nke na-etinye ike mkpọtụ a na-achịkwa n'ihe owuwu, ihe mejupụtara ya, ma ọ bụ ihe maka nnwale, nyocha, na ebumnuche nhazi -7 . Site na injinịa ụgbọelu na ụgbọ ala ruo na akụrụngwa obodo na imepụta eletrọniki, ihe na-akpali mkpọtụ aghọwo ngwaọrụ dị mkpa maka ijide n'aka na ngwaahịa a pụrụ ịtụkwasị obi, ogologo oge, na nchekwa. Isiokwu a na-enyocha mgbanwe dị ịrịba ama nke teknụzụ ihe na-akpali mkpọtụ site na mmalite oge agha ruo taa, ma na-enyocha usoro ndị na-apụta ìhè nke ga-akpụzi ọdịnihu ya n'oge Industry 4.0, ọgụgụ isi arụrụ arụ, na injinia na-adịgide adịgide.

Mmepe Akụkọ Ihe Mere Eme nke Ihe Ndị Na-akpali Mkpọtụ

Mmalite Mekaniki Mmalite (Tupu afọ 1940)

Ntọala echiche nke mkpali mkpọtụ malitere na ngwụcha narị afọ nke 19. Na 1880, ndị ọkà mmụta sayensị French bụ Pierre na Jacques Curie chọpụtara mmetụta piezoelectric - ikike nke ụfọdụ kristal iji mepụta chaja eletrik n'okpuru nrụgide igwe - . Nchọpụta a, nke sochiri nchọpụta Gabriel Lippmann nke mmetụta piezoelectric na-agbanwe agbanwe na 1881, tọrọ ntọala maka ndị na-eme ihe nkiri piezoelectric na ndị na-akpali akpali n'ọdịnihu - . Ka ọ na-erule 1917, Paul Langevin emepụtala ndị na-eme ihe nkiri piezoelectric resonant maka mmepụta ụda dị n'okpuru mmiri, teknụzụ nke ga-achọta ngwa na nnwale vibration -.

Agbanyeghị, ihe na-akpali ọgba aghara nke oge a dịka anyị si mara ya apụtaghị ruo mgbe ihe ndị agha na-achọ n'etiti narị afọ nke 20 mere ka mmepe ya dịkwuo elu.

Ihe Nlereanya nke Agha Ụwa nke Abụọ

Kemgbe Agha Ụwa nke Abụọ, e dekọrọla nnwale ịma jijiji site na iji shakers, ọ bụ ezie na e nwere oke oke nke igwe shakers mbụ - nke a na-ejikarị naanị ugboro ole nke 85 Hz ma dabara adaba maka inyocha ike ọgwụgwụ nke ihe owuwu -14 - . Igwe ndị mbụ a dabere na njikọ igwe, oke eccentric, na ụzọ ndị ọzọ e ji arụ ọrụ iji mepụta ịma jijiji, na-enye njikwa na nkenke pere mpe.

Oge mgbe agha gasịrị gosiri nnukwu mgbanwe. Na 1946, e webatara ihe mkpuchi electrodynamic azụmahịa mbụ (ED) , nke na-enye ihe dị ka paụnd 200 nke ike (≈1 kN) - . Ihe ọhụrụ a gbanwere nnwale ịma jijiji site na ikike pụrụ iche gaa na ntọala nke mmepe ikuku, ụgbọ ala, na nchekwa - . Ihe mkpuchi electrodynamic, dabere na ụkpụrụ ọrụ nke igwe okwu nkịtị - nke ejiri elu kwụ ọtọ dochie diaphragm - nyere oke ugboro na nkenke njikwa a na-ahụtụbeghị mbụ -.

Asọmpi Eluigwe Na-eme Ka Mmepụta Ihe Dị Ngwa ngwa

Mmemme mbara igwe nke afọ 1960—karịsịa Gemini na Apollo—kwalitere ọganihu ngwa ngwa na teknụzụ nnwale mkpọtụ -14 . Mkpa ọ dị iji hụ na eletrọniki na ihe owuwu dị n'ime gburugburu ebe a na-ewepụta ihe na mbara igwe siri ike kpaliri ụlọ ọrụ ahụ ịmepụta ngwaọrụ nnwale dị elu karị. Igwe ọkụ eletrik nwere ike dị elu nke nwere ike ime ule ruo 2,000 Hz na karịa ghọrọ ọkọlọtọ ọhụrụ maka nnwale asambodo na mbara igwe -14.

N'oge a, e mekwara ihe mkpali eletriki maka ịnwale usoro ntụgharị, ebe ngwa ndị mbụ lekwasịrị anya na nnwale propeller na-enweghị mkpa maka injin ụgbọelu -11 . Ụdị igwe mmụgharị igwe dị tupu oge a mere ka o sie ike ịtụnyere nsonaazụ ule n'ofe ụlọ nyocha - nsogbu nke ihe ndọda electrodynamic nyere aka dozie site n'itinye usoro nnwale ọkọlọtọ karịa -14.

Mgbanwe Dijitalụ (1970–2010s)

Oge nke ndị na-achịkwa mkpọtụ ọgbara ọhụrụ pụtara ìhè n'etiti afọ 1970 site na ntozu oke nke obere kọmputa na nnabata nke mgbanwe Fourier ngwa ngwa (FFT) maka nnwale mkpọtụ bara uru -1 . Mmepe teknụzụ e gbaziri site na mpaghara ndị ọzọ mere ka e nwee ụdị njikwa dijitalụ ọhụrụ nke nwere ike ịgba ọtụtụ ụdị nnwale - sine, random, na shock - n'ime otu sistemụ -1.

Afọ 30–35 gara aga site na 1970 ruo 2010 na-anọchite anya oge ọla edo nke mmepe ngwa ngwa na teknụzụ njikwa mkpọtụ -1 . Sistemụ njikwa mkpọtụ dijitalụ gbanwere site na ọgbọ anọ dị iche iche: nkeji ndị kwụụrụ onwe ha, sistemụ ndị dabere na PC, nhazi PC jikọtara, na usoro nhazi netwọk zuru oke -1 . Hewlett Packard mepụtara otu n'ime sistemụ njikwa mkpọtụ dijitalụ mbụ n'etiti afọ 1970 -.

Ná mmalite afọ 1970, e nwekwara ihe ọhụrụ ọzọ dị mkpa: echiche imewe "moving driver coil" nke chịrị mmepe electrodynamic shaker bịara bụrụ ihe ịma aka site na mmalite nke imewe armature Induct-A-Ring, nke malitere mmepụta na mbido afọ 1970 -.

Teknụzụ na-apụta na-emegharị ụlọ ọrụ ahụ

Ule Ugboro Dị Elu na MEMS

Mmepe ngwa ngwa nke sensọ MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) emeela ka ihe ịma aka nnwale ọhụrụ dị. Ka a na-etinyekwu sensọ MEMS na ekwentị mkpanaaka, ngwaọrụ njikwa ụgbọala, na gburugburu eletrọnịkị ndị ọzọ jupụtara na ya, ha na-eche ihu mmetụ aka nke mkpọtụ ugboro ugboro site na isi mmalite dịka ndị na-agbanwe DC-DC na sensọ mkpịsị aka ultrasonic -2.

N'ihi ya, emepụtala ihe mkpali mkpọtụ nke nwere ike ịrụ ọrụ na ugboro megahertz. Dịka ọmụmaatụ, ihe mkpali mkpọtụ SE-16 nke SPEKTRA na-enweta ugboro ole dị site na 100 ruo 200 kHz site n'ịbelata oke na-agagharị iji gbanwee ugboro resonance elu -2 . N'oge oke ọsọ dị otú ahụ, ihe nrịbama ọdịnala adịghịzi mma dị ka ihe mmetụta ntụaka, nke na-eme ka ojiji nke vibrometers laser maka nha na njikwa -2.

Sistemụ na Ụlọ Ọrụ Dị Mma, Ejikọtara 4.0

Ahịa ihe na-akpali mmụba nke nha mkpọtụ na-abanye n'oge mgbanwe ngwa ngwa, nke ọganihu na teknụzụ nnwale, ihe achọrọ maka nnabata na-agbanwe agbanwe, na mgbanwe na-aga n'ihu na usoro ọkọnọ zuru ụwa ọnụ na- akwalite -5 . Ka dijitalụ na-esiwanye ike, ihe na-akpali akpali nke ukwuu na-aghọ ihe dị mkpa maka inweta data n'oge na nyocha arụmọrụ amụma n'ime gburugburu ule akpaaka -5.

Ụkpụrụ ụlọ ọrụ 4.0 na-eme ka mmekọrịta dịkwuo mma, ebe òtù dị iche iche na-agbanwe gaa na ọrụ nnwale akpaghị aka na nke dijitalụ maka arụmọrụ ka mma na izi ezi data -5 . Draịva ugboro ole na-agbanwe agbanwe, nhazi nrụnye modular, na njikọta sensọ dị elu na-enye ohere maka nlekota oge nke oke mkpọtụ, okpomọkụ, na ahụike moto, na-enye ohere atụmatụ mmezi amụma nke na-ebelata oge nkwụsị a na-atụghị anya ya ma na-agbatị oge ọrụ -6.

Ọgụgụ Isi Eserese na Ejima Dijitalụ

Teknụzụ ejima dijitalụ—ịmepụta ihe eji eme ihe nke ihe onwunwe nkeonwe—na-apụta dị ka ngwaọrụ dị ike maka nnwale na nyocha nke ịma jijiji. Ejima dijitalụ nwere ike ibu amụma omume sistemụ n'okpuru ọnọdụ dị iche iche, site na iji data oge dị adị, mee ka mkpebi ndị a maara nke ọma maka imewe na mmezi - . A na-etinye njikarịcha mmụta igwe na sistemụ njikwa ịma jijiji, yana atụmatụ kachasị mma etinyere na nyiwe ejima dijitalụ maka nlekota na njikwa ịma jijiji ahaziri maka ngwa -.

Ihe Ndị Dị Elu na Nkwado

Mmepe na sayensị ihe eji eme ihe na-akwalite mmụba arụmọrụ na arụmọrụ ọnụ ahịa dị ukwuu n'ahịa ihe na-akpali akpali -6 . Ndị nchọpụta na-emepụta ihe seramiiki dị fechaa, nke na-adịgide adịgide nke nwere ike dochie ihe piezoelectric ọdịnala nke dabere na ndu - . Ihe ndị a dị elu na-enye njupụta dị ala, iguzogide ike ọgwụgwụ ka mma, na arụmọrụ asọmpi ma e jiri ya tụnyere teknụzụ ndị dị ugbu a.

Ntinye nke magnet na-adịgide adịgide maka mmezi arụmọrụ na njikwa bụ akụkụ ọzọ nke ọganihu na-aga n'ihu - . Mmekọrịta atụmatụ dị n'etiti ndị nrụpụta na ụlọ ọrụ nyocha na-eme ka mmepụta ihe ọhụrụ dị ngwa na sayensị ihe onwunwe, na-eme ka ihe na-eme ihe dị mfe ma sie ike karịa nke nwere ike ịrụ ọrụ na-aga n'ihu -5.

Owuwe ihe ubi ike yana sistemu onwe ya

Ihe na-apụta ìhè bụ mmepe nke igwe ihe mkpofu ike nke na-akpali mkpọtụ maka sistemụ IoT nke na-enye onwe ha ike. Parametric Resonance Enhanced Energy Harvesters (PRE-EH) na-enweta njupụta ike dị elu ugboro 10-100 karịa imewe ọdịnala, na-eme ka mmetụta ogologo oge, nke na-enweghị mmezi na gburugburu ebe ngwọta ike ọdịnala na-adịghị arụ ọrụ - -.

Nlele Ahia

Ahịa ihe na-akpali akpali maka nha mkpọtụ ụwa dị njikere maka mmụba dị ukwuu, a na-atụ anya na ọ ga-eru ijeri $9.51 site na 2033 , yana ọnụego uto kwa afọ (CAGR) nke 13.69% site na 2025 ruo 23. Mgbasawanye a na-akpali site na mmụba nke ọchịchọ n'ofe ngalaba ụgbọ ala, ikuku, eletrọniki, na injinia obodo, ebe asambodo ngwaahịa siri ike na nnwale ogologo oge dị oke mkpa -23.

A na-atụ anya na mpaghara Eshia-Pacific ga-ahụ uto kachasị ngwa ngwa, nke sitere na mmepe ngwa ngwa nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe na mmụba nke itinye ego nyocha na mmepe -23 . Ka ọ dị ugbu a, North America na Europe na-aga n'ihu na-edu ahịa ahụ n'ihi akụrụngwa ụlọ ọrụ ha guzobere na ikike nyocha dị elu -23.

mmechi

Site na igwe na-eme ka ihe ndị na-agbagharị agbagharị nke Agha Ụwa nke Abụọ dị naanị 85 Hz ruo sistemụ electrodynamic na piezoelectric nke taa na-arụ ọrụ na ugboro megahertz, ihe na-akpali mkpọtụ agbanweela nke ukwuu. Mgbanwe dijitalụ nke afọ 1970 na 1980 wetara njikwa na mgbanwe a na-ahụtụbeghị mbụ, ebe mmemme mbara igwe nke afọ 1960 nyere mkpali maka ikike nnwale ugboro ugboro dị elu nke ghọrọ ọkọlọtọ ụlọ ọrụ.

N'ile anya n'ọdịnihu, ụlọ ọrụ mmepụta ihe na-akpali mkpọtụ na-eguzo n'etiti ọtụtụ usoro mgbanwe: ọgụgụ isi arụrụ arụ na ejima dijitalụ na-eme ka nnwale mara mma, njikọ IoT na-eme ka nnweta data n'oge na mmezi amụma dị mfe, ihe ndị dị elu na-enye ihe na-eme ka ihe na-arụ ọrụ dị mfe ma dịkwa irè karị, na ihe ndị dị mkpa maka nkwado na-akwalite atụmatụ ndị na-arụ ọrụ ike na owuwe ike mkpọtụ. Ka ụlọ ọrụ na-aga n'ihu na-achọ ntụkwasị obi, nkenke, na arụmọrụ ka ukwuu, ihe na-akpali mkpọtụ ga-anọgide na-abụ ngwaọrụ dị mkpa—na-agbanwe agbanwe mgbe niile iji merie ihe ịma aka nke ala teknụzụ dị mgbagwoju anya na-arịwanye elu.