确保输水管道和其他大型结构的安全

韩国标准科学研究所(KRISS)智能波工程团队与高丽大学(KU)材料科学与工程系电子陶瓷实验室合作开发尖端超声波传感器，确保安全大型结构，特别是供水管道。

利用导波检查供水管道是一种无损检测方法，用于检测管道内部腐蚀等损坏情况。这种方法的主要优点在于它能够以最少的传感器部署覆盖广泛的范围。

然而问题是，大多数导波传感器都是由含有铅的压电材料制成的，铅是一种众所周知的危险金属。RoHS是欧洲的环保认证体系，由于铅的危险性，严格限制其在电子产品和其他应用中的使用。

KRISS-KU联合研究团队最终开发出了采用无铅压电材料的导波传感器。它们解决了与健康和环境危害相关的问题，并且与现有的铅基传感器相比表现出卓越的性能。

新开发的传感器是360度全向传感器，可以向各个方向均匀地发出信号。它以超声波剪切波模式工作，即使水在管道内流动，也能非常有效地检查管道，而不会损失能量。

用于实时响应监测附着在结构表面的无铅导波传感器的激光测量。图片来源：韩国标准科学研究所(KRISS)

为了最大限度地提高剪切波模式下的输出效率，研究团队创造性地使用独特的梯形形状重新设计了传感器组件。与无铅材料相结合，剪切波模式的输出强度显着增加，超过传统铅基传感器15%以上。

这一成果有望改变管道检查方法。常规抽查由检验员定期回访进行，但大范围的无人连续监测是可行的。使用导波无损检测对管道进行无人监测已经在英语国家和欧洲国家推广。

KRISS智能波浪工程团队高级研究员HongMinSeung博士表示：“新开发的无铅传感器采用环保材料制成，即使长期安装在管道中也能确保其安全使用，因为它不会影响周围环境或水质。此外，该技术将有助于增强国内企业在全球无损检测市场上的竞争优势，涵盖制造、建筑等行业。”

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