Кавитация представляет собой разрушительный физический процесс. В потоке жидкости при резком перепаде давления образуются микроскопические пузырьки, которые затем мгновенно схлопываются. Этот акт сопровождается локальным скачком температуры до 20 тысяч градусов Цельсия и мощнейшим гидравлическим ударом. На протяжении долгого времени эти невидимые процессы медленно, но верно разъедают металл насосов, бетонные конструкции плотин и лопасти винтов, приводя к авариям. Главная проблема заключалась в отсутствии простого способа контроля: существующие акустические приборы-гидрофоны слишком дороги и сложны для повсеместного применения вне лаборатории.
Решение пензенских инженеров отличается элегантностью. Они предложили использовать гальваническую пару – два электрода из химически разных металлов, например меди и цинка. Помещенные в воду, которая выступает электролитом, они генерируют слабый электрический ток. Как только начинается образование и схлопывание пузырьков, физические свойства среды меняются, что моментально отражается на параметрах тока. Фиксируя эти колебания амперметром или осциллографом, можно с высокой точностью судить об интенсивности процесса разрушения.
Заведующий лабораторией Сергей Кочкин отмечает ключевые преимущества подхода:
«Измерение становится электрическим, а стало быть – оперативным и доступным».
Стоимость одного чувствительного элемента составит всего несколько тысяч рублей. Первые тесты в ультразвуковой ванне подтвердили гипотезу: датчик чутко реагировал на появление кавитационных процессов и изменение химического состава воды. Сейчас команда работает над созданием полноценного прототипа для полевых испытаний. Потенциальный рынок огромен: судостроение, энергетика, коммунальное хозяйство и любая отрасль, использующая гидронасосы.
Читать TechDigest в Google
