Temperatura de medición en superficies curvas utilizando detectores de temperatura de resistencia plana impresos en 3D
Autores: Steckiewicz, Adam; Konopka, Kornelia; Choroszucho, Agnieszka; Stankiewicz, Jacek Maciej
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Temperatura de medición en superficies curvas utilizando detectores de temperatura de resistencia plana impresos en 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Novela
Sensores impresos en 3D
Medición de temperatura
Elemento resistivo
Filamento conductor
Filamentos flexibles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo se presentan sensores novedosos impresos en 3D para la medición de temperatura. Se crea una estructura plana del elemento resistivo, utilizando caminos de un filamento conductor incrustado en una base elástica. Durante el procedimiento de impresión en 3D se utilizan simultáneamente filamentos eléctricamente conductores y flexibles, para formar un dispositivo de medición listo para usar. Debido a la flexibilidad lograda, los detectores pueden ser utilizados en superficies curvas e irregulares, sin preocuparse por posibles daños. Se discuten la geometría y propiedades de los detectores de resistencia propuestos, junto con un procedimiento de impresión. Se caracterizan los modelos numéricos de los sensores considerados, y se comparan las distribuciones de corriente calculadas, así como las resistencias equivalentes de las diferentes estructuras. Luego, se determina experimentalmente una influencia no lineal de la temperatura en la resistencia para los sensores planos de ejemplo. Con base en estos resultados, utilizando aproximaciones lineales-exponenciales de primer orden e híbridas, se derivan las fórmulas analíticas. Además, se considera el dispositivo para medir una temperatura promedio de varias superficies de medición. Dado que la geometría del sensor puede ser diseñada utilizando el enfoque presentado e impresa aplicando modelado por deposición fundida, el dispositivo funcional puede ser personalizado según las necesidades individuales.
Descripción
En este artículo se presentan sensores novedosos impresos en 3D para la medición de temperatura. Se crea una estructura plana del elemento resistivo, utilizando caminos de un filamento conductor incrustado en una base elástica. Durante el procedimiento de impresión en 3D se utilizan simultáneamente filamentos eléctricamente conductores y flexibles, para formar un dispositivo de medición listo para usar. Debido a la flexibilidad lograda, los detectores pueden ser utilizados en superficies curvas e irregulares, sin preocuparse por posibles daños. Se discuten la geometría y propiedades de los detectores de resistencia propuestos, junto con un procedimiento de impresión. Se caracterizan los modelos numéricos de los sensores considerados, y se comparan las distribuciones de corriente calculadas, así como las resistencias equivalentes de las diferentes estructuras. Luego, se determina experimentalmente una influencia no lineal de la temperatura en la resistencia para los sensores planos de ejemplo. Con base en estos resultados, utilizando aproximaciones lineales-exponenciales de primer orden e híbridas, se derivan las fórmulas analíticas. Además, se considera el dispositivo para medir una temperatura promedio de varias superficies de medición. Dado que la geometría del sensor puede ser diseñada utilizando el enfoque presentado e impresa aplicando modelado por deposición fundida, el dispositivo funcional puede ser personalizado según las necesidades individuales.