In this research, for the smart health monitoring of the hydrogen storage high pressure composite vessel, the feasibility study of an embedded fiber Bragg grating(FBG) sensor is carried out. To verify strain measurement in various temperature environment which is needed for the hydrogen pressure vessel, tensile test of a composite specimen with both an embedded FBG sensor and a strain gauge is made in low temperature. Before we try a real-size hydrogen storage pressure vessel, a small & cheap composite pressure vessel having the same structure is fabricated with embedded FBG sensors and tested. In the case of an aluminum liner inside the vessel, survivability of FBG sensors at the interface is lower than the other areas.
본 논문에서는 액체로켓엔진 가스발생기 연소시험에서 서로 다른 동압 센서를 통해 측정한 동압 결과를 비교하였다. 열 충격에 의한 영향으로 서로 다른 방식 및 제조사의 센서는 시간에 따른 동압 차이가 발생함을 확인하였다. 하지만, 연소불안정 분석에 있어 중요한 인자인 특성주파수와 RMS 값에 있어서는 센서에 따른 차이가 미미함을 확인하였다.
A pressure sensor is a device that converts an applied physical pressure into an electrical signal. Such sensors have a range of applications depending on the pressure level, from low to high pressure. Sensors that use physical pressure, when compared to those operating under air pressure, are not widely applied as they are inefficient. To solve this problem, graphene oxide, which exhibits good mechanical and electrical characteristics, was used to increase the efficiency of these pressure sensors. Graphene oxide has properties that control the movement of charges within the dielectric. Exploiting these properties, we evaluated the change in electrical characteristics when pressure was applied according to the ratio and thickness of the oxidation graph added to the pressure sensor.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제16권3호
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pp.146-157
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2024
Despite numerous air mattresses marketed to prevent Pressure Ulcers (PU), none have fully succeeded due to residual pressure surpassing critical levels. We introduces an innovative medical bed system aiming at complete PU prevention. This system employs a unique 4-bar link mechanism, moving keys up and down to manage body pressure. Each of the 17 keys integrates a sensor controller, reading pressure from 10 sensors. By regulating motor input, we maintain body pressure below critical levels. Keys are equipped with a servo drive and sensor controller, linked to the main controller via two CAN series. Using fuzzy or PI/IP controllers, we adjust keys to minimize total error, dispersing body pressure and ensuring comfort. In case of controller failure, keys alternate swiftly, preventing ulcer development. Through experimental tests under varied conditions, the fuzzy controller with tailored membership functions demonstrated swift performance. PI control showed rapid convergence, while IP control exhibited slower convergence and oscillations near zero error. Our specialized medical robot bed, incorporating 4-bar links and pressure sensors, underwent testing with three controllers-fuzzy, PI, and IP-showcasing their effectiveness in keeping body pressure below critical ulcer levels. Experimental results validate the proposed approach's efficacy, indicating potential for complete PU prevention.
삽입된 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBG) 센서를 이용하여 수압시험 동안에 필라멘트 와인딩 된 복합재료 압력탱크의 실시간 구조 건전성 모니터링을 수행하였다. 일반적으로 압력탱크의 내부와 외부의 유한요소해석 결과는 변형률과 응력 모두 큰 차이를 보인다. 그러므로, 압력탱크의 건전성을 검증하기 위해서는 운용 중 탱크 내부의 변형률 값을 정확하게 측정해야 한다. 여러 광섬유 센서 중 FBG 센서는 변형률 게이지에 비해 구조물에 삽입이 용이하고 많은 수의 센서를 한 가닥의 광섬유에 파장 분할 다중화(wavelength division multiplexing, WDM) 기법을 통해 쉽게 다중화 할 수 있다. 본 연구에서는 다중화 된 FBG 센서를 삽입한 표준압력용기(standard testing and evaluation bottle, STEB)를 제작하고 수압시험을 수행하였다. 삽입된 센서의 생존율을 높이기 위해 격자 부분에 대한 보강법을 포함한 새로운 삽입 적용 기법을 고안하였다. 제작된 탱크에 대한 수압 시험을 통해 FBG 센서가 필라멘트 와인딩 된 복합재 압력탱크의 건전성 모니터링을 위해 성공적으로 삽입 적용될 수 있음을 확인하였다.
This paper develops an approach to the algorithm of Gait pattern Analysis and step measurement with Multi-Pressure Sensors. The process of gait consists of 8 steps including stance and swing phase. As 3 parts of foot is supporting most of human weight, multiple pressure sensors are attached on the parts of foot: forefoot, big toe, heel. As 3 parts of foot is supporting most of human weight, multiple pressure sensors are attached on the parts of foot: forefoot, big toe, heel. normal gait proceed from heel, forefoot and big toe over time. While normal gait proceeds, values of heel, forefoot and big toe can be changed over time. So Each values of pressure sensors over time could discriminate whether it is normal or abnormal gait. Measuring Device consists of non-inverting amplifiers and low pass filter. Through timetable of values, normal gait pattern can be analyzed, because of supported weight of foot. Also, the peak value of pressure can judge whether it is walking or running. While people are running, insole of shoes is floating in the air on moment. Using this algorithm, gait analysis and step count can be measured.
Pulse diagnosis is one of the representative diagnostic methods in Oriental medicine. In this study, a pulse pressure sensor array coated with silicone, which includes 6 piezo-resistive sensors and 1 thermistor, is fabricated for pulse measurement. It is necessary to coat the pulse sensor array with silicone to avoid the fracture or damage of pressure sensors when the sensor is in contact with the skin and a constant pressure is applied. However, the silicone coating on the pulse sensor array can cause signal interference among the sensors in the pulse sensor array. The interference number (IN), a calculation for expressing the degree of interference among channels, is changed according to the silicone thickness on the pulse sensor array. The IN is increased by a thick silicone coating, but the fabrication error, an important index for the mass production of the sensor array, is reduced by the thickness of the silicone coating. We propose that the thickness of the silicone on the pulse sensor array is an important consideration for the performance of the fabricated sensor and manufacturing repeatability.
Pressure and temperature in the cavity of injection molding have been investigated. Special injection mold was designed to install pressure and temperature sensors. The sensors were supplied by KISTLER and the pressure and temperature were measured for various operational conditions, such as injection pressure, holding pressure, cooling time, mold temperature, and injection temperature. As injection pressure increased cavity pressure and temperature increase. There were no big differences in temperatures according to the holding pressures. As mold temperature increased pressure and temperature in the cavity increase. The flowability of resin increases as mold temperature increases subsequently the pressure in the cavity increases since the pressure loss is less in the low viscous medium than high ciscous medium. The cavity temperature highly depends upon mold temperature.
The FBG sensors are inserted on the liners of the filament wound pressure tanks. The strains near the welding region of the liners are monitored in the hydro-pressurizing tests. The hydro-pressurizing tests consist of the proof tests at 4500 or 3300 psi and repeated test at the operating pressure, 3000 psi. The FBG sensors work well under $3000\mu\varepsilon$, but the strains calculated from the reflected signals are instable at the high strain level. The transverse compression on the sensor head results in the split of the reflected peaks, and the calculating algorism from the split peaks is not robust under the various signal condition. The FBG sensors fracture near $7500\mu\varepsilon$ level and lose their function permanently.
We fabricated gas sensors using carbon nanotubes (CNTs) as electron emitters for the purpose of detecting inert gases. By using the silicon-glass anodic bonding and glass patterning technologies with the typical Si process, we improved the compactness of the sensors and the reliability in process. The proposed sensor, based on, an electrical discharge theory known as Paschen's law in principle, works by figuring the variation of the discharge current depending on gas concentration. In the experiment, the initial breakdown characteristics were measured for air and Ar as a function of gas pressure. As the result, even though it should be realized that there are many other factors which have an effect on the breakdown of a gap, the sensors led to similar result as predicted by Paschen's law, and they showed a possibility as gas sensors which enable to detect the gas density ranged to the vacuum pressure from 1 to $10^{-3}$ Torr.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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