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这种细如发丝的玻璃麦克风可以在断电前听到电火花
研究人员创造了一种麦克风,其厚度薄如人发,但却足够坚固,可以承受高达 1,000°C 的温度。这种微型设备完全由石英玻璃制成,可以检测远远超出人类听觉范围的超声波,并且有一天它可以通过聆听早期预警来帮助防止停电[…]这篇文章首先出现在《Knowridge Science Report》上,这种细如发丝的玻璃麦克风可以在断电发生之前听到电火花。
来源:Knowridge科学报告研究人员创造了一种麦克风,其厚度薄如人发,但却足够坚固,可以承受高达 1,000°C 的温度。
这种微型设备完全由石英玻璃制成,可以检测远远超出人类听觉范围的超声波,并且有一天它可以通过监听高压设备内部的早期预警信号来帮助防止停电。
这种新型麦克风由上海大学的一个研究团队开发,并在《Optics Express》杂志上进行了介绍。
与使用电子部件的传统麦克风不同,该麦克风直接内置于仅 125 微米宽的光纤中。
由于它不含电子器件,因此不受电磁干扰,并且在极热下不会损坏,这两个问题经常会在恶劣的工业环境中削弱传统传感器的性能。
“这种环境对于普通传感器来说极具挑战性,”团队成员张小北解释道。 “电子设备可能会在高温下发生故障,或者由于强电磁场而产生不可靠的信号。我们的光纤麦克风可以避免这两个问题。”
麦克风可检测 40 kHz 至 1.6 MHz 范围内的超声波频率。这种宽范围很重要,因为设备故障的许多早期迹象(例如称为局部放电的微小电火花)会产生超声波振动。
这些火花通常早在严重故障、爆炸或停电发生之前就出现在高压变压器内部。尽早听取他们的意见可以让工程师在问题变成灾难之前解决问题。
该设备不是用电来检测声音,而是使用光。当声波撞击麦克风时,它们会在玻璃纤维内部引起极小的振动。
这些振动会轻微改变光在光纤中传播的方式,这种现象称为光弹性效应。
通过仔细分析这些光线变化,系统甚至可以检测到最微弱的超声波信号。
