该传感器正作为ThinSor研究项目的一部分进行开发。

德国科学家正在开发一种比一根头发丝还细的新型传感器。据报道，该传感器可直接测量液压泵内部的温度、压力和润滑剂厚度，并检测早期磨损迹象。

该装置来自弗劳恩霍夫表面工程与薄膜研究所（IST）。其目标是让液压泵的监测变得更加容易。该项目名为ThinSor，参与者还包括马格德堡大学和亚琛工业大学的科学家。

该传感器由仅几微米厚的层系统构成，可直接施加在泵的阀板上，从而监测关键运行工况，而无需钻孔或其他改装。

据研究人员介绍，该传感器可测量低于7252磅/平方英寸（50 MPa）的压力，以及温度和润滑剂厚度。此外，该系统还能提高液压泵效率、延长泵的使用寿命并减少意外停机。

传感器如何工作

轴向柱塞泵依靠活塞沿旋转驱动轴方向或与其成微小角度往复运动。这类泵常见于液压系统中，用于在高压下输送流体。其性能在很大程度上取决于旋转缸体与静止阀板之间的相互作用，二者由一层薄薄的润滑膜隔开。

润滑剂可减少两部件之间的摩擦，并防止它们过快磨损。尽管如此，测量运行过程中这一狭窄间隙内发生的情况仍然很困难。

传统方法通常需要钻孔或改造泵部件来安装传感器。然而，这些改动可能影响表面之间的相互作用，甚至影响测量本身。为解决这一问题，该团队的传感器直接置于阀板表面。

团队补充说：“这应能同时、以高时间分辨率在实际发生的位置测量所有三个参数，而无需对部件进行耗时的后处理。”

压力挑战

团队表示，在接触点测量较低压力是一项巨大挑战。传感器必须检测低于7252磅/平方英寸（50 MPa）的压力，这低于大多数现有传感器可测量的范围。

因此，研究人员必须让传感器更加灵敏，以便在不受背景噪声干扰的情况下获取准确读数。与此同时，超薄层必须承受泵运行期间产生的相当大的机械力。

据团队称，这项技术可减少对原型的需求、检测早期磨损迹象，并帮助工程师规划维护以防止故障。该研究所表示：“获得的测量数据旨在帮助更精确地设计流体技术部件，并验证仿真模型和数字孪生。”

此外，该技术最终还可支持对新建和现有液压系统进行连续监测。它也可能在液压泵之外得到应用。研究人员在新闻稿中总结道：“涉及轴承、齿轮和轴的应用已经展示了这项技术的潜力。”

ThinSor项目于2026年6月1日启动，计划持续至2028年11月30日。其最终目标是使该测量技术适用于工业应用。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！