Self-Powered Sensing for Non-Full Pipe Fluidic Flow Based on Triboelectric Nanogenerators

摩擦电效应 材料科学 流体学 流量(数学) 声学 体积流量 电压 管道运输 信号(编程语言) 流量测量 接触带电 流速 管道流量 机械工程 电气工程 机械 复合材料 工程类 计算机科学 物理 湍流 程序设计语言
作者
Siyang He,Zheng Wang,Xiaosong Zhang,Zitang Yuan,Youyi Sun,Tinghai Cheng,Zhong Lin Wang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (2): 2825-2832 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsami.1c20509
摘要

Fluidic flow monitoring of a non-full pipe is of great significance in the field of energy measurement and pipeline transportation. In this work, a monitoring method based on triboelectric nanogenerators for non-full pipe fluidic flow of large pipelines is proposed. Specifically, a triboelectric non-full pipe flow sensor (TNPFS) is fabricated, which can monitor the flow velocity and the liquid level simultaneously, and then the flow can be obtained by conversion. For flow velocity monitoring, the flexible blades slide between electrodes, generating periodic electrical signals. Interestingly, the frequencies of the voltage and flow velocities show a good linear relationship. For liquid level monitoring, according to the principle of liquid-solid contact electrification, a variable area interdigital electrode with a stable signal distributed on a polytetrafluoroethylene tube is designed. The experiments demonstrate that the peak number and trend of the voltage derivative curve are related to the liquid level. Finally, a real-time flow-monitoring system is established to effectively monitor the flow from 94 to 264 L/min. Compared with the actual measured flow, the error rate is under 1.95%. In addition to this, the TNPFS also has good responsiveness in sewage. This work provides a novel method for fluidic flow monitoring, especially the non-full pipe flow of large pipelines.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
乌力吉发布了新的文献求助10
1秒前
理化发布了新的文献求助10
1秒前
wild_cube发布了新的文献求助10
3秒前
一尺经年发布了新的文献求助10
3秒前
简单发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
鸭梨发布了新的文献求助10
5秒前
vkingda完成签到,获得积分10
5秒前
2021oo发布了新的文献求助10
6秒前
Hello应助研友_Zb1rln采纳,获得10
6秒前
快乐小兰完成签到 ,获得积分10
10秒前
Lucas应助理化采纳,获得10
11秒前
寻道图强应助呆萌芹菜采纳,获得20
12秒前
Yuksn发布了新的文献求助10
12秒前
英俊的铭应助Pandaer采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助菜狗采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
17秒前
HP完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
wangtao完成签到,获得积分10
18秒前
yang发布了新的文献求助10
18秒前
月兮2013发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
22秒前
dingkaixin发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
LYDZ2完成签到,获得积分10
24秒前
乌力吉完成签到,获得积分10
25秒前
福娃完成签到,获得积分20
25秒前
zhuxiaonian完成签到,获得积分10
26秒前
zhaoxue18110126完成签到,获得积分10
26秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2398401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2099695
关于积分的说明 5293027
捐赠科研通 1827470
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910891
版权声明 560061
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486908