STRIP: STudie haalbaarheid Research van een Innovatieve oPtische-sensor-strip

Inleiding

Sensing360 B.V. levert geavanceerde fiber optische sensor-oplossingen voor roterende systemen in zware industriële toepassingen. In de huidige markt is er een stijgende vraag naar het real-time en nauwkeurig monitoren van gelagerde roterende systemen.

Projectdoel

De toepassing die Sensing360 ontwikkelt, heeft als groot voordeel dat het bestaande systeem niet drastisch aangepast hoeft te worden. Binnen dit haalbaarheidsproject wil Sensing360 de technische en economische haalbaarheid onderzoeken van een zogenaamde ‘Photonic Sensor Strip’. Het doel van deze sensor is het mogelijk maken grote roterende toepassingen te bemeten met diameters van >1 meter, zoals bijvoorbeeld tandwielkasten van windturbines.

Marktbehoefte

Dit levert een oplossing voor een markt die sterk in opkomst is: windturbines. Hierbij zijn diameters van 2+ meter geen uitzondering. Een belangrijke meerwaarde die de ‘Photonic Sensor Strip’ hierbij levert, is dat het naast een voorspelling op de levensduur en onderhoud, ook inzicht geeft op de efficiëntie en onderlinge beïnvloeding tussen windturbines.

Efficiëntieverbetering

Door de grotere nauwkeurigheid van de meting kan hiermee een theoretische efficiëntieverbetering tot 10% gerealiseerd worden op grote windmolenparken. Met de geavanceerde krachtmeting van deze sensor strip kan de werking van een roterend aandrijfsysteem beter bewaakt worden. Hierdoor worden afwijkingen en/of slijtage in een vroegtijdig stadium gesignaleerd.

Preventief Onderhoud

Hiermee kan preventief onderhoud worden gepland en kunnen storingen en stilvallen worden voorkomen. Naast het meten van de conditie van het lager is het ook mogelijk om de kracht te meten. Met de kracht kan er verder gekeken worden dan alleen het falen; ook kan er gekeken worden naar de efficiëntie van het systeem.

Real-time Monitoring

Zo is het dus mogelijk om de kracht als real-time parameter in te zetten en hiermee de efficiëntie en opbrengst van het draaiende systeem te verhogen.

Toepassingsgebied

Het toepassingsgebied van de ‘Photonic Sensor Strip’ is zeer breed, maar is vooral nuttig in industriële applicaties waarin het roterend aandrijfsysteem moeilijk bereikbaar is voor onderhoud en reparatie, zoals in de scheepvaart en bij windmolens en turbines.

Zware Industriële Omgeving

Daarnaast is het relevant in een “zware industriële omgeving” (zoals explosiegevaar, hoge temperaturen, etc.) of waar het stilvallen van een systeem grote kosten en productie-impact heeft, zoals bij industriële pompen en compressoren.

Haalbaarheidsvragen

Om de haalbaarheid van de ontwikkeling van een ‘Smart Photonic Strip’ te onderzoeken, moeten een aantal haalbaarheidsvragen worden beantwoord. Deze vragen hangen samen met de integratie van de verschillende onderdelen tot één werkend geheel.

Doel van de Studie

Deze haalbaarheidsstudie heeft als doel om te onderzoeken of de mechanica en optica van de ‘Photonic Sensor Strip’ fysiek maakbaar is en of het economisch haalbaar is om deze op grote schaal te produceren.

Robuustheid

Daarnaast moet worden onderzocht of het mogelijk is om de sensor strip robuust genoeg uit te voeren, zodat deze toegepast kan worden in zware industriële toepassingen.

Resultaten en Toekomst

De resultaten van deze studie vormen input voor de ontwikkeling van de ‘Photonic Sensor Strip’ tot een commercieel product, met als eerste toepassingen in tandwielkasten van windturbines. Bij een succesvolle haalbaarheidsstudie kan Sensing360 een sterke en unieke positie innemen in de markt voor het monitoren van roterende toepassingen.

Cluster en Missie

De ontwikkeling van de ‘Photonic Sensor Strip’ valt onder het cluster High tech en draagt bij aan de missie Energie en duurzaamheid. Daarnaast maakt het gebruik van de sleuteltechnologie Photonics en Licht, aangezien er optische sensoren worden gebruikt. Tevens draagt het bij aan de ontwikkeling in het thema waarin provincie Noord-Brabant zich wil ontwikkelen: Smart industry.