FluxCrawler – robot kiểm tra dấu vết hư hại trên dây cáp thép của viện Fraunhofer

Những công trình sử dụng dây cáp như cầu treo, thang máy, cáp treo trượt tuyết hay xe cáp luôn phải được kiểm tra thường xuyên nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Để kiểm tra dấu hiệu căng, mòn hay các vết rạn nứt của sợi cáp, các chuyên viên thường sử dụng một thiết bị đặc biệt – nó bám quanh sợi cáp, phát từ trường và tìm dấu vết đứt gãy. Tuy nhiên, những thiết bị này bị giới hạn khả năng sử dụng bởi đường kính của các sợi cáp không giống nhau. Vì vậy, mới đây các nhà nghiên cứu tại viện Fraunhofer đã phát triển một loại robot có thể dùng với mọi kích cỡ cáp với tên gọi FluxCrawler.

Thay vì bám xung quanh sợi cáp, FluxCrawler quay tròn trên sợi cáp với một chiếc nam châm vĩnh cửu, giữ cho nó không bị rơi xuống. Đồng thời, khối nam châm hình chữ U này cũng mang lại tính từ cho sợi cáp để kiểm tra rò rỉ từ thông. Những dấu hiệu rò rỉ từ trường từ sợi cáp thép sẽ giúp các chuyên viên phát hiện dấu hiệu tổn hại.

Các cảm biến được gắn dọc theo 2 đầu của khối nam châm chữ U sẽ quét bề mặt của sợi cáp khi robot di chuyển xung quanh nó. Qua đó, FluxCrawler không chỉ có thể nhận ra sự hiện diện của một vết nứt mà còn đo được chính xác góc vết nứt và vị trí của nó trên mặt nào của sợi cáp.

Với kích thước dài 70 cm, FluxCrawler có thể thăm dò những sợi cáp có đường kính từ 4 đến 20 cm. Robot hoạt động bằng pin và được điều khiển từ xa bằng máy tính thông qua kết nối Bluetooth. Màn hình máy tính sẽ hiển thị hình ảnh từ trường dọc theo bề mặt sợi cáp. Mọi dấu hiệu hư hại đều được nhấn mạnh với độ phân giải cao trên màn hình.

Tuy nhiên, FluxCrawler cũng gặp phải một số hạn chế. Nó không thể nhận ra dấu hiệu tổn hại trên những bề mặt bị bao phủ, chẳng hạn như tại điểm neo giữ 2 đầu cáp. Trong những trường hợp như vậy, các nhà nghiên cứu sử dụng một phương pháp giám sát không phá hủy khác đó là lắp đặt một bộ biến năng trực tiếp lên sợi cáp để tạo sóng siêu âm dẫn đường. Sóng siêu âm sẽ xâm nhập vào sợi cáp và phản hồi lại khi chạm vào một vết nứt rạn. Tín hiệu này có thể được dùng để tạo nên hình ảnh và được phân tích bởi máy tính để nhận biết những thay đổi vật lý trong sợi cáp.

Viện Fraunhofer hiện đã đăng ký bằng sáng chế cho robot FluxCrawler sau khi thử nghiệm thành công trong phòng thí nghiệm. Nhóm nghiên cứu hiện đang cho FluxCrawler thử sức tại cơ sở thử nghiệm cáp tời DMT GmBH ở Bochum, Đức. Trước sự quan tâm của nhiều công ty trong ngành công nghiệp về sản phẩm FluxCrawler, nhóm nghiên cứu tự tin rằng trong thời gian tới, robot sẽ bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong công tác bảo trì cầu đường, thang máy và xe cáp.

Theo Fraunhofer