Towards smart bits: monitoring temperature and load by embedding sensors within rotary blast drill bits
迈向智能钻头:通过在旋转式喷砂钻头中嵌入传感器来监测温度和负载
基本信息
- 批准号:341136-2006
- 负责人:
- 金额:$ 1.18万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Collaborative Research and Development Grants
- 财政年份:2008
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2008-01-01 至 2009-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project aims at developing a technology for embedding fiber Bragg grating (FBG) sensors within metallic structures. The candidate structure is a rotary blast drilling bit, for which a simultaneous measurement of load and temperature in critical locations is required for the assessment of its performance in-service. The technology developed in this research program will facilitate the long-term objective of the research group, which is an introduction of a reliable technique for embedding sensors within metallic structures. The requirements to obtain information on the performance and lifetime of metallic tools in-service can be addressed by the use of embedded sensors which enable the monitoring of physical parameters at locations not accessible by ordinary sensors. To arrive at the proposed objective, laser-assisted maskless microdeposition (LAMM) will be characterized to successfully coat the FBG sensors with nano-particles of metallic elements (e.g., silver, copper). Depositing a thin layer of conductive element will allow the use of the electroplating technique for further depositing engineered materials to create a protective layer on the FBG sensors. The laser solid freeform fabrication (LSFF) technique will then be utilized to perform final deposition of Stellite 6 on the sensor which is placed within the drill bits. In the proposed research program, the interactions between various systems and materials involved in both LAMM and LSFF technologies will be studied theoretically and experimentally to develop a new paradigm for the successful application of the technology in the fabrication of metallic structures with embedded fiber optic sensors. Assessment of the fabricated metallic structures in-service will be conducted to measure the sensitivity of the embedded sensors. The proposed research is the first-of-kind in Canada and will result in an advanced technology for the fabrication of metallic structures with embedded sensors. The benefits of this project are pervasive and can be used in many industries including die manufacturing, automotive, aerospace, and others.
本项目旨在开发一种在金属结构中嵌入光纤布拉格光栅(FBG)传感器的技术。候选结构是旋转式爆破钻头,需要同时测量关键位置的载荷和温度,以评估其使用性能。该研究项目开发的技术将促进研究小组的长期目标,即引入一种可靠的技术,将传感器嵌入金属结构中。通过使用嵌入式传感器可以满足获得关于使用中的金属工具的性能和寿命的信息的要求,所述嵌入式传感器使得能够在普通传感器无法到达的位置处监测物理参数。 为了达到所提出的目标,激光辅助无掩模微沉积(LAMM)将被表征为成功地用金属元素的纳米颗粒(例如,银、铜)。沉积一薄层导电元件将允许使用电镀技术进一步沉积工程材料,以在FBG传感器上创建保护层。然后将使用激光固体自由成型制造(LSFF)技术在放置在钻头内的传感器上进行Stellite 6的最终沉积。在拟议的研究计划中,将从理论和实验上研究LAMM和LSFF技术中涉及的各种系统和材料之间的相互作用,以开发一种新的范例,用于成功应用该技术制造具有嵌入式光纤传感器的金属结构。将对使用中的金属结构进行评估,以测量嵌入式传感器的灵敏度。 这项研究在加拿大尚属首次,将为制造带有嵌入式传感器的金属结构提供先进技术。该项目的好处是普遍的,可以用于许多行业,包括模具制造,汽车,航空航天等。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Toyserkani, Ehsan其他文献
On the measurement of effective powder layer thickness in laser powder-bed fusion additive manufacturing of metals
- DOI:
10.1007/s40964-018-0064-0 - 发表时间:
2019-06-01 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Mahmoodkhani, Yahya;Ali, Usman;Toyserkani, Ehsan - 通讯作者:
Toyserkani, Ehsan
Additive manufacturing of high loading concentration zirconia using high-speed drop-on-demand material jetting
- DOI:
10.1007/s00170-020-05829-2 - 发表时间:
2020-08-06 - 期刊:
- 影响因子:3.4
- 作者:
Fayazfar, Haniyeh;Liravi, Farzad;Toyserkani, Ehsan - 通讯作者:
Toyserkani, Ehsan
3-Dimensional heat transfer modeling for laser powder-bed fusion additive manufacturing with volumetric heat sources based on varied thermal conductivity and absorptivity
- DOI:
10.1016/j.optlastec.2018.08.012 - 发表时间:
2019-01-01 - 期刊:
- 影响因子:5
- 作者:
Zhang, Zhidong;Huang, Yuze;Toyserkani, Ehsan - 通讯作者:
Toyserkani, Ehsan
On the measurement of relative powder-bed compaction density in powder-bed additive manufacturing processes
- DOI:
10.1016/j.matdes.2018.06.030 - 发表时间:
2018-10-05 - 期刊:
- 影响因子:8.4
- 作者:
Ali, Usman;Mahmoodkhani, Yahya;Toyserkani, Ehsan - 通讯作者:
Toyserkani, Ehsan
Additive Manufacturing of Graphene-Hydroxyapatite Nanocomposite Structures
- DOI:
10.1111/ijac.12309 - 发表时间:
2015-01-01 - 期刊:
- 影响因子:2.1
- 作者:
Azhari, Amir;Toyserkani, Ehsan;Villain, Carole - 通讯作者:
Villain, Carole
Toyserkani, Ehsan的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Toyserkani, Ehsan', 18)}}的其他基金
Towards In-Situ Qualification of Additively Manufactured Parts: Real Time Monitoring and Intelligent Intermittent Control of Laser Powder-Bed Fusion Additive Manufacturing
迈向增材制造零件的现场鉴定:激光粉末床熔融增材制造的实时监控和智能间歇控制
- 批准号:
RGPIN-2020-06306 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Critical X-Ray Energy Source and Auxiliaries for an Existing Nano Computed Tomography System
现有纳米计算机断层扫描系统的关键 X 射线能源和辅助设备
- 批准号:
RTI-2023-00058 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Research Tools and Instruments
Multi-Scale Additive Manufacturing
多尺度增材制造
- 批准号:
CRC-2017-00086 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Canada Research Chairs
Towards In-Situ Qualification of Additively Manufactured Parts: Real Time Monitoring and Intelligent Intermittent Control of Laser Powder-Bed Fusion Additive Manufacturing
迈向增材制造零件的现场鉴定:激光粉末床熔融增材制造的实时监控和智能间歇控制
- 批准号:
RGPIN-2020-06306 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
NSERC Network for Holistic Innovation in Additive Manufacturing (HI-AM)
NSERC 增材制造整体创新网络 (HI-AM)
- 批准号:
494158-2016 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Strategic Network Grants Program
Multi-Scale Additive Manufacturing
多尺度增材制造
- 批准号:
CRC-2017-00086 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Canada Research Chairs
Towards In-Situ Qualification of Additively Manufactured Parts: Real Time Monitoring and Intelligent Intermittent Control of Laser Powder-Bed Fusion Additive Manufacturing
迈向增材制造零件的现场鉴定:激光粉末床熔融增材制造的实时监控和智能间歇控制
- 批准号:
RGPIN-2020-06306 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
NSERC Network for Holistic Innovation in Additive Manufacturing (HI-AM)
NSERC 增材制造整体创新网络 (HI-AM)
- 批准号:
494158-2016 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Strategic Network Grants Program
Laser Powder Bed Additive Manufacturing Titanium 5553 Development
激光粉床增材制造钛 5553 开发
- 批准号:
528154-2018 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Collaborative Research and Development Grants
Multi-Scale Additive Manufacturing
多尺度增材制造
- 批准号:
CRC-2017-00086 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Canada Research Chairs
相似国自然基金
基于SMART技术的鳄梨叶中诱导肿瘤细胞铁死亡的先导化合物的定
向挖掘
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于“活性-代谢组-基因组-SMART”整合策略发掘老鼠簕内生放线菌新型先导化合物
- 批准号:82360696
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
特定微环境激活的mRNA翻译(SMART)系统的设计及其免疫治疗应用研究
- 批准号:22307121
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ANDSystem与多组学的水稻和小麦胁迫响应分子调控网络及智能作物平台(Smart Crop)的构建
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:105 万元
- 项目类别:
基于SMART设计建立中医药随机对照试验“随证施治”决策模型的研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
精神障碍出院患者自杀风险简短联系干预(BCIs)的实施科学研究:基于序列多次分组的随机对照试验(SMART)
- 批准号:72004140
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
线上强化失眠认知行为治疗(Smart-CBTI plus)对失眠障碍合并焦虑、抑郁患者的随机对照研究
- 批准号:20Y11906600
- 批准年份:2020
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
DRiPs致病性T细胞与胰腺CUZD-1蛋白双靶向Smart-DDS诱导免疫耐受治疗1型糖尿病的研究
- 批准号:81970707
- 批准年份:2019
- 资助金额:55.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于B-SMART的类风湿关节炎分级诊疗的药物治疗管理模式构建与评价
- 批准号:71804109
- 批准年份:2018
- 资助金额:16.5 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
共表达E.stiedai MIC-5和RHDV VP60重组痘苗病毒构建及免疫机制研究
- 批准号:31160503
- 批准年份:2011
- 资助金额:48.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
CAREER: Toward Smart Surface Acoustic Wave Devices with Gate-Tunability
职业:开发具有栅极可调谐性的智能表面声波器件
- 批准号:
2337069 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Continuing Grant
REU Site: University of Colorado, Engineering Smart Biomaterials
REU 站点:科罗拉多大学,工程智能生物材料
- 批准号:
2348856 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Standard Grant
REU Site: CyberAI: Cybersecurity Solutions Leveraging Artificial Intelligence for Smart Systems
REU 网站:CyberAI:利用人工智能实现智能系统的网络安全解决方案
- 批准号:
2349104 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Standard Grant
Excellence in Research:Towards Data and Machine Learning Fairness in Smart Mobility
卓越研究:实现智能移动中的数据和机器学习公平
- 批准号:
2401655 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Standard Grant
Recyclable, smart and highly efficient wire-shaped solar cells waved portable/wearable electronics
可回收、智能、高效的线形太阳能电池挥舞着便携式/可穿戴电子产品
- 批准号:
24K15389 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The Smart Tourism Experience: A Tourist-Centric Conceptualization and Empirical Investigation
智慧旅游体验:以游客为中心的概念化与实证研究
- 批准号:
24K15533 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Digitally-Integrated Smart Sensing of Diverse Airborne Grass Pollen Sources
多种空气传播草花粉源的数字集成智能传感
- 批准号:
DP240103307 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Discovery Projects
Flexible metal-organic frameworks (MOFs) for hydrogen isotope separation: insights into smart recognition of gas molecules towards materials design
用于氢同位素分离的柔性金属有机框架(MOF):深入了解气体分子对材料设计的智能识别
- 批准号:
24K17650 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
AI-PigNet: The AI of social interactions for next gen smart animal breeding
AI-PigNet:下一代智能动物饲养的社交互动人工智能
- 批准号:
BB/Y513891/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Research Grant
C-NEWTRAL: smart CompreheNsive training to mainstrEam neW approaches for climaTe-neutRal cities through citizen engAgement and decision-making support
C-NEWTRAL:智能综合培训,通过公民参与和决策支持将气候中和城市的新方法纳入主流
- 批准号:
EP/Y032640/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.18万 - 项目类别:
Research Grant