Aktualności

Nie boją się pyłu, wilgoci ani silnych pól elektromagnetycznych i działają z wyjątkową precyzją. Dwa wynalazki naukowców Politechniki Lubelskiej zdobyły srebrne medale podczas 19. Międzynarodowych Targów Wynalazków i Innowacji INTARG® 2026 w Katowicach.

Docenione przez międzynarodowe jury rozwiązania opracowali badacze Wydziału Elektrotechniki i Informatyki: prof. dr hab. inż. Piotr Kisała, dr inż. Grzegorz Kozieł, dr inż. Damian Harasim, dr inż. Marta Dziuba-Kozieł oraz dr hab. inż. Sławomir Cięszczyk.

Pierwszy wynalazek to pozycjoner i sposób pozycjonowania kąta obrotu głowicy zamocowanej na nieruchomym elemencie. Wykorzystuje wiązkę światła i światłowody do precyzyjnego wyznaczania kąta ustawienia ruchomej głowicy maszyny. Jest to kluczowe, ponieważ w urządzeniach przemysłowych dokładne określenie położenia elementów obrotowych stanowi fundament bezpieczeństwa i niezawodności całej pracy.

Zamiast tradycyjnych czujników elektrycznych naukowcy wykorzystali światło przesyłane światłowodem.

– Światło przechodzi przez specjalne filtry i elementy optyczne umieszczone w głowicy. Gdy głowica się obraca, zmieniają się cechy światła przepływającego przez światłowód. Komputer analizuje te zmiany i błyskawicznie wylicza dokładne położenie, a w razie potrzeby nakazuje silnikowi poprawić ustawienie – wyjaśnia dr inż. Grzegorz Kozieł z Katedry Informatyki Politechniki Lubelskiej.

Rozwiązanie eliminuje wady typowe dla tradycyjnych czujników.

– Nie „ślepnie” od kurzu, nie ulega zakłóceniom elektromagnetycznym i nie powoduje tarcia, bo działa bezdotykowo – podkreśla prof. Piotr Kisała, kierownik Zakładu Optoelektroniki i Sieci Teleinformatycznych Politechniki Lubelskiej i dodaje: – Może być przydatny tam, gdzie urządzenia pracują w trudnych warunkach środowiskowych, w obecności silnych pól elektromagnetycznych, lub w strefach zagrożonych wybuchem. Możliwość miniaturyzacji układu sprawia również, że może zostać wykorzystany w nowoczesnych urządzeniach pomiarowych i precyzyjnych systemach sterowania.

Rozwiązanie sprawdzi się m.in. w automatyce przemysłowej, robotyce, energetyce, przemyśle chemicznym, lotnictwie, obronności oraz …technologiach kosmicznych.

– Czyli wszędzie tam, gdzie technologie klasyczne zawodzą np. w miejscach, w których występuje promieniowanie jonizujące, wilgoć lub zapylenie – wylicza dr inż. Marta Dziuba-Kozieł z Katedry Informatyki. – To nowoczesna i zarazem bardzo precyzyjna technologia. Nic dziwnego, że zainteresowanych jest nią wiele firm.

Dr inż. Damian Harasim z Katedry Elektroniki i Technik Informacyjnych dodaje, że wytrzymały światłowód jest już zamontowany na dachu Rdzewiaka, czyli jednego z budynków Politechniki Lubelskiej. – Wykorzystujemy go do pomiaru parametrów linii napowietrznych – tłumaczy naukowiec. – Linie elektroenergetyczne są bardzo obciążone, na co wpływają m.in. warunki pogodowe, co nie jest łatwe do zmierzenia przy użyciu tradycyjnych metod. Wykorzystując czujnik w światłowodzie możemy to mierzyć bardzo precyzyjnie, co pozwala nam sprawdzić, ile energii elektrycznej można przesłać w danym momencie.

Drugim wynalazkiem jest miernik kąta obrotu płaszczyzny polaryzacji światła. Jest bardziej niezawodny i trwały od tradycyjnych mierników oraz może pracować tam, gdzie one zawodzą.

– Urządzenie przypomina bardzo zaawansowane „oko”, które zamiast obrazów, widzi jak bardzo światło jest „skręcone”. Fachowo nazywa się to polaryzacją. Składa się z małej soczewki umieszczonej w ochronnej rurce oraz specjalnego włókna światłowodowego, cieńszego niż ludzki włos. Wewnątrz tego światłowodu znajduje się serce wynalazku: skośna siatka Bragga, czyli mikroskopijna struktura, która działa jak precyzyjny filtr dla światła. Całość podłączona jest do komputera, który błyskawicznie przelicza docierające sygnały na konkretny wynik – tłumaczy dr inż. Grzegorz Kozieł.

– To rozwiązanie jest odporne na zakłócenia pochodzące od silników, magnesów czy linii wysokiego napięcia. Brak ruchomych elementów zwiększa trwałość i niezawodność urządzenia, a wykorzystanie światłowodów zamiast klasycznych obwodów elektrycznych ogranicza ryzyko iskrzenia i zwarć – zwraca uwagę prof. Piotr Kisała.

Miernik może być wykorzystywany w miejscach wymagających szczególnego bezpieczeństwa, takich jak: kopalnie, stacje paliw, zakłady chemiczne, instalacje energetyczne oraz inne obszary przemysłu narażone na wilgoć, zapylenie, promieniowanie czy zakłócenia elektromagnetyczne.

– Medale stanowią potwierdzenie, że rozwiązania tworzone przez naszych naukowców mają potencjał wdrożeniowy i mogą być wykorzystane w najbardziej wymagających sektorach gospodarki – mówi prof. Zbigniew Pater, rektor Politechniki Lubelskiej.