Triboelectric probes integrated with deep learning for real-time online monitoring of suspensions in liquid transport
writer：Yunpeng Zhu, Bin Luo, Xuelian Zou, Tao Liu, Song Zhang, Mingchao Chi, Yupei Sun, Keyang Jiang, Ling
keywords：Triboelectric nanogeneratorsContact electrificationSelf-powered sensorsLiquid-solidProbes
source：期刊
specific source：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109340
Issue time：2024年
懸浮液的穩(wěn)定性對整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的順利運(yùn)行至關(guān)重要，特別是在物料儲(chǔ)存、運(yùn)輸和生產(chǎn)過程中。然而，由于顆粒大小和濃度的可變性，實(shí)現(xiàn)具有成本效益和實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的挑戰(zhàn)仍然存在。本研究采用結(jié)合深度學(xué)習(xí)技術(shù)的摩擦電探針，實(shí)現(xiàn)了粒徑和濃度的自供電、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，粒徑和濃度的變化會(huì)影響表面電荷的分布，從而引起懸浮液宏觀介電常數(shù)的變化。基于液固界面的接觸通電和靜電感應(yīng)的耦合效應(yīng)，這種摩擦電探針成功捕獲了反映懸浮液性能變化的輸出信號。此外，建立了基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來處理相關(guān)信號，對顆粒大小和濃度的平均識別準(zhǔn)確率均超過98%。摩擦電探針與深度學(xué)習(xí)技術(shù)的結(jié)合為顆粒的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測提供了一種新的方法，對制藥、化工、食品生產(chǎn)等行業(yè)的生產(chǎn)安全監(jiān)測具有重要意義。