解讀微機電系統技術在輪機工程中的應用展望

吳學敏

（江西有色水利水電工程有限公司，江西 南昌 330000）

微機電系統指的是可以大規模生產的微型器件，而微機電系統的整體面積與尋常的機械系統相對較大，而該系統的表面靜電與其熱容性等性質更加重要，通常都是通過和生產半導體技術的加工技術來進行生產的。本文主要闡述了微機電系統的特點，并分析現階段輪機工程技術的特征，以及其在輪機工程中的運用展望。

1 微機電系統技術的特點

據了解，微機電系統的主要特征主要體現在以下六個方面：第一，微機電系統與半導體電路系統類似，在其生產過程中都運用了刻蝕等技術，可以省去結構的裝配過程；第二，能夠更好地把一些機械動力組件和電路以及傳感系統集成到一起；第三，體積小巧，能夠在較為狹窄或地質環境更加苛刻的環境中運用；第四，微機電系統的內部組件也相對更小，所以在其運作過程中產生的慣性也更低；第五，由于微機電系統的整體尺寸比較小，所以基本不會受到熱膨脹效果的影響；第六，在微機電系統運作過程更加安全和穩定。而微機電系統的結構如圖1 所示。

圖1 微機電系統的主要構成

2 輪機工程的技術特征

輪機工程在以前是船舶機械的簡稱，但是輪機工程發展到如今已經衍生出了許多分支工程，一個完善的船只其實細致化地看就是一個現代工業技術的完美結合，運用機械技術、計算機技術、網絡通信技術等，所以輪機工程的發展速度非常快，規模也在不斷拓展，輪機工程的特點主要體現在以下幾個方面：第一，輪機船艙設備的主要結構和系統展現出了現階段世界機械制造技術的先進性，涉及到了工程物理、熱能、流體工程、載具工程、傳播工程等一系列科學領域；第二，輪機工程也是目前電氣工程的主要運用領域。電氣工程作為我國現代科學技術體系中最為重要的項目之一，隨著電氣工程的發展，如今在輪機工程中也有著越來越廣泛的運用。雖然目前多數船舶驅動系統還在運用內燃機，不過電力工程顯然也有著更加明顯的優勢，包括日常的通信以及能源都是不可或缺的；第三，輪機工程也是目前現代化控制技術的主要運用領域。為了能夠保證船舶機械和電氣設備的穩定性，以及減輕輪機工作人員的工作壓力，自動化控制技術早在上個世紀就已經在輪機工程中普及化直到現在，基本上所有的輪機工程中都能夠看到自動化控制技術的運用。

3 微機電系統技術在輪機工程中的運用

3.1 船舶的水下表面的實時監控

在船舶運作過程中，處于水下的船體部分也是需要實時監控的部位，而將基于微機電系統技術的傳感器裝置在船體水下部分的螺旋槳和其他重要的表面位置，可以做到對船體水下部位所出現的承受壓力、侵蝕狀況以及各種表面雜物的監控。

3.2 對船舶中柴油機的運作進行管控

通過相關的力學傳感器，比如一些帶有遙感測試性能的微機電系統傳感器等，并將傳感器裝置在主機的一些軸承外部、活塞環、油泵油管等重點部位，可以實現對這些重要部位運作狀態信息的實時監控，及時對這些部位組件的運作參數，比如運作溫度、設備壓力、運作加速度、振幅等相關信息，和其中一些構件的損耗程度等，進一步保證柴油機能夠穩定地運作。

3.3 針對船舶流體和液壓系統的管控

在船舶系統中，閥門、泵等一些設施都是微流體結構，同時也是微機電系統所運用的重點系統。將微機電系統流體設備與多種傳感器安裝到傳播液壓流體系統中，能夠有效地對流體的流量、速度、溫度等信息進行實時監控。同時，若是能夠把微機電系統安裝到液壓閥中的相關部委中，比如液壓閥的閥芯部委，那么可以做到對液壓閥芯的運作和位置進行監控，當整個流體系統出現異常情況時，能夠及時發動警報，并顯示發生異常或故障的具體部位。

3.4 為船舶的信息網絡系統給予相關的連接端口

微機電系統技術能夠在信息網絡系統中起到代替光交換系統的作用，而這也是微機電系統技術的一大進步，若是這一技術能夠得以發展，那么未來微機電系統技術則能夠在包括船舶信息網絡的所有計算機網絡中得到十分廣泛的運用。

3.5 微機電系統技術也為船舶的控制設備提供支持

在船舶工程的控制設備設計過程中，可以充分運用微機電系統技術的各種微型構造系統來為船舶控制系統的分油設備、空壓設備、電站和其他各種船舶設備給予相關的邏輯控制模塊，進而提高船舶控制設備的穩定性和可靠性。

4 結語

基于微機電系統技術的特征，以及其在輪機工程中的具體應用來展望未來微機電系統的發展狀態，隨著我國科學技術的不斷發展，微機電系統技術也在不斷地研究與創新，未來很有可能會在各大領域中得到更加廣泛的運用，不僅推動了我國輪機工程的科研創新，同時也為我國的發展做出巨大貢獻。