Le auscultation et surveillance structurelles Il permet de suivre l'évolution des ponts, tunnels, bâtiments, talus et autres infrastructures grâce à la mesure périodique ou continue des déplacements et des déformations.
Lorsqu'il existe un point de référence stable et une visibilité directe sur le point à contrôler, le capteurs de distance laser Ces mesures peuvent être effectuées sans contact physique avec la structure. Cette caractéristique est particulièrement utile dans les endroits difficiles d'accès, sur de longues distances ou dans les installations où il est impossible de placer un transducteur mécanique entre les deux points de mesure.
Capteurs laser Dimétix Ils peuvent être intégrés aux systèmes d'instrumentation, d'acquisition de données et de surveillance pour contrôler déplacements, flèches, convergences et mouvements structuraux lors de la construction, des essais de charge ou de l'exploitation d'une infrastructure.
Que peut-on mesurer avec un capteur laser lors d'une auscultation ?
La mesure de distance laser peut être utilisée à différents points d'un système. surveillance structurelle. L'application dépend de la géométrie, de la distance de travail, de la précision requise et du mouvement à détecter.
| Infrastructure | Magnitude ou phénomène | application de capteur laser |
|---|---|---|
| Ponts et viaducs | Déviation et déformation | Suivi du mouvement de la planche par rapport à une référence stable |
| Ponts | Déplacement relatif | Contrôle entre pieux, pylônes, tablier ou autres éléments structuraux |
| Tunnels | Convergence | Variation de la distance entre les points d'une section |
| Tunnels | Déformation géométrique | Suivi de la voûte, des pignons ou relation entre le rail et le mur |
| Piles et piliers | Déplacement ou changement de position | Surveillance des éléments structuraux pendant la construction ou les variations de charge |
| Pentes et flancs de collines | Mouvement de surface | Suivi des roches, des blocs ou des points de repère |
| Structures en construction | Déformation sous charge | Contrôle pendant la construction, le déplacement, le levage ou les essais de charge |
Surveillance des ponts et viaducs : déflexion, déformation et déplacements
Dans le inspection des ponts et viaducs Il peut être nécessaire de surveiller l'évolution de la déflexion du tablier, des déformations structurelles ou des déplacements relatifs entre les différents éléments de la structure.
Un capteur laser installé sur un point fixe peut mesurer périodiquement ou en continu la distance jusqu'à un point de référence situé sur l'élément surveillé. L'évolution de cette distance permet de détecter les mouvements lors de la construction, de l'exploitation de l'infrastructure ou sous certaines conditions de charge.
- Contrôle de la déplacement de flèche ou de planche.
- Mesure des mouvements entre un pieu, un pylône et une planche.
- Surveillance des déformations lors des essais de charge.
- Contrôle des structures pendant les opérations de construction, de déplacement ou de levage.
- Intégration des points de mesure laser au sein des systèmes SHM (Surveillance de l'intégrité structurelle).
Dimetix a documenté des applications spécifiquement pour surveillance structurelle des ponts. Lors de l'agrandissement du pont Huey P. Long au-dessus du fleuve Mississippi, dix capteurs de distance laser ont été utilisés pour mesurer en temps réel la déformation de grandes sections de treillis pendant leur transport, leur levage et leur mise en place.
Ce type d'application illustre l'un des avantages de la mesure laser : obtenir des informations de déplacement à distance sans avoir besoin de relier physiquement les deux points à surveiller à l'aide d'un transducteur.
Surveillance des pieux, des piliers et des éléments structuraux
Lors de travaux de construction, il peut également être nécessaire de vérifier si un pile de pont, pilier, façade ou autre élément structurel Sa position change en raison de fouilles, de travaux à proximité, de variations de charge ou de mouvements de terrain.
Grâce à un ou plusieurs capteurs, l'évolution du déplacement peut être suivie et chaque mesure comparée à une position de référence initiale. Ce type d'instrumentation permet la détection de faibles variations de position sans contact physique avec la structure surveillée.
Dans une application de ce type, des capteurs laser Dimetix ont été utilisés pour surveiller l'évolution des piliers situés sous un pont pendant que des travaux de construction étaient effectués dans une zone voisine.
Lorsque le projet nécessite le suivi de plusieurs grandeurs, la mesure laser peut être combinée avec inclinomètres, Capteurs LVDT, extensomètres, piézomètres et systèmes d'acquisition de données.
Inspection des tunnels et contrôle de convergence
Il contrôle de convergence dans les tunnels Elle permet d'analyser la variation de distance entre différents points d'une section afin de déterminer si des mouvements ou des déformations se produisent pendant la construction ou l'exploitation de l'infrastructure.
Un système de mesure laser peut effectuer ce suivi automatiquement lorsqu'il existe une ligne de visée directe entre le capteur et la cible. En comparant les mesures successives à une référence initiale, il est possible d'identifier les variations géométriques dans la section surveillée.
- Mesure de convergence entre les points d'une section.
- Contrôle des déformations de la voûte et du pignon.
- Surveillance géométrique pendant les travaux d'excavation ou de construction.
- Contrôle de la distance entre la voie et la paroi du tunnel.
- Détection des mouvements liés aux travaux effectués dans ou à proximité du tunnel.
Dimetix possède une application documentée de surveillance automatisée d'un tunnel ferroviaire, Conçus pour détecter les déformations structurelles potentielles lors de travaux d'infrastructure, les capteurs effectuaient des mesures de distance périodiques qui pouvaient être intégrées au système de surveillance.
L'utilisation de plusieurs points de mesure permet d'obtenir une référence géométrique de la section et d'étudier son évolution. Selon l'application, la mesure laser peut compléter les stations totales, les inclinomètres, les extensomètres et autres équipements de surveillance courants.
Surveillance des pentes, des flancs de collines et des mouvements rocheux
Le instrumentation et surveillance des pentes Il permet de détecter les changements pouvant indiquer des mouvements de terrain, des glissements de terrain ou une perte de stabilité.
Les capteurs laser peuvent être utilisés lorsque le mouvement à surveiller se produit sur une surface visible depuis un point de mesure stable. Le capteur mesure de manière répétée la distance à la cible, ce qui permet d'analyser son évolution dans le temps.
Les applications possibles incluent le suivi blocs rocheux, pentes, remblais, glissements de terrain, zones à risque de glissement et autres points où une référence de mesure stable peut être définie.
Dimetix documente les applications dans lesquelles ses capteurs sont utilisés pour le contrôle Des formations rocheuses situées sur l'infrastructure ferroviaire et aussi de gros blocs rocheux dont le mouvement en aval doit être surveillé.
Il est important de différencier cette application des autres techniques d'instrumentation géotechnique. Un capteur laser permet la mesure principalement de mouvements de surface visibles à partir du point d'installation. Lorsqu'il est nécessaire d'étudier les mouvements internes du sol, l'inclinaison à différentes profondeurs ou la pression de l'eau, des technologies spécifiques telles que les inclinomètres géotechniques, les extensomètres ou les piézomètres doivent être utilisées.
Avantages de la mesure laser dans la surveillance des structures
L'un des principaux avantages des capteurs laser par rapport à de nombreux transducteurs de déplacement conventionnels est qu'ils effectuent la mesure sans contact physique avec l'élément surveillé.
- Mesure sans contact.
- Possibilité de télétravail.
- Installez le capteur dans un endroit protégé ou accessible.
- Lecture automatique et continue.
- Intégration avec les automates programmables, les enregistreurs de données et les systèmes d'acquisition.
- Possibilité de travailler sur une surface naturelle ou sur un support réfléchissant, selon la distance et le modèle.
- Points de mesure où il serait difficile de connecter physiquement un capteur de déplacement.
Capteur Dimetrix DPE-10-500 pour applications longue portée
L'un des modèles pouvant être utilisé dans les applications de surveillance à longue distance est le Dimetrix DPE-10-500. Ce capteur allie une précision millimétrique, une vitesse de mesure élevée et une portée allant jusqu'à 500 mètres avec une feuille réfléchissante.
| Fonctionnalité | Dimetrix DPE-10-500 |
|---|---|
| Précision typique 2σ | ±1 mm |
| Répétabilité typique 2σ | ±0,3 mm |
| Gamme sur surfaces naturelles | 0,05 à environ 100 m |
| Portée sur les feuilles réfléchissantes | environ 0,5 à 500 m |
| vitesse de mesure maximale | 250 Hz |
| vitesse de sortie maximale | 1 kHz |
| Interfaces numériques | RS-232, RS-422, RS-485, SSI et USB |
| sortie analogique | 0/4–20 mA |
| Température de fonctionnement | -40 à +60 °C |
| Protection | IP65 |
Dans les systèmes industriels, il est également possible d'intégrer les données des capteurs aux réseaux de communication et aux systèmes de contrôle grâce aux modules ou interfaces correspondants. Par exemple, l'intégration avec des systèmes de surveillance structurelle a été utilisée dans de tels projets. PROFINET transmettre la mesure à des systèmes de contrôle et d'acquisition de niveau supérieur.
Le choix du modèle ne doit pas reposer uniquement sur la portée maximale. D'autres facteurs sont à prendre en compte, tels que la zone à mesurer, la précision requise, les conditions environnementales, la vitesse de lecture, la géométrie d'installation et l'interface de communication disponible.
Quand faut-il utiliser un capteur laser et quand faut-il utiliser une autre technologie ?
Le capteur laser est particulièrement adapté lorsqu'il y a ligne de mire directe, Tout contact mécanique doit être évité, et le point de référence est situé à une distance considérable. Cependant, il ne remplace pas nécessairement les autres instruments utilisés en auscultation.
| Nécessité de mesure | Technologie qui pourrait convenir |
|---|---|
| déplacement à distance et sans contact | Capteur de distance laser |
| Petits déplacements entre deux points proches | LVDT, extensomètre ou capteur de déplacement |
| Inclinaison ou rotation d'une structure | Inclinomètre ou clinomètre |
| mouvements internes du sol | Inclinomètre géotechnique |
| Pression interstitielle ou niveau d'eau | piézomètre |
| contrôle géodésique multipoint | Station totale ou système GNSS, selon l'application |
C’est pourquoi, dans un projet de auscultation et surveillance structurelles Il est courant de combiner différentes technologies au sein d'un même système de mesure.
Intégration avec les systèmes d'acquisition et de surveillance
Les capteurs laser Dimetix possèdent des interfaces industrielles qui permettent d'intégrer la mesure de distance dans les automates programmables, les enregistreurs de données, les équipements d'acquisition ou les logiciels de surveillance.
Cela permet de stocker des données historiques, de représenter les tendances, de comparer les mesures à des valeurs de référence et de générer des alarmes lorsqu'un déplacement dépasse les limites établies pour le projet.
Dans les systèmes de surveillance permanente, le capteur laser peut faire partie d'un réseau d'instrumentation comprenant des inclinomètres, des extensomètres, des LVDT, des capteurs environnementaux, des piézomètres et d'autres équipements de mesure.
Sélection de capteurs pour un projet d'auscultation
Pour définir correctement une solution de mesure, il est nécessaire de connaître au moins Distance de travail, déplacement prévu, précision requise, surface cible, conditions environnementales, fréquence de lecture et système d'acquisition de données.
GUEMISA peut vous aider à sélectionner le capteur Dimetix et la technologie de mesure les plus adaptés aux conditions réelles de chaque installation.
Si vous développez un projet de Inspection des ponts, surveillance des tunnels, contrôle de la convergence, surveillance des structures ou instrumentation des pentes, Vous pouvez nous fournir les données de l'application afin que nous puissions étudier la solution de mesure la plus appropriée.