Extensomètre à corde vibrante EDS-20V/21V

Extensomètre à corde vibrante pour la surveillance des structures

Il Extensomètre à corde vibrante Encardio Rite EDS-20V/21V Il s'agit d'un capteur de contrainte conçu pour des applications de surveillance structurelle, surveillance de l'infrastructure e instrumentation géotechnique dans les structures en béton, en acier et autres ouvrages de génie civil.

Il est utilisé lorsqu'il est nécessaire d'enregistrer des micro-déformations (µε) de manière stable et fiable sur de longues périodes. À partir des déformations mesurées et des propriétés mécaniques du matériau, l'ingénieur peut évaluer l'état de contrainte de l'élément structurel et analyser son comportement pendant la construction, les essais de charge ou l'exploitation de l'infrastructure.

Qu'est-ce qu'un extensomètre à corde vibrante ?

UN extensomètre à corde vibrante Il s'agit d'un instrument servant à mesurer les déformations des éléments structuraux. Son principe de mesure repose sur un fil d'acier tendu dont la fréquence propre de vibration varie en fonction de la déformation de l'élément sur lequel il est installé.

En génie civil, ces capteurs sont utilisés dans les systèmes de surveillance des structures exigeant des mesures précises, répétables et stables à long terme. On les retrouve couramment dans les ponts, les barrages, les tunnels, les pieux, les parois moulées, les segments, les fondations profondes et les structures métalliques chargées.

Principe de fonctionnement

Le capteur intègre un fil magnétique en acier à haute résistance, Le câble est précontraint entre deux points d'ancrage. Une bobine d'excitation électromagnétique induit la vibration du câble à sa fréquence de résonance naturelle.

Lorsque la structure se déforme, la tension mécanique du fil change, et par conséquent, sa fréquence de vibration également. L'équipement de lecture, l'enregistreur de données ou enregistreur de données Il mesure cette fréquence et la convertit en valeurs de micro-déformation en utilisant le facteur d'étalonnage spécifique de chaque capteur.

Contrairement aux capteurs basés sur des signaux analogiques, la technologie à fil vibrant fonctionne avec un signal de sortie en fréquence. Cela réduit l'influence de la résistance du câble, améliore l'immunité aux interférences électromagnétiques et permet la transmission du signal sur de longues distances sans perte de précision notable.

Applications dans le domaine du génie civil, des tunnels, des ponts et des fondations

• Ponts et viaducs : contrôle des déformations pendant la construction, les essais de charge, la réhabilitation et l'exploitation.
• Barrages en béton et en maçonnerie : surveillance du comportement structurel à long terme.
• Tunnels et travaux souterrains : surveillance des doublures, des supports et des voussoirs.
• Pieux et fondations profondes : Mesure des déformations lors des essais de charge et évaluation de la distribution des contraintes.
• Murs diaphragmes et ouvrages de soutènement : contrôle de la réponse structurelle aux poussées du sol.
• Voussoirs et éléments préfabriqués : intégration du capteur dans les éléments en béton lors de la fabrication ou de l'installation.
• Structures métalliques : Mesure des déformations dans les poutres, les entretoises, les supports, les tuyaux sous tension ou les éléments soumis à la tension, à la compression ou à la flexion.
• Infrastructures critiques : Surveillance structurelle permanente avec données historiques et enregistrements d'alarmes.

Versions disponibles : EDS-20V-AW, EDS-20V-E et EDS-21V-SW

La série EDS-20V/21V comporte trois versions principales pour s'adapter à la méthode d'installation requise sur site.

• EDS-20V-AW : Extensomètre à corde vibrante pour montage en surface par soudage à l'arc sur structures métalliques. Il peut également être installé sur béton à l'aide de blocs d'ancrage spécifiques.
• EDS-20V-E : Version pour installation directement intégrée au béton frais. Convient aux pieux, fondations profondes, parois moulées, barrages, éléments préfabriqués et structures en béton nécessitant une mesure de déformation interne.
• EDS-21V-SW : Version compacte pour montage en surface par soudage par points ou collage structural. Elle convient aux applications où l'espace est limité ou pour une installation sur des éléments métalliques existants, entretoises, plaques, tuyaux ou structures.

Pourquoi utiliser la technologie des cordes vibrantes ?

La technologie du fil vibrant est largement utilisée en instrumentation géotechnique car elle offre une combinaison de stabilité, de robustesse et de fiabilité parfaitement adaptée aux systèmes de surveillance permanente. Elle est particulièrement utile dans les installations où les capteurs doivent rester opérationnels pendant des années et transmettre des données depuis des endroits difficiles d'accès.

• Mesure précise des déformations en microdéformations (µε).
• Excellente stabilité de mesure à long terme.
• Faible dérive et haute répétabilité.
• Haute immunité aux bruits électriques et aux interférences électromagnétiques.
• Transmission du signal sur de longues distances sans perte de précision notable.
• Influence moindre de la résistance du câblage par rapport aux capteurs analogiques.
• Thermistance intégrée pour enregistrer la température au point de mesure.
• Construction robuste en acier inoxydable pour les environnements humides, corrosifs ou agressifs.

Compatibilité avec les enregistreurs de données et la surveillance à distance

Les extensomètres à corde vibrante EDS-20V/21V peuvent être lus manuellement à l'aide d'appareils portables ou intégrés à des systèmes d'acquisition de données automatisés. Dans les projets de travaux publics, les concessions, les tunnels, les barrages, les ponts ou les infrastructures critiques, ils sont couramment utilisés en combinaison avec… enregistreurs de données et les plateformes de surveillance à distance.

L'automatisation des relevés permet d'enregistrer des mesures périodiques, de générer des données historiques, de définir des seuils d'alarme et de suivre l'évolution de la structure sans dépendre uniquement de relevés manuels. Selon le système d'acquisition utilisé, la communication peut s'effectuer par des solutions filaires ou sans fil, notamment par radio, 4G, Ethernet ou systèmes IoT industriels.

Aspects communs dans les spécifications techniques

Dans les projets de surveillance structurale et d'instrumentation géotechnique, les spécifications font généralement la distinction entre capteurs encastrés et capteurs de surface. Pour les pieux, les parois moulées, les segments, les dalles ou les éléments en béton coulé sur place, on préconise généralement l'utilisation d'extensomètres encastrés. Pour les structures existantes, les éléments métalliques, les poutres, les entretoises ou la réhabilitation d'infrastructures, on utilise généralement des extensomètres de surface.

Il est également courant d'automatiser les relevés de capteurs à l'aide d'enregistreurs de données, de la transmission de données à distance et de plateformes de visualisation. Cette intégration facilite la traçabilité des mesures, la surveillance continue et la génération d'alertes en cas de dépassement des seuils définis par la direction technique.

Construction, température et compatibilité

L'extensomètre est composé de acier inoxydable Il est doté d'une double étanchéité par joint torique et d'une protection par gaine thermorétractable. Cette conception lui confère une résistance à l'humidité, à la corrosion et aux autres environnements agressifs fréquemment rencontrés dans les projets de génie civil.

Chaque capteur intègre un thermistance intégrée L’objectif est d’enregistrer la température au point de mesure. Ces données permettent d’analyser les effets thermiques sur le matériau et d’appliquer les compensations nécessaires au projet.

Les extensomètres à fil vibrant EDS-20V/21V sont compatibles avec les unités de lecture portables, les enregistreurs de données et les systèmes d'acquisition de données automatiques préparés pour les capteurs à fil vibrant, d'Encardio Rite et d'autres fabricants.

Principales caractéristiques techniques

• Plage de mesure : ±1500 µε dans EDS-20V-AW et EDS-20V-E ; ±3500 µε dans EDS-21V-SW.
• Résolution: 1 µε.
• Sortie: fréquence utilisant la technologie des cordes vibrantes.
• Thermistance : YSI 44005 ou équivalent, 3000 Ω à 25°C.
• Température de fonctionnement : −20 °C à +80 °C.
• Niveau de protection : IP67.
• Fil: Blindage à 4 conducteurs.
• Matériel: acier inoxydable.

Questions fréquentes sur les extensomètres à corde vibrante

À quoi sert un extensomètre à corde vibrante ?

Elle sert à mesurer les déformations des éléments structuraux en béton ou en acier. À partir de ces déformations, on peut évaluer le comportement structurel, l'état de contrainte et l'évolution de l'infrastructure au fil du temps.

Quand utilise-t-on un extensomètre intégré ?

On l'utilise lorsque le capteur doit être intégré au béton lors de la construction. Il est courant dans les pieux, les fondations, les murs de soutènement, les barrages, les dalles, les segments de tunnel et les éléments préfabriqués.

Quand utilise-t-on un extensomètre de surface ?

Il est utilisé sur des structures existantes ou des éléments métalliques lorsqu'il est impossible d'installer le capteur dans le béton. Selon le modèle, il peut être fixé par soudage, blocs d'ancrage, soudage par points ou colle structurale.

Peut-il se connecter à un enregistreur de données ?

Oui. Les extensomètres à corde vibrante peuvent être connectés à des lecteurs portables, des enregistreurs de données et des systèmes de surveillance automatique pour effectuer des relevés périodiques, enregistrer des données historiques et paramétrer des alarmes.

Quel avantage présente une corde vibrante par rapport à un signal analogique ?

Le signal de fréquence est plus stable face aux interférences électromagnétiques et aux grandes longueurs de câble. C'est pourquoi le fil vibrant est une technologie largement utilisée en instrumentation géotechnique et en surveillance continue des structures.

Documentation technique

Vous pouvez télécharger le Fiche technique PDF de l'extensomètre à corde vibrante EDS-20V/21V Pour les spécifications complètes, les dimensions, les modèles disponibles et les principales données techniques.