O/A auscultación e monitorización estrutural Permite monitorizar a evolución de pontes, túneles, edificios, noiros e outras infraestruturas mediante a medición periódica ou continua de desprazamentos e deformacións.
Cando existe un punto de referencia estable e visibilidade directa do punto a controlar, o sensores de distancia láser Estas medicións pódense realizar sen contacto físico coa estrutura. Esta característica é especialmente útil en lugares de difícil acceso, a longas distancias ou en instalacións onde non é viable colocar un transdutor mecánico entre os dous puntos de medición.
Sensores láser Dimetix Pódense integrar en sistemas de instrumentación, adquisición de datos e monitorización para controlar desprazamentos, frechas, converxencias e movementos estruturais durante a construción, as probas de carga ou o funcionamento dunha infraestrutura.
Que se pode medir cun sensor láser durante a auscultación?
A medición de distancia láser pódese usar en diferentes puntos dun sistema monitorización estrutural. A aplicación depende da xeometría, da distancia de traballo, da precisión requirida e do movemento que se quere detectar.
| Infraestruturas | Magnitude ou fenómeno | Aplicación do sensor láser |
|---|---|---|
| Pontes e viadutos | Deflexión e deformación | Seguimento do movemento da placa en relación cunha referencia estable |
| Pontes | Desprazamento relativo | Control entre pilotes, pilóns, plataforma ou outros elementos estruturais |
| Túneles | Converxencia | Variación na distancia entre puntos dunha sección |
| Túneles | Deformación xeométrica | Seguimento de bóveda, gabletes ou relación entre a pista e o muro |
| Pilas e piares | Desprazamento ou cambio de posición | Monitorización de elementos estruturais durante a construción ou cambios de carga |
| Ladeiras e pendentes | Movemento superficial | Seguimento de rochas, bloques ou puntos de referencia |
| Estruturas durante a construción | Deformación baixo carga | Control durante a construción, o movemento, a elevación ou as probas de carga |
Monitorización de pontes e viadutos: deflexión, deformación e desprazamentos
No inspección de pontes e viadutos Pode ser necesario monitorizar a evolución da deflexión da cuberta, as deformacións estruturais ou os desprazamentos relativos entre os diferentes elementos da estrutura.
Un sensor láser instalado nun punto estable pode medir periodica ou continuamente a distancia a un punto de referencia situado no elemento monitorizado. A evolución desta distancia permite a detección de movementos durante a construción, o funcionamento da infraestrutura ou baixo condicións de carga específicas.
- Control do desprazamento da frecha ou da táboa.
- Medición de movementos entre unha pilote, un pilón e unha táboa.
- Monitorización de deformacións durante as probas de carga.
- Control de estruturas durante as operacións de construción, desprazamento ou elevación.
- Integración de puntos de medición láser en sistemas Monitorización da saúde estrutural (SHM).
Dimetix ten aplicacións documentadas especificamente para monitorización estrutural de pontes. Na ampliación da ponte Huey P. Long sobre o río Mississippi, empregáronse dez sensores láser de distancia para medir en tempo real a deformación de grandes seccións de celosía durante o seu transporte, elevación e colocación.
Este tipo de aplicación demostra unha das vantaxes da medición láser: obter información de desprazamento a distancia sen necesidade de conectar fisicamente os dous puntos a monitorizar mediante un transdutor.
Monitorización de pilotes, piares e elementos estruturais
Durante as obras de construción tamén pode ser necesario comprobar se un piar, pilar, fachada ou outro elemento estrutural dunha ponte A súa posición cambia como resultado de escavacións, obras próximas, cambios de carga ou movementos de terreo.
Usando un ou máis sensores, pódese rastrexar a evolución do desprazamento e comparar cada lectura cunha posición de referencia inicial. Este tipo de instrumentación permite a detección de pequenas variacións de posición sen contacto físico coa estrutura monitorizada.
Nunha desas aplicacións, empregáronse sensores láser Dimetix para monitorizar a evolución de piares situados baixo unha ponte mentres se realizaban traballos de construción nunha zona próxima.
Cando o proxecto require a monitorización de varias cantidades, a medición láser pódese combinar con inclinómetros, Sensores LVDT, extensómetros, piezómetros e sistemas de adquisición de datos.
Inspección de túneles e control de converxencia
El control de converxencia en túneles Permite analizar a variación da distancia entre diferentes puntos dunha sección para determinar se se producen movementos ou deformacións durante a construción ou o funcionamento da infraestrutura.
Un sistema de medición láser pode realizar este seguimento automaticamente cando existe unha liña de visión entre o sensor e o obxectivo. Ao comparar as lecturas sucesivas cunha referencia inicial, é posible identificar variacións xeométricas na sección monitorizada.
- Medición de converxencia entre puntos dunha sección.
- Control das deformacións da bóveda e do gablete.
- Monitorización xeométrica durante a escavación ou a construción.
- Control da distancia entre a vía e a parede do túnel.
- Detección de movementos asociados a obras realizadas no túnel ou nas súas proximidades.
Dimetix ten unha aplicación documentada de monitorización automatizada dun túnel ferroviario, Desenvolvidos para detectar posibles deformacións estruturais durante os traballos de infraestrutura, os sensores realizaban medicións de distancia periódicas que podían integrarse no sistema de monitorización.
Usando varios puntos de medición, pódese obter unha referencia xeométrica da sección e estudar a súa evolución. Dependendo da aplicación, a medición láser pode complementar as estacións totais, os inclinómetros, os extensómetros e outros equipos de monitorización comúns.
Monitorización de pendentes, ladeiras e movementos de rochas
O/A instrumentación e monitorización de pendentes Permite a detección de cambios que poden indicar movementos do terreo, deslizamentos de terra ou perda de estabilidade.
Os sensores láser pódense empregar cando o movemento que se vai monitorizar se produce nunha superficie visible desde un punto de medición estable. O sensor mide repetidamente a distancia ao obxectivo, o que permite analizar a súa evolución ao longo do tempo.
As posibles aplicacións inclúen o seguimento bloques rochosos, ladeiras, terrapléns, deslizamentos de terra, zonas con risco de deslizamentos de terra e outros puntos onde se poida definir unha referencia de medición estable.
Dimetix documenta aplicacións nas que os seus sensores se empregan para controlar formacións rochosas situadas na infraestrutura ferroviaria e tamén grandes bloques de rocha cuxo movemento pendente abaixo debe ser monitorizado.
É importante diferenciar esta aplicación doutras técnicas de instrumentación xeotécnica. Un sensor láser permite a medición principalmente de movementos superficiais visibles desde o punto de instalación. Cando sexa necesario estudar os movementos internos do terreo, a inclinación a diferentes profundidades ou a presión da auga, débense empregar tecnoloxías específicas como inclinómetros xeotécnicos, extensómetros ou piezómetros.
Vantaxes da medición láser na monitorización estrutural
Unha das principais vantaxes dos sensores láser sobre moitos transdutores de desprazamento convencionais é que realizan a medición sen contacto físico co elemento monitorizado.
- Medición sen contacto.
- Posibilidade de traballar a distancia.
- Instale o sensor nunha zona protexida ou accesible.
- Lectura automática e continua.
- Integración con PLC, rexistradores de datos e sistemas de adquisición.
- Posibilidade de traballar sobre unha superficie natural ou sobre unha referencia reflectante, dependendo da distancia e do modelo.
- Puntos de medición onde sería difícil conectar fisicamente un transdutor de desprazamento.
Sensor Dimetrix DPE-10-500 para aplicacións de longo alcance
Un dos modelos que se poden empregar en aplicacións de monitorización a longa distancia é o Dimetrix DPE-10-500. Este sensor combina precisión milimétrica, alta velocidade de medición e un alcance de ata 500 metros cando se usa unha lámina reflectante.
| Característica | Dimetrix DPE-10-500 |
|---|---|
| Precisión típica 2σ | ±1 mm |
| Repetibilidade típica 2σ | ±0,3 mm |
| Alcance en superficies naturais | 0,05 a aproximadamente 100 m |
| Alcance en lámina reflectante | aproximadamente de 0,5 a 500 m |
| Velocidade máxima de medición | 250 Hz |
| velocidade máxima de saída | 1 kHz |
| Interfaces dixitais | RS-232, RS-422, RS-485, SSI e USB |
| saída analóxica | 0/4–20 mA |
| Temperatura de funcionamento | -40 a +60 °C |
| Protección | IP65 |
Nos sistemas industriais, tamén é posible integrar datos de sensores con redes de comunicación e sistemas de control mediante os módulos ou interfaces correspondentes. Por exemplo, a integración con sistemas de monitorización estrutural empregouse nestes proxectos. PROFINET para transmitir a medición a sistemas de control e adquisición superiores.
A escolla do modelo non debe basearse unicamente no alcance máximo. Outros factores a ter en conta inclúen a área que se vai medir, a precisión requirida, as condicións ambientais, a velocidade de lectura, a xeometría da instalación e a interface de comunicación dispoñible.
Cando se debe usar un sensor láser e cando se debe usar outra tecnoloxía?
O sensor láser é especialmente axeitado cando hai liña de visión directa, Débese evitar o contacto mecánico e o punto de referencia debe estar situado a unha distancia considerable. Non obstante, non substitúe necesariamente outros instrumentos empregados na auscultación.
| Necesidade de medición | Tecnoloxía que pode ser axeitada |
|---|---|
| Desprazamento remoto e sen contacto | Sensor de distancia láser |
| Pequenos desprazamentos entre dous puntos próximos | LVDT, extensómetro ou transdutor de desprazamento |
| Inclinación ou rotación dunha estrutura | Inclinómetro ou clinómetro |
| Movementos internos do terreo | Inclinómetro xeotécnico |
| Presión intersticial ou nivel da auga | piezómetro |
| control xeodésico multipunto | Estación total ou sistema GNSS, dependendo da aplicación |
Por este motivo, nun proxecto de auscultación e monitorización estrutural É común combinar diferentes tecnoloxías dentro do mesmo sistema de medición.
Integración con sistemas de adquisición e monitorización
Os sensores láser Dimetix teñen interfaces industriais que permiten incorporar a medición de distancia en PLC, rexistradores de datos, equipos de adquisición ou software de monitorización.
Isto permite almacenar datos históricos, representar tendencias, comparar medicións con valores de referencia e xerar alarmas cando un desprazamento supera os límites establecidos para o proxecto.
Nos sistemas de monitorización permanente, o sensor láser pode formar parte dunha rede de instrumentación xunto con inclinómetros, extensómetros, LVDT, sensores ambientais, piezómetros e outros equipos de medición.
Selección de sensores para un proxecto de auscultación
Para definir correctamente unha solución de medición, é necesario coñecer polo menos o distancia de traballo, desprazamento previsto, precisión requirida, superficie obxectivo, condicións ambientais, frecuencia de lectura e sistema de adquisición de datos.
GUEMISA pode axudar a seleccionar o sensor e a tecnoloxía de medición Dimetix máis axeitados en función das condicións reais de cada instalación.
Se estás a desenvolver un proxecto de inspección de pontes, monitorización de túneles, control de converxencia, monitorización de estruturas ou instrumentación de pendentes, Podes proporcionarnos os datos da aplicación para estudar a solución de medición máis axeitada.