Monitoraggio geotecnico e monitoraggio strutturale

Gli Stati Uniti hanno molte infrastrutture, e molte di queste infrastrutture stanno invecchiando. Tra queste vi sono ponti, tunnel, ferrovie, edifici e molte altre strutture. Con l'invecchiamento delle strutture, invecchiano anche i materiali utilizzati per costruirle. Sono esposti quotidianamente alle intemperie, come il tempo estremo (vento forte, pioggia, neve, ecc.) e le temperature (sia calde che fredde), giorno dopo giorno, anno dopo anno, decennio dopo decennio. Man mano che i materiali invecchiano, essi possono tendere e rompersi, perdendo la loro integrità strutturale, che può causare il collasso della struttura. Per questo motivo, è molto importante monitorare la salute strutturale.

Sensori di inclinazione per il monitoraggio strutturale

Ad esempio, molti ponti sono dotati di cuscinetti, e questi cuscinetti permettono al ponte di spostarsi senza fessurare la struttura primaria in calcestruzzo. Se i cuscinetti si attaccano, questo può portare a crepe nel calcestruzzo, che possono portare al crollo del ponte. I cuscinetti che si incollano sono qualcosa che i nostri sensori, in particolare il sensore 0703-0711-99 con un campo di misura di ±3° e una ripetibilità di ±0,001°, sono stati utilizzati da una società di monitoraggio della salute strutturale chiamata Resensys. Per saperne di più, cliccate qui per leggere questo caso di studio.

I nostri sensori di inclinazione elettrolitici sono ideali per il monitoraggio geotecnico e le applicazioni di monitoraggio strutturale della salute perché sono estremamente ripetibili nel tempo e resistenti alla temperatura, a differenza dei sensori basati su MEMS e di altre soluzioni di sensori di inclinazione e inclinometri. Questo li rende ideali per ambienti esterni difficili e per un uso continuo tutto l'anno. Inoltre, i nostri sensori di inclinazione elettrolitici sono estremamente a bassa potenza, il che li rende altamente adatti ad applicazioni alimentate a batteria. I dispositivi Resensys menzionati nel caso di studio sopra citato sono alimentati a batteria e funzionano ininterrottamente per un massimo di 10 anni.

Anche in questo caso, guardando il sensore di inclinazione 0703-0711-99 con un campo di misura di ±3° e una ripetibilità di ±0,001°, questo sensore di inclinazione ha un'impedenza tipica di 50 kΩ, quindi possiamo fare un po' di semplice matematica con la legge di Ohm (V = IR, o tensione = resistenza di corrente per voltaggio) e l'equazione per la potenza elettrica (P = VI, o potenza = tensione per voltaggio di corrente) per determinare il consumo di potenza. Per questo esempio, supponiamo che la tensione di alimentazione provenga da un microcontrollore a 3,3 V DC:

Oltre alle vecchie infrastrutture, le nuove infrastrutture includono sensori, e la costruzione di nuove infrastrutture richiede che le strutture circostanti siano monitorate durante tutta la nuova costruzione per assicurarsi che non siano influenzate. Per esempio, diciamo che c'era una galleria ferroviaria sotto un nuovo edificio. I sensori verrebbero probabilmente posizionati sulle rotaie stesse e sulle pareti del tunnel. Questi sono spesso indicati come inclinometri orizzontali sul posto o sensori a trave/inclinometri che sono collegati tra loro, fornendo misurazioni lungo tutta la lunghezza di una struttura.

Ci sono molti altri modi in cui i nostri sensori possono essere utilizzati per il monitoraggio geotecnico e le applicazioni di monitoraggio della salute strutturale, tra cui il monitoraggio dei terremoti e il monitoraggio degli smottamenti. Per il monitoraggio dei terremoti, i nostri sensori di inclinazione elettrolitici in vetro forniscono una precisione senza precedenti con ripetibilità fino a ±0,0003° o ±1 secondo d'arco (vedere sotto per capire la conversione) per il sensore di inclinazione 0737-1203-99.

Nel campo del monitoraggio geotecnico e del monitoraggio della salute strutturale, le misurazioni sono spesso indicate in secondi d'arco. La conversione da gradi in secondi d'arco è semplice, dove 1° = 3600 secondi d'arco. Quindi, per il sensore 0737-1203-99 con ripetibilità di ±0,0003°, possiamo fare la seguente conversione: