Датчики угла наклона играют решающую роль в мониторинге мостов, в основном используются для измерения изменений угла наклона мостовых конструкций или их ключевых компонентов относительно направления силы тяжести. Эти незначительные изменения часто являются важными индикаторами состояния, реакции на нагрузку, осадки фундамента или потенциальных заболеваний мостовых конструкций.
Необходимо контролировать наличие медленной и неравномерной осадки фундамента опоры моста, которая может привести к наклону опоры. Использование датчиков наклона для непрерывной регистрации изменений угла в течение длительного времени позволяет получать данные о тенденциях. Мониторинг изменений вертикальности или заданных углов в режиме реального времени во время строительства опор/башен моста обеспечивает точность строительства.
→ Мониторинг смещения и вращения подшипников
Контролируйте угол поворота мостового подшипника под фактической нагрузкой. Аномальные изменения угла поворота могут указывать на старение, поломку или ненормальные ограничения подшипника. Измеряя относительный угол наклона между верхней и нижней пластинами подшипника в сочетании с конструктивными параметрами подшипника, можно косвенно рассчитать перемещение скольжения подшипника.
→ Мониторинг выравнивания и деформации главной балки
Хотя для прямого измерения прогиба обычно используются датчики перемещения или нивелиры, установка инклинометров в определенных местах (например, в середине пролета, на вершинах опор) позволяет отслеживать изменения угла поворота в поперечных сечениях балок. Интегрируя эти угловые измерения с геометрическими параметрами балки (такими как длина), можно рассчитать относительную тенденцию прогиба в этих точках относительно опорных точек. Этот подход особенно ценен для долговременного мониторинга состояния конструкций и для мостов с большими пролетами.
→ Мониторинг деформации кабельных вышек/дуговых ребер:
Этот процесс позволяет с помощью инклинометров отслеживать угловые изменения в опорах вантовых мостов или ребрах арочных мостов под нагрузкой, оценивая их общую структурную устойчивость и деформационное состояние.
MEMS-датчики наклона имеют небольшие размеры, малый вес, легко устанавливаются на конструктивных поверхностях или встраиваются в определенные части, оказывая минимальное воздействие на саму конструкцию; MEMS-датчики наклона имеют низкую стоимость и более низкую удельную цену по сравнению с традиционными высокоточными наклонометрами или волоконно-оптическими датчиками, что делает экономически целесообразным развертывание сенсорных сетей в больших масштабах и с высокой плотностью, тем самым обеспечивая получение более полной информации о состоянии конструкции; MEMS-датчики наклона имеют низкое энергопотребление и особенно подходят для беспроводных сенсорных сетей, питающихся от батарей или собирающих энергию, что позволяет осуществлять долгосрочный беспилотный мониторинг. MEMS-датчики наклона легко интегрируются и оцифровываются, обычно выдавая цифровые сигналы напрямую (например, I2C, SPI, RS485), что делает их удобными для интеграции с устройствами сбора данных и беспроводными модулями передачи для создания автоматизированных систем мониторинга; MEMS-датчики наклона легко устанавливаются, и процесс установки относительно прост, обычно требуется только фиксированное основание или магнитное притяжение. MEMS-датчики наклона обладают высокими динамическими характеристиками, а некоторые высокопроизводительные MEMS-датчики имеют достаточную полосу пропускания для мониторинга динамического отклика конструкций (например, изменения наклона, вызванные вибрацией).
Ключевые аспекты применения
Для мониторинга мостов обычно требуется высокая точность (лучше 0,01° или даже 0,001°) и стабильность. Несмотря на постоянное развитие технологии MEMS, её долговременный дрейф и температурная чувствительность остаются проблемами, особенно при работе с высокоточными приложениями. Необходимо тщательно выбирать модели датчиков, отвечающие требованиям точности, и учитывать температурную компенсацию и стратегии регулярной калибровки.
Деформация мостовых конструкций обычно не сильно меняется по углу (часто в диапазоне от нескольких десятых до нескольких градусов), но датчики должны обладать высоким разрешением и высокой линейностью в небольшом диапазоне. В то же время необходимо учитывать и большие углы, которые могут возникать при экстремальных явлениях (таких как сильные землетрясения).
Датчики должны выдерживать резкие перепады температуры, влажность, вибрацию и возможные электромагнитные помехи в условиях моста. Необходимо выбрать упаковку промышленного класса или усиленную упаковку.
Измерение угла наклона относится к углу между корпусом датчика и направлением силы тяжести. Поэтому плоскостность, стабильность и жесткое соединение поверхности установки датчика с измеряемой конструкцией имеют решающее значение. Любая незначительная деформация или ослабление крепления на поверхности установки напрямую повлияют на результаты измерения.
Вариант использования
Компания Micro-Magic Inc. разработала серию MEMS-датчиков наклона для удовлетворения потребностей различных сценариев применения. В серию входят серии 70, T700 и T7000. Все серии продукции основаны на промышленных стандартах проектирования и охватывают как одноосевые, так и двухосевые датчики наклона. Выходной сигнал включает цифровые и аналоговые (ток, напряжение) выходы. Точность измерения находится в диапазоне от средней до высокой. Все продукты поддерживают или могут быть адаптированы для работы с протоколами связи RS232/RS485/RS422/TTL/CAN/MODBUS.
Компания Micro-Magic Inc. также выпустила серию одноплатных датчиков наклона, которые удобны для интеграции клиентами в собственные системы.
Для особых случаев, связанных с мостами и плотинами, компания Micro-Magic Inc. также выпустила серию беспроводных датчиков наклона. Работающие от литиевых батарей и основанные на технологии IoT Bluetooth и беспроводной передаче данных Zigbee (опционально), они позволяют избежать ограничений в применении, вызванных проводным подключением.
MEMS-датчики наклона, благодаря своим уникальным преимуществам, обеспечивают экономичный, эффективный и простой в развертывании метод локального углового мониторинга для контроля состояния конструкций мостов. Они играют решающую роль в мониторинге таких параметров, как наклон опор, вращение опор и тенденции деформации главных балок, особенно подходят для крупномасштабного развертывания и долгосрочного автоматизированного мониторинга. С развитием технологий и улучшением возможностей обработки данных их применение в мониторинге мостов станет более глубоким и интеллектуальным.
Xml политика конфиденциальности блог Карта сайта
Авторское право
@ Микро-Магия Инк Все права защищены.
ПОДДЕРЖИВАЕМАЯ СЕТЬ
русский
