Monitoreo Geotécnico y Monitoreo Estructural

Los Estados Unidos tienen mucha infraestructura, y mucha de esa infraestructura está envejeciendo. Esto incluye puentes, túneles, ferrocarriles y edificios, y muchas otras estructuras. A medida que las estructuras envejecen, también lo hacen los materiales utilizados para construirlas. Están expuestas diariamente a los elementos, como el clima extremo (viento fuerte, lluvia, nieve, etc.) y las temperaturas (tanto calientes como frías), día tras día, año tras año, década tras década. A medida que los materiales envejecen, pueden tensarse y agrietarse, perdiendo su integridad estructural, lo que puede causar el colapso de la estructura. Debido a esto, es muy importante vigilar la salud estructural.

Sensores de inclinación para la supervisión de estructuras

Por ejemplo, muchos puentes tienen cojinetes, y estos cojinetes permiten que el puente se mueva sin agrietar la estructura de hormigón primario. Si los cojinetes se pegan, esto puede conducir a grietas en el hormigón, lo que puede llevar a que el puente se derrumbe. Los cojinetes que se pegan son algo que nuestros sensores, específicamente el sensor 0703-0711-99 con un rango de medición de ±3° y una repetibilidad de ±0,001°, fueron usados para detectar por una compañía de monitoreo de salud estructural llamada Resensys. Para saber más, haga clic aquí para leer este caso de estudio.

Nuestros sensores electrolíticos de inclinación son ideales para aplicaciones de monitoreo geotécnico y de salud estructural porque son extremadamente repetibles en el tiempo y resistentes a la temperatura, a diferencia de los sensores basados en MEMS y otras soluciones de sensores de inclinación e inclinómetros. Esto los hace ideales para entornos exteriores difíciles y para un uso continuo durante todo el año. Además, nuestros sensores electrolíticos de inclinación son de muy baja potencia, lo que los hace muy adecuados para aplicaciones con baterías. Los dispositivos de Resensys mencionados en el estudio de caso anterior funcionan con pilas y de forma continua hasta 10 años.

De nuevo, mirando el sensor de inclinación 0703-0711-99 con un rango de medición de ±3° y una repetibilidad de ±0,001°, este sensor de inclinación tiene una impedancia típica de 50 kΩ por lo que podemos hacer algunas matemáticas sencillas con la ley de Ohm (V = IR, o voltaje = corriente por resistencia) y la ecuación para la energía eléctrica (P = VI, o potencia = voltaje por corriente) para determinar el consumo de energía. Para este ejemplo, supongamos que el voltaje de alimentación es de un microcontrolador de 3,3 V DC:

Además de la vieja infraestructura, la nueva infraestructura incluye sensores, y la construcción de una nueva infraestructura requiere que las estructuras circundantes sean monitoreadas a lo largo de la nueva construcción para asegurarse de que no sean impactadas. Como ejemplo, digamos que había un túnel ferroviario debajo de un nuevo edificio. Es probable que se coloquen sensores en los rieles mismos, así como en las paredes del túnel. A menudo se denominan inclinómetros horizontales in situ o sensores/clinómetros de viga que se conectan entre sí, proporcionando mediciones a lo largo de toda la longitud de una estructura.

Hay una variedad de otras formas en que nuestros sensores pueden ser usados para monitoreo geotécnico y aplicaciones de monitoreo de salud estructural, incluyendo monitoreo de terremotos y monitoreo de deslizamientos de tierra, entre otras cosas. Para el monitoreo de terremotos, nuestros sensores electrolíticos de inclinación de vidrio proporcionan una precisión sin igual con una repetibilidad de hasta ±0,0003° o ±1 segundo de arco (ver abajo para entender la conversión) para el sensor de inclinación 0737-1203-99.

En el ámbito de la vigilancia geotécnica y la vigilancia de la salud estructural, las mediciones se suelen realizar en segundos de arco. La conversión de grados a arcosegundos es simple, donde 1° = 3600 arcosegundos. Así que para el sensor 0737-1203-99 con una repetibilidad de ±0,0003°, podemos hacer la siguiente conversión: