Surveillance géotechnique et surveillance des structures

Les États-Unis disposent de nombreuses infrastructures, et une grande partie de ces infrastructures sont vieillissantes. Il s'agit de ponts, de tunnels, de chemins de fer, de bâtiments et de nombreuses autres structures. À mesure que les structures vieillissent, les matériaux utilisés pour les construire vieillissent aussi. Elles sont exposées quotidiennement aux éléments, comme les conditions météorologiques extrêmes (vent fort, pluie, neige, etc.) et les températures (chaudes et froides), jour après jour, année après année, décennie après décennie. En vieillissant, les matériaux peuvent se déformer et se fissurer, perdant ainsi leur intégrité structurelle, ce qui peut provoquer l'effondrement de la structure. C'est pourquoi il est très important de surveiller la santé des structures.

Capteurs d'inclinaison pour la surveillance des structures

Par exemple, de nombreux ponts ont des appuis, et ces appuis permettent au pont de se déplacer sans fissurer la structure primaire en béton. Si les appuis collent, cela peut entraîner des fissures dans le béton, ce qui peut provoquer l'effondrement du pont. Le collage des appuis est une chose que nos capteurs, en particulier le capteur 0703-0711-99 avec une plage de mesure de ±3° et une répétabilité de ±0,001°, ont été utilisés pour détecter par une société de surveillance de la santé structurelle appelée Resensys. Pour en savoir plus, cliquez ici pour lire cette étude de cas.

Nos capteurs d'inclinaison électrolytiques sont idéaux pour les applications de surveillance géotechnique et de surveillance de l'état des structures car ils sont extrêmement répétables dans le temps et résistent à la température, contrairement aux capteurs à base de MEMS et autres solutions de capteurs d'inclinaison et d'inclinomètres. Cela les rend idéaux pour les environnements extérieurs difficiles et pour une utilisation continue tout au long de l'année. En outre, nos capteurs d'inclinaison électrolytiques sont extrêmement peu gourmands en énergie, ce qui les rend particulièrement adaptés aux applications alimentées par batterie. Les appareils Resensys mentionnés dans l'étude de cas ci-dessus sont alimentés par des piles et fonctionnent en continu pendant une période pouvant aller jusqu'à 10 ans.

Là encore, si l'on considère le capteur d'inclinaison 0703-0711-99 avec une plage de mesure de ±3° et une répétabilité de ±0,001°, ce capteur d'inclinaison a une impédance typique de 50 kΩ. On peut donc faire quelques calculs simples avec la loi d'Ohm (V = IR, ou tension = courant multiplié par la résistance) et l'équation de la puissance électrique (P = VI, ou puissance = tension multipliée par le courant) pour déterminer la consommation d'énergie. Pour cet exemple, supposons que la tension d'alimentation provient d'un microcontrôleur de 3,3 V DC :

En plus des anciennes infrastructures, les nouvelles infrastructures comprennent des capteurs, et la construction de nouvelles infrastructures exige que les structures environnantes soient surveillées tout au long de la nouvelle construction afin de s'assurer qu'elles ne sont pas touchées. À titre d'exemple, disons qu'il y a un tunnel ferroviaire sous un nouveau bâtiment. Des capteurs seraient probablement placés sur les rails eux-mêmes ainsi que sur les parois du tunnel. On les appelle souvent des inclinomètres horizontaux en place ou des capteurs/inclinomètres à faisceau qui sont reliés entre eux, fournissant des mesures sur toute la longueur d'une structure.

Nos capteurs peuvent être utilisés de diverses autres manières pour des applications de surveillance géotechnique et de surveillance de la santé des structures, notamment pour la surveillance des tremblements de terre et des glissements de terrain. Pour la surveillance des tremblements de terre, nos capteurs d'inclinaison électrolytiques en verre offrent une précision inégalée avec une répétabilité allant jusqu'à ±0,0003° ou ±1 seconde d'arc (voir ci-dessous pour comprendre la conversion) pour le capteur d'inclinaison 0737-1203-99.

Dans le domaine de la surveillance géotechnique et de la surveillance de la santé des structures, les mesures sont souvent exprimées en secondes d'arc. La conversion des degrés en secondes d'arc est simple, où 1° = 3600 secondes d'arc. Ainsi, pour le capteur 0737-1203-99 avec une répétabilité de ±0,0003°, nous pouvons effectuer la conversion suivante :