DOI: https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2018.83.0.66

СИСТЕМА ВИМІРЮВАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ДЕФОРМАЦІЇ СТРУКТУРНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ВЕЛИКОГО РОЗМІРУ

A. I. Levterov, M. O. Storchak

Анотація


Близько 250000 мостів, що знаходяться в експлуатації у світі, вимагають обстеження і ремонту, мониторингу та контролю стану конструкції. Зовнішні умови такі, як добова зміна температури, зміна сили і напряму вітру, кількість опадів, сейсмічні поштовхи і транспортне навантаження (кількість, вага і швидкість руху автотранспорту, що знаходиться на мосту), є найбільш вагомими факторами, які впливають на деформації мостової споруди. Метою цієї статті є визначення найбільш ефективних методів та вимірювальної системи для моніторингу деформацій елементів конструкцій великих розмірів. Для технічної реалізації цієї задачі треба розробити вимірювальну систему, яка забезпечить контроль параметрів деформації мостових конструкцій у складі автоматизованої системи моніторингу деформацій (АСДМ). Застосування вимірювальної системи, до складу якої входять вузол розгортки лазерного променю та аналого-цифрові перетворювачі (АЦП), дозволяє всі виміри деформацій об'єктів різної протяжності оцифровувати АЦП “лінійні переміщення – час – код”, після чого перетворена інформація надходить у  комп'ютер для подальшої обробки та зберігання, або для використання в АСУ ТП, АСДМ і ін. Застосування АСДМ дозволить оперативно контролювати стан мостових конструкцій, прогини, що виникають в результаті впливу зовнішніх природно-кліматичних впливів, а також інтенсивного транспортного навантаження. Розроблена методика та вимірювальна система деформації мостових споруд  у складі АСДМ, що містить лазер, оптичний коліматор,  n фотоприймачі, вузол розгортки лазерного променю, блок комутації, перетворювач “лінійні переміщення – час – код” та реєстратор,  причому всі n фотоприймачів представляють собою  n  послідовно розташованих датчиків деформації, які знаходяться на опорах, розташованих на деякій певній рівній відстані один від одного по горизонталі впродовж конструкції, жорстко закріплених на конструкції, що деформується, перший і  n - ий фотоприймачі, лазер, оптичний коліматор і вузол розгортки лазерного променю винесені за межі конструкції, що деформується. Подібна методика та запропонована система виміру деформацій конструкцій великих розмірів пропонується вперше. Розроблена вимірювальна система деформацій може бути застосована в АСДМ мостових конструкцій, інших елементів конструкцій великих розмірів.

Ключові слова


лазер; вузол розгортки лазерного променю; фотоприймач; аналого-цифровий перетворювач

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Deformatsionnyi monitoring mostov. Znachenie i zadachi [Bridge deformation monitoring. Meaning and tasks]. / Materialy saitu [Material from site.]. – 2015. – Rezhim dostupu [Access:]: https://www.icentre-gfk.ru/article/ a_def_mon_bridges.htm [in Russia].

Avtomatizirovannyi deformatsionnyi monitoring – innovatsionnye tehnologii na sluzhbu obespecheniia bezopasnosti v gornodobyvaushchei, neftianoi i gazovoi promyshlennosti [Automated deformation monitoring – innovative technologies to provide safety in mining, oil and gas industries]. / Materialy saitu [Material from site]. – 2010. – Rezhim dostupu [Access:]: http://www.gfk-leica.ru/pyblikacii/avtomatizirovannyi_deformacionnyi_monitoring__innovacionnye_/ [in Russia].

Gitis Eh. I. & Piskulov E. A. Analogovo-tsifrovye preobrazovateli [Analog-digital converters]. Moscow : Energoizdat [Ehnergoizdat], 1981. – 360 s. [in Russia].

Gelman M. M. Analogovo-tsifrovye preobrazovateli dlia informatsionno-izmeritelnyh system [Analog-digital converters for information-measuring systems] / Analog-digital converters for information-measuring systems. Moscow : Iz-vo standartov [Publishing house of standards], 2009. – 317 s. [in Russia].

A. s. №1441193 SRSR MPK G 01 V 11/16 (А.с. №1441193 СРСР МПК G 01 В 11/16). Ustroistvo dlia opredeleniia deformatsii obraztsa [Device to determine deformation of sample] // V. N. Gavrikov, A. B. Babenko, O. A. Fuzhenko. – 42444991/25 –28. Zaiavl. 14.05.87; opubl. 30.11.88. Bul. №44.

Temnikov F. E. Metody i modeli razvertyvaushchih system [Methods and models of scanning systems]. Moscov : Energoatomizdat [Ehnergoatomizdat], 1987. – 136 s. [in Russia].

Brevet dinvention. №2.153.798 France G 01 В 11/00. Dispositif optique de controle permanent dalignement. – 24.09.1971.

A. s. №1216642 SRSR MPK G 01 V 11/16 (А.с. №1216642 СРСР МПК G 01 В 11/16). Ustroistvo dlia opredeleniia deformatsii konstruktsii [Device to determine deformation of structure] // Bogatyrenko K. I., Denisenko O. V. – 3728163/25 –28. Zaiavl. 18.04.84; opubl.07.03.1986. Bul. №9.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Деформационный мониторинг мостов. Значение и задачи. / Матеріали сайту. - 2015 – Режим доступу: https://www.icentre-gfk.ru/article/ a_def_mon_bridges.htm.

2. Автоматизированный деформационный мониторинг - инновационные технологии на службу обеспечения безопасности в горнодо-бывающей, нефтяной и газовой промышленности. / Матеріали сайту. - 2010 – Режим доступу: http://www.gfk-leica.ru/pyblikacii/ avtomatizi-rovannyi_deformacionnyi monitoring __innova-cionnye_/

3. Гитис Э.И. Аналого-цифровые преобразователи / Гитис Э.И., Пискулов Е.А. – М.: Энергоиздат, 1981. – 360 с. 

4. Гельман М.М. Аналого-цифровые преобразователи для информационно-измерительных систем / Гельман М.М. – М.: Из-во стандартов, 2009. – 317 с.

5. А.с. №1441193 СРСР МПК G 01 В 11/16. Устройство для определения деформаций об-разца // В.Н. Гавриков, А.В. Бабенко, О.А. Фуженко. – 42444991/25 –28. Заявл. 14.05.87; опубл. 30.11.88. Бюл. №44.

6. Темников Ф.Е. Методы и модели развертывающих систем / Темников Ф.Е. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 136 с.

7. Brevet dinvention. №2.153.798 France G 01 В 11/00. Dispositif optique de controle permanent dalignement. – 24.09.1971.

8. А.с. №1216642 СРСР МПК G 01 В 11/16. Устройство для определения деформаций конструкции // Богатыренко К.И., Денисенко О.В. – 3728163/25 –28. Заявл. 18.04.1984; опубл. 07.03.1986. Бюл. №9.