Optovláknový měřicí systém pro stavebnictví

Rozvojový projekt ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR

Program: 3
Podprogram: a
Etapa: 14.10
Název projektu: Optovláknový měřicí systém pro stavebnictví
Doba řešení: 1.1.2008 – 31.12.2008
Hlavní řešitel: Ing. Jaromír Král, CSc. (jkral@klok.cvut.cz)
Spoluřešitelé: Ing. Miroslav Vokáč, Ph.D. (vokac@klok.cvut.cz)
                    Doc. Ing. Petr Bouška, CSc. (bouska@klok.cvut.cz)
Pracoviště: ČVUT v Praze, Kloknerův ústav,
Adresa: Šolínova 7, Praha 6

Cíl

Technologický vývoj optických vláken a optických metod měření v posledních desetiletích vedl ke vzniku nových snímačů, založených na měření relativního posunutí s využitím metod nízkokoherenční interferometrie. Prudký nárůst jejich aplikací na významných stavebních konstrukcích ve světě prokazuje odklon od tradičních metod zkoušení. Tato technologie je vhodná pro všechny typy stavebních konstrukcí, největší uplatnění nachází zejména při zkouškách a dlouhodobém monitorování betonových konstrukcí. Cílem projektu je zachycení tohoto trendu a vytvoření podmínek pro zvládnutí a rozvoj této technologie měření pro zkoušení a sledování stavebních konstrukcí.

Charakteristika měřicího systému

Optovláknový měřicí systém SOFO je výrobkem firmy Smartec S.A. Je určen pro dlouhodobé sledování stavebních konstrukcí, zejména různých typů betonových mostů. Dodaný systém obsahuje soubor optovláknových extenzometrů s dlouhou základnou, jednotku pro statická měření s interním optickým přepínačem a vstupem pro připojení doplňkových snímačů prostřednictvím vstupních jednotek ADAM 4000 (Advantech).

Měřicí zařízení s řídicím počítačem, jednotkou pro statická měření externím optickým přepínačem


Optovláknový extenzometr – aktivní část a pasivní část s optickým konektorem.

Výsledky řešení

1. Zakoupený měřicí systém umožňuje provádění statických měření a dlouhodobé monitorování stavebních konstrukcí. Byly zvládnuty obě standardní technologie instalace optovláknových extenzometrů (zalitím do betonu a upevněním na povrchu konstrukcí). Byly vypracovány základní metodiky pro statická měření a dlouhodobé monitorování. Tím byly vytvořeny předpoklady pro použití systému v rámci řešení výzkumných projektů.
2. Byly připraveny zkušební vzorky a studijní materiály pro zařazení této technologie měření do programu výuky studentů a doktorandů KÚ ČVUT a FSv ČVUT. Studenti budou seznamování s možnostmi využití této technologie v rámci doktorandských prací, při řešení výzkumných projektů a ve stavební praxi. Možnosti optovláknového systému budou demonstrovány v rámci měření v laboratoři Kloknerova ústavu a při monitorování betonových konstrukcí in-situ.
3. Pro potřeby studentů byla zpracována příručka [1], obsahující základní informaci o principu měření, základní technické informace výrobce o vlastnostech extenzometrů, popis měřicí jednotky pro statická měření, popis práce s instalovaným programovým vybavením, informaci o způsobu instalace extenzometrů na skutečných konstrukcích a metodikách měření. Dále jsou přiloženy příklady provedených měření na pracovišti řešitele [2]. Pro praktická cvičení studentů nebo pro samostatnou práci doktorandů byly připraveny návody na cvičení [3].

Studijní materiály

Upozornění: Tyto materiály jsou určeny výhradně pro potřebu studentů ČVUT v rámci výuky. Bez písemného souhlasu autorů nesmí být kopírovány, rozmnožovány a vydávány v elektronické, tištěné nebo jiné formě.

[1] Král, J. , Vokáč, M., Bouška, P.: Optovláknové extenzometry. Příručka. KÚ ČVUT, 2009.
[2] Vokáč, M.: Uvedení měřicího systému SOFO do provozu. Technická zpráva. KÚ ČVUT, 2009.
[3] Vokáč, M., Bouška, P., Jiroutová, D.: Optovláknové extenzometry. Návody na cvičení. KÚ ČVUT, 2009.