Sensorik für schwierige Bedingungen zum Messen von Dehnungen und Verformungen an Brücken: Fid-Bau Portal

Sensorik für schwierige Bedingungen zum Messen von Dehnungen und Verformungen an Brücken

Knapp, J. / Niemann, J. / Altmann, E. / Werner, K.D.

Das Messen von Verformungen und Dehnungen an Brücken ist wegen der schwierigen Randbedingungen (viele Meßstellen, große Entfernungen, lange Kabel, schlechte Zugänglichkeit, Umgebungseinflüsse) mit Schwierigkeiten verbunden. Es wird gezeigt, wie die Aussagekraft der Messung durch qualitätssichernde Maßnahmen und eine dem Problem angepaßte Sensorik und Sensorelektronik erhöht werden kann. Beschrieben werden zunächst die Applikation von Dehnungsmeßstreifen (DMS) unter Baustellenbedingungen und das Messen von Durchbiegungen mit Seilen und Potentiometern. Beide Verfahren weisen Nachteile auf. Das dann gezeigte laseroptische Durchbiegungsmeßsystem kommt ohne Fixpunkte aus. Das Bezugssystem ist hier ein bandförmig aufgeweiteter Laserstrahl, in dem mehrere an der Brücke befestigte Sensoren hineinragen. Die Sensoren sind eindimensionale positionssensitive Detektoren (PSD). Zur kostengünstigen Realisierung großer Meßbereiche (100 mm) wurde ein neuer Sensortyp entwickelt, der aus einer Vielzahl von einzelnen Fotodioden besteht und mit einer Widerstandskette so verschaltet ist, daß sein Verhalten insgesamt dem der bekannten Einflächendiode entspricht. Die vorgestellte störfeste Vielstellenmeßtechnik ist gekennzeichnet durch eine dezentrale Signalaufbereitung, die die Meßsignale unmittelbar am Meßort aufbereitet. Sowohl für DMS als auch für das Lasersystem wurden dazu robuste analoge Anpasserschaltungen gebaut, deren Aufbau beschrieben wird. Ein eigener Generator verhindert, daß Störungen aus dem Netz in das System gelangen. Zu den Aufgaben des Rechnersystems gehören die Steuerung des Meßablaufs und der Kalibrierung, die Weiterverarbeitung und Speicherung der Daten sowie die Darstellung der Ergebnisse.