Massiv paralleles Laser-RADAR

Brücken-Modalanalyse ohne Sensorinstallation

Zwei Feldvorführungen zeigen, wie Q2 65 simultane berührungslose Geschwindigkeitssignale für schnelle, wiederholbare mobile Brückenschwingungsüberwachung unter laufendem Verkehr und einer Zugüberquerung liefert – ohne Fahrbahnschließungen oder Benutzereingriffe.

Für eine Übersicht auf Plattformebene, wann Q2 im Vergleich zu QMini, Q1S oder Q1 einzusetzen ist, siehe die Referenz zum Q-Serien-Vergleich.

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Laser-Vibrometer-Aufbau auf Stativ zur Beobachtung einer Autobahnbrücke vom Flussufer aus, Tageslicht, Leitkegel, Kontext Bauwerksprüfung

Anwendungsübersicht

Der Einsatz des Q2 Laser-RADARs von Ommatidia bietet eine schnelle, sichere und wiederholbare Messebene zwischen visueller Inspektion und stationären SHM-Systemen.

  • Von zugänglichen Sicherheitsabständen aus zu arbeiten
  • Den Kontakt mit Strukturen mit sich verschlechternden Oberflächeneigenschaften zu vermeiden
  • Genügend räumliche Informationen während desselben Betriebsereignisses zu erfassen, um Standorte zu vergleichen, lokale Dehnungen zu extrahieren und Schwachstellen zu identifizieren.
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Visueller Kontext der Brückenüberwachung
Q2-Aufbau zur Brückenüberwachung

Q2-Ansatz: 65 simultane berührungslose Messungen

Positionieren Sie das Q2 dort, wo eine freie Sichtverbindung zum relevanten Brückenbereich besteht. Das Instrument projiziert eine Linie von Laserstrahlen über die Struktur, wobei jeder beleuchtete Punkt als unabhängiger Laser-Doppler-Vibrometrie-Kanal fungiert.

Ausgaben aus einer Erfassung umfassen:

  • Zeitbereichs-Schwingungsantwort während Verkehrs- oder Zugdurchfahrten
  • Verschätzung durch Integration von Geschwindigkeitssignalen
  • Frequenzspektren und dominante Schwingungskomponenten
  • Punkt-zu-Punkt-Vergleiche über die 65 Messkanäle
  • Modellbasierte Dehnungsschätzungen, sofern anwendbar.
  • Qualitätsprüfungen vor Ort unter Verwendung des internen Beschleunigungssensors.

Funktionsweise

Ommatidia Q2 basiert auf mehrkanaliger Laser-Doppler-Vibrometrie, einer berührungslosen Technik, die Schwingungen durch Erfassung der Doppler-Verschiebung von Laserlicht misst, das von einer sich bewegenden Oberfläche reflektiert wird.

Anstatt Beschleunigungssensoren oder Dehnungsmessstreifen an der Brücke zu installieren, projiziert Q2 aus einer sicheren Beobachtungsposition eine Linie von 65 Laserstrahlen auf sichtbare Strukturpunkte. Jeder Strahl fungiert als unabhängiger Vibrometrie-Kanal und zeichnet im selben Moment die Oberflächengeschwindigkeit in Sichtlinie auf.

Diese simultane Erfassung unterscheidet das System von Einzelpunkt-LDV: Es erfasst, wie verschiedene Teile der Brücke auf dasselbe Ereignis reagieren, während der Aufbau schnell, fernbedient und wiederholbar bleibt.

Übersicht der Brückenüberwachung

Betriebliche Vorteile

Straßenbrücken-Kampagnen
Mehrere 60-sekündige Erfassungen, die unter laufendem Verkehr aus einem Sicherheitsabstand von 10–17 m aufgenommen wurden.
Eisenbahnbrückenüberquerung
Eine 80-sekündige Erfassung, aufgezeichnet vor, während und nach einem Zugereignis.
Wiederholbare Nachverfolgung
Die RGB-Strahlpositionsdokumentation unterstützt Wiederholungskampagnen und langfristige Arbeitsabläufe.
Visualisierung der Brückenreaktion im Betrieb

Erfolgsnachweise

  • Erfasste Betriebsereignisse: Erhöhte Schwingungspegel während Fahrzeugdurchfahrten und der Zugüberquerung wurden deutlich aufgezeichnet.
  • Räumliche Variation: Verschiedene Kanäle zeigten unterschiedliche Reaktionen und lieferten einen umfassenderen Kontext als Einzelpunktmessungen.
  • Einblicke im Frequenzbereich: Wiederkehrende niederfrequente Komponenten traten bei wiederholten Straßenbrückenerfassungen auf, während sich die Eisenbahnspektren vor, während und nach der Überquerung deutlich veränderten.
  • Qualitätskontrolle: Der Vergleich mit dem internen Beschleunigungssensor half dabei, brückenbedingte Inhalte von möglichen Bewegungen des Aufbaus zu trennen.
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Visualisierung der Brücken-Erfolgsnachweise

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