Gli operatori dei ponti hanno bisogno di dati sulle vibrazioni che siano oggettivi, ripetibili e facili da raccogliere senza chiudere corsie,
interrompere il traffico ferroviario o installare sensori su ogni struttura. Il vibrometro laser Doppler multicanale Ommatidia Q2
consente misurazioni mobili e senza contatto delle vibrazioni dei ponti da punti di osservazione sicuri,
catturando simultaneamente 65 segnali di velocità in tutta la struttura.
Questa nota applicativa riassume due dimostrazioni sul campo su ponti operativi: un ponte stradale misurato
in condizioni di traffico normale e un ponte ferroviario misurato durante il passaggio di un treno.
La sfida: monitoraggio scalabile delle vibrazioni dei ponti
Il monitoraggio strutturale permanente è prezioso, ma non è pratico come primo passo per ogni ponte
di una rete. Tra l’ispezione visiva periodica e la strumentazione fissa, i proprietari di asset hanno bisogno di un livello di misurazione mobile
che sia veloce, sicuro e ripetibile.
Un metodo mobile utile dovrebbe funzionare da posizioni accessibili, evitare il contatto con la struttura
e acquisire informazioni spaziali sufficienti per confrontare diversi punti dell’asset durante lo stesso
evento operativo.
L’approccio Q2: 65 misurazioni simultanee senza contatto
Il Q2 viene posizionato dove c’è una linea di vista libera verso l’area target. Lo strumento proietta una linea
di fasci laser sulla struttura e registra la velocità superficiale in linea di vista in ogni punto.
Risposta nel dominio del tempo
Cattura le vibrazioni durante il passaggio di veicoli o treni.
Stima dello spostamento
L’integrazione della velocità consente l’analisi dello spostamento.
Analisi di frequenza
Identifica le componenti e gli spettri di vibrazione dominanti.
Confronto spaziale
Confronta il comportamento in più punti del ponte simultaneamente.
Dimostrazioni sul campo su ponti stradali e ferroviari
Entrambe le dimostrazioni sono state eseguite da remoto, senza sensori a contatto, modifiche all’asset
o interruzioni del servizio.
Nel caso del ponte stradale, sono state registrate diverse acquisizioni di 60 secondi in condizioni di traffico reale
da una distanza di circa 10–17 metri.
Nel caso del ponte ferroviario, un’acquisizione di 80 secondi ha catturato la risposta prima,
durante e dopo il passaggio di un treno.
Esempio di passaggio del treno sul ponte ferroviario
Il caso del ponte ferroviario mostra la risposta al passaggio di un singolo treno operativo.
Il livello di vibrazione aumenta quando il treno entra nel ponte, rimane elevato durante il passaggio
e decade successivamente.
L’acquisizione RGB documenta le posizioni approssimative dei 65 fasci laser sulla struttura,
consentendo di ripetere le misurazioni future in condizioni comparabili.
Cosa hanno mostrato le misurazioni
- Gli eventi di vibrazione operativa sono stati catturati chiaramente sia sotto il traffico stradale che durante i passaggi dei treni.
- Canali diversi hanno mostrato comportamenti diversi, fornendo una visione spaziale che va oltre le misurazioni a punto singolo.
- L’analisi nel dominio della frequenza ha identificato componenti ricorrenti a bassa frequenza in tutte le misurazioni.
- I dati dell’accelerometro interno hanno supportato il controllo qualità sul campo e la convalida della configurazione.
Come i proprietari dei ponti possono utilizzare i dati
Creazione di una baseline
Genera baseline di vibrazione dei ponti ripetibili senza sensori permanenti.
Confronto delle campagne
Monitora i cambiamenti nelle firme vibrazionali tra le varie ispezioni.
Prioritizzazione degli asset
Identifica le strutture che richiedono ispezioni o monitoraggi dettagliati.
Analisi modale operativa
Supporta studi pilota e la caratterizzazione dinamica dei ponti.
Dalla campagna pilota al flusso di lavoro di monitoraggio
- Seleziona asset pilota con accesso sicuro e linea di vista libera.
- Documenta posizioni e configurazioni di misurazione ripetibili.
- Cattura più eventi operativi per valutare la ripetibilità.
- Usa i controlli dell’accelerometro interno per la convalida della configurazione.
- Costruisci baseline di vibrazione a lungo termine e analisi dei trend.
- Integra le misurazioni nei flussi di lavoro delle ispezioni ingegneristiche.
Conclusione
Il vibrometro laser Doppler multicanale Ommatidia Q2 consente il monitoraggio mobile delle vibrazioni dei ponti
da posizioni di misurazione sicure e senza contatto.
Il sistema cattura eventi di vibrazione operativa, misura più punti simultaneamente
e fornisce informazioni nel dominio del tempo e della frequenza adatte alla creazione di baseline e
campagne di follow-up.
