OMMATIDIA
Monitoramento móvel de vibração de pontes com o vibrômetro laser Doppler multicanal Ommatidia Q2
Visão geral
Os operadores de pontes precisam de dados de vibração que sejam objetivos, repetíveis e fáceis de coletar sem fechar faixas, interromper o tráfego ferroviário ou instalar sensores em cada estrutura. O vibrômetro laser Doppler multicanal Ommatidia Q2 permite medições móveis de vibração de pontes sem contato a partir de pontos de observação seguros, capturando 65 sinais de velocidade simultâneos em toda a estrutura.
Esta nota de aplicação resume duas demonstrações de campo em pontes operacionais: uma ponte rodoviária medida sob tráfego normal e uma ponte ferroviária medida durante a passagem de um trem. O objetivo é mostrar como o Q2 pode apoiar campanhas móveis de monitoramento de pontes, criação de linhas de base e inspeções de acompanhamento. As medições não são apresentadas como um diagnóstico estrutural ou avaliação modal certificada.
O desafio: Monitoramento escalonável de vibração de pontes
O monitoramento permanente da integridade estrutural é valioso, mas não é prático como um primeiro passo para cada ponte em uma rede. Entre a inspeção visual periódica e a instrumentação fixa, os proprietários de ativos precisam de uma camada de medição móvel que seja rápida, segura e repetível.
Um método móvel útil deve funcionar a partir de posições acessíveis, evitar o contato com a estrutura e capturar informações espaciais suficientes para comparar diferentes pontos do ativo durante o mesmo evento operacional.
A abordagem Q2: 65 medições simultâneas sem contato
O Q2 é posicionado onde haja uma linha de visão clara para a área alvo. O instrumento projeta uma linha de feixes de laser na estrutura e registra a velocidade da superfície na linha de visão em cada ponto.
Esta configuração suporta várias saídas da mesma aquisição:
- Resposta no domínio do tempo durante a passagem de tráfego ou trens
- Estimativas de deslocamento obtidas pela integração de sinais de velocidade
- Espectros de frequência e componentes de vibração dominantes
- Comparação entre pontos de medição
- Verificações de qualidade usando o acelerômetro interno do instrumento
O acelerômetro interno não mede a ponte diretamente. Ele registra o movimento do instrumento e de seu ambiente imediato, tornando-o uma referência útil de controle de qualidade em campo.
Demonstrações de campo em pontes rodoviárias e ferroviárias
Ambas as demonstrações foram realizadas remotamente, sem sensores de contato, modificação de ativos ou interrupção do serviço.
Várias aquisições de 60 s foram registradas sob tráfego real a uma distância de aproximadamente 10–17 m. Os feixes foram posicionados principalmente ao longo de uma viga central, com uma aquisição adicional usada para comparar diferentes zonas visíveis.
Uma aquisição válida de 80 s capturou a resposta antes, durante e depois da passagem de um trem. O trem entrou na ponte aproximadamente aos 30 s do registro e levou cerca de 10 s para atravessar.
As figuras selecionadas mostram o tipo de evidência que o Q2 pode fornecer em uma campanha móvel compacta: locais dos feixes, resposta no domínio do tempo, conteúdo de frequência e verificações de qualidade da configuração.
mm/s
0
30
60 s
mm
0
30
60 s
Figura 3. Exemplo de ponte rodoviária: velocidade da superfície de um canal de laser e deslocamento estimado pela integração do sinal de velocidade.
mm/s
Frequência (Hz) →
mm/s
Vibrometria
Acelerômetro
Frequência (Hz) →
Figura 4. Exemplo de ponte rodoviária: espectro de velocidade da vibrometria laser e comparação com o acelerômetro interno expresso como velocidade equivalente.
Exemplo de travessia de trem em ponte ferroviária
O caso da ponte ferroviária mostra a resposta a uma única travessia de trem operacional. O nível de vibração aumenta à medida que o trem entra na ponte, permanece elevado durante a travessia e diminui depois.
A captura RGB documenta as posições aproximadas dos 65 feixes de laser na estrutura. Isso é importante para campanhas repetíveis, pois as medições futuras só podem ser comparadas quando a posição do instrumento, a linha de visão e a zona iluminada estiverem bem documentadas.
mm/s
Trem entra
0
30
60
80 s
mm
0
30
60
80 s
Figura 6. Exemplo de ponte ferroviária: forma de onda de velocidade de um canal de laser durante o evento de travessia do trem e deslocamento estimado a partir do mesmo registro.
mm/s
Frequência (Hz) →
mm/s
Vibrometria
Acelerômetro
Frequência (Hz) →
Figura 7. Exemplo de ponte ferroviária: espectro de travessia de trem e comparação entre a vibrometria laser e o acelerômetro interno expresso como velocidade equivalente.
O que as medições mostraram
As demonstrações mostram o valor de combinar o acesso sem contato com a aquisição simultânea de múltiplos pontos.
O Q2 registrou aumentos de vibração associados ao tráfego rodoviário normal e à travessia do trem.
Diferentes canais nem sempre mostraram comportamento idêntico. Esta informação espacial fornece mais contexto do que uma medição de ponto único e ajuda a orientar as medições de acompanhamento.
A ponte rodoviária mostrou componentes recorrentes de baixa frequência em medições repetidas. A ponte ferroviária mostrou conteúdo espectral claro antes, durante e depois da travessia — candidatos úteis para rastreamento futuro.
Em ambas as demonstrações, a comparação dos espectros de vibrometria com o acelerômetro do instrumento ajudou a avaliar se componentes específicos eram dominados pela resposta da ponte ou se poderiam ser influenciados pelo movimento da configuração.
Como os proprietários de pontes podem usar os dados
O Q2 não substitui a avaliação de engenharia ou a inspeção regulatória. Seu valor é adicionar uma camada de medição objetiva e repetível que pode ser implantada rapidamente em ativos selecionados.
Para programas de monitoramento de pontes, isso apoia:
Como o Q2 mede muitos pontos ao mesmo tempo, cada campanha pode capturar informações temporais e espaciais em uma única configuração. Isso é especialmente útil quando o acesso direto à estrutura é limitado.
Da campanha piloto ao fluxo de trabalho de monitoramento
Um fluxo de trabalho prático do Q2 pode começar com medições simples e repetíveis e expandir à medida que as linhas de base são construídas.
Escolha pontes com acesso seguro, linha de visão clara e relevância operacional.
Registre a localização do instrumento, distância, orientação, zona alvo, configuração óptica e condições operacionais.
Capture várias passagens de tráfego ou trens para avaliar a repetibilidade.
Revise o acelerômetro do Q2 para identificar intervalos afetados pelo movimento da configuração.
Rastreie frequências dominantes, amplitudes relativas, duração do evento e padrões de resposta espacial ao longo do tempo.
Combine os dados do Q2 com o histórico de inspeção, registros de manutenção, modelos ou instrumentação complementar quando necessário.
Uma camada prática para o monitoramento móvel de pontes
As demonstrações de campo mostram que o vibrômetro laser Doppler multicanal Ommatidia Q2 pode apoiar o monitoramento móvel de vibração de pontes a partir de posições de medição seguras e sem contato. O sistema capturou eventos de vibração operacional, mediu vários pontos simultaneamente e forneceu informações nos domínios do tempo e da frequência adequadas para a criação de linhas de base e campanhas de acompanhamento.
O Q2 oferece aos proprietários de pontes uma maneira prática de adicionar medições dinâmicas aos programas de inspeção antes de se comprometerem com a instrumentação permanente. A Ommatidia pode apoiar demonstrações de monitoramento de pontes, campanhas de inspeção móvel, pilotos de análise modal operacional e programas de linha de base de ativos.
