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Nuovo trasduttore smart hybrid

Early Warning SystemIdentificazione di franaInterazione suolo-strutturaMonitoraggio geotecnicoMonitoraggio strutturale

Introduzione

Il trasduttore di deformazione distribuito realizzato in materiale composito (in tecnologia ibrida vetro-carbonio, NSHT), può essere utilizzato in vari campi (dal monitoraggio di frane, ponti, viadotti e altre opere infrastrutturali agli elementi strutturali degli edifici sotto osservazione). Il trasduttore proposto integrato nei sistemi di monitoraggio, rimuove molte limitazioni implicite dei sistemi di monitoraggio convenzionali. Le principali limitazioni delle tecnologie esistenti riguardano: il degrado nel tempo; il monitoraggio in luoghi o infrastrutture che presentano difficoltà di accesso, nonché l’ampiezza di azione; l’utilizzo multiplo per monitoraggi. La presente invenzione supera questi limiti in quanto: la fibra ottica è protetta da un rivestimento in materiale composito molto robusto che consente di evitare degrado meccanico o chimico nel tempo; è di tipo distribuito e consente di ricostruire (con elevata risoluzione spaziale) il profilo termico e/o di deformazione di una porzione particolarmente estesa di un’opera ingegneristica e/o di una zona terrestre (arrivando anche a lunghezze di centinaia di metri); è utilizzabile sia per il monitoraggio di movimenti franosi che per il monitoraggio ed il rinforzo strutturale, in particolare, consente di riconoscere in tempi compatibili con la definizione di un sistema “Early Warning” la riattivazione lungo la verticale di superfici di scorrimento preesistenti e la posizione di superfici di scorrimento di nuova formazione.

Caratteristiche Tecniche

Il trasduttore è stato sviluppato con un sensore a fibra ottica distribuito. Una fibra ottica economica per le telecomunicazioni verrà inserita tra due strati di materiale composito il cui spessore è legato al peso (g / mq) della fibra da utilizzare. Diversi tipi di resina (poliestere, vinilestere, resina epossidica) saranno considerati nel progetto. I trasduttori distribuiti di deformazione saranno realizzati considerando tre diversi tipi: 1) Fibra ottica tra due strati di fibra di vetro con resina poliestere; 2) Fibra ottica tra due strati di fibra di carbonio; 3) Fibra ottica tra uno strato di fibra di vetro e uno di carbonio (ibrido). Il Nuovo trasduttore distribuito Smart diventa essenziale per sviluppare sistemi di allarme precoce (EWS) innovativi per applicazioni geotecniche e “Monitoraggio e Ripristino di salute strutturale” (SHMR) che è un efficace miglioramento del semplice “Monitoraggio strutturale della salute” (SHM) come è inteso fino ad ora.

Possibili Applicazioni

  • Sensore a fibra ottica distribuito;
  • Monitoraggio geotecnico e strutturale;
  • Risorse geotermiche a bassa entalpia;
  • Diagnostica a lungo termine delle infrastrutture;
  • Early Warning System;
  • Monitoraggio della salute strutturale.

 

Vantaggi

  • Risoluzione dei problemi di contatto grazie all’utilizzo di materiali compatibili;
  • Funzione di protezione per il trasduttore grazie ai materiali utilizzati;
  • Trasmissione di sollecitazioni che impediscono la rottura del trasduttore.