Thiết bị thu thập dữ liệu không dây sử dụng cảm biến áp điện ứng dụng trong đo dao động kết cấu cầu

  • Đào Thanh Toản

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: daotoan@utc.edu.vn
Từ khóa: Cảm biến áp điện, DAQ vô tuyến, đo dao động kết cấu

Tóm tắt

Đo dao động của kết cấu nhịp là một trong những khâu quan trọng trong kiểm định cầu. Thiết bị đo không dây có nhiều ưu điểm như kích thước nhỏ gọn, thiết lập và thao tác đơn giản, và chi phí quá trình kiểm định thấp hơn. Tuy nhiên, hiện nay giá thành thiết bị còn khá cao và đa số nhập ngoại. Nội dung chính của bài báo tập trung nghiên cứu chế tạo thiết bị DAQ không dây và chương trình sử dụng cảm biến áp điện PVDF phục vụ việc đo dao động của kết cấu cầu. Bên cạnh đó, kết quả đo dao động tại cầu Lam Kinh, Thanh Hóa với thiết bị không dây cũng được phân tích và so sánh với giá trị thu được từ thiết bị tiêu chuẩn sử dụng cáp kết nối

Tài liệu tham khảo

[1] Tien Thanh Bui, Nguyen Ngoc Long, Guido De Roeck, Design of a permanent structural health monitoring system on the Guadalquivir rail bridge based on baseline ambient vibration testing and optimal sensor placement, In Proceedings of International Conference on Advances in Computational Mechanics, 2012, 967-981. https://www.semanticscholar.org/paper/Design-of-a-permanent-structural-health-monitoring-Bui-Roeck/4fd75ae6d8189f35d2a1138f701732a21c1336f5
[2] Bùi Tiến Thành, Lê Thanh Tùng, Lựa chọn vị trí tối ưu đặt điểm đo dao động phục vụ công tác đo đạc dao động cầu treo dây văng, Tạp chí Giao thông vận tải, 2016. http://www.tapchigiaothong.vn/lua-chon-vi-tri-toi-uu-dat-diem-do-dao-dong-phuc-vu-cong-tac-do-dac-dao-dong-cau-treo-day-vang-d32276.html
[3] Tạ Đức Tuân, Lê Anh Tuấn, Vũ Đình Hương, Nhận dạng tần số dao động riêng của kết cấu bằng phương pháp kích động cưỡng bức, Tạp chí KHCN Xây dựng, 1 (2017) 27-31. http://ibst.vn/upload/documents/file_upload/1493370443TaDucTuan.pdf
[4] Nguyễn Công Đức, Trần Văn Một, Phan Công Bàn, Dương Lê Trường, Khảo sát thông số chuyển vị từ tín hiệu cảm biến đo gia tốc kết cấu dầm nhịp giản đơn, Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, 18 (2015) 111-120. https://vcgate.vnu.edu.vn/articles/khao-sat-thong-so-chuyen-vi-tu-tin-hieu-cam-bien-do-gia-toc-ket-cau-dam-nhip-gian-don
[5] H. Tran, S. Khatir, G. De Roeck, T. Bui-Tien, L. Nguyen-Ngoc, M. Abdel Wahab, Model updating for nam o bridge using particle swarm optimization algorithm and genetic algorithm, Sensors, 18 (2018) 4131. https://doi.org/10.3390/s18124131
[6] Duong H. Nguyen, Thanh T. Bui, Guido De Roeck, Magd Abdel Waha, Damage detection in Ca-Non Bridge using transmissibility and artificial neural networks, Structural Engineering and Mechanics, 71 (2019) 175-183. https://doi.org/10.12989/sem.2019.71.2.175
[7] B.Glisic, Ya. Yao, S.-T. E. Tung, S. Wagner, J. C Sturm, N. Verma, Strain sensing sheets for structural health monitoring based on large-area electronics and integrated circuits, Proceedings of the IEEE, 104 (2016) 1513-1528.
[8] A. Meoni et al., An experimental study on static and dynamic strain sensitivity of smart concrete sensors doped with carbon nanotubes for SHM of large structures, Sensors, 18 (2018) 831. https://doi.org/10.3390/s18030831
[9] S. Laflamme, F. Ubertini, H. Saleem, A. D. Alessandro, A. Downey, H. Ceylan, A. L. Materazzi, Dynamic characterization of a soft elastomeric capacitor for structural health monitoring, J. Struct. Eng., 141 (2015) 04014186.
[10] R. Zhang et al., Strain sensing behaviour of elastomeric composite films containing carbon nanotubes under cyclic loading, Composites Science and Technology, 74 (2013) 1-5. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2012.09.016
[11] Y. Zhang et al., Monitoring of compression and bending process of reactive powder concrete using MWCNTs/PDMS composite sensors, IEEE Sensors Journal, 17 (2017) 6153-6159. https://doi.org/10.1109/JSEN.2017.2740325
[12] S. Takamatsu, T. Yamashita, T. Itoh, Meter-scale large-area capacitive pressure sensors with fabric with stripe electrodes of conductive polymer-coated fibers, Microsyst. Technol., 22 (2016) 451. https://doi.org/10.1007/s00542-015-2498-3
[13] S. Yan et al., Development and application of a structural health monitoring system based on wireless smart aggregates, Sensors, 17 (2017) 1641. https://doi.org/10.3390/s17071641
[14] Hung Cao at al., Development and characterization of a novel interdigitated capacitive strain sensor for structural health monitoring, IEEE Sensors journal, 15 (2015) 6542-6548. https://doi.org/10.1109/JSEN.2015.2461591
[15] Đào Thanh Toản, Sử dụng polyme chế tạo cảm biến áp lực mềm ứng dụng trong đo đạc, quan trắc công trình, Tạp chí khoa học giao thông vận tải, 62 (2018) 50-55.
[16] https://www.analog.com/en/design-center/reference-designs/circuits-from-the-lab/cn0350.html. Truy cập ngày 24 tháng 2 năm 2020

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
04/02/2020
Nhận bài sửa
25/02/2020
Chấp nhận đăng
28/02/2020
Xuất bản
29/02/2020
Chuyên mục
Công trình khoa học