DE102016107860A1 - Messvorrichtung für eine Fuge in einem Bauwerk, Verwendung einer Messvorrichtung zur Messung einer Verformung einer Fuge in einem Bauerk und Verfahren zum Einbringen einer Messvorrichtung in ein Bauwerk - Google Patents

Messvorrichtung für eine Fuge in einem Bauwerk, Verwendung einer Messvorrichtung zur Messung einer Verformung einer Fuge in einem Bauerk und Verfahren zum Einbringen einer Messvorrichtung in ein Bauwerk Download PDF

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Christoph Recknagel
Norman Wenzel
Ralf Casperson
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Kai Kittler-Packmor
Sven Schlau
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Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
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Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Messvorrichtung für eine Fuge in einem Bauwerk, Die Messvorrichtung umfasst: einen Sensor, wobei der Sensor eingerichtet ist eine Verformung der Fuge entlang zumindest einer Richtung zu messen; und ein Sensorgehäuse, in dem der Sensor enthalten ist, wobei die Messvorrichtung eingerichtet ist, um in das Bauwerk eingebracht zu werden.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Messvorrichtung für eine Fuge in einem Bauwerk, eine Verwendung einer Messvorrichtung zur Messung einer Verformung in einer Fuge in einem Bauwerk und Verfahren zum Einbringen einer Messvorrichtung in ein Bauwerk. Insbesondere betrifft die vorliegende Anmeldung eine mehraxiale Messvorrichtung für eine Fuge, eine Verwendung einer mehraxialen Messvorrichtung zur Messung einer Verformung einer Fuge in einem Bauwerk und ein Verfahren zum Einbringen einer mehraxialen Messvorrichtung in ein Bauwerk.
  • Eine Fuge ist im Bauwesen eine aus konstruktiven, materialtechnischen oder technologischen Gründen erforderlicher planmäßiger Spalt zwischen angrenzenden Bauteilen oder Materialien. Sie dient der planmäßigen Aufnahme von Relativbewegungen der angrenzenden Bauteile/Materialien.
  • Die relativ geringe Lebensdauer der Dichtungen von Fugen, beispielsweise im Straßenbau, legt die Vermutung nahe, dass sich die angrenzenden Bauteile stärker untereinander Bewegen, als bei der Auslegung der Fuge angenommen.
  • Um diese Vermutung quantifizieren zu können, bedarf es einer Messung der Bewegung der angrenzenden Bauteile zueinander. Solch eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile verändert die Geometrie der Fuge, führt also zu einer Verformung der Fuge. Derzeit sind jedoch nur eindimensionale Sensoren oder einaxiale Sensoren bekannt, die kurzzeitig an das Bauwerk eingebracht werden können, um eine Messung durchzuführen. So werden beispielsweise Schiebelehren verwendet, um den Abstand zwischen zwei angrenzenden Bauteilen in regelmäßigen Abständen (Monate, Jahre) zu messen. Dies schließt jedoch eine Messung der Verformung der Fuge unter Last oder Beanspruchung aus. So wäre es beispielsweise wünschenswert, die Verformung einer Fuge in einer Straße zu messen, während Verkehr über die Straße rollt, oder die Verformung einer Fuge eines Gebäudes während eines Erdbebens zu messen.
  • Im Hinblick auf das oben Gesagte, schlägt die vorliegende Erfindung eine Messvorrichtung für eine Fuge in einem Bauwerk gemäß Anspruch 1, eine Verwendung einer Messvorrichtung zum Messen einer Verformung einer Fuge in einem Bauwerk gemäß Anspruch 9, und ein Verfahren zum Einbringen einer Messvorrichtung in ein Bauwerk gemäß Anspruch 10 vor.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Messvorrichtung für eine Fuge in einem Bauwerk einen oder mehrere Sensoren und ein Sensorgehäuse, in dem der Sensor enthalten ist. Der Sensor ist eingerichtet, um eine Änderung der Fuge, insbesondere der Fugengeometrie, entlang zumindest einer Richtung zu messen. Die Messvorrichtung ist eingerichtet, um in der Fuge des Bauwerks eingebracht zu werden.
  • Die Messvorrichtung, insbesondere das Sensorgehäuse (Kapselung) kann so ausgelegt sein, dass besondere äußere Beanspruchungen (mechanische Beanspruchungen aus Überrollungen) sowie klimatische Beanspruchungen ohne Funktionsbeeinträchtigungen ertragen werden können.
  • Im Zusammenhang der vorliegenden Offenbarung kann eine Fuge eines Bauwerks ein aus konstruktiven, materialtechnischen oder technologischen Gründen erforderlicher und/oder planmäßiger Spalt oder Zwischenraum zwischen zwei Bauteilen des Bauwerks, die sich auch durch unterschiedliche Materialen äußeren können, sein. Als Fuge kann also der Zwischenraum zwischen zwei Bauteilen des Bauwerks bezeichnet werden, der gegebenenfalls mit einem Fugenmaterial (Fugenfüllung) gefüllt sein kann oder leer sein kann. Eine Änderung der Fuge, insbesondere der Fugengeometrie, kann dabei als eine Relativbewegung der zwei Bauteile des Bauwerks verstanden werden. So wird beispielsweise die Fuge schmaler, wenn die beiden Bauteile des Bauwerks sich aufeinander zu bewegen. Der Sensor kann solch eine Relativbewegung der zwei Bauteile des Bauwerks entlang zumindest einer Richtung messen. Dies ermöglicht es, Änderungen oder Verformungen der Fuge zu bestimmen. Eine Veränderung der Fuge kann Aufschluss über eine Beanspruchung der Fuge und/oder der angrenzenden Bauteile des Bauwerks geben. Die Daten von der Messvorrichtung können somit genutzt werden um einen Zustand der Fuge und/oder des Bauwerkes zu bewerten.
  • Dabei kann die Messvorrichtung in das Bauwerk eingebaut werden. Dies kann insbesondere den Vorteil bedeuten, dass die Messvorrichtung in Verwendung nicht aus dem Bauwerk heraus steht und/oder das Bauwerk in seiner Bestimmung nicht einschränkt. Des Weiteren kann aufgrund einer besonders widerstandsfähigen Ausführung der Messvorrichtung, insbesondere deren Kapselung, eine Anordnung in den Schwerpunkten mechanischer Beanspruchungen ermöglicht werden. Ist das Bauwerk beispielsweise eine Straße, so kann die Straße weiter befahren werden, während die Messvorrichtung in der Straße, insbesondere unterhalb der Rollspur, eingebaut ist.
  • Insbesondere kann eine Öffnung in dem Bauwerk gebildet werden, in der die Messvorrichtung versenkt werden kann. Die Öffnung kann wieder verschlossen werden, so dass die Funktionalität der Fuge und das Bauwerks gemäß seiner gedachten Bestimmung genutzt werden kann, insbesondere während die Messvorrichtung Daten aufzeichnet. Die Öffnung kann beispielsweise in der Fuge selber, sofern die Fuge mit einem Fugenmaterial gefüllt ist, gebildet werden oder in mindestens einem der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks gebildet werden. Ferner kann die Öffnung auch dadurch gebildet werden, dass die Fuge verbreitet wird, also mindestens einen der beiden angrenzenden Bauteile des Bauwerks Material abgetragen wird, und die Fuge an dieser Stelle vergrößert wird.
  • Ist das Bauwerk beispielsweise eine Straße, so kann die Messvorrichtung insbesondere an den Ort der höchsten Beanspruchung, also der Rollspur in das Bauwerk eingebracht werden. Dabei kann als Rollspur der Bereich der Straße verstanden werden, über den typischerweise die Räder eines Fahrzeuges rollen. Dadurch kann eine Veränderung oder Verformung der Fuge an dem Ort gemessen werden, an dem die höchste Beanspruchung anliegt, und auch während die Beanspruchung anliegt. Infolge der Miniaturisierung der Bauform und Baugröße der Messvorrichtung und Kapselung kann eine minimierte mechanische Beanspruchung durch äußere Einwirkungen (insbesondere aus Verkehrslasten) erreicht werden.
  • Die Messvorrichtung kann ferner auch in anderen Bauwerken, wie beispielsweise Gebäuden, eingebaut werden. Bei Gebäuden können die Fugen eine Schwachstelle sein, die die Stabilität des Gebäudes beeinträchtigen können. Eine kostengünstige und dauerhafte Überwachung der Fugen kann somit die Sicherheit von Gebäuden verbessern.
  • Ferner kann das Sensorgehäuse eingerichtet sein, um durch die Verformung der Fuge entlang der mindestens einen Richtung verformt zu werden. Das Sensorgehäuse kann also eine Relativbewegung der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks folgen und insbesondere die Relativbewegung der zwei angrenzenden Bauteile auf die Messvorrichtung übertragen. In dem oben beschriebenen Beispiel, dass die Bauteile sich aufeinander zu bewegen, und die Fuge schmaler wird, kann auch das Sensorgehäuse entlang dieser Richtung schmaler werden.
  • Gleichzeitig kann das Sensorgehäuse eine Abkapselung für den darin enthaltenen Sensor bereitstellen. Das Sensorgehäuse kann den Sensor insbesondere vor Umwelteinflüssen (Klimaeinwirkungen und mechanische Beanspruchungen) schützen. Dadurch kann die besondere Funktionsfähigkeit sicher gestellt und die Lebenserwartung des Sensors verbessert werden.
  • Ferner kann die Messvorrichtung eine erste Seite aufweisen, die mit einem der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks verbunden ist, und eine zweite Seite aufweisen, die mit dem anderen der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks verbunden ist. Der Sensor kann der Sensor zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite angeordnet sein.
  • Ferner kann der Sensor ein mehraxialer Sensor sein, der die Verformung der Fuge entlang zumindest zwei Richtungen messen kann. Vorzugsweise kann der Sensor die Verformung der Fuge entlang drei Richtungen, die insbesondere linear unabhängig voneinander sind, messen. Insbesondere kann der Sensor eingerichtet sein, um eine Relativbewegung der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks aufeinander zu oder voneinander weg, eine relative Verschiebung der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks gegeneinander und eine relative Verdrehung der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks gegeneinander messen. Der Sensor kann also vorzugsweise zwei linearunabhängige Translationsbewegungen der angrenzenden Bauteile des Bauwerks relativ zueinander und eine lineare unabhängige Rotationsbewegung der angrenzenden Bauteile des Bauwerks relativ zueinander messen. Dies bietet den Vorteil, dass die Verformung der Fuge in alle drei Raumrichtungen mit der Messvorrichtung gemessen werden kann.
  • Der Sensor kann ein elektromechanischer Sensor sein. Der elektromechanische Sensor kann eingerichtet sein, um eine Verformung der Fuge (Verschiebungen der Fugenwandungen) mechanisch abzubilden oder zu folgen und die Verformung der Fuge in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Beispielsweise kann der elektromechanische Sensor induktiven Wegaufnehmer, Drehwinkelsensoren und/oder Dehnmessstreifen aufweisen, um die Verformung der Fuge, insbesondere die Relativbewegung der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks, zu messen.
  • Der Sensor kann ein elektromagnetischer Sensor sein. Der elektromagnetische Sensor kann eingerichtet sein, um eine Verformung der Fuge (Verschiebungen der Fugenwandungen) über eine Änderung eines elektromagnetischen Feldes berührungslos abzubilden und die Verformung der Fuge in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Beispielsweise kann der elektromagnetische Sensor Spulen, Spulenkerne, und/oder Drehstromsensoren aufweisen, um die Verformung der Fuge, insbesondere die Relativbewegung der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks, zu messen.
  • Der Sensor kann ein optischer Sensor sein. Der optische Sensor kann eingerichtet sein, um eine Verformung der Fuge (Verschiebungen der Fugenwandungen) über eine Änderung eines optischen Bildes berührungslos abzubilden, und die Verformung der Fuge in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Beispielsweise kann der optische Sensor über eine Lichtquelle, eine Musterplatte, eine Blende und/oder einen eine optische Erfassungseinrichtung Sensor, wie beispielsweise einen CCD-Chip, aufweisen, um die Verformung der Fuge, insbesondere die Relativbewegung der zwei angrenzenden Bauteile des Bauwerks, zu messen.
  • Ferner kann die Messvorrichtung einen Temperatursensor aufweisen. Der Temperatursensor kann eingerichtet sein, um eine Temperatur in der Fuge und/oder in dem Sensorgehäuse zu messen. Beispielsweise können die Messdaten des Temperatursensors verwendet werden, um temperaturbedingte Abweichungen des Sensors ausgleichen zu können. So können sich durch eine Temperaturänderung des Sensors Änderungen der vom Sensor aufgenommenen Daten ergeben, ohne dass jedoch eine Verformung der Fuge stattfindet. Solche Änderungen können vorteilhafter Weise ausgeglichen werden. Des Weiteren können die Daten des Temperatursensors mit den Daten des Sensors korrigiert werden, wodurch eine temperaturbedingte Veränderung der Fuge bestimmt werden kann. Beispielsweise können die angrenzenden Bauteile des Bauwerks durch eine Erwärmung in ihrem Volumen zunehmen, was zu einer Relativbewegung der Bauteile des Bauwerks zueinander führen kann. Mithilfe der Daten des Temperatursensors kann solch eine durch Erwärmung verursachte Bewegung von einer Bewegung unterschieden werden, die durch eine mechanische Belastung des Bauwerks hervorgerufen wird.
  • Die Messvorrichtung kann entlang ihrer größten Abmessung gleich oder kleiner als 200 mm, insbesondere gleich oder kleiner als 150 mm, typischerweise gleich oder kleiner als 100 mm, ganz insbesondere gleich oder kleiner als 50 mm, ganz typischerweise gleich oder kleiner als 25 mm sein. Insbesondere kann die Messvorrichtung entlang einer Abmessung gleich groß oder kleiner als eine Breite der Fuge sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine Verwendung der hierin beschriebenen Messvorrichtung zur Messung einer Verformung einer Fuge in einem Bauwerk vorgeschlagen, wobei der Sensor in das Bauwerk eingebracht ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren zum Einbringen der hierin beschriebenen Messvorrichtung in ein Bauwerk vorgeschlagen, wobei die Messvorrichtung eingerichtet ist, um eine Verformung der Fuge entlang zumindest einer Richtung zu messen. Das Verfahren umfasst: Ausbilden einer Öffnung in dem Bauwerk; Einbringen der Messvorrichtung in die Öffnung; und Verschließen der Öffnung, insbesondere unter Sicherstellung der planmäßigen Funktion von Fugenspalt und Fugenfüllung.
  • Die hierin beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Fuge eines Bauwerks mit einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Sensors einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 4A und 4B schematische Darstellungen einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 5A und 5B schematische Darstellungen eines Sensors einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 6 eine schematische Darstellunge eines Sensors einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 7 eine schematische Darstellung eines Sensors einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen entsprechend ähnliche Teile.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fuge eines Bauwerks mit einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Fuge 56 kann ein gewollter oder toleranzbedingter Spalt oder Zwischenraum zwischen angrenzenden Bauteilen eines Bauwerks 50 sein. Insbesondere kann die Fuge von zwei angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 gebildet werden. Als Fuge 56 kann also der Zwischenraum zwischen angrenzenden Bauteilen 52, 54 des Bauwerks 50 bezeichnet werden. Die Fuge 56 kann mit einem Fugenmaterial gefüllt sein oder kann leer sein.
  • Die Messvorrichtung 100 kann in der Fuge 56 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Messvorrichtung entlang einer Richtung eine Abmessung aufweisen, die einem Abstand der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerkes 50 über die Fuge 56 hinweg entspricht. Insbesondere kann die Messvorrichtung 100 eine erste Seite 102, die mit einem Bauteil der zwei angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 verbunden ist, und eine zweite Seite 104 aufweisen, die mit dem anderen Bauteil der zwei angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 verbunden ist. Ferner kann die Messvorrichtung 100 in zumindest einem Bauteil 52, 54 der an die Fuge 56 angrenzenden Bauteilen 52, 54 des Bauwerks 50 angeordnet sein.
  • Durch eine Belastung oder Beanspruchung des Bauwerks 50 kann sich die Fuge 56 verändern oder verformen eine Änderung oder Verformung der Fuge 56 kann dabei als eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 verstanden werden. So wird beispielsweise die Fuge 56 schmaler, wenn die angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 sich aufeinander zu bewegen. Die Messvorrichtung kann solch eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 56 entlang zumindest einer Richtung messen. Dies ermöglicht es, Veränderungen oder Verformungen der Fuge 56 zu bestimmen. Eine Veränderung der Fuge 56 kann Aufschluss über eine Beanspruchung der Fuge 56 und/oder der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerkes 50 geben. Die Daten von der Messvorrichtung 100 können somit genutzt werden um einen Zustand der Fuge 56 und/oder des Bauwerkes 50 zu bewerten.
  • Dabei kann die Messvorrichtung 100 in das Bauwerk 50 eingebaut werden. Dies kann insbesondere den Vorteil bedeuten, dass die Messvorrichtung 100 in Verwendung nicht aus dem Bauwerk 50 heraus steht und/oder das Bauwerk 50 in seiner Bestimmung nicht einschränkt. Ist das Bauwerk 50 beispielsweise eine Straße, so kann die Straße weiter befahren werden, während die Messvorrichtung 100 in der Straße eingebaut ist und Daten über den Zustand der Fuge 56 und/oder der Straße aufnimmt.
  • Insbesondere kann eine Öffnung in dem Bauwerk 50 gebildet werden, in der die Messvorrichtung 100 versenkt werden kann. Die Öffnung kann wieder verschlossen werden, so dass das Bauwerk 50 gemäß seiner gedachten Bestimmung genutzt werden kann, insbesondere während die Messvorrichtung 100 Daten aufzeichnet. Die Öffnung kann beispielsweise in der Fuge 56 selber, sofern die Fuge 56 mit einem Fugenmaterial gefüllt ist, gebildet werden oder in mindestens einem der angrenzenden Bauteile 52, 56 des Bauwerks 50 gebildet werden. Ferner kann die Öffnung auch dadurch gebildet werden, dass die Fuge 56 verbreitet wird. Beispielswiese kann von mindestens einem der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 Material abgetragen werden, um die Fuge 56 zu vergrößern.
  • Insbesondere kann die Messvorrichtung 100 an den Ort der höchsten Beanspruchung, also beim Beispiel der Straße der Rollspur, in das Bauwerk eingebracht werden. Dabei kann als Rollspur der Bereich der Straße verstanden werden, über den typischerweise die Räder der Fahrzeuge rollen, die Straße befahren. Dadurch kann eine Veränderung oder Verformung der Fuge an dem Ort gemessen werden, an dem die höchste Beanspruchung anliegt, und auch während die Beanspruchung anliegt.
  • Die Messvorrichtung 100 kann ferner auch in anderen Bauwerken 50, wie beispielsweise Gebäuden, eingebaut werden. Auch bei Gebäuden können die Fugen 56 eine Schwachstelle sein, die die Stabilität des Gebäudes beeinträchtigen können. Eine kostengünstige und dauerhafte Überwachung der Fugen kann somit die Sicherheit von Gebäuden verbessern.
  • Die Fuge 56 in dem Bauwerk 50 kann beispielsweise eine Breite, die einem Abstand der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerkes 50 über die Fuge 56 hinweg entsprechen kann, von 15 mm bis 30 mm aufweisen. Die zu messende Veränderung oder Verformung der Fuge kann in einem Bereich von ±5 mm, insbesondere von ±0,5 mm, liegen. Beispielsweise kann eine durch eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 aufeinander zu und voneinander weg (X-Richtung) hervorgerufen Änderung in einem Bereich von ±5 mm liegen. Diese Änderung kann überwiegend temperaturbedingt und damit niederfrequent (beispielsweise < 1 kHz) sein. Eine durch eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 entlang der Fuge (Y-Richtung) hervorgerufen Änderung kann in einem Bereich von ±0,5 mm liegen. Diese Änderung kann überwiegend temperaturbedingt und damit niederfrequent (beispielsweise < 1 kHz) sein. Des Weiteren kann eine durch eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 senkrecht zu einer Oberfläche des Bauwerks 50 (Z-Richtung) hervorgerufen Änderung in einem Bereich von ±0,5 mm liegen. Diese Änderung kann höherfrequente Anteile (beispielsweise ca. 1 kHz bis 6 kHz) enthalten, die beim Beispiel der Straße durch Überrollen der Fuge durch Fahrzeuge hervorgerufen werden kann. Ferner kann die Messvorrichtung 100 eingerichtet sein, um Änderungen mit einer Auflösung von 0,001 mm oder besser zu messen.
  • Ferner kann die Messvorrichtung 100 für einen Temperaturbereich von –15 °C bis +50 ausgelegt sein °C. Auch kann die Messvorrichtung 100 eingerichtet sein, um resistent gegen kursive Medien, wie beispielsweise Streusalz, zu sein. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass für metallische Bauteile, wie beispielsweise ein Sensorgehäuse, ein rostfreier Edelstahl verwendet wird, wie beispielsweise Stahl 1.4401 (V4A).
  • Die Messvorrichtung 100 kann einen Sensor 110 aufweisen, der eingerichtet ist, um die Verformung der Fuge 56 entlang zumindest einer Richtung zu messen. Der Sensor 110 kann in der Messvorrichtung 100 so angeordnet sein, dass er die Verformung der Fuge 56, insbesondere die Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 messen kann. Dazu können Bestandteile des Sensors 110 insbesondere mit den angrenzenden Bauteilen 52, 54 des Bauwerks 50 verbunden sein.
  • Ferner kann der Sensor 110 ein mehraxialer Sensor sein, der eingerichtet ist, um die Verformung der Fuge 56 entlang zumindest zwei Richtungen zu messen. Vorzugsweise kann der Sensor 110 die Verformung der Fuge 56 entlang drei Richtungen, die insbesondere linear unabhängig voneinander sind, messen. Insbesondere kann der Sensor 110 eingerichtet sein, um eine Relativbewegung der zwei angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 aufeinander zu oder voneinander weg, eine relative Verschiebung der zwei angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 gegeneinander und eine relative Verdrehung der zwei angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 gegeneinander messen. Der Sensor 110 kann also vorzugsweise zwei linearunabhängige Translationsbewegungen der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 relativ zueinander und eine lineare unabhängige Rotationsbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 relativ zueinander messen. Dies bietet den Vorteil, dass die Verformung der Fuge 56 in alle drei Raumrichtungen mit der Messvorrichtung 100 gemessen werden kann.
  • Der Sensor 110 kann in einem Sensorgehäuse 120 angeordnet sein. Das Sensorgehäuse 120 kann eine Abkapselung für den darin enthaltenen Sensor 110 bereitstellen. Das Sensorgehäuse 120 kann den Sensor 110 insbesondere vor Umwelteinflüssen schützen. Dadurch kann die Lebenserwartung des Sensors verbessert werden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, insbesondere mit einem verformbaren Sensorgehäuse.
  • Das in der 2 gezeigte Sensorgehäuse 120 kann eine erste Gehäuseseite 122 und eine zweite Gehäuseseite 124 aufweisen. Die erste Gehäuseseite 122 kann beispielsweise der ersten Seite 102 der Messvorrichtung entsprechen und die zweite Gehäuseseite 124 kann beispielsweise der zweiten Seite 104 der Messvorrichtung entsprechen. Ferner kann die erste Gehäuseseite 122 in Kontakt mit einem Bauteil der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 stehen und/oder die zweite Gehäuseseite 124 kann in Kontakt mit einem anderen Bauteil der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 stehen.
  • Insbesondere kann das Sensorgehäuse 110 eingerichtet sein, um durch die Verformung der Fuge 56 entlang der mindestens Einrichtung verformt zu werden. Bei einer Relativbewegung der Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 können die erste Gehäuseseite 122 und die zweite Gehäuseseite 124 die Relativbewegung der der Bauteile 52, 54 des Bauwerkes 50 folgen bzw. von dieser mitbewegt werden. Das Sensorgehäuse 110 kann also eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 folgen. Vorzugsweise kann die Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 auf den Sensor 110 übertragen werden. In dem oben beschriebenen Beispiel, bei dem die Bauteile sich aufeinander zu bewegen, und die Fuge schmaler wird, kann auch das Sensorgehäuse 110 entlang dieser Richtung schmaler werden.
  • Beispielsweise können die erste Gehäuseseite 122 und die zweite Gehäuseseite 124 über elastische Seiten 126 miteinander verbunden werden. Die elastischen Seiten 126 des Sensorgehäuses 120 können es dem Sensorgehäuse 120 ermöglichen, sich zu verformen. Insbesondere können die erste Gehäuseseite 122 und die zweite Gehäuseseite 120 relativ zueinander bewegt werden, ohne dass dabei beispielsweise eine Integrität der Messvorrichtung 100, insbesondere des Sensorgehäuses 120, beeinträchtigt werden würde.
  • Ferner kann der Sensor 110 mit einer ersten Sensorseite 112 mit der ersten Gehäuseseite 122 verbunden sein und/oder mit einer zweiten Sensorseite 114 mit der zweiten Gehäuseseite 124 verbunden sein. Typischerweise kann der Sensor 110 mit der ersten Sensorseite 122 an der ersten Gehäuseseite 122 fixiert sein und/oder mit der zweiten Sensorseite 114 an der zweiten Gehäuseseite 124 fixiert sein. Insbesondere kann auch der Sensor 110 einer Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerkes 50 folgen. Die Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerkes 50 können somit auf den Sensor 110 übertragen werden. Dadurch kann der Sensor 110 eingerichtet sein, eine Verformung der Fuge 56 zu messen.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Sensors einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 4A und 4B zeigen schematische Darstellungen einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 4A und 4B zeigen schematische Darstellungen einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 5A und 5B zeigen schematische Darstellungen einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere zeigen 3, 4A, 4B, 5A und 5B einen elektromechanischen Sensor.
  • Gemäß hierin beschriebener Ausführungsbeispiele kann der Sensor 110 ein elektromechanischer Sensor 210, 310 sein. Der elektromechanische Sensor 210, 310 kann eingerichtet sein, um eine Verformung der Fuge 56 mechanisch abzubilden und/oder die Verformung der Fuge 56 in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Beispielsweise kann der elektromechanische Sensor 210, 310 induktiven Wegaufnehmer, Drehwinkelsensoren und/oder Dehnmessstreifen aufweisen, um die Verformung der Fuge 56, insbesondere die Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50, zu messen.
  • In dem Beispiel der 3, 4A und 4B ist ein mehraxialer, elektromechanischer Sensor 210 gezeigt. Der elektromechanische Sensor 210 kann die Verformung der Fuge 56 in eine Translationsbewegung und zwei Rotationsbewegungen umwandeln. Dazu kann der elektromechanische Sensor 210 beispielsweise einen induktiven Wegaufnehmer, eine ersten Drehwinkelsensor und einen zweiten Drehwinkelsensor aufweisen. Auch wenn in den 3, 4A und 4B ein dreiaxialer, elektromechanischer Sensor 210 gezeigt ist, kann der elektromechanischer Sensor 210 auch als ein einaxialer Sensor, ein zweiaxialer Sensor oder mehr als dreiaxialer ausgebildet werden. Dann können entsprechend mehr oder weniger der oben genannten Wegaufnehmer und Drehwinkelsensoren verwendet werden.
  • Insbesondere kann der elektromechanische Sensor 210 einen Arm 262 und einen Träger 264 aufweisen. Der Arm 262 kann auf dem Träger 264 montiert sein. Beispielsweise kann auf dem Träger 264 eine Durchführung 266 vorgesehen sein, durch die der Arm 262 geführt werden kann. Insbesondere kann der Arm 262 so durch die Durchführung 266 geführt werden, dass er sich entlang einer Längsrichtung (X-Richtung) des Arms 262 bewegen kann. Ein Wegaufnehmer kann angeordnet sein, um eine Relativbewegung zwischen dem Arm 262 und der Durchführung 266 zu messen. Die Relativbewegung zwischen dem Arm 262 unter Durchführung 266 kann insbesondere einer Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 aufeinander zu oder voneinander weg (X-Richtung) entsprechen.
  • Ferner kann der Arm 262 Bewegungen in Querrichtungen (Y-Richtung und Z-Richtung) an den Träger 264 weiter geben. Der Träger 264 kann also Verformungen der Fuge in Y-Richtung und Z-Richtung folgen. Zur Messung der Verformungen der Fuge in Y-Richtung und/oder Z-Richtung kann der Träger 264 über einen erstes Drehgelenk 272 mit einem ersten Fixpunkt 274 verbunden sein und/oder über ein zweites Drehgelenk 276 mit einem zweiten Fixpunkt 278 verbunden sein. An dem ersten Drehgelenk 272 kann ein erster Winkelsensor angeordnet sein um eine Relativbewegung zwischen dem Träger 264 und dem ersten Fixpunkt 274 sich zu messen, und/oder an dem zweiten Drehgelenk 276 kann ein zweiter Winkelsensor angeordnet sein, um eine Relativbewegung zwischen dem Träger 264 und dem zweiten Fixpunkt 278 sich zu messen. Die Relativbewegung zwischen dem Träger 264 und dem ersten Fixpunkt 274 kann insbesondere einer Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 entlang der Fuge (Y-Richtung) entsprechen. Ferner kann die Relativbewegung zwischen dem Träger 264 und dem zweiten Fixpunkt 278 insbesondere einer Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 senkrecht zu einer Oberfläche des Bauwerks 50 (Z-Richtung) entsprechen.
  • Wie in der 4A gezeigt, können insbesondere der erste Fixpunkt in 274 und der zweite Fixpunkt 278 an einem Sensorgehäuse 220 befestigt sein. Der Arm 262 kann aus einer Öffnung 222 des Sensorgehäuses 220 aus dem Sensorgehäuse 220 herausragen. Beispielsweise kann das Sensorgehäuse 220 in einem angrenzenden Bauteil 52, 54 des Bauwerks 50 angeordnet sein. Der Arm 262 kann einen Kopf 268 aufweisen, der beispielsweise in einem anderen angrenzenden Bauteil 52, 54 des Bauwerks 50, insbesondere in einem anderen angrenzenden Bauteil 52,54 des Bauwerks 50 als das Sensorgehäuse 220, angeordnet sein. Um eine Beweglichkeit des Arms 262 in dem Sensorgehäuse 220 zu gewährleisten und gleichzeitig die Öffnung 222 abzudichten, kann eine elastische Dichtung 224 in der Öffnung 222 des Sensorgehäuses 220 vorgesehen sein. Die elastische Dichtung 224 kann insbesondere mit der Öffnung 222 abdichtend verbunden sein und dem Arm 262 abdichtend verbunden.
  • Der elektromechanische Sensor 210 kann also an mehreren, insbesondere zwei, angrenzenden Bauteilen 52, 54 des Bauwerks 50 befestigt sein. Folglich kann der elektromechanische Sensor 210 die Fuge 56 überspannen. Somit kann eine Verformung der Fuge entlang einer oder mehrerer Richtungen mit dem elektromechanischen Sensor 210 aufgenommen werden.
  • In dem Beispiel der 5A und 5B ist ein mehraxialer, elektromechanischer Sensor 310 gezeigt. Der elektromechanische Sensor 310 kann die Verformung der Fuge 56 entlang zumindest einer Richtung in zumindest eine Translationsbewegung umwandeln. Dazu kann der elektromechanische Sensor 310 beispielsweise einen Dehnmessstreifen aufweisen.
  • Insbesondere kann der elektromechanische Sensor 310 einen ersten Steg 352 aufweisen. Der erste Steg 352 kann beispielsweise aus einem elastischen Material bestehen, dessen Elastizität insbesondere an die Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 angepasst sein kann. An dem ersten Steg 352 kann ein erster Dehnmessstreifen angeordnet sein. Die Verformung der Fuge 56 kann eine Verformung des ersten Stegs 352 bewirken, die von dem ersten Dehnmesstreifen gemessen werden kann. Somit kann der Dehnmesstreifen eine Verformung der Fuge 56 messen.
  • Der erste Steg 552 kann ein erstes Ende aufweisen, dass beispielsweise mit einem Bauteil der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 verbunden sein kann. Das erste Ende des ersten Stegs 552 kann also einer Bewegung eines Bauteils der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 folgen. Ferner kann der erste Steg 552 ein zweites Ende aufweisen, das beispielsweise mit einem anderen Bauteil der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 verbunden sein kann. Das zweite Ende des ersten Steg 552 kann also eine Bewegung eines anderen Bauteils der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 folgen. Dadurch kann sich eine Relativbewegung des ersten Endes und des zweiten Endes der ersten Stegs 552 ergeben, die eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 entspricht. Der Längenänderung des ersten Stegs 552 kann von dem elektromechanischen Sensor 310, insbesondere von dem Dehnmesstreifen, gemessen werden. Die Messvorrichtung kann somit eine Verformung der Fuge entlang zumindest einer Richtung messen.
  • Der elektromechanische Sensor 310 kann ferner das Sensorgehäuse aufweisen. Insbesondere kann das erste Ende des ersten Stegs 552 an der ersten Gehäuseseite 122 befestigt sein und/oder das zweite Ende des ersten Stegs 552 kann an der zweiten Gehäuseseite 124 befestigt sein.
  • Ferner kann der elektromechanischen Sensor 310 einen zweiten Steg 554 und/oder einen dritten Steg 556 aufweisen, um die Verformung der Fuge 56 in zwei bzw. drei Richtungen zu messen. Der zweite Steg 554 und/oder der dritte Steg 556 können analog zum ersten Steg 552 aufgebaut sein. Die Messvorrichtung kann somit eine Verformung der Fuge entlang mehrere, insbesondere zwei oder drei, Richtungen berührungslos messen.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Sensors einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, insbesondere eines elektromagnetischen Sensors.
  • Gemäß hierin beschriebener Ausführungsbeispiele kann der Sensor 110 ein elektromagnetischer Sensor 410 sein. Der elektromagnetische Sensor 410 kann eingerichtet sein, um eine Verformung der Fuge über eine Änderung eines elektromagnetischen Feldes abzubilden und/oder die Verformung der Fuge in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Beispielsweise kann der elektromagnetische Sensor 410 eingerichtet sein, um einen Wirbelstrom zu messen.
  • Insbesondere kann der elektromagnetische Sensor 410 eine Spule 452 mit einer Interaktivität aufweisen, um einen Abstand zu einem leitenden Bauteil 454 induktiv zu messen. Wird ein leitender Körper, wie das leitende Bauteil 454, in einem Magnetfeld bewegt, treten in diesem Feld Wirbelströme auf, weil im leitenden Körper eine Spannung induziert wird. Eine Änderung eines Abstandes des leitenden Bauteils 454 zu der Spule 452 kann also zu einer Änderung der Induktivitäten der Spule 452 führen.
  • Beispielsweise kann die Spule 452 an der ersten Gehäuseseite 122 befestigt sein. Die Spule 452 kann also einer Bewegung eines Bauteils der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 folgen. Das leitende Bauteil 454 kann an der zweiten Gehäuseseite 124 befestigt sein. Das leitende Bauteil 454 kann also einer Bewegung eines anderen Bauteils der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 folgen. Dadurch kann sich eine Relativbewegung der Spule 452 und dem leitenden Bauteil 454 ergeben, die einer Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 entspricht. Die dadurch erzeugte Änderung der Induktivitäten der Spule 452 kann von dem elektromagnetischen Sensor 410 gemessen werden. Die Messvorrichtung kann somit eine Verformung der Fuge entlang zumindest einer Richtung berührungslos messen.
  • Die Spule 452 kann über Windungen, beispielsweise 100 bis 250, verfügen. Ferner kann die Spule 452 eine Nennimpedanz von gleich oder größer als 150 Ω insbesondere von gleich oder größer als 300 Ω, bei einer Frequenz von 4,8 kHz haben.
  • Ferner kann die Spule 452 einem Spulenkern 456 ausgestattet sein. Der Spulenkern 456 kann beispielsweise ein Stiftkern, also ein Kern, der in der Spule 452 angeordnet ist, oder ein Schalenkern sein, der ein Kern zusätzlicher Schale um die Spule 452 herum sein kann. Ist der Spulenkern 454 als Stiftkern ausgebildet, so kann der Stiftkern einen Kerndurchmesser von gleich oder größer als 0,25 mm, insbesondere gleich oder größer als 0,5 mm, typischerweise gleich oder größer als 1,0 mm und/oder gleich oder kleiner als 8,0 mm, insbesondere gleich oder kleiner als 5,0 mm, typischerweise gleich oder kleiner als 2,0 mm sein. Eine Länge des Spulenkerns 454 kann gleich oder größer als 3,0 mm, insbesondere gleich oder größer als 5 mm, typischerweise gleich oder größer als 7,5 mm und/oder gleich oder kleiner als 15,0 mm, insbesondere gleich oder kleiner als 12,0 mm, typischerweise gleich oder kleiner als 9,0 mm sein. Der Spulenkern 456 kann beispielsweise ein Ferritkern sein.
  • Der magnetische Sensor 410 kann auch mehrere Spulen 452 aufweisen, die zu einer Brückenschaltung zusammengeschaltet sind. Insbesondere können jeweils zwei gleichartige Spulen 452 zu einer Halbbrücke zusammengeschaltet werden. Die Brücke kann über RC-Glieder des zweiten Brückenzweigs abgeglichen werden. Die Brückenschaltung bietet in der Praxis den Vorteil, dass keine Temperaturkompensation erforderlich ist, sondern die zwei Halbbrücken gegenseitig eine Temperaturänderung kompensieren.
  • Als weiteres Messprinzip kann neben der Induktivitätsänderung einer einzelnen Spule 452 auch eine Änderung eines Koppelfaktors zwischen zwei Spulen verwendet werden. In diesem Fall ist anstelle des leitenden Bauteils 454 eine weitere Spule vorgesehen. Die weitere Spule ist mit einem anderen Bauteil der Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 verbunden als die Spule 452. Die Spule 452 und die weitere Spule können unterschiedliche Spuleneigenschaften, wie zum Beispiel Windungen, Induktivitäten etc., oder dieselben Spuleneigenschaften aufweisen.
  • Ferner kann der elektromagnetische Sensor 410 ein Differenzialtransformator aufweisen. Bei einem Differenzialtransformator wird ein ferromagnetischer Stab, beispielsweise aus Weicheisen, in einem Spulensystem, das eine Primärspule und zwei in Differenz geschaltete Sekundärspulen umfasst, bewegt, wodurch ein Kopplungsfaktor zwischen den Spulen verändert wird. In diesem Fall kann das Spulensystem beispielsweise an der ersten Gehäuseseite 122 befestigt sein und/oder der ferromagnetische Stab kann an der zweiten Gehäuseseite 124 befestigt sein.
  • Zur Messung der Verformung der Fuge entlang von mehr als einer Richtung, kann der elektromagnetische Sensor 450 die eben beschriebenen Bauteile in mehrfacher Ausführung aufweisen. Insbesondere kann der elektromagnetische Sensor 450 zur Messung der Verformung der Fuge entlang von zwei Richtungen zwei Spulen 452 mit jeweils einem leitenden Bauteil 454 als Gegenstück, zwei Spulen 452 mit jeweils einer weiteren Spule als Gegenstück, zwei Differenzialtransformatoren, oder Kombinationen daraus aufweisen. So kann zum Beispiel für eine Richtung eine Spule mit einem leitenden Bauteil 454 als Gegenstück und für die andere Richtung eine Spule 452 mit einer weiteren Spule als Gegenstück verwendet werden. Eine entsprechende Verallgemeinerung gilt auch für den Differenzialtransformator und für drei oder mehr Richtungen.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Sensors einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, insbesondere eines optischen Sensors.
  • Gemäß hierin beschriebener Ausführungsbeispiele kann der Sensor 110 ein optischer Sensor 510 sein. Der optische Sensor 510 kann eingerichtet sein, um eine Verformung der Fuge 56 über eine Änderung eines optischen Bildes abzubilden und/oder die Verformung der Fuge 56 in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
  • Insbesondere kann der optische Sensor 510 eine Lichtquelle 552, eine Musterplatte 554 und eine optische Erfassungseinrichtung 556 aufweisen. Die Lichtquelle 552 kann jede geeignete Lichtquelle sein, die eine ausreichende Beleuchtung des Sensors 510, insbesondere der Musterplatte, bereitstellt.
  • Die Musterplatte 554 kann eine Platte sein, die zumindest ein optisches Muster 555 aufweist. Das optische Muster 555 kann so beschaffen sein, dass es von der Lichtquelle 552 erkennbar ausgeleuchtet wird. Beispielsweise kann das optisches Muster 555 reflektierend ausgebildet sein, so dass ein von der Lichtquelle 552 ausgestrahlter Lichtstrahl von dem optischen Muster 555 reflektiert wird. Ferner kann das optische Muster 555 optisch durchlässig (transmittierende) ausgebildet sein, so dass ein von der Lichtquelle 552 ausgestrahlter Lichtstrahl in dem Bereich der Musterplatte 554, in dem das optische Muster 555 ausgebildet ist, durch die Musterplatte 554 hindurch treten kann.
  • Das beleuchtete optische Muster 555 kann auf der optischen Erfassungseinrichtung 556 abgebildet werden. Insbesondere kann der von dem optischen Muster 555 reflektierte oder transportierte Lichtstrahl der Lichtquelle 552 auf der optischen Erfassungseinrichtung 556 abgebildet werden. Die optische Erfassungseinrichtung 556 kann eine lichtempfindliche Fläche, wie beispielsweise eine Bildsensor, eine CCD etc., sein. Der der optischen Erfassungseinrichtung 556 kann, vorzugsweise in einem vorbestimmten Abstand, eine Blende (nicht gezeigt) vorgeschaltet sein. Die Blende kann insbesondere die optische Erfassungseinrichtung 556 von der Lichtquelle 552 so weit abschirmen, dass in den Bereich zwischen Blende und optischer Erfassungseinrichtung 556 nur Licht durch eine Öffnung der Blende eintreten kann.
  • Beispielsweise kann der optische Sensor 510 nach dem Prinzip einer Lochkamera funktionieren, also insbesondere ein linsenfreier Sensor sein. Eine Lochkamera ist eine einfache Kamera, bei der Licht durch eine kleine Öffnung (dem Loch; hier die Öffnung der Blende) in einen sonst lichtdichten Hohlkörper (hier der Bereich zwischen Blende und optischer Erfassungseinrichtung 556) fällt, ergibt auf dessen Rückseite (hier die optische Erfassungseinrichtung 556) ein auf dem Kopf stehendes Bild.
  • Das Abbildungsprinzip einer Lochkamera besteht also darin, dass durch eine Blende nahezu alle Lichtstrahlen, bis auf ein möglichst kleines Bündel in gerader Verbindung zwischen Objekt- und Bildpunkt (hier zwischen dem optischen Muster 555 und der optischen Erfassungseinrichtung 556), ausgeblendet werden. Da im Gegensatz zu einer fokussierenden Kamera mit Objektiv keine weitere Bündelung des Lichts vorgenommen wird, bestimmt allein der Durchmesser der Lochblende die Bildschärfe und die Helligkeit des Bildes. In der Strahlenoptik gilt: je kleiner die Öffnung der Blende, desto schärfer die Abbildung, aber desto geringer die Lichtstärke.
  • In 7 ist zur Erläuterung des Prinzips der Abbildung des optischen Musters 555 auf der optischen Erfassungseinrichtung 556 ein Strahlengang A eingezeichnet. An dem Ort, an dem das Bündel der Strahlen des Strahlengangs A am kleinsten ist, ist die Blende angebracht. Je nach Abstand zwischen Musterplatte 554, Blende und optischer Erfassungseinrichtung 556, ist das auf der optischen Erfassungseinrichtung 556 erzeugte Abbild des optischen Musters 555 kleiner oder größer als das optische Muster 556.
  • Beispielsweise kann die Musterplatte 554 an der ersten Gehäuseseite 122 befestigt sein, insbesondere dann wenn das optische Muster 555 reflektierend ausgebildet ist, oder mit einem vorgegebenen Abstand mit der ersten Gehäuseseite 122 verbunden sein, insbesondere dann wenn das optische Muster 555 Licht durchlässig ausgebildet ist. Die Musterplatte 554 kann also einer Bewegung eines Bauteils der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 folgen. Die optische Erfassungseinrichtung 556 kann beispielsweise an der zweiten Gehäuseseite 124 befestigt sein. Die optische Erfassungseinrichtung 556 kann also einer Bewegung eines anderen Bauteils der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 folgen.
  • Dadurch kann sich eine Relativbewegung der Musterplatte 554 und der optischen Erfassungseinrichtung 556 ergeben, die einer Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 entspricht. So kann eine Relativbewegung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 aufeinander zu oder voneinander weg zu einer Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Abbilds des auf optischen Musters 555 auf der optischen Erfassungseinrichtung 556 führen und eine relative Verschiebung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 gegeneinander sowie eine relative Verdrehung der angrenzenden Bauteile 52, 54 des Bauwerks 50 zu einer Verschiebung bzw. Verdrehung des Abbilds des auf optischen Musters 555 auf der optischen Erfassungseinrichtung 556 führen. Somit kann eine Verformung der Fuge entlang mehrerer Richtungen mit dem optischen Sensor 510 aufgenommen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine Verwendung der hierin beschriebenen Messvorrichtung zur Messung einer Verformung einer Fuge in einem Bauwerk vorgeschlagen, wobei der Sensor in das Bauwerk eingebracht ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren zum Einbringen der hierin beschriebenen Messvorrichtung in ein Bauwerk vorgeschlagen, wobei die Messvorrichtung eingerichtet ist, um eine Verformung der Fuge entlang zumindest einer Richtung zu messen. Das Verfahren umfasst: Ausbilden einer Öffnung in dem Bauwerk; Einbringen der Messvorrichtung in die Öffnung; und Verschließen der Öffnung, insbesondere unter Sicherstellung der planmäßigen Funktion von Fugenspalt und Fugenfüllung.
  • Gemäß hierin beschriebener Ausführungsbeispiele kann in der Praxis eine Messvorrichtung bereitgestellt werden, die eine hohe Langzeitstabilität hinsichtlich schwankender Umweltbedingungen (Temperatur, Feuchte etc.) aufweist. Ferner kann eine Messvorrichtung bereitgestellt werden, die sehr klein und kostengünstig hergestellt werden kann.

Claims (10)

  1. Messvorrichtung für eine Fuge in einem Bauwerk, umfassend: – einen Sensor, wobei der Sensor eingerichtet ist, um eine Verformung der Fuge entlang zumindest einer Richtung zu messen; und – ein Sensorgehäuse, in dem der Sensor enthalten ist, wobei die Messvorrichtung eingerichtet ist, um in das Bauwerk eingebracht zu werden.
  2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bauwerk eine Straße mit mindestens einer Rollspur ist und die Messvorrichtung eingerichtet ist, am Ort der Rollspur in die Straße eingebracht zu werden.
  3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sensor ein elektromechanischer Sensor ist.
  4. Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sensor ein elektromagnetischer Sensor ist.
  5. Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sensor ein optischer Sensor ist.
  6. Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sensorgehäuse eingerichtet ist, um durch die Verformung der Fuge entlang der mindestens einen Richtung verformt zu werden.
  7. Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Messvorrichtung gleich oder kleiner als 200 mm, insbesondere gleich oder kleiner als 150 mm, typischerweise gleich oder kleiner als 100 mm, ganz insbesondere gleich oder kleiner als 50 mm, ganz typischerweise gleich oder kleiner als 25 mm ist.
  8. Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend: – einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur der Fuge.
  9. Verwendung einer Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Messung einer Verformung einer Fuge in einem Bauwerk, wobei der Sensor in das Bauwerk eingebracht ist.
  10. Verfahren zum Einbringen einer Messvorrichtung in ein Bauwerks, wobei die Messvorrichtung eingerichtet ist, um eine Verformung der Fuge entlang zumindest einer Richtung zu messen, das Verfahren umfasst: – Ausbilden einer Öffnung in dem Bauwerk; – Einbringen der Messvorrichtung in die Öffnung; und – Verschließen der Öffnung.
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