DE4326706A1 - Verfahren zur Messung von vertikaler Lage (absoluter und relativer) und vertikaler Verformungskomponente von Objekten mit Hilfe von Druckmeßsensoren - Google Patents

Verfahren zur Messung von vertikaler Lage (absoluter und relativer) und vertikaler Verformungskomponente von Objekten mit Hilfe von Druckmeßsensoren

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Ingobert Schmadel
Jean Dr Blondenau
Dietmar Heimer
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METRONOM GMBH INDUSTRIAL MEASUREMENTS, 55120 MAINZ
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METRONOM INDVERMESSUNG GmbH
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • G01C5/04—Hydrostatic levelling, i.e. by flexibly interconnected liquid containers at separated points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B13/00—Measuring arrangements characterised by the use of fluids
    • G01B13/24—Measuring arrangements characterised by the use of fluids for measuring the deformation in a solid
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Description

Es ist bekannt, daß die geometrische, vertikale Vermessung von Objekten in der Praxis dadurch erschwert oder unmöglich gemacht wird, daß die Objekte schwer zugänglich sind, daß nicht genügend freier Raum außerhalb des Objektes für die Meßapparatur verfügbar ist oder, daß die Umgebung des Meßobjektes für den Aufbau von Meßinstrumenten oder Referenzrahmen zu instabil oder gefährlich ist. In den Fällen wo die Messung von vertikalen Positionen oder Verlagerungen für eine Meßaufgabe genügt, können einige dieser Schwierigkeiten durch den Einsatz von Schlauchwaagen umgangen werden. Die Nachteile, die in der Schlauchwaage aus der notwendigen Erfassung der Position eines Flüssigkeitsmeniskus entstehen (geringer Meßbereich oder Genauigkeit, Lagebeschränkung der Meßapparatur, nur statische oder quasistatische Messungsmöglichkeit) werden wirkungsvoll durch die Messung des hydrostatischen Drucks in einer Leitung ausgeglichen.
Eine mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllte Leitung wird zwischen den zu messenden Punkten am Objekt und evtl. am Referenzrahmen verlegt. Mit Hilfe von Drucksensoren (z. B. Piezoresistive, kapazitive oder induktive Membransensoren) wird der hydrostatische Druck in der Leitung am Meßpunkt in elektrische Signale umgewandelt. Diese Druckmeßwerte werden unter Verwendung des spezifischen Gewichtes der Flüssigkeit verwendet um die Tiefe des Meßpunktes unter der Flüssigkeitsoberfläche (Flüssigkeitsniveau am höchsten Punkt im verwendeten Leitungssystem) zu errechnen.
Einige Beispiele für einen möglichen Einsatz des Verfahrens:
  • - Vermessung von positionskritischen Modulen in Teilchenbeschleunigern (Höhe und Neigung)
  • - Vermessung und Verfolgung der Strukturdeformationen an fahrenden Schiffen
  • - Vermessung und Verfolgung der Strukturdeformationen von Bauwerken
  • - Vermessung und Verfolgung von Gesteinsbewegungen an Berghängen.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel.
Ein Netz von Drucksensoren wird an einem erdrutschgefährdeten Hang aufgestellt. Die Drucksensoren werden mit einer flüssigkeitsgefüllten Leitung verbunden. Die hydrostatische Druckmessung an den Meßpunkten liefert deren Höhe relativ zu einem stabilen, im Meßnetz einbezogenen Standort. Erdbewegungen führen zu vertikalen Verlagerungen der Sensoren. Diese Höhenveränderungen werden online ausgewertet und erlauben frühzeitige Sicherheits­ maßnahmen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Messung von vertikaler Lage (absoluter und relativer) und vertikaler Verformungskomponente von Objekten mit Hilfe von Druckmeßsensoren, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messenden Punkte des Objektes (bzw. der Objekte) durch flüssigkeitsgefüllte Leitungen (z. B. Rohre oder Schläuche) miteinander verbunden sind und der hydrostatische Druck in der Leitung am zu messenden Punkt mit Drucksensoren gemessen wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Druck an den Meßpunkten und aus dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit, die relative Höhe der Meßpunkte zueinander berechnet wird und aus den ermittelten Meßpunkthöhen die vertikale Lage der Objekte oder deren vertikale Verformung errechnet wird.
DE19934326706 1993-08-09 1993-08-09 Verfahren zur Messung von vertikaler Lage (absoluter und relativer) und vertikaler Verformungskomponente von Objekten mit Hilfe von Druckmeßsensoren Ceased DE4326706A1 (de)

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