JP6687760B2 - 分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム、及び該システムを用いた診断方法 - Google Patents
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Description
(1)振動センシングモジュールおよび干渉除去モジュールの構築および配置:
光ファイバ蝶形プレスブロック4によってSFS50/125G型左チャネルセンシング光ファイバ1の角度を30°に調整し、光ファイバ補正エンティティ5によって水平方向の調整を行う。続いて、SFS50/125G型左チャネルセンシング光ファイバ1を左弾性体と右弾性体との間のリング状構造体を回るように配置する。続いて、SFS50/125G型左チャネルセンシング光ファイバ1を、センシングバレルを通過させる。左チャネルセンシング光ファイバの末端を、径2cmの左ファイバ固定ビームに固定させる。さらにSFS50/125G型左チャネルセンシング光ファイバ1と、HL2000型マイクロハロゲン光源を内蔵する左ポート光源ガード14とを接続する。長さ50cmのSFS50/125G型右チャネルセンシング光ファイバを作製する。右チャネルセンシング光ファイバ2と左チャネルセンシング光ファイバ1との平行状態が維持されるように、光ファイバねじ状柱16と光ファイバアラインメント台17とを調整する。続いて、右チャネルセンシング光ファイバ2を、干渉除去バレル20、右バレルボトムコーン22、右ポート光源ガード23の順に貫通させる。右チャネルセンシング光ファイバ2と干渉除去バレル20との間に高密度ポリエチレン(HDPE)を充填するともに、右チャネルセンシング光ファイバ2を右ポート光源ガード23まで案内する。
(2)各部材を閉じて各回路の連通を検査する。
左ポート光源ガード14と右ポート光源ガード23とを閉じて光ファイバアーク状カバープレート3を閉じ、左ポート光源ガード14と右ポート光源ガード23との中のHL2000型マイクロハロゲン光源をオンにして、光ファイバアーク状カバープレートで右チャネルセンシング光ファイバ2と左チャネルセンシング光ファイバ1の光情報を収集し、SFS50/125G型左チャネルセンシング光ファイバ1とSFS50/125G型右チャネルセンシング光ファイバ2との連通を検査して補正処理を行う。
(3)コンクリート構造損傷動的診断システムを取り付けて初期の検出を行う。
監視対象であるコンクリート重力ダムの典型的なセクションの監視領域を特定し、続いて上記作製した動的診断装置の使用数を決定にする。監視領域を特定した後に、固定装置を使用して基板15の基板固着孔18と基板15の基板固着孔18とを介して、コンクリート構造損傷動的診断システムを効果的に取り付け、光ファイバアーク状カバープレート3のC11708MA型マイクロ光情報収集器と磁気カードデータ収集器および左ポート光源ガード14と右ポート光源ガード23のHL2000型マイクロハロゲン光源をオンにして初期値の検出を行う。
(4)光電力値差分値と構造損傷指標の関係式を構築して、動的検出を実現する。
当該コンクリート重力ダムの典型的なセクションの監視領域が外部の水の負荷または地震等他の振動負荷または損傷を受けると、左チャネルセンシング光ファイバ1の光電力値に変化が生じる。さらに左チャネルセンシング光ファイバ1と右チャネルセンシング光ファイバ2との光電力値の差分値と構造損傷指標との関係式を構築し、リアルタイムに取得した光情報値と構造損傷指標値の時間曲線を描画することによって、コンクリート重力ダムの典型的なセクションの監視領域でのリアルタイムの構造損傷診断を実現することができる。
(付記1)
上固定台と下固定台とを備え、
前記上固定台に光ファイバ補正エンティティと光ファイバアラインメント台が取り付けられ、
前記光ファイバ補正エンティティに光ファイバ蝶形プレスブロックが設けられ、
前記光ファイバアラインメント台に光ファイバねじ状柱が取り付けられ、
一対の平行に設けられたセンシングバレルと干渉除去バレルが前記上固定台の下に設けられ、
前記センシングバレルの下部が左ファイバ固定ビームに接続され、
前記左ファイバ固定ビームが左バレルボトムコーンに接続され、
前記左バレルボトムコーンに左ポート光源ガードがヒンジ接続され、
前記干渉除去バレルの下部が右ファイバ固定ビームに接続され、
前記右ファイバ固定ビームが右バレルボトムコーンに接続され、
前記右バレルボトムコーンに右ポート光源ガードがヒンジ接続され、
前記左バレルボトムコーンと前記右バレルボトムコーンが前記下固定台に位置し、
左チャネルセンシング光ファイバが、前記光ファイバ蝶形プレスブロック、前記光ファイバ補正エンティティ、前記センシングバレル、前記左バレルボトムコーンを順に通って前記左ポート光源ガードに達し、
右チャネルセンシング光ファイバが、前記光ファイバアラインメント台、前記干渉除去バレル、前記右バレルボトムコーンを順に通って前記右ポート光源ガードに達するように構成され、
前記光ファイバ補正エンティティの直下方にリング状構造体が設けられ、
前記リング状構造体の両側にそれぞれ左弾性体と右弾性体とが設けられ、
前記左弾性体と前記右弾性体とは、それぞれ左磁石、右磁石に接続され、
前記左磁石、前記右磁石は、前記上固定台に固定され、
前記左チャネルセンシング光ファイバは、前記リング状構造体を回って前記センシングバレルに入り込む、
ことを特徴とする分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。
前記上固定台と前記下固定台との両方に基板が取り付けられ、
前記基板に基板固着孔が設けられている、
ことを特徴とする付記1に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。
前記上固定台の上部に光ファイバアーク状カバープレートが設けられ、
前記光ファイバアーク状カバープレート内に情報収集装置が設けられている、
ことを特徴とする付記2に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。
前記干渉除去バレルと前記右チャネルセンシング光ファイバとの間に高密度振動減衰構造が充填されている、
ことを特徴とする付記1に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。
前記高密度振動減衰構造は、高密度ポリエチレン(HDPE)である、
ことを特徴とする付記4に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。
付記4に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システムを用いた診断方法において、
1本の比較的強度の高い前記左チャネルセンシング光ファイバを作製し、前記左チャネルセンシング光ファイバが、前記光ファイバ蝶形プレスブロックによる角度調整と、前記光ファイバ補正エンティティによる垂直または水平方向の調整との後に、前記左弾性体と前記右弾性体との間の前記リング状構造体を回って、前記センシングバレルを通ってから前記左ファイバ固定ビームで末端が固定され、前記左バレルボトムコーンによって前記左ポート光源ガードに案内されるようにして、前記左チャネルセンシング光ファイバの配置を完了させるステップ1と、
長さ、及びパラメータが前記左チャネルセンシング光ファイバと同一であるもう1本の前記右チャネルセンシング光ファイバを作製し、前記光ファイバねじ状柱と前記光ファイバアラインメント台の組み合わせで前記右チャネルセンシング光ファイバと前記左チャネルセンシング光ファイバとを平行に配置し、その後、前記右チャネルセンシング光ファイバを前記干渉除去バレルから通過させ、前記右チャネルセンシング光ファイバと前記干渉除去バレルとの間を前記高密度振動減衰構造で充填し、前記右バレルボトムコーンによって前記右チャネルセンシング光ファイバを前記右ポート光源ガードに案内することによって、前記右チャネルセンシング光ファイバの配置を完了させるステップ2と、
前記左ポート光源ガードと前記右ポート光源ガードを閉じて光ファイバアーク状カバープレートを閉じ、基板固着孔によってコンクリート損傷動的診断システムを被測定構造体に固定し、前記左ポート光源ガードと前記右ポート光源ガードを開け、前記光ファイバアーク状カバープレートで前記右チャネルセンシング光ファイバと前記左チャネルセンシング光ファイバとの光情報を収集して補正処理を行うステップ3と、
前記被測定構造体が外部の振動負荷または他の負荷によって損傷を受けた場合、前記左チャネルセンシング光ファイバの光情報に変化が生じ、この場合、前記左チャネルセンシング光ファイバと前記右チャネルセンシング光ファイバとの光情報の差分値と構造損傷指標との関係式を構築することによって、リアルタイムで取得した光情報値に基づいて構造損傷指標値を動的に反映し、時間曲線を描画することによって、コンクリート構造損傷の動的診断を実現するステップ4と、を含む、
ことを特徴とする分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システムを用いた診断方法。
Claims (6)
- 上固定台と下固定台とを備え、
前記上固定台には、光ファイバ補正エンティティと、光ファイバアラインメント台と、情報収集装置を内蔵する光ファイバアーク状カバープレートが取り付けられ、
前記光ファイバ補正エンティティに光ファイバ蝶形プレスブロックが設けられ、
前記光ファイバアラインメント台に光ファイバねじ状柱が取り付けられ、
一対の平行に設けられたセンシングバレルと干渉除去バレルが前記上固定台の下に設けられ、
前記センシングバレルの下部が左ファイバ固定ビームに接続され、
前記左ファイバ固定ビームが左バレルボトムコーンに接続され、
前記左バレルボトムコーンに光源を内蔵する左ポート光源ガードがヒンジ接続され、
前記干渉除去バレルの下部が右ファイバ固定ビームに接続され、
前記右ファイバ固定ビームが右バレルボトムコーンに接続され、
前記右バレルボトムコーンに光源を内蔵する右ポート光源ガードがヒンジ接続され、
前記左バレルボトムコーンと前記右バレルボトムコーンが前記下固定台に位置し、
左チャネルセンシング光ファイバが、前記光ファイバ蝶形プレスブロック、前記光ファイバ補正エンティティ、前記センシングバレル、前記左バレルボトムコーンを順に通って、前記光ファイバ蝶形プレスブロックによる角度調整と、前記光ファイバ補正エンティティによる垂直または水平方向の調整との後に、前記左ポート光源ガードに達し、
右チャネルセンシング光ファイバが、前記光ファイバアラインメント台、前記干渉除去バレル、前記右バレルボトムコーンを順に通って、前記光ファイバねじ状柱と前記光ファイバアラインメント台の組み合わせによって前記左チャネルセンシング光ファイバと平行にされたうえで、前記右ポート光源ガードに達するように構成され、
前記光ファイバ補正エンティティの直下方にリング状構造体が設けられ、
前記リング状構造体の両側にそれぞれ左弾性体と右弾性体とが設けられ、
前記左弾性体と前記右弾性体とは、それぞれ左磁石、右磁石に接続され、
前記左磁石、前記右磁石は、前記上固定台に固定され、
前記左チャネルセンシング光ファイバは、前記リング状構造体を回って前記センシングバレルに入り込むようにされ、
前記情報収集装置で収集された前記右チャネルセンシング光ファイバおよび前記左チャネルセンシング光ファイバの光情報の差分値に基づいてコンクリート構造損傷を動的診断する、
ことを特徴とする分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。 - 前記上固定台と前記下固定台との両方に基板が取り付けられ、
前記基板に基板固着孔が設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。 - 前記上固定台の上部に前記光ファイバアーク状カバープレートが設けられている、
ことを特徴とする請求項2に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。 - 前記干渉除去バレルと前記右チャネルセンシング光ファイバとの間に高密度振動減衰構造が充填されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。 - 前記高密度振動減衰構造は、高密度ポリエチレン(HDPE)である、
ことを特徴とする請求項4に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システム。 - 請求項4に記載の分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システムを用いた診断方法において、
1本の前記左チャネルセンシング光ファイバを作製し、前記左チャネルセンシング光ファイバが、前記光ファイバ蝶形プレスブロックによる角度調整と、前記光ファイバ補正エンティティによる垂直または水平方向の調整との後に、前記左弾性体と前記右弾性体との間の前記リング状構造体を回って、前記センシングバレルを通ってから前記左ファイバ固定ビームで末端が固定され、前記左バレルボトムコーンによって前記左ポート光源ガードに案内されるようにして、前記左チャネルセンシング光ファイバの配置を完了させるステップ1と、
長さ、及びパラメータが前記左チャネルセンシング光ファイバと同一であるもう1本の前記右チャネルセンシング光ファイバを作製し、前記光ファイバねじ状柱と前記光ファイバアラインメント台の組み合わせで前記右チャネルセンシング光ファイバと前記左チャネルセンシング光ファイバとを平行に配置し、その後、前記右チャネルセンシング光ファイバを前記干渉除去バレルから通過させ、前記右チャネルセンシング光ファイバと前記干渉除去バレルとの間を前記高密度振動減衰構造で充填し、前記右バレルボトムコーンによって前記右チャネルセンシング光ファイバを前記右ポート光源ガードに案内することによって、前記右チャネルセンシング光ファイバの配置を完了させるステップ2と、
前記左ポート光源ガードと前記右ポート光源ガードを閉じて前記光ファイバアーク状カバープレートを閉じ、基板固着孔によってコンクリート損傷動的診断システムを被測定構造体に固定し、前記左ポート光源ガードと前記右ポート光源ガードの中の光源をオンにして、前記光ファイバアーク状カバープレートで前記右チャネルセンシング光ファイバと前記左チャネルセンシング光ファイバとの光情報を収集して補正処理を行うステップ3と、
前記被測定構造体が外部の振動負荷または他の負荷によって損傷を受けると、前記左チャネルセンシング光ファイバの光情報に変化が生じ、前記左チャネルセンシング光ファイバと前記右チャネルセンシング光ファイバとの光情報の差分値と構造損傷指標との関係式を構築することによって、リアルタイムで取得した光情報値に基づいて構造損傷指標値を動的に反映し、時間曲線を描画することによって、コンクリート構造損傷の動的診断を実現するステップ4と、を含む、
ことを特徴とする分布型センシング光ファイバに基づくコンクリート損傷動的診断システムを用いた診断方法。
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