Monitoring für Brücken

Laser-Distanzsensoren, die Entfernungen von 0,05 bis zu 500 Metern auf den Millimeter genau erfassen, kommen bei Positionier-, Vermessungs- oder Überwachungsaufgaben zum Einsatz und somit auch beim Brückenmonitoring. Mit ihnen werden kleine Deformationen schnell erkannt und potenzielle Gefahren ausgeschlossen.

Brücken können mithilfe von Laser-Distanzsensoren und Edge Computing überwacht werden.

Foto: Wirestock/www.istockphoto.com

Laser-Distanzsensoren messen entweder die Lichtlaufzeit oder die Phasenverschiebung. Die Laufzeitmessung ist schnell, aber oft nicht ausreichend genau. Deshalb wird auch die Phasenverschiebung des reflektierten Laserstrahls gegenüber dem ausgesandten Strahl ausgewertet. Da diese entfernungsabhängig ist, lässt sich die zurückgelegte Distanz ermitteln. Diese Messung ist genauer, aber durch die Art der Auswertung nicht so schnell. Der Schweizer Sensorikhersteller Dimetix kombiniert bei ihren Laser-Distanzsensoren die Messmethoden und werten sowohl Laufzeit als auch Phasenversatz aus.

Um eine hohe Messgeschwindigkeit zu erreichen, arbeitet das Verfahren mit einer Hochfrequenzmodulation der Laseramplitude und wertet die Phasenlage und den Abstand dieser aufmodulierten Hochfrequenzsignale aus. Dabei wird der Laserstrahl in kurzen Abständen amplitudenmoduliert. Dadurch können die entfernungsabhängige Laufzeitverschiebung der einzelnen Pulspakete gemessen werden, aber auch die Phasenverschiebung der einzelnen Wellen zueinander innerhalb der modulierten Pakete. Abhängig vom Geräte-Typ messen die Sensoren deshalb Distanzen von 0,05 Metern bis 500 Meter mit einer Genauigkeit von ± 1 Millimeter bei einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,3 Millimetern. Sie messen üblicherweise auf eine speziell abgestimmte orange Reflexfolie. Bei Distanzen bis 100 Metern gelten die Genauigkeitswerte auch für natürliche Oberflächen. Die Messgeschwindigkeit reicht bis 250 Hz bei einer Ausgaberate von 1 kHz.

Bewegungen erkennen und melden

Um eventuelle Deformationen an Brücken festzustellen, bieten sich Verfahren an, die kontinuierlich Veränderungen an der Brücke messen und melden, ohne dass es durch die Prüfungen zu Verkehrsbeeinträchtigungen kommt.