ابزار دقیق و مانیتورینگ ژئوتکنیک حوزه وسیعی است و شامل چندین حسگر است که به نظارت بر سلامت سازه، پایش زمین لغزش، پایش حفاری و غیره کمک می کند. در ادامه به مقاله ای دیگر از آرکا اینورتر می پردازیم. آرکا نماینده ی رسمی لودسل سوها در ایران می باشد.
لودسل یکی از ابزارهایی است که معمولاً برای اندازه گیری وزن استفاده می شود. آنها می توانند چیزهایی به کوچکی یک سوزن تا سنگینی ماشین های حفاری بزرگ را اندازه گیری کنند. شما می توانید لودسل ها را در همه جا پیدا کنید، حتی در خواربارفروشی های مجاور خود برای وزن کردن اقلام خود، هرچند، آنها در داخل ابزار هستند.
لودسل ها در اشکال، انواع و اندازه های مختلف موجود هستند. اگر کنجکاو هستید که لودسل چیست و چگونه کار می کند، به خواندن ادامه دهید تا روشن شوید.
اجازه دهید در مورد آنها به همراه انواع، اصل کار، مزایا و موارد دیگر بیشتر بحث کنیم.
لودسل چیست؟
لودسل یک مبدل است که نیروی مکانیکی را به واحدهای الکتریکی قابل خواندن تبدیل می کند، شبیه به ترازوهای معمولی ما. هدف اصلی آنها وزن کردن یا بررسی مقدار بار منتقل شده است.
سنسورهای لودسل همیشه به همراه مواد الاستیک که به عنوان کرنش سنج شناخته می شوند، متصل می شوند.
برای درک بیشتر در مورد آنها، لازم است که شما باید در مورد کرنش سنج ها، انواع آنها، اصل کار و همچنین زمینه های کاربرد اطلاعات داشته باشید.
لودسل برای چه مواردی استفاده می شود؟
نوع ابزار مورد استفاده در زمینه ژئوتکنیک بستگی به محدوده کار دارد. لودسل ها را می توان در مرحله اولیه یعنی در حین تحقیق و توسعه و یا حتی در مراحل بعدی هنگام نظارت بر سازه مورد استفاده قرار داد.
ابزارهای ژئوتکنیکی هم قبل و هم بعد از ساخت برای اطمینان از ایمنی سازه ها، سدها، تونل ها، پل ها و غیره استفاده می شوند. نظارت ژئوتکنیکی مناسب ایمنی طولانی مدت این سازه ها را تضمین می کند.
لودسل ها کاربرد خود را در زمینه ژئوتکنیکی پیدا می کنند و معمولاً برای نظارت بر موارد زیر استفاده می شوند:
- پایه های عمیق: مهاربندهای حفاری مانند پایه ها، شمع سرباز. بند یا لنگر؛ دیوارهای نگهدارنده
- تونل‌ها و شفت‌ها: ورق فولادی، بتن ریخته‌شده در محل، بتن پیش ساخته قطعه‌سازی شده، شاتکریت
- سدها: سدهای بتنی، نیروگاه زیرزمینی
- شمع: تست بار شمع
اسکلت
پایه های I-beam معمولاً در چارچوب ایستگاه های مترو زیرزمینی نصب می شوند. لودسل های جامد کرنش سنج به طور گسترده ای برای اندازه گیری مقدار بار منتقل شده به پایه ها استفاده می شود. لودسل ها در بین پایه ها نصب می شوند.
پشت بند، پیچ سنگی، لنگر زمینی
لودسل های لنگر پشتی برای آزمایش و اندازه گیری بارها در تکیه گاه ها، پیچ های سنگی و لنگرهای زمینی طراحی شده اند. آزمایش بار با اعمال بار بر روی لنگر پشتی با جک هیدرولیک در خط انجام می شود.
لودسل بین دیوار حائل و جک هیدرولیک قرار می گیرد. هنگامی که جک هیدرولیک باز می شود، بار منتقل شده به تای بک توسط لودسل اندازه گیری می شود.
دیوار حائل
انواع مختلفی از دیوارهای حائل وجود دارد. شمع ورق، دیوارهای حائل لنگر، دیوارهای حائل شمع حفاری، کنسول. لودسل‌ها در این دیوارها نصب می‌شوند تا تغییرات پشت آن را بررسی کنند و کارایی انواع مختلف سیستم‌های مهارکننده را به طور همزمان بررسی کنند.
لودسل ها بار بیش از حد را از قبل اندازه گیری و نشان می دهند.
دیافراگم یا دیوار شمع ورق
برای اندازه گیری پایداری دیافراگم یا دیوار شمع ورقه ای، لودسل ها در سیستم های لنگر تای بک نصب می شوند. با این حال، موقعیت لودسل مطابق با پایه های نصب شده است.
پشتیبانی سقف در حفره های زیرزمینی / پایداری شیب در مناطق لغزش
حفره های زیرزمینی نیاز به نظارت دقیق دارند زیرا در معرض خطر دائمی ریزش سقف یا ریزش دیواره های جانبی هستند.
شکست های شیب و رانش زمین یکی از نگرانی های اصلی زمین شناسان بوده است زیرا رایج ترین شکل بلایای طبیعی هستند. از این رو، لنگرهای دوغاب شده پیش تنیده برای پشتیبانی فعال از دیوارها و سقف ها استفاده می شود.
لودسل ها مقدار بار منتقل شده را اندازه گیری می کنند و به موقع به مقامات مربوطه هشدار می دهند تا از حوادث بزرگ جلوگیری شود.
بند ها
لنگرهای تای بک در سمت بالادست یک سد بتنی نصب می شوند تا لحظات ناشی از شرایط سیل بسیار زیاد را واژگون کنند. لودسل ها برای نظارت بر لنگر برای پایداری سد و ارائه هشدارهای اولیه نصب شده اند.
تست بار شمع
قبل از ساخت سازه، آزمایش بار استاتیکی انجام می شود. گودبرداری های عمیق و پی ها با شمع هایی پر می شوند تا ظرفیت باربری آنها بررسی شود.
بار با قرار دادن جک هیدرولیک در برابر شمع ها و تیرهای واکنش یا مستقیماً با فشرده سازی اعمال می شود.
اصل کار لودسل چیست؟
اگر تا به حال از خود پرسیده اید که حسگرهای لودسل چگونه کار می کنند، پاسخ شما در اینجاست.
اصل لودسل شامل استفاده از بسیاری از ابزارهای خاص ژئوتکنیکی است. بدون جفت شدن با سنسورها، یکی از آنها Strain Gauges، نمی تواند کار کند.
استرین گیج ها مواد الاستیک نازکی هستند که از فولاد ضد زنگ ساخته شده اند و با استفاده از چسب های اختصاصی در داخل لودسل ثابت می شوند. کرنش سنج دارای مقاومت خاصی است که با طول و عرض آن نسبت مستقیم دارد.
هنگامی که نیرویی به لودسل وارد می شود، خم می شود یا کشیده می شود و باعث می شود کرنش سنج با آن حرکت کند. و هنگامی که طول و مقطع کرنش سنج تغییر می کند، مقاومت الکتریکی آن نیز تغییر می کند و در نتیجه ولتاژ خروجی تغییر می کند.
مفهوم دیگری در رابطه با اصل کار لودسل وجود دارد. بیایید نگاهی به آن داشته باشیم
پل وتستون چیست؟
هر زمان که تغییر در مقاومت کرنش سنج رخ دهد، به عنوان یک خروجی الکتریکی نمایش داده می شود. اما آیا تا به حال به این فکر کرده اید که تغییر مقاومت یک کرنش سنج چگونه اندازه گیری می شود؟
یک لودسل تنها زمانی کار می کند که کرنش سنج مقداری تغییر در مقاومت خود داشته باشد و ما از پل وتستون برای اندازه گیری این تغییر استفاده می کنیم.
مدار سلول بار
مدار لودسل به عنوان مدار پل وتستون نیز شناخته می شود.
فرض کنید یک سنسور لودسل دارای چهار کرنش سنج داخلی یعنی A، B، C و D است که در تصویر بالا نشان داده شده است.
ولتاژ ورودی ارائه شده توسط یک تهویه کننده سیگنال یا نمایشگر دیجیتال به دو گوشه مخالف پل یعنی C و D متصل می شود در حالی که ولتاژ خروجی با اتصال مقاومت های A و B به سمت سیگنال نمایشگر دیجیتال اندازه گیری می شود.
هنگامی که هیچ باری به لودسل اعمال نمی شود (Load=0)، گفته می شود که مدار متعادل است. به محض اینکه بار بر روی آن اعمال شود، مقاومت های استرین گیج شاهد تغییر در مقاومت آن خواهند بود و در نتیجه ولتاژ جریان در مدار تغییر می کند.
بنابراین، ولتاژ A و B تغییر خواهد کرد که به عنوان وزن در واحد بازخوانی یا نمایشگر دیجیتال نمایش داده می شود.
خروجی پل وتستون یا لودسل یک داده آنالوگ است که با استفاده از یک مفسر به واحدهای قابل خواندن تبدیل می شود.
