Integracja precyzyjnych dylatometrów hallotronowych oraz tachimetrów zrobotyzowanych dla ciągłego monitorowania przemieszczeń budowli

Opracowanie przedstawia propozycję systemu pomiarowego służącego do ciągłego monitorowania przemieszczeń obiektów budowlanych. W jego skład wchodzi zespół dylatometrów hallotronowych wykonujących pomiary względne, sterujących równocześnie pracą tachimetrów zrobotyzowanych wykonujących automatyczne obserwacje do ustalonych na obiekcie punktów. Realizowana jest w ten sposób synchronizacja czasowa pomiarów względnych oraz bezwzględnych. Pomiary tachimetryczne wykonywane są w momencie zarejestrowania przemieszczeń względnych o określonej wartości. Wyniki tych obserwacji w połączeniu z danymi z dylatometrów pozwalają zinwentaryzować stan obiektu w chwili zmian zaistniałych w jego strukturze. W opracowaniu opisano budowę oraz metodę kalibracji dylatometrów hallotronowych, jak również sposób konwersji sygnałów na postać cyfrową, umożliwiającą rejestrację pomiarów i sterowanie pracą tachimetrów. Zaprezentowano również wyniki testów dokładnościowych dla wykonanych dylatometrów.

The idea of the proposed measuring system is to synchronise robotised tacheometric measurements of an object with the existing relative displacements detected by a dilatometer. The system consists of a set of dilatometers, a robotised total station featuring ATR (automatic target recognition) and a dedicated software (Fig. 1). The software and a dilatometer were specially designed and built for the proposed system. The latter one uses Hall-effect sensors and magnets to detect and measure displacements (Fig. 5). Their output voltage is converted into digital signals and transmitted to a computer in which the displacement value is calculated by the software on the basis of the displacement-to-voltage characteristics (Fig. 7). They are precisely determined for each dilatometer during the calibration process, with help of splines, which is essential to ensure the high accuracy of measurements. The prototype of a dilatometer and its principle of operation are described in Subsections 2.1 and 2.2, while the calibration process is presented in Subsection 2.3. The dilatometers were subjected to laboratory tests to trial their operation and determine their accuracy. The results are given in Subsection 2.5. The dilatometers, apart from measuring the relative displacements, are also responsible for triggering the tacheometric measurement of object control points in ATR mode. Such a measurement is started up after exceeding the preset threshold values of displacement (Subsection 2.6). In this way the time synchronization of the relative and absolute measurements is achieved, allowing better assessment of the object deformation than in the case of measurements taken independently.