Un nuevo método basado en cámara para medir las deformaciones de los edificios puede detectar pequeños desplazamientos a 10 metros de distancia. El método podría ser útil para detectar continuamente deformaciones rápidas en edificios de gran altura, puentes y otras estructuras grandes con el objetivo de adaptar estas estructuras aFuerzas externas.
"Nuestro nuevo enfoque para detectar deformaciones de los edificios podría usarse para monitorear continuamente los movimientos. Para los puentes, las deformaciones medidas podrían usarse para contrarrestar cargas externas como un camión que atraviesa el puente, aumentando así la vida útil del puente", dijo FlavioGuerra, de la Universidad de Stuttgart, miembro del equipo de investigación: "Debido a que funciona en tiempo real, podría utilizarse para activar una alerta en el momento en que se detecten nuevas deformaciones, que pueden provocar grietas".
Investigadores dirigidos por Tobias Haist describen la nueva técnica en la revista The Optical Society OSA óptica aplicada . La investigación se realizó como parte de un proyecto que tiene como objetivo desarrollar la tecnología necesaria para crear edificios que se adapten a las condiciones ambientales como la luz solar, la temperatura del aire, el viento y los terremotos.
"Un día podríamos tener edificios livianos que cambian de forma en respuesta a las fuerzas del viento complejas y pueden permanecer quietos durante un terremoto", dijo Guerra. "Este tipo de adaptación requiere una medición extremadamente precisa de la deformación del edificio para que el estado actual del edificio sea estimadoy se puede predecir la dirección en la que probablemente se moverá "
Un método basado en la visión
El nuevo método consiste en fijar una cámara en un trípode a una pequeña distancia del frente del edificio y conectar pequeños emisores de luz al edificio. La cámara luego detecta si las fuentes de luz se mueven entre sí. Un holograma generado por computadorase utiliza para crear múltiples copias de cada imagen de fuente de luz en el sensor de imagen. Hacer un promedio del movimiento de las múltiples copias del punto láser ayuda a disminuir los errores de medición, como el ruido, produciendo incertidumbres de medición por debajo de una centésima de píxel.mejorar esa precisión aún más y permitir que la técnica se use en estructuras muy grandes.
Aunque los sensores de fibra óptica se pueden usar para el monitoreo del estado estructural, deben instalarse cuando se construye el edificio. El nuevo sistema basado en cámara se puede conectar después de la construcción y utiliza hardware que es menos costoso que los sistemas de fibra óptica.
"El enfoque de medición multipunto que utilizamos se basa en un método relativamente simple desarrollado para el control de máquinas de medición de coordenadas", dijo Guerra. "Sin embargo, aplicamos el método multipunto por primera vez en objetos grandes al aire libre bajocondiciones ambientales cambiantes en tiempo real "
Los investigadores señalan que la mayoría de los sistemas de inspección de cámaras iluminan el objeto, un edificio en este caso, y luego lo imaginan con una cámara. Adoptaron un enfoque diferente al conectar los emisores de luz al edificio y dirigir la luz directamente haciacámara. Esta configuración permite mediciones más rápidas y precisas porque la cámara recibe más luz.
Monitoreo de un prototipo de estructura adaptativa
Los investigadores utilizaron su nuevo método para monitorear movimientos muy pequeños de un marco prototipo de edificio adaptativo de 9 metros de altura. Sus medidas coincidieron bien con los datos del vibrómetro y del sensor de galgas extensométricas obtenidos para el prototipo.
A continuación, los investigadores planean usar el sistema para medir el movimiento en edificios reales. También planean hacer que el software sea más robusto y redundante para que sea confiable para la medición continua las 24 horas del día.
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Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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