Split Donut 传感器:预防山体滑坡的新装备

山体滑坡产生的灾难将是今后对现代山区工程施工中面临的一个巨大挑战。比如在山区之间修建公路就有可能会产生山体滑坡的隐患。工程师们通过研发锚定系统来有效避免这种现象发生,但是由于地质变化的持续性,使得对锚定系统加以监测成了增强安全性的一种必要手段。

Aerial view of landslide that buried Colonia Las Colinas.

ANYLOAD公司通过一个长期合作的客户接洽到这个项目,共同开发在已经安装好的锚定系统上再安装监测系统。特别是在一个陡峭的山坡上,如果植被已经被移除,松散的泥石结构严重威胁着这个地区下游的人们生命财产安全,在锚定系统上安装应变式传感器这样的监测系统变得至关重要和迫在眉睫。

ANYLOAD的传感器设计工程师团队包括:Tryke Hu——专攻有限元分析;George Jiang——拥有多年测力传感器技术和测试经验;Alex To——前香港机械工程师协会会长、英国机械工程师学会成员;和Gary Y Gui——拥有24年的传感器设计和制造经验。这支团队具有数以百计成功的传感器设计经验支撑他们的信念,决心为这个客户找到解决方案。他们刚刚取得不锈钢全密封单点式传感器OIML C9, Y=18000的认证,是目前通过荷兰NMI Certin认证的世界最高精度的模拟式传感器。现在,应用他们手中所拥有的经验和技术他们大胆讨论出了一个的设计概念,以充分满足客户的现场苛刻的条件 - 不能把已经安装在山坡上的锚定系统拆除出来,必须在已经安装了的锚定上安装测试系统。经过严谨的设计分析和各项严峻的测试,团队研发了创新式设计:Split Donut 传感器

这个装置的安装并不需要把已经安装了的锚定桩拔出,,而是在有限的空间内让传感器直接扣住锚定桩来检测其收紧的力。怎样对紊乱的收紧应力变化进行有效的监控,而且要保持准确性和重复性是一个巨大的挑战,我们通过均匀密布在整个传感器的敏感栅(应变计)相互补偿以克服这些紊乱的应力,使系统能得到准确有用数据。将几片极薄的不锈钢盖片用精准的激光焊封技术来密封传感器,使得传感器在受到压力变形时其焊接的不锈钢盖片对弹性体的应力不产生紊乱的影响。

最终的结果是,客户要求满量程精度误差在5%内,但是Anyload的设计团队超过了客户的预期,这个Split Donut 传感器的线性误差只有4.4%,重复性更是达到了1.1%。

"20多年来,Anyload一直奋斗在专业设计制造各类传感器的最前沿,制造的传感器从几克到几百吨,力求满足各类不同的需求。这个项目通过监测不断变化并极不稳定的地下压力数据帮助工程师们在现代工程施工时有效预防山体滑坡。我们为这次成功的设计引以为豪,因为它将为山体滑坡多发区拯救生命财产安全作出巨大贡献。" ——Gary Gui

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