4200A-2 GEOKON – Cảm biến đo biến dạng bê tông cho quan trắc kết cấu

1. Giới thiệu sản phẩm

GEOKON 4200A-2 là Vibrating Wire Concrete Embedment Strain Gauge, thuộc dòng cảm biến đo biến dạng 4200, được thiết kế để chôn trực tiếp trong bê tông nhằm theo dõi biến dạng của khối bê tông và kết cấu theo thời gian.

Theo tài liệu GEOKON, model 4200A-2 bao gồm cảm biến 4200, plucking coil, thermistor và hose clamp, trong khi cáp được cung cấp riêng. Đây là cấu hình phù hợp cho các dự án cần lắp đặt cảm biến bên trong kết cấu bê tông.

2. Thông số kỹ thuật

* Độ phân giải phụ thuộc thiết bị đọc; giá trị công bố trong bảng thông số áp dụng với GK-404.

3. Ứng dụng trong dự án

Điểm nổi bật của 4200A-2 là khả năng đo biến dạng ngay bên trong khối bê tông. Vì vậy, sản phẩm phù hợp với các dự án mà việc theo dõi biến dạng nội tại của kết cấu là một phần quan trọng trong chương trình quan trắc.

GEOKON thiết kế dòng 4200 cho các ứng dụng đo biến dạng dài hạn trong móng, cọc, cầu, đập, bồn chứa và lớp lót đường hầm.

Quan trắc đập bê tông

Trong các công trình đập, cảm biến có thể được bố trí tại những vị trí được xác định trong thiết kế quan trắc để theo dõi biến dạng của khối bê tông dưới tác động của tải trọng và điều kiện vận hành.

Dữ liệu từ nhiều điểm đo có thể được so sánh để nhận diện sự thay đổi biến dạng theo từng khu vực của thân đập.

Quan trắc cầu và kết cấu bê tông

Đối với cầu bê tông, 4200A-2 có thể được chôn trong các cấu kiện cần theo dõi biến dạng. Chuỗi dữ liệu thu được giúp đánh giá phản ứng của kết cấu trong quá trình thi công, chịu tải và khai thác.

Quan trắc móng và cọc

Trong các dự án có móng hoặc cọc bê tông chịu tải lớn, cảm biến có thể được bố trí trong kết cấu để theo dõi biến dạng theo phương án quan trắc đã thiết kế.

Thông số này có thể được phân tích cùng với tải trọng, chuyển vị và các dữ liệu địa kỹ thuật khác.

Quan trắc đường hầm

Với các công trình hầm có lớp lót bê tông, cảm biến có thể được sử dụng để theo dõi biến dạng của kết cấu lót trong quá trình thi công và vận hành. GEOKON xác định tunnel liners là một trong những ứng dụng chính của dòng 4200.

4. Nguyên lý đo Vibrating Wire

4200A-2 sử dụng một dây thép được căng giữa hai đầu cảm biến. Khi bê tông xung quanh biến dạng, khoảng cách giữa hai đầu cảm biến thay đổi, làm thay đổi lực căng của dây.

Sự thay đổi này được xác định thông qua tần số cộng hưởng của dây rung. Tín hiệu sau đó được đưa đến thiết bị đọc hoặc data logger để chuyển đổi thành giá trị biến dạng.

Đây là nguyên lý phù hợp cho các hệ thống cần quan trắc biến dạng dài hạn, đặc biệt khi cảm biến đã được chôn bên trong kết cấu và không thể tiếp cận trực tiếp sau khi bê tông hoàn thiện.

5. Vai trò trong hệ thống quan trắc

Trong một hệ thống quan trắc hoàn chỉnh, 4200A-2 có thể được kết nối với thiết bị đọc hoặc hệ thống thu thập dữ liệu:

4200A-2 → Cáp tín hiệu → Vibrating Wire Readout/Data Logger → Hệ thống lưu trữ và phân tích dữ liệu

GEOKON xác định vị trí D trên thiết bị đọc cho Model 4200; tín hiệu có thể được hiển thị và xử lý dưới dạng microstrain (µε).

Cấu hình này cho phép dữ liệu từ các điểm đo được ghi nhận định kỳ, từ đó hình thành chuỗi số liệu phục vụ đánh giá diễn biến của kết cấu.

6. Ý nghĩa đối với quan trắc công trình

Trong dự án lớn, một giá trị biến dạng đơn lẻ thường không đủ để đánh giá trạng thái kết cấu. Giá trị quan trọng nằm ở xu hướng biến đổi theo thời gian và sự tương quan giữa nhiều điểm đo.

4200A-2 có thể được sử dụng để theo dõi:

• Biến dạng của bê tông.
• Thay đổi biến dạng theo thời gian.
• Phản ứng của kết cấu dưới tải trọng.
• Ảnh hưởng của quá trình thi công.
• Biến dạng dài hạn trong quá trình vận hành.
• Sự khác biệt về biến dạng giữa các khu vực của công trình.

Khi kết hợp với piezometer, crackmeter, displacement transducer, load cell hoặc settlement sensor, dữ liệu biến dạng có thể được phân tích cùng các thông số khác để xây dựng đánh giá tổng thể về trạng thái công trình.

7. Kết luận

GEOKON 4200A-2 là cảm biến đo biến dạng bê tông sử dụng công nghệ Vibrating Wire, được thiết kế cho việc chôn trực tiếp trong kết cấu. Model có dải đo danh định 3.000 µε, phù hợp với các chương trình quan trắc biến dạng dài hạn trong những công trình bê tông lớn.

Sản phẩm có thể được ứng dụng trong đập, cầu, móng, cọc, bồn chứa, lớp lót đường hầm và các kết cấu bê tông, cung cấp dữ liệu biến dạng để theo dõi phản ứng của công trình trong quá trình thi công và vận hành.

Thông tin hãng: GEOKON Official Website

Tham khảo sản phẩm: Electric Power – Jon-Jul Automation