Công nghệ phát hiện sớm các hư hại ở cầu

Thứ hai, 10/12/2007 00:00
Từ viết tắt Xem với cỡ chữ
Về phương diện an toàn thì cầu là một mối quan tâm lớn của bất cứ quốc gia nào, vì các công trình nây sẽ bị ảnh hưởng bởi sức ép của tải trọng qua thời gian, đc biết là khi thiết kế ban đầu của nó không còn phù hợp với tình hình sử dụng hiện tại. Nhiều loại thiết bị hiện đại được nhiều nhà khoa học Mỹ độc lập sáng chế để thu thập dữ liệu về nhũng khiếm khuyết của cấu trúc cầu, nhằm phát hiện sớm nguy cơ cảu bị hư hại.
Về phương diện an toàn thì cầu là một mối quan tâm lớn của bất cứ quốc gia nào, vì các công trình nây sẽ bị ảnh hưởng bởi sức ép của tải trọng qua thời gian, đc biết là khi thiết kế ban đầu của nó không còn phù hợp với tình hình sử dụng hiện tại. Nhiều loại thiết bị hiện đại được nhiều nhà khoa học Mỹ độc lập sáng chế để thu thập dữ liệu về nhũng khiếm khuyết của cấu trúc cầu, nhằm phát hiện sớm nguy cơ cảu bị hư hại.
Phòng thí nghiệm quốc gia Loa Alamos, vời sự cộng tác của Trường ĐH California đang nghiên cứu một bộ cảm biến có khả năng báo trước nguy cơ trong một khoảng thời gian đủ đề các cơ quan quản lý tiến hành nhng biện pháp cần thiết như ngưng sử dụng cầu hoặc sửa chữa, bảo trì trước khi cầu sập.
Có kích thước chỉ bằng tắm thẻ tín dụng, những bộ cảm biến điện tử này sẽ được vận hành bằng sóng cục ngắn hoặc năng lượng mặt trời và sẽ gửi tín hiệu đến máy vi tính bằng phép đo từ xa vô tuyến. Chúng có khả năng phát hiện những điện tích phát ra từ sự sức ép lên các cấu kiện, chẳng hạn như các khối bê tông cốt thép.
Hiện nay, nhóm nghiên cứu đang cố gắng tích hợp thiết bị cảm biến vời các bộ vi xử lý và hệ thống đo từ xa vô tuyến. Mục đích là nhằm để các bộ cảm biến đó có thể hoạt động như những thiết bị giám sát độc lập. Thiết bị cảm biến vô tuyến đang được thực hiện tại hai Trường ĐH Michigan và Stanford, còn nghiên cứu về kỹ thuật giảm sát cầu đang được tiến hành ở Trường ĐH Drexel. Một trong những khó khăn lớn hiện nay là vấn đề cung cấp năng lượng cho các bộ cảm biến hoạt động.
Các chuyên gia đang xem xét khả năng dùng máy bay trực thăng điều khiển từ xa để truyền xung sóng tạo năng lượng cho hệ thống cảm biến, đống thời tiếp nhận và truyền các dữ liệu từ hệ thống đến máy bay. Một khả năng khác là dùng máy bay để chiếu ánh sáng mặt trời qua một thấu kính vào hệ thống tiếp nhận năng lượng trên thiết bị cảm ứng. Các thiết bị cảm biến và việc cung cắp năng lượng bằng máy bay sẽ được thử nghiệm trong năm nay trên một chiếc cầu cách thành phố Truth or Consequences, bang New Mexico, 10 dặm về phía Bắc.
Một nghiên cứu khác của các chuyên gia thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia (Hoa Kỳ), dưới sụ hướng dẫn của kỹ sư Dennis Roach, đã chế tạo thành công thiết bị Comparative Vacuum Monitoring (tạm dịch: giám sát chân không so sánh).
Đây là một loại thiết bị cảm biến có chức năng giám sát an toàn cấn trúc được sáng chế dựa trên cùng một kỹ thuật dùng để giảm sát sức chịu đựng của cấu trúc máy bay.
Trông giống như một chiếc băng y tế cá nhân trong suốt, thiết bi cảm biến mềm dẻo và đơn giản này là một miếng đắp cao su tự kết dính, cỏ những hàng rãnh rất nhỏ được khắc bằng tia laser và liên thông vời nhau, trong đó có một dòng áp suýt không khí được duy trì.
Thiết bị giám sát này hoạt động giống như các đầu dây thần kinh trong cơ thể con người, có khả năng cung cắp thông tin ngay lập tức. Khi có bất cứ vết nứt hay gãy nào, dù rất nhỏ, hệ thống rãnh nói trên sẽ bi ảnh hướng và sự thay đổi về áp suất sẽ được ghi nhận ngay, giúp các chuyên gia biết trước nguy cơ hư hại của cầu.
A.T.

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)