Sensoren in Fieldlab

In het Fieldlab worden twee ondergrondse leidingen in verschillende scenario’s belast. Om de modellen die ontwikkeld worden in STOOP te kunnen valideren wordt met verschillende sensortechnieken nauwkeurig vastgelegd wat het effect van de belastingen op de ondergrond en de leidingen is. Metingen van het effect van de belastingen op de ondergrond stelt ons in staat het model voor de grondverplaatsingen te valideren. Metingen van de vervorming van de buis stelt ons in staat het model voor de interactie tussen grond en buis en vervorming van de buis te valideren.

Meting van de grondverplaatsing

De verplaatsing van de ondergrond wordt uitgevoerd met Shape Accel Array Field sensoren (SAAF). Dit zijn ketens van MEMS-sensoren waarmee helling en versnelling gemeten kan worden. Via software wordt op een computer de vervorming van de ketens bepaald. Het begin van de keten moet vastgezet worden in de grond zodat de vervorming van de ondergrond ten opzichte van dat punt bepaald kan worden. In het FieldLab worden verticaal geplaatste SAAFs gebruikt om horizontale vervorming van de ondergrond te meten.

De verticale zetting van het maaiveld wordt gemeten met een zakbaak. Ook wordt een zakbaak gebruikt om de verticale zetting ter plaatse van de leiding te meten. De bovenkant van de zakbaak wordt drie maal per dag gemeten met een total station. Een total station is een combinatie van een theodoliet en een afstandsmeter waarmee afstanden en hoogteverschillen gemeten worden.

Meting van de vervorming van de buis

Ten gevolge van ongelijke grondverplaatsingen over de lengte van de leiding zal buigvervorming van de leiding optreden. Een belangrijke parameter in deze vervorming is de rek (uitrekking of samendrukking) van het materiaal. Indien de rek de in een leiding een materiaalspecifieke limiet overschrijdt, scheurt of breekt de buiswand en treedt lekkage op. Om deze reden zijn de modellen in STOOP erop gericht de rek in een leiding ten gevolge van grondverplaatsingen te voorspellen.

De rek in de leidingen in het Fieldlab wordt gemeten met behulp van optische glasfibers. Elk van de leidingen wordt voorzien van zes fibers, verdeeld over 6 x 60° van de leidingdoorsnede. De fibers worden aangesloten op een Distributed Strain Sensing (DSS) uitleesunit die een hoogfrequente lichtpuls van één specifieke golflengte door de fiber stuurt. Analyse van het terugverstrooide spectrum produceert de gedistribueerde rek over de volle lengte van de optische glasfibers. Omdat de glasfibers verlijmd zijn met de leiding, is daarmee ook de rek van de leiding bekend.

De rekmetingen worden 24 uur per dag, 7 dagen per week volautomatisch uitgevoerd. Het uitvoeren van een meting duurt slechts enkele minuten, terwijl het proces van grondverplaatsing een veel grotere tijdschaal heeft (dagen, weken of maanden). Hierdoor kan het effect van de langzaam optredende grondverplaatsing op de buis goed gemonitord worden.

De gemeten rekken zijn, zoals vermeld, een maat voor het al dan niet optreden van lekkage in de leiding. Daarnaast kan uit te gemeten rekken ook de volledige vervorming van de buis worden teruggerekend.

Ter verificatie van de berekende vervorming wordt op de leiding een aantal punten aangebracht die met een total station worden gemeten. Dit biedt de mogelijkheid om de resultaten van deze punten en de rekmetingen met elkaar te vergelijken en zo eventuele meetonnauwkeurigheden te identificeren en te corrigeren.

Contactinformatie

STOOP

Ir. Marc Hamburg
Marc.hamburg@tno.nl
T
06 468 473 56

Ing. Evert van den Akker
Evert.vandenakker@tno.nl
T
06 653 7795 81

Inloggen

Het formulier wordt verstuurd

Contactgegevens

Ir. Marc Hamburg
Marc.hamburg@tno.nl
T
06 468 473 56

 

RSS Feeds
Disclaimer    |    Privacy statement    |    © 2017 TNO