橋の振動周波数を振動の大きさでオンライン監視する重要な意義-計器ネットワーク

近年、大型建築の増加とハイテクの応用に伴い、建築物健康診断は一体化、自動化、デジタル化、知能化の方向に発展している。橋梁振動モニタリングのための必要なモニタリング内容、橋梁振動周波数及び振動大きさのモニタリングは、橋梁の安全健康に重要な意義がある。

自由車両及び環境負荷励起下での橋梁加速度応答データのスペクトル特徴は、車上橋有り期間と車上橋無し期間で明らかな差を示した。下図3-4は車上橋がある場合の橋梁加速度応答の時間とスペクトルであり、2-4 Hzの振動エネルギーが占有した優勢であり、橋梁低周波振動成分はこの車両の加振の応答にほとんど水没し、低周波振動周波数点のスペクトルピークは明らかではなく、非構造周波数点にピークが存在する、図3-5は無車上橋時の橋梁加速度応答の時間とスペクトルであり、2-4 Hzの振動エネルギーは大幅に低下し、1 Hz以下の低周波振動エネルギーが優勢であり、そのスペクトルピークは明らかである。

大量のモニタリングデータに対して上記のような分析を行うと、次のような結論を得ることができる：

1）、車両は橋梁に品質を付加し、それによって固有周波数点のスペクトルピークにオフセットが発生する。

2）、車両の励起による橋梁の強制振動はエネルギーが大きすぎるため、既存の収集精度とサンプリング周波数が限られていることに加えて、橋梁の小さい低周波振動に大きな影響を与え、低周波振動の周波数点におけるスペクトルピークのオフセットとして表現される。

3）、車両によって橋を架ける時の橋梁スペクトルの特徴も大きく異なり、固有周波数点の位置が不安定である。

4）、大量の有車時間帯を含むデータを用いたモーダル認識の信頼性と精度は必然的に低下する。

橋梁中の振動&加速度特性（周波数、振幅、加速度、速度、減衰、振動加速度レベル）の測定は、専門的な加速度センサの研究開発と製造企業として、橋梁の加速度モニタリング方案の中で、ノイズがより低く、感度がより高い圧電セラミック結晶の振動加速度センサを使用することを提案し、374 A-0.25と374 A-0.5の2つの製品を推薦してオンラインモニタリングを行う;

374 A地震型センサ製品の概要：

374 Aシリーズ加速度センサ大型建築、インフラ、地震探知などの応用のために設計された超低周波と低周波振動を探知するための加速度センサーである、センシング機構を通じて低ノイズかつ高振幅の信号を出力することが特徴で、優れた測定解像度を持っている。セラミック結晶と石英結晶はいずれも地震加速度センサの設計に用いることができ、セラミック結晶は石英結晶よりも高い出力効率を持っている。374 A製品はセラミック結晶を敏感素子として採用しているため、より良い信号品質と低周波応答特性を有し、低ノイズ信号変調器を内蔵しているため、高い分解能を持っている。測定効果を達成するために、地震加速度センサは通常、利得増幅器と電源信号変調器を組み合わせて使用される。この加速度センサはレーザー溶接を用いてステンレス鋼ケースと型継手を強固に溶接した、ハウジング隔離、内部遮蔽、外部環境（RF、EMI、ESD及び過負荷を含む）及び誤操作が製品に与える影響を制御可能であり、それにより製品の繰り返し性と長期安定性を保証する。

374 A地震型センサ特徴：

・超低周波応答

・突き出しコネクタ

・高感度

・金属溶接シール

・ハウジング分離

・EMI/RFIシールド

374 A地震型センサの応用：

・建物振動監視

・地震探知

・橋梁監視

・インフラ振動の研究