Nuovi sensori ottici per le strutture in calcestruzzo
Questa nuova tecnologia di sensori ha l'obiettivo di consentire misurazioni sul campo della risposta di strutture reali a terremoti reali con un dettaglio pari o superiore rispetto a quelle in laboratorio in condizioni controllate. È poi possibile valutare facilmente l'integrità strutturale dell'edificio e altri lavori tecnici, oltre alla loro capacità insufficiente di assorbire le deformazioni durante forti movimenti del terreno. A scopi simili sono state usate diverse tecniche di misurazione basate sull'ottica delle fibre; tuttavia non tutte rimanevano sufficientemente stabili. Nell'ambito del progetto OPTSDET è stata usata una delle più promettenti tecnologie nell'ottica delle fibre per misurare la deformazione indotta dai terremoti durante l'oscillazione dell'edificio. I sensori a reticolo di Bragg in fibre ottiche, sviluppati presso l'Università Politecnica di Bucarest, presentano tutti i vantaggi dei sensori a fibre ottiche, come le piccole dimensioni e l'insensibilità elettromagnetica. Inoltre, sono caratterizzati da un'eccellente stabilità a lungo termine e da un'elevata affidabilità. e linee a pari distanza nell'anima di vetro di un cavo a fibre ottiche standard, comprendente il reticolo di Bragg, hanno un diverso indice di rifrazione rispetto all'anima della fibra ottica. Pertanto, la luce propagata lungo l'anima della fibra viene riflessa nel confine tra le regioni con diversi indici di rifrazione. Il sensore viene illuminato da una sorgente a banda larga standard e la luce riflessa viene registrata da un sistema di misurazione della luce basato su un dispositivo ad accoppiamento di carica (CCD). Per una certa lunghezza d'onda, che dipende dalla distanza tra le linee del reticolo, si può usare per misurare le variazioni di oscillazione quando la luce riflessa viene amplificata. La resistenza dei sensori di Bragg a fibre ottiche incorporati nel calcestruzzo si ottiene usando dei supporti speciali che proteggono la fibra di vetro e che assicurano un'aderenza perfetta con il calcestruzzo circostante. D'altro canto, è stata analizzata la loro sensibilità alla temperatura aggiungendo un secondo sensore identico al sensore che misura la deformazione, che funge da riferimento. Il prototipo di sensore è stato calibrato in laboratorio, ma è stato testato sul campo ed è stato usato nel corso di indagini sull'attività sismica, durante le quali ha fornito una precisione superiore a 10µm.