I vantaggi con la HBM

  • Affidabile acquisizione dati anche per misurazioni complesse
  • Supporto di numerose tecnologie di trasduttori in un solo strumento e sistema  

Risultati Affidabili a 150 g: QuantumX Usato per l'Acquisizione Dati in una Centrifuga Geotecnica

Un terreno sicuro sotto i nostri piedi - questo è quanto desideriamo. Tuttavia il suolo è composto da molti componenti diversi ed i processi altamente dinamici che avvengono nel sottosuolo possono destabilizzare gli edifici e le infrastrutture in modo molto pericoloso. 

Le centrifughe geotecniche facilitano la modellazione realistica delle complesse relazioni dei processi di sollecitazione e deformazione sotto carico nel suolo. Ma l'acquisizione affidabile dei dati di misura è tanto importante quanto le centrifughe stesse.  Per tale ragione gli ingegneri dell'Università di Pretoria si affidano al sistema di acquisizione dati  QuantumX della HBM, il quale viene utilizzato insieme alla loro centrifuga geotecnica allo stato dell'arte. 

Nella costruzione dell'ultramoderna linea ferroviaria "Gautrain" che unisce la metropoli sudafricana di Pretoria a Johannesburg, gli ingegneri hanno incontrato un grande problema: a sud di Pretoria il percorso ferroviario attraversa un paesaggio carsico caratterizzato da rocce dolomitiche soggette alla formazione di foibe. Per garantire la sicurezza strutturale del viadotto su questo difficile sottosuolo, si dovettero condurre complessi esperimenti di sovraccarico a piena scala che coinvolgevano l'assemblaggio di oltre 1.000 pesanti blocchi di cemento del peso di dieci tonnellate ciascuno, allo scopo di esaminare la rigidità del suolo sopra le potenziali foibe. 

La Centrifuga Geotecnica all'Università di Pretoria

Centrifuga Geotecnica

Poiché i risultati delle prove in scala reale erano molto variabili, il comportamento a sovraccarico delle cataste di blocchi di cemento fu esaminato più dettagliatamente nel Laboratorio Centrifuga dell'Università di Pretoria, aperto ufficialmente nel Giugno del 2012. 

Questo laboratorio è fra gli istituti tecnologicamente più avanzati in tale campo a livello mondiale - ed offre prestazioni tecniche superlative: la centrifuga, costruita dalla società francese Actidyn, è in grado di accelerare masse dal peso fino ad una tonnellata a 150 volte la gravità terrestre (150 g). Tale estrema accelerazione è necessaria per consentire la simulazione più realistica possibile delle complesse sollecitazioni e deformazioni che avvengono nel sottosuolo.  

Dati da Numerosi Trasduttori e Sensori

Questi complessi esperimenti richiedono anche l'acquisizione continua di numerosi e diversi parametri e grandezze di misura. Oltre alle telecamere usate per la Particle Image Velocimetry (Velocimetria Immagine Particella), nella centrifuga sono stati integrati diversi attuatori e sensori per la misurazione di: 

  • spostamenti con LVDT, potenziometri, sensori laser e scanner,
  • pressioni con trasduttori di pressione idraulici per rilevare la pressione del suolo, 
  • forze / pesi con celle di carico basate sula tecnologia ad estensimetri, 
  • temperature.  

Per l'acquisizione dei dati viene impiegato il sistema DAQ QuantumX della HBM, che ha dimostrato le sue notevoli capacità specialmente per l'acquisizione di numerose e differenti grandezze di misura - perfino se sono coinvolti trasduttori con diversa tecnologia di misura. 

Più di altri sistemi di acquisizione dati, il QuantumX convince per la sua eccezionale versatilità e flessibilità d'impiego. Grazie allo Advanced Plug & Measure (Inserisci e Misura Avanzato) che consente di collegare agevolmente trasduttori basati su tecnologie diverse ai moduli QuantumX - si possono iniziare immediatamente le misurazioni. Questo sistema di acquisizione dati di misura non richiede alcuna complessa impostazione o configurazione.

I seguenti moduli QuantumX garantiscono misure affidabili con la centrifuga geotecnica: 

Per la trasmissione dei dati vennero impiegati cavi Ethernet ed a fibra ottica con banda passante di 1 GB. 

Molti Vantaggi degli Esperimenti Usando le Centrifughe

Questa configurazione globale di prova, che offre numerosi vantaggi agli ingegneri dell'Università di Pretoria, consente la modellazione di complessi problemi 3D utilizzando metodi semplici. Gli ingegneri possono osservare con precisione gli eventi fisici ed i processi meccanici in corso - sfruttando nel contempo l'affidabile apparecchiatura di acquisizione dati della HBM.

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