カウナータール・プロジェクト: 高圧水の光学計測

HBMは、インスブルック(オーストリア)にあるカウナータール・ダムの導水管(水力発電所用)の構造負荷テストを、電気式と光学式センサで行うシステム一式の設計製作と設置作業を行うプロジェクトを落札しました。

 

FBG光ファイバセンシング技術に基づく監視ソリューション

HBMはFBG(ファイバ・ブラッグ・グレーティング)技術を使用することによって、従来方式に比べ最も競争力があるソリューションを提案できました。

何百個ものセンサを10km以上に渡り配置する、大規模構造物(トンネル、橋、ダム、パイプライン…)の構造健全性管理に使用する場合、数本の光ファイバによって集中監視できるFBG光ファイバセンシング技術の監視ソリューションは、特に費用対効果が良いことを証明しました。

この大規模プロジェクトは、HBM FiberSensing(ポルトガルにあるHBMの子会社)よりの作業者とオーストリア、ドイツ、およびノルウェーからのHBM技術チームが共同して、極限的ともいえる困難な環境で、何百個もの光センサを設置しました。


ひずみの連続監視

目的は、構造負荷試験を行うために、最近設置された導水管の内壁で特定箇所を選択して、ひずみを連続してモニタすることです。

この構造負荷試験は、構造体の異常な挙動を事前に検出できるので、構造体の運用開始前に予防的な修正作業を実施できます。この目標を達成するために、大規模なFBGのセンシングネットワークが、鋼鉄製導水管の内壁に設置されました。場所によっては100barに近い水圧がかかります。

18アレイの溶接タイプのひずみセンサを9セクションに分けて配置して、合計203個の光センサを使用しました。203個のセンサがすべて100%の成功率で設置できたので、予備のセンサは不要でした。

ひずみ計測値は、パイプ外側に設置されたリモートステーション(インターネット接続付き)内の3個(HBM Industrial BraggMETER)のインテロゲータによって記録されます。

この計測は、負荷のオンオフサイクルを繰り返して、2015年8月までの3ヶ月間記録を行いました(その後、センサを含む監視システムは、環境保護の観点から完全に取り外されました)。


2ヶ月で実現された最も効率的なソリューション

主な困難は、タイトな時間枠内でプロジェクトを実施することでした(プロジェクトは、センサの製造と設置を約2ヶ月で実施することを要求されました)。結局、顧客の期待に従うかたちで、時間どおり作業は進行しました。

結果は予測したように、センサは高いレベルの水圧と流速に耐えて機能しました。このセンサシステムは、高圧力の環境における計測を必要とする様々なアプリケーションに適用できます。

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