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Laser-Distanzsensoren bei der Strukturüberwachung unter und über der Erde

Monitoring für Tunnel und Brücken

Anwendungen, bei denen für Postionier-, Vermessungs- oder Überwachungsaufgaben große Distanzen mit hoher Genauigkeit und möglichst schnell gemessen werden sollen, gibt es viele. Laser-Distanzsensoren, die Entfernungen von 0,05 bis zu 500m auf den Millimeter genau und schnell erfassen, sind dann meist die richtige Wahl. Bewiesen haben sie das bei der Überwachung von Tunnelgewölben oder beim Brückenmonitoring

Bild: WelotecBild: Welotec
Aufbau der Cloud-Lösung zum Brückenmonitoring.

Klassischerweise messen Laser-Distanzsensoren entweder die Lichtlaufzeit oder die Phasenverschiebung. Die Laufzeitmessung ist schnell, durch die anspruchsvolle Zeitmessung aber oft nicht ausreichend genau.

Bild: DimetixBild: Dimetix
Der Laser-Distanzsensor ist an der Querstrebe montiert und misst den Abstand zur Tunneldecke.

Bild: DimetixBild: Dimetix
Um eine hohe Messgeschwindigkeit zu erreichen, arbeitet das Verfahren mit einer Hochfrequenzmodulation der Laseramplitude und wertet die Phasenlage und den Abstand dieser aufmodulierten Hochfrequenzsignale (Bursts) aus.

Bei Distanzen von mehreren Hundert Metern liegt die Auflösung üblicherweise nur im Zentimeterbereich. Alternativ wird deshalb auch die Phasenverschiebung des reflektierten Laserstrahls gegenüber dem ausgesandten Strahl ausgewertet. Da diese entfernungsabhängig ist, lässt sich die zurückgelegte Distanz ermitteln. Diese Messung ist deutlich genauer, aber durch die aufwendigere Auswertung nicht so schnell wie die reine Laufzeitmessung. Der Schweizer Sensorikhersteller Dimetix kombiniert daher bei seinen Laser-Distanzsensoren die Vorteile beider Messmethoden, indem sowohl Laufzeit als auch Phasenversatz ausgewertet wird.

Dimetix

Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 1 (Januar Februar) 2023 - 09.02.23.
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