Automated measuring devices for pendulum wire displacements

• Autorzy: Kołodziejczyk M.

Warianty tytułu

PL

Urządzenia do automatycznego pomiaru przemieszczeń drutu wahadła

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article describes the construction and principle of operation of two prototype devices: a laser device and an inductive device for measuring the pendulum wire displacement. A rotating laser beam and two inside detectors (fixed), as well as two external detectors were used in the first device. Falling on the detectors, the laser beam will cause them to generate electrical signals. The time differences between the signals generated by the internal (fixed) and external detectors are a function of the pendulum wire displacement. Inductive sensors mounted inside the measuring head, which is fixed to a cross-truck, moving along the perpendicular X and Y axes in the range of 50 mm, were used in the second device. The cross-truck is moved by stepper motors, and the inductive sensors placed in the X and Y axes search for the location of the pendulum wire. The number of steps of the stepper motors is a measure of the pendulum wire displacement along the X and Y axes. Such devices are used to control the deviation of verticality of tall hydro-technical facilities mainly due to the action of internal stresses and external factors such as temperature and the water level in the tank.

PL

W artykule opisano konstrukcję i zasadę działania dwóch prototypowych urządzeń: urządzenia laserowego i urządzenia indukcyjnego, służących do pomiaru przemieszczeń drutu wahadła. W pierwszym urządzeniu zastosowano wirującą wiązkę laserową oraz dwa detektory wewnętrzne (stałe) i dwa detektory zewnętrzne. Wiązka laserowa padając na detektory powoduje wygenerowanie przez nie sygnałów elektrycznych. Różnice czasowe wygenerowanych sygnałów przez detektory wewnętrzne (stałe) i detektory zewnętrzne są funkcją przemieszczenia drutu wahadła. W drugim urządzeniu zastosowano czujniki indukcyjne zamocowane w głowicy pomiarowej, która jest przytwierdzona do wózka krzyżowego, który przesuwa się wzdłuż prostopadłych do siebie osi X i Y w zakresie 50 mm. Wózek jest przesuwany silnikami krokowymi a umieszczone w osiach X i Y czujniki indukcyjne wyszukują położenie drutu wahadła. Liczba kroków silników krokowych jest miarą przemieszczenia drutu wahadła wzdłuż osi X i Y. Urządzenia takie są stosowane do kontroli odchyleń od pionu wysokich obiektów hydrotechnicznych głównie na skutek działania naprężeń wewnętrznych i czynników zewnętrznych jak temperatura i poziom wody w zbiorniku.

Słowa kluczowe

EN

deviation of verticality; measurement of displacement; pendulum; pendulum wire; hydrotechnical facilities

PL

odchylenie od pionu; pomiar przemieszczeń; wahadło; drut wahadła; obiekt hydrotechniczny

• Wydawca: Instytut Geodezji i Kartografii
• Czasopismo: Geoinformation Issues
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 7, no. 1(7)
• Strony: 39--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kołodziejczyk M.

• Institute of Geodesy and Cartography, 27 Modzelewskiego St., 02-679 Warsaw, Poland, Tel.: [phone], Fax.: [phone]

Bibliografia

• [1] Brys H., (2000): The geometry of displacements and deformations of the concrete section of a dam (in Polish), XV Konferencja katedr i zakładów geodezji na wydziałach niegeodezyjnych, 25–26.09.2000 r.
• [2] Brys H., Cmielewski K., (2004): A device for determining changes to the bending line of tall engineering structures (on Polish), uprawniony: Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, patent nr PL204782 z dnia 13.09.2004.
• [3] Cmielewski K., (2003): An instrument for measuring changes to the deviations of engineering structures, especially dams (in Polish), uprawniony: Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, patent nr PL201918 z dnia 19.12.2003.
• [4] Janusz W., Smolka M., Kolodziejczyk M., (1974): A catalogue of marks and measuring and control devices for measuring structure displacements and deformations (in Polish), zeszyt B, Instytut Geodezji i Kartografii.
• [5] Janusz J., Janusz W., (2004): The methodology of testing the susceptibility of water damming structures to load changes (in Polish), Seria Monograficzna Nr 9, Instytut Geodezji i Kartografii, Warszawa, 85 pp.
• [6] Janusz J., Janusz W., (2005): Measurements are just the beginning (in Polish), Geodeta IX 2005 r.
• [7] Kolodziejczyk M., Olbrysz P., (2007): Laser devices for measuring pendulum wire displacements (in Polish), uprawniony: Instytut Geodezji i Kartografii, Olbrysz Electronics Spółka Cywilna, patent nr PL210419 z dnia 02.10.2007.
• [8] Mirek G., (2003): The design of a linear displacement sensor and its use in determining changes to the position of a physical pendulum (in Polish), XVIII Konferencja katedr i zakładów geodezji na wydziałach niegeodezyjnych, Warszawa-Rogów 4–6.09.2003, pp. 181–188.
• [9] Ohtomo Fumio, (2003): Photodetection device for rotary laser system, patent No EP 1 524 498, priority number JP20030353826, priority date 14.10.2003.
• [10] Smolka M., (1994): A system of remote and automated measuring of displacements and deformations of large structures (in Polish), Zeszyty Naukowe AR Wrocław, Geodezja i Urządzenia Rolne, z. 251, pp. 75–82.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.