Vibrating Wire: nog een meetprincipe voor remote monitoring
Bij Crodeon is het ons doel om elke sensor compatibel te maken met Reporter. Daarom ontwikkelen we sensoradapters voor alle belangrijke meetprincipes, zodat onze datalogger zoveel mogelijk verschillende sensoren kan uitlezen. We zijn dan ook enthousiast om aan te kondigen dat, dankzij onze nieuwe adapter, vibrating wire-sensoren nu compatibel zijn met Reporter. Zo wordt Reporter jouw nieuwe favoriete vibrating wire datalogger.
Wat is ‘vibrating wire’?
Een vibrating wire is een uiterst nauwkeurig meetprincipe dat wordt gebruikt in de geotechniek en in sensoren voor constructies. Zoals de naam al aangeeft, bevatten deze sensoren een dunne, opgespannen stalen draad.
Hoe het werkt
Deze draad werkt vergelijkbaar met een gitaarsnaar. Wanneer een externe kracht (zoals rek of druk) op de sensor wordt uitgeoefend, wordt de draad uitgerekt of ontspant ze. Deze verandering in spanning verandert rechtstreeks de resonantiefrequentie van de draad: hoe strakker de draad, hoe hoger de toon (frequentie) die ontstaat wanneer de draad trilt.
In plaats van een gitaarplectrum gebruikt de sensor een elektromagnetische spoel om de draad te “aanslaan”.
- Excitatie: Een stroompuls door de spoel brengt de draad in trilling.
- Detectie: Terwijl de draad heen en weer trilt, snijdt ze door het magnetisch veld en wekt ze een elektrisch signaal op in de spoel.
- Berekening: Deze frequentie wordt gemeten door een datalogger of digitale uitlezing, die vervolgens via een wiskundige formule de frequentie omzet in een nauwkeurige eenheid van kracht, druk of verplaatsing.
Waarvoor worden vibrating wire-sensoren gebruikt?
Hoewel deze sensoren uitstekend zijn in het meten van trekkrachten (spanning), worden ze ook aangepast om waterdruk, belasting en temperatuur te meten. Hun grootste voordeel is dat het signaal wordt doorgestuurd als een frequentie in plaats van als een spanning. Hierdoor is de data ongevoelig voor elektrische storingen en blijven metingen nauwkeurig, zelfs over meerdere kilometers bekabeling! Daarom is het vibrating wire-meetprincipe de eerste keuze in sectoren zoals geotechniek en structurele engineering.
Waar worden vibrating wire-sensoren gebruikt?
Dit type sensor wordt het vaakst gebruikt in geotechniek en structurele engineering. Dat betekent dat sensoren worden ingebed in de grond en in rotsformaties, of in constructies. Ze kunnen bijvoorbeeld ondergrondse waterstanden meten of krachten in (ondergrondse) constructies zoals tunnels, mijnen, funderingen en meer.
Vibrating wire-sensoren hebben enkele interessante voordelen, vooral omdat ze vaak diep in constructies worden geplaatst op moeilijk bereikbare locaties of in structuren met een lange levensduur.
- Geen drift: deze elektromechanische sensoren bevatten geen elektronica die opnieuw gekalibreerd moet worden
- Laag energieverbruik: deze sensoren verbruiken weinig energie en zijn daarom perfect voor remote monitoring op locaties zonder aansluiting op het elektriciteitsnet. Je kunt ze aansluiten op een zonnepaneel of onze battery bank.
Welke sensoren gebruiken vibrating wire?
Veel verschillende soorten sensoren maken gebruik van het vibrating wire-meetprincipe. Let op: sommige van deze sensoren bestaan ook met andere meetmethodes.
- Temperatuursensoren
- Voegmeters, deformometers, verplaatsingssensoren
- Druksensoren, drukcellen
- Extensometers
- Hellingsmeters
- Spanningscellen
- Piëzometers
- Rekstrookjes (strain gauges)
- Belastingscellen
Wil je een van deze sensoren verbinden met Reporter, jouw nieuwe favoriete vibrating wire datalogger? De vibrating wire-adapter helpt je op weg!
