مقاله تحلیلی: سنسورهای بتن – کاربردها و انواع

سنسورهای بتن در واقع حسگرهایی هستند که به‌منظور ثبت داده‌های دما و رطوبت در بتن قرار داده می‌شوند. این داده‌ها سپس از طریق یک اپیلیکیشن موبایل یا اتصال بلوتوثی بازیابی می‌شوند. این حسگرها دمای بتن را کنترل می‌کنند تا بتوان از این طریق بلوغ و روند کسب مقاومت بتن را بررسی کرد.

در این مقاله به‌طور خلاصه به بحث درباره ویژگی‌ها و انواع سنسورهای بتن مورد استفاده در صنعت ساخت‌وساز می‌پردازیم.

کاربرد سنسورهای بتن

حسگرهای مدفون در بتن،‌ داده‌های مرتبط با دمای بتن را جمع‌آوری کرده و برای انجام تجزیه‌وتحلیل آن‌ها را به یک کامپیوتر انتقال می‌دهند. این حسگرها اغلب به آرماتورها متصل می‌شوند.

انواع مختلفی از سنسورهای بتن برای کنترل دما و میزان بلوغ بتن وجود دارد. در محیط‌های خشن از سنسورهای کوچک‌تر استفاده می‌شود تا بتوانند در این محیط‌ها مقاومت کنند.

انواع سنسورهای بتن

انتخاب حسگرهای بتن در یک پروژه خاص به هزینه، دقت اندازه‌گیری موردنیاز،‌ سهولت در استفاده و بازگشت سرمایه پروژه بستگی دارد. متداول‌ترین حسگرهای بتنی که در بازار موجود هستند به شرح زیر هستند.

۱- ترموکوپل‌های بتن

ترموکوپل‌های معمول در شکل ۲ نشان داده شده است. این ترموکوپل‌ها از دو سیم فلزی مختلف تشکیل شده‌اند که برای یک اتصال الکتریکی به هم متصل هشتند.

ویژگی ترموالکتریکی ترموکوپل یک ولتاژ وابسته به دما تولید می‌کند با استفاده از تجهیزات خارجی اندازه‌گیری می‌شود. در مرحله بعد دمای بتن تخمین زده می‌شود.

ترموکوپل‌های بتنی هزینه بالایی ندارند اما دقت اندازه‌گیری آن‌ها پایین است. حد خطای استاندارد آن دو برابر چیزی است که در ASTM C1064 ذکر شده است. ازاین‌رو برای اندازه‌گیری و کنترل دقیق حرارت از آن‌ها استفاده نمی‌شود.

ترموکوپل‌های برای محیط‌های ساخت‌وساز خشن مناسب نیستند؛ بنابراین باید از سیم‌های آن‌ها محافظت شود.

۲- اندازه‌گیرهای سیمی دما و بلوغ بتن

همان‌طور که در شکل سه نشان داده شده است این دستگاه از یک ثبت‌کننده دما با یک مدار خودکفای مدفون در بتن تشکیل شده است. ثبت‌کننده داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند و سپس به یک دستگاه دستی سیمی انتقال می‌دهد. نهایتاً داده‌ها برای تجزیه‌وتحلیل و تعیین نتایج به یک کامپیوتر انتقال داده می‌شوند.

۳- سنسورهای سیمی به همراه فرستنده‌های بی‌سیم خارجی

در برخی موارد به انتهای سیم‌های ترموکوپل‌ها ثبت‌کننده‌ها (حسگرهای سیمی) یک سیستم بی‌سیم یا فرستنده بی‌سیم متصل می‌شود. فرستنده بی‌سیم انتقال مستقیم داده‌ها را تسهیل می‌کند و به این صورت مدیر پروژه یا سرپرست کارگاه می‌توانند هشدارها را دریافت کنند حتی اگر در محل پروژه حضور نداشته باشند.

این سیستم در مواردی که اتصال شبکه سلولی وجود ندارد کاربرد محدودی دارد. علاوه بر این نصب سیستم سیمی پیچیده و فرستنده‌های خارجی چالش‌برانگیز است.

۴- سنسورهای بی‌سیم کاملاً مدفون در بتن

با پیشرفت‌های حاصل‌شده در حوزه الکترونیک و تجهیزات بی‌سیم، حسگرهای بی‌سیم خودکفای بتن که معایب موارد بالا را ندارند وارد بازار شده‌اند. این سنسورها و ثبت‌کننده‌ها به‌طور کامل در بتن مدفون می‌شوند.

 داده‌های اندازه‌گیری شده مرتبط با دما در سنسورها ذخیره می‌شوند و از طریق بلوتوث، وایفای و یا دیگر راه‌های ارتباطی دانلود می‌شوند.

انتخاب سنسور مناسب

انتخاب نوع سنسور مناسب برای یک پروژه مهم کار بسیار چالش‌برانگیزی است. برای انتخاب نوع سنسور مناسب چند عامل تأثیرگذار وجود دارند که عبارت‌اند از:

• سهولت نصب سنسور
• قابلیت استفاده مجدد از حسگرها
• روش جمع‌آوری داده‌ها
• روش آنالیز داده‌ها
• هزینه سنسورها

منبع

ترجمه شده توسط تیم مترجمین ۸۰۸

اگر دوست دارید به تیم مترجمین ۸۰۸ بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.