This is my archive

Ciągły geometrycznie światłowodowy czujnik temperatury, odkształceń i kształtu

Miło nam poinformować, że nasza firma otrzymała dofinansowanie w ramach ścieżki SMART programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki na lata 2021-2027.

🔴PROJEKT: Ciągły geometrycznie światłowodowy czujnik temperatury, odkształceń i kształtu (Distributed Temperature, Elongation and Shape Sensor – DTES Sensor)

Okres realizacji: 01.12.2024 do 30.11.2027

Wykonawca: Konsorcjum w składzie: SHM System (lider), Politechnika Krakowska (zespół Wydziału Inżynierii Lądowej) oraz Pracownia Technologii Światłowodów Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie

🔴OPIS PROJEKTU

Przedmiotem projektu jest opracowanie i wdrożenie pierwszego w skali świata ciągłego geometrycznie, światłowodowego czujnika temperatury, odkształceń i kształtu (DTES).

Czujnik  pozwoli na pomiar odkształceń, temperatury i przemieszczeń elementów pracujących w warunkach zmiennej, niejednorodnej temperatury oraz intensywnych, zewnętrznych oddziaływań mechanicznych.

Przykłady zastosowań:

Główne zadania badawcze projektu:

Badania będą prowadzone w oparciu o analizy:

🔴REZULTAT PROJEKTU

Rezultatem projektu będzie światłowodowy czujnik DTES, który pozwoli na niezależny pomiar odkształceń oraz temperatury i będzie mógł być zastosowany w pomiarach kolejowych do wyznaczania sił osiowych, temperatury i przemieszczeń w szynach toru bezstykowego.

Czujnik może być również wykorzystywany w zastosowaniach monitorowania konstrukcji inżynierskich (Structural Health Monitoring) oraz do badań laboratoryjnych prowadzonych przez instytuty i uczelnie, w szczególności w przypadkach, gdy istotny jest wpływ niejednorodnego pola temperatur na wyniki pomiarów.

Obecny projekt to kolejne ciekawe wyzwanie oraz szansa na wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań.

Czujniki EpsilonRebar wytrzymują szeroki zakres temperatur – od około -200°C do +180°C

W wielu projektach wyzwaniem jest zastosowanie czujników DFOS w niestandardowych zakresach temperatur. Dlatego przygotowaliśmy testy zginania czujników EpsilonRebar, które zostały osadzone w ciekłym azocie. Nasze czujniki działały bez zarzutu.

Z drugiej strony mamy duże doświadczenie w umieszczaniu czujników w warstwach asfaltu*, zarówno w laboratorium, jak i w terenie. Dzięki tym zastosowaniom potwierdziliśmy, że czujniki EpsilonRebar wytrzymują szeroki zakres temperatur: od około -200°C do +180°C.

Światłowodowy czujnik EpsilonRebar został zaprojektowany do jednoczesnego stosowania jako czujnik i pręt zbrojeniowy. Zapewnia dokładne pomiary odkształceń i rys na całej swojej długości. Z drugiej strony działa jak pręt zbrojeniowy GFRP o standardowej średnicy ø5 mm. Dzięki wysokiej sztywności i wytrzymałości na rozciąganie może pełnić podwójną funkcję: sensoryczną i zbrojącą.  

* Sprawdź nasze realizacje

PDS – pierwszy na świecie czujnik odkształceń plastycznych, który wykrywa moment uplastycznienia

Często słyszymy pytanie: „Czy moja konstrukcja jest bezpieczna?” Do niedawna trudno było odpowiedzieć na tak zadane pytanie, nie mając szczegółowych informacji na temat konstrukcji. Sprawdź jak jest obecnie, czy coś się zmieniło?

Dzięki naszym badaniom opracowaliśmy czujnik PDS – Plastic Deformation Sensor. Jest to unikatowe rozwiązanie, umożliwiające identyfikację chwili uplastycznienia monitorowanego materiału, bez konieczności znajomości jego charakterystyk (w szczególności krzywej „sigma-epsilon”), początkowego stanu naprężenia oraz aktualnego stanu technicznego konstrukcji.

Czujnik składa się z odpowiednio skonfigurowanych elementów pomiarowych (np. tensometrów elektrooporowych, czujników strunowych, siatek FBG lub włókien światłowodowych DFOS).

Pomiarami obejmowane są wybrane obszary konstrukcji, kluczowe z punktu widzenia ryzyka wystąpienia ekstremalnych wartości naprężeń. Pomiary wykonywane są automatycznie z zadaną częstotliwością w czasie, a system wczesnego ostrzegania informuje o wystąpieniu ewentualnych nieprawidłowości.

Plastic Deformation Sensor (PDS) to pierwszy na świecie czujnik odkształceń plastycznych, który jednoznacznie wykrywa moment uplastycznienia.

Odwiedź naszą stronę produktu, aby uzyskać więcej szczegółów, w tym specyfikację techniczną czujnika lub skontaktuj się z nami bezpośrednio!

Powódź – konieczność monitorowania i diagnozowania infrastruktury krytycznej

Powódź to najczęściej występująca katastrofa naturalna w Polsce, która powoduje nie tylko bezpośrednie straty materialne, ale również wpływa długofalowo na wiele obszarów społeczno-gospodarczych, takich jak przemysł, rolnictwo, turystyka czy edukacja. Skutki zmian klimatycznych są widoczne poprzez coraz bardziej ekstremalne zjawiska pogodowe, co między innymi wpływa na wzrost ryzyka powodzi. Zarówno ostatnie powodzie, które nawiedziły Polskę, jak i te wcześniejsze (w szczególności powódź tysiąclecia z 1997 roku), pokazują, jak ważne jest monitorowanie infrastruktury krytycznej. Systemy diagnozowania instalowane na wałach przeciwpowodziowych, zaporach czy zbiornikach wodnych mogą zasadniczo wpłynąć na poziom bezpieczeństwa. Monitoring pozwalający na ocenę stanu technicznego strategicznej infrastruktury to szansa na wykrycie nieprawidłowości (np. przesiąku, rozszczelnienia, wycieku) już na bardzo wczesnym etapie.

Nasi inżynierowie uczestniczyli w dwóch istotnych projektach badawczych związanych z monitorowaniem stanu konstrukcji za pomocą czujników światłowodowych, w tym technologii pomiarów drgań (DAS) i temperatury (DTS).

PROJEKTY BADAWCZE PROWADZONE PRZEZ INŻYNIERÓW SHM SYSTEM

🔴 Zapora w Rybniku – analiza zmian w czasie na obiekcie infrastruktury krytycznej

Badania zostały przeprowadzone we współpracy z PAN i Politechniką Warszawską. Inżynierowie SHM System brali udział w badaniach geofizycznych i pomiarach termicznych realizowanych w październiku 2023 r. i czerwcu 2024 r. w obrębie Zbiornika Rybnickiego. Trasy pomiarowe objęły całą długość zapory czołowej (800 m) oraz fragmenty zapory bocznej w miejscowości Orzepowice (2 x 120 + 2 x 140 = 520 m).

Na potrzeby badań zainstalowano w gruncie m.in. monolityczne czujniki światłowodowe EpsilonGraph. W zależności od zastosowanego rejestratora, czujnik ten umożliwia symultaniczne pomiary różnych wielkości fizycznych: drgań (distributed acoustic sensing DAS), temperatury (distributed temperature sensing DTS) oraz odkształceń (distributed strain sensing DSS). W trakcie badań wykorzystywano także wybrane metody geofizycznych technik pomiarowych, takich jak metoda georadarowa GPR, tomografia elektrooporowa ERT czy geofony trzykierunkowe.

Rys. 1. Lokalizacja opomiarowanych odcinków pomiarowych w zaporze ziemnej „Rybnik”
– widok satelitarny z boku [Google Maps]

W wyniku badań potwierdzono skuteczność stosowania geometrycznie ciągłych czujników światłowodowych (m.in. w technologii DAS distributed acoustic sensing i DTS distributed temperature sensing) jako źródła precyzyjnych danych o parametrach konstrukcji geotechnicznych.

Jednorazowa instalacja czujnika pozwala na łatwe i precyzyjne pomiary stanu konstrukcji na odcinkach rzędu nawet kilkudziesięciu kilometrów z rozdzielczością przestrzenną rzędu 1 m.

Pomiary wykonywać można w sposób automatyczny lub okresowo, wspomagając ekspertów w ocenie stanu technicznego konstrukcji obiektywnymi danymi. Stosowane czujniki są całkowicie odporne na działanie warunków atmosferycznych, w tym na cykliczne zmiany temperatury i wilgotności. Dlatego z powodzeniem mogą pracować w bardzo długim okresie czasu, a najlepiej w całym cyklu życia konstrukcji geo- lub hydrotechnicznej.

Warto podkreślić, że w sytuacjach kryzysowych możliwe jest prowadzenie pomiarów w czasie rzeczywistym, co daje szansę szybkiego reagowania na wszelkie nieprawidłowości.

Zapoznaj się ze szczegółami projektu

🔴 Wieloetapowe badanie aktywnych technik sejsmicznych na potrzeby sejsmologii środowiskowej

Coraz częściej dochodzi do uszkodzeń nasypów z uwagi na starzenie się infrastruktury, awarie fundamentów, nadmierną filtrację i przesiąkanie, erozję wewnętrzną czy powstawanie i rozwój pęknięć.

Inżynierowie SHM System we współpracy z PAN i Politechniką Warszawską zrealizowali serię pomiarów z wykorzystaniem aktywnych źródeł sejsmicznych oraz technologii pomiarów drgań (DAS) na zaporze, w miejscowości Orzepowice. W badaniu wykorzystano m.in. czujniki światłowodowe EpsilonGraph dedykowane do równoczesnego pomiaru temperatury i odkształceń strukturalnych. Dzięki dodatkowi grafitu czujnik charakteryzuje się poprawioną przewodnością cieplną, jest lekki, o małym promieniu gięcia i niskiej sztywności, przez co świetnie współpracuje z monitorowaną konstrukcją i jest łatwy do zainstalowania. Uzyskane dane posłużyły do analizy stanu technicznego zapory, nasycenia gruntu wodą oraz lokalnych zagęszczeń lub rozrzedzeń ośrodka gruntowego. Wyniki mogą być wykorzystywane do okresowej oceny stanu technicznego, a tym samym ryzyka wystąpienia awarii.

Co istotne, prowadzenie automatycznych pomiarów długotrwałych ogranicza konieczność wykonywania okresowych badań aktywnych z udziałem ludzi, minimalizując ryzyko niewykrycia zagrożeń na wczesnym etapie ich powstawania.

Zapoznaj się ze szczegółami projektu

W obliczu powtarzających się powodzi nasuwa się wiele pytań. Poniżej kilka z nich.

🔴 Czy można zabezpieczyć konstrukcję przed awarią?

Jak twierdzi prof. Paweł Popielski z Politechniki Warszawskiej, ryzyka nie można wyeliminować – „Zawsze jest ryzyko, bo z jednej strony woda to bardzo dynamiczny żywioł, a z drugiej – jej interakcja z budowlą hydrotechniczną jest zmienna w czasie”.

W tym kontekście istotnie rośnie znaczenie monitorowania bezpieczeństwa konstrukcji. Dzięki pomiarom jesteśmy w stanie w czasie rzeczywistym określać stan jej zagrożenia i podejmować działania w miejscach, gdzie niebezpieczeństwo jest największe. Obecnie przystępujemy do napraw dopiero po wystąpieniu uszkodzenia wałów.

🔴 Czy można zlokalizować, a następnie zabezpieczyć „słaby punkt” wałów?

Jak zauważa prof. Paweł Popielski – „Zawsze może nastąpić awaria, przy czym w przypadku wałów występują one lokalnie, na długości kilkudziesięciu metrów, a przecież całe wały mają setki kilometrów. Kluczowe, ale jednocześnie bardzo trudne, jest więc zlokalizowanie tego najsłabszego miejsca w trakcie oceny technicznej przed wezbraniami”.

I tu z pomocą przychodzą czujniki światłowodowe, które mogą obejmować pomiarami nawet kilkudziesięciokilometrowej długości odcinki wałów, przekazując informację o ich stanie technicznym z rozdzielczością geometryczną rzędu 1 m.

🔴 Jakie są najczęstsze przyczyny awarii wałów przeciwpowodziowych?

Prof. Popielski wskazuje na możliwą formę zniszczenia wału – są to „deformacje filtracyjne, powstałe na skutek długotrwałego piętrzenia wody i stanu wału przed wezbraniem. Mogą one powodować zniszczenie korpusu lub podłoża wału”.

Zastosowanie technologii pomiarów akustycznych DAS i termicznych DTS ma umożliwić analizę zmian stanu wału w czasie obecności fali wezbraniowej oraz po jej przejściu. Technika światłowodowa umożliwia prowadzenie tych analiz na bardzo długich odcinkach wałów, liczonych w dziesiątkach kilometrów. Dzięki temu nasza wiedza o stanie wałów i wynikającym stąd ryzyku ich lokalnego uszkodzenia będzie znacznie lepsza. Będziemy mogli reagować z wyprzedzeniem, zanim dojdzie do zniszczenia wałów.

🔴 Czy można monitorować stan wałów i zapór?

Zapory i wały w Polsce mają kilkadziesiąt lat. Ich eksploatacja oraz naprawa nie jest ani prosta, ani tania. Natomiast dzięki odpowiednio zaprojektowanemu systemowi monitorowania znaczącą część zagrożeń można zidentyfikować na wczesnym etapie, a następnie wprowadzić działania naprawcze jeszcze przed wystąpieniem katastrofy.

🔴 Co jest istotne dla ochrony przeciwpowodziowej?

„Dla ochrony przeciwpowodziowej kluczowe jest też, by nie tylko obiekty hydrotechniczne, ale też poszczególne jednostki współpracowały jak sprawny system” – zauważa prof. Popielski.

Oczywiście nie ma 100% skutecznych zabezpieczeń ochrony przeciwpowodziowej. Z perspektywy bezpieczeństwa, istotny byłby scentralizowany dostęp do danych, co umożliwiłoby połączenie polskich systemów hydrotechnicznych w jedną sieć. To z kolei pozwoliłoby na natychmiastową reakcję i sprawne przygotowanie działań w celu uniknięcia zagrożeń. 

PODSUMUJMY

W obliczu postępujących zmian klimatu, trzeba mieć świadomość, że zdarzenia z ostatnich dni będą powtarzać się coraz częściej. Konieczne jest więc wdrożenie odpowiednich systemów wczesnego reagowania. Systemy światłowodowe DAS, DSS oraz DTS pozwolą na opomiarowanie setek kilometrów wałów przeciwpowodziowych, zapór i zbiorników. Pomiary mogą być wykonywane automatycznie w czasie rzeczywistym (w szczególności w trakcie sytuacji kryzysowych), ale także okresowo wspomagając ekspertów w rzetelnej ocenie stanu technicznego danej konstrukcji. Tym samym możliwe będzie optymalne zarządzanie konstrukcją, w tym zmniejszenie ryzyka awarii i redukcja kosztów długookresowych. Wdrożenie rozwiązań prewencyjnych jest kluczowe z punktu widzenia bezpieczeństwa mieszkańców terenów szczególnie narażonych na zalania.

Promocja – rabat na zakup czujników światłowodowych Nerve-Sensors!

Wrzesień rozpoczynamy wyjątkową promocją. Przygotowaliśmy kilka ofert na zakup czujników światłowodowych Nerve-Sensors:

RABAT NA ZAKUP CZUJNIKÓW ŚWIATŁOWODOWYCH
🔴 15% rabatu. Oferta trwa od 01.09 do 30.09.2024
🔴 10% rabatu. Oferta trwa od 01.10 do 31.12.2024 lub do wyczerpania zapasu czujników

BEZPŁATNE SESJE POMIAROWE
Zamów czujniki światłowodowe za kwotę:
🔴 min. 25 000 zł i uzyskaj jednodniową sesję pomiarową GRATIS
🔴 za każde kolejne zamówienie za 25 000 zł, zyskujesz dodatkowe sesje gratis
Oferta trwa od 01.09 do 31.12.2024 lub do wyczerpania zapasu czujników

UWAGA – promocje łączą się! Sprawdź szczegóły, zapraszamy do kontaktu – biuro@shmsystem.pl.

Nerve-Sensors to pierwsze na świecie czujniki kompozytowe i monolityczne wykorzystujące DFOS (Distributed Fibre Optic Sensing). Nasze czujniki dostarczają precyzyjnych danych na temat stanu konstrukcji. Są używane w inżynierii lądowej i geotechnice. Czujniki działają jak układ nerwowy w ciele człowieka, dokonując pomiarów wielu wielkości fizycznych, takich jak odkształcenia, przemieszczenia, siły, kąty obrotu, drgania na całej swojej długości. Czujniki światłowodowe mogą być instalowane niezależnie od etapu życia konstrukcji, m.in. w mostach, drogach, nasypach, tamach, rurociągach, palach i konstrukcjach betonowych.

Kompensacja termiczna przy długoterminowym monitorowaniu opartym na technologii DFOS

Kompensacja termiczna to jeden z kluczowych aspektów, ważny przy długoterminowym monitorowaniu opartym na technologii DFOS. Aby kompensację termiczną przeprowadzić prawidłowo to musimy znać:

Wszystkie powyższe aspekty zostały omówione przez nasz zespół w najnowszej publikacji, która przedstawia nie tylko badania laboratoryjne, ale także wyniki dwóch projektów: hybrydowa konstrukcja mostu i stalowy rurociąg.

W obu tych projektach zastosowano monolityczne i kompozytowe czujniki światłowodowe Nerve-Sensors.

Przeczytaj artykuł!

Życzenia Świąteczne od Zespołu SHM System!

Z okazji Świąt Bożego Narodzenia serdecznie dziękujemy za zaangażowanie i wsparcie w mijającym roku w tworzeniu systemów monitorowania bezpieczeństwa konstrukcji.

Życzymy radosnych Świąt oraz pomyślności, sukcesów i spełnienia w nadchodzącym Nowym Roku. Niech te Święta będą czasem spokoju i wytchnienia w gronie najbliższych.

Do zobaczenia w 2024 roku, pełnego nowych wyzwań i osiągnięć!

Z wyrazami świątecznych życzeń,
Zespół SHM System

SHM System na targach MSPO w Kielcach!

Z dumą potwierdzamy nasz udział w targach MSPO, jednym z najważniejszych i największych wydarzeń w branży obronnej tego roku.

Międzynarodowy Salon Przemysłu Obronnego MSPO stanowi unikalną platformę, na której prezentowane są największe dokonania przemysłu zbrojeniowego z całego świata, a liderzy branży, innowatorzy i eksperci spotykają się, aby dzielić się wiedzą i promować najnowsze technologie.

To dla nas ogromny zaszczyt być częścią tego wydarzenia wraz z PPTF – Polska Platforma Technologiczna Fotoniki i jego członkami.

Zapraszamy na stoisko E-53! Będziemy tam w czwartek 7 września, gotowi do nawiązywania nowych kontaktów i prezentowania naszych najnowszych rozwiązań.

Konferencyjne podsumowanie półrocza w SHM System

Jesteśmy niezmiernie dumni, że w ciągu pierwszej połowy tego roku mieliśmy okazję uczestniczyć w aż 9 międzynarodowych konferencjach! To były wyjątkowe doświadczenia, które pozwoliły nam zdobyć cenną wiedzę, nawiązać inspirujące kontakty oraz podzielić się naszymi osiągnięciami z ekspertami z całego świata. Dziękujemy całemu naszemu zespołowi za zaangażowanie i ciężką pracę, która umożliwiła nam wzięcie udziału w tych ważnych wydarzeniach. Jesteśmy gotowi na kolejne wyzwania i dalszy rozwój naszej firmy.

Do zobaczenia na kolejnych targach, wydarzeniach i konferencjach!

Poszukiwanie nowego talentu: II Fotoniczne Targi Pracy w Warszawie

W piątek mieliśmy przyjemność uczestniczyć w II Międzynarodowych Fotonicznych Targach Pracy. Cieszymy się z dużego zainteresowania naszą firmą i naszymi rewolucyjnymi rozwiązaniami światłowodowymi! Jako młody, wciąż rozwijający się zespół, jesteśmy otwarci na współpracę z każdym kto chce pogłębiać swoją wiedzę i rozwijać technologię światłowodową.

Wszystkich zainteresowanych zachęcamy do wysyłania CV i kontaktowania się z nami pod adresem rekrutacja@shmsystem.pl

Wkrótce pojawi się także nowa oferta praktyk. Po więcej informacji na ten temat zapraszamy do zakładki „kariera”.