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用于测量地震位移的传感器可以在地震响应中起作用

发布:laserpulse    |    2019-07-25 07:06    阅读:1512
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由劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室),劳伦斯利弗莫尔国家实验室和内华达大学里诺分校的科学家和工程师开发的新型光学传感器可以减少在地震发生后可靠评估医院和学校等重要建筑物可以安全地重新使用所需要的时间。离散二极管位置传感器(DDPS)使用激光源和位置敏感探测器快速准确地测量建筑物内的层间位移。

劳伦斯伯克利国家实验室开发的一种新型传感器将激光束与位置敏感探测器相结合,可直接测量建筑物之间的位移,这是评估建筑物地震破坏和判断它们是否可以安全地重新使用的重要部分。 由Diana Swantek / Berkeley Lab提供。

为了直接测量结构位移,在楼层高度上投射激光以感测光照射到位于相邻建筑物地板上的探测器的位置。使用几何阵列的小型廉价光电二极管,传感器能够即时跟踪入射激光束的位置。到目前为止,DDPS已经举行了三轮严格的实验性摇表测试。“DDPS经历的严格测试表明,三个试验台上测得的漂移位移与在地震发生剧烈震动的实际全尺寸建筑物上可以实现的代表性漂移相吻合,”David McCallen教授说。

DDPS是一种小型装置,可以定位在建筑物楼层之间,以检测层间位移并将响应建筑物损坏的数据传输给响应规划者。它的首次亮相是各级政府将震后建筑检查和重新占用作为应对计划的核心焦点,并且备受期待的下一代远程连接5G成为快速数据传输的现实。 由Diana Swantek / Berkeley Lab提供。

新一代DDPS的尺寸是该团队原始传感器设计的四分之一,并于2015年开始研发。新的DDPS采用矩形阵列交错排列92个二极管,使激光束始终位于一个或多个二极管。 新传感器最初部署在伯克利实验室的多层建筑中,该实验室与海沃德断层相邻,被认为是美国最危险的断层之一。“到目前为止,还没有办法准确直接地测量建筑物之间的位移,这是评估建筑物中地震需求的关键参数,”麦卡伦说。在地震发生后立即测量和显示关键层间位移信息的能力将提供关键数据,用于做出有关建筑物占用情况的明智决策以及在地震发生后维持设施功能性使用的可能性。

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