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        用于測量地震位移的傳感器可以在地震響應中起作用

        發布:laserpulse    |    2019-07-25 07:06    閱讀:271
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        由勞倫斯伯克利國家實驗室(伯克利實驗室),勞倫斯利弗莫爾國家實驗室和內華達大學里諾分校的科學家和工程師開發的新型光學傳感器可以減少在地震發生后可靠評估醫院和學校等重要建筑物可以安全地重新使用所需要的時間。離散二極管位置傳感器(DDPS)使用激光源和位置敏感探測器快速準確地測量建筑物內的層間位移。

        勞倫斯伯克利國家實驗室開發的一種新型傳感器將激光束與位置敏感探測器相結合,可直接測量建筑物之間的位移,這是評估建筑物地震破壞和判斷它們是否可以安全地重新使用的重要部分。 由Diana Swantek / Berkeley Lab提供。

        為了直接測量結構位移,在樓層高度上投射激光以感測光照射到位于相鄰建筑物地板上的探測器的位置。使用幾何陣列的小型廉價光電二極管,傳感器能夠即時跟蹤入射激光束的位置。到目前為止,DDPS已經舉行了三輪嚴格的實驗性搖表測試。“DDPS經歷的嚴格測試表明,三個試驗臺上測得的漂移位移與在地震發生劇烈震動的實際全尺寸建筑物上可以實現的代表性漂移相吻合,”David McCallen教授說。

        DDPS是一種小型裝置,可以定位在建筑物樓層之間,以檢測層間位移并將響應建筑物損壞的數據傳輸給響應規劃者。它的首次亮相是各級政府將震后建筑檢查和重新占用作為應對計劃的核心焦點,并且備受期待的下一代遠程連接5G成為快速數據傳輸的現實。 由Diana Swantek / Berkeley Lab提供。

        新一代DDPS的尺寸是該團隊原始傳感器設計的四分之一,并于2015年開始研發。新的DDPS采用矩形陣列交錯排列92個二極管,使激光束始終位于一個或多個二極管。 新傳感器最初部署在伯克利實驗室的多層建筑中,該實驗室與海沃德斷層相鄰,被認為是美國最危險的斷層之一。“到目前為止,還沒有辦法準確直接地測量建筑物之間的位移,這是評估建筑物中地震需求的關鍵參數,”麥卡倫說。在地震發生后立即測量和顯示關鍵層間位移信息的能力將提供關鍵數據,用于做出有關建筑物占用情況的明智決策以及在地震發生后維持設施功能性使用的可能性。

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