DE102007030195A1 - Device for condition monitoring of components and structures - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Zustandsüberwachung von Bauwerken und Bauteilen weist eine Signalverarbeitungseinrichtung (20), die an oder in dem Bauwerk oder Bauteil (10) angeordnet ist, dessen Zustand überwacht werden soll. Ein Signalabgabeelement (30) ist an die Signalverarbeitungseinrichtung (20) angeschlossen. Das Signalabgabeelement (30) ist zur drahtlosen Abgabe von Signalen ausgebildet, die von der Signalverarbeitungseinrichtung (20) zur Verfügung gestellt werden. Ein Lesegerät (40) ist für das drahtlose Auslesen der von dem Signalabgabeelement (30) abgegebenen Signale über eine Übertragungsstrecke (38) ausgebildet. Das Signalabgabeelement (30) ist so angeordnet und ausgebildet, dass eine Zustandsänderung des zu überwachenden Bauwerks oder Bauteils (10) zu einer Zustandsänderung des Signalabgabeelements (30) und zu einer Änderung seiner Signalabgabeeigenschaften führt, die vom Lesegerät (40) erkannt wird.A Device for condition monitoring of structures and components has a signal processing device (20) on or in the Structure or component (10) is arranged, monitors the state shall be. A signal output element (30) is connected to the signal processing device (20) connected. The signal delivery element (30) is for wireless Output of signals formed by the signal processing device (20). A reader (40) is for wireless readout of that from the signal delivery element (30) emitted signals over a transmission path (38) formed. The signal output element (30) is arranged in this way and configured such that a change of state of the to be monitored Building or component (10) to a change in state of Signaling element (30) and to change its Signaling properties leads from the reader (40) is detected.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zustandsüberwachung von Bauteilen und Bauwerken.The The invention relates to a device for condition monitoring of components and structures.
Bauteile und Bauwerke beziehungsweise Bauwerksteile unterliegen einer Vielzahl von Belastungen und Beanspruchungen. Eine rechtzeitige Erkennung von Schädigungen ermöglicht eine Prävention oder gar geeignete Maßnahmen für schonende Reparaturen. Zumindest wird durch eine rechtzeitige Erkennung die Gefahr von Schäden an der Umgebung des Bauwerkes reduziert. Aus diesem Grunde besteht schon seit langem ein Interesse an einer Überwachung des Zustands von Bauteilen und Bauwerken.components and structures or building parts are subject to a variety of stresses and strains. A timely detection damage allows prevention or even suitable measures for gentle repairs. At the very least, a timely detection of the risk of Damage to the environment of the building reduced. For this There has been a long-standing interest in surveillance the condition of components and structures.
Üblich ist es bisher, eine derartige Überwachung durch eine wiederholte Sichtprüfung der Bauwerke oder Bauteile vorzunehmen. Eine Sichtprüfung hat den Nachteil, subjektiv von den Personen abhängig zu sein, die die Sichtprüfung vornehmen, und außerdem eine Vielzahl von möglichen Schädigungen gar nicht aufdecken zu lassen.Common So far, such monitoring by a repeated Visual inspection of the structures or components. A Visual inspection has the disadvantage, subjectively dependent on the persons to be, who make the visual inspection, and also a multitude of possible damages not at all to be revealed.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, meist sehr aufwendige Prüfgeräte für die jeweiligen Prüfungen an den Ort des Bauteiles oder Bauwerks zu schaffen oder bei Bauteilen auch diese im Labor untersuchen zu lassen. Dies hat den Nachteil, recht kostenintensiv zu werden, da der Transport von entweder Prüfgeräten oder Bauteilen aufwendig ist, organisiert werden muss und die entsprechenden aufwendigen Prüfgeräte auch beschafft werden müssen.A Another possibility is usually very expensive Test equipment for the respective tests to create the location of the component or structure or components also have them examined in the laboratory. This has the disadvantage quite costly, because the transport of either test equipment or components is complex, must be organized and the corresponding consuming test equipment must also be procured.
Eine weitere bekannte Möglichkeit ist das Einführen von Monitoringsystemen mit einer Verkabelung. Für diese Fälle ist entweder das Problem einer entsprechenden Stromversorgung zu lösen oder es entsteht keine lückenlose Überwachung in den Intervallen zwischen den Inspektionen.A Another known possibility is the introduction of monitoring systems with a wiring. For this Cases is either the problem of a corresponding power supply to solve or there is no complete monitoring in the intervals between the inspections.
Gerade im Hinblick auf den zunehmenden Trend zur Bauwerkserhaltung besteht das Bedürfnis, hier kostengünstigere und einfachere Lösungen für eine zuverlässige Zustandsüberwachung von Bauteilen und Bauwerken zu schaffen.Just in view of the increasing trend towards building conservation the need here cheaper and easier Solutions for reliable condition monitoring of components and structures.
Bei
Containern ist aus der
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In
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Alle diese Vorschläge aus dem Stand der Technik sind für sehr spezielle Anwendungsfälle geeignet, beschäftigen sich jedoch nicht mit den Problemen, die bei der Bauwerkserhaltung interessant sind. So sind sie durchweg relativ kostspielig oder nur für eine Einzelanwendung geeignet. Gerade bei der Bauwerksüberwachung, ebenso aber auch bei einer Vielzahl von anderen Zustandsüberwachungen von Bauteilen werden jedoch zuverlässige, aber außerdem sehr kostengünstige und leicht zu überwachende Vorrichtungen benötigt.All These proposals from the prior art are for very special applications suitable, employ However, not with the problems in the building conservation interesting. So they are relatively expensive or consistently only suitable for a single application. Especially in the construction supervision, but also in a variety of other condition monitoring however, components become reliable, as well very cost effective and easy to monitor Devices needed.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine solche kostengünstigere Vorrichtung zur Zustandsüberwachung vorzuschlagen.task The invention is therefore, such a cheaper Propose device for condition monitoring.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Zustandsüberwachung von Bauteilen und Bauwerken, mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, die an oder in dem Bauteil oder Bauwerk angeordnet ist, dessen Zustand überwacht werden soll, mit einem Signalabgabeelement, welches an die Signalverarbeitungseinrichtung angeschlossen ist, und welches zur drahtlosen Abgabe von Signalen ausgebildet ist, die von der Signalverarbeitungseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, mit einem Lesegerät, welches für das drahtlose Auslesen der von dem Signalabgabeelement abgegebenen Signale über eine Übertragungsstrecke ausgebildet ist, wobei das Signalabgabeelement so angeordnet und ausgebildet ist, dass eine Zustandsänderung des zu überwachenden Bauwerks oder Bauteils zu einer Zustandsänderung des Signalabgabeelements und zu einer Änderung der Signalabgabeeigenschaften des Signalabgabeelements führt, die vom Lesegerät erkannt wird.These The object is achieved by a device for condition monitoring of components and structures, with a signal processing device attached to or is arranged in the component or structure whose condition is monitored should, with a signal output element, which to the signal processing device is connected, and which for the wireless delivery of signals is formed by the signal processing means for Be provided with a reader, which for the wireless read-out of the signal output element emitted signals over a transmission path is formed, wherein the signal output element arranged and is formed such that a change in state of the monitored Building or component to a state change of the signal delivery element and to a change in the signal output characteristics of the Signal delivery element leads from the reader is recognized.
Mit einer derartigen Konstellation wird es möglich, die Zustände von Bauteilen und Bauwerken nicht nur kostengünstig zu überwachen, sondern dies auch automatisch, mit relativ wenig Zeitaufwand und trotzdem zuverlässig durchzuführen. Dieses gilt insbesondere für die Überwachung von Grenzlastzuständen im statischen und dynamischen Fall.With such a constellation, it becomes possible to monitor the conditions of components and structures not only inexpensively, but this also automatically, with relatively little time and yet reliably perform. This applies in particular to the monitoring of limit load conditions in the static and dynamic case.
Ein besonders interessantes Anwendungsgebiet ist dabei die Überwachung von korrosionsgefährdeten Bauteilen, etwa bei Bewehrungsstahl in Beton. Hier kann der Fortschritt der Karbonatisierung innerhalb eines Bauteiles durch das Vorsehen entsprechender erfindungsgemäßer Konzeptionen sehr praktikabel überwacht werden.One Particularly interesting field of application is monitoring of corrosion-endangered components, such as reinforcing steel in concrete. Here is the progress of carbonation within a component by providing corresponding inventive Concepts are monitored very practicable.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung einen oder mehrere RFID-Chips aufweist, das Signalabgabeelement eine oder mehrere Antennen aufweist, und das Lesegerät ein oder mehrere RFID-Lesegeräte aufweist.Especially it is preferred if the signal processing device has a or more RFID chips, the signal output element one or has multiple antennas, and the reader one or more Has RFID readers.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die RFID-Antenne aus Draht besteht.Especially it is preferred if the RFID antenna consists of wire.
Der Einsatz der RFID-Technologie ist in anderen Gebieten der Technik bereits erprobt und es stehen daher kostengünstig und zuverlässig eine Vielzahl entsprechender Bauelemente zur Verfügung, die erfindungsgemäß genutzt werden können. Dabei werden erfindungsgemäß sogenannte Transponder bestehend aus RFID-Chips und Antennen an, in oder auf dem überwachenden Bauwerk oder Bauteil angeordnet.Of the Use of RFID technology is in other areas of technology already proven and it is therefore cost effective and reliable a variety of components available, which can be used according to the invention. there According to the invention, so-called transponders consisting of RFID chips and antennas on, in or on the supervising Structure or component arranged.
Werden mehrere Transponder oder auch Transponder mit mehreren Antennen eingesetzt, so lassen sich auf sehr praktikable Weise auch Zustandsänderungen räumlich erfassen, beispielsweise der oben bereits erwähnten Karbonatisierung von Stahlbeton die Richtung der fortschreitenden Karbonatisierung oder auch die Tiefe, bis zu der eine solche Karbonatisierung in das Bauwerk eingedrungen ist.Become several transponders or transponders with several antennas used, so can be changed in a very practical way and state changes spatially capture, for example, those already mentioned above Carbonation of reinforced concrete the direction of progressive Carbonation or depth, to which such a carbonation has penetrated into the building.
Das gilt besonders dann, wenn die Antennen der RFID-Anordnungen selbst der Korrosion ausgesetzt sind und auf diese Weise bei stattgefundener Korrosion die Aussendung eines Signals entfällt. Durch den Einsatz mehrerer Antennen kann auch eine Ortaussage oder eine Aussage über die Fortschritt der Korrosion getroffen werden.The especially applies when the antennas of the RFID devices themselves are exposed to corrosion and thus in case of corrosion the transmission of a signal is omitted. Because of the engagement multiple antennas can also have a location statement or a statement about the progress of corrosion are taken.
Darüber hinaus entfällt auch das Problem externer Stromversorgungen und eine häufig unerwünschte und unschöne Verkabelung außen auf den Bauwerken ist nicht mehr erforderlich.About that It also eliminates the problem of external power supplies and a frequently unwanted and unsightly Cabling outside on the structures is no longer necessary.
Die drahtlose Möglichkeit des Ablesens beziehungsweise Auslesens hat neben den rein optischen und praktischen Vorteilen auch den Effekt, dass eine sehr typische Schwachstelle der bisherigen Monitoringsysteme mit einer Verkabelung entfällt. Bei bisherigen Monitoringsystemen stellt nämlich der Eintritt eines Kabels in das Bauwerk automatisch eine Schwächung gerade der Außenhaut des Bauwerks dar. Durch diese Schwachstelle können Schädigungseinflüsse besonders leicht in das Bauteil oder Bauwerk einfallen und sich längs des Kabels in das Bauwerksinnere fortpflanzen.The wireless possibility of reading or reading has in addition to the purely visual and practical advantages also the Effect that a very typical vulnerability of the previous monitoring systems with a cabling is eliminated. In previous monitoring systems namely, the entry of a cable into the building automatically a weakening of the outer skin of the structure. This weak point can damage effects especially easy to come into the component or structure and yourself propagate along the cable into the building interior.
Bei der Erfindung entfällt dieses Risiko gänzlich.at the invention completely eliminates this risk.
Durch den erfindungsgemäß bevorzugten Einsatz von RFID-Transponder wird eine drahtlose Überwachung möglich, da sich diese Chips drahtlos abfragen lassen.By the inventively preferred use of RFID transponder Wireless monitoring is possible because have these chips polled wirelessly.
Bei passiven Ausführungen derartiger RFID-Chips benötigen diese keine eigene Stromversorgung mehr. Die Stromversorgung erfolgt bei Ablesen der RFID-Chips durch das Einkoppeln entsprechender Wechselfelder von außen. Bei semiaktiven Transpondern verfügt der Transponder über eine zusätzliche Energiequelle (Batterie) zur Versorgung des RFID-Chips. Auch in diesen Fällen wird die Energie zur Datenübertragung zum Lesegerät jedoch wie im passiven Fall aus dem Feld des Lesegerätes gewonnen.at require passive embodiments of such RFID chips these no longer own power supply. The power supply takes place when reading the RFID chips by the coupling of corresponding alternating fields from the outside. In semi-active transponders features the transponder via an additional energy source (Battery) to supply the RFID chip. Even in these cases becomes the energy for data transfer to the reader however, as in the passive case, out of the field of the reader won.
Neben Bauwerken aus Stahlbeton oder Bauteilen in Form von Trägern kann es sich auch um Bauteile von Maschinen, von Kraftfahrzeugen oder auch um andere Bauteile handeln.Next Structures made of reinforced concrete or structural parts in the form of girders It can also be components of machinery, of motor vehicles or act on other components.
Erfindungsgemäß sind insbesondere zwei verschiedene Modifikationen von herkömmlichen Transpondern mit Vorteil einsetzbar.According to the invention in particular two different modifications of conventional transponders can be used with advantage.
Dabei wird davon Gebrauch gemacht, dass das Signalabgabeelement eines Transponders einerseits eine Antennen besitzt, und andererseits einen Anschluss, mit dem die Antenne mit der Signalverarbeitungseinrichtung verbunden ist, also bevorzugt mit dem RFID-Chip.there is made use of that the signal delivery element of a Transponders on the one hand has an antenna, and on the other hand a connector that connects the antenna to the signal processor is connected, so preferably with the RFID chip.
Eine mit dem RFID-Chip verbundene Antenne im Inneren des Bauteils wird dabei bei der ersten dieser beiden Varianten so modifiziert, dass sie relevante oder interessierende Änderungen des Zustands des Bauteils oder Bauwerks detektieren kann.A with the RFID chip connected antenna inside the component is thereby in the first of these two variants modified so that they are relevant or interesting changes of state of the component or structure can detect.
Diese modifizierte Antenne wirkt mithin selbst als Sensor des RFID-Systems. Dabei kann beispielsweise die Antenne mit Kapazitäten oder Induktivitäten versehen sein, die sich unter dem Einfluss der Zustandsänderung in einer bestimmten Weise ebenfalls ändern, sodass sich die Resonanzfrequenz der Antenne entsprechend verändert, insbesondere zu einem anderen Wert hin verschiebt.These thus modified antenna itself acts as a sensor of the RFID system. In this case, for example, the antenna with capacity or Inductors be provided, which are under the influence change the state change in a certain way as well, so that the resonance frequency of the antenna changes accordingly, especially shifting to a different value.
Diese Veränderung kann dann beim Ablesen beziehungsweise Auslesen durch das Lesegerät erkannt werden.This change can then be read or read by the reader are detected.
Bei der zweiten erwähnten Modifikation kann vorgesehen werden, dass der Anschluss der Antenne an den RFID-Chip durch die Zustandsänderung verändert, insbesondere unterbrochen wird. Hier kann beispielsweise ein fortschreitender Riss oder eine fortschreitende Karbonatisierung durch Korrosion zu einer Unterbrechung dieses Anschlusses führen, sodass das Lesegerät während des Auslesevorgangs von der Antenne keine beziehungsweise deaktivierte Signale erhält.at the second mentioned modification can be provided that the connection of the antenna to the RFID chip is changed by the state change, is interrupted in particular. Here, for example, a progressive Cracking or progressive carbonation due to corrosion lead to an interruption of this connection, so that the reader during the reading process of the antenna receives no or deactivated signals.
Durch die Erfindung wird somit eine automatische, kostengünstige, drahtlose Überwachung von Bauteilen und Bauwerken möglich. Dies stellt gleichzeitig einen erheblichen Sicherheitsgewinn dar, da nunmehr anders als im Stand der Technik eine kontinuierliche Überwachung des Zustands der Bauteile und Bauwerke möglich wird.By the invention thus becomes an automatic, cost-effective, wireless monitoring of components and structures possible. At the same time, this represents a considerable security gain, because now, unlike the prior art, continuous monitoring the state of the components and structures is possible.
Die einsetzbare Sensorik kann aktiv und/oder passiv sein und ist sehr vielfältig.The usable sensor technology can be active and / or passive and is very diverse.
Es entsteht eine drahtlos abfragbare und intelligente Signalverarbeitungseinrichtung. Die Signalverarbeitungseinrichtung ist mit einer Sendeantenne verbunden, die ihrerseits an oder in einem zu prüfenden Bauteil oder Teil eines Bauwerkes der Überwachung des Zustandes dieses Bauteils oder Teil des Bauwerkes dient. Die Antenne selbst oder ein mit der Antenne verbundenes Element wird durch eine Änderung des Zustands des Bauteils verändert. Diese Veränderung kann als Signal der Signalverarbeitungseinrichtung durch die drahtlose Kommunikation übermittelt werden. Im Falle einer Unterbrechung oder Aktivierung der Antenne durch eine Unterbrechung des Anschlusses wird die Veränderung durch die nicht mehr oder auch erstmals zustande kommende Kommunikation übermittelt.It creates a wireless interrogatable and intelligent signal processing device. The signal processing device is connected to a transmitting antenna, in turn, on or in a component to be tested, or Part of a building that monitors the state of this Component or part of the building is used. The antenna itself or an element connected to the antenna is changed by a change the state of the component changed. This change can as a signal of the signal processing device by the wireless Communication are transmitted. In case of interruption or Activation of the antenna by interrupting the connection The change is no longer or for the first time transmitted communication.
Zu denken ist dabei auch an den Fall, dass durch die Zustandsänderung der Anschluss zwischen der Signalverarbeitungseinrichtung und dem Sendeabgabeelement erst zustande kommt, indem dieser Anschluss beispielsweise leitfähig gemacht wird.To Think is also the case that by the state change the connection between the signal processing device and the transmission output element only comes about by this connection, for example, conductive is done.
Die entsprechenden Antennen können beispielsweise aus Draht bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Zustandsüberwachung von Bauteilen und Bauwerken mit einer Antenne und/oder der Anschluss auf dem zu überwachenden Bauwerk oder Bauteil aufgedruckt ist. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist dagegen vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Zustandsüberwachung von Bauteilen und Bauwerken dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne und/oder der Anschluss auf dem zu überwachenden Bauwerk oder Bauteil aufgeklebt ist.The corresponding antennas can be made of wire, for example consist. In a preferred embodiment is thereby provided that the condition monitoring device of components and structures with an antenna and / or the connection printed on the structure or component to be monitored is. In another preferred embodiment, however provided that the condition monitoring device of components and structures characterized in that the antenna and / or the connection on the structure to be monitored or component is glued.
Eine Dehnung des Ferritkerms einer Antenne auf Grund einer Dehnung des Bauteils kann ebenfalls eine Resonanzfrequenz der Antenne verstimmen, was dann als Information weitergegeben wird. Ein entsprechend ausgerüstetes Lesegerät kann diese Information beziehungsweise dieses Signal auslesen.A Elongation of the ferrite term of an antenna due to an elongation of the antenna Component may also detune a resonant frequency of the antenna, which is then passed on as information. A suitably equipped Reader can this information or this Read signal.
Möglich ist es auch, eine Dielektrizitätszahl zu ändern. Durch eine Änderung der Dielektrizitätszahl um die Antenne wird der Antennenschwingkreis aufgrund der parasitären Kapazitäten verstimmt, sodass sich auch in diesem Fall wieder eine Verschiebung der Resonanzfrequenz ergibt.Possible it is also to change a dielectric constant. By changing the relative permittivity by the antenna becomes the antenna resonant circuit due to the parasitic Capacity detuned, so even in this case again results in a shift of the resonant frequency.
Ein weiterer interessanter Aspekt der Erfindung besteht darin, dass eine Zustandsänderung beobachtet werden kann, die herkömmlich als problematisch angesehen wurde, da sie eine Signalübertragung generell beeinträchtigt.One Another interesting aspect of the invention is that a change of state can be observed, which is conventional was considered problematic because it transmits signals generally impaired.
Ist es beispielsweise interessant, die Zustandsveränderung einer Metallfolie in der Nähe der Antenne zu überwachen, beispielsweise das Vorhandensein beziehungsweise den Abrieb oder Zerfall einer solchen Metallfolie in der Übertragungsstrecke zwischen der Antenne und dem Lesegerät, so kann jetzt die Existenz einer solchen Metallfolie von vornherein in dem Soll-Wert der zu überwachenden Signale berücksichtigt werden. Das Lesegerät ist also bei dieser Ausführungsform der Erfindung entsprechend so ausgerüstet, dass es die von der Antenne übermittelten Signale unter Berücksichtigung dieser Metallfolie erwartet. Ist dann diese Metallfolie korrodiert oder durch Abrieb oder in anderer Form nicht mehr oder nicht mehr in der ursprünglichen Form existent, so ändert sich entsprechend das Übertragungsverhalten der Antenne gesehen über die Übertragungsstrecke zum Lesegerät, was dort ebenfalls überwacht werden kann.is it is interesting, for example, the state change to monitor a metal foil near the antenna, for example, the presence or the abrasion or Decay of such a metal foil in the transmission path between the antenna and the reader, so now can the existence such a metal foil from the outset in the desired value of the monitored Signals are taken into account. The reader is So in this embodiment of the invention accordingly equipped so that it transmitted from the antenna Signals expected under consideration of this metal foil. Is then this metal foil corroded or by abrasion or in another form no longer or no longer in the original one Form exists, the transmission behavior changes accordingly the antenna seen over the transmission line to the reader, which is also monitored there can.
Bei wichtigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein zentraler Aspekt jedoch, dass eine Zustandsänderung des Bauwerks dazu führt, dass die Antenne unterbrochen wird oder sich auflöst. Umgekehrt ist es auch möglich, dass ein zuvor vorgesehener Kurzschluss durch eine Zustandsänderung entfernt wird.at important embodiments of the present invention is a key aspect, however, that a state change of the structure causes the antenna to break becomes or dissolves. Conversely, it is also possible that a previously provided short-circuit by a state change Will get removed.
Die Kommunikation des RFID-Chips mit einer äußeren Auswerteeinrichtung kann ermöglicht oder abgeschnitten und dieses als Information verwendet werden.The Communication of the RFID chip with an external one Evaluation device can be enabled or cut and this will be used as information.
Durch den Einsatz von mehreren Transpondern lässt sich die Ausgestaltung für eine Reihe von Anwendungsfällen zusätzlich verbessern.By the use of multiple transponders allows the design in addition to a number of applications improve.
Denkbar ist auch die Kombination von mehreren RFID-Chips. Dadurch wird insbesondere auch eine kombinierte Überwachung größerer Areale beziehungsweise auch größere Raumbereiche innerhalb eines Bauwerks oder Bauteils möglich.Conceivable is also the combination of multiple RFID chips. This will in particular also a combined monitoring of larger Areas or larger areas within a building or component possible.
Insbesondere zur zeitkontinuierlichen Überwachung können auch semiaktive Transponder eingesetzt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen ist auch eine zusätzliche Integration von weiteren Sensoren möglich. Dadurch kann auch eine Überwachung von Umgebungsparametern wie etwa der Temperatur erfolgen, zusätzlich etwa zu der besonders relevanten Überwachung der fortschreitenden Karbonatisierung in einem Bauteil oder Bauwerk. Die Auswahl von passiven oder semiaktiven Systemen wird anhand des Energieverbrauchs und der erwünschten Lesereichweite getroffen.Especially for continuous-time monitoring can also semi-active transponders are used. In certain embodiments also an additional integration of additional sensors possible. This can also be a monitoring of Environmental parameters such as the temperature take place, in addition for example, on the particularly relevant monitoring of progressive carbonation in a component or structure. The selection of passive or semiactive Systems will be based on the energy consumption and the desired Reading range hit.
Mit der Erfindung wird eine Möglichkeit geschaffen in Bauwerken oder Bauteilen, beispielsweise in Trägern von Stahlbetonbauwerken, aber auch in anderen Bauteilen, Risse und Rissfortschritte zu beobachten und zu überwachen. Schwächungen und andere Problemstellungen können auf diese Weise einer kontinuierlichen Beobachtung zugeführt werden. Das Sicherheitsniveau bei beispielsweise Bauwerken wird durch zeitlich diskretes oder auch kontinuierliches Monitoring mittels insbesondere semiaktiver Transponder deutlich erhöht, zumal mit der Erfindung eine kostengünstige Lösung für derartige Überwachungen zur Verfügung steht.With The invention provides a possibility in buildings or components, for example in beams of reinforced concrete structures, but also in other components to observe cracks and crack advances and monitor. Weakenings and other problems In this way, you can continuously observe be supplied. The security level at for example Structures are characterized by time-discrete or continuous Monitoring by means of particular semi-active transponder clearly increased, especially with the invention, a cost-effective Solution for such monitoring for Available.
Als Schlagwort könnte man die Erfindung als Konzept für eine „Antenne als Sensor" bezeichnen. Zusätzliche Sensoren können angeschlossen werden, dies muss jedoch nicht der Fall sein und wird gerade bei kostengünstigen und bevorzugten Ausführungen auch nicht vorgenommen.When Keyword could be the invention as a concept for an "antenna as a sensor" Sensors can be connected, but this must be done not be the case and is currently at low cost and preferred embodiments also not made.
Es wird eine kabellose und berührungsfreie Messung des Karbonatisierungsfortschritts in einem Stahlbetonbauteil möglich. Dies senkrecht zur Karbonatisierungsfront angeordneten Anschlüsse zu den Antennen oder auch die Antennen selbst werden durch eine Korrosion auf Grund des Wegfalls der Passivierung zerstört, was sich leicht auf Grund der Änderung der empfangenen Signale beziehungsweise durch deren Ausbleiben im Lesegerät feststellen und nachvollziehen lässt.It becomes a wireless and non-contact measurement of carbonation progress possible in a reinforced concrete component. This perpendicular to Carbonation front arranged connections to the antennas or even the antennas themselves are corroded by corrosion the elimination of the passivation destroys, which is easy due to the change of the received signals respectively by detecting their absence in the reader and understand leaves.
Die Erfindung kann mit einem Verguss von Transpondern im Baumaterial selbst arbeiten. Die Transponder aus der RFID-Technologie werden zweifach genutzt, einerseits für eine Identifikation und andererseits für das Monitoring.The Invention can with a casting of transponders in the building material work yourself. The transponders from the RFID technology are doubly used, on the one hand for an identification and on the other hand for monitoring.
Semiaktive Systeme können zur zeitkontinuierlichen Überwachung eingesetzt werden. Eine Dokumentation des Lebenszyklus eines Bauteils wird so möglich.semi-active Systems can be used for continuous monitoring be used. A documentation of the life cycle of a component becomes so possible.
Technische Probleme im Umfeld von Baustellen können auf diese Weise leicht gelöst werden. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können hohen mechanischen Anforderungen genügen und signaldämpfende Wirkungen von Baustoffen können durch eine entsprechende Kalibrierung der erwarteten Signale ausgeglichen beziehungsweise berücksichtigt werden.Technical Problems in the environment of construction sites can be this way be easily solved. The invention Devices can meet high mechanical requirements and signal-damping effects of building materials can by a corresponding calibration of the expected signals is compensated or be taken into account.
Im Folgenden werden anhand der Figuren einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:in the The following are some embodiments with reference to the figures the invention described in more detail. Show it:
In
der
Schematisch
ist ferner angedeutet, dass der Zustand dieses Bauteils
Auf
dem Bauteil
Ein
derartiger RFID-Chip der Signalverarbeitungseinrichtung
Auf
dem Bauteil
Ein
Lesegerät
Das
Lesegerät
Denkbar
ist es aber auch, eine Vielzahl derartiger Lesegeräte
Dabei
ist leicht verständlich, dass die RFID-Antenne
In
der
Es
wird ähnlich wie in der
In
der
Man
sieht also, dass die Resonanzfrequenz der Antenne sich verschiebt.
Die Induktivität der Antenne und damit die Resonanzfrequenz ändert
sich mithin durch die Zustandsänderung in dem Bauteil
In
der
Es
kann sich bei der Folie
In
der
- 1010
- Bauteilcomponent
- 1111
- RissCrack
- 2020
- SignalverarbeitungseinrichtungSignal processing device
- 2525
- Foliefoil
- 3030
- SignalabgabeelementSignaling element
- 3131
- Antenneantenna
- 3232
- Anschlussconnection
- 3333
- Ferritkernferrite
- 3838
- Übertragungsstrecketransmission path
- 4040
- Lesegerätreader
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 2007/0085677 A1 [0007] US 2007/0085677 A1 [0007]
- - WO 2006/09485 A2 [0008] - WO 2006/09485 A2 [0008]
- - WO 2006/108725 A1 [0009] WO 2006/108725 A1 [0009]
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WO (1) | WO2009000919A2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009043267A1 (en) | 2009-09-29 | 2011-04-21 | Neumayer Tekfor Holding Gmbh | Screwing unit for screwing wheel of vehicle i.e. lorry, has sensor component arranged relative to nut and arranged in front side of nut, where variable characteristics depends on pre-stress force that is produced by nut |
WO2012139893A1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | Siemens Ag Österreich | Device for detecting relative movements in a vehicle |
US11824333B2 (en) | 2016-12-23 | 2023-11-21 | Igus Gmbh | Systems for monitoring the operation of an energy chain |
DE102022127737A1 (en) | 2022-10-20 | 2024-04-25 | Jochen Kuhn | System and method for structural monitoring of an object |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2011248579A1 (en) * | 2010-04-27 | 2012-11-29 | Calcimedica, Inc. | Compounds that modulate intracellular calcium |
DE102018111998A1 (en) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Mack Rides Gmbh & Co. Kg | Sensors for the early detection of physical changes |
CN112114027B (en) * | 2020-08-24 | 2023-12-22 | 浙江工业大学 | Non-uniform rust nondestructive monitoring sensor for newly cast steel bar concrete structure steel bar |
US11726067B1 (en) * | 2022-03-11 | 2023-08-15 | Logistics and Supply Chain MultiTech R&D Centre Limited | Detection system and a method for detecting structural change with a substrate |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11153568A (en) * | 1997-11-19 | 1999-06-08 | Nippon Boshoku Kogyo Kk | Estimation of corrosion state of steel material in concrete |
US6806808B1 (en) * | 1999-02-26 | 2004-10-19 | Sri International | Wireless event-recording device with identification codes |
US20050248334A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-10 | Dagenais Pete C | System and method for monitoring erosion |
WO2005109670A1 (en) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A radio system for sensing applications |
WO2006009485A1 (en) | 2004-07-02 | 2006-01-26 | Grigoriev Konstantin Anatoliev | Swirling-type furnace |
US20060201241A1 (en) * | 2003-11-05 | 2006-09-14 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Device for fixing a module to the surface of a tire |
WO2006108725A1 (en) | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for monitoring environmental conditions and use of said device |
EP1090379B1 (en) * | 1998-06-23 | 2006-11-15 | Motorola, Inc. | Radio frequency identification tag having a printed antenna and method |
US7180404B2 (en) * | 2004-03-17 | 2007-02-20 | Battelle Energy Alliance, Llc | Wireless sensor systems and methods, and methods of monitoring structures |
US20070085677A1 (en) | 2003-03-31 | 2007-04-19 | Neff Raymond L | Wireless monitoring device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7551058B1 (en) * | 2003-12-10 | 2009-06-23 | Advanced Design Consulting Usa, Inc. | Sensor for monitoring environmental parameters in concrete |
US6973838B2 (en) * | 2004-04-12 | 2005-12-13 | Xenotrancorp. | Non-contacting crack sensor |
US7441463B2 (en) * | 2005-09-23 | 2008-10-28 | University Of Manitoba | Sensing system based on multiple resonant electromagnetic cavities |
US8059008B2 (en) * | 2006-01-26 | 2011-11-15 | National Research Council Of Canada | Surface-mounted crack detection |
-
2007
- 2007-06-27 DE DE102007030195A patent/DE102007030195A1/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-06-27 WO PCT/EP2008/058283 patent/WO2009000919A2/en active Application Filing
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11153568A (en) * | 1997-11-19 | 1999-06-08 | Nippon Boshoku Kogyo Kk | Estimation of corrosion state of steel material in concrete |
EP1090379B1 (en) * | 1998-06-23 | 2006-11-15 | Motorola, Inc. | Radio frequency identification tag having a printed antenna and method |
US6806808B1 (en) * | 1999-02-26 | 2004-10-19 | Sri International | Wireless event-recording device with identification codes |
US20070085677A1 (en) | 2003-03-31 | 2007-04-19 | Neff Raymond L | Wireless monitoring device |
US20060201241A1 (en) * | 2003-11-05 | 2006-09-14 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Device for fixing a module to the surface of a tire |
US7180404B2 (en) * | 2004-03-17 | 2007-02-20 | Battelle Energy Alliance, Llc | Wireless sensor systems and methods, and methods of monitoring structures |
WO2005109670A1 (en) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A radio system for sensing applications |
US20050248334A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-10 | Dagenais Pete C | System and method for monitoring erosion |
WO2006009485A1 (en) | 2004-07-02 | 2006-01-26 | Grigoriev Konstantin Anatoliev | Swirling-type furnace |
WO2006108725A1 (en) | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for monitoring environmental conditions and use of said device |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009043267A1 (en) | 2009-09-29 | 2011-04-21 | Neumayer Tekfor Holding Gmbh | Screwing unit for screwing wheel of vehicle i.e. lorry, has sensor component arranged relative to nut and arranged in front side of nut, where variable characteristics depends on pre-stress force that is produced by nut |
WO2012139893A1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | Siemens Ag Österreich | Device for detecting relative movements in a vehicle |
US9175709B2 (en) | 2011-04-12 | 2015-11-03 | Siemens Ag Oesterreich | Device for detecting relative movements in a vehicle |
RU2591769C2 (en) * | 2011-04-12 | 2016-07-20 | Сименс Аг Эстеррайх | Device for identification of relative movements in vehicle |
US11824333B2 (en) | 2016-12-23 | 2023-11-21 | Igus Gmbh | Systems for monitoring the operation of an energy chain |
DE102022127737A1 (en) | 2022-10-20 | 2024-04-25 | Jochen Kuhn | System and method for structural monitoring of an object |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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WO2009000919A3 (en) | 2009-03-05 |
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