Loadcell - Dữ liệu bất thường và giải pháp xử lý
LOADCELL - DỮ LIỆU BẤT THƯỜNG VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ
Dữ liệu từ Loadcell là một trong những đề tài được thắc mắc và gây tranh cãi trong các loại thiết bị quan trắc địa kỹ thuật và sự khác biệt thường được đổ lỗi do hiệu suất của Loadcell gây ra.
Rất ít khi lỗi gây ra do bản thân Loadcell mà thường phát sinh do các vấn đề về hệ thống bao gồm cách lắp đặt hay ảnh hưởng của tác nhân bên ngoài. Cần hiểu rõ rằng độ chính xác của phép đo chủ yếu được kiểm soát bởi thiết kế của các thiết bị lắp đặt hay chất lượng trong quá trình lắp đặt, hiệu suất lắp đặt thiết bị liên quan đến trục, độ lệch tâm, ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường tại vị trí đo.
Các kỹ sư thường mong muốn tải trọng từ kích dùng để căng neo sẽ giống chính xác với số đo của Loadcell sau khi kích lên tải. Tuy nhiên điều này là không thể do độ chùng của hệ thống gây ra và thực tế là không thể nào khóa hoàn toàn 100% tải trọng từ kích.
Trường hợp dưới đây sẽ nêu rõ về trường hợp này. Mặc dù Loadcell đã được kiểm định tại phòng thí nghiệm vật lý quốc gia London. Nhưng các Loadcell lại được xác định là bị lỗi do dữ liệu thu được từ Loadcell khác nhau đáng kể so vơi số liệu kích tại thời điểm căng. Sau khi trực tiếp tới hiện trường thì một điều rõ ràng rằng là tải trọng không được khóa chặt và được tiến hành thủ công dẫn đến việc giữ tải rõ ràng là không hiệu quả.
Thiết kế của đai ốc và tấm phân phối tải trọng cũng có dung sai khác nhau, tất cả những điều này làm tăng sai số của hệ thống. Ngoài ra các khe hở giữa tấm chịu lực chính và tấm phân phối tải còn có thể nhìn thấy rõ ràng cho thấy rằng tải trọng chưa được khóa hoàn toàn hoặc có độ đàn hồi đáng kể trong hệ thống.
Để chứng minh hiệu suất của Loadcell, thì Loadcell được lắp đặt đồng trục với kích và neo, tải trọng tương ứng trên kích và Loadcell chứng tỏ vấn đề không phải ở Loadcell mà là do hệ thống khóa và giữ tải không tốt. Loadcell phản ánh tải trọng mà nó đang chịu tác động chứ không phải là tải trọng ‘’mong muốn’’.
1.Để chứng minh Loadcell hoạt động chính xác tiến hành lắp đặt Loadcell cùng với kích
2.Thiết kế bộ gá không hợp lý dẫn đến mất tải khi dừng kích
3.Dung sai của đai ốc và tấm phân bố lực khác nhau dẫn đến mất tải
4.Giữ tải thủ công bằng cờ lê dẫn đến không khóa chặt tải hoàn toàn
5.Sự mất tải là điều hiển nhiên với việc xuất hiện các khoảng trống sau khi căng neo
DỮ LIỆU KHÔNG ĐỒNG BỘ
Số đọc từ kích và Loadcell được lấy tại hai thời điểm khác nhau. Sử dụng kích để căng cáp, đặt các tấm nêm vào để khóa tải.
Cáp được căng bằng kích, sau đó thay thể các chốt khóa bằng các neo rời để chịu lực. Tải thời điểm này tải trọng trên Loadcell không giống với tải trong trên kích trước khi thay thế.
Lưu ý:
Tải trọng do kích sẽ giảm bớt trong quá trình khóa tải. Điều này là do mô đun đàn hồi của neo và tất cả các tác động khác từ hệ thống gây ra ứng suất đàn hồi, đó là do quá trình giải phóng năng lượng dữ trữ trong hệ thống truyền đến neo cũng đồng thời truyền qua Loadcell gây ra hiện tượng sai khác số liệu này.
Đây không phải vấn đề do lắp đặt Loadcell, chỉ là một phần trong quá trình căng bị bỏ qua do thiếu kiến thức.
Trong trường hợp tải trọng được tác động quá nhanh, cần có thời gian để tải trọng phân bố dọc theo toàn bộ neo.
Giả pháp:
Nên tiến hành kiểm tra nâng hạ để kiểm tra số đo của Loadcell so với kích để xác định bất kỳ sự thoát lực nào khi truyền tải.
KHÔNG ĐỒNG BỘ GIỮA KÍCH VÀ LOADCELL
Lưu ý:
Điều này dẫn đễn việc đo tải không chính xác do tải lệch tâm gây ra, nhiều khả năng gây ra mô-men uống trong hệ thống gây ra ma sát. Điều này có thể dẫn tới việc vượt quá tải trọng cho phép của kích. Thật không may là điều này thường được hiểu sai là do Loadcell.
Gây ra lực uốn trên tấm phân bố lực gây ra hiện tượng số liệu đo được có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn so với lực thực tế phụ thuộc vào tỷ lệ Loadcell và Kích.
Giải pháp:
Loadcell được hiểu chuẩn tại nhà máy trước khi mang ra công trường. Kích sau khi hiệu chuẩn được dùng để lắp đặt cho nhiều neo, vì vậy nên chứng chỉ kiểm định của Loadcell sẽ được cập nhật chính xác hơn so với kích.
Lựa chọn kích thước Loadcell và kích phù hợp. Thông thường không dễ dàng để đạt được. Giải pháp phù hợp hơn đó là sử dụng tấm phân bố lực đủ chiều dày để dàn đều lực nhất có thể (tải trọng phân bố đều).
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
Sự thay đổi nhiệt độ môi trường sẽ gây ra ảnh hưởng tới số đọc của Loadcell.
Lưu ý:
Ảnh hưởng của nhiệt rất khó để xác định khi nó không chỉ ảnh hưởng tới Loadcell mà còn ảnh hưởng tới các kết cấu thành phần xung quanh Loadcell như là gạch, bê tông, kết cấu thép ..vv..
Giải pháp:
Để có thể nắm được tác động của thay đổi nhiệt độ chúng ta cần ghi đồng thời số liệu Loadcell cùng với nhiệt độ môi trường và nhiệt độ bản thân trong Loadcell.
Đồng thời có thể kết hợp thêm đo cùng một thời gian trong ngày cho tất cả các chu kỳ đo tốt nhất là vào sáng sớm trước khi có nắng.
BẢNG DANH SÁCH KIỂM TRA DỮ LIỆU BẤT THƯỜNG |
Vấn đề |
Giải pháp |
Dữ liệu không giống nhau với các thiết bị đọc khác nhau? |
Kiểm tra lại có thể máy đọc đang ở trạng thái pin yếu |
Dữ liệu đo vượt quá khoảng đo của Loadcell? |
Kiểm tra lại tải trọng dự kiến và tải trọng Loadcell là phù hợp |
Có các nguồn gây nhiễu điện từ như máy nổ? |
Loại bỏ các nguồn gây nhiễu |
Có bị ảnh hưởng nhiều do nhiệt độ? |
Cách nhiệt để giảm thiểu ảnh hưởng |
Với Loadcell dây rung – có chọn đúng khoảng tần số đo chưa? |
Kiểm tra lại khoảng tần số đo trên máy đọc cầm tay hay Datalogger |
Loadcell dạng điện trở - có xảy ra hiện tượng chạm mạch? |
Kiểm tra lại lớp cách điện giữa thân Loadcell và dây tín hiệu. Số đo phải >500 MΩ |
Loadcell dạng thủy lực (áp kế) – kiểm tra xem có hư hại gì không? |
Kiểm tra kim đồng hồ khi tải bằng 0, kiểm tra rò rỉ |