Vzdálené monitorování AE – prostředek včasného varování před kolapsem konstrukce

Monitorování akustické emise (AE) jako součást SHM systému namáhané konstrukce umožňuje detekci výskytu rozvíjejících se defektů a jejich dostatečně přesnou lokalizaci přímo v reálném čase. Včasné varování na základě analýzy emisní aktivity a hodnocení jejích zdrojů může často zabránit havárii sledované konstrukce ať již v důsledku náhlého lomu či plastického kolapsu některé důležité součásti. V příspěvku jsou diskutovány dva modelové případy dokládající význam a praktické možnosti včasného varování před blížícím se kolapsem na základě AE. V prvním případě byla cyklicky namáhaná, 9 snímači AE osazená část nosné pásnice křídla letounu, s umělou zárodečnou trhlinou pod jedním nýtem. Snímače byly připojeny k analyzátoru AE DAKEL-XEDO. Při monitorování AE ze vzdálenosti 200 km od místa zkoušky, realizovaném prostřednictvím internetového propojení s řídícím počítačem analyzátoru, byla algoritmem neuronových sítí na vzdáleném počítači lokalizována další kritická vada, odlišná od původní trhliny. Tato skrytá trhlina byla na základě varování opticky odhalena až více než týden (cca 180000 cyklů) poté, co byl její růst signalizován AE. Únavová zkouška byla v důsledku této neočekávané závady přerušena a testovaný díl musel být opraven. Vzdálené monitorování a lokalizace zdroje AE při vzniku a růstu nové trhliny se uskutečnily pomocí internetové služby "LogMeIn", která umožňuje snadný a bezpečný vzdálený přístup k počítači prostřednictvím webového prohlížeče odkudkoli. Bezpečnost přenášených údajů zajišťuje 256-bitové SSL šifrování, podpora RSA SecurID a duální ověření uživatele. Reakce analyzátoru AE na vzdálené řízení je při přenosové rychlosti 100 Mbit/s prakticky okamžitá a ukázalo se, že při propojení více analyzátorů AE lokální sítí, lze prostřednictvím vzdálené obsluhy vyhodnocovat kritičnost emisních zdrojů při několika současně probíhajících testech různých konstrukčních dílů najednou. Podobné zkušenosti byly získány i ve druhém případě, při zatěžovací zkoušce modelového střešního nosníku, osazeného 6 snímači AE. Při konstantní rychlosti nárůstu zátěžné síly (simulace padajícího sněhu na střešní konstrukci budovy) upozornil prudký nárůst emisní aktivity na blížící se nebezpečí plastického kolapsu a zastavil zkoušku s dostatečně velkým předstihem před další etapou zatěžování, končicí náhlou celkovou ztrátou stability modelové střešní konstrukce. Výsledky obou diskutovaných zkoušek ilustrují význam kontinuálního monitorování AE jako součást SHM systémů.

Klíčová slova: SHM, NDT, akustická emise, vzdálené monitorování prostřednictvím internetu, lokalizace defektů.