Prodotti · Structural Health Monitoring

Ducto

Structural Health Monitoring applicato alle condotte: deformazione circonferenziale, sollecitazione longitudinale, ovalizzazione e spostamenti angolari, in continuo e in tempo reale, su tubazioni esterne o interrate.

  • Deformazione
  • Temperatura
  • Inclinazione
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Unità di acquisizione Ducto con antenna, applicata a una condotta di grande diametro tramite una striscia sensibile Smart Skin Sensor che ne avvolge la circonferenza; sullo sfondo il banco di prova.

Fino a 3

Sensori di deformazione configurabili per punto di misura

Circonferenziale e longitudinale sempre presenti; ovalizzazione aggiunta su richiesta per condotte interrate

10 %

Campo di misura massimo

Versione termoplastica

6

Materiali di condotta compatibili

Ghisa, ghisa sferoidale, acciaio, calcestruzzo, FRP/PRFV, PVC

Il sistema

Ducto applica la tecnologia Smart Skin Sensor alle condotte, in continuo e in tempo reale, su tubazioni esterne o interrate. Tre sensori di deformazione, un sensore di temperatura e un modulo per il rilevamento delle perdite lavorano insieme in un'unica installazione, restituendo un quadro completo dello stato di salute della condotta. Il sistema è turn key, dal sensore al software, e non richiede manutenzione programmata.

Tre sensori, una geometria

Tre sensori di deformazione lavorano in un'unica geometria a stella: il primo avvolge la circonferenza della condotta e misura la deformazione circonferenziale, il segnale più diretto dello stato di salute della tubazione; il secondo, posizionato sulla parte apicale, rileva per confronto l'ovalizzazione; il terzo, lungo la generatrice superiore, misura la sollecitazione longitudinale. Un sensore di temperatura integrato compensa le misure e segnala eventuali infiltrazioni d'acqua durante alluvioni o piogge intense.

Due versioni, secondo il materiale della condotta

La matrice del sensore, termoindurente o termoplastica, si sceglie in base al materiale della condotta. La termoindurente è indicata per ghisa, acciaio e calcestruzzo; la termoplastica, con campo di misura più ampio, per PVC e FRP/PRFV, materiali che lavorano con deformazioni maggiori.

Rilevamento delle perdite

Un fonometro integrato analizza i segnali acustici della condotta, mettendosi in ascolto durante la notte per individuare rumori con pattern compatibili con una perdita. Algoritmi dedicati, calibrati sul materiale della condotta, permettono di stimare posizione e intensità della perdita fin dal suo insorgere.

01 / Le due versioni del sensore

Stesso sistema, stessa piattaforma: cambia la matrice dello Smart Skin Sensor, e con essa il campo di deformazione misurabile.

Versione termoindurente

3% Campo di misura

Ducto Termoindurente

Comportamento lineare, indicata per condotte rigide che lavorano con deformazioni contenute.

  • Ghisa
  • Ghisa sferoidale
  • Acciaio
  • Calcestruzzo
  • Comportamento lineare verificato in laboratorio nel campo di misura 3%
  • Applicabile su condotte esterne o interrate

Versione termoplastica

10% Campo di misura

Ducto Termoplastico

La versione per deformazioni ampie: indispensabile su materiali elastici come il PVC, ma applicabile a qualsiasi tipo di condotta.

  • Ghisa
  • Ghisa sferoidale
  • Acciaio
  • Calcestruzzo
  • FRP/PRFV
  • PVC
  • Allungamento fino al 10%, necessario per materiali elastici come il PVC
  • Compatibile con tutti i materiali di condotta, rigidi o flessibili

02 / La geometria a tre sensori

I sensori di deformazione circonferenziale (Sensore 1) e di sollecitazione longitudinale (Sensore 3) sono sempre presenti, qualunque sia il tipo di posa. Il sensore di ovalizzazione (Sensore 2) è specifico per le condotte interrate e viene aggiunto su richiesta.

  • Sensore 1

    Deformazione circonferenziale

    Avvolge la circonferenza della condotta

  • Sensore 2

    Ovalizzazione

    In posizione apicale, per confronto con il Sensore 1; aggiunto su richiesta per le condotte interrate

  • Sensore 3

    Sollecitazione longitudinale

    Lungo la generatrice superiore della condotta

03 / Grandezze monitorate

  • Deformazione Tridirezionale: circonferenziale, longitudinale e ovalizzazione
  • Temperatura Compensa le misure e segnala infiltrazioni d'acqua durante eventi meteorici intensi
  • Movimenti angolari Spostamenti e disallineamenti nelle zone di giunzione: segnale precoce di rischio sbicchieramento

04 / Installazione e materiali

  • Ghisa
  • Ghisa sferoidale
  • Acciaio
  • FRP / PRFV
  • PVC
  • Calcestruzzo

05 / Trasmissione dei dati e alimentazione

  1. Sensore → elettronica Cablaggio diretto tra i sensori e l'unità di acquisizione, lungo la condotta.
  2. Elettronica → gateway Due modalità possibili. Via cavo, oppure wireless con pacco batterie maggiorato abbinato a un cavo fessurato posato lungo la condotta, che funge da antenna distribuita e capta il segnale LoRaWAN inoltrandolo al gateway: la soluzione che risolve la trasmissione in ambienti interrati o subacquei.
  3. Gateway → server/cloud I dati sono accessibili online da diversi dispositivi. Il software di gestione include impostazione di avvisi e allarmi.

L'architettura del sistema è aperta e consente una facile integrazione di sensori di terze parti, ad esempio per il monitoraggio della quantità o della qualità dell'acqua.

06 / Specifiche tecniche

Sensore di deformazione

Tipo
Smart Skin Sensor, laminato in materiale composito con fibre e nanotubi di carbonio
Misura
Tridirezionale: deformazione circonferenziale, ovalizzazione, sollecitazione longitudinale
Caratteristiche
Sottile, resistente agli urti, impermeabile, applicabile su quasi qualsiasi substrato
Campo di misura
3% (versione termoindurente: ghisa, acciaio, calcestruzzo) o 10% (versione termoplastica: PVC, FRP/PRFV)

Elettronica e trasmissione

Trasmissione
LoRaWAN (transceiver Semtech SX1276)NB-IoTWirelessBLERS485
Ingressi sensori di terze parti
3 ingressi analogici1 bus 1-Wire1 RS485

Rilevamento perdite

Principio
Fonometro integrato, analisi dei segnali acustici
Algoritmi
Dedicati per materiale della condotta (ghisa, FRP, acciaio, ecc.)
Output
Posizione e intensità della perdita fin dall'insorgenza

07 / Applicazioni tipiche

  • Condutture d'acqua interrate e fuori terra
  • Condotte forzate idroelettriche
  • Pipeline Oil & Gas
  • Reti di adduzione e distribuzione idrica

A chi si rivolge

  • Gestori del servizio idrico
  • Operatori di impianti idroelettrici
  • Operatori Oil & Gas
  • Società di ingegneria e diagnostica

Brevetti Tecnologia proprietaria e pluribrevettata, il dettaglio dei titoli è disponibile su richiesta

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