Til hovedinnhold
Norsk English

Redder store bygg med ørliten sensor

Det er ikke ofte det går så galt at en vindmølle faller ned, men nye sensorer kan finne feilene og gjøre at det skjer enda sjeldnere. – De fleste store problemer har vært små en gang, sier SINTEF-forsker Guido Sordo.
Det er ikke ofte det går så galt at en vindmølle faller ned, men nye sensorer kan finne feilene og gjøre at det skjer enda sjeldnere. – De fleste store problemer har vært små en gang, sier SINTEF-forsker Guido Sordo.
Skip, broer og vindmøller kan sikres med sensorer som bare er noen millimeter store. Prinsippet bak teknologien har forskerne lånt fra en vibrerende gitarstreng.

Guido Sordo sammenligner den med en gitarstreng. Men der strengen skal vibrere i en bestemt frekvens for å lage akkurat riktig tone, vibrerer sensoren forskjellig alt etter hva som skjer der den er festet. De endringene kan varsle om noe er galt.

På den måten går det an å oppdage overbelastning, materialfeil og behov for vedlikehold – før det skjer store feil.

Sordo er forsker ved SINTEF Digital. Der arbeider han med helt nye typer sensorer som kan beskytte de riktig store konstruksjonene og byggverkene våre.

For eksempel kunne Badderen bro i Nord-Troms fått viktig hjelp av nettopp en slik sensor: Da broen sviktet i fjor sommer måtte trafikken dirigeres 600 kilometer i omvei. Slike kollapser koster med andre ord tid og penger. Badderen bru på E6 i Nord-Troms

Dette er Badderen bru på E6 i Nord-Troms, som ble skadet i fjor. Foto: Frode Lyng Hansen, Statens vegvesen

Sikrer vedlikehold – i helt riktig tid

– En struktur kan svikte, og det blir ekstremt dyrt. Derfor er det viktig å ha strukturell overvåkning. Det vil si at vi fester sensorer på en struktur – en bro, et mekanisk element eller et skip, for eksempel. Så følger sensoren med på hvordan strukturen oppfører seg, forklarer forskeren.

Det skjer veldig sjelden at det går helt galt. Du ser ikke mange vindmølletårn eller broer som brekker og faller ned.

– Først og fremst er sensorene der for å optimalisere vedlikeholdet og for å redusere utgiftene til vedlikehold. Du oppdager tidlig når det er et problem, og det blir mye enklere å forutsi hva som må gjøres og når det er nødvendig å gjøre det, sier Sordo.

Da blir det mulig å gjøre det som kalles «prediktivt vedlikehold». Det vil si at du vedlikeholder når det er behov.

  De fleste store problemer har vært små en gang.

Slett ingen dyr teknologi

Det finnes en lang rekke forskjellige sensorer som kan settes på en bygning eller en struktur og passe på.

– Det er mange sensorer på markedet som er billige, men lav pris går på bekostning av nøyaktighet og stabilitet over tid. Så er det noen som har veldig høy ytelse, men som er ekstremt kompliserte og dyre å fremstille. Ideen vår er å utvikle en sensor som kan sammenlignes med de beste, men til en mye lavere pris, sier han.

– Vi har fokusert på mekanisk belastning, sier Guido Sordo. Når det blir små bevegelser i strukturen, vibrerer sensoren annerledes og viser hva som er på vei til å skje.

Bruker vakuum for å sikre nøyaktigheten

Selve sensoren er bitte liten. Strengen er en millimeter lang. Det kalles MEMS-teknologi. MEMS er en forkortelse for «mikroelektromekaniske systemer».

I dette tilfellet er systemet så «mikro» at hele sensoren måler to ganger tre millimeter. Tykkelsen skal ned på en kvart millimeter.

– Hittil har det vært større sensorer på markedet med slike svingende strenger, eller filamenter. Vi har brukt teknologien som vi har utviklet i SINTEF til å krympe dimensjonene og forbedre ytelsen. Når vi pakker den i vakuum, blir den stabil, nøyaktig og trenger lite energi, fastslår forskeren.

Fra forskning til produkt

At sensoren virker, fikk han bevist i fjor, et år etter at han dro i gang prosjektet. Ennå står det igjen mye testing og utvikling før den kan selges til alle som vil ha den.

Nå skal forskerne prøve ut sensoren i tøffere omgivelser utenfor laboratoriet, gjerne i maritime miljøer.

SINTEF-forskeren er i ferd med å få finansiering og få med seg flere kolleger. Sordo presenterte arbeidet på den norske sensorkonferansen The Sensor Decade og så at interessen var stor for sensoren og målingene den kan gjøre.

– Konferansen bygger bro mellom forskningen og næringslivet. I øyeblikket arbeider vi med dette alene, men vi ønsker å få med oss partnere etter hvert, forteller han.

Kontaktperson