PCB 传感器应用在混凝土桩式挡土墙的地震监测

建筑设计中，受结构动态响应测量需求的驱动，业界设计和建立了各种类型的监测计划。

在意大利莫里塞大学（University of Molise）的Campobasso校区，一栋名为“Casa dello Studente”的学生公寓的建造过程中，就安装了一套地震监测系统。设计和安装这套监测系统的主要原因是，出于加深对岩土结构抗震性能了解的需要。

挡土墙中的监测系统包括6 个加速度计模块及倾角计，这些加速度计模块将嵌入到挡土墙的两个相邻的混凝土桩中。加速度计模块的安装位置，应尽可能远离结构在施工和使用阶段的计算旋转中心。

特别设计的加速度传感器模块

将加速度计模块嵌入到钢筋混凝土桩中面临着一系列的问题，如撞击、灌注压力、湿度等，因而对传感器提出了特殊的要求。在University of Molise 和PCB 压电公司技术人员的共同努力下，最终成功研制出了一种新型的、能够浸入灌注混凝土中并正常工作的双轴加速度计模块。

每个加速度计模块包括两个高灵敏度的压电地震加速度计，以正交方向排列，测量垂直和水平两个方向上的加速度。外壳为不锈钢，能够防水并承受混凝土的灌注压力。在壳体内填充有环氧树脂。环氧树脂的作用有多种，包括把两个传感器隔离、保证外壳具有必要的刚度免遭损坏、防水等。

加速度计的主要参数有：灵敏度为10 V/g,带宽为0.15 Hz～1 kHz，分辨率为8 μg rms，满量程为0.5 g。这样的性能参数既能保证其满足正常条件下的测量要求，同时也能够在极限地震应力下进行测量。加速度计的冲击限值为5000 g。为保证传感器安装后能够正常工作，设置高冲击限值是非常有必要的，因为一旦安装完毕，就不能够进行维修了。

每根混凝土桩嵌入3 个加速度计模块。为了避免结构的整体性能出现奇异点，保证植入的加速度计模块不会显著改变混凝土桩的强度和刚度特性，工程师进行了特别评估，专门设计了辅助钢筋笼与原有的钢筋相连，并且也方便传感器的安装。

用于安装加速度计的辅助钢筋笼

连接到辅助钢筋的加速度计模块

该套监测系统的配置，特别是传感器的布置和数据自动采集和处理程序的实现，使得其成为智能建筑的一个范例，也是目前为数不多的岩土结构全面监测项目的实例之一。

关于PCB

PCB Piezotronics,Inc.成立于1967 年，总部位于美国纽约州的布法罗市，目前已进入中国20 余年。2013 年在北京成立了其在华的子公司——PCB 压电传感器技术（北京）有限公司，另外在数个城市有销售和技术支持人员提供就近服务。

PCB®公司专业致力于压电测量技术的研究、开发和产品制造，是研究、开发和制造冲击、振动、力、压力、应变、扭矩、声学传感器及测量仪器的高科技公司。产品广泛应用于航空、航天、船舶、石化、水力、电力、轻工、交通和车辆等领域，在世界上享有盛誉。除了通用产品外，PCB®也可以按用户的要求制造定制产品以满足不同应用和客户群的需要。PCB®的服务理念就是：100%让客户满意！