METROLOGIA ÓPTICA APLICADA À OBSERVAÇÃO DIMENSIONAL TERRESTRE DE INFRA-ESTRUTURAS EM REGIME DINÂMICO

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Metrologia óptica aplicada à observação dimensional terrestre de infraestrutura em regime dinâmico

Publication . Martins, Luis; Rebordão, José M., 1956-; Ribeiro, Álvaro Silva, 1967-

A observação dimensional terrestre de infraestruturas constitui uma atividade relevante para a deteção atempada de danos e garantia de segurança. Neste âmbito, a medição pontual ou permanente do deslocamento dinâmico de uma grande obra contribui para a melhoria do conhecimento da sua condição estrutural, constituindo um significativo desafio instrumental no que respeita às distâncias de observação envolvidas e à agressividade ambiental associada à realização de medições em campo. No conjunto de soluções de medição emergentes que procuram dar uma resposta satisfatória a esta necessidade no contexto da Engenharia Civil, a presente tese apresenta o estudo metrológico de método óptico para a medição dimensional terrestre de infraestruturas dinâmicas. Pelo impacto que possuem no processo de medição desenvolvido, são discutidos os aspetos de aquisição e processamento de imagem dos alvos e a influência do meio de propagação, nomeadamente, através dos fenómenos atmosféricos de atenuação, refração e turbulência. São igualmente descritos os métodos de caraterização metrológica do sistema de medição nas vertentes dimensional e geométrica dos seus principais elementos constituintes: câmara digital e referencial de medição composto por alvos ativos com LEDs. É também apresentado o método de calibração proposto para o estabelecimento de rastreabilidade do sistema de medição, sendo descrito o protótipo experimental de padrão de referência desenvolvido para esse efeito. As metodologias desenvolvidas foram concretizadas experimentalmente numa ponte suspensa de elevada dimensão – a Ponte 25 de Abril – tendo-se assegurado a medição de deslocamento do seu ½ vão principal em diferentes situações operacionais. A discussão de resultados abrange, igualmente, a parametrização intrínseca da câmara com elevada distância focal utilizada, a correção do efeito sistemático de refração vertical, a quantificação do efeito aleatório de feixe errante, os desvios de calibração e respetivas incertezas de medição por aplicação do Método de Monte Carlo em processo de otimização não-linear multivariável.

2015Doctoral thesis

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