Bir izleme sistemi, ancak algılayabildiği kadar iyidir. Bir yapıyı donatmanın sanatı, doğru sensör birleşimini seçmektir — her biri kendi güçlü yönleri, kör noktaları ve maliyetiyle farklı bir fiziksel büyüklüğü ölçer. Tek bir cihaz her şeyi göremez, bu yüzden SHM neredeyse her zaman aileleri harmanlar.
Başlıca algılama aileleri
Genel olarak SHM sensörleri, ölçtükleri şeye göre tanımlanan birkaç gruba ayrılır: hareket, deformasyon, gerilme dalgaları, konum ve tüm-alan görüntü.
Hareket: ivmeölçerler
İvmeölçerler bir yapının nasıl titreştiğini ölçer. Dinamik tepki — doğal frekanslar, sönüm, mod şekilleri — global rijitlik hakkında bilgi açısından zengin olduğundan, titreşim tabanlı SHM'nin beygiridir. Modern MEMS ivmeölçerler yoğun ağlara yerleştirilemeyecek kadar ucuz, küçük ve düşük güçlüdür; çok yüksek bant genişliği veya hassasiyet gerektiğinde piezoelektrik cihazlar tercih edilmeyi sürdürür.
Deformasyon: gerinim ve fiber optik
İvmeölçerler tüm yapının hareketini görürken, gerinim sensörleri belirli bir noktadaki yerel deformasyonu görür. Folyo ve titreşimli tel ölçerler, bilinen kritik detaylarda — tam da yorulma çatlaklarının başlama eğiliminde olduğu yerlerde — kalibre edilmiş, doğrudan bir gerilme ölçümü verir.
Fiber optik algılama bu fikri çarpıcı biçimde genişletir. Tek bir optik fiber, yüzlerce fiber Bragg ızgarasını (FBG) barındırabilir ya da tüm uzunluğu boyunca sürekli bir dağıtık sensör gibi çalışabilir. Sinyal ışık olduğundan elektromanyetik girişime bağışıktır ve boru hatları, tüneller ve barajlar gibi uzun, gömülü veya ulaşılması zor varlıklar için çok uygundur.
Gerilme dalgaları: akustik emisyon
Bir çatlak büyüdüğünde bir miktar elastik enerji salar. Akustik emisyon (AE) sensörleri bu geçici gerilme dalgalarını dinler ve böylece AE, hasarı sonradan çıkarsamak yerine <em>oluşurken</em> saptayan ender tekniklerden biri olur. Bir sensör dizisiyle bir olayın kaynağı üçgenlenebilir — çelikte ve basınçlı kaplarda aktif çatlamayı yakalamak için değerlidir.
Konum ve görüntü: GNSS ve görü
Bazı hareketler ivmeölçerler için fazla yavaş ve fazla büyüktür. Uydu konumlaması (GNSS), yüksek binaların ve uzun açıklıklı köprülerin yavaş ötelenmesini, oturmasını ve termal salınımını uzun bazlarda çözer. Görü tabanlı algılama ise sıradan kameralardan tüm-alan yer değiştirmesini ve çatlak haritalarını elde eder — temassız, sonradan eklenebilir ve bilgisayarla görü geliştikçe giderek güçlenen bir yöntem.
Olgun bir kurulum; global dinamik için ivmeölçerleri, dağıtık gerinim için FBG'leri, yorulmaya yatkın birleşimler çevresinde AE'yi ve yavaş ötelenme için GNSS'i birleştirebilir — her biri diğerlerinin kör noktalarını kapatır.
İyi seçmek
Sensör seçimi bir kontrol listesi değil, bir mühendislik yargısıdır. Gerçekten endişe duyduğunuz hasar modlarından başlar, ardından bu hasarların hangi büyüklükleri, ne hızla ve hangi alanda etkilediğini sorar — ve bunu çevre, güç, veri bant genişliği ve bütçeyle dengeler. En iyi sistem nadiren en çok sensöre sahip olandır; sensörleri doğru sorulara yöneltilmiş olandır.