Ciągły, automatyczny pomiar zmian wychyleń statycznych i dynamicznych oraz mierzalna zmiana podstawowych parametrów drgań swobodnych tłumionych budynku - okresu drgań własnych T i dekrementu tłumienia  mogą być podstawą dla oceny stanu konstrukcji. Bezpośrednią i optymalną ocenę rzeczywistych, a nie obliczeniowych wartości tych parametrów, można przeprowadzić dzięki zastosowaniu technik pomiarowych z wykorzystaniem laserowych czujników wychyleń i drgań, laserowych aliniometrów, czujników przemieszczeń i deformacji, z cyfrowym zapisem, transmisją, archiwizacją i analizą danych pomiarowych. W szczególnych przypadkach stan konstrukcji jest analizowany z zastosowaniem skaningowego wibrometru laserowego. Przedstawiono wybrane przykłady badań (w tym monitoringu automatycznego) różnych obiektów.

1 Stosowanie laserowych czujników drgań i wychyleń w monitoringu ciągłym

Sposób ciągłego pomiaru wychyleń budynków jest ściśle związany z budową i zasadą działania laserowego czujnika drgań i wychyleń, który jest opatentowanym rozwiązaniem Głównego Instytutu Górnictwa. Czujnik ten nagrodzony został m.in. złotym medalem na 53 Targach Wynalazczości, Badań Naukowych i Nowych Technik Brussels EUREKA’2004.

Laserowy czujnik drgań i wychyleń budowli pozwala na dokładny i ciągły pomiar wielkości wychyleń obiektu, zapewniając automatyzację pomiarów geodezyjnych. Wynik w formie graficznego wydruku komputerowego (lub zapisu na taśmie rejestratora) daje pełny obraz zmian zarówno co do wartości wychyleń (w mm wychylenia na każdy metr wysokości [mm/m]) ich kierunków (np. względem stron świata) jak i czasu w którym wystąpiły. Zasada pomiaru oparta jest na rejestrowaniu odchylenia wiązki laserowej od jej wyjściowego - pionowego położenia zerowego- po przejściu przez klin cieczowy [3], [6].

Poziom cieczy jest bezwzględnym pomiarowym układem odniesienia. Na fotodetektorze, w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach, jest dokonywany bezpośrednio pomiar przemieszczenia plamki świetlnej. Wartość przemieszczenia plamki jest funkcją kąta tworzonego przez ciecz, współczynnika załamania światła w cieczy i w szklanej płytce płasko równoległej. Kąt pomiędzy normalną do powierzchni cieczy, a osią czujnika, jest kątem wychylenia czujnika i obiektu, na którym jest on zainstalowany. Sygnał z każdej części krzemowego fotodetektora jest funkcją oświetlonej powierzchni. Wzmocniony wprowadzany jest przy pomocy karty A/D do komputera, gdzie następuje programowa analiza i rejestracja sygnału.