Batterijloze waterleksensor houdt brug zeven maanden in de gaten

Een waterleksensor die zijn eigen energie opwekt zodra hij met water in aanraking komt, heeft zeven maanden lang een praktijkproef op een Japanse brug doorstaan. Ablic testte de sensor samen met Nexco Engineering Chugoku en BBM in een circa 38 jaar oude brug. De proef wijst erop dat de batterijloze sensor geschikt is voor vroegtijdige detectie van lekkages op plaatsen waar een voedingsaansluiting ontbreekt.

De sensor maakt gebruik van Clean-Boost, een technologie die elektrische energie opwekt wanneer de sensor met water in contact komt. Daardoor is voor de sensor zelf geen batterij of externe voeding nodig. De verzamelde energie kan vervolgens worden gebruikt om een draadloos signaal te versturen.

De praktijkproef richtte zich op drainageleidingen in een zogenoemde PC-boxliggerbrug, een voorgespannen betonnen brugconstructie. De binnenzijde van zo’n constructie is krap, donker en lastig toegankelijk. Lekkages bij verbindingen van drainageleidingen kunnen daar leiden tot aantasting van het beton en corrosie van de wapening.

Vroeg signaleren

Het doel van de proef was om lekkages vroeg te signaleren, voordat grotere schade ontstaat. Tegelijkertijd wilden de betrokken partijen een eenvoudige manier vinden om bestaande reparaties te monitoren.

Daarvoor werd de batterijloze waterleksensor gecombineerd met een eenvoudige afdichtingsmethode met zelfvulkaniserende siliconentape. Het systeem werd gedurende ongeveer zeven maanden gevolgd, van mei 2025 tot januari 2026. In die periode kreeg de sensor te maken met verschillende weersomstandigheden, waaronder het regenseizoen, tyfonen en temperaturen onder het vriespunt. Volgens de betrokken partijen bleef de waterdichtheid behouden en kon de sensor lekkages op afstand detecteren.

Een belangrijk praktisch probleem bleek niet de sensor zelf te zijn, maar de ontvanger. Hoewel de sensor geen batterij nodig heeft, moet de ontvanger wel van energie worden voorzien om de signalen op te pikken.

Ablic koos daarom voor een zogenaamde intermittent drive-methode. De ontvanger wordt niet continu ingeschakeld, maar slechts op vooraf bepaalde momenten. Uit verschillende tests kwam een bedrijfspatroon van vijf minuten, twee keer per dag naar voren. Daarmee kon volgens het bedrijf aan de eisen voor monitoring worden voldaan terwijl het energieverbruik van de ontvanger laag bleef.

Drie jaar op een batterij

De communicatie bleek ook in de betonnen boxligger voldoende stabiel. Op basis van de proef berekende Ablic dat de ontvanger ongeveer drie jaar kan functioneren op een standaardbatterij. Daarmee ontstaat een systeem waarbij niet de batterijloze sensor, maar alleen de ontvanger periodiek van energie hoeft te worden voorzien. Inspecteurs hoeven daardoor niet voortdurend sensoren in moeilijk bereikbare delen van een brug te controleren of batterijen te vervangen.

Ablic wil de gebruiksduur van de ontvanger verder verlengen. Het bedrijf mikt op vijf jaar, waarmee de levensduur moet aansluiten bij gebruikelijke intervallen voor periodieke inspecties. Ook wil het de technologie op meerdere bruggen testen en uitbreiden naar andere toepassingen, zoals gebouwen, fabrieken en industriële installaties.