5.Reducción de datos

5.1Cálculo del desplazamiento

Las unidades básicas que utiliza geokon para las mediciones y reducciones de datos de medidores de grietas de cuerda vibrante son dígitos. El cálculo de dígitos se basa en la siguiente ecuación:

      

 Ecuación 1: Cálculo de dígitos

Para convertir dígitos en desplazamiento, aplica la siguiente ecuación:  

D_{no corregido} = (R₁ – R₀) x G x F

 Ecuación 2: Cálculo del desplazamiento

Donde:

R₁ es la lectura actual.

R₀ es la lectura inicial, usualmente obtenida durante la instalación.

G es el factor de medición, usualmente milímetros o pulgadas por dígito (vea la figura siguiente).

F es un factor opcional de unidades de ingeniería (vea la tabla siguiente).

Tabla 4: Multiplicadores para la conversión de unidades de ingeniería

Por ejemplo, la lectura inicial R₀ durante la instalación de un medidor de grietas es de 2500 dígitos. La lectura actual, R₁, es de 6000. El factor de medición es de 0.006223 mm/dígito. El cambio en el desplazamiento es:

D_{no corregido} = (6000 – 2500) x 0.006223 x +21.78

 Ecuación 3: Cambio en el desplazamiento

Tenga en cuenta que un incremento en las lecturas (dígitos) indican un incremento en la extensión.

Para usar los factores de medición polinómicos que se muestran en la hoja de calibración, use el valor de R₀ y los factores de medición A y B con D en cero para calcular el nuevo valor de C. Luego sustituya el nuevo valor de R₁ y use A, B, y el nuevo valor de C para calcular el desplazamiento D.

13:    

Figura 13: Hoja de calibración normal del medidor de grietas

5.2Corrección de la temperatura

Los transductores de desplazamiento de cuerda vibrante de geokontienen un coeficiente de expansión térmica bajo. Una corrección no será necesaria en la mayoría de los casos. Sin embargo, para alcanzar la máxima precisión, existen correcciones que puede aplicar.

Use la siguiente ecuación para determinar la corrección térmica del instrumento:

D_corregido = G(R₁ – R₀) +K(T₁ – T₀) 

 Ecuación 4: Cálculo del desplazamiento con corrección térmica

Donde:

R₁ es la lectura actual

R₀ es la lectura inicial

G es el factor de medición lineal

T₁ es la temperatura actual

T₀ es la temperatura inicial

K es el coeficiente térmico (vea la Ecuación 5)

 

Las pruebas han determinado que el coeficiente térmico, K, cambia con la posición del eje del transductor. El primer paso en el proceso de corrección de la temperatura es determinar el coeficiente térmico adecuado con base en la siguiente ecuación:

K = ((R₁ x M) + B) x G

 Ecuación 5: Cálculo del coeficiente térmico

Donde:

R₁ es la lectura actual

M es el multiplicador, de la Tabla 5

B es la constante, de la Tabla 5

G es el factor de medición lineal de la hoja de calibración proporcionada.

Tabla 5: Constantes del cálculo del coeficiente térmico

Considere el ejemplo siguiente usando un medidor de grietas modelo 4420-200 mm:

R₀ = 4773 dígitos

R₁ = 4589 dígitos

T₀ = 20.3 ºC

T₁ = 32.9 ºC

G = 0.04730 mm/dígito

K = (((4589 x 0.000396) – 0.4428) x 0.04730) = 0.065011

D_corregido = ((R₁ – R₀) x G) + ((T₁ – T₀) x K)

D_corregido = ((4589 –4773) x 0.04730 + ((32.9 – 20.3) x 0.065011)

D_corregido = (–184 x 0.04730) + 0.819

D_corregido = –8.7032 + 0.819

D_corregido = –7.8842 mm

 

También debería considerarse el coeficiente de temperatura de la masa o parte a la que se fije el medidor de grietas. Use el coeficiente de temperatura de la masa o parte, combinado con los cambios en la temperatura de las lecturas inicial a actual para determinar los efectos térmicos de la masa o parte.

5.3Factores ambientales

Debido a que el propósito de usar un medidor de grietas es monitorear las condiciones de la obra, siempre deberían observarse y registrarse los factores que podrían afectar estas condiciones. Algunos efectos aparentemente menores pueden tener una gran influencia en el comportamiento de la estructura objeto del monitoreo y podrían ser indicaciones tempranas de problemas potenciales. Algunos de estos factores incluyen, entre otros: detonaciones, lluvias, niveles de las mareas, excavaciones o llenados, el tráfico, cambios barométricos y de temperatura, cambios en el personal, actividades de construcción cercanas, cambios estacionales, etc.