4.Reducción de datos

4.1Cálculo del desplazamiento

Las unidades básicas que utiliza geokon para las mediciones y reducciones de datos de los transductores de desplazamiento 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.

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

tabla 2: Multiplicadores para la conversión de unidades de ingeniería

Por ejemplo, si la lectura inicial R₀ es de 6783 dígitos, la lectura actual, R₁, es de 7228. El factor de calibración, G, es de 0.011906 mm/dígito. El cambio en el desplazamiento es:

+5.3 mm = (7228 – 6783) x 0.011906

ecuación 3: Cambio en el desplazamiento

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

4.2Corrección de la temperatura

Los transductores de desplazamiento de cuerda vibrante de geokon tienen 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

B es la constante

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

tabla 3: Constantes del cálculo del coeficiente térmico

Considere el ejemplo siguiente usando un transductor de desplazamiento Modelo 4450-200 mm:

R₀ = 4250 dígitos

R₁ = 5875 dígitos

T₀ = 10 ºC

T₁ = 20 ºC

G = 0.06152 mm/dígito

K = (((5875 x 0.000369) – 0.572) x 0.06152) = 0.0168

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

D_corregido = ((5875 –4250) x 0.006152 + ((20 – 10) x 0.0168)

D_corregido = –9.997 + 0.168

D_corregido = +10.165 mm

 

También debería considerarse el coeficiente de temperatura de la masa o parte a la que se fije el transductor de desplazamiento. 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.

4.3Factores ambientales

Debido a que el propósito de usar un transductor de desplazamiento 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 bajo 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.

12:    

Figura 12: Hoja de calibración típica