4.Reducción de datos

4.1Cálculo de la presión

Las unidades básicas utilizadas por geokon para medir y reducir los datos de las celdas de presión del suelo de alambre vibrante son "dígitos". Las lecturas de geokon muestran "dígitos" en la posición de lectura de la celda de presión de suelos. El cálculo de dígitos se basa en la siguiente ecuación:

 

Ecuación 2: Cálculo de dígitos

Para convertir dígitos a presión, se aplica la siguiente ecuación:

Presión * (Lectura actual - Lectura inicial) * Factor de calibración

O

P = (R₁ - R₀) × G

Ecuación 3: Convertir dígitos a presión

La lectura inicial (R₀) se obtiene normalmente durante la instalación (generalmente la lectura cero). El factor de calibración (G, generalmente en términos de psi o kPa por dígito) proviene de la hoja de calibración suministrada (en la Figura 19 se muestra una hoja de calibración típica). Para convertir la salida a otras unidades de ingeniería, multiplique el factor de calibración por el multiplicador de conversión que se indica en la Tabla 3.

   

Tabla 3: Factores de multiplicación para unidades de ingeniería

Por ejemplo, suponga una lectura inicial de R₀ = 9101, una lectura actual de R₁ = 7390 y un factor de calibración de -0.1192 kPa/dígito. La presión calculada es:

204 kPa = (7390 -9101) × -0.1192

(El Apéndice D muestra cómo se puede usar un polinomio de segundo orden para mejorar la precisión).

4.2Corrección de la temperatura

La celda de presión de suelos de cuerda vibrante es bastante sensible a las fluctuaciones de temperatura, pero a menudo los cambios de temperatura en el suelo son menores y pueden ignorarse. Las correcciones de los efectos de la temperatura en el transductor solo se pueden realizar utilizando el factor térmico (K) suministrado en la hoja de calibración (vea la Figura 19) junto con una ecuación para su uso adecuado. Vea la Ecuación 4.

Corrección de temperatura * (Temperatura actual - Temperatura inicial) * Factor térmico

O

P_corregido = (R₁ - R₀)G + (T₁-T₀)K

Ecuación 4: Corrección de temperatura solo para el transductor

Después, debe agregarse el valor de la corrección de la temperatura a la presión calculada usando la Ecuación 3. Por ejemplo, suponga una temperatura inicial de 25° C, una temperatura en el momento de la medición de 12° C y un factor térmico de +0.03852 kPa/° C. La presión corregida térmicamente es:

203.5 kPa = 204 + (12 - 25) x 0.03852

Tome en cuenta que esta corrección de temperatura se aplica solo al transductor de presión, no a toda la celda rodeada de suelo o suelo y concreto, cada uno con su propio coeficiente de expansión de temperatura (diferente). Comercialmente no es práctico medir este efecto sin incurrir en grandes gastos. El efecto suele ser pequeño en profundidades donde la temperatura es bastante constante, pero donde las temperaturas varían, el efecto puede ser bastante grande. Para obtener más información, consulte el Apéndice D, que ofrece un tratamiento teórico.

En la práctica, la mejor manera de compensar las temperaturas es derivar un factor a partir de mediciones simultáneas de presión y temperatura en momentos en que la temperatura está cambiando y cuando se puede suponer con seguridad que la carga aplicada no está cambiando.

4.3Corrección barométrica

El transductor de presión utilizado en las celdas de presión de suelos de cuerda vibrante geokon está vacío y sellado herméticamente y responderá a la fluctuación de la presión barométrica. Si se requiere una corrección para estas fluctuaciones, entonces es necesario registrar la presión barométrica inicial (S₀) y la presión barométrica en el momento de cada lectura (S₁) y restar el cambio (S₁ - S₀) de la lectura de presión calculada.

 

Figure 19: Muestra de hoja de calibración