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Resumen de contenidos para Geokon 4100 Serie
- Página 1 Modelo Serie 4100/4150 Deformímetros de cuerda vibrante Manual de instrucciones ©2021, GEOKON. Todos los derechos reservados. Revisión del documento: HH | Fecha de publicación: 12/4/21...
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Página 3: Declaración De Garantía
No se puede reproducir ninguna porción de este manual de instrucciones, por ningún medio, sin el consentimiento por escrito de geokon. La información contenida en este documento se considera precisa y confiable. Sin embargo,... -
Página 5: Tabla De Contenido
ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ............................2. PRUEBAS PRELIMINARES ......................2.1 USAR UNA CONSOLA DE LECTURA .................. 2.2 USAR UN OHMÍMETRO ......................... 3. PROTECCIÓN DEL INSTRUMENTO ..................3.1 EMPALME Y TERMINADO DE CABLES ................3.2 PROTECCIÓN CONTRA DAÑOS MECÁNICOS ............3.2.1 ASEGURAR CABLES ........................ - Página 6 6. REALIZANDO LAS LECTURAS ....................6.1 POSICIONES DE LA CONSOLA DE LECTURA DEL DEFORMÍMETRO 6.2 GK-404 CONSOLA DE LECTURA DE CUERDA VIBRANTE ......6.2.1 OPERACIÓN DE LA GK-404 ....................... 6.3 GK-405 CONSOLA DE LECTURA DE CUERDA VIBRANTE ......6.3.1 CONECTAR SENSORESCON CONECTORES DE PASO ADJUNTOS DE 10 PUNTOS .............................
- Página 7 FIGURAS FIGURA 1: DEFORMÍMETRO DE CUERDA VIBRANTE MODELO 4100 ......2 FIGURA 2: DEFORMÍMETRO DE CUERDA VIBRANTE MODELO 4150 ......2 FIGURA 3: DEFORMÍMETRO DE CUERDA VIBRANTE MODELO 4151 ......2 FIGURA 4: PLACA DE PROTECCIÓN MODELO 4100: VISTA SUPERIOR ......5 FIGURA 5: PLACA DE PROTECCIÓN MODELO 4150: VISTA SUPERIOR ......5 FIGURA 6: PLACA DE PROTECCIÓN: VISTA FRONTAL ..........6 FIGURA 7: INSTALACIÓN DE LA PLACA DE PROTECCIÓN, VISTA SUPERIOR ...6 FIGURA 8: INSTALACIÓN DE LA PLACA DE PROTECCIÓN, VISTA LATERAL ....6...
- Página 8 TABLAS TABLA 1: GUÍA DE AJUSTES DE TENSIÓN INICIALES ............ 9 TABLA 2: POSICIONES DE LA CONSOLA DE LECTURA DEL DEFORMÍMETRO ..20 TABLA 3: ESPECIFICACIONES..................27 TABLA 4: RESISTENCIA DE TERMISTOR DE 3KΩ ............30 TABLA 5: RESISTENCIA DE TERMISTOR DE 10KΩ ............31 TABLA 6: MODELO 4100/4150 Y LISTA DE PIEZAS ............
- Página 9 ECUACIONES ECUACIÓN 1: CÁLCULO DE LA TENSIÓN AXIAL............17 ECUACIÓN 2: TENSIÓN DEBIDA A LA FLEXIÓN EN EL EJE YY ........17 ECUACIÓN 3: TENSIÓN DEBIDA A LA FLEXIÓN EN EL EJE XX........17 ECUACIÓN 4: TENSIÓN MÁXIMA .................. 17 ECUACIÓN 5: MICRODEFORMACIÓN TEÓRICA ............
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Página 11: Introducción
INTRODUCCIÓN Los deformímetros de cuerda vibrante Modelo Serie 4100/4150 de GEOKON están hechos principalmente para medir la deformación de los elementos de acero estructural tales como revestimientos de túneles, arcos, pilares, pilotes, tablaestacas, etc. ■ El Modelo 4100 consiste en un componente de deformímetro de cuerda vibrante y un montaje de bobina desmontable. -
Página 12: Figura 1: Deformímetro De Cuerda Vibrante Modelo 4100
Bloque del extremo Tubo protector Ensamblaje de la bobina Tuerca de tensión Resorte Cable verde Cable blanco Termistor Cable rojo Cable negro Cable de instrumento (4 conductor, 2 AWG) FIGURA 3: Deformímetro de cuerda vibrante Modelo 4151 2 | INTRODUCCIÓN | GEOKON... -
Página 13: Pruebas Preliminares
PRUEBAS PRELIMINARES 2.1 USAR UNA CONSOLA DE LECTURA Lleve a cabo pruebas preliminares antes de instalar el medidor en campo. Para llevar a cabo la prueba preliminar, siga los pasos siguientes: Inserte el medidor a la parte de abajo del ensamble de la bobina (solo 4100). Conecte los extremos del medidor a una consola de lectura. -
Página 14: Protección Del Instrumento
64 mm (2.5") o más sobre los medidores. Para evitar dañar los cables, la protección deberá soldarse antes de instalar los deformímetros y cables. Para lograrlo, deje aperturas en el acero sobre las ubicaciones de los deformímetros. 4 | PROTECCIÓN DEL INSTRUMENTO | GEOKON... -
Página 15: Figura 4: Placa De Protección Modelo 4100: Vista Superior
Nota: No es necesario utilizar soldadura continua, la soldadura por puntos es suficiente, siempre y cuando sostenga los ángulos o canaletas firmemente en su lugar. Los cables deben restringirse usando pernos de soldadura a intervalos de tres metros, a los cuales pueden atarse los cables. FIGURA 4: Placa de protección Modelo 4100: vista superior FIGURA 5: Placa de protección Modelo 4150: vista superior DEFORMÍMETROS DE CUERDA VIBRANTE MODELO SERIE 4100/4150 | PROTECCIÓN DEL INSTRUMENTO | 5... -
Página 16: Figura 6: Placa De Protección: Vista Frontal
FIGURA 7: Instalación de la placa de protección, vista superior FIGURA 8: Instalación de la placa de protección, vista lateral 6 | PROTECCIÓN DEL INSTRUMENTO | GEOKON... -
Página 17: Protección De Cables Y Conectores
(El conducto flexible está disponible en ). El conducto puede conectarse a GEOKON través de conectores pasantes a las placas de protección. (La placa de protección cuenta con un troquel estampado que, al ser eliminado, GEOKON provee un orificio para conectar el conducto conector). -
Página 18: Protección Contra Rayos
Consulte con el fabricante para obtener más información acerca de las protecciones contra rayos disponibles. FIGURA 9: Esquema de protección contra rayos 8 | PROTECCIÓN DEL INSTRUMENTO | GEOKON... -
Página 19: Instalación Del Deformímetro
INSTALACIÓN DEL DEFORMÍMETRO 4.1 AJUSTE DE LA TENSIÓN DE LA CUERDA DEL DEFORMÍMETRO ¡ADVERTENCIA! Bajo ninguna circunstancia se debe ajustar la tensión del deformímetro después de que se ha fijado con soldadura. Los deformímetros son provistos con una lectura inicial de aproximadamente 2500 microdeformaciones. -
Página 20: Tiras Para Prueba De Soldadura Por Puntos
Retire con cuidado los cables conductores antes de comenzar. 10 | INSTALACIÓN DEL DEFORMÍMETRO | GEOKON... -
Página 21: Soldado Del Segundo Extremo
Inicio FIGURA 12: Secuencia de soldado por puntos, filas exteriores Después, agregue otra fila de soldadura tan cerca de los extremos del deformímetro como sea posible, entre los puntos de la fila anterior, como se muestra a continuación. Cuando termine, suelde la segunda pestaña de montaje siguiendo las instrucciones en Sección 4.2.5. -
Página 22: Instalación De Las Calzas Del Collarín
Suéldela a la esquina como en el paso anterior, usando un total de seis soldaduras. Suelde la calza del collarín al bloque del extremo usando tres soldaduras a lo largo del punto más alto del extremo del deformímetro, como se muestra a continuación. 12 | INSTALACIÓN DEL DEFORMÍMETRO | GEOKON... -
Página 23: Instalación De La Carcasa De La Bobina De Recolección
4.2.8 INSTALACIÓN DE LA CUBIERTA DEL DEFORMÍMETRO (SOLO MODELO 4150) le proporciona una cubierta de metal semicilíndrica al Modelo 4150. GEOKON Coloque la cubierta sobre el deformímetro usando puntos de soldadura como se muestra en la figura de abajo. A continuación, impermeabilice los puntos de soldadura de las pestañas como se describe en Sección 3.4. -
Página 24: Asegurar El Cable Del Deformímetro 4150
Si la carcasa de la bobina de recolección se mantendrá portátil, exprima el exceso de compuesto impermeabilizante para que cuando se fije no impida el asentamiento apropiado de la carcasa de la bobina de recolección. 14 | INSTALACIÓN DEL DEFORMÍMETRO | GEOKON... -
Página 25: Instalar El Deformímetro 4151
51 mm (2 pulgadas). le proporciona una GEOKON barra espaciadora de orificios para hacer este paso más sencillo. Después de hacer el primer orificio, asegure la barra espaciadora al orificio y luego úsela para localizar el segundo orificio. -
Página 26: Ubicación Del Deformímetro
Considere el ejemplo de una viga en I, como se muestra en la figura a continuación: 16 | UBICACIÓN DEL DEFORMÍMETRO | GEOKON... -
Página 27: Figura 20: Deformímetros Montados En Una Red Central
FIGURA 20: Deformímetros montados en una red central Siempre es mejor ubicar los deformímetros en pares, uno a cada lado del eje neutral correspondiente a la sección de la viga en I a la cuál se fija el deformímetro. Esto, junto con la ubicación de los deformímetros en la red hace más fácil protegerlos, y es la razón por la que se prefiere la configuración mostrada anteriormente. -
Página 28: Figura 21: Deformímetros Montados En Bridas
Esta configuración dará las deformaciones axiales y el momento de flexión alrededor del eje menor de las YY solamente. FIGURA 22: Medición de tensión axial / momento de flexión sobre el eje de las YY 18 | UBICACIÓN DEL DEFORMÍMETRO | GEOKON... - Página 29 Esta configuración facilita la protección de los instrumentos y sus cables. Si se desea, puede taladrase un orifico en la red de modo que el cable de un deformímetro pueda pasar por este orificio hasta el otro lado, permitiendo proteger ambos cables con un solo conducto.
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Página 30: Realizando Las Lecturas
Se mostrará la pantalla inicial de configuración. Después de un momento, la GK-404 comenzará a tomar lecturas y las mostrará con base en las configuraciones de los botones Pos y Modo. FIGURA 26: Conector Lemo a GK-404 20 | REALIZANDO LAS LECTURAS | GEOKON... -
Página 31: Gk-405 Consola De Lectura De Cuerda Vibrante
Fije los conductores sueltos a los conductores descubiertos del sensor de cuerda vibrante conectando cada uno de los broches a los conductores del sensor GEOKON según su color, considerando que el azul representa la protección (descubierto). 6.3.3 OPERACIÓN DE LA GK-405 Presione el botón de encendido en la unidad de lectura. -
Página 32: Medición De Temperaturas
48.5Ω por km (14.7Ω por cada 1000 pies) a 20 °C. Multiplique estos factores por dos para contabilizar ambas direcciones. Busque las temperaturas de las resistencias medidas en Apéndice C. 22 | REALIZANDO LAS LECTURAS | GEOKON... -
Página 33: Reducción De Datos
REDUCCIÓN DE DATOS Las lecturas en la posición E en las consolas de lectura se muestran GEOKON directamente en microdeformaciones con base en la ecuación teórica: –3 µε = 0.391 (f x 10 teoría ECUACIÓN 5: Microdeformación teórica En donde με es la deformación en el cable en microdeformaciones y f es la frecuencia de resonancia de la cuerda vibrante. -
Página 34: Solución De Problemas
Si la resistencia es demasiado alta o infinita, el cable probablemente está roto. Si la resistencia es demasiado baja, los conductores pueden tener un corto. Si existe algún corte o corto, únalo siguiendo las instrucciones en Sección 3.1. 24 | SOLUCIÓN DE PROBLEMAS | GEOKON... - Página 35 Refiérase a la resistencia esperada para varias combinaciones de cables a continuación. Niveles de cabezas del sensor de cuerda vibrante ≅180Ω (≅50Ω para el Modelo 4150) Rojo/Negro Verde/Blanco 3000Ω a 25 °C Cualquier otra combinación de cables tendrá como resultado una medición de resistencia infinita.
- Página 36 26 | SOLUCIÓN DE PROBLEMAS | GEOKON...
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Página 37: Appendix A. Especificaciones
APÉNDICE A. ESPECIFICACIONES A.1 DEFORMÍMETROS DE CUERDA VIBRANTE Modelo Modelo 4100 Modelo 4150/4151 Modelo 4150 3000 με 10000 με Rango (nominal) 0.4 με 1.3 με Resolución Exactitud 0.5% F.S. 0.5% F.S. Estabilidad 0.1% FS/yr 0.1% FS/yr Linealidad ±2.0% FSR ±7.5% FSR 12.2 με/ °C Coeficiente térmico Vea Apéndice G... -
Página 38: Appendix B. Teoría De La Operación
Ɛ es la deformación de la cuerda (pulgadas/pulgadas). E es el módulo de Young de la cuerda (30 x 10 Psi). Combinando las ecuaciones de los pasos cuatro y cinco, se obtiene: 28 | TEORÍA DE LA OPERACIÓN | GEOKON... - Página 39 Sustituyendo los valores dados para E, g, y ρ se obtiene: En la posición A, (que muestra el período de vibración, T) multiplicado por el factor de 10 Combinando las ecuaciones de los pasos siete y ocho, se obtiene: 10. La ecuación del paso anterior debe ahora expresarse en términos de deformación en la superficie del cuerpo al que está...
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Página 40: Termistor
562.8 157.6 55.6 19.58 K 2633 543.7 153.2 18.52 K 2523 525.4 149.0 17.53 K 2417 507.8 145.0 16.60 K 2317 490.9 141.1 TABLA 4: Resistencia de termistor de 3KΩ 30 | DERIVACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL TERMISTOR | GEOKON... -
Página 41: Resistencia De Termistor De 10Kω
C.2 RESISTENCIA DE TERMISTOR DE 10KΩ Tipo de termistor: Sensor US 103JL1A Ecuación para obtener la resistencia a la temperatura: - 273.15 A+B(LnR)+C(LnR) +D(LnR) ECUACIÓN 8: Resistencia de termistor de 10kΩ Donde: T = Temperatura en °C LnR = Registro natural de la resistencia del termistor –3 A = 1.127670 x 10 –4... -
Página 42: Utiliza En Concreto
104 – 31 = –73 microdeformaciones. Esto, multiplicado por el módulo de Young, resultará en la tensión real en el concreto, causada por el cambio de carga impuesto. 32 | CORRECCIÓN DE LA TEMPERATURA | GEOKON... -
Página 43: Appendix E. Efectos De La Temperatura
APÉNDICE E. EFECTOS DE LA TEMPERATURA Si los extremos de la parte estructural están libres para expandirse o contraerse sin restricciones, los cambios en la deformación pueden suceder sin ningún cambio en la tensión. Sin embargo, si los extremos de una de las partes estructurales de acero están restringidos por algún medio semirrígido, entonces cualquier incremento en la temperatura de la parte estructural resultará... -
Página 44: Deformímetros, A 60 Grados, En Una Tubería Circular
θ θ = 53 grados del eje de las X = 80 / 60 = 1.333 y P = ±[60 x 0.6 + 80 x 0.8] + 100 = 200 microdeformaciones, tensión, 0 microdeformación mínimo 34 | CÁLCULOS | GEOKON... -
Página 45: Al Usar La Ecuación Linear
APÉNDICE G. DEFORMÍMETRO DE RANGO EXTENDIDO MODELO 4150-5 El deformímetro Modelo 4150-5, una versión modificada del medidor 4150, tiene un rango de 10000 microdeformaciones. Tenga en cuenta lo siguiente al usar el 4150-5: ■ El deformímetro se instala de la misma forma que el medidor estándar 4150; sin embargo, la posición dentro del rango debe ser configurada por el usuario usando como guía el reporte de calibración para cada medidor. -
Página 46: Appendix H. Lista De Piezas
, 2 pares trenzados, para el anterior θ 02-187V3-M Cable rojo de PVC, 0.187 pulgadas , 2 pares trenzados, para el anterior 4151-3 Plantilla de perforación para 4151 TABLA 6: Modelo 4100/4150 y lista de piezas 36 | LISTA DE PIEZAS | GEOKON... - Página 48 GEOKON Teléfono: +1 (603) 448-1562 GEOKON 48 Spencer Street Email: info@geokon.com es una compañía Lebanon, New Hampshire Sitio web: www.geokon.com ISO 9001:2015 03766, USA...