4.Reducción De Datos

4.1Dígitos

Las unidades básicas utilizadas por geokon para la medición y reducción de datos de los transductores de desplazamiento de cuerda vibrante utilizados en el Modelo A-9 son "dígitos". Las unidades mostradas por GK-403, GK-404 y GK-405 en la posición "B" son dígitos. El cálculo de dígitos se basa en la siguiente ecuación:

 

Ecuación 1: Cálculo de dígitos

Para convertir dígitos en deformación, se aplica la siguiente ecuación:

D = (R₁ – R₀) × G × F

Ecuación 2: Cálculo de deformación

En donde:

D es la deformación calculada.

R₁ es la lectura actual.

R₀ es la lectura inicial que generalmente se obtiene en la instalación (consulte la Sección 2.3).

G es el factor de calibración, generalmente en términos de milímetros o pulgadas por dígito tomado del informe de calibración, un ejemplo del cual se muestra en la Figura 6.

F es un factor de conversión de unidades de ingeniería opcional, consulte la Tabla 1.

tabla 1: Multiplicadores para la conversión de unidades de ingeniería

Por ejemplo, la lectura inicial (R0) sin carga en el pilote de un transductor Modelo A-9 es de 5102 dígitos. La lectura con una carga de 100 toneladas en el pilote, la lectura actual (R1), es 4523. El factor de calibración, G, es 0.0001755 pulgadas/dígito. El cambio de deformación es:

D = (4523 – 5102) × 0.0001755 = -0.1016 pulgadas

Tenga en cuenta que las lecturas decrecientes (dígitos) indican compresión.

Para calcular la deformación, divida la deformación por la distancia entre los anclajes. Por ejemplo, si el cambio de deformación entre dos anclajes espaciados a 12 pies de distancia fuera de -0.1016 pulgadas. El cambio de la deformación para ese segmento del pilote, sin corregir por temperatura, sería ‑0.1016 / 144 x 10 ^ 6 = -706 μdeformación (compresión).

 

6:    

Figura 6: Informe de calibración típica

 

4.2Corrección de la temperatura

El medidor de deformación modelo 4430 utilizado en el extensómetro modelo A-9 tiene un transductor de cuerda vibrante con un pequeño coeficiente de expansión térmica y el cuerpo del transductor se contrae y expande ligeramente con los cambios de temperatura. Las varillas de interconexión también se expanden y contraen; por lo tanto, en la mayoría de los casos es aconsejable una corrección. Tenga en cuenta también que en situaciones en las que los cambios de temperatura son grandes (más de 10 grados °C), puede ser prudente utilizar varillas de grafito de carbono que tengan coeficientes de expansión muy bajos. Se aplica la siguiente ecuación:

Dcorrected = (R₁ – R₀) × G + (T₁ – T₀) × K + L_C + L_R)

Ecuación 3: Cálculo de deformación corregido térmicamente

En donde:

R₁ es la lectura actual

R₀ es la lectura inicial

G es el factor de calibración

T₁ es la temperatura actual

T₀ es la temperatura inicial

K es el coeficiente térmico calculado

L_C es la corrección por el cambio en la longitud de la medición

L_R es la corrección por el cambio en la longitud de la varilla de conexión

Las pruebas han determinado que el coeficiente térmico (K) del transductor 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:

Coeficiente térmico = ((Lectura en dígitos × Multiplicador) × Constante) × Factor de calibración

O

K = ((R₁ × M) + B) × G

Ecuación 4: Cálculo del coeficiente térmico

Consulte la Tabla 2 para conocer los valores de multiplicador y constante utilizados en la Ecuación 4. Los valores del multiplicador (M) y constante (B) varían según la carrera del transductor utilizado en el medidor de deformación.

tabla 2: Constantes del cálculo del coeficiente térmico

La corrección de temperatura de la longitud del medidor de deformación Modelo 4430 (L_C) se calcula utilizando la siguiente ecuación.

L_C = 17.3 × 10^-6 × L × (T₁ – T₀)

Ecuación 5: Corrección de la longitud del medidor de deformación

Donde L es la longitud del metro de deformación en milímetros o pulgadas, (ver Tabla 2).

La corrección de la longitud de la varilla de conexión (L_R) se calcula con la siguiente ecuación:

L_R= K_R × S × (T₁ – T₀)

Ecuación 6: Corrección de temperatura de la longitud de la varilla de conexión

En donde:

S es la distancia entre los puntos de anclaje menos la longitud del transductor en mm o pulgadas.

K_R es el coeficiente de expansión del material de la varilla de Tabla 3.

tabla 3: Coeficientes térmicos de expansión para materiales de varilla

Ejemplo:

Para el mismo transductor de rango de 25 mm que antes, donde el espacio de anclaje es de 144 pulgadas y las varillas de conexión son de fibra de vidrio:

R₁ = 4523

T_o= 15 grados °C

T₁= 30 grados °C

S= 144-10.5 = 133.5 pulgadas

Entonces K = [4523 x 0.000369 +0.572] x 0.0001755 = 0.00039

La corrección de temperatura total es:

(T₁ – T₀) [K + L_C + L_R ] = (30 – 15) x [0.00039 + 10.5 x 17.3 x 10^-6 + 133.5 x 6.0 x 10^-6] = +0.0206 pulgadas

La deformación total, con corrección de temperatura, es -0.1016 + 0.0206 = -0.081 pulgadas, y la deformación medida es -0.081/144 x 10 ^ 6 = - 562 microdeformación en compresión.