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El Líder Mundial en Tecnología de Cuerda Vibrante
Manual de Instrucciones
Deformímetros de Cuerda Vibrante
ModeloVK-4100/4150
No se puede reproducir ninguna parte de este manual de instrucciones por ningún medio sin
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(Doc Rev T 5/09
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Resumen de contenidos para Geokon VK-4100
- Página 1 No se puede reproducir ninguna parte de este manual de instrucciones por ningún medio sin el consentimiento por escrito de Geokon, Inc. Se cree que la información aquí contenida es exacta y confiable. Sin embargo, Geokon, Inc. no asume ninguna responsabilidad por errores, omisiones o interpretación equivocada. Esta información está sujeta a cambios sin notificación.
- Página 2 Geokon, Inc. o por cualquier violación de cualquier garantía por parte de Geokon, Inc. no excederá el precio de compra pagado por el comprador a Geokon, Inc. por la unidad o unidades, o del equipo afectado directamente por dicha violación. Bajo ninguna circunstancia Geokon reembolsará...
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Página 3: Tabla De Contenido
Aseguramiento del Cable del Medidor -Para el VK-4150 ………………………. 2.3 PROTECCCION CONTRA CORROSION …………………………………………………………….. 2.4 INSTALACION DE LA CUBIERTA DE LA BOBINA DE EXCITACIÓN (PARA EL VK-4100) …..2.5 INSTALACION DE LA CUBIERTA DEL MODELO 4150 ……………………… 2.6 PROTECCION ADICIONAL DEL MEDIDOR Y CABLES ……………………………………………... -
Página 4: Lista De Figuras, Tablas Y Ecuaciones
APENDICE H - INSTALACION DEL MEDIDOR USANDO ADHESIVO EPOXICO ………………. LISTA DE FIGURAS, TABLAS Y ECUACIONES Página FIGURA 1 - MONTAJE DEL DEFORMIMETRO DE CUERDA VIBRANTE VK-4100 Y DE LA BOBINA ……. FIGURA 2 - DEFORMIMETRO DE CUERDA VIBRANTE VK-4150 …………………………………………….. FIGURA 3 - PRUEBA DE ADHERENCIA ……………………………………………………………………………... -
Página 5: Introduccion
El modelo VK-4100 consiste de un elemento de cuerda vibrante y un montaje de bobina desmontable. El VK-4150 consiste de un elemento de cuerda vibrante y un montaje integral de bobina. -
Página 6: Instalacion Del Medidor
Verifique la resistencia entre los cables conductores del Deformímetro de cuerda vibrante (usualmente los cables rojos y negros). La resistencia nominal del montaje de la bobina para el VK-4100 es 180Ω, +10Ω, para el VK-4150, 50Ω, +10Ω. Recuerde añadir resistencia al cable cuando verifique (los conductores trenzados de cobre 22 AWG son aproximadamente de 48.5Ω/km, multiplique por 2 para... -
Página 7: Soldado De Los Medidores
Se requiere aproximadamente una energía de 20-40 watt- segundos para soldar apropiadamente a un acero estructural los Deformímetros modelo VK-4100 o VK-4150. Usando el material de prueba que se proporciona con los medidores haga una serie de pruebas para determinar la energía apropiada. - Página 8 Si va a soldar el modelo VK-4150, comience con el extremo donde sale el cable. Mueva cuidadosamente los conductores para que no estorben. Comience en medio de la fila trasera de puntos marcados en la lengüeta de montaje, complete la fila trasera, trabajando en una dirección lejos del centro.
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Página 9: Instalación De Calza De Ajuste Para El Collarín
2.2.4 Instalación de Calza de Ajuste del Collarín El desempeño del Deformímetro se mejora mediante la adición de calzas de ajuste del collarín. Estas calzas de ajuste se proporcionan preformados en la forma de una L y están soldadas sobre la parte superior de los extremos de los bloques. -
Página 10: Aseguramiento Del Cable Del Medidor -Para El Vk-4150
4. Rocíe una capa de pintura sobre las áreas con primer. (Disponible en cualquier tienda de autopartes). 2.4 Instalación de la cubierta de la Bobina de Excitación (para el Modelo VK-4100) Retire las áreas donde se aplicó cinta adhesiva y coloque la cubierta de la bobina de excitación sobre el medidor. -
Página 11: Instalación De La Cubierta Del Medidor Modelo 4150
Figura 9 - Soldadura por puntos en la cubierta protectora 2.6 Protección Adicional para el Medidor y el Conductor Principal La cubierta de la bobina para el modelo VK-4100 proporciona una medida de protección para el deformímetro, y en la mayoría de los casos puede ser adecuada. -
Página 12: Protección Adicional Contra Corrosión
Beam 21" 533 mm Clave Descripción Fabricante No. de Parte Deformímetro VK-4100 (debajo de la bobina) Geokon 4100-2 Geokon 4100-7 Cubierta de Acero en U (L×W×H) 21 × 4 × 1 1/2", 533 × 101 × 37mm Perno ½-13 × 3"... -
Página 13: Cables Y Conectores
Los cables se deben resguardar adecuadamente para que no exista el peligro de que la cubierta de la bobina se desprenda (Modelo VK-4100) o que se rompan los cables (Modelo VK-4150) al jalar el cable. Los cables se pueden marcar usando tiras de ajuste de acero inoxidable (se proporcionan) soldadas por punto en su lugar sobre la parte superior del cable. -
Página 14: Toma De Lecturas
Una tira de puesta a tierra conectaría el supresor de picos de voltaje a tierra, ya sea una estaca o a la propia estructura de acero. 4. TOMA DE LECTURAS Las siguientes tres secciones describen cómo tomar las lecturas usando cualquiera de las consolas disponibles de Geokon. Modelo: VK-4100 VK-4150 Posición de la Consola de... -
Página 15: Operación De La Consola De Lectura Gk-403
4.1 Operación de la Consola de Lectura GK-403 La consola de lectura GK-403 puede almacenar lecturas y también aplicar los factores de calibración para convertir las lecturas a unidades de ingeniería. Consulte el Manual de Instrucciones GK-403 para información adicional sobre el Modo “G” de la Consola de Lectura. El modelo GK-403 lee la temperatura del termistor directamente en grados C. -
Página 16: Medicion De Las Temperaturas
5. MEDICION DE TEMPERATURAS Todos los Deformímetros de cuerda vibrante están equipados con un termistor para leer la temperatura. El termistor da una salida de resistencia variable en lo que la temperatura cambia. Usualmente los cables blanco y verde están conectados al termistor interno. Las consolas de lectura GK-403 y GK-404 leerán el termistor automáticamente y desplegarán la temperatura en °... -
Página 17: Efectos De Flexion
Considerando que los deformímetros miden el esfuerzo o deformación de la estructura, el diseñador está más interesado en las cargas estructurales o esfuerzos. Esto requiere una conversión de las deformaciones medidas a esfuerzos calculados. Los esfuerzos se calculan multiplicando el esfuerzo medido por el Módulo de Young para el acero, el cual varía entre 190 a 206 Gpa, (28 a 30 x 10 psi). - Página 18 El esfuerzo debido a la flexión se calcula viendo la diferencia entre los pares de deformímetros montados en lados opuestos del eje neutro. Por lo tanto el esfuerzo máximo debido a la flexión alrededor del eje yy se obtiene como sigue: ε...
- Página 19 Lo que podría pasar si los patines fueran impactados por revestimientos termoaislantes de madera o bloqueo; o si existe soldadura en uno de los patines. O si el revestimiento transversal está soldado solo a una parte de la brida. AX IS X X A XIS YY Figura 12B - Deformímetros Montados en los patines (Recomendados solamente para vigas con carga axial en pura flexión).
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Página 20: Efectos De La Temperatura
AX IS XX A XIS YY Figura 12D - Esfuerzo Axial y Momentos de Flexión alrededor del eje XX solamente Esta configuración permite el cálculo de los esfuerzos axiales y el momento de flexión alrededor del eje mayor XX. La desventaja está en la posición expuesta de los medidores en el exterior de las bridas lo que requeriría un mayor grado de protección para los medidores y cables. -
Página 21: Solucion De Problemas
(megaohms), se puede sospechar que un cable está cortado. Si la lectura de la resistencia es muy baja (<100Ω para el VK-4100, <25Ω para el VK-4150) es probable un cortocircuito en el cable. La fábrica cuenta con kits de empalme e instrucciones para reparar cables cortados o en corto. -
Página 22: Apendice A - Especificaciones
APENDICE A - ESPECIFICACIONES Modelo VK-4100 VK-4150 Rango (nominal): 2500µε Resolución: 0.1 µε Exactitud de Calibración: 0.1% FS Exactitud del Sistema: 2.0% FS Estabilidad: 0.1%FS/yr Linealidad: 2.0% FSR Coeficiente Térmico: 12.2 µε/°C Rango de Frecuencia: 1400 - 3500 Hz Dimensiones (medidor): 2.250 x 0.250”... -
Página 23: Apendice B - Teoria Del Funcionamiento
APENDICE B - TEORIA DEL FUNCIONAMIENTO Una cuerda vibrante fijada a la superficie de un cuerpo deformante se deformará de igual manera. Las deformaciones alteran la tensión de la cuerda y por lo tanto su frecuencia natural de vibración (resonancia). La relación entre frecuencia (periodo) y deformación (esfuerzo) se describe como sigue: 1. - Página 24 (en pulgadas) 11. La combinación de las ecuaciones 9 y 10 da como resultado: 97 75 ε = ⋅ Donde: (para el deformímetro Modelo VK-4100 o VK-4150) es 2.000 pulgadas. es 2.000 pulgadas. ...
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Página 25: Apendice C - Derivacion De La Temperatura Del Termistor
APENDICE C - DERIVACION DE LA TEMPERATURA DEL TERMISTOR Tipo de Termistor: YSI 44005, Dale #1C3001-B3, Alpha #13A3001-B3 Ecuación de Resistencia a Temperatura: − 273 2 A B LnR C LnR Ecuación C-1 Convertir la Resistencia del Termistor a Temperatura T = Temperatura en °C. -
Página 26: Apendice D - Correccion De La Temperatura Cuando Se Usa En Concreto
APENDICE D - CORRECCION DE LA TEMPERATURA CUANDO SE USA EN CONCRETO El acero utilizado para la cuerda vibrante tiene un coeficiente térmico de expansión, (CF ), de +12.2 microesfuerzos/°C. Por lo tanto el esfuerzo total o real en el concreto, corregido para los efectos térmicos en el medidor se obtiene mediante la siguiente ecuación: µε... -
Página 27: Apendice E - Ajustando La Tension De La Cuerda Del Medidor
APENDICE E - AJUSTE DE LA TENSION DE LA CUERDA DEL MEDIDOR Nota. Bajo ninguna circunstancia se deben usar los procedimientos descritos en el Apéndice E después de que se ha soldado el medidor. Los medidores se proveen con una lectura inicial de entre 2000 y 2500 microesfuerzos. Esto da un rango de +/- 1250 microesfuerzos. -
Página 28: Apendice F - Separacion De Deformaciones Inducidas Por Cargas Externas Y Esfuerzos Inducidos Por Cambios De La Temperatura
APENDICE F - SEPARACION DE DEFORMACIONES INDUCIDAS POR CARGAS EXTERNAS Y DEFORMACIONES INDUCIDAS POR CAMBIOS DE LA TEMPERATURA Si los extremos de la pieza estructural estuvieran libres para expandirse o contraerse sin restricción, entonces los cambios por deformación se llevarían a cabo sin ningún cambio en el esfuerzo. -
Página 29: Apendice G - Calculo De Cargas Axiales Y Deformaciones Por Flexion
APENDICE G - CALCULO DE LAS CARGAS AXIALES Y ESFUERZOS DE FLEXION TRES DEFORMIMETROS A 120 GRADOS EN UN TUBO CIRCULAR ε ε ε (ε + ε + ε ) /3 Deformación Axial Promedio (ε - ε 1.732 Deformación por Flexión alrededor del Eje YY (ε... - Página 30 Protección del Medidor - Aplique una capa de compuesto a prueba de agua sobre el área de las lengüetas de montaje. Instale la cubierta de la Bobina de Excitación (para el VK-4100) - Antes de que la capa a prueba de agua haya endurecido es necesario instalar la carcasa de la bobina sobre el deformímetro. No use una cantidad excesiva del compuesto a prueba de agua.