Ventajas de HBM

  • Adquisición de datos fiable para mediciones complejas.
  • Un solo sistema de medición compatible con todas las tecnologías de sensores. 

Resultados fiables a 150 G: uso de QuantumX para la adquisición de datos en una centrífuga geotécnica

Tierra firme bajo nuestros pies: eso es lo que todos queremos. Sin embargo, el suelo consta de muchos componentes distintos y en su interior se pueden producir procesos altamente dinámicos que pueden desestabilizar edificios e infraestructuras, con consecuencias muy peligrosas. 

Las centrífugas geotécnicas permiten elaborar modelos realistas de las complejas relaciones que gobiernan los procesos de tensión y tracción que se producen en el suelo.  Ahora bien, la fiabilidad de la adquisición de datos es tan importante como la de la propia centrífuga. Por este motivo, ingenieros de la Universidad de Pretoria confían en el sistema de adquisición de datos QuantumX de HBM y lo utilizan en combinación con una avanzada centrífuga geotécnica.

Durante la construcción de la ultramoderna  línea ferroviaria "Gautrain"  que une las ciudades de Pretoria y Johannesburgo, en Sudáfrica, los ingenieros se enfrentaron a un importante desafío: en el sur de Pretoria, el trazado de la línea debía cruzar un paisaje kárstico, caracterizado por la presencia de un lecho rocoso de dolomita con propensión a la formación de dolinas. Para construir un viaducto de forma segura en este difícil subsuelo, fue preciso llevar a cabo complejos experimentos de sobrecarga a escala real, que implicaron el montaje de más de mil bloques de hormigón de diez toneladas cada uno, con el fin de estudiar la resistencia del suelo por encima de posibles dolinas.

Centrífuga geotécnica

Centrífuga geotécnica de la Universidad de Pretoria

Como los resultados de los ensayos a escala real presentaban un alto grado de variabilidad, se decidió estudiar en mayor profundidad el comportamiento de pilas de sobrecarga formadas por  bloques de hormigón en el Laboratorio de Centrifugado de la Universidad de Pretoria, oficialmente inaugurado en junio de 2012. 

Este laboratorio es uno de los institutos técnicos más avanzados del mundo en este campo y cuenta con importantes medios técnicos. Su centrífuga, fabricada por la empresa francesa Actidyn, puede acelerar una masa con un peso de hasta una tonelada hasta 150 veces la gravedad de la Tierra (150g). Esta aceleración extrema permite simular las complejas tensiones y tracciones que se producen en el suelo con el máximo realismo posible.

Datos procedentes de muchos transductores y sensores

Estos complejos experimentos también requieren la adquisición continua de muchos parámetros y magnitudes de medición distintos. Además de las cámaras que se utilizan para la velocimetría de imagen de partículas, en la centrífuga se han integrado varios actuadores y sensores que miden:

  • Desplazamiento mediante LVDT, potenciómetros y escáneres y sensores láser de desplazamiento.
  • Presión, mediante transductores de presión hidráulicos que miden la presión del suelo.
  • Fuerza/peso, mediante células de carga con tecnología de galgas extensométricas.
  • Temperatura.

El sistema QuantumX de HBM se emplea para la adquisición de datos. QuantumX es perfecto cuando resulta preciso adquirir muchas magnitudes de medición distintas; incluso cuando se utilizan distintas tecnologías de transductor.

QuantumX supera a cualquier otro sistema de adquisición de datos por su extraordinaria versatilidad y flexibilidad de uso. La función Advanced Plug & Measure permite conectar fácilmente transductores con distintas tecnologías a los módulos QuantumX... ¡y empezar a medir de inmediato! El sistema de adquisición de datos de medición no requiere ajustes específicos ni una configuración compleja.

Los módulos QuantumX siguientes garantizan una medición fiable en la centrífuga geotécnica: 

Para la transmisión de los datos se utilizan cables de fibra óptica y Ethernet de 1 GB.

Ventajas de los experimentos con centrífugas

Esta instalación de ensayo profesional ofrece importantes ventajas a los ingenieros de la Universidad de Pretoria y facilita la elaboración de modelos en 3D de problemas complejos con medios sencillos. Los ingenieros pueden estudiar con precisión sucesos físicos y procesos mecánicos reales con la garantía de fiabilidad que ofrecen los equipos de adquisición de datos de HBM.

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