Extensòmetre de corda vibrant EDS-20V/21V

Extensòmetre de corda vibrant per a monitorització estructural

El extensòmetre de corda vibrant EDS-20V/21V d'Encardio Rite és un sensor de deformació dissenyat per a aplicacions de monitorització estructural, auscultació d'infraestructures e instrumentació geotècnica en estructures de formigó, acer i altres obres civils.

S'utilitza quan cal registrar microdeformacions (µε) de forma estable i fiable durant llargs períodes de temps. A partir de les deformacions mesurades i de les propietats mecàniques del material, l'enginyer pot avaluar l'estat tensional de l'element estructural i analitzar-ne el comportament durant la construcció, les proves de càrrega o l'explotació de la infraestructura.

Què és un extensòmetre de corda vibrant?

Un extensòmetre de corda vibrant és un instrument utilitzat per mesurar deformacions en elements estructurals. El seu principi de mesura es basa en un filferro d'acer tensat la freqüència natural de vibració del qual canvia quan varia la deformació de l'element on està instal·lat.

En obra civil, aquests sensors es fan servir en sistemes d'auscultació estructural on es requereix un mesurament precís, repetible i estable a llarg termini. Són habituals en ponts, preses, túnels, pilons, murs pantalla, dovelles, fonaments profunds i estructures metàl·liques sotmeses a càrrega.

Principi de funcionament

El sensor incorpora un filferro magnètic d'acer d'alta resistència, pretesat entre dos punts d'ancoratge. Una bobina d'excitació electromagnètica indueix la vibració del filferro a la freqüència natural de ressonància.

Quan l'estructura experimenta una deformació, canvia la tensió mecànica del filferro i, en conseqüència, la freqüència de vibració. L'equip de lectura, registrador de dades o datalogger mesura aquesta freqüència i la converteix en valors de microdeformació mitjançant el factor de calibratge específic de cada sensor.

A diferència dels sensors basats en senyals analògics, la tecnologia de corda vibrant treballa amb una senyal de sortida en freqüència. Això redueix la influència de la resistència del cablatge, millora la immunitat davant d'interferències electromagnètiques i permet transmetre el senyal a llargues distàncies sense pèrdua apreciable de precisió.

Aplicacions en obra civil, túnels, ponts i fonaments

• Ponts i viaductes: control de deformacions durant construcció, proves de càrrega, rehabilitació i explotació.
• Preses de formigó i maçoneria: seguiment del comportament estructural a llarg termini.
• Túnels i obres subterrànies: monitorització de revestiments, sosteniments i dovelles.
• Pilots i fonamentacions profundes: mesurament de deformacions durant proves de càrrega i avaluació de la distribució desforços.
• Murs pantalla i estructures de contenció: control de la resposta estructural davant les empentes del terreny.
• Dovelles i elements prefabricats: integració del sensor en elements de formigó durant fabricació o instal·lació.
• Estructures metàl·liques: mesurament de deformacions en bigues, puntals, suports, canonades forçades o elements sotmesos a tracció, compressió o flexió.
• Infraestructures crítiques: monitorització estructural permanent amb registre històric de dades i alarmes.

Versions disponibles: EDS-20V-AW, EDS-20V-E i EDS-21V-SW

La sèrie EDS-20V/21V disposa de tres versions principals per adaptar-se al mètode d'instal·lació requerit a l'obra.

• EDS-20V-AW: extensòmetre de corda vibrant per a muntatge superficial mitjançant soldadura per arc sobre estructures metàl·liques. També es pot instal·lar sobre formigó mitjançant blocs d'ancoratge específics.
• EDS-20V-E: versió per a instal·lació embeguda directament en formigó fresc. És adequada per a pilots, fonaments profunds, murs pantalla, preses, dovelles prefabricades i estructures de formigó on es requereix mesurar deformacions internes.
• EDS-21V-SW: versió compacta per a muntatge superficial mitjançant soldadura per punts o adhesiu estructural. Està indicada per a aplicacions amb espai reduït o per a instal·lació sobre elements metàl·lics, puntals, plaques, canonades o estructures existents.

Per què utilitzar tecnologia de corda vibrant?

La tecnologia de corda vibrant es fa servir àmpliament en instrumentació geotècnica perquè ofereix una combinació d'estabilitat, robustesa i fiabilitat molt adequada per a sistemes permanents de monitorització. És especialment útil en instal·lacions on els sensors han de romandre operatius durant anys i transmetre dades des de punts de difícil accés.

• Mesurament precís de deformacions en microdeformació (µε).
• Excel·lent estabilitat de mesura a llarg termini.
• Baixa deriva i elevada repetibilitat.
• Alta immunitat davant de soroll elèctric i interferències electromagnètiques.
• Transmissió de senyal a llargues distàncies sense pèrdua apreciable de precisió.
• Menor influència de la resistència del cablatge davant de sensors analògics.
• Termistor integrat per registrar la temperatura al punt de mesura.
• Construcció robusta en acer inoxidable per a ambients humits, corrosius o agressius.

Compatibilitat amb dataloggers i monitorització remota

Els extensòmetres de corda vibrant EDS-20V/21V es poden llegir manualment mitjançant unitats portàtils o integrar-se en sistemes automàtics dadquisició de dades. En projectes d'obra pública, concessions, túnels, preses, ponts o infraestructures crítiques, és habitual combinar-los amb dataloggers i plataformes de monitorització remota.

L‟automatització de les lectures permet registrar mesures periòdiques, generar històrics, establir llindars d‟alarma i supervisar l‟evolució de l‟estructura sense dependre exclusivament de campanyes manuals. Segons el sistema d'adquisició utilitzat, la comunicació es pot fer mitjançant solucions cablejades o sense fil, incloent-hi ràdio, 4G, Ethernet o sistemes IoT industrials.

Aspectes habituals en plecs tècnics

En projectes de monitorització estructural i instrumentació geotècnica, els plecs solen diferenciar entre sensors embeguts i sensors superficials. Per a pilons, pantalles, dovelles, lloses o elements de formigó executats a l'obra, normalment s'especifiquen extensòmetres encastats. Per a estructures existents, elements metàl·lics, bigues, puntals o rehabilitació d'infraestructures, solen emprar-se extensòmetres superficials.

També és habitual valorar la possibilitat dautomatitzar la lectura dels sensors mitjançant dataloggers, transmissió remota de dades i plataformes de visualització. Aquesta integració facilita la traçabilitat de les mesures, el seguiment continu i la generació d'avisos quan se superen els llindars definits per la direcció tècnica.

Construcció, temperatura i compatibilitat

L'extensòmetre està fabricat a acer inoxidable i disposa de segellat mitjançant doble junta tòrica i protecció mitjançant tub termoretràctil. Aquesta construcció proporciona resistència davant d'humitat, corrosió i altres ambients agressius habituals a l'obra civil.

Cada sensor incorpora un termistor integrat per registrar la temperatura al punt de mesura. Aquesta informació permet analitzar els efectes tèrmics sobre el material i aplicar compensacions quan el projecte ho requereixi.

Els extensòmetres de corda vibrant EDS-20V/21V són compatibles amb unitats de lectura manual, dataloggers i sistemes automàtics d'adquisició de dades preparades per a sensors de corda vibrant, tant d'Encardio Rite com d'altres fabricants.

Característiques tècniques principals

• Rang de mesura: ±1500 µε a EDS-20V-AW i EDS-20V-E; ±3500 µε a EDS-21V-SW.
• Resolució: 1 µε.
• Sortida: freqüència mitjançant tecnologia de corda vibrant.
• Termistor: YSI 44005 o equivalent, 3000 Ω a 25 °C.
• Temperatura de funcionament: −20 °C a +80 °C.
• Grau de protecció: IP67.
• Cable: apantallat de 4 conductors.
• Material: acer inoxidable.

Preguntes freqüents sobre extensòmetres de corda vibrant

Per què serveix un extensòmetre de corda vibrant?

Serveix per mesurar deformacions en elements estructurals de formigó o acer. A partir d‟aquestes deformacions es pot avaluar el comportament estructural, l‟estat tensional il‟evolució de la infraestructura al llarg del temps.

Quan es fa servir un extensòmetre embegut?

S'utilitza quan el sensor ha de quedar integrat al formigó durant la construcció. És habitual en pilons, fonaments, pantalles, preses, lloses, dovelles de túnels i elements prefabricats.

Quan es fa servir un extensòmetre superficial?

S'utilitza sobre estructures existents o elements metàl·lics on no és possible instal·lar el sensor dins del formigó. Es pot fixar mitjançant soldadura, blocs d'ancoratge, soldadura per punts o adhesiu estructural, segons el model.

Es pot connectar a un datalogger?

Sí. Els extensòmetres de corda vibrant poden connectar-se a lectors portàtils, dataloggers i sistemes automàtics de monitorització per fer lectures periòdiques, registrar històrics i configurar alarmes.

Quin avantatge té la corda vibrant davant d'un senyal analògic?

El senyal en freqüència és més estable davant d'interferències electromagnètiques i grans longituds de cable. Per això, la corda vibrant és una tecnologia molt utilitzada en instrumentació geotècnica i monitorització estructural permanent.

Documentació tècnica

Podeu descarregar la fitxa tècnica en PDF de l'extensòmetre de corda vibrant EDS-20V/21V per consultar les especificacions completes, dimensions, models disponibles i dades tècniques principals.