Extensómetro de cuerda vibrante EDS-20V/21V
- Fabricante: Encardio Rite
- Categoría: Monitorización estructural, SENSORES
Extensómetro de cuerda vibrante para monitorización estructural
El extensómetro de cuerda vibrante EDS-20V/21V de Encardio Rite es un sensor de deformación diseñado para aplicaciones de monitorización estructural, auscultación de infraestructuras e instrumentación geotécnica en estructuras de hormigón, acero y otras obras civiles.
Se utiliza cuando es necesario registrar microdeformaciones (µε) de forma estable y fiable durante largos periodos de tiempo. A partir de las deformaciones medidas y de las propiedades mecánicas del material, el ingeniero puede evaluar el estado tensional del elemento estructural y analizar su comportamiento durante la construcción, pruebas de carga o explotación de la infraestructura.
¿Qué es un extensómetro de cuerda vibrante?
Un extensómetro de cuerda vibrante es un instrumento utilizado para medir deformaciones en elementos estructurales. Su principio de medida se basa en un alambre de acero tensado cuya frecuencia natural de vibración cambia cuando varía la deformación del elemento donde está instalado.
En obra civil, estos sensores se emplean en sistemas de auscultación estructural donde se requiere una medición precisa, repetible y estable a largo plazo. Son habituales en puentes, presas, túneles, pilotes, muros pantalla, dovelas, cimentaciones profundas y estructuras metálicas sometidas a carga.
Principio de funcionamiento
El sensor incorpora un alambre magnético de acero de alta resistencia, pretensado entre dos puntos de anclaje. Una bobina de excitación electromagnética induce la vibración del alambre a su frecuencia natural de resonancia.
Cuando la estructura experimenta una deformación, cambia la tensión mecánica del alambre y, en consecuencia, su frecuencia de vibración. El equipo de lectura, registrador de datos o datalogger mide dicha frecuencia y la convierte en valores de microdeformación mediante el factor de calibración específico de cada sensor.
A diferencia de los sensores basados en señales analógicas, la tecnología de cuerda vibrante trabaja con una señal de salida en frecuencia. Esto reduce la influencia de la resistencia del cableado, mejora la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas y permite transmitir la señal a largas distancias sin pérdida apreciable de precisión.
Aplicaciones en obra civil, túneles, puentes y cimentaciones
- Puentes y viaductos: control de deformaciones durante construcción, pruebas de carga, rehabilitación y explotación.
- Presas de hormigón y mampostería: seguimiento del comportamiento estructural a largo plazo.
- Túneles y obras subterráneas: monitorización de revestimientos, sostenimientos y dovelas.
- Pilotes y cimentaciones profundas: medición de deformaciones durante pruebas de carga y evaluación de la distribución de esfuerzos.
- Muros pantalla y estructuras de contención: control de la respuesta estructural frente a empujes del terreno.
- Dovelas y elementos prefabricados: integración del sensor en elementos de hormigón durante fabricación o instalación.
- Estructuras metálicas: medición de deformaciones en vigas, puntales, soportes, tuberías forzadas o elementos sometidos a tracción, compresión o flexión.
- Infraestructuras críticas: monitorización estructural permanente con registro histórico de datos y alarmas.
Versiones disponibles: EDS-20V-AW, EDS-20V-E y EDS-21V-SW
La serie EDS-20V/21V dispone de tres versiones principales para adaptarse al método de instalación requerido en obra.
- EDS-20V-AW: extensómetro de cuerda vibrante para montaje superficial mediante soldadura por arco sobre estructuras metálicas. También puede instalarse sobre hormigón mediante bloques de anclaje específicos.
- EDS-20V-E: versión para instalación embebida directamente en hormigón fresco. Es adecuada para pilotes, cimentaciones profundas, muros pantalla, presas, dovelas prefabricadas y estructuras de hormigón donde se requiere medir deformaciones internas.
- EDS-21V-SW: versión compacta para montaje superficial mediante soldadura por puntos o adhesivo estructural. Está indicada para aplicaciones con espacio reducido o para instalación sobre elementos metálicos, puntales, placas, tuberías o estructuras existentes.
¿Por qué utilizar tecnología de cuerda vibrante?
La tecnología de cuerda vibrante se utiliza ampliamente en instrumentación geotécnica porque ofrece una combinación de estabilidad, robustez y fiabilidad muy adecuada para sistemas permanentes de monitorización. Es especialmente útil en instalaciones donde los sensores deben permanecer operativos durante años y transmitir datos desde puntos de difícil acceso.
- Medición precisa de deformaciones en microdeformación (µε).
- Excelente estabilidad de medida a largo plazo.
- Baja deriva y elevada repetibilidad.
- Alta inmunidad frente a ruido eléctrico e interferencias electromagnéticas.
- Transmisión de señal a largas distancias sin pérdida apreciable de precisión.
- Menor influencia de la resistencia del cableado frente a sensores analógicos.
- Termistor integrado para registrar la temperatura en el punto de medida.
- Construcción robusta en acero inoxidable para ambientes húmedos, corrosivos o agresivos.
Compatibilidad con dataloggers y monitorización remota
Los extensómetros de cuerda vibrante EDS-20V/21V pueden leerse manualmente mediante unidades portátiles o integrarse en sistemas automáticos de adquisición de datos. En proyectos de obra pública, concesiones, túneles, presas, puentes o infraestructuras críticas, es habitual combinarlos con dataloggers y plataformas de monitorización remota.
La automatización de las lecturas permite registrar medidas periódicas, generar históricos, establecer umbrales de alarma y supervisar la evolución de la estructura sin depender exclusivamente de campañas manuales. Según el sistema de adquisición utilizado, la comunicación puede realizarse mediante soluciones cableadas o inalámbricas, incluyendo radio, 4G, Ethernet o sistemas IoT industriales.
Aspectos habituales en pliegos técnicos
En proyectos de monitorización estructural e instrumentación geotécnica, los pliegos suelen diferenciar entre sensores embebidos y sensores superficiales. Para pilotes, pantallas, dovelas, losas o elementos de hormigón ejecutados en obra, normalmente se especifican extensómetros embebidos. Para estructuras existentes, elementos metálicos, vigas, puntales o rehabilitación de infraestructuras, suelen emplearse extensómetros superficiales.
También es habitual valorar la posibilidad de automatizar la lectura de los sensores mediante dataloggers, transmisión remota de datos y plataformas de visualización. Esta integración facilita la trazabilidad de las medidas, el seguimiento continuo y la generación de avisos cuando se superan los umbrales definidos por la dirección técnica.
Construcción, temperatura y compatibilidad
El extensómetro está fabricado en acero inoxidable y dispone de sellado mediante doble junta tórica y protección mediante tubo termorretráctil. Esta construcción proporciona resistencia frente a humedad, corrosión y otros ambientes agresivos habituales en obra civil.
Cada sensor incorpora un termistor integrado para registrar la temperatura en el punto de medida. Esta información permite analizar los efectos térmicos sobre el material y aplicar compensaciones cuando el proyecto lo requiera.
Los extensómetros de cuerda vibrante EDS-20V/21V son compatibles con unidades de lectura manual, dataloggers y sistemas automáticos de adquisición de datos preparados para sensores de cuerda vibrante, tanto de Encardio Rite como de otros fabricantes.
Características técnicas principales
- Rango de medida: ±1500 µε en EDS-20V-AW y EDS-20V-E; ±3500 µε en EDS-21V-SW.
- Resolución: 1 µε.
- Salida: frecuencia mediante tecnología de cuerda vibrante.
- Termistor: YSI 44005 o equivalente, 3000 Ω a 25 °C.
- Temperatura de funcionamiento: −20 °C a +80 °C.
- Grado de protección: IP67.
- Cable: apantallado de 4 conductores.
- Material: acero inoxidable.
Preguntas frecuentes sobre extensómetros de cuerda vibrante
¿Para qué sirve un extensómetro de cuerda vibrante?
Sirve para medir deformaciones en elementos estructurales de hormigón o acero. A partir de esas deformaciones se puede evaluar el comportamiento estructural, el estado tensional y la evolución de la infraestructura a lo largo del tiempo.
¿Cuándo se utiliza un extensómetro embebido?
Se utiliza cuando el sensor debe quedar integrado en el hormigón durante la construcción. Es habitual en pilotes, cimentaciones, pantallas, presas, losas, dovelas de túneles y elementos prefabricados.
¿Cuándo se utiliza un extensómetro superficial?
Se utiliza sobre estructuras existentes o elementos metálicos donde no es posible instalar el sensor dentro del hormigón. Puede fijarse mediante soldadura, bloques de anclaje, soldadura por puntos o adhesivo estructural, según el modelo.
¿Puede conectarse a un datalogger?
Sí. Los extensómetros de cuerda vibrante pueden conectarse a lectores portátiles, dataloggers y sistemas automáticos de monitorización para realizar lecturas periódicas, registrar históricos y configurar alarmas.
¿Qué ventaja tiene la cuerda vibrante frente a una señal analógica?
La señal en frecuencia es más estable frente a interferencias electromagnéticas y grandes longitudes de cable. Por ello, la cuerda vibrante es una tecnología muy utilizada en instrumentación geotécnica y monitorización estructural permanente.
Documentación técnica
Puede descargar la ficha técnica en PDF del extensómetro de cuerda vibrante EDS-20V/21V para consultar las especificaciones completas, dimensiones, modelos disponibles y datos técnicos principales.
Propiedades
Especificaciones técnicas
| Parámetro | EDS-20V-AW | EDS-20V-E | EDS-21V-SW |
|---|---|---|---|
| Rango de medida | ±1500 µε | ±1500 µε | ±3500 µε |
| Precisión1 | ±0,1 % F.S. | ±0,1 % F.S. | < ±0,25 % F.S. |
| No linealidad | < 0,5 % F.S. | < 0,5 % F.S. | < ±0,25 % F.S. |
| Resolución | 1 µε | 1 µε | 1 µε |
| Longitud activa | 150 mm | 150 mm | 50 mm |
| Factor de galga efectivo2 | ≈ 4,051 × 10−3 µε/Hz² | ≈ 4,051 × 10−3 µε/Hz² | ≈ 3,896 × 10−4 µε/Hz² |
| Salida | Frecuencia (VW) | Frecuencia (VW) | Frecuencia (VW) |
| Tipo de termistor | YSI 44005 o equivalente (3000 Ω a 25 °C) | YSI 44005 o equivalente (3000 Ω a 25 °C) | YSI 44005 o equivalente (3000 Ω a 25 °C) |
| Temperatura de funcionamiento | −20 °C a +80 °C | −20 °C a +80 °C | −20 °C a +80 °C |
| Temperatura de almacenamiento | −20 °C a +80 °C | −20 °C a +80 °C | −20 °C a +80 °C |
| Humedad relativa | 0–100 % HR | 0–100 % HR | 0–100 % HR |
| Grado de protección | IP67 (IEC 60529) | IP67 (IEC 60529) | IP67 (IEC 60529) |
| Vida de fatiga | 105 ciclos a 2500 µε | 105 ciclos a 2500 µε | 105 ciclos a 2500 µε |
| Cable | Cable apantallado de 4 conductores, longitud estándar de 1 m (otras longitudes disponibles) | Cable apantallado de 4 conductores, longitud estándar de 1 m (otras longitudes disponibles) | Cable apantallado de 4 conductores, longitud estándar de 1 m (otras longitudes disponibles) |
| Dimensiones | 174 × 28,5 × 30 mm | 170 × 28,5 × 30 mm | 64,5 × Ø8 mm |
1 Valores determinados en condiciones de laboratorio.
2 El valor real del factor de galga figura en el certificado de calibración suministrado con cada sensor.
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