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Tabla de Contenidos
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Low-Cost Extensometer
Introduction
This page deals with the construction and installation of the Inform@Risk Extensometer. It is a low-cost variation of commertial wire extensometers for geotechnical measurements. To achieve this, it is based on 3D printed parts and a sensor by Waycon Positionsmesstechnik GmbH (though any other wire sensor also works).
The concept can be applied to both vertical extensometers in boreholes as well as horizontal ones in trenches. No matter which of those is installed, a concrete shaft with minimum dimensions of 60x60x100 (LxWxD) is needed. This guide will not go into detail about the installation of extensometer cables, but only deal with the installation of the necessary infrastructure at both cable ends. In this manual, all material relations are marked bold. The following figures give an overview of the measurement concept for a horizontal extensometer measurement.
Materiales
Los materiales necesarios para construir un extensómetro de bajo coste se enumeran a continuación y se muestran en la figura siguiente.
Table 1: Lista general de materiales para el extensómetro de bajo coste.
Nr. | Importe | Descripción |
---|---|---|
1 | 2 | M8 varillas roscadas 25 cm |
2 | 7 | M8 tuercas |
3 | 2 | M6 tornillos 10 cm |
4 | 2 | M6 tuercas de mariposa |
5 | 3 | polea |
6 | 6 | M8*11,5 tuerca de manguito galvanizada |
7 | 3 | M8 tornillos prisioneros 2 cm con hexágono interior |
8 | 1 | arandelas magnéticas d=2 cm |
9 | 1 | imán Neodym d= 2cm, rosca interior M4 |
10 | 3 | M8 tornillos con hexágono, 2 cm |
11 | 2 | arandelas d=1,5 cm |
12 | 2 | bridas para cables |
13 | 1 | abrazadera de cuerda d=5 mm |
14 | 1 | correa de amarre metálica 65 cm |
15 | 2 | M4*10mm tornillos de culata |
16 | 2 | M4 tuercas |
17 | 1 | Sensor (Waycon) |
18 | 1 | cilindro metálico (d=12-15 cm, l= 10-20 cm, m=ca. 20kg) |
28 | 2 | EXT montaje en tubería |
29 | 2 | EXTmontaje en polea |
30 | 1 | EXT montaje por peso |
31 | 1 | EXT placa de perforación para montaje de polea |
32 | 2 | EXT estiradores de tubos |
Herramientas y piezas
Las herramientas necesarias son sólo una serie estándar de destornilladores, alicates, llaves hexagonales, etc. Para fijar las piezas al eje se necesita un taladro profesional con brocas grandes para hormigón (8-12 mm). Además, un martillo grande puede ayudar a colocar las varillas roscadas en las paredes del eje.
Preparación de las pesas
Las pesas deben tener en el centro un agujero de 8 mm con rosca M8 al que se fija el soporte de pesas EXT (Nr. 30) mediante tornillos M8 con hexágono (Nr. 10), así como una polea (Nr. 5).
Piezas impresas en 3D
Los diseños de impresión 3D necesarios/útiles que hemos utilizado en la instalación de prueba se encuentran en la sección 3D prints.
Instalación
Esta sección trata de la instalación del extensómetro (lado del sensor) en el eje. Los pasos son los siguientes:
- Preparación del tubo
- Cortarla para que encaje en el pozo (unos 5 cm por debajo del extremo).
- Taladrar un agujero a la altura a la que entrará el extensómetro en el eje y otro por debajo con la plantilla de taladrar (31). La polea (5) y el soporte de la polea (29) se fijan en el orificio inferior para guiar el cable del extensómetro hasta el peso
- En caso de que el cable del extensómetro entre en el eje a un nivel muy bajo, es necesario que la polea esté por encima del orificio de entrada y guíe el extensómetro hacia arriba \todo{dibujo de concepto}, y que se fije otra polea a unos 5 cm por debajo de la parte superior del tubo (véase la figura \ref{fig:montaje}d)
- Fije el soporte a la pared (28 EXT Pipe Mount) con tacos y varillas roscadas M8 cortadas a la medida adecuada
- Apriete con tuercas M8
- Prepare la tapa
- Taladre dos orificios en la tapa para el sensor, que debe colocarse como se indica en la imagen.
- Serrar espacio para el cable en la tapa y el tubo (imagen \todo{incluir figura})
- Inserte el cable
- En el orificio superior
- A través del peso
- A través de la tapa
- Preparación de la tubería
- Levante la tubería en el hueco
- Sujételo al soporte
- Levante el peso (aprox. 10 centímetros) y fíjelo con el tope de cuerda
Explicación de la figura: a) Tapa con orificios para el sensor y el cable del extensómetro. b) Interior de la tubería con la polea, el peso y el recorte a la derecha. c) Tubería terminada en la pared del hueco con indicación de la altura óptima del extensómetro bajo la tapa del hueco. d) Tubería preparada con orificios para la polea y el cable del extensómetro. e) Preparación de la tubería EXT montada en la pared del hueco. f) Parte inferior de la tapa con el sensor fijado y el cable del sensor pasando por el recorte. g) Tubería montada en la pared del hueco.
Conexión del nodo de medición al sensor
Para conectar el sensor Waycon al nodo de medición, los cables del sensor deben conectarse a GND, a la alimentación (12 V) y al puerto analógico del nodo de medición. El puerto analógico elegido debe seleccionarse cuando se programe el nodo para el funcionamiento del extensómetro (véase Instalación de software para nodos de medición).