Pruebas de resistencia en materiales de pavimentación

Ambos, están relacionados entre sí y son controlados desde una PC mediante una red Ethernet.

El sistema PLC controla los parámetros de velocidad, posición transversal, presión neumática y todas las variables necesarias para el mantenimiento del vehículo y la seguridad de la instalación. Por otro lado, el sistema de adquisición de datos se encarga del proceso de medición de los instrumentos integrados en el pavimento.

El sistema PLC está compuesto por un PLC maestro ubicado en el centro de control y dos PLC esclavos situados a bordo de cada vehículo que se comunican vía Ethernet con el PLC maestro.

El sistema de adquisición de datos MGCplus de HBM, se encarga de acondicionar, monitorear y medir los datos de más de 240 canales, entre galgas extensiométricas, sensores de desplazamiento (LVDT´s) y sondas Pt100, estratégicamente distribuidas por la pista.

Este sistema de adquisición de datos, que actualmente se emplea en numerosos programas de pruebas estructurales de todo el mundo, así como en el monitoreo de ingeniería civil, está diseñado para proporcionar datos de medición de alta calidad, reduciendo de forma significativa el costo y las necesidades de cableado.

El sistema de adquisición de datos de los sensores, que está completamente automatizado, ha sido diseñado y desarrollado por el CEDEX y realiza mediciones en tiempo real, almacenándolas en una base de datos con capacidad para un máximo de 240 sensores en cada prueba de medición.

Las tareas de gestión se dividen en tres procesos:

• Administración de sensores.
• Medición.
• Análisis y almacenamiento de datos.

Una vez que se ha diseñado el plan de instrumentación para cada prueba y todos los sensores disponen de alimentación, el siguiente paso es registrarlos en la base de datos del ordenador de control.

A continuación, se incluyen todos los datos que definen al sensor, su ubicación, el sensor de inicio de la medición óptica, las fechas y horas relevantes y el estado de actividad.

Tan pronto como el sensor ha sido registrado en la base de datos, se configuran los módulos MGCplus para realizar la curva de calibración de cada sensor, incluyendo toda la cadena de medición (cableado y dispositivo). De este modo, se establece la correspondencia entre la medición física y la señal eléctrica. Posteriormente, se configuran los parámetros de grabación (frecuencias de muestreo, tiempos, sensores activados y disparos) con el gestor de tarjetas de PC del sistema MGCplus. Como resultado de esta operación se genera y almacena un archivo. MPR. Usualmente se programan dos frecuencias de muestreo diferenciadas. Una de ellas graba las variables estáticas y la otra las variables dinámicas.

El sistema realiza también tareas adicionales que simplifican el trabajo de mantenimiento y proporcionan un monitoreo gráfico y numérico de las lecturas en tiempo real.

La medición

El sistema de adquisición de datos distingue dos tipos de pruebas: pruebas dinámicas y pruebas especiales.

Las pruebas dinámicas obtienen mediciones sistemáticas del vehículo en movimiento; para esto, se deben definir previamente los sensores que estarán involucrados en la medición (máximo 240 por prueba) y se genera un archivo ASCII de resultados, que incluye todas las variables necesarias para el análisis de las curvas como la temperatura del pavimento, la temperatura ambiente, el número de ciclos, la posición transversal, la velocidad del vehículo, la fecha y la hora.

Las pruebas dinámicas pueden configurarse para que se activen automáticamente cuando ocurra alguno de los siguientes eventos:

• Cuando los vehículos cumplen un número de ciclos preestablecidos.
• En base a una fecha y hora definida.
• Cuando se alcanza un valor de temperatura en el pavimento previamente definido por el usuario.

Gracias a este tipo de configuración las pruebas se pueden llevar a cabo en cualquier momento, incluso sin la presencia de personal.

¿Cómo funciona la prueba automatizada?

Cuando se produce el evento que inicia una prueba, el ordenador de control indica al PLC maestro que posicione los vehículos en las condiciones especificadas para la prueba (velocidad y posición transversal). Una vez que los vehículos están situados en la posición correcta para la prueba programada, el ordenador envía una serie de comandos de bajo nivel a cada MGCplus conectado a la red Ethernet.

Estos comandos transfieren a los módulos MGCplus los archivos. MRP con los parámetros de grabación y los activa para que se preparen para el proceso de adquisición de datos.

Para disparar la medición se emplea un sensor óptico conectado a cada MGCplus. Cuando el vehículo seleccionado pasa por el sensor óptico, se activa la adquisición de datos. Después de un periodo de tiempo definido en el archivo de la grabación, la grabación de datos se interrumpe.

Cuando los vehículos completan un ciclo desde el comienzo de la adquisición de datos, el ordenador de control se conecta a los módulos MGCplus.

El archivo de datos recopilados que ha generado el sistema de adquisición se transfiere al ordenador de control y se convierte a formato ASCII mediante el control ActiveX del software Catman. Estas operaciones están programadas en un script de Visual Basic que también realiza un primer procesamiento de las señales, en el cual los tiempos se transforman en distancias, se recortan y se vuelven a muestrear con el fin de almacenar el número de muestras que son necesarias para el análisis.

Después de esto, el ordenador de control combina todos los datos en el archivo ASCII de resultados, incorporando los datos del sistema PLC relativos a los vehículos (velocidad y posición transversal) y los datos del sistema de adquisición de datos relativos al proceso de medición del sensor. Una vez que se almacenan todos los datos, la prueba finaliza y el sistema PLC encargado de dirigir los vehículos retoma el control.

Las pruebas especiales

Algunas de las pruebas especiales son:

• Monitoreo de la temperatura: En estas pruebas se utilizan dos módulos Siemens ET 200, que forman parte del sistema PLC y a los que se conectan las salidas analógicas del MGCplus. El objetivo consiste en obtener un registro continuo de la temperatura del pavimento y la temperatura ambiente, lo que permite analizar los instrumentos y el deterioro del pavimento.
• Arranque manual: Estas pruebas pueden realizarse con los vehículos en movimiento o con los vehículos detenidos. La prueba comienza cuando se envía una señal de disparo. Este tipo de prueba se utiliza para estudiar en detalle algunas variables específicas durante el paso del vehículo, que no pueden evaluarse en las pruebas dinámicas. Se realizan con una frecuencia de muestreo de hasta 3000 muestras por segundo. Esta prueba también se utiliza para medir la respuesta de uno o varios sensores a equipos distintos a los vehículos de prueba; por ejemplo, dispositivos con tracción delantera.
• Inicio por sensor óptico: Tiene las mismas características que la prueba de arranque manual, pero en este caso, uno de los sensores ópticos situados en la pista de pruebas activa la medición.

¿Por qué el sistema de adquisición de datos MGCplus es una opción ideal?

En la actualidad, MGCplus es el sistema de adquisición de datos (DAQ) más usado en toda clase de aplicaciones de medición industriales, de laboratorio, de I+D, en bancos de ensayos, calibración, producción, pesaje, análisis experimental de tensiones y pruebas de durabilidad. Sus más de 100 000 canales puede usarse en distintas aplicaciones alrededor del mundo. Además, este sistema de adquisición de datos es compatible con una gran variedad de transductores e interfaces de PC.

Adicionalmente, te permite medir una gran cantidad de magnitudes como: fuerza, desplazamiento, presión, temperatura, par, aceleración, deformación, tensión, corriente, frecuencia o resistencia a baja o alta velocidad. Lo que te ayuda a reducir costos, ya que con un solo sistema puedes medir prácticamente cualquier magnitud.

Sus módulos de frecuencia de 225 Hz o 600 Hz con una exactitud de hasta 0.0025 garantiza llevar a cabo tareas de medición con una exactitud inigualable.