GEOTECNIA

La Geotecnia es la rama de la Ingeniería que se ocupa del estudio de la interacción de las construcciones con el terreno. Se trata por tanto de una disciplina no sólo de la Ingeniería Civil, sino también de otras actividades, como la Arquitectura y la Ingeniería Minera, que guardan relación directa con el terreno.Los problemas geotécnicos básicos que enfrenta la geotecnia son:

  •  El terreno como cimiento: todas las obras deben apoyarse en el terreno; debe por tanto definirse la forma de este apoyo, y la transmisión de cargas de la estructura al terreno, para lo que debe estudiarse la deformabilidad y resistencia de éste.

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INSTRUMENTACIÓN

Medidas de inclinación

Son diseñados para la medición de los movimientos laterales de la tierra que puedan surgir en laderas inestables , deslizamientos de tierra, represas, carreteras, terraplenes y rellenos sanitarios.

Se  utilizan para medir las deflexiones en las paredes de las excavaciones , pozos, túneles y en cajones, pilotes y tablestacas. 

Llevan un control en la construcción de inclinación, desviación y alineación de pilares, pilas, columnas y taludes.

Pueden ser portátiles e In-place. Tienen la opción a tecnología  con CUERDA VIBRANTE o MEMS (Micro Sensor Electro Mecánico), ubicados uno con su eje en el plano de las ruedas de muelle en la tubería; el otro a 90°.

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Inclinómetros horizontales

Es una modificación del Inclinómetro vertical, y están diseñados para la medición de asentamientos diferenciales a lo largo de la cimentación de la estructura a ser monitoreada.

Pueden ser portátiles e In-place. Tienen la opción a tecnología  con CUERDA VIBRANTE o MEMS (Micro Sensor Electro Mecánico), ubicados uno con su eje en el plano de las ruedas de muelle en la tubería; el otro a 90°.

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Inclinómetro Portátil

Son inclinómetros que se utilizan para monitoreo ocasional en campo  el cual consta con de un inclinómetro, con un cable montado en un carrete y una PC de Campo para una lectura rápida de datos.

Estos son los equipos más conocidos y usados por los profesionales. La ventaja que poseemos en Sensorvital es el poder sugerir entre tecnología MEMS y de CUERDA VIBRANTE.

Ventajas:

-  El equipo portátil me permite medir en varios puntos con un solo sensor.

-  Reduce la inversión inicial de medición.

-  Es de fácil uso.

-  No requiere de elementos adicionales para la gestión de datos.

Desventajas:

-  La medición es manual y por lo tanto depende de personal para recaudar datos.

-  El número de datos se limita a la disponibilidad del personal.

-  En ciertos lugares son de difícil acceso.

-  Los costos de monitoreo se incrementan por traslados.

-  No es posible tener una alerta temprana.

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Inclinómetro In-place

Se encuentran en sitios específicos para monitoreo constante el cuál funciona a través de sensores de inclinación montados en tramos de tubo de acero inoxidable que están unidos entre sí mediante juntas universales. La cadena de sensores se inserta dentro de un tubo, o una envoltura instalada en un pozo de sondeo en la tierra, con el cable (s) del sensor pasando a la superficie donde están conectados a las cajas de terminales o Dataloggers. Varios modelos, incluyendo analógicos, digitales, direccionales y versiones sin ruedas, están disponibles permitiendo la configuración óptima basada en aplicaciones y sitios específicos.

Ventajas:

- Se pueden instalar de dos maneras con Dataloggers para descargar datos cada cierto tiempo en el campo o con Telemetría para que los datos viajen directamente a  oficinas.

-  El monitoreo es intensivo y programable, se puede configurar un sistema de alerta temprana que prevenga desastres, perdida de recursos o infraestructura.

-  Sirven para instalación de líneas bases previas a la construcción de infraestructura y posteriormente para el desempeño de la misma.

Desventajas:

-  Se requiere una inversión importante sin embargo la misma se compensa con los ahorros de la obtención de datos a futuro.

Todos cuentan con un software que puede procesar y presentar todos los inclinómetros dentro de un proyecto, y también puede incluir vista en planta con gráficas de desplazamiento relacionadas con cualquier excavación. Permite el crear redes de inclinómetros a lo largo de toda la estructura a monitorear.

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Medidas piezométricas

Está diseñado para medir presiones de fluido tales como elevaciones de aguas subterráneas y las presiones de poro cuando son enterrados directamente en terraplenes , rellenos, presas, etc. También para la instalación en el interior de los pozos, pozos de observación y estándar (> 19 mm de diámetro) de tubería de subida de piezómetros.

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Piezómetros de diámetros pequeños

Estos piezómetros están exclusivamente diseñados para permitir la automatización de pequeños diámetros, tomas de agua de piezómetros no estándar. (tubos de 19mm y 12mm)

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Drive Point Piezómetro

Piezómetro punto tracción,  tiene el transductor situado en el interior de una carcasa con una rosca varilla de perforación EW y extraíble cono de la nariz en punta. Este modelo es ideal para su uso en la turba y arcillas blandas. El piezómetro puede recuperarse al final del trabajo.

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Heavy Duty Piezómetro

Está diseñado para el entierro directo en rellenos y terraplenes de represas. Lugares donde la presión va a ser alta y el piezómetro no tenga protección. Se utiliza en conjunción con un fuerte cable blindado para resistir movimientos de tierra durante la construcción. Recomendado para uso en presas de tierra . 

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Piezómetro en altas temperaturas

Está diseñado para aplicaciones donde la temperatura puede ser de hasta 230 ° C. Hay dos versiones disponibles: una para el uso continuo de hasta 200 ° C, y uno para un máximo de 230 ° C. Estos sensores se suministran ya sea con aislamiento mineral cables o cables de Teflon® dentro de tubos de acero inoxidable.

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Piezómetro de Titanio

Está diseñado específicamente para su uso en ambientes altamente corrosivos, tales como rellenos sanitarios o vertederos y campos de lixiviación. También se utiliza en áreas críticas donde la supervivencia a largo plazo es esencial. 

Estos piezómetros son con tecnología de CUERDA VIBRANTE los cuales comparados con tecnologías tradicionales, dado que no contienen un elemento electrónico  

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Medidas de extensión

Es un instrumento muy simple, robusto y fiable, fácil de instalar y completamente empotrado dentro del suelo o estructura, para una protección óptima. Es una primera opción natural para el control de la seguridad en los alrededores de túneles y aperturas de minas.

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Extensómetro Multiple Point

Hasta ocho anclajes se pueden instalar, a diferentes profundidades, en un diámetro de 76 mm en una misma línea que proporcionan la capacidad para localizar múltiples planos de falla y zonas de movimiento.

  • Groutable: Es el diseño preferido para la instalación en perforaciones dirigidas, que se llena fácilmente con hormigon.
  • Snap-ring: Constan con  un anillo de retención para una  instalación rápida y fácil en  perforaciones de roca dura o competente. Son empujadas a la profundidad requerida en el extremo de la fijación de varillas y luego un cable se tira para retirar el pasador de bloqueo que permite que dos anillos de retención en cada ancla encajan a presión hacia el exterior y el agarre del pozo.
  • Hidraulic: Extensómetro con Anclas Hidráulicas está recomendado para uso en terrenos blandos y lsuelos o en la roca donde el pozo se puede deteriorar. Este anclaje es muy versátil y se puede utilizar en perforaciones de diferente diámetro y rugosidad orientada en cualquier dirección.
  • Flexible: se utiliza longitudes continuas de varillas de fibra de vidrio (interior tubos de protección), cortados en longitudes especificados por el cliente, en espiral en la fábrica y se envían listos para su instalación. El extensómetro es ligero, lo que es más fácil de manejar para la instalación y menos costoso para enviar. En el lugar el tiempo de montaje es mínimo y el procedimiento de instalación se simplifica.
  • Recuperable: está diseñado para medir deformaciones en perforaciones en roca, concreto y otros materiales de construcción. El dispositivo se puede utilizar en los estudios de prueba de carga de pila, pruebas placa apoyo para el gato y prácticamente cualquier aplicación en un agujero puede ser perforado o una tubería puede ser echado en la estructura en estudio. El sistema cuenta con longitudes ajustables de calibre, rápida y sencilla instalación / eliminación y alta precisión usando una variedad de transductores incluyendo Cuerda Vibrante y DCDT’s. Adaptadores para uso en tubos cuadrados están también disponibles.
  • Anclas:
    • Borros Tipo de anclaje hidráulico: Para uso en suelos y arcillas blandas, especialmente en pozos Augered. También se puede conducir directamente a través de la tierra suave y sin un pozo de ser necesario. 
    • Groutable ancla: El anclaje preferido para uso en pozos de sondeo hacia abajo dirigidas . El extensómetro pre-montado se instala en el pozo y se llena con hormigón. 
    • Ancla hidráulica: Para uso en  perforaciones en roca y suelo blando , sobre todo si se prevén dilataciones y contracciones del pozo. 

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Extensómetro magnético

Está diseñado para medir la liquidación o tirón de suelo blando bajo la influencia de la carga o descarga, debido a la construcción de terraplenes , rellenos, edificios, fundaciones y estructuras. Una sonda se baja dentro de un tubo de guía telescópica para detectar y medir la posición de los anclajes magnéticos situados alrededor del tubo guía a varias profundidades a lo largo de la perforación o en el relleno. Anclas de placas se utilizan en relleno y anclas "araña" en los pozos.

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Extensómetros cinta

Está diseñado para medir los pequeños cambios en la distancia entre las paredes opuestas o entre el techo y el suelo de excavaciones , túneles o minas. También se puede utilizar para controlar la deformación en las estructuras y soportes y para medir los movimientos de laderas inestables . La lectura se efectúa por vía electrónica a través de una pantalla LCD de panel frontal.

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Strain Gage o Galga extensiométrica

Una galga extensométrica o “strain gage” es un dispositivo transductor universal que se utiliza para la medición  de diversas magnitudes mecánicas, como pueden ser presión, carga, torque, deformación, posición, etc. Se entiende por strain o esfuerzo, a la cantidad de deformación de un cuerpo debida a la fuerza aplicada sobre él. La capacidad de estos equipos nos permite realizar mediciones exactas definidas como micro-esfuerzos. 

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Strain Gage de Empotramiento

Está diseñado para la medición de las cepas dinámicas en estructuras de hormigón, rellenos de tierra y suelos. Un tubo de PVC sirve como una carcasa de protección y mantiene el sensor en la tensión inicial deseada.

Strain gage arco soldable

Esta diseñado principalmente para la soldadura de arco para estructuras de acero, tales como: revestimientos de túneles, refuerzo de excavación, pilotes y puentes. El medidor puede ser adaptado para la unión con el hormigón o para atornillar a las superficies de acero mediante la modificación de los bloques finales.

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Transductores de presión dinámica

La deformación dinámica del transductor se utiliza para pruebas estructurales y cepas de grabación en estructuras de acero, estructuras de hormigón post-tensado y pre-tensado, etc., y para cualquier estructura en la que se puede aplicar a corto plazo por carga viva. 

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Strain gages de fibra óptica

Están diseñados para su uso en entornos en los que puede ser difícil de utilizar los tipos convencionales de calibradores de tensión debido a consideraciones de espacio, los altos niveles de interferencia eléctrica o donde la seguridad intrínseca es un problema. Las mediciones de eventos dinámicos también son posibles con estos medidores y los necesarios registradores de datos .Los calibradores de tensión tienen un muy bajo coeficiente de expansión térmica y pueden ser utilizados para medir ambas cepas mecánicas y termo-mecánicas en una variedad de diferentes materiales.

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Medidas de Asentamientos

Todos los materiales al ser sujetos a cambios de esfuerzos experimentan deformaciones los cuales pueden o no ser dependientes del tiempo. Las características esfuerzo-deformación-tiempo de un suelo dependen del tipo de suelo, consistencia, del tipo de carga aplicada, etc. Es necesario estudiar estas deformaciones debido a que en general estas sufren deformaciones mayores a las previstas por la carga de la estructura y no siempre se producen instantáneamente ante la aplicación de la misma.

Durante la construcción de estructuras, a medida que las cargas de columnas se sitúan sobre las cimentaciones, éstas se asientan. Si los cimentos se apoyan sobre roca o suelos muy duros, los asentamientos pueden ser muy pequeños; sin embargo, si se trata de suelos ordinarios  de valle, el asentamiento puede ser mayor.
Gran parte del asentamiento puede producirse durante la construcción. En otros casos, los asentamientos se producen muy lentamente y prosiguen durante varios años, después  de concluida la construcción.

Parte de la problemática de la ingeniería es poder medir de manera exacta y permanente los asentamientos diferenciales que ocurren en las estructuras durante su vida útil.

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Settlement Sensor

Está diseñado para la medición remota de la superficie o del subsuelo, en  asentamientos en rellenos, recargas, diques , terraplenes , etc. Se perfora un pozo que permite instalar un sensor para ser anclado a tierra firme por debajo de la zona de asentamiento. La medición se basa en la diferencia de fluidos que se mueven a través de un sistema de tuberías y sensores interconectados e instalados a una misma elevación.

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Sensor Multi-Puntos

Consta de una serie de transductores sensibles a la presión conectados entre sí con un tubo especial de nylon lleno de agua des aireada o, en su caso, un sistema anti-aire en la mezcla de agua / anticongelante. La cadena de sensores está conectada a un depósito común con una gran capacidad de líquido.  Puesto que todos los sensores comparten la misma línea de líquido y se hace referencia a la misma elevación en el depósito, los cambios en las elevaciones de sensores, dan como resultado los asentamientos diferenciales.

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Sensor Multi-Puntos de alta sensibilidad

Consiste en una serie de recipientes que contienen sensores de nivel de líquidos interconectados por un tubo lleno de líquido, lo que le hace más preciso que el sistema Multi-Punto. Un recipiente de referencia se coloca en una ubicación estable con una marca fija y un banco de recipientes adicionales es colocado en diferentes lugares a la misma elevación. El asentamiento diferencial, o tirón, se mide a través de un aumento aparente o caída del nivel del líquido en dicho recipiente. Este sistema está especialmente indicado para situaciones críticas en las que se requieren altas resoluciones. Cambios de elevación de tan sólo ± 0,02 mm son detectables.

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Desplazamientos y Grietas

Los transductores de desplazamiento se emplean para medir el desplazamiento radial o axial de ejes para monitoreo de grietas, juntas, dilatación o contracción de estructuras fijas y móviles.

Se pueden hacer instalaciones tan complejas como requiera el cliente para el monitoreo multidimensional.

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Transductores de empotramiento Jointmeters o para juntas

Está diseñado para su uso a través de las juntas en la construcción, tales como las que existen entre los bloques adyacentes en una presa de hormigón, puentes, etc. Normalmente se incrusta en la articulación para controlar la expansión o contracción de la articulación. El uso de juntas universales internas permite un grado de movimiento de corte.

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Transductores Strandmeter

Está diseñado para medir las tensiones en los tensores y los cables de acero. Dos pinzas en cada extremo de la strandmeter sostienen firmemente sobre el cable. Varias abrazaderas grandes disponibles.

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Crackmeters

  • Es un instrumento que nos sirve para medir grietas, articulaciones o juntas. Existen dos tipos el portátil y el fijo:
  • Crackmeter 3-D (portátil): es un instrumento simple y robusto diseñado para medir manualmente el desplazamiento a través de grietas y / o juntas de expansión en tres direcciones.
  • Crackmeter (In-place): pretende medir el movimiento a través de grietas en la superficie y las articulaciones. Se instala en el hormigón, empernado, o la unión de dos anclajes roscados (con juntas de rótula) en los lados opuestos de la grieta y después de fijados a través de  anclajes.
  • Micro Crackmeter: es un crackmeter miniatura destinado a medir los desplazamientos a través de grietas en la superficie y las articulaciones. Ha sido especialmente diseñado para aplicaciones donde el acceso es limitado y / o donde el seguimiento de la instrumentación debe ser lo más discreto posible (por ejemplo, en las estructuras históricas o edificios).

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Medidores de convergencia

Se utiliza para controlar los cierres en subterráneos excavaciones , túneles , etc. Se instala a través de diferentes tipos de anclaje.

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Medidores de deformación

Está diseñado para medir la deformación longitudinal en presas y diques. También se puede rejuntar o mantiene en su lugar por las anclas hidráulicas para medir deformaciones en perforaciones (más de la longitud de referencia). Mide longitudes de 0,5 a 100 metros están disponibles.

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Medidores de desplazamientos de largo alcance

Es ideal para la medición de grandes desplazamientos asociados a los deslizamientos de tierra, movimientos de roca, taludes inestables, etc.

Celdas de presión

Una celda de presión es un transductor que convierte la fuerza mecánica en señales eléctricas, particularmente la carga que soporta una estructura y su deformación.

Son equipos que sirven para medir presiones en diferentes aplicaciones de ingeniería tales como la presión en hormigón lanzado, presiones en terraplenes, rellenos, en estructuras de hormigón.

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Celda de Presión de Tierra

Están diseñados para medir presión total en rellenos de tierra y terraplenes . Todas las células se componen de dos placas de acero inoxidable circulares soldadas entre sí alrededor de su periferia y separados entre sí por una cavidad estrecha llena de aceite. El cambio de presión de la tierra aprieta las dos placas juntas causando un aumento correspondiente de la presión del fluido dentro de la celda. Un transductor de presión de cuerda vibrante convierte esta presión en una señal eléctrica que se transmite a la ubicación de lectura en datos cuantificables.

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Celda de presión Fat Back

Tiene por objeto medir las presiones del terreno de contacto en la superficie de las estructuras de hormigón o acero. La célula tiene una placa trasera extra gruesa para minimizar cualquier efecto punto de carga. Permiten una fácil instalación a losas o para muros de contención.

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Celdas de presión Jackout

Se utilizan para medir las presiones del terreno en muros de pantalla. Están diseñados para caber dentro de una placa que se presiona contra el lado de un muro de contención de excavación usando una disposición de gato hidráulico. Este método de instalación se asegura de que la celda jackout se encuentra con su cara sensible en contacto con el suelo adyacente.

NATM Style Shotcrete Stress

Están diseñados para medir de manera radial y tangencial la presión ejercida en paredes de hormigón lanzado. Las células se componen de dos placas de acero rectangulares soldadas entre sí alrededor de la periferia con un fluido ventilado que ocupa el espacio entre las placas. Un tubo corto conecta la celda a un transductor de presión de cuerda vibrante. Un tubo de pretensado se proporciona para la expansión de la célula después de que el hormigón ha curado. Las celdas de este tipo también se utilizan para mediciones de estrés en hormigón en masa.

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Celda de presión para pilares

Se utiliza para medir las cargas de pila in-situ de punta en pilotes de hormigón. La celda está fabricada para estar cerca del diámetro de la pila y la placa posterior se suministra con ganchos o secciones de barras de refuerzo para permitir que la celda pueda ser conectada a la parte inferior de la jaula de refuerzo. Dos transductores de cuerda vibrante  están conectados a la celda para proporcionar una cierta redundancia en el caso de que un transductor este dañado durante la instalación. Una característica adicional es un mecanismo remoto "engarce" para permitir que la celda se infle ligeramente para asegurar un buen contacto entre la celda y el hormigón circundante.

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Célula de presión Push-In

Celda de presión Push-in está diseñado para medir presiones totales en los suelos y la tierra. Cuando se requiera la tensión efectiva, la celda está equipada con un piezómetro integral. Un hilo se proporciona en el extremo de la celda para permitir la instalación utilizando longitudes de tubería de perforación o varillas.

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Celdas de Carga

Una celda de carga es un transductor que convierte la fuerza mecánica en señales eléctricas, particularmente la carga que soporta una estructura y su deformación.

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Celdas de carga (Cuerdas vibrantes)

Consiste en un cilindro de acero de alta resistencia con 3, 4 o 6 cuerdas vibrantes extensométricas de alambre situados alrededor de la circunferencia de la celda. Cargas aplicadas a la celda se miden por las cuerdas vibrantes extensométricas de alambre. Los efectos de la carga desigual y excéntrico se reducen al mínimo por un promedio de la salida de todas las 3, 4 o 6 lecturas individuales.

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Celdas de carga (Resistencia eléctrica Strain gages)

Está hecho de un anillo de acero de alta resistencia o aluminio, con bandas extensométricas de resistencia eléctrica en una configuración de puente de Wheatstone. La celda de carga está diseñada principalmente para su uso en abrazaderas y pernos de anclaje , aunque pueden ser utilizados durante las pruebas de carga de la pila y para el seguimiento de cargas en puntales y crosslot túnel soportes, etc. En la mayoría de los casos, las celdas de carga se utilizan en conjunción con un gato hidráulico y placas de apoyo.

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Pernos de anclaje instrumentados

Comprende un medidor de deformación de cuerda vibrante situada en el interior de un pequeño tramo de perno para roca roscado estándar o barras de refuerzo. Esta longitud corta se conecta entonces a través de un acoplamiento a una longitud más larga del mismo material del perno. El perno para roca instrumentado se instala de la misma manera como pernos de anclaje convencionales, asegurándose de que la banda extensométrica permanece situada dentro de la parte cargada de la perno para roca.

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Celdas de carga de tensión

Consiste en un transductor de cuerda vibrante, alojado dentro de un cilindro de acero inoxidable de pared gruesa, diseñado para proporcionar un medio altamente estables y sensibles de las cargas de tracción en la vigilancia en línea, tales como sistemas de pesaje galgas tipo lluvia de pesaje, proceso de sistemas y plantas de hormigón de pesaje.

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Tiltmeters

Son sensores diseñados para medir inclinaciones en estructuras tales como edificios, presas y diques y también para mediciones relacionadas con la estabilidad de taludes, fosas abiertas y paredes de las excavaciones con instalaciones externas.


Está diseñado para medir la inclinación en estructuras tales como edificios, presas y diques , y también para las mediciones relacionadas con la estabilidad de los taludes , fosos abiertos, y las paredes de las excavaciones (por ejemplo, paredes de lodos). El inclinómetro está permanentemente unido a la estructura para ser monitoreados y puede hacer mediciones en superficies horizontales o verticales.

Existen en dos tipos de tecnología que son los de CUERDA VIBRANTE y MEMS.

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Tiltmeters portátil MEMS

Es un dispositivo de bajo costo, portátil diseñado para medir la inclinación en estructuras tales como edificios, presas y diques , y también para las mediciones relacionadas con la estabilidad de los taludes , fosos abiertos y las paredes de las excavaciones (por ejemplo, paredes de lodos) . El elemento sensor es un sensor de MEMS de inclinación de alta precisión, que es prácticamente inmune a los golpes.

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Tiltmeters Lectura en péndulo

Está diseñada para hacer mediciones precisas de los movimientos relativos de los péndulos normales e invertidas, tales como las que se encuentran en las presas , y puede ser instalado como un nuevo sistema o como una actualización electrónica para un sistema existente.

Sistema Geotech Gamma Ray

Se utiliza en la exploración de uranio, potasio y metales básicos, así como para el petróleo y el agua subterránea. El sistema identifica litologías y correlaciones estratigráficas en perforaciones, entubados o sin entubar, líquido o aire llenos. Para la exploración de petróleo y el agua subterránea, el sistema proporciona información sobre la secuencia de las rocas en el pozo, y también puede ser utilizado para localizar minerales no radiactivos tales como el carbón.

Mide la radiación total de rayos gamma emitida por el uranio, el torio o el potasio-40 presente en los estratos del subsuelo.

Portátil y de accionamiento manual.

Puntos de datos medidos se toman en intervalos y luego trazan en las formas de registro para la presentación gráfica e interpretación.

La sonda es de 1.5 "OD x 28" (70 cm x 3,8 cm) de largo, construido en acero inoxidable.

Puede ser utilizado en combinación con el sistema de sondeo de resistividad para una determinación más precisa de la litología del subsuelo.

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Sistema de Resistividad para Pozo

Es un registrador resistente y portátil operado a mano de fondo de pozo que mide tanto la resistividad aparente y lo natural de auto-potencial. Las aplicaciones incluyen la exploración de minerales, la cartografía del subsuelo, la localización de la información fresca y de agua salada que lleva; litológica y correlación estructural entre pozos y la construcción de pozos.

Medidas tanto resistividad y potencial espontáneo.

La resistividad se lee en un rango de 0-10,000 ohm-pies.

Self-potencial se lee en unos rangos de 1-1000 mili-voltios, positivos o negativos.

Con pilas instrumento de lectura, y el indicador de la resistividad y SP en un caso hermético resistente.

500 pies (152m) de cuatro conductores del cable de registro de fondo de pozo montados sobre un carrete de mano portátil. 1 "(2,5 cm) de diámetro conjunto de sonda.

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