DOE 067 HS-5001EZ Manual Del Usuario Humboldt

HS-5001EZ Guía del Usuario

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DENSIMETRO NUCLEAR HUMBOLDT

HS-5001EZ Medidor de Densidad – Humedad.

Serie HS-5001EZ Medidores de control de Compactación. Guía del Usuario.

Humboldt Mfg. Co.

Humboldt Scientific, Inc.

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1. GENERAL Y ESPECIFICACIONES ............................................................................................ 6 1.1. Introducción........................................................................................................................ 6 1.2. Definiciones........................................................................................................................ 7 1.2.1. Precisión ........................................................................................................................ 7 1.2.2. Error químico ................................................................................................................. 7 1.2.3. Error de superficie ......................................................................................................... 7 1.2.4. Profundidad de medición............................................................................................... 8 1.2.5. Unidades de medición ................................................................................................... 8 1.3. Especificaciones ................................................................................................................ 8 1.3.1. Mediciones de Densidad ............................................................................................... 8 1.3.2. Mediciones de humedad ............................................................................................... 8 1.3.3. Método de Calibración................................................................................................... 8 1.3.4. Conversión de datos en el terreno ................................................................................ 9 1.3.5. Radiología...................................................................................................................... 9 1.3.6. Especificaciones eléctricas............................................................................................ 9 1.3.7. Especificaciones mecánicas........................................................................................ 10 1.3.7.1. Materiales .................................................................................................................... 10 1.3.7.2. Marcador...................................................................................................................... 10 1.3.7.3. Referencia estándar .................................................................................................... 10 1.3.7.4. Caja de tránsito............................................................................................................ 10 1.3.7.5. Caja de accesorios (cargada)...................................................................................... 10 1.3.7.6. Peso de embarque ...................................................................................................... 10 1.3.8. Accesorios ................................................................................................................... 11 2. Descripción del equipo............................................................................................................... 12 2.1. Caja de accesorios .......................................................................................................... 12 2.1.1. Plato enrasador / varilla guía....................................................................................... 12 2.1.2. Varilla de perforación................................................................................................... 12 2.1.3. Martillo de cuatro libras ............................................................................................... 13 2.1.4. Herramienta de extracción .......................................................................................... 13 2.2. Caja de transporte ........................................................................................................... 13 2.2.1. Caja de tránsito o transporte ....................................................................................... 13 2.2.2. Referencia estándar .................................................................................................... 13 2.2.3. Marcador 5001 EZ ....................................................................................................... 14 2.2.3.1. Indicación de auto profundidad ................................................................................... 14 2.2.3.2. Almacenaje de datos y vaciado................................................................................... 14 2.2.3.3. Teclado del panel frontal ............................................................................................. 15 3. Operación en Terreno ................................................................................................................ 18 3.1. Transporte del equipo ...................................................................................................... 18 3.2. Estandarización del Medidor............................................................................................ 18 3.3. Ingreso de datos para la pre-prueba ............................................................................... 21 3.3.1. Densidad máxima u óptima ......................................................................................... 21 3.3.2. Factor de corrección de humedad (KVAL) .................................................................. 21 3.3.3. Gravedad específica (SPG)......................................................................................... 22 3.3.4. Densidad de los materiales subyacentes (LWD) ........................................................ 22 3.4 Selección del sitio ............................................................................................................ 22 3.5 Preparación del sitio ........................................................................................................ 23 3.6 Posicionando el Medidor.................................................................................................. 23 3.7. Tomando el conteo de la medición .................................................................................. 24 3.7.1. Selección del tiempo de la medición ........................................................................... 24 3.7.2. Selección del tipo de medición .................................................................................... 24 3.7.2.1. Mediciones de Asfalto.................................................................................................. 25 3.7.2.2. Mediciones de capas delgadas de asfalto .................................................................. 25 Humboldt Mfg. Co.

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3.7.2.3. Mediciones de suelo .................................................................................................... 28 3.7.2.4. Medición del suelo en zanjas ...................................................................................... 29 3.8. Procesando los resultados............................................................................................... 29 3.8.1. Control de compactación............................................................................................. 30 3.8.2. Relación de vacío ........................................................................................................ 30 3.8.3. Porcentaje de vacíos de aire ....................................................................................... 31 3.9. Reembalaje del equipo .................................................................................................... 31 4. Menúes....................................................................................................................................... 32 4.1. Menúes de datos ............................................................................................................. 32 4.1.1. Vista de mediciones vigentes ...................................................................................... 32 4.1.2. Conteos estándar / Estadísticos vigentes ................................................................... 32 4.1.3. Ajuste de proyectos ..................................................................................................... 33 4.1.3.1. Editar / Almacenar datos ............................................................................................. 33 4.1.3.2. Ver Datos Almacenados (Examen previo) .................................................................. 34 4.1.3.3. Imprimir Informe de Datos ........................................................................................... 34 4.1.3.4. Borrar datos almacenados .......................................................................................... 35 4.2. Establecimiento de menúes............................................................................................. 35 4.2.1. Ajuste de la fecha ........................................................................................................ 35 4.2.2. Ajuste de la hora.......................................................................................................... 36 4.2.3. Ajuste de las unidades ................................................................................................ 37 4.2.4. Ajuste de los modos de medición................................................................................ 37 4.2.5. Ajuste de corrección de zanja ..................................................................................... 38 4.2.6. Ajuste de objetivos....................................................................................................... 38 4.3. Menúes de Ingeniería ...................................................................................................... 38 4.3.1. Calibración................................................................................................................... 38 4.3.2. Reseteo del marcador maestro ................................................................................... 39 4.3.3. Información del fabricante ........................................................................................... 39 4.3.4. Información de Ingeniería............................................................................................ 39 5. Mantención preventiva ............................................................................................................... 40 5.1 Medioambiente de almacenaje ........................................................................................ 40 5.2. Limpieza exterior.............................................................................................................. 40 5.3 Deslizando la cavidad de protección ............................................................................... 40 5.4 Ejecutando una prueba de limpieza. ............................................................................... 41 5.5. Prueba de estabilidad estadística .................................................................................... 42 6. Servicio en terreno ..................................................................................................................... 44 6.1. Mecánica de Desarmado / armado.................................................................................. 44 6.1.1. Plato inferior y protección ............................................................................................ 44 6.1.2. Varilla fuente................................................................................................................ 44 6.1.3. Indexador y cerradura ................................................................................................. 44 6.1.4. Varilla índice ................................................................................................................ 44 6.1.5. Tapa superior............................................................................................................... 45 6.1.6. Poste superior y sellos ................................................................................................ 45 6.1.7 Módulo base ................................................................................................................ 45 6.2. Reemplazo de las baterías .............................................................................................. 46 6.3. Ajuste / Reemplazo de módulos electrónicos.................................................................. 46 6.3.1. Módulo del procesador (200682)................................................................................. 46 6.3.2. Tablero de base plana (200112) ................................................................................. 46 6.3.3. Módulo de suministro de energía de alto voltaje (200088) ......................................... 47 6.3.4. Módulo amplificador de Densidad (200087)................................................................ 47 6.3.5 Módulo amplificador de humedad (200086)................................................................ 47 6.4 Reemplazo del detector ................................................................................................... 48 6.5. Lista de partes.................................................................................................................. 48 6.6. Indicaciones de servicio................................................................................................... 50 6.7 Calibración ....................................................................................................................... 50 Humboldt Mfg. Co.

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7. Teoría de Operación .................................................................................................................. 51 7.1 Medición de densidad por radiación Gamma .................................................................. 51 7.2 Medición de Humedad por Radiación de Neutrón........................................................... 54 7.3 Estadísticas de radiación ................................................................................................. 57 8 Seguridad para la Radiación...................................................................................................... 59 8.1 Licencias .......................................................................................................................... 59 8.2 Dosímetro......................................................................................................................... 59 8.3 Pruebas de fugas ............................................................................................................. 59 8.4 Transporte........................................................................................................................ 59 8.5 Disposición....................................................................................................................... 60 8.6 Reporte de Pérdidas o Incidentes.................................................................................... 60 8.7 Perfil de Radiación ........................................................................................................... 60 9 Garantía ..................................................................................................................................... 62

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DERECHOS DE PROPIEDAD El paquete de circuito integrado con memoria solo para lectura contenido en este equipo y cubierto con una etiqueta de derechos reservados contiene un software de propiedad y confidencial de HUMBOLDT SCIENTIFIC, INC. Está licenciado para uso del comprador original de este equipo por un periodo de 99 años. El traspaso de la licencia puede ser obtenido a través de una solicitud, por escrito, a HUMBOLDT SCIENTIFIC, INC. Con la excepción de las instalaciones de servicio autorizadas por HUMBOLDT, Ud. no puede copiar, alterar, descompilar, o revertir el armado del software en ninguna forma, excepto según lo instruído en este manual. Las leyes norteamericanas de derechos reservados, leyes de marca registrada, y de secretos comerciales protegen los materiales. Cualquier persona y/u organizaciones que intenten o ejecuten las violaciones mencionadas arriba, o que a sabiendas ayuden o induzcan a la violación suministrando equipo o tecnología estarán sujetos a daños civiles y persecución criminal. AVISO IMPORTANTE La información contenida aquí es suministrada sin representación o garantía de ninguna clase. Humboldt Scientific, Inc. Por lo tanto no asume ninguna responsabilidad y no tendrá obligaciones, consecuenciales u otras, de ningún tipo derivadas del uso del equipo descrito o materiales radioactivos y/o información contenida en este manual. El uso del martillo suministrado y la varilla de perforación requiere conducir la varilla en suelo compactado u otros materiales duros y puede causar daño al usuario debido a partículas que vuelen desde el martillo, la varilla de perforación o de los materiales bajo prueba. Los lentes de seguridad deben ser utilizados para este procedimiento.

Vea la página 71 para la Garantía del equipo.

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GENERAL Y ESPECIFICACIONES

1.1. Introducción Este instrumento, el 5001EZ, está diseñado específicamente para medir el contenido de humedad y densidad de los materiales de construcción. La unidad de microprocesador computa automáticamente estos parámetros y también hace correcciones a las mediciones, lo cual sería difícil sino imposible de hacer usando una calculadora manual. Usa la atenuación de la radiación Gamma debido al dispersor Compton y la absorción fotoeléctrica, la cual está directamente relacionada a la densidad de electrones de los materiales como una indicación de la densidad de la masa de materiales específicos que tienen una composición química aproximándose a la corteza de la tierra. La calibración tandard suministrada por la fábrica está basada en un material consistente de 50% de caliza y 50% de granito por ser muy cercana al material promedio encontrado en la ingeniería de la construcción Esta calibración puede ser alterada por el propietario para que ajuste mejor a otros materiales, que pueden tener una composición química bastamente diferente de la calibración suministrada. La medición del contenido de humedad está basada en la termalización (descendente) de la radiación rápida de neutrones la que es predominantemente una función del contenido de hidrógeno de los materiales y a un grado menor, por otros elementos de número atómico bajo tales como el carbón y el oxígeno. La presencia de elementos químicos tales como el boro, el que puede absorber o capturar neutrones térmicos, también tendrán algún efecto en la medición. Los minerales hidratados tales como el yeso o cristales tales como la mica pueden causar los más grandes errores simples. En general, un material conteniendo hidrógeno, el que no es removido durante un procedimiento de secado al horno, como se describe en ASTM D2216 causará un error en la medición. La calibración estándar está basada en un estándar de arena sílice saturada con agua, la que es usada para calibrar un trabajo estándar. El usuario para adaptarse a otros materiales puede alterar la calibración. ESTE INSTRUMENTO CONTIENE MATERIALES RADIOACTIVOS, LO QUE PUEDE SER PELIGROSO SI SE USA INAPROPIADAMENTE Humboldt recomienda que los usuarios participen en un programa de entrenamiento de seguridad y aplicaciones de radiación dado por instructores competentes. Donde no sea posible o impracticable, los usuarios deberían estudiar la sección Seguridad para la Radiación suministrada con este instrumento y leer cuidadosamente este Manual de Instrucción para familiarizarse con la operación segura del instrumento. El dueño de este instrumento debe tener una licencia de material radioactivo o por producto emitida por las autoridades estatales o gubernamentales tales como la Comisión de Energía Nuclear. El uso apropiado de este equipo tendrá poco efecto en la exposición total de un operador típico a la radiación ionizante, sin embargo, existe un peligro potencial y cualquier pregunta con relación a este peligro debería ser dirigida al Oficial de Seguridad para la Radiación dentro de la organización del dueño u otras personas competentes. Cualquier robo u otra pérdida e incidentes al equipo, que puedan involucrar las fuentes selladas del material radioactivo, debe ser reportada inmediatamente al Oficial de Seguridad para la Radiación. Humboldt Mfg. Co.

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1.2. Definiciones 1.2.1.

Precisión

Las variaciones estadísticas de mediciones repetitivas debido a la distribución binominal de la radioactividad decaen. El valor usado es la desviación estándar de las mediciones repetitivas. El 68% de las mediciones repetitivas caerán dentro de este límite y el 95% caerá dentro de dos veces este límite. El valor cambia con la densidad y está establecido a una densidad de 2000 kg/m3 (125 PCF). El error no es un porcentaje de la densidad absoluta y no puede ser convertido a errores de precisión a otras densidades. Puede ser computado a otras densidades obteniendo la tasa del conteo absoluto y la inclinación de la tasa del conteo a otras densidades. La precisión es una función del tiempo y varía como la raíz cuadrada. Al aumentar el período de mediciones por un factor de cuatro mejorará la precisión por un factor de dos. 1.2.2.

Error químico

Un error que es causado por las variaciones en la composición química del material que está siendo testeado. La atenuación Gamma es una función de la densidad de electrones de los materiales y está así relacionada a ambas la masa y la relación (A/Z) de la masa atómica (A) y el número atómico (Z). La calibración estándar, que se suministra, está basada en la atenuación promedio de un material teórico consistente de mitad caliza y mitad granito. El error químico es la gama ± de mediciones hechas en estos materiales a la densidad real de 2000 kg/m3 (125 PCF). El error es un porcentaje de la densidad absoluta y puede ser convertida fácilmente a errores en otras densidades. 1.2.3.

Error de superficie

El error causado por vacíos de superficie. Está compuesto de dos errores, los que no son separados fácilmente. El error es determinado pasando el marcador en forma plana sobre una superficie suave y luego repitiendo la medición con el marcador elevado a 1.25 mm (0.050 pulgada) por sobre la superficie. La diferencia en los dos valores es definido como”error de superficie”. El reducir el volumen de la medición contenida dentro del material que está siendo testeado causa una parte de este error. En efecto, una parte del volumen medido tiene densidad cero, lo cual es promediado con la densidad del material. El flujo Gamma a lo largo de la base del marcador causa parte de este error. Este tipo de error es sólo aparente durante las pruebas del instrumento de acuerdo con los requerimientos ASTM. En el uso actual en terreno, el flujo no tendría lugar puesto que una parte de la base del marcador siempre estará descansando en la superficie del material y el flujo será quebrado. Como resultado, aún bajo condiciones extremadamente adversas, el error según lo determinado por la prueba definida ASTM nunca podría aparecer bajo condiciones en terreno. Humboldt Mfg. Co. Humboldt Scientific, Inc. . 7300 West Agatite Ave. Illinois 60706-4704 1.708.456.6300 1.773.625.6321 Fax: 1.708.456.0137

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HS-5001EZ Guía del Usuario 1.2.4.

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Profundidad de medición

La profundidad de la medición está definida como esa profundidad por sobre la cual ocurren el 95% de las mediciones. El saldo (5%) está determinado por el material bajo la profundidad establecida. El valor indicado por el marcador es el promedio ponderado de los materiales en las capas superiores e inferiores. Este es un importante parámetro de un marcador tipo Retrodispersión puesto que una mayor profundidad de medición reduce el error causado por materiales de superficie suelta o vacíos de superficie. 1.2.5.

Unidades de medición

Donde la densidad y el contenido de humedad son usados en el sistema de medición SI, se usan las unidades absolutas de kilogramos por metro cúbico. Las conversiones al sistema habitual Norteamericano han sido hechas usando libras por pié cúbico lo cual es un sistema gravitatorio de medición multiplicando por 0.06243. La conversión al sistema gravitatorio SI puede ser hecha multiplicando por 9.807 para obtener kilonewtons por metro cúbico. Es una práctica común referirse a esas unidades en el sistema gravitatorio como “unidades de peso” y a esas unidades en el sistema absoluto como “densidades”.

1.3. Especificaciones 1.3.1.

Mediciones de Densidad

Densidad por Retrodispersión a 2000 kg/m3 (125 PCF)

Precisión Error Químico Error de superficie Profundidad

kg/m3 (pcf) kg/m3 (pcf) kg/m3 (pcf) mm (pulg)

Lento 4 minutos ± 4 (0.25) ± 40 (2.5) - 48 (3.0) 88 (3.5)

Normal 1 minuto ± 8 (0.5 ) ± 40 (2.5) - 48 (3.0) 88 (3.5)

Rápido 15 seg. ± 16 (1.0) ± 40 (2.5) - 48 (3.0) 88 (3.5)

Lento 4 minutos ± 2 (0.13) ± 16 (1.0) - 8 (0.5) 50 a 300 (2 a 12)

Normal 1 minuto ± 4 (0.25) ± 16 (1.0) - 8 (0.5) 50 a 300 (2 a 12)

Rápido 15 seg. ± 8 (0.5) ± 16 (1.0) - 8 (0.5) 50 a 300 (2 a 12)

Lento 4 minutos ± 2 (0.13) - 4 (0.25) 100 a 200 (4 a 8)

Normal 1 minuto ± 4 (0.25 ) - 4 (0.25) 100 a 200 (4 a 8)

Rápido 15 seg ± 8 (0.5) - 4 (0.25) 100 a 200 (4 a 8)

Densidad de transmisión directa a 150 mm (6 pulgadas).

Precisión Error Químico Error de superficie Profundidad

1.3.2.

kg/m3(pcf) kg/m3 (pcf) kg/m3 (pcf) mm (pulg)

Mediciones de humedad Humedad a 160 kg/mm3 (10 pcf)

Precisión Error de superficie Profundidad

1.3.3.

kg/m3(pcf) kg/m3(pcf) mm (pulg)

Método de Calibración

Los marcadores están calibrados de acuerdo con el método requerido por ASTM D2922 y D3017. Cinco densidades estándar consistentes de tres blocks metálicos de magnesio y aluminio y dos blocs minerales de granito y caliza. La densidad de estos estándars han sido determinados para una precisión mejor que ± 0.1%. La humedad de trabajo estándar ha sido calibrada contra arena de sílice saturada con una precisión mejor que ± 0.5%. Humboldt Mfg. Co.

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Cuatro calibraciones enteramente diferentes están disponibles para los ingenieros o técnicos que controlan el uso del medidor, pero no son de fácil acceso para el operador. Dos de éstas son ajustes a las calibraciones principales para compensar en materiales ampliamente distintos de los suelos normales. No se requiere ningún equipo adicional para una calibración completamente diferente aparte de un juego apropiado de estándares. Los datos de la razón de conteo son convertidos a las densidades usando los coeficientes de atenuación Gamma USNIST y la densidad conocida de los estándares. 1.3.4.

Conversión de datos en el terreno Densidad húmeda Densidad seca Contenido de humedad Relación de vacío

1.3.5.

y y y y

% Compactación (Marshall) % Compactación (Proctor) % Humedad % Vacíos de aire

Radiología Fuente Gamma Cantidad y tipo de material Formulario de Registro especial Clase ANSI e ISO

HSI 2200064 10 mCi (nom) cesio-137 GB/24/S C64444

Fuente Neutrón Cantidad y tipo de Campo de nutrones Formulario de Registro especial Clase ANSI e ISO

HSI 2200067 40 mCi (nom) americio-241:be 90 knps (nom) GB/7/S C65455

Tasa de dósis de superficie Caja de tránsito

18.7 mrem/hora máximos DOT 7A, Tipo A, Etiqueta amarilla II, 0,2 TI

Se requiere una Licencia para la posesión de material Radioactivo o por producto de la Comisión de Energía Nuclear en los Estados Unidos. Los gobiernos de otros países requieren de una licencia similar. 1.3.6.

Especificaciones eléctricas Visores

LCD 4 líneas x 20 caracteres alfanuméricos con luz de fondo. 0.01% 0.10% 6 pilas alcalinas AA

Estabilidad del Timer Estabilidad del suministro energía Fuente de energía Consumo de energía Procesador Inactivo 3.5 mA Activo 6.5 mA 53 miliwatt 1400 horas de operación Protección de energía Interruptor de circuito Humboldt Mfg. Co.

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A prueba de cortocircuito Auto alarma para baja condición de las baterías Auto apagado para condición de baterías muertas 1.3.7.

Especificaciones mecánicas

1.3.7.1. Materiales Varilla fuente Varilla índice Base del marcador Poste y bastidores Carcaza superior Soporte Tornillos/ uniones Temperatura de operación Temperatura de almacenaje Humedad Vibración Golpes

Acero inoxidable 440C, tratamiento térmico por inducción a 55 Rockwell C Aluminio 7075, cubierta dura y Teflón impregnado. Maquinado Aluminio 6061-T6 cubierta dura y Teflón impregnado. Computador de aluminio 6061-T6 maquinado, anodizado para anticorrosión. Inyección de Noryl moldeado. Bronce con sellos de Neoprene. Inoxidable/bronce, no acero. -10 a 70 ºC, 175ºC Superficie del material de prueba. 55 a 85ºC 98% sin condensación, construcción a prueba de lluvia. 2.5 mm (0.1 pulg.) a 12.5 Hz. marcador no acolchado cumple con USDOT 7A sin la caja de tránsito.

1.3.7.2. Marcador Tamaño (excluyendo manilla) Altura (con manilla) Peso:

400 x 220 x 140 mm (15.75 x 8.66 x 5.5 pulg.) 450 ó 550 mm (18 ó 21.6 pulga.) 13.6 Kg. (30 Lbs.)

1.3.7.3. Referencia estándar Tamaño Peso

350 x 200 x 75 mm (25 x 7.8 x 3 pulg.) 4.5 kg. (10 libras)

1.3.7.4. Caja de tránsito Tamaño Peso

600 x 495 x 356 mm (26 x 14 x 19.5 pulg.) 11.8 kg. (26 libras)

1.3.7.5. Caja de accesorios (cargada) Tamaño Peso

500 x 250 x 125 mm (19.7 x 9.8 x 5 pulg.) 8.2 kg. (18 libras)

1.3.7.6. Peso de embarque Total

41 kg. ( 89 libras ).

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HS-5001EZ Guía del Usuario 1.3.8.

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Accesorios Caja de tránsito Referencia estándar Manual del operador Manual de seguridad para la Radiación Certificación de fuente y caja Limpieza de materiales de prueba Caja de accesorios con cierre Varilla guía / plato enrasador Varilla de perforación Martillo de cuatro libras Herramienta de extracción de la varilla

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2.

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Descripción del equipo

Antes de usar este equipo, el operador debería estar completamente familiarizado con el Manual de Seguridad para la Radiación suministrada con el instrumento. Si es posible, debería asistir a un curso apropiado para el uso seguro y su aplicación en terreno. Los usuarios que deseen obtener conocimiento en relación a la teoría de operación del equipo deben referirse al capítulo 7. Esta información será útil para comprender las limitaciones del equipo y cómo evitar o trabajar cerca de esas limitaciones.

2.1. Caja de accesorios Caja de accesorios con cierre conteniendo: Varilla guía / plato raspador Varilla de perforación Martillo de cuatro libras Herramienta de extracción de la varilla Los accesorios están contenidos en una caja de lona con cierre, que tiene un compartimiento para almacenar los varios accesorios incluyendo una varilla de perforación de repuesto, si se desea. Es conveniente llevar y disminuir el volumen y el peso de la caja de tránsito que contiene el marcador, referencias estándares y manuales. 2.1.1.

Plato enrasador / varilla guía

Cuando el medidor va a ser usado en suelo, el plato enrasador es usado para suavizar el sitio para eliminar los vacíos de superficie como sea posible. Dos manillas convenientes están ubicadas de manera que puedan ser usadas para raspar el material suelto. Las dos manillas también son usadas como una guía al poner la varilla en el suelo o agregados del suelo para una transmisión directa de la medición de la densidad. El operador o un ayudante pueden pararse sobre el plato para prevenir que gire mientras la varilla es martillada. El plato es del mismo tamaño que la base del medidor y si se marca una línea alrededor de él cuando la varilla es puesta dentro del suelo, el medidor puede estar localizado aprox. por sobre el agujero de la varilla antes de intentar bajar la varilla fuente del marcador dentro del agujero. El plato puede ser usado para apisonar ligeramente el suelo de tierras finas que puedan haber sido usadas para Ilenar los vacíos de superficie pero no debe ser usado con el martillo para apretar el suelo puesto que dañará el plato y además causará mediciones erróneas. 2.1.2.

Varilla de perforación

La varilla de perforación es un acero tenaz de mediana dureza y tiene una cabeza cautiva para permitirle su conducción dentro del suelo o agregados de suelo de manera que la fuente pueda ser ubicada dentro del material para una transmisión directa de la medición de densidad. La varilla está marcada de manera que la profundidad pueda ser controlada por referencia a la parte superior de la manilla del plato enrasador. Siempre debería ser conducido al menos 50 mm (2 pulgadas ) más profundo que lo que está la fuente. El uso de la varilla en arcilla espesa puede requerir la aplicación de la herramienta de extracción para removerla. No debe ser conducida o movida hacia los lados, ya que esto ensancharía el agujero o modificaría la densidad del material que está siendo testeado. Humboldt Mfg. Co.

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La varilla se desgasta y debe ser reemplazada después de uso severo o extenso. El martilleo repetitivo de la cabeza puede causar que salten astillas de metal. El operador y personas en las cercanías del sitio de la prueba deben usar lentes de seguridad. 2.1.3.

Martillo de cuatro libras

El martillo es suministrado para conducir la varilla dentro de suelos o agregados de suelo. Es suficientemente pesado para este propósito y uno más grande no es necesario y podría dañar rápidamente la varilla de perforación. También debe ser usado con la herramienta de extracción para ayudar a retirar la varilla desde la arcilla. 2.1.4.

Herramienta de extracción

Esta herramienta es usada para ayudar a retirar la varilla de perforación que llegue a estar trabada en arcilla o material granulado. El problema usual es un vacío, que pueda existir en el agujero al intentar retirar la varilla. No tiene que ser puesta en el lugar antes de conducir la varilla. Una muesca en la mitad está puesta en un cuadrado que está cortado en la cabeza de la varilla de perforación. Los brazos pueden entonces ser usados para rotar la varilla lo que hará más fácil extraerla suministrando manillas para tirar la varilla. Si es necesario, el martillo puede golpear levemente la parte de debajo de la herramienta para conducir la varilla fuera del agujero.

2.2. Caja de transporte Contiene: El medidor o marcador Referencia estándar Manual del operador Manual de seguridad de radiación. 2.2.1.

Caja de tránsito o transporte

La caja de tránsito es una caja de transporte de plástico moldeado de alta resistencia y está equipada con una aldaba cerrable. El diseño y componentes siguen los estándares IATA para la configuración de cajas que es de uso popular para despacho aéreo de instrumentos delicados. Tiene compartimentos ajustados y acolchados para el medidor y Referencia Estándar junto con un área para guardar las libretas de ingeniería y manuales. Ha sido probada para los requerimientos US DOT 7A tipo A y tiene etiquetas, que cumplen ambos requerimientos Internacionales y de Estados Unidos para embarque en superficie o carga aérea. 2.2.2.

Referencia estándar

La Referencia Estándar es usada para proporcionar un conteo estándar para eliminar el envejecimiento de la calibración. Los instrumentos que usan radiación para ejecutar mediciones están sujetos a cambios debido al decaimiento de la fuente (2% por año para CS-137), cambio de los detectores debido a fuga, absorción del gas extinguible, y el cambio a largo plazo de la electrónica. Con el fin de disminuir el efecto de estos errores, la calibración es hecha como una relación a la medición estándar. El conteo de humedad es en relación a un conteo en el estándar y el conteo de densidad es en relación a un conteo establecido por el medidor. La Referencia Estándar está serializada para igualar el marcador y no debe ser intercambiada entre marcadores o pueden existir errores de medición. Humboldt Mfg. Co.

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HS-5001EZ Guía del Usuario 2.2.3.

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Marcador 5001 EZ

El marcador tipo 5001 EZ usa un visor de cristal líquido (LCD) alfanumérico y el estado de los circuitos electrónicos para generar los circuitos de tiempo y suministro de energía necesarios. El procesador compensa automáticamente el coeficiente anormal de atenuación Gamma para el hidrógeno según lo comparado con los valores de los materiales de número atómico más altos encontrados en los suelos. También compensa la caída de la fuente de Cesio. También le permite al operador ingresar un factor de corrección (K) para compensar el hidrógeno encontrado en los materiales de construcción que no están representados por agua. Un esquema del panel de control se muestra en la página siguiente indicando las posiciones del visor y las teclas. Las teclas están agrupadas a través del fondo para un fácil acceso y el visor está etiquetado para mayor claridad. Las letras están cubiertas por una capa plástica y no son dañados por el agua o la abrasión. Puesto que hay muchas funciones disponibles, es necesaria una descripción del propósito de cada tecla. 2.2.3.1. Indicación de auto profundidad El marcador indicará la posición de la manilla (ubicación de la fuente). El método usado está totalmente encerrado y no está sujeto a desgaste por materiales abrasivos en el sitio de trabajo. Debería ser tan confiable como cualquiera otra parte del marcador y no requiere reemplazo periódico. En el caso de falla, está disponible un método manual alternativo de indicación de auto profundidad para el microprocesador. 2.2.3.2. Almacenaje de datos y vaciado. El instrumento almacenará hasta 320 pruebas completas en terreno incluyendo fecha, hora, número de proyecto, estación, compensación, y todos los datos de la medición, incluyendo conteos de medición y estándar, profundidades, suelo / asfalto / nomógrafo y cualquier corrección aplicada a las calibraciones de fábrica. Estos datos pueden ser vaciados a cualquier impresora serial de tamaño completo (compatible EPSON LQ) en formato de informe o cargada a un PC compatible IBM en caracteres ASCII a través de una puerta serial de comunicaciones infrarroja. Varias impresoras operadas con baterías están disponibles para uso en terreno. Este instrumento no usa un conector para la puerta de comunicaciones sino que un acople infrarrojo. Debido a esto, se requiere un cable especial como accesorio opcional. Esta característica elimina el daño potencial y el ensuciamiento de los conectores estándar en el terreno.

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2.2.3.3. Teclado del panel frontal Todas las funciones de selección, ingreso de datos y edición, de hecho, cualquier opción, están disponibles vía una membrana de teclado con 10 teclas en la parte frontal. Cada vez que se presiona una tecla, Ud. escuchará un beep corto, indicando que la tecla ha sido reconocida. Ud. Humboldt Mfg. Co.

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debe presionar y soltar la tecla para que la acción tenga lugar. Si una tecla no proporciona ningún servicio en un modo de visión dada, Ud. escuchará un chirrido en lugar de un beep. Cada tecla puede tener múltiples acciones, correspondiente a la función seleccionada del instrumento en ese momento. Las funciones actuales están todas descritas en la Sección 3 Operación en terreno. PWR

ON/OFF (Encendido).

Es auto-descriptiva pero cuando la tecla ON es presionada, el instrumento se enciende y corren algunas rutinas de autochequeo. Este último test es ejecutado varias veces en uso (no trasparentes para el operador) de manera que hace un monitoreo constante de la condición de las baterías. Después de este test, la condición del marcador al momento de su último uso es cargada desde la memoria. Si fue apagado con una medición activa en los registros, la medición será rellamada.

BACK LIGHT

Luz de fondo

Es auto-descriptiva pero cuando la tecla Backlight es presionada, el visor del panel se ilumina, para visión nocturna. MAIN MENU

Menú principal

Cuando se presiona esta tecla, el visor mostrará el primer menú.

* DATA 06/06/98 * SETUP 4:00:00 * ENGINEERING

DEPTH = SAF

Teclas de función F1

F2

F3

F4

Las cuatro teclas de función de H5001EZ, F1 a la F4, para cada una de las líneas del visor. Con pocas excepciones, cada tecla está asignada a una tarea específica única para su menú asignado. Por simplicidad, las tareas comunes para cada menú serán representadas, cuando y donde sea posible, consistentemente en menúes de subniveles con representaciones gráficas y ubicaciones que combinan. Una línea con un (*) indica una acción en la línea de función.

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Densidad máxima

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MAX “D”

Esta tecla permite el ingreso de información pertinente a las características del material bajo prueba. MAX D es la densidad objetivo por porcentaje de compactación. Para el suelo, es normalmente un valor basado en una densidad Marshall de laboratorio o máxima densidad teórica. El valor establecido en este registro nunca debe ser establecido a un valor fuera del rango de las densidades del suelo normal o asfalto. Cualquier cosa entre 900 kg/m3 (56 PCF) y 3000 kg/m3 (200 PCF) no causará errores del procesador. Nunca debe ser establecido en 0.0. Estándar / Estadística

STD STAT

La tecla STD/STAT inicia un conteo de 4 a 16 minutos para ambos canales de densidad y humedad cuando la manilla está ubicada en la posición SAFE (Segura), y retiene los valores de manera que ellos puedan ser usados para relación de todos los conteos de medición subsecuentes. Los valores son almacenados y pueden ser desplegados presionando MAIN MENU, F1 (*DATA), y luego F” (*STATS/STD). Medición

MEAS

Esta tecla inicia una medición usando períodos de 4 minutos, 1 minuto ó 0.25 minutos. Los conteos reales son puestos en el visor y el tiempo restante antes del fin de la medición. Después de completar la medición, la densidad seca (DD), la densidad húmeda (WD), la humedad (M), el porcentaje de humedad (%M), el porcentaje Proctor (%PR) son desplegados si el marcador está en el modo suelo y la densidad húmeda (WD) o densidad total, el % Marshall (%MA) si está en el modo asfalto. Cualquiera de los otros parámetros pueden ser obtenidos sucesivamente presionando la tecla apropiada.

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3.

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Operación en Terreno

Este capítulo describirá el uso apropiado del equipo durante el proceso de hacer mediciones en terreno en suelos, agregados de suelos, bases tratadas, o concreto asfáltico. Se asume que el usuario ha leído los capítulos previos y comprende las funciones de las variadas teclas. El operador debería haber tenido entrenamiento en Seguridad de Radiación o haber leído completamente el Manual de Seguridad para la Radiación suministrado con este instrumento y comprender los principios básicos para minimizar su exposición.

3.1. Transporte del equipo El marcador y la Referencia Estándar deberían ser transportados en su Caja de Tránsito, la que está diseñada para ese propósito. El seguro del marcador y el seguro de la caja deberían estar en su lugar y asegurados. En el caso de un accidente al vehículo, los seguros previenen el acceso no autorizado al material radiactivo y la caja ayudará a proteger el equipo del daño. La caja de accesorios prevendrá la pérdida de sus ítems y si se usa un automóvil, protegerá el espacio del portamaletas. Si el transporte es hecho por automóvil, la caja de tránsito y el marcador deberían estar ubicados en el portamaletas para mantenerlo lo más lejos posible de los pasajeros. La ubicación en una van debería ser hacia atrás y la caja asegurada para prevenir volcamiento. En camiones abiertos, se debe tomar precauciones para prevenir su retiro no autorizado.

3.2. Estandarización del Medidor Antes del uso del marcador, un juego de Conteos Estándar deben ser tomados y usados para todos las mediciones que se van a hacer en un día en particular. Estos conteos deberían ser registrados para verificación de la operación apropiada y proporcionar una historia para servicio, si es requerido. Retire el seguro del medidor y cerciórese que la manilla esté trabada en la posición SAFE (Segura). Debe estar en la posición de arriba de la varilla índice. Nota importante: La Referencia Estándar y la superficie del fondo del medidor deben estar despejadas de cualquier fibra que evitara que el medidor se asentara firmemente en el Estándar. Ponga la Referencia Estándar sobre el material compactado, ponga el medidor sobre la Referencia Estándar con el extremo de la manilla del Estándar lejos del operador. El marcador debe estar asentado dentro de los rieles guía a lo largo de los bordes del Estándar. Para comenzar el procedimiento de conteos Estándar desde el visor del menú principal, o desde cualquier otro menú, presione STD STAT

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El visor mostrará: DS = XXXX MM/DD/YY MS = XXX MM : HH *TAKE NEW STD *USE CURRENT STD

Donde DS y MS son los valores de las últimas densidad y humedad estándares tomadas en la fecha MM/DD/YY a la hora MM:HH. Si Ud. desea tomar un nuevo estándar presione F3, en caso contrario presione F4 para usar el estándar actual y vuelva al menú principal. Si va a tomar un nuevo estándar, el visor mostrará: TAKING SNDARD TIME REMAINIG 4:0 DS = 0000.0 MS = 000.0 DEPTH=SAF

Después de completar el conteo estándar, el visor mostrará: STD TEST RESULTS DS = XXXX.X MS = XXX.X

En caso contrario, el visor mostrará el conteo de la densidad y humedad con porcentaje de error. Los errores dentro de 1% para la densidad y del 2% para la humedad están dentro de lo esperado. Si los errores exceden los límites señalados, vea en forma detenida el AVISO IMPORTANTE en esta misma sección. Si las condiciones son normales, entonces presione F4 (Aceptación y toma de un nuevo estándar) y vuelva a tomar un nuevo estándar como se indica en los pasos anteriores en 3.2. Repita la toma de nuevos estándares por un máximo de cuatro veces o hasta que el error se encuentre dentro de los límites. DS = XXXX % ERR = XX.X MS = XXX % ERR = XX.X * REJECT & TAKE NEW STD * ACCEPT & TAKE NEW STD

Hay dos métodos para hacer el conteo de la Referencia Estándar. Lo más rápido es usar el procedimiento de arriba, que toma 4 minutos. El contador de 4 minutos indica la cantidad de tiempo restante antes del final del conteo. Al final de los 4 minutos, los dos valores de conteo son almacenados en los registros DS y MS. El segundo método es la prueba estándar estadística, el marcador tomaría 16 conteos de un minuto y almacenado un valor cada 1 minuto. Después de 16 minutos el promedio de los 16 conteos habrían sido retenidos para los valores DS y MS. Una prueba estadística entonces habría corrido en los 16 conteos individuales y se desplegaría un valor “R”. Estos valores deberían caer entre 0.5 y 1.5. Si están ligeramente fuera, se puede hacer otra prueba pero si el valor excede por mucho el límite de 1.5, es necesario servicio. Para correr la prueba estadística estándar: Humboldt Mfg. Co.

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HS-5001EZ Guía del Usuario Presione

MAIN MENU

El visor mostrara:

Presione

* DATA 06/06/99 * SETUP 4:00:00 * ENG DEPTH = SAF

F2

El visor mostrará:

Presione

* SETUP 2 * SET MAESURE MODES * SET TRNCH COR. * SET TARGETS

F2

El visor mostrará lo siguiente y los “4MIN” destellarán.

Presione,

MEAS = FAST/ NORM/ SLOW STD = 4MIN/16MIN TYPE = ASPH/SOIL/THIN DEPTH= AUTO/NORMAL

F2

El visor mostrará lo siguiente y los “16MIN” destellarán.

Presione,

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MEAS = FAST/ NORM/ SLOW STD = 4MIN/16MIN TYPE = ASPH/SOIL/THIN DEPTH= AUTO/NORMAL

F2

El visor mostrará

TAKING STATISTIC TIME REMAINIG 16:00 DS=0000.0 MS=000.0 DEPTH=SAF

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Después que la prueba STAT esté completa el visor mostrará: STAT TEST RESULTS DS=XXXX.X R=X.XXX MS=XXX.X R=X.XXX

Los valores promedio de los 16 conteos permanecerán en los registros DS y MS. Si la manilla ha sido movida o se ha presionado una tecla durante la rutina de conteo, los conteos abortarán y se desplegará un mensaje de error.

ERROR MESSAGE HANDLE/KEY MOVED DURING MEASURE

Presione,

MAIN MENU

para limpiar la condición de error.

3.3. Ingreso de datos para la pre-prueba Mientras no se requiera hacer mediciones de densidad y humedad simples, ciertos parámetros del material deben ser ingresados para utilizar el potencial total del marcador 5001EZ. 3.3.1.

Densidad máxima u óptima

Para cualquier tipo de material, se requiere una densidad máxima u óptima con el fin de calcular el porcentaje de compactación. Para suelos, esta es normalmente una densidad de laboratorio Proctor. Para materiales asfálticos, se usa una densidad Marshall o una máxima. El grado de compactación basado en un porcentaje de Proctor es una función de la densidad seca medida y es obtenida desde la pantalla de resultados después que una medición exitosa haya obtenido el “%PR”. Para materiales asfálticos, es una función de una densidad húmeda o densidad total.”%MA”. MAX “D”

3.3.2.

Presione MAX “D” para desplegar el valor actual de la densidad óptima retenida en la memoria. Si ésta no es correcta, ingrese el valor apropiado usando F3 y F4 para aumentar o disminuir el valor. Factor de corrección de humedad (KVAL)

KVAL es un factor de corrección para ser aplicado a la medición de humedad para contabilizar el hidrógeno en el material que no es agua y no removido por los métodos normales de secado al horno. Un valor de -0.01 reduciría el porcentaje de agua computado tanto como 1%. Los valores típicos están entre -0.10 y +0.02. El método para obtener el valor es explicado en este manual. Si es desconocido, siempre ajuste el valor a 0.0. Para establecer un nuevo valor, presione: MAIN MENU, F2 (SETUP), F4 (SET TARGETS), F2. El valor KVAL está entonces destellando, presione F3 para aumentar ó F4 para disminuir el valor. Humboldt Mfg. Co.

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El valor ingresado afectará los valores computados de CONTENIDO DE HUMEDAD (M), DENSIDAD SECA (DD), y PORCENTAJE DE HUMEDAD (%M). Hay tres métodos para determinar el valor apropiado KVAL a usar: a.

Si las pruebas pueden ser corridas en terreno con KVAL ajustado en cero y las muestras de material tomadas desde bajo el marcador. El secado al horno de Laboratorio puede ser usado para computar el valor correcto de K. El promedio de 4 ó más muestras es aconsejable con el fin de disminuir los errores estadísticos en el marcador y los errores de secado al horno debido a mal manejo del material. La ecuación es

K=

%M (horno) - %M (marcador) %M (marcador) + 100

b.

Si las instalaciones de laboratorio no están disponibles, las pruebas pueden ser corridas usando otros métodos para determinar el porcentaje de humedad. La misma ecuación puede ser usada o el valor de K puede ser determinado cambiando sistemáticamente el valor almacenado de K hasta que el PERCENT MOISTURE (porcentaje de humedad) correcto sea computado por el marcador mientras retiene los mismos datos de la medición en la memoria.

c.

Si no hay otro método disponible para verificar la calibración de humedad del marcador, el PERCENT AIR VOIDS (Porcentaje de vacíos de aire) puede ser utilizado para determinar si existen errores mayores. Los suelos bien compactados deberían tener un porcentaje de vacíos de aire entre 2.0% y 5.0% dependiendo de su gradación. Si un resultado de contenido de vacíos es negativo, es evidente que el marcador está midiendo una cantidad excesiva de agua y se debería usar un valor más negativo de K.

3.3.3.

Gravedad específica (SPG)

SPG es la gravedad específica de los sólidos y es obtenida por hidrómetro u otros tests. El rango normal para suelos o agregados estará entre 2.6 y 2.75. Si no se conoce un valor seguro, use 2.700. La gravedad específica de los materiales sólidos medidos es requerida con el fin de computar las VOIDS RATIO ( relaciones de vacíos ) ó PERCENT AIR VOIDS ( porcentaje de vacíos de aire ). Para establecer un nuevo valor, presione MAIN MENU, F2(SETUP), F4(SET TARGETS), F2, F2. El valor SPG está entonces destellando, presione F3 para aumentar ó F4 para disminuir el valor. 3.3.4.

Densidad de los materiales subyacentes (LWD)

LWD es la densidad del material subyacente cuando el método nomógrafo (THIN MODE) es usado para computar la densidad de capas delgadas. Cualquier valor razonable puede ser ingresado. Para establecer un nuevo valor, presione MAIN MENU, F2(SETUP), F4(SET TARGETS), F1. El valor LWD está entonces destellando, presione F3 para aumentar ó F4 para disminuir el valor.

3.4

Selección del sitio

En general, todas las mediciones deberían hacerse lo más pronto posible después que el sitio ha sido compactado. Esto es particularmente cierto para rellenos y embaucamientos puesto que la Humboldt Mfg. Co.

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evaporación puede secar la superficie del material y bajar el promedio de la medición de humedad. Cualquier lluvia antes de las mediciones puede aumentar estos valores a menos que haya pasado suficiente tiempo para permitir el secado de la superficie. Estas condiciones pueden ser aliviadas removiendo la superficie del material a una profundidad necesaria para eliminar los materiales no homogéneos. Para emplazamientos de concreto asfáltico, las pruebas deberían ser hechas idealmente mientras el material está siendo compactado de manera que el tendido adicional pueda ser ejecutado antes que el material se enfríe bajo las temperaturas de compactación aceptables. La selección de un sitio a medir es dejada a juicio del operador o puede ser definida por procedimientos o especificaciones escritas previamente. Un método de muestreo al azar es recomendable. No se debería escoger un sitio seleccionado en forma opcional en condiciones obvias, que puedan, ya sea, rechazar o pasar los resultados. Debería ser representativo del área total a ser testeada.

3.5

Preparación del sitio

Cualquier sitio a medir debe estar libre de toda fibra suelta antes de intentar asentar el marcador. Después de retirar el material suelto desde el suelo, el área debería ser nivelada usando el plato raspador para proporcionar una superficie plana. Cualquier área con grandes vacíos de superficie deberían ser llenadas con tierras nativas aún cuando las mediciones que se harán son de transmisión directa. Si hay áreas de superficie dura involucradas que hagan impracticable o imposible el método de transmisión directa entonces se tendrá que hacer una medición de retrodispersión o superficial y los vacíos de superficie deben ser nivelados cuidadosamente con relleno mineral y levemente compactado con el plato raspador para minimizar los errores de superficie. El plato raspador es usado como una guía para facilitar que la varilla de perforación haga un hoyo vertical. Ponga el plato raspador sobre el sitio deseado y mientras lo sujeta en su lugar con un pié, meta la varilla a una prof. De al menos 50 mm. (2 pulg.) más profundo que la profundidad de medición. La varilla de perforación está marcada en incrementos de 50 mm. (2 pulg.) para ayudar a juzgar la profundidad. Se debe usar lentes de seguridad para prevenir daños a los ojos mientras golpea la varilla con el martillo. Si la varilla no puede ser removida fácilmente desde el hoyo, ponga la Herramienta de Extracción alrededor de la varilla y enganche las superficies planas en el fondo de la cabeza. Usando la herramienta, rote y tire la varilla para retirarla. Si la varilla aún está difícil de retirar, golpée levemente en el fondo de la superficie de la herramienta de extracción y condúzcala verticalmente fuera del hoyo. Si una marca ligera es dibujada alrededor del plato enrasador mientras es ubicada sobre el hoyo, será más fácil ubicar el medidor, tal que la varilla fuente se extenderá dentro del hoyo sin dificultad.

3.6

Posicionando el Medidor

Ponga cuidadosamente el medidor sobre el sitio preparado. Si se usa Retrodispersión, asiente el medidor para hacerlo tan plano a la superficie como sea posible. Si se marcó una línea alrededor del sitio para la transmisión directa entonces la base debería estar centrada sobre el sitio para facilitar la inserción de la varilla fuente dentro del hoyo. Humboldt Mfg. Co.

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Suelte la cerradura presionando el gatillo dentro de la manilla, empuje la manilla hacia abajo hasta obtener la posición aproximada correcta, la primera muesca de la Retrodispersión, o la profundidad predeterminada correcta para la transmisión directa. A la profundidad correcta, suelte el gatillo, y levante la manilla justo por sobre la muesca, luego empuje la manilla una vez más hasta escuchar el “clic” a medida que el Indexador posiciona la fuente en forma precisa. Si se está usando una transmisión directa, tire el marcador hacia el extremo del panel de control para forzar la varilla fuente contra el lado del hoyo preparado, esto es importante ya que pudiera existir un vacío entre la punta de la varilla y el lado del hoyo.

3.7. Tomando el conteo de la medición La medición puede ser tomada simplemente presionando la tecla MEAS. La mayoría de las mediciones serán hechas usando el modo de medición “NORM”, que toma un conteo de un minuto exacto. Puede ser deseable usar el modo de medición “FAST” ó “1/4 minuto” si es necesario hacer una medición rápida para evitar conflictos con el equipo de compactación. La precisión de la medición será degradada por un factor de dos. MEAS

Use el modo de medición “SLOW” de cuatro minutos permitirá al usuario mejorar la precisión por un factor de dos lo que permitirá un examen más cercano de los pequeños cambios de densidad tales como el establecer un patrón de tendido o intentar mejorar la eficiencia de la compactación. 3.7.1.

Selección del tiempo de la medición

Para seleccionar el tiempo de la medición presione: “MAIN MENU”, F2(*SETUP), F2(*SET MEASURE MODES) El visor mostrará:

MEAS =FAST/NORM/SLOW STD =4MIN/16MIN TYPE =ASPH/SOIL/THIN DEPTH=AUTO/NORMAL

Después de presionar F1 (MEAS=FAST / NORM / SLOW) la selección del tiempo de medición deseado destellará, esto es una indicación de la selección. 3.7.2.

Selección del tipo de medición

Antes de hacer una medición, el material bajo prueba debe ser seleccionado, es decir Asfalto / suelo / capa delgada. Para seleccionar el tipo de medición presione: “MAIN MENU”, F2(*SETUP), F2(*SET MEASURE MODES)

MEAS = FAST/NORM/SLOW STD = 4MIN/16MIN TYPE = ASPH/SOIL/THIN DEPTH= AUTO/NORMAL

Presionando F3 moverá la selección del tipo de medición entre los modos Asfalto, Suelo y capa delgada.

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3.7.2.1. Mediciones de Asfalto Ajuste el modo a Asfalto según lo descrito arriba. Con la manilla en la posición SAFE (segura), presione MEAS. El mensaje de error “Invalid for current depth” aparece puesto que ninguna medición puede ser hecha con la manilla en esta posición.. Presione MAIN MENU para salir de la condición de error y resetear la manilla a BAC, ambas BACKSCATTER y transmisión directa pueden ser usadas para asfalto, el último es raramente usado debido a la naturaleza destructiva al hacer el hoyo de transmisión directa. Presione la tecla MEAS.

TAKING MEASUREMENT TIME REMAINING 1:00 DC= XXXX.X MC= XXX.X DEPTH=BAC

Después de contar desde 1:00 la densidad húmeda y el % Marshall aparecerán en el visor.

MEASURE ASPH RESULTS WD=XXXX.X AC = XXX.X * NEXT

%MA=XXX.X MAXD= XXX.X

Dado que el canal de humedad está realmente midiendo hidrógeno, el AC que se muestra es una aproximación del contenido de asfalto de la mezcla. La profundidad de medición será 100 mm (4 pulg.) o aún más dependiendo del contenido de asfalto real. Si Ud. necesita los conteos actuales, presione F4 (*NEXT), DC (conteos de densidad), DS (densidad estándar), MS (humedad estándar) y MC (conteos de humedad), indicarán los conteos usados para determinar los datos computados. Las VR y %AV indicarán la relación de vacío y el porcentaje de vacíos de aire. MDEPTH indica la profundidad medida. DC= XXXX.X MC=XXX.X VR= XX.X * LAST

DS=XXXX.X MS=XXX.X %AV=XX.X MDEPTH=BAC

Mueva la palanca hacia atrás a la posición SAFE y note que el visor no cambia. No es necesario dejar la fuente en la posición de medición (expuesta) mientras se hacen los cálculos. Tanto como estén presentes los datos de medición en los registros activos la posición de la manilla en la que los datos fueron tomados permanece en el visor. Limpie los datos con MAIN MENU y el visor de nuevo indicará correctamente SAFE. Para ver los resultados de la medición vigente de nuevo desde MAIN MENU presione: F1 (*DATA) F1 (*CURRENT MEASUREMENT) 3.7.2.2. Mediciones de capas delgadas de asfalto No hay actualmente disponibles verdaderos marcadores de tipo de superficie delgada. Todos ellos hacen una o dos mediciones a profundidades mayores que el espesor deseado y calculan la densidad aparente de la capa superior usando la respuesta de profundidad variable del marcador en el modo BACKSCATTER.. El mayor problema con ellos es que la precisión resultante es tan Humboldt Mfg. Co.

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pobre que la validez de los resultados es cuestionable. Este marcador usa el nomógrafo principal donde la densidad del material subyacente es conocida de una medición previa. La densidad de la capa superior es entonces calculada. La densidad del material subyacente debe ser ingresada en el registro LWD. Para ingresar LWD presione : MAIN MENU, F2 (*SETUP), F4 (*SET TARGETS), F1

MAXD= XXX.X LWD=XXX.X KVAL=X.XXX SPG=X.XXX *INCREASE *DECREASE

El valor LWD está destellando, presione F3 para aumentar ó F4 para disminuir el valor. Ajuste el modo a THIN como se describe en 3.7.2. El espesor de la capa superior del material debe ser ajustada usando F4. Los incrementos son de 5 mm (0.2 pulg.) y el rango máximo es desde 25 mm (1 pulg.) a 160 mm (6.4 pulg.). El último valor incluye un 100% de respuesta máxima del marcador a la densidad en el modo de Retrodispersión. Después de ajustar el espesor, presione MEAS y la medición procederá como con la medición de Retrodispersión normal. La densidad de la capa superior computada aparecerá en el visor DATA. Estos datos pueden ser almacenados como cualquier otra medida. Ajuste el modo a SOIL como se describe en 3.7.2. Presione la tecla MEAS: TAKING MEASUREMENT TIME REMAINING 1:00 DC=XXXX.X MC=XXX.X THICK=1.0

Después de contar desde 1:00 la densidad húmeda de la capa superior y el % Marshall aparecerán en el visor. THIN LAYER RESULTS WD= XXX.X %MA=XXX.X AC = XXX.X LWD = XXX.X *NEXT THICKNESS = X.X

La profundidad de medición será 100 mm (4 pulg.) o aún más dependiendo del contenido real de asfalto. Si Ud. necesita los conteos reales, presione F4 (*NEXT), DC (conteos de densidad), DS (densidad estándar), MS (humedad estándar) y MC (conteos de humedad), indicarán los conteos usados para determinar los datos computados. Las VR y %AV indicarán la relación de vacío y el porcentaje de vacíos de aire. THICK indica el espesor. DC= XXXX.X MC=XXX.X VR= XX.X * LAST

DS=XXXX.X MS=XXX.X %AV=XX.X THICKNESS=1.0

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Mueva la palanca hacia atrás a la posición SAFE y note que el visor no cambia. No es necesario dejar la fuente en la posición de medición (expuesta) mientras se hacen los cálculos. Tanto como estén presentes los datos de medición en los registros activos la posición de la manilla en la que los datos fueron tomados permanece en el visor. Limpie los datos con MAIN MENU y el visor de nuevo indicará correctamente SAFE. Para ver los resultados de la medición vigente de nuevo desde MAIN MENU presione: F1 (*DATA) F1 (*CURRENT MEASUREMENT) Este marcador obtiene su medición de densidad BACKSCATTER de una manera, que no es lineal con respecto al estrato dentro de la muestra. La tabla abajo indica la respuesta en varias profundidades: Espesor mm 0 25 50 75 100 125 150 162

pulg. 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 6.5

Respuesta Relativa 0.000 0.490 0.778 0.912 0.960 0.985 0.998 1.000

Bajo 100 mm (4 pulg.) el marcador está relativamente sin afectar por cualquier cambio de densidad. De hecho, un gran cambio en la densidad bajo 75 mm (3 pulg.) tiene muy poco efecto. Siempre hay una pregunta de cuando usar el método normógrafo. La tabla de abajo presenta alguna información como guía. Puesto que la mejor precisión que uno puede esperar para una medición de densidad de retrodispersión, aún asumiendo correcciones por la Química, es casi 2.0%, entonces intentar corregir para la densidad de la capa inferior cuando causa menos que un 2% de error es inútil. Las condiciones notadas con no corrección son las donde se recomienda la corrección del nomógrafo. ERRORES DEBIDO A ESPESOR DE MATERIALES Capa superior mm pulg. 25.0 1.0 37.5 1.5 50.0 2.0 62.5 2.5 75.0 3.0 87.5 3.5 100.0 4.0 112.5 4.5 125.0 5.0 137.5 5.5 150.0 6.0 162.5 6.5

% error sin corrección para el % de diferencia en densidad 2% 4% 6% 8% 10% 15% 1.0 *2.1 *3.1 *4.1 *5.2 *7.8 0.7 1.4 *2.1 *2.8 *3.5 *5.3 0.5 0.9 1.4 1.8 *2.3 *3.4 0.3 0.6 0.8 1.1 1.4 *2.1 0.2 0.3 0.5 0.7 0.8 1.2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.4 0.0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.0 0.0 0.1 0.1 0.1 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

20% *10.4 *7.0 *4.6 *2.8 1.6 0.9 0.6 0.5 0.4 0.4 0.2 0.0

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Mientras la tabla puede parecer confusa simplemente establece que, por ejemplo, uno debería corregir para un espesor de materiales de 37.5 mm(1.5 pulg.) sólo cuando la diferencia de densidad entre las capas inferior y superiores a 6% o más. Si el material es de 50 mm (2 pulg.) entonces use el normógrafo cuando la diferencia de densidad sea 10% o más. Puesto que una diferencia de densidad mayor que 10% es raramente encontrada, uno necesita estar preocupado cuando el espesor del material es 50 mm ( 2 pulg.) o menos. Si los procedimientos en terreno involucran establecer una densidad de paso usando una banda de prueba entonces sólo las densidades relativas son importantes y las correcciones no son necesarias. 3.7.2.3. Mediciones de suelo Ajuste el modo a SUELO como se describe en 3.7.2. Presione MEAS: TAKING MEASUREMENT TIME REMAINING 1:00 DC=XXXX.X MC=XXX.X DEPTH=BAC

Después de contar desde 1:00 la densidad seca (DD), la humedad (M), la densidad húmeda (WD), el porcentaje de humedad (%M) y el porcentaje Proctor (%PR) aparecerán en el visor.

DC= XXXX.X WD=XXX.X %PR=XXX.X *NEXT

M =XXX.X %M=XXX.X MDEPTH=BAC

Si Ud. necesita los conteos actuales, presione F4 (*NEXT), DC (conteos de densidad), DS (densidad estándar), MS (humedad estándar) y MC (conteos de humedad), indicarán los conteos usados para determinar los datos computados. Las VR y %AV indicarán la relación de vacío y el porcentaje de vacíos de aire. Lo último es bastante útil para asegurar que la calibración de humedad incluyendo la KVAL usada ajuste con la química del suelo. El suelo bien compactado tiene vacíos de aire entre 3% y 5%. Si el valor es negativo, los datos comparativos deben ser corridos contra secado al horno u otros métodos aceptables para determinar el valor KVAL correcto. MDEPTH indica la profundidad medida. DC= XXXX.X MC=XXX.X VR= XX.X * LAST

DS=XXXX.X MS=XXX.X %AV=XX.X MDEPTH=BAC

Mueva la palanca hacia atrás a la posición SAFE y note que el visor no cambia. No es necesario dejar la fuente en la posición de medición (expuesta) mientras se hacen los cálculos. Humboldt Mfg. Co.

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Tanto como estén presentes los datos de medición en los registros activos la posición de la manilla en la que los datos fueron tomados permanece en el visor. Limpie los datos con MAIN MENU y el visor de nuevo indicará correctamente SAFE. Para ver los resultados de la medición vigente de nuevo desde MAIN MENU presione: F1 (*DATA) F1 (*CURRENT MEASUREMENT) 3.7.2.4. Medición del suelo en zanjas Las mediciones de humedad hechas en zanjas están sujetas a error debido al agua en las paredes de la zanja. Un software especial es incluido para compensar esos errores. Ajuste el modo a SOIL como se describe en 3.7.2. Presione: MAIN MENU, F2 (*SETUP), F3 (SET TRENCH COR)

- PLACE ROD IN SAFE - PLACE REF. IN TRENCH - PLACE GAUGE ON REF * PRESS F4 TO BEGIN

Primero ponga el marcador sobre su referencia estándar en la misma ubicación en la zanja donde se va a hacer una medición. Con la manilla del marcador en SAFE presione F4. Un conteo de 4 minutos es iniciado indicando que una corrección está siendo determinada para contabilizar el agua en las paredes de la zanja. Cuatro minutos son usados para producir una precisión suficiente para determinar el valor, de lo contrario el factor de corrección puede producir un error mayor que el error de la zanja. TRENCH CORRECTION TIME REMMAINING: 4:0 DC=XXXX.X MC= XXX.X DEPTH=SAF

Cuando el conteo está completo, un número aparecerá en el visor que es la diferencia entre el conteo estándar de humedad en el exterior de la zanja y el mismo estándar dentro de la zanja

TRENCH CORRECTION TRENCH CF=XXX.X READY FOR MEASURE

Retire el marcador de la Referencia estándar, ponga el marcador en el sitio que va a testear (siempre use la transmisión directa en una zanja) y haga una medición de suelo distinta de la normal. El resultado de la medición ha sido ajustado para compensar el agua en la pared de la zanja.

3.8. Procesando los resultados La DENSIDAD HÚMEDA obtenida usa la siguiente ecuación:

CR = A ⋅ e − B ⋅ D − C Humboldt Mfg. Co.

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Donde: CR = conteo de medición de humedad dividido por conteo de densidad estándar D = densidad húmeda del material a una profundidad X A, B, C = constantes de calibración a profundidad X Y el CONTENIDO DE HUMEDAD obtenido usa simplemente la siguiente ecuación:

CR = E + F ⋅ M Donde:

CR = conteo de medición de humedad dividido por conteo de densidad estándar M = contenido de humedad E, F = constantes de calibración

La DENSIDAD SECA es obtenida restando el CONTENIDO DE HUMEDAD desde la DENSIDAD HUMMEDA y el PORCENTAJE DE HUMEDAD es obtenido dividiendo el CONTENIDO DE HUMEDAD por la DENSIDAD SECA. El procesador ejecuta estas funciones que producen los resultados sin consultar tablas o traspasar datos a una calculadora en la mano. Esto disminuye el potencial de error del operador. El procesador también compensa el coeficiente de atenuación del hidrógeno, el cual es bastamente diferente desde los suelos. Si la medición fue hecha en concreto asfáltico sólo la DENSIDAD HUMEDA tiene algún significado, el PORCENTAJE DE HUMEDAD se aproximará estrechamente al contenido de asfalto de la mezcla. Antes de procesar datos reales, el visor debe indicar la profundidad real a la que se hará la medición. Esto se ajusta usando F4 en el modo de profundidad manual o es ajustado automáticamente por la red de auto-indexación. El visor sólo indicará las profundidades calibradas y el valor estará en mm o pulg. según el preajuste del instrumento. El factor K debería haber sido puesto previamente dentro del procesador según lo explicado en 3.3.2. 3.8.1.

Control de compactación

Generalmente es deseable obtener la compactación como un porcentaje de una densidad óptima basada en una densidad Proctor de laboratorio para suelos o como un porcentaje de la densidad máxima basada en una densidad Marshall de laboratorio u otros requerimientos para concreto asfáltico. Si la densidad deseada ha sido puesta en el registro D usando la tecla “MAX D” según se describe en 3.3.1, el PORCENTAJE DE COMPACTACION puede ser obtenido. %PR = porcentaje de densidad seca para densidad óptima %MA = porcentaje de densidad húmeda para densidad máxima 3.8.2.

Relación de vacío

Por definición, la relación de vacío (∈) es la relación del volumen del vacío al volumen de los sólidos. Para hacer este cálculo, es necesario para el procesador conocer la gravedad específica de los sólidos. Hay pruebas estándar de laboratorio para hacer esta determinación. Si la verdadera gravedad específica no es conocida, el valor 2.700 puede ser usado para entregar relaciones de Humboldt Mfg. Co. Humboldt Scientific, Inc. . 7300 West Agatite Ave. Illinois 60706-4704 1.708.456.6300 1.773.625.6321 Fax: 1.708.456.0137

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vacío aproximadas. La gravedad específica puede ser ingresada como se describe en 3.3.3. La “VR” ejecutará los cálculos necesarios y desplegará los resultados en VR=xxx.x. No se hace ningún intento para permitir correcciones de rocas puesto que el volumen de las rocas más grandes es desconocido. La relación de vacío es una indicación del grado de compactación si la densidad óptima o máxima no es conocida. 3.8.3.

Porcentaje de vacíos de aire

Este término es definido como el volumen de aire como un porcentaje del volumen total. La gravedad específica de los sólidos debe ser conocida y haber sido ingresada como se describe en 3.3.3. Si el cálculo está hecho para concreto asfáltico, el cálculo del PORCENTAJE DE HUMEDAD normal para suelos tendrá que ser ajustado usando “KVAL” para que esté de acuerdo con el contenido de asfalto de la mezcla. El cálculo es ejecutado por “%AV” y los resultados serán desplegados en “%AV=xx.xx”. “%AV” es una indicación del grado de compactación y saturación de los materiales compactados. Es también una buena indicación de la validez de la calibración, particularmente de la humedad, para los materiales específicos que están siendo testeados. Un valor negativo para “%AV” indica que el factor K necesita ser un valor más negativo. Un valor positivo de más de 5.0% puede ser causado por compactación incompleta o la necesidad de aumentar el factor K en una dirección positiva (no necesariamente un número positivo pero quizás uno menos negativo).

3.9. Reembalaje del equipo Después de usar, asegure el equipo. Primero, cierre la manilla en la posición SAFE e instale el candado. Después de limpiar el marcador y la Referencia Estándar para retirar toda tierra y humedad, póngalos en la caja de tránsito y asegure la cerradura de la caja. Esta doble seguridad es proporcionada para prevenir el acceso no autorizado al instrumento y posibles daños. Limpie los accesorios y póngalos en la caja con cierre para prevenir pérdidas.

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4.

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Menúes

4.1. Menúes de datos La tecla de función de datos F1 está accesible desde MAIN MENU. Esta tecla permitirá a los usuarios ver los resultados calculados de las mediciones vigentes, conteos estándar o estadísticos, establecer un proyecto para la medición de datos y salvar los datos medidos. 4.1.1.

Vista de mediciones vigentes

MAIN MENU

*DATA 06/06/98 *SETUP 4:00:00 *ENG DEPTH=SAF

F1

*CURRENT MEASUREMENT *STD / STAT *PROJECTS *SAVE DATA

F1

DC= XXXX.X WD=XXX.X %PR=XXX.X *NEXT

F4

DC= XXXX.X MC=XXX.X VR=XXX.X LAST

M =XXX.X %M=XXX.X MDEPTH=BAC

DS =XXX.X MS=XXX.X %AV=XXX.X MDEPTH=BAC

Donde MDEPTH (profundidad medida) representa la profundidad a la que los conteos de densidad (DC) y el conteo de humedad (MC) fueron tomados. Subsecuentemente la densidad seca (en el modo de medición SOIL), la densidad húmeda, humedad (en el modo de medición SOIL), porcentaje de humedad, porcentaje Proctor (en el modo de medición SOIL), relación de vacío, porcentaje de vacío de aire, porcentaje Marshall (en el modo de medición ASPHALT), fueron calculados a esa profundidad. 4.1.2.

Conteos estándar / Estadísticos vigentes

MAIN MENU

*DATA *SETUP *ENG DEPTH=SAF

06/06/98 4:00:00

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F1

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*CURRENT MEASUREMENT *STD / STAT *PROJECTS *SAVE DATA

F2

LAST 4 STD TEST RESULTS DS 1= XXXX DS 2 = XXXX DS 3 = XXXX DS 4 = XXXX * NEXT

F4

4.1.3.

LAST 4 STD TEST RESULTS MS 1= XXXX MS 2 = XXXX MS 3 = XXXX MS 4 = XXXX * LAST

Ajuste de proyectos

Este ajuste permite el ingreso de datos pertinentes a los proyectos en los que el marcador está siendo usado. Su ingreso es hecho primero seleccionado la función deseada la que despliega el valor vigente, digite un nuevo valor usando las teclas de función.

MAIN MENU

*DATA *SETUP 4:00:00 *ENG

06/06/98

DEPTH=SAF

F1

*CURRENT MEASUREMENT *STD / STAT *PROJECTS *SAVE DATA

F3

*EDIT / STORE CURRENT *EXAMINE PREVIOUS *PRINT REPORT *ERASE ALL PROJECTS

4.1.3.1. Editar / Almacenar datos Siga los pasos como se describen en 4.1.3. Ahora identifique un proyecto presionando F1 y aparecerá la siguiente pantalla. F1

PROJECT STA 000+00 *INCREASE *NEXT SCREEN

0.0000001 TO 000+00

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F4

OFFSET ς R00 STA 000+00 LANE E B *INCREASE *STORE

4.1.3.2. Ver Datos Almacenados (Examen previo) F2

PROJECT 0.0000001 STA 000+00 TO 000+00 *INCREASE *NEXT SCREEN

F4

OFFSET ς R00 STA 000+00 LANE E B *INCREASE *EXAMINE

F4

DATA COLLECTED DATE: mm/dd/yy TIME: hh:mm PM * NEXT

F4

DD= XXXX.X WD= XXXX.X % PR=XXX.X * NEXT

F4

M=XX.X %M= XX.X MDEPTH = BAC

DC= XXXX.X MC=XXXX.X VR= XXX.X * NEXT

DS=XXXX.X MS= XXX.X % AV= XXX.X MDEPTH = BAC

4.1.3.3. Imprimir Informe de Datos Siga los pasos descritos en 4.1.3, entonces F3 F3

CONNECT IR ADAPTER TO GAUGE AND PC. START PC PROGRAM *START IR DOWNLOAD

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.

HS-5001EZ Guía del Usuario

F4

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IR DOWNLINK PROGRESS PLEASE WAIT FOR IR DOWNLOAD TO COMPLETE

4.1.3.4. Borrar datos almacenados Siga los siguientes pasos descritos en 4.1.3. Posteriormente, presione F4. F4

WARNING: ERASING ALL PROJECT DATA ! *CONTINUE ERASE -F3*ABORT ERASE -F4-

Al presionar F3 se borrarán todos los datos del proyecto, al presionar F4 se volverá al Menú anterior.

F4

*EDIT / STORE CURRENT *EXAMINE PREVIOUS *PRINT REPORT *ERASE ALL PROJECTS

4.2. Establecimiento de menúes La tecla F2 para la función SETUP (ajuste) es accesible desde el MAIN MENU. Esta tecla permitirá a los usuarios ajustar la fecha, hora, unidades, modos de medición, tiempo de estandarización del marcador, tipo de medición, y detección de profundidad. 4.2.1.

Ajuste de la fecha

MAIN MENU

*DATA 06/06/98 *SETUP 4:00:00 *ENG DEPTH=SAF

F2

*SETUP 2 *SET MEASURE MODES *SET TRNCH COR. *SET TARGETS

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HS-5001EZ Guía del Usuario F1

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SET DATE *SET TIME *UNITS = PCF / SI

F1

DATE = MM /DD/ YY *INCREASE *DECREASE *SAVE

El valor MM estará destellando, presione F3 para aumentar o presione F4 para disminuir el valor luego presione F1 para avanzar al ajuste del valor DD y continúe con el valor YY. Después que la fecha haya sido ajustada, presione F2 para salvar la nueva fecha, el visor volverá al menú principal. 4.2.2.

Ajuste de la hora

MAIN MENU

*DATA 06/06/98 *SETUP 4:00:00 *ENG DEPTH=SAF

F2

*SETUP 2 *SET MEASURE MODES *SET TRNCH COR. *SET TARGETS

F1

SET DATE *SET TIME *UNITS = PCF / SI

F2

TIME = HH : MM : SS AM *INCREASE *DECREASE *SAVE

El valor HH estará destellando, presione F3 para aumentar o presione F4 para disminuir el valor luego presione F1 para avanzar al ajuste del valor MM y continúe con los valores SS y AM ó PM. Después que los datos hayan sido ajustados, presione F2 para salvar los nuevos datos, el visor volverá al menú principal.

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.

HS-5001EZ Guía del Usuario 4.2.3.

Página 37 de 62

Ajuste de las unidades

MAIN MENU

*DATA *SETUP *ENG DEPTH=SAF

F2

06/06/98 4:00:00

*SETUP 2 *SET MEASURE MODES *SET TRNCH COR. *SET TARGETS

F1

*SET DATE *SET TIME *UNITS = PCF / SI

El valor UNITS (unidades) estará destellando, al presionar F3 la unidad cambiará desde PCF (sistema de unidad de medida inglesa) a SI (sistema de unidad de medida métrico), y así. Para salir de este menú presione la tecla MAIN MENU. 4.2.4.

Ajuste de los modos de medición

MAIN MENU

*DATA 06/06/98 *SETUP 4:00:00 *ENG DEPTH=SAF

F2

*SETUP 2 *SET MEASURE MODES *SET TRNCH COR. *SET TARGETS F2

MEAS= FAST /NORM/SLOW STD= 4 MIN / 16 MIN TYPE ASPH/SOI /THIN DEPTH = AUTO / MANUAL

Los valores NORM, 4 MIN, SOIL, AUTO estarán destellando, al presionar F1 cambiará la longitud del tiempo de medición (FAST = 0.25 min, NORM = 1.0 min y SLOW = 4.0 min). Al presionar F2 cambiará la longitud de tiempo de estandarización del marcador (STD = 4.0 min y STAT = 16 min). Al presionar F3 cambiará el tipo de medición (ASPH = asfalto, SOIL = suelo y THIN = capa delgada de asfalto). Finalmente al presionar F2 cambiará la detección de profundidad de la fuente (AUTO = detección automática y MANUAL = detección manual): Para salir de este menú presione la tecla MAIN MENU. Humboldt Mfg. Co.

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.

HS-5001EZ Guía del Usuario 4.2.5.

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Ajuste de corrección de zanja

Referirse a la sección 3.7.2.4. 4.2.6.

Ajuste de objetivos

MAIN MENU

*DATA 06/06/98 *SETUP 4:00:00 *ENG DEPTH=SAF F2

*SETUP 2 *SET MEASURE MODES *SET TRNCH COR. *SET TARGETS F4

MAX D = 124.9 KVAL = 0.000 *INCREASE *DECREASE

LWD= 140.5 SPG= 2.700

El valor de MAX D estará destellando, presione F3 para aumentar o F4 para disminuir el valor, luego presione F1 para avanzar al ajuste del valor LWD. Al presionar F2 avanzará a la próxima línea y el valor KVAL estará destellando. Para salir de este menú presione la tecla MAIN MENU. Refiérase a la sección 3.3 por más detalles.

4.3. Menúes de Ingeniería MAIN MENU

*DATA 06/06/98 *SETUP 4:00:00 *ENG

F3

4.3.1.

*CALIBRATION *MASTER GAUGE RESET *MANUFACTURER INFO *BATT & ROD VOLTS

Calibración

Sírvase contactar a Humboldt Scientific para mayor información. F1

ENTER PASSWORD +

+

+

+

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.

HS-5001EZ Guía del Usuario 4.3.2. F2

4.3.3.

Reseteo del marcador maestro Este procedimiento limpiará completamente todo desde la memoria del marcador (excepto los ajustes de calibración) y recargará los datos que vienen desde la fábrica. No es necesario correr este procedimiento excepto luego de una calibración del marcador. Información del fabricante F3

4.3.4.

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SER NUM = XXXXX CAL DATE = 01 / 01 / 98 SOFTWARE VER = X.XXX PH 919 833 3190

Información de Ingeniería F4

Battery volts Hrs Remaining Rod volts VCC volts

: x.xx : xxx : x.xx : x.xx

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5.

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Mantención preventiva

Este equipo fue diseñado para servicio severo y es un instrumento robusto. Si es mantenido en forma apropiada requerirá muy poco servicio que no sea la mantención de rutina.

5.1

Medioambiente de almacenaje

El instrumento fue diseñado para operar sobre un rango de temperatura ambiente de -10 a 70 º C. La temperatura de almacenaje de los componentes más críticos es de -55 a 85ºC. No hay oportunidad de que este rango sea excedido pero almacenarlo a la temperatura de una pieza extenderá en forma importante su vida de servicio. El rango recomendado es 10 a 35ºC (50 a 95ºF). El medioambiente más dañino para los instrumentos electrónicos es la humedad. Es posible sellar herméticamente la caja del instrumento, pero el costo es prohibitivo. Tiene empaquetaduras para sellar el agua de lluvia fuera pero la caja debe “respirar” y en consecuencia el vapor de agua se mueve hacia adentro y hacia fuera. Si la combinación de temperatura y humedad causa condensación esto finalmente causará fallas. Todas las partes interiores son no corrosivas o tienen cubiertas protectoras aplicadas para demorar este proceso. El usuario puede prevenir la condensación limitando el almacenaje a un rango de temperatura y humedad donde la condensación no pueda ocurrir y si gusta puede retirar el panel frontal durante el almacenaje para permitir que la humedad se evapore y escape en lugar de que esté atrapada en el interior. Si es usado durante lluvia o expuesta la superficie al agua, debe secarse antes de guardarse.

5.2. Limpieza exterior El marcador va a estar en el suelo durante su uso. Mientras ésto no cause daño, retire el material suelto al final de cada día de trabajo prolongará la apariencia cosmética. Ocasionalmente ayudaría si el exterior fuera limpiado con un detergente industrial y agua. El restregamiento fuerte puede dañar el terminado en las etiquetas pero no dañará los otros materiales. La varilla fuente y la varilla índice pueden ser rociadas con silicona y el exceso limpiado con un paño. La varilla fuente es de acero inoxidable de 440C y no pueden ocurrir picaduras. El óxido de la superficie puede formarse inicialmente debido a las moléculas de hierro traídas a la superficie por el tratamiento térmico. Al restregarlo levemente con un abrasivo lo removerá y después de varias veces, ya no ocurrirá más. La limpieza del sello superior alrededor de la varilla fuente ayudará a prevenir que el suelo de trabajo entre en el rodamiento, que está localizado bajo el sello.

5.3

Deslizando la cavidad de protección

Una protección deslizable de tungsteno cubre la fuente Gamma cuando está retraída a la condición SAFE. Después de uso prolongado, la pequeña cantidad de suelo llevado a la cavidad con cada retracción se acumulará en esta cavidad. Si no es limpiada periódicamente, la abrasión del suelo aumentará la fuerza requerida para empujar la varilla hacia fuera y podría causar el trabamiento de la protección lo que resultaría en una falla repetitiva del Conteo Estándar. Por último, el suelo dañaría los sellos entre la cavidad y el rodamiento. Humboldt Mfg. Co.

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El plato del fondo, que contiene un anillo raspador para retirar el suelo desde la varilla cuando es retraída, puede ser retirado usando una llave hexagonal para sacar los dos pernos. Ponga el marcador sobre su lado o extremo con el fondo apuntando lejos del personal y la varilla en la posición SAFE para prevenir la exposición desde la fuente. Retire los pernos y tire el plato lejos de la base. La protección deslizable está sujeta en su lugar por un resorte. No lo suelte cuando retire la protección. Limpie las partes con un paño húmedo y limpie la cavidad con un cepillo tieso. Finalmente limpie las partes y la cavidad con aceite de silicona para ayudar a prevenir el acabado. La cavidad, el plato del fondo están impregnados con eflón y no requieren lubricación extensiva. Si ha ocurrido un desgaste excesivo en el plato del fondo y el anillo raspador, pueden necesitar ser reemplazados. Empuje el resorte dentro del hoyo en la protección deslizable y reemplácela en la cavidad con el lado inclinado hacia la fuente y el resorte comprimido contra el extremo de la cavidad. Reubique el plato y los pernos asegurándose que estén apretados y que las cabezas de los pernos no se extiendan por sobre la superficie del plato.

5.4

Ejecutando una prueba de limpieza.

Las regulaciones requieren que las cápsulas selladas de materiales radioactivos sean testeados cada seis meses para asegurar que ellos no estén filtrándose. Esto es para prevenir la contaminación del personal y otro equipo. La absorción del material radioactivo en el cuerpo es el accidente más severo que puede ocurrir en el uso de este equipo y es poco lo que se puede hacer para retirarlo. La prevención de la absorción es la única solución. Los materiales para ejecutar este test han sido suministrados con el marcador en el kit 5200177 y los materiales adicionales pueden ser obtenidos desde Humboldt Scientific Inc., u otros proveedores de estos kits. Etanol ( alcohol etílico ) a un 95% de pureza puede ser obtenido desde algún negocio local bajo el nombre comercial de “Everclear”. Es preferible pero se puede usar agua. Puesto que el usuario no tiene acceso a la superficie real de la cápsula, las regulaciones permiten que la limpieza sea hecha sobre una superficie que es probable que esté contaminada por una cápsula con fugas. Hay dos fuentes en este marcador. La fuente Gamma está montada en la varilla fuente y la ubicación más accesible para limpieza es el agujero en la caja a través del que la varilla se extiende en su uso normal. La fuente neutrón está montada en un soporte dentro de la caja justo adelante del tablero del circuito principal. Una etiqueta de advertencia de material radioactivo cubre su ubicación. El borde de esta etiqueta es la ubicación más accesible para limpieza. La mayoría de los procesadores permiten que ambas de estas limpiezas de estas fuentes sean limpiadas con el mismo papel filtro puesto que ellos son capaces de determinar desde cual fuente vino la contaminación. Primero llene el formulario incluyendo el modelo y nº de serie del marcador, el tipo de material radioactivo ( Cs-137 y Am-241:Be) y los números de serie de las fuentes. Incluya el nombre del propietario y la dirección a la cuál el formulario va a ser devuelto. Humedezca el papel filtro con el solvente. Ponga el marcador sobre su lado con la base lejos del personal de manera que la caja proporcione una protección. Usando las tenazas sujete el papel, Humboldt Mfg. Co.

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limpie completamente el aro del agujero con el papel húmedo. Después de limpiar una fuente, no toque el papel con los dedos. Trátelo como material potencialmente radioactivo. Ponga el marcador en la posición hacia arriba. Retire el panel frontal y ubique la etiqueta sobre la fuente Am-241:Be. De nuevo usando las tenazas, limpie los bordes de la etiqueta con el papel humedecido. Después de secar al aire, ponga el papel filtro en un sobre plástico y séllelo. Ponga el sobre plástico y el formulario completado en forma apropiada en otro sobre y envíelo al procesador. El propietario y las autoridades serán notificados si la prueba indica una actividad removible en exceso de 5 nCi (0.005 uCi) lo cual es el máximo legal permisible. Una actividad en exceso de 1.0 nCi probablemente resultará en una solicitud para relimpiar las fuentes. Si ocurre una prueba positiva (en exceso de 5 nCi) el marcador debe ser retirado del servicio, descontaminado, y la fuente reparada o reemplazada antes que el marcador pueda ser usado nuevamente. Habrá informes para archivar después de la notificación de las autoridades apropiadas dentro de 24 horas. Los informes de la prueba de fugas desde el procesador deben ser retenidos para la inspección de las autoridades. En general, los últimos dos informes deben ser mantenidos pero es sabio guardarlos todos ellos para probar el cumplimiento de las regulaciones.

5.5. Prueba de estabilidad estadística Este test es un simple método de prueba de la estabilidad a corto plazo de los detectores y circuitos electrónicos de conteo. La base se explica en la sección 7.3 que cubre las estadísticas de radiación. El decaimiento radioactivo es un proceso binario (un átomo decae o no). La tasa promedio de decaimiento determina la mitad de la vida (el tiempo para que la mitad del material se desintegre ) del material. Para Cs-137 esto es 30.17 años y para Am-241:Be es de 433 años. La disminución en la tasa de decaimiento para el Cs-137 es de 2.3% al año y para el Am-241:B3 es de 0.16% al año. La calibración del marcador en forma de una relación elimina el efecto de este cambio en la medición. La fluctuación a corto plazo del decaimiento binario es predecible. La desviación estándar es la raíz cuadrada de la tasa de conteo promedio (m):

σ= m La electrónica del marcador divide los eventos actuales contados en un período de un minuto por un factor de 16 antes de usar el número, así la expresión de arriba es realmente:

σ=

m 4

Esta ecuación puede ser usada para predecir la desviación estándar de la tasa de conteo para una serie de ediciones. Tomando un set de 16 mediciones y computando la desviación estándar real, el valor obtenido puede ser comparado como una relación al valor predicho así :

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∑ (n − m)

2

R = 4⋅ Donde:

m ⋅ ( N − 1)

δ = desviación estándar de la tasa de conteo n = conteo individual en un set de conteo N = número de sets de conteo m = punto medio del set de conteo R = relación estadística

“STAT” corre automáticamente esta serie de mediciones y muestra los valores de R para los canales de densidad y humedad. Ver sección 3.2 Para

R > 0.6 y < 1.4 Bueno R < 0.5 ó > 1.5 Malo Otros - Intente de nuevo

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6.

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Servicio en terreno

El 5001 está diseñado para la confiabilidad y el servicio en terreno es mantenido al mínimo. Se requiere poco, por decir algo, equipo de prueba y las únicas herramientas necesarias son: Llave hexagonal Llave hexagonal Llave hexagonal Llave hexagonal Llave hexagonal Desatornillador Phillips, Desatornillador ranurado,

1/16“ 3/32“ 1/8“ 9/64“ 3/16“ #1 x 4“ 3/16 x 6“

Su licencia de material radioactivo debe permitir, en forma específica, el retiro de la varilla fuente si los rodamientos y sellos de la varilla van a ser removidos, limpiados o reemplazados.

6.1. Mecánica de Desarmado / armado 6.1.1.

Plato inferior y protección

El conjunto del plato inferior (200666) está sujeto en su lugar por dos pernos hex. de cabeza plana (001010). Retirándolos permitirá que el plato se aleje y la protección deslizable (200030) y el resorte (000816) pueden ser retirados para limpieza. El anillo raspador (000806) en el plato (200665) puede ser reemplazado retirando el anillo retenedor (000811). 6.1.2.

Varilla fuente

Aparte de reemplazar un juego de rodamientos, no es necesario retirar la varilla fuente. Debe estar disponible una protección adecuada. Ponga la varilla fuente a la posición BACKSCATTER. Retire los dos juegos de pernos hexagonales (001007) en la parte superior y destornille la tapa de levante (200667) y el amortiguador de levante automático (200278) para permitir el retiro completo de la varilla fuente y la manilla. Sujete la varilla por la manilla con la punta lo más lejos posible del cuerpo y guárdela en un contenedor blindado con una pared de plomo de un mínimo de 25 mm (1 pulg.) ó en una de las calibraciones estándar al menos 3m (10 pies) desde las áreas de trabajo del personal. La varilla no debe ser dejada sin atención y debería ser reemplazada en la protección del marcador tan pronto como sea posible. 6.1.3.

Indexador y cerradura

Ésto puede ser ejecutado sin retirar la varilla fuente desde el marcador. Retire la tapa de levante como se describe en 6.1.2 y eleve la manilla fuera de la varilla índice. Levante el gatillo de la manilla y empuje la varilla hacia atrás dentro de la protección. Retire los dos juegos de pernos hex. (001034) en la tapa del extremo de la manilla y deslice el conjunto completo de cerradura y el pasador índice (200660) fuera de la parte trasera de la manilla. Estas partes están lubricadas por una cubierta de Teflon. 6.1.4.

Varilla índice

La varilla índice puede ser retirada sin retirar la varilla fuente. Retire la tapa de levante como se describe en 6.1.2, levante la manilla fuera de la varilla índice y rótela hasta sacarla. Afloje la contratuerca índice (200052) y desatornille la varilla índice (200668, 200669, 200670 ó 200671) desde el poste. Al reemplazar la varilla índice, cierre la manilla firmemente en la posición BACKSCATTER y atornille la varilla hasta que la punta esté a ras a 0.05 mm (0.002 pulg.) rebajada dentro del fondo del marcador. La varilla no debe sobresalir o las mediciones BACKSCATTER en Humboldt Mfg. Co.

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el terreno podrían estar en error. 6.1.5.

Tapa superior

Primero retire el módulo del procesador (200682) liberando los cuatro tornillos (1001013). Levante el panel y desconecte el cable del módulo (200105) desde el conjunto de bastidor de la base. Retire los seis pernos cabeza de dado (001008) y las golillas (001030) alrededor del borde de la tapa. La tapa puede ser retirada totalmente desde el marcador poniendo la manilla parcialmente entre las posiciones BACKSCATTER (Retrodispersión) y SAFE y trabaje la tapa sobre ella. Será más fácil si la empaquetadura del poste (200109) es retirada desde el agujero. Si están gastadas o dañadas, la empaquetadura del fondo (200149) o la empaquetadura del panel (200351) deberían ser reemplazadas. 6.1.6.

Poste superior y sellos

Las precauciones de la licencia del propietario debe permitir el retiro de la varilla fuente antes que este servicio pueda ser ejecutado. Con la varilla fuente retirada y guardada en forma segura según lo descrito en 6.1.2 y la tapa superior removida. Retire los cuatro pernos (001009) y golillas (001031) desde alrededor del poste. El poste puede ser levantado sobre la protección de tungsteno. El plato limpiador (200031) y el anillo limpiador (000803) pueden ser retirados desde el interior del poste. Cuando los reemplace, el limpiador va en la parte superior del plato en forma tal que limpia la varilla fuente a medida que se mueve en dirección hacia arriba. La tapa limpiadora superior (200032) puede ser retirada desde el poste retirando los dos pernos hex. (001007) desde el lado del poste. Haga palanca levemente en la tapa. El anillo limpiador (000803) en la tapa puede ser reemplazado forzándolo cuidadosamente fuera de la parte superior. Los dos sellos de rodamientos (000805) pueden ser retirados forzándolos cuidadosamente fuera del agujero central. Los sellos serán destruídos pero sea cuidadoso para no dañar el rodamiento de la varilla fuente (200136). Al reemplazar los sellos, deben ser empujados o golpeados levemente en su lugar con una guía de madera o metal suave para prevenir daños. El rodamiento tiene rebajes para prevenir doblamientos por el suelo que se acumula. Limpie el rodamiento con un solvente y lubrique con grasa silicona. Cubra levemente todos los sellos y limpiadores con la misma grasa antes de rearmar. Rearme en el orden inverso. 6.1.7

Módulo base

Hay capacitares de alto voltaje en el tablero de circuitos, que pueden estar cargados a 1000 volts. La corriente disponible es baja pero pueden ocurrir heridas debido a la sorpresa de recibir un shock severo. Descárguelos primero deslizando el interruptor en la parte superior del paquete de baterías a la posición OFF (apagado) y segundo, presione y retenga el interruptor de botón de empuje en la parte superior del tablero de circuitos por casi un minuto. Retire la tapa superior como se describe en 6.1.5. Retire los siete pernos (001008) y golillas (001029) alrededor del borde del módulo. Levante cuidadosamente el Módulo base fuera de la base del marcador. Los detectores pueden Humboldt Mfg. Co.

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ser reemplazados si es necesario y las piezas rearmadas. Esto completa la descripción del retiro de los módulos mayores del marcador.

6.2. Reemplazo de las baterías Las baterías en este marcador durarán un tiempo muy largo si el marcador no es guardado a altas temperaturas. La vida útil esperada es 1 a 3 años dependiendo de la intensidad del uso. El reemplazo será requerido dentro de un mes después que aparezca el símbolo “LO BAT” (baterías bajas) en el visor mientras esté en uso. Las baterías de reemplazo deberían ser alcalinas AA de alta calidad tal como aquellas hechas por Mallory (DURACELL). No reemplace con baterías de zinc manganeso, excepto en una emergencia por un corto período de tiempo. Ellas no durarán tanto y las fugas pueden causar daño al interior del marcador. Retire los pernos y levante la carcaza superior lo suficiente para sacar las baterías fuera de sus soportes. Reemplace las pilas con la misma orientación mostrada en los soportes.

6.3. Ajuste / Reemplazo de módulos electrónicos Con el fin de mejorar la confiabilidad y dar una fácil mantención de servicio, la electrónica del 5001 está dividida en cuatro módulos, que pueden ser reemplazados individualmente. Dos de ellos tienen ajustes, que pueden necesitar ser ajustados. 6.3.1.

Módulo del procesador (200682)

Este módulo de panel frontal contiene dos sistemas de conteo, un microprocesador programado y visores para profundidad y datos. El servicio en terreno que no sea el reemplazo es impracticable. Es removido fácilmente por medio de cuatro tornillos localizados en las esquinas. El cable es desconectado desde el módulo de base plana soltando los seguros en cada extremo del conector. Note que el cable, cuando es instalado en forma apropiada, no tiene torcimientos, sólo una vuelta de 180º. Las instalaciones de la Fábrica o el Servicio Autorizado pueden reparar o reemplazar el módulo. No es necesaria una re-calibración; sin embargo, la calibración del marcador está guardada en el módulo de memoria que debe permanecer con el mismo marcador, ó será necesaria una recalibración. 6.3.2.

Tablero de base plana (200112)

Este tablero, en el cuál todos los módulos pequeños están conectados, no tiene componentes activos, sólo interconecta entre otros componentes. La probabilidad de falla es muy baja excepto por el daño físico. Si llegara a ser necesario reemplazarlo, algo de soldadura es requerida ya sea que el bastidor completo de la base deba ser reemplazado o retornado ó el marcador completo retornado. No se requiere re-calibración. Para protección, el interruptor está en la esquina superior izquierda, el que se accionará si los circuitos principales de energía llegan a estar en corte. Un indicador rojo es visible cuando el interruptor está cerrado y aplicando energía al tablero. También tiene un interruptor de botón de empuje en el centro superior del tablero que es usado para descargar el alto voltaje antes de dar servicio a cualquiera de esos circuitos. Este botón debería ser presionado y retenido por casi un minuto antes de retirar o reemplazar los módulos de Humboldt Mfg. Co. Humboldt Scientific, Inc. . 7300 West Agatite Ave. Illinois 60706-4704 1.708.456.6300 1.773.625.6321 Fax: 1.708.456.0137

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alto voltaje, Densidad o Humedad. El bastidor completo, incluyendo los detectores, es removido por medio de siete pernos alrededor del borde del bastidor. No retire los pernos, los que sujetan el tablero al bastidor. 6.3.3.

Módulo de suministro de energía de alto voltaje (200088)

Este módulo suministra unos 900 vdc altamente regulados a los módulos amplificador de Humedad y Densidad y de vuelta a los detectores. Desde unidad a unidad, el voltaje puede variar ± 25 volts pero una vez establecido, es muy estable. Este voltaje puede causar un severo shock y antes de intentar cualquier reemplazo, el interruptor de descarga de botón de empuje ubicado en el centro superior del tablero de la base del circuito debe ser presionado y retenido por casi un minuto. El módulo es reemplazado fácilmente retirando los pernos ubicados en el medio del módulo. Al conectar en otro, mire de cerca las puntas y oriente las puntas del módulo para que entren en el soquete del tablero de circuito. Si están alineados el módulo puede ser insertado fácilmente. No aplique fuerza ya que las puntas pueden ser dobladas o dañadas. El módulo no es reparable, y debe ser reemplazado si está defectuoso. El reemplazo no afecta la calibración. 6.3.4.

Módulo amplificador de Densidad (200087)

Este módulo es usado para condicionar la variada amplitud de pulsos desde los dos detectores Gamma a los pulsos de nivel lógicos para el contador en el módulo del panel frontal. Hay dos ajustes, que controlan la amplitud de pulsos desde cada uno de los detectores. Ellos deberían ser ajustados, usando un osciloscopio, para producir un promedio de pulsos negativos de 500 milivoltios en el punto de prueba DTP en el tablero del circuito base. Esta altura de pulso no es muy crítica y si los ajustes son puestos en un rango medio, y la prueba STAT indica estabilidad, el ajuste es aceptable sin la disponibilidad de un osciloscopio. El alto voltaje puede causar un severo shock. Antes de intentar cualquier reemplazo, el interruptor de descarga de botón de empuje ubicado en el centro superior del tablero de la base del circuito debe ser presionado y retenido por casi un minuto. El módulo es reemplazado fácilmente retirando los pernos ubicados en el medio del módulo. Al conectar en otro, mire de cerca las puntas y oriente las puntas del módulo para que entren en el soquete del tablero de circuito. Si están alineados el módulo puede ser insertado fácilmente. No aplique fuerza ya que las puntas pueden ser dobladas o dañadas. El módulo no es reparable, y debe ser reemplazado si está defectuoso. El reemplazo no afecta la calibración. 6.3.5

Módulo amplificador de humedad (200086)

Este módulo es usado para condicionar la variada amplitud de pulsos desde el detector de neutrón térmico a los pulsos de nivel lógicos para el contador en el módulo del panel frontal.

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Hay un ajuste, que controla la amplitud de pulsos desde el detector. Debería ser ajustado, usando un osciloscopio, para producir un promedio de pulsos negativos de 500 milivoltios en el punto de prueba MTP en el tablero del circuito base. Esta altura de pulso no es muy crítica y si el ajuste es puesto en un rango medio, y la prueba STAT indica estabilidad, el ajuste es aceptable sin la disponibilidad de un osciloscopio. El alto voltaje puede causar un severo shock. Antes de intentar cualquier reemplazo, el interruptor de descarga de botón de empuje ubicado en el centro superior del tablero de la base del circuito debe ser presionado y retenido por casi un minuto. El módulo es reemplazado fácilmente retirando los pernos ubicados en el medio del módulo. Al conectar en otro, mire de cerca las puntas y oriente las puntas del módulo para que entren en el soquete del tablero de circuito. Si están alineados el módulo puede ser insertado fácilmente. No aplique fuerza ya que las puntas pueden ser dobladas o dañadas. El módulo no es reparable, y debe ser reemplazado si está defectuoso. El reemplazo no afecta la calibración.

6.4

Reemplazo del detector

Si ocurre una falla total del detector o si los ajustes para corregir los problemas de inestabilidad no son posibles, entonces los detectores requieren reemplazo. El procedimiento es bastante simple. Retire el módulo bastidor de la base según se instruye en 6.1.7 después de descargar el alto voltaje. Los detectores Gamma (200035) pueden ser retirados deslizándolos fuera del lado del módulo. Al reemplazar los detectores Gamma, note que un resorte de hoja está en contacto con la carcaza y necesita ser comprimido al deslizar el reemplazo. El amplificador de humedad debe ser retirado con el fin de deslizar el Detector Neutrón (200026) fuera del bastidor. Deslice el nuevo detector en su lugar e instale cuidadosamente el amplificador de manera que las puntas del módulo y del conector del detector coincidan.

6.5. Lista de partes Esta lista incluye todas las partes, que pueden ser reemplazadas en terreno. Juego herramientas Caja de accesorios Varilla de perforación Plato raspador / varilla guía Herramienta de extracción de varilla Martillo Conjunto de caja de tránsito Referencia Standard Candado del marcador Manual de instrucciones, H5001EZ Manual de seguridad para la Radiación Certificado de fuente radioactiva Materiales de prueba de limpieza (kit) Certificado de prueba de fugas Papel filtro

200112 200175 200130 200127 200145 000176 200681 200122 000177 200688 200121 200173 200177 200174 000175

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Bolsas plásticas Forceps Tapa de levante pernos hex. 6-32 x 3/16 (2) Amortiguador de levante Varillas índice 8x1 8x2 12 x 1 12 x 2 Contratuerca Indice Conjunto de manilla manilla del marcador Levante del Indice Tapa final pernos hex., 8-32 x ¼ (2) Etiqueta de fuente de Cs pasador 0.125 x 0.375 Conjunto de tapa superior Tapa superior Empaquetadura del poste Empaquetadura inferior Empaquetadura del panel Tuerca del panel, 8-32 (4) Etiqueta de material radioactivo Pernos hex. de cabeza plana, 8-32 x ½ (6) Golilla plana, # 8 (6) Módulo procesador ( Blanco EPROM ) Conjunto de panel frontal Panel frontal Tornillo cautivo y buje (4) Conjunto del tablero de circuito del procesador Visor de cristal líquido LCD Cable del módulo Perno de cabeza Phillips, 6-32 x 3/16 (2) Conjunto del poste Rodamiento del poste Tapa de limpieza superior Anillo limpiador Jgo pernos hex. 6-32 x 3/16 (2) Rodamiento de la varilla fuente Anillo limpiador perno hex. cabeza de dado, 1/4-20 x ¼ Golilla, resorte dividido, ¼ (4) Base del marcador ( no piezas internas ) Protección BIO Conjunto de plato inferior Plato inferior Anillo raspador Anillo retenedor Perno hex. de cabeza plana, 8-32 x ½ (2) Protección deslizable Resorte de protección, SS Etiqueta de fuente Am:Be Jgo. pernos dado hex., 5/8-18 x ½ Conjunto de bastidor de la base Pernos dado hex. 8-32 x ½ (7) Golillas, SS diente interno, # 8 (7) Conjunto del tablero de circuito base Tornillo cabeza Phillips, 6-32 x ½ (5)

000178 000181 200667 001007 200278 200668 200669 200670 200671 200052 200664 200661 200662 200663 001034 200091 001020 200170 200133 200109 200149 200351 200163 200134 001008 001030 200682 200641 200640 001013 200684 200686 200687 001005 200154 100028 200032 000803 001007 200136 000803 001009 001031 200027 200029 200666 200665 000806 000811 001010 200030 000816 200092 001032 200201 001008 001029 200112 001005

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Golilla, SS diente interno, # 6 (5) Suministro de energía de alto voltaje Perno cabeza Phillips, 6-32 x 1 ¼ Golilla, SS diente interno, # 6 Módulo amplificador de densidad Perno cabeza Phillips, 6-32 x ¾ Golilla, SS diente interno, # 6 Módulo amplificador de humedad Perno cabeza Phillips, 6-32 x ¾ Golilla, SS diente interno, # 6 Resorte de tierra Perno cabeza Phillips, 4-40 x ¼ Golilla, SS diente interno, # 4 Detector, Gamma (2) Detector, Neutrón Juego pernos (5001) Juego empaquetaduras (5001) Juego de sello y limpiador Grasa silicona, uso general

001006 200088 001042 001006 200087 001004 001006 200086 001004 001006 200162 001014 001018 200035 200026 200178 200179 200199 000174

6.6. Indicaciones de servicio Sin energía No cuenta nada No cuenta humedad No cuenta densidad Humedad inestable Densidad inestable Cuenta mitad de densidad Conteos inestables bajos Teclas no funcionan

6.7

Revisar baterías y el interruptor, reemplace el módulo del panel frontal Reemplace el suministro de alto voltaje, reemplace el módulo del panel frontal Revise el pulso del voltaje en MTP, reemplace el amplificador de humedad, reemplace el detector Neutrón Revise el pulso del voltaje en DTP, reemplace el amplificador de densidad, reemplace los detectores Gamma Revise el pulso del voltaje en MTP, reemplace el amplificador de humedad, reemplace el detector Neutrón Revise el pulso del voltaje en DTP, reemplace el amplificador de densidad, reemplace los detectores Gamma Reemplace el detector de densidad Reemplace el suministro de energía de alto voltaje Reemplace el panel del módulo frontal

Calibración

La calibración de este instrumento será válida por un mínimo de un año y probablemente mucho más si se tiene un cuidado razonable para prevenir la aplicación de cargas de shock pesadas a la base del marcador. Los usuarios están avisados para establecer una ubicación en el piso del laboratorio u otra referencia y mida este sitio al recibir el equipo. La medición periódica de esta ubicación proporcionará un medio para verificar la calibración por un largo período de tiempo. Cualquier discrepancia en esta medición o errores sospechosos en los datos en terreno indicarán la necesidad de calibración. Si el propietario no tiene instalaciones para ejecutar la calibración como se comenta anteriormente entonces el equipo debería ser devuelto a una instalación de servicio autorizado o la fábrica.

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7.

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Teoría de Operación

Este instrumento usa dos tipos de radiación para medir la densidad y el contenido de humedad de los materiales. La interacción entre la radiación y los materiales es muy diferente pero la mayoría de las electrónicas son compatibles con las dos funciones. Ambas mediciones son indirectas en el sentido que otro parámetro del material es medido realmente y el parámetro entonces establecido en términos de densidad y humedad. La diferencia entre los parámetros medidos y la densidad y humedad deseadas es llamada típicamente “composición” o “error químico” puesto que involucra los elementos químicos o moléculas que forman los materiales.

7.1

Medición de densidad por radiación Gamma

La radiación Gamma es una forma de radiación electromagnética similar a las frecuencias de radio que llevan las señales de televisión y rayos de luz visible. La única diferencia es una de frecuencia. En la energía de la radiación Gamma, los materiales expuestos a ella son ionizados y esto crea un peligro al tejido viviente. Las radiaciones Gamma y X son idénticas y sólo se diferencian por su origen. La radiación X es emitida cuando los electrones cambian los estados de energía y la Gamma es emitida desde los núcleos cuando ocurre algún tipo de decaimiento radioactivo. Mientras uno piensa que normalmente la radiación electromagnética ocurre en ondas continuas, a frecuencias más altas es más usual analizar los efectos en quanta o puntos de energía (fotones) que tiene cero masa residual. Un isótopo de Cesio (137) con una media vida de 30.17 años es usado en este marcador para producir la radiación Gamma. El isótopo decae con la emisión de una partícula beta que tiene una energía máxima de 1.176 MeV y un promedio de 0.195 MeV. El Cesio-137 es transformado en Bario-137m que tiene un exceso de energía y decae con una media vida de 2.5 minutos al estado del suelo con la emisión de gamma teniendo una energía de 0.662 MeV. La cantidad nominal de cesio-137 usado es 10 mCi con una tasa de decaimiento de 3.7 x 10A8 desintegración por segundo. La eficiencia de la producción de fotón es 85% así 3.2 x 10A8 fotones son producidos por segundo. Las partículas Beta son absorbidas por la pared de la cápsula. Cuando los fotones de esta energía pasan a través de los materiales, pueden ocurrir cualquiera de las dos interacciones. A la energía original de 0.662 MeV, el efecto primario es la colisión con los electrones sueltos de los bordes del material con una dispersión ( cambio en dirección ) y traspaso de energía. A medida que la dispersión continúa y la energía disminuye, la absorción fotoeléctrica ocurre en la que el fotón transfiere toda su energía a un electrón del borde más apretado y el electrón deja el átomo que puede resultar en algo de radiación X. Como es evidente desde lo de arriba, la interacción es con los electrones en un material y no el núcleo que contiene la mayoría de la masa. Consecuentemente el marcador mide realmente la densidad de electrones del material lo que está relacionado sólo aproximadamente a la densidad de la masa. La relación es la razón de Z ( número atómico o número de electrones por átomo ) y A ( masa atómica del átomo ). El término Z/A es usado frecuentemente. El proceso es más complicado por la probabilidad que la interacción ocurrirá o no. Los átomos son mayormente vacíos de manera que muchos fotones simplemente pasarán a través sin ninguna interacción. La probabilidad es una función de ambos, el número atómico y la energía del fotón y es diferente por la dispersión y absorción fotoeléctrica. Nosotros combinaremos las dos y llamamos a la resultante probabilidad como el “coeficiente de atenuación de masa” o u/p. Humboldt Mfg. Co.

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La ecuación clásica para la atenuación de Gamma pasando a través del material es:

I = I 0 ⋅ e (− L⋅ p⋅u )/ p Donde: I = intensidad resultante I0 = intensidad inicial L = longitud de paso p = densidad del material u/p = coeficiente de atenuación La tabla abajo indica el porcentaje relativo para los elementos más predominantes en la corteza junto con sus valores de Z/A y u/p. Elemento

Porcentaje

Oxígeno Silicona Aluminio Hierro Calcio Sodio Potasio Magnesio Hidrógeno

L O G

44.6 27.7 8.1 5.0 3.6 2.8 2.6 2.1 ---

Z/A

u/p(0.662 MeV)

0.500 0.498 0.482 0.466 0.499 0.478 0.486 0.498 0.992

0.0806 0.0805 0.0777 0.0762 0.0809 0.0772 0.0787 0.0796 0.1600

A-C B Metal

O F

B Granite B Average

C O U N T B Limestone

R A T I O

DENSITY – Direct Transmisión Gauge Calibration

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L O G

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A-C

O F C O U N T

B Average

R A T I O

DENSITY – Backascatter Gauge Calibration

Afortunadamente los materiales más comunes en las capas de la superficie son Oxígeno, silicona y calcio en la forma de óxidos o carbonatos. Si esto no fuera el caso, los marcadores de densidad Gamma no serían prácticos de usar. Estos materiales todos tienen un u/p entre 0.0805 y 0.0809. Las cantidades más grandes de hidrógeno en el agua de la superficie requieren un ajuste en la densidad medida. La ecuación indicó que no es práctico para usar en un marcador puesto que el coeficiente de atenuación de masa varía con la energía la que está cambiando a medida que los fotones pasan a través de los materiales y los detectores usados no son lineales con la energía. Mientras muchas ecuaciones pueden ser usadas, la más común es:

CR = A ⋅ e − B⋅D − C Donde: CR = tasa de conteo o relación de los detectores D = densidad del material A, B, C = Constantes Los detectores Geiger Mueller son usados en el sistema junto con un filtro Gamma para seleccionar el espectro de energía deseada. El filtro limita la respuesta de baja energía y el detector diseña los límites de la energía superior, la que puede ser detectada. La energía disponible en el filtro es una función de la energía inicial de la radiación Gamma desde la fuente y la longitud de paso a través del material. La tasa de conteo en los detectores es rateada a un juego de condiciones estándar con el fin de eliminar el arrastre del sistema y el envejecimiento del material radioactivo por largos períodos de tiempo. Esta tabla lista los coeficientes de atenuación de masa para la calibración de materiales sugeridos Humboldt Mfg. Co.

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cubriendo el posible rango de fotones de energía. los valores son calculados desde los datos incluidos en “secciones Photon Cross, Coeficientes de Atenuación, y Coeficientes de Absorción de Energía desde 10 keV a 100 GeV” publicadas por National Bureau of Estándars.

Material Magnesio Magn/Alum. Aluminio Caliza Granito Caliza/Granito Agua

Coeficientes de Atenuación de masa ( cm² /g) ENERGIA DE FOTON(MeV) 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.1610 0.1360 0.1220 0.1060 0.0944 0.1620 0.1350 0.1210 0.1040 0.0931 0.1620 0.1340 0.1200 0.1030 0.0922 0.1920 0.1460 0.1280 0.1080 0.0960 0.1640 0.1370 0.1240 0.1070 0.0950 0.1780 0.1415 0.1260 0.1075 0.0955 0.1680 0.1490 0.1360 0.1180 0.1060

0.50 0.0861 0.0849 0.0841 0.0874 0.0867 0.0870 0.0967

0.60 0.0796 0.0784 0.0777 0.0808 0.0802 0.0805 0.0895

Después de usar estos datos para corregir los materiales metálicos, las tasas de conteo experimentales darán una ecuación, lo que aún no es aplicable para materiales de construcción. Asumiendo que la mayoría de los materiales de construcción tendrán una composición entre caliza y granito, los valores metálicos de A y C pueden ser usadas para calcular un valor B que aplica a esos materiales u otros valores B pueden ser determinados para cualquier material. Los datos experimentales deben ser usados y no los valores desde la tabla anterior. La energía de fotón inicial se conoce ser 0.662 MeV pero la energía promedio para las interacciones sería imposible determinar. Los filtros Gamma son usados con los detectores para limitar la energía más baja con el fin de reducir los errores debido a la composición química. Al usar detectores discriminadores de energía, el error químico más bajo posible para caliza y granito es ± 0.4%. Con los detectores Geiger Mueller y filtros mecánicos, los límites prácticos son casi 2% para modo BACKSCATTER y 1.5% para transmisión directa. El modo de transmisión directa involucra poner la fuente y los detectores a través del material (lados opuestos) de manera que el paso del fotón es directamente a través del material. Este es el método más preciso debido al más alto promedio de energía y el método produce verdaderas densidades promedio. El método BACKSCATTER involucra poner la fuente y los detectores en el mismo lado del material. El fotón debe ser deflectado hacia atrás antes de medir la atenuación por el material. Como un resultado, la energía promedio es más baja y el método no produce una verdadera densidad promedio puesto que una parte más grande de los fotones pasan a través de los materiales más cercanos a la superficie y menos a profundidades mas profundas.

7.2

Medición de Humedad por Radiación de Neutrón

La radiación de Neutrón está en la forma de una partícula que tienen ninguna carga eléctrica. La partícula es emitida desde el núcleo de un átomo usualmente como un resultado de haber absorbido una muy alta energía de fotones o una partícula alfa. Mientras que es muy raro, un neutrón puede resultar de fisión espontánea. Para uso industrial, las fuentes isotópicas están disponibles y consisten de radiación alfa combinada con metal berilio. La reacción es:

Be9 (α , n ) C12 Humboldt Mfg. Co.

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Cuando los núcleos de Berilio reaccionan con la partícula alfa emite un neutrón y llega a ser un isótopo de carbono. El C-12 es dejado en un estado de exceso de energía y produce de 1 a 10 MeV fotones cuando va al estado de tierra. En el 5001, el Americio-241 es usado como la fuente de alfa. La fuente de 40 mCi produce un promedio de 9 x 10A4 neutrones por segundo junto con un igual número de fotones de energía. La interacción del neutrón con la materia es relativamente compleja. Al no tener carga, pasa a través de los átomos bastante rápidamente y a menos que colisiones con el núcleo de un átomo, poco o nada de energía se pierde. Sólo cuando la colisión involucra un núcleo de baja masa tal como el hidrógeno, hay una pérdida significativa de le energía del neutrón y esa pérdida es dependiente del ángulo de la colisión. El neutrón desde una fuente Am-241:Be empieza con una energía promedio de 4.5 MeV. Con cada colisión algo de energía se pierde hasta que el neutrón alcance la energía de casi 0.025 eV. Este valor es llamado térmico puesto que iguala la velocidad de los materiales circundantes a temperatura de una pieza la que es 2200 m/s (7300 piés/seg.). El neutrón puede decaer con una media vida de 11 minutos o, a la energía térmica, puede ser capturada por otro átomo. Los elementos en la corteza terrestre, la que puede ya sea termalizar o capturar neutrones térmicos, son listados abajo. Elemento Hidrógeno Boro Carbono Oxígeno Sodio Magnesio Aluminio Silicio Cloro Potasio Calcio Manganeso Hierro Cadmio Plomo

Porcentaje --