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• JORGE ENCALADA CARREÑO

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Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A Indice

I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII.

Introducción al Equipo Terminología Rugosimetro Electrónico Bump Integrator Instalación del Rugosimetro Configuración del Rugosimetro Descripción del sistema Ejemplo de Configuración Ejemplo descarga de datos

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A I.

INTRODUCCIÓN AL EQUIPO El Rugosímetro Bump Integrator, es un equipo de medición de Rugosidad Clase III (Tipo Respuesta), la rugosidad del pavimento es un valor importante para el control y supervisión del estado de las carreteras y se mide generalmente con esta clase de equipos, que van montados o remolcados en un vehiculo.

II.

TERMINOLOGÍA En este manual damos referencia al “Rugosimetro Electrónico Bump Integrator modelo BI-100A”. Analizador de Rugosidad de pavimentos.

III.

RUGOSIMETRO ELECTRÓNICO BUMP INTEGRATOR El Rugosímetro Electrónico esta compuesto por los siguientes componentes: a)

Adquisidor del rugosimetro Equipo portátil de cubierta color negra, que va montado en la cabina del conductor.

Figura 1 Analizador Electrónico de Rugosidad de Pavimentos.

Este equipo electrónico tiene: Un display LCD y teclado alfanumérico para el ingreso de datos y parámetros por el usuario (hora, fecha, CodVia, Longitud, Dirección. Led indicador de alimentación.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A b)

Unidad Bump Integrator La unidad Bump Integrator esta conformado por un encoder óptico usado para la medición de las deformaciones en el pavimento, este dispositivo mide los desplazamiento relativos entre el chasis y el eje trasero del vehiculo.

Figura 2 Encoder y cable de conexión

c)

Alimentación de voltaje EL equipo cuenta con 2 medios de alimentación para su funcionamiento:

-

Un cable con conector cigarrera para vehiculo, el cable presenta en el otro extremo un conector metálico de 3 pines el cual va conectado al adquisidor del rugosimetro.

-

Un conversor de voltaje AC/DC se usa para la descarga de datos, el dispositivo es de entrada 220 AC y salida 12 DC, se conecta al adquisidor del rugosimetro.

Figura 3 Rugosimetro y componentes

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A c)

Cable USB para conexión a PC Este cable es usado para comunicar el equipo con la computadora, se usa para descargar datos o para borrar la memoria del equipo. Se conecta en la parte lateral del equipo, es un cable USB (cable de impresora).

Figura 3 Cable de conexión USB

d)

Software de descarga El software de descarga para el Rugosimetro Electrónico Bump Integrator, fue diseñado en plataforma Visual C++. Permite descargar los datos y borrar la memoria también. Los datos son descargados en archivos individuales, cada ensayo o medición es descargado en un archivo individual.

Figura 4 Software para descarga de datos

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A IV.

INSTALACIÓN DEL RUGOSIMETRO

El equipo básico esta formado por el adquisidor del Rugosimetro, la unidad Bump Integrator, cable para encendedor del vehiculo, grampa para cable metálico, tornillos. Para una correcta instalación coloque los cables en los conectores apropiados, conector de fuente, conector de odómetro, conectores para unidad Bump Integrator. Conector alimentación externa y conector USB (solo para la descarga de datos). 4.1

Cables y conectores El Rugosímetro Electrónico Bump Integrator , tiene varios conectores en la parte posterior de su estructura.

Figura 5 Vista posterior Rugosimetro Electrónico

1. 2. 3.

Conector de Alimentación (3 pines). Conector para odómetro (5 pines). Conector Bump Integrator x 2 (4 pines).

Además de estos conectores, el equipo presenta 2 conectores en sus costados que son utilizados para la descarga de los datos, estos conectores son: 1. Conector de alimentación externa (Lado Izquierdo). 2. Conector USB (Lado Derecho).

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A

Figura 6 Vista lateral Rugosimetro Electrónico

4.2

Conexión del equipo Se procede a hacer las conexiones respectivas, para lo cual debemos reconocer los conectores ubicados en la parte posterior del Rugosímetro Electrónico. El adquisidor de datos tiene iconos que indican donde conectar los cables, haciendo la instalación mas sencilla e intuitiva. Para la unidad Bump Integrator tenemos 2 conectores, marcados como 1 y 2 en el adquisidor, en el caso de tener solo 1 unidad Bump Integrator este se puede conectar a cualquiera de los 2 conectores de manera indiferente.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A Figura 7 Vista posterior Unidad Bump Integrator

4.3

Instalación de la unidad Bump Integrator La instalación de la unidad Bump Integrator se realiza en la parte posterior de la camioneta, para esto se hacen 5 perforaciones en la camioneta, 4 perforaciones para pernos y 1 para el cable metálico.

Figura 8 Instalación de la Unidad Bump Integrator

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A V.

CONFIGURACIÓN DEL RUGOSIMETRO A continuación se muestra un diagrama general del funcionamiento del Rugosimetro Electrónico Bump Integrator BI – 100A.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A VI.

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA Los parámetros son ingresados por teclado, y son mostrados en el Display LCD. 6.1

Panel frontal En la siguiente figura se muestra el panel frontal, el cual consta de un teclado matricial, display LCD y 1 diodo LED.

6.2

Teclado matricial. El rugosimetro cuenta con un teclado 4*4, las teclas tienen funciones variadas dependiendo de la posición o el mensaje que se muestre en pantalla, vamos a separar el teclado áreas o secciones dependiendo de sus funciones.

a)

Teclas de ingreso de datos (0..9) Esta sección del teclado permite el ingreso de datos al rugosimetro, como son: “CODVIA” código de vía, “L” longitud de tramos, “KM” posición inicial (progresiva). Si el cursor se encuentra en la zona “CODVIA” las teclas son alfanuméricas, es decir cada tecla puede ingresar diferentes valores. Por ejemplo la tecla “2” puede generar los siguientes caracteres (2-A-B-C) si

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A es presionado varias veces dentro de un lapso de tiempo de 1 segundo, el funcionamiento es parecido al uso de un celular en modo de escritura “abc”. Si el cursor se encuentra en las zonas “L” o “KM” las teclas son numéricas, solo permiten el ingreso de números. b)

Teclas de desplazamiento (* / #)

Las teclas * / # permiten desplazar el cursor hacia la izquierda o derecha, o saltar entre los campos “CODVIA”, “L”, “KM”. De esta manera se puede modificar o cambiar cualquier valor. La tecla ( * ) salta o desplaza el cursor hacia la izquierda. La tecla ( # ) salta o desplaza el cursor hacia la derecha. c)

Teclas que configuración/confirmación (A B C D)

Finalmente las teclas de configuración/confirmación estas teclas permiten configurar la dirección (ida/retorno), borrar un determinado valor o zona de datos, confirmar los datos e iniciar la medición. -

Dirección de medición ( A ) La tecla A configura el sentido del ensayo, en la pantalla cambia el sentido de la flecha (
/) cada vez que presionamos esta tecla.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A El símbolo
indica que la medición es avanzando de una progresiva menor a una mayor. (Km. 10 hacia Km. 20) El símbolo  indica que medimos avanzando de una progresiva mayor a una menor. (Km. 20 hacia Km. 10) -

Borrar datos ( B ) La tecla B borra una letra o el valor de todo un campo. Si se encuentra en la zona de “COD-VIA” borra 1 carácter ala vez. Si se encuentra en la zona de “Longitud” borra el número ingresado. Si se encuentra en la zona “Km” borra todo el número ingresado.

-

Confirmación de datos y grabación ( C ) La tecla C confirma los datos ingresados, si alguno de ellos es erróneo o algún campo esta incompleto coloca el cursor en el casillero frente al campo donde se encuentra el error. Si todos los campos están completos y los datos ingresados son correctos se graban los datos en memoria y se cambia de mensaje en pantalla. La tecla “ C ” también permite grabar los datos cuando el equipo esta funcionando en modo manual, esta función se realiza mas adelante.

-

Reinicio de sistema ( D ) Cuando el equipo esta tomando datos y se desea terminar o reiniciar el sistema, se debe presionar la tecla “ D ” y después la tecla “ 0 “. Esto reinicia el sistema y permite iniciar una nueva medición. Si accidentalmente se presiona la tecla D y no se desea reiniciar el sistema, se debe volver a presionar la tecla D y todo volverá a la normalidad. El sistema seguirá midiendo y la tecla C sigue funcionando y permite grabar los datos con total normalidad.

VII.

EJEMPLO DE CONFIGURACIÓN A continuación detallamos un ejemplo de cómo configurar el sistema del Rugosimetro Electrónico Bump Integrator. Las condiciones son las siguientes: Los tramos a medir son de El punto de inicio es el La vía tiene como nombre La medición del kilómetro 10

400 metros. Kilómetro 10. RUTA1. hacia delante.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A BUMP INTEGRATOR MODELO BI-100A 12:06:10 26/09/10

INGRESO DE DATOS _________________ CODVIA: RUTA1 [->] L: 0.4 KM: 10.0

METODO DE MEDICION MANUAL / AUTOMATIC (1) (2)

[10.0 - 10.4] Dist: 0.0 Km Ch1:0 [0] Ch2:0 [0]

El diagrama mostrado indica los menús o pantallas que debemos seguir para poder iniciar hacer mediciones con el equipo. Se detallara cada uno de los pasos para poder tomar medidas con el equipo. 1.

Primera pantalla BUMP INTEGRATOR MODELO BI-100A 12:06:10 26/09/10

Esta pantalla o mensaje se muestra al inicio de todo el sistema, mientras el equipo este conectado al vehiculo, es el mensaje de entrada, este menú esta siempre presente al inicio e indica la hora y fecha. Para pasar al siguiente mensaje solo debemos presionar una tecla cualquiera del teclado. La hora y fecha mostrada en esta pantalla es ingresada por el usuario, y el sistema cuenta la hora a partir de ese dato ingresado. Nota: Presionar la tecla D durante este mensaje permite ingresar al modo calibración, en este modo podemos ingresar la fecha, hora y patrón de distancia para el odómetro. Esto lo veremos en detalle en el Anexo A.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A 2.

Segunda pantalla

Aquí debemos ingresar los parámetros para la medición, El cursor inicia en la primera posición del campo CODVIA.

Para ingresar la palabra RUTA1, se sigue los siguientes pasos.

C O D V I A : _ K M : L : 0 . 4

[ → ] 0 . 0

Observando el teclado ubicamos la letra R, debemos presionar la tecla 7, 3 veces será suficiente (hacerlo rápido) para que aparezca el carácter R. Esperamos 1 segundo y el cursor avanzara a la siguiente posición.

C O D V I A : R _ L : 0 . 4 K M :

[ → ] 0 . 0

Repetimos el proceso para obtener el carácter U, presionamos 2 veces la tecla 8, esperamos 1 segundo y el cursor avanza de posición.

C O D V I A : R U _ L : 0 . 4 K M :

[ → ] 0 . 0

Para obtener el carácter T solo es necesario presionar 1 vez la tecla 8 y esperar 1 segundo para que el cursor avance de posición.

C O D V I A : R U T _ L : 0 . 4 K M :

[ → ] 0 . 0

Para obtener el carácter A es necesario presionar 1 vez la tecla 2 y esperar 1 segundo para que el cursor avance de posición.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A C O D V I A : R U T A _ L : 0 . 4 K M :

[ → ] 0 . 0

La tecla 1, permite escribir el numero 1 y el carácter subguion “_“. Si presionamos varias veces estos valores se mostraran consecutivamente hasta que escojamos el deseado.

C O D V I A : R U T A 1 L : 0 . 4 K M :

[ → ] 0 . 0

Resumen: Tecla 7 (3 veces y espera 1 segundo), Tecla 8 (2 veces espera 1 segundo), Tecla 8 (1 vez, espera 1 segundo), Tecla 2 (1 vez, espera 1 segundo), Tecla 1 (1 vez, espera 1 segundo), el resultado es “RUTA1”. Para ingresar longitud de 400 metros: Podemos desplazar el cursor usando las teclas “*” o “#”, cuando el cursor se ubique en el campo “L” y este después del punto decimal, presionamos la tecla 4. Recuerde que en los campos “L” y “KM” el teclado es solo numérico.

C O D V I A : R U T A 1 L : 0 . 4 K M :

[ → ] 0 . 0

Para Ingresar punto inicial Km.: 10.0 Luego de presionar 4 en el campo “L”, el cursor debe automáticamente saltar al campo KM, ahí presionamos la tecla 1 y 0 consecutivamente.

C O D V I A : R U T A 1 [ → ] L : 0 . 4 K M : 1 0 . 0 Si por alguna razón el cursor se encuentra en una posición diferente se puede usar las teclas direccionales “*” y “#” para colocarse en el campo que se desea. Finalmente presionamos la tecla C para confirmar todos los datos y pasar a la siguiente pantalla. 3.

Tercera Pantalla

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A En esta pantalla debemos elegir el método de medición a usar. Modo Manual o Automático, esto lo hacemos presionando la tecla 1 o 2. Después de seleccionar el método el sistema empieza a medir las deformaciones de la carretera, después de escoger el método de medición el equipo empieza a medir inmediatamente, esto se debe hacer exactamente al inicio del tramo donde se desea medir. 4.

Cuarta Pantalla [10.0 - 10.4] Dist: 0.0 Km Ch1:0 [0] Ch2:0 [0]

Si el sistema se encuentra en modo automático, no es necesario hacer nada pues el equipo solo tomara los datos cuando la distancia se haya cumplido, en este caso cada 400 metros. Si el sistema se encuentra en modo manual, el usuario debe supervisar que el vehiculo haya recorrido 400 metros, para grabar los datos presionar la tecla C. 4.

Mensaje de Salida

Para terminar una medición, se debe presionar la tecla D, aparecerá un mensaje en las 2 primeras líneas del Display, el cual indica “Continuar -> D” y “Reiniciar -> 0”. Para continuar las mediciones presione la tecla D. Para reiniciar el sistema e iniciar otra medición presione 0. No desconecte el cable de alimentación del equipo, si bien esto no afecta los datos medidos se perderán las configuraciones de Hora y Fecha. VIII. EJEMPLO DESCARGA DE DATOS El programa de descarga de datos permite descargas toda la información almacenada en el equipo y guardarla en archivos en formato txt, para poder ser utilizados en diferentes plataformas (Windows, Linux, Mac, etc.) También permite borrar la memoria. El programa se comunica vía USB y esta diseñado para Windows XP. A continuación explicaremos el procedimiento para descargar los datos.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A Lo primero es alimentar el equipo con el conversor de voltaje asignado, usar el cable USB suministrado y conectarlo a un puerto USB de la computadora, esperar unos segundos mientras el sistema operativo reconoce el dispositivo. Iniciar el programa de descarga, se muestra la siguiente figura. Describiremos cada uno de los botones y campos del programa.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Leer la memoria de datos. Borrar el contenido de la memoria de datos. Detectar Dispositivo USB. Salir Cuadro de Lista para los archivos descargados. Contador de archivos descargados Mensajes de estado.

Nota: Si el cable USB es conectado antes de abrir el programa, el botón 3 no se muestra (invisible). Procedimiento de descarga: Clic en el botón Leer Memoria, aparecerá la siguiente ventana.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A

Colocar el nombre del archivo con el cual se desea almacenar los datos, en este caso Data Rugosimetro.

Clic en guardar.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A Como se muestra en la imagen anterior, se han descargado 26 archivos en total. Al hacer clic en los nombres de archivo de la lista se pueden ver los datos correspondientes. Como se muestra a continuación se abrió el archivo Data_Rugosimetro0.

Finalmente si se desea borrar la memoria, debe hacer clic en el Botón “Borrar Memoria”, le aparece el siguiente cuadro para confirmar la orden de borrado. No es obligatorio borrar los datos después de leer la memoria.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A ANEXO A Configuración “Hora y Fecha” El siguiente esquema muestra los pasos a seguir para entrar al modo configuración y colocar la hora y fecha.

1.

Paso 1 Se debe presionar la tecla D y luego la tecla *, de esta manera ingresamos al modo configuración Hora / Fecha.

2.

Paso 2 Para poder modificar la hora y la fecha podemos usar las siguientes teclas, * (izquierda) y # (derecha) para movernos entre los campos. Y las teclas A (incrementar) y B (decrementar).

Colocamos el cursor en el campo que deseamos cambiar, por ejemplo “Hora” el valor por defecto mostrado es “10”, si queremos colocarlo en “15” debemos presionar 5 veces la tecla A. Si queremos cambiar los minutos y colocarlo en 03, debemos colocar el cursor en el campo minutos ( * / # ) y presionar 7 veces la tecla B. El proceso se repite para cualquier valor. Finalmente para confirmar los datos presionamos la Tecla D y la hora y fecha se configuran en el sistema. Si se presiona la Tecla C, todos los cambios se cancelan y el sistema mantiene los datos por defecto.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A ANEXO B

Configuración del Odómetro El siguiente esquema muestra los pasos a seguir para entrar al modo configuración e ingresar el patrón para el Odómetro. 10 metros.

1.

Paso 1 Se debe presionar la tecla D y luego la tecla #, de esta manera ingresamos al modo configuración Odómetro.

2.

Paso 2 El ingreso del valor patrón es muy importante, se debe ser muy cuidadoso y preciso en este paso, el vehiculo debe desplazarse 10 metros lo mas exacto posible. Se recomienda hacerlo lento y los últimos metros mover el vehiculo manualmente.

Rugosímetro Electrónico Bump Integrator BI-100A ANEXO C ESPECIFICACIONES TECNICAS - ADQUISIDOR DE DATOS Protocolo de Comunicación Indicadores Luminosos Dimensiones Peso Alimentación Numero de sensores Teclado Alfanumérico 4x4 Display LCD 4*16

: : : : : :

USB 1.10 Encendido (Rojo) 17.5 x 12.2 x 6.2 cm 0.407 Kg. 12 VDC 3

ESPECIFICACIONES TECNICAS – UNIDAD BUMP INTEGRATOR Tipo de sensor Rango de medida Velocidad máxima de rotación Alimentación Dimensiones Peso Rango de temperaturas

: : : : : : :

Mecánico – Encoder 10 cm. 300 RPM 5 VDC 19.5 x 20.0 x 9.7 cm. 1.890 Kg. -40 a 65 °C