ES2245752T3 - Dispositivo y procedimiento para la medicion de potenciales en el suelo. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para la medicion de potenciales en el suelo.Info
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Abstract
Dispositivo para la medición de potenciales eléctricos propios y ajenos en el suelo en un lugar determinado, caracterizado por múltiples cuerpos huecos (2) flexibles alargados de plástico, que definen un tramo de medición, respectivamente, que están dispuestos fundamentalmente en paralelo unos con otros y que presentan una pared que es electroconductora, al menos por tramos, respectivamente, y que tienen al menos un contacto de medición (4, 11) que está en contacto con el lado interior del cuerpo hueco correspondiente y que es desplazable a lo largo del cuerpo hueco.
Description
Dispositivo y procedimiento para la medición de
potenciales en el suelo.
La invención se refiere a un dispositivo, así
como a un procedimiento para la medición de potenciales eléctricos
propios y ajenos en el suelo en un lugar determinado. La invención
puede aplicarse, en particular, para la supervisión de la
estanqueidad de sellados de basureros y la localización de
eventuales
fugas.
fugas.
En la geoelectricidad, la ciencia del suelo, así
como en la protección del medio ambiente, la detección de
potenciales eléctricos propios y ajenos en el suelo tiene una
importancia considerable. Según el estado de la técnica conocido
hasta ahora, por regla general, se alimenta, según el objetivo de
cada caso concreto, una corriente al suelo mediante al menos dos
electrodos de alimentación dispuestas a distancia entre sí y se
mide, detecta y valora respecto a una magnitud objetivo mediante una
o varias sondas la distribución del potencial en el campo de flujo
del suelo por el que fluye corriente.
En el caso de grandes objetos de exploración,
esto requiere, por regla general, mediciones manuales que requieren
mucho trabajo y tiempo cuando se trata de mediciones cercanas a la
superficie, puesto que hay que cambiar las sondas constantemente de
sitio de forma manual y colocarlas a medida en su nueva posición,
para detectar la distribución del potencial o, en el caso de la
detección de objetos de grandes superficies dispuestos de forma
subterránea en el suelo, debe instalarse y hacerse funcionar un gran
número de puntos de medición discretos incluido el cableado
correspondiente, lo cual conlleva un gran esfuerzo en cuanto a los
aparatos de la técnica de medición y a la técnica de instalación,
para poder realizar las mediciones de este tipo.
Esto debe explicarse más detalladamente con ayuda
del ejemplo de la supervisión de un sellado de un basurero de tamaño
medio con una superficie total de 50.000 m^{2}.
Con una extensión aproximadamente cuadrada, los
lados del basurero miden aproximadamente 225 m. Según el estado de
la técnica conocido hasta ahora, la supervisión de un sellado de
este tipo se realiza con una trama de medición de 5 x 5 m. Para ello
se colocan sensores discretos incluido el cableado correspondiente
por debajo del sellado. Cada punto de medición debe colocarse a
medida mediante taquímetro en su posición. El cableado se une en uno
o varios puntos en el borde del sellado, para poder conectar la
unidad de medición.
En el ejemplo anteriormente indicado, se
necesitan un total de 2.000 sensores para poder detectar el sellado
mediante la técnica de medición. La longitud media del cable de un
sensor individual es en este caso de aproximadamente 112,50 m, de
modo que haya que colocar un total de aprox. 225 km de cables. Para
realizar las mediciones hay que conectar los puntos de medición a la
unidad de medición, dado el caso en varias etapas.
El documento DE 295 21 991 U1 da a conocer un
dispositivo para la supervisión de sellados de basureros, con un
elemento sensible que se extiende de forma plana para la medición de
la resistencia y con un sistema electrónico de valoración conectado
con el mismo. El elemento sensible está realizado como geotextil con
múltiples alambres sensibles rizados, que están dispuestos de tal
forma que formen en al menos dos grupos de alambres sensibles una
red de resistencia plana de alambres sensibles, cruzando los
alambres sensibles de un grupo sensible los alambres sensibles del
otro grupo sensible sin que tengan contacto entre sí.
En el documento US 3,975,676 está descrito un
sistema y un procedimiento para la detección de parámetros
eléctricos de grandes muestras de material in situ, en
particular para la exploración de cuerpos minerales subterráneos. En
este caso, unos electrodos lineales de perforaciones están
dispuestos en una trama rectangular conectándose potenciales
eléctricos positivos y negativos a los electrodos consecutivos para
generar planos simétricos que definen varias "células". Una
parte predeterminada de corriente eléctrica sale de un electrodo y
llega a un electrodo correspondiente, determinándose una
característica de impedancia para cada célula. La presencia de una
inhomogeneidad y una anisotropía se refleja mediante corrientes
desiguales en células geométricamente equivalentes.
El documento WO 00/67047 A1 da a conocer un
procedimiento para la exploración de una formación geológica en la
que se ha hecho una perforación con un montaje de tubos. En el
procedimiento se mide la resistencia eléctrica de la formación
mediante varios electrodos dispuestos en la perforación a distancia
entre sí.
Por el documento US 6,064,210 se conoce un
dispositivo para la medición de perforaciones, con el que puede
medirse la resistencia eléctrica de formaciones de suelo perforadas
durante la perforación. El dispositivo está dispuesto en un
varillaje de perforación cerca del taladro.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un dispositivo y un procedimiento para la medición de
potenciales en el suelo que puedan realizarse sin los inconvenientes
anteriormente indicados de procedimientos móviles o estacionarios de
medición, que ofrezcan una mejor resolución de la posición, al menos
en una dirección de coordenada, y que puedan realizarse, además, de
una forma claramente más económica.
Este objetivo se consigue según la invención
mediante un dispositivo con las características de la reivindicación
1 y mediante un procedimiento con las características de la
reivindicación 7.
En las reivindicaciones subordinadas están
caracterizadas configuraciones preferibles y ventajosas de la
invención.
La base de la invención es, por lo tanto, un
cuerpo hueco flexible alargado de plástico, preferiblemente un tubo
o un tubo flexible, que presenta una pared completa o parcialmente
electroconductora, preferiblemente de plástico electroconductor. Si
este tubo flexible se coloca en el suelo, el campo de flujo
eléctrico, que para la realización del procedimiento de medición se
aplica de forma conocida mediante electrodos transmisores al suelo,
genera en la pared del cuerpo hueco que está en contacto con la
tierra un potencial eléctrico que corresponde al potencial de la
tierra en este mismo lugar. Si la pared del cuerpo hueco es
electroconductora, el potencial eléctrico en el lado interior de la
pared es, a su vez, proporcional al potencial en la pared exterior.
Con una sonda desplazable en la dirección longitudinal, el potencial
puede explorarse y medirse de forma sencilla en un lugar
determinado.
Para evitar una amortiguación de los potenciales
muy distintos en los distintos lugares a lo largo del cuerpo hueco,
el cuerpo hueco debería disponer de tramos con pared
electroconductora y no electroconductora alternantes a lo largo de
su dirección longitudinal y/o la conductividad de la superficie
lateral en la dirección longitudinal debería ajustarse de tal forma
que sea igual o menor que la conductividad del volumen
geoeléctricamente efectivo en el entorno del cuerpo hueco.
La medición del potencial útil en el interior del
cuerpo hueco puede realizarse de distintas formas.
En el caso más sencillo, se determina el
desarrollo del potencial de un lugar determinado a lo largo del
cuerpo hueco mediante un contacto deslizante, que está conectado con
la unidad de medición mediante un cable eléctricamente aislado
acoplado. El cable puede asumir al mismo tiempo la función de la
transmisión de una fuerza de tracción o de empuje de una fuerza de
desplazamiento aplicada por el extremo libre del cable. Si se conoce
la longitud del tramo respectivamente electroconductor y no
electroconductor del cuerpo hueco, puede determinarse fácilmente la
posición que pertenece a un valor de medición de potencial en el
cuerpo hueco mediante contaje de las ventanas con y sin conexión a
potencial por las que ha pasado la sonda desplazable durante el
desplazamiento. No obstante, esta posición también puede
determinarse mediante una medición de la longitud o un dispositivo
de medición de longitud desde el extremo de tracción o empuje del
tubo.
En lugar de una sonda desplazable mediante un
alambre de empuje o de tracción, el potencial de un lugar
determinado también puede transmitirse a la unidad de medición
porque un alambre de contacto que no está realizado de forma
aislante respecto al espacio interior del cuerpo hueco flexible o
sólo por tramos, el cual está hecho preferiblemente de un metal
resistente a la corrosión, está dispuesto de tal forma en la
dirección longitudinal del cuerpo hueco que se evite de forma segura
un contacto eléctrico directo con los tramos de pared
electroconductores del cuerpo hueco. Este alambre se conecta en un
extremo libre del cuerpo hueco con la entrada de medición de la
unidad de valoración.
Para medir ahora el desarrollo del potencial a lo
largo del cuerpo hueco, el cuerpo hueco se llena con un líquido
electroconductor que, a ser posible, presenta sólo una humectación
reducida con el cuerpo hueco y el alambre de contacto,
introduciéndose sólo una cantidad de líquido tal en el cuerpo hueco
que en relación con la longitud del cuerpo hueco se forme sólo una
columna de líquido muy corta de una longitud de, por ejemplo,
algunos centímetros o decímetros. Como líquido de contacto puede
usarse, por ejemplo, mercurio. Gracias al líquido de contacto se
establece localmente una conexión electroconductora entre el alambre
de contacto y la pared, de modo que el potencial útil se transmita
de la pared al alambre y, por lo tanto, a la unidad de medición. La
sección transversal interior del cuerpo hueco, la viscosidad, así
como la tensión superficial del líquido respecto a la pared del
cuerpo hueco, así como respecto al alambre de contacto deben
adaptarse de tal forma entre sí que se evite una rotura de la
columna de líquido incluida una formación de gotas indefinida en el
cuerpo hueco, al igual que una distribución de la columna de líquido
en la zona de tramos de medición que se extienden en gran medida en
la dirección horizontal.
El desplazamiento de la columna de líquido en la
dirección longitudinal del cuerpo hueco puede realizarse de
distintas formas. En el caso más sencillo, el cuerpo hueco se coloca
con una pendiente suficiente, de modo que la columna de líquido
fluya por la fuerza de la gravedad de un punto alto a un punto bajo.
En este caso, puede influirse de forma sencilla en la velocidad del
flujo mediante una estrangulación de la columna de aire desplazada o
que fluye detrás de la columna de líquido. En otra configuración del
procedimiento, la columna de líquido se desplaza hidráulica o
neumáticamente por el cuerpo hueco, solicitándose el cuerpo hueco
delante o detrás de la columna de líquido formada por el líquido de
contacto con una columna de líquido o de gas a presión que está bajo
una sobrepresión o una depresión. En el caso de un desplazamiento
hidráulico, el líquido hidráulico usado debería presentar
preferiblemente sólo una conductividad eléctrica muy baja, en un
caso ideal, ninguna, y sólo debe presentar una humectación lo más
baja posible con la pared del cuerpo hueco, el alambre de contacto y
el líquido de contacto.
Como líquido hidráulico se elige un líquido que
no se mezcla con el líquido de contacto.
La determinación de la posición de la columna de
contacto en el interior del cuerpo hueco puede realizarse de
distintas formas en esta variante del procedimiento.
En primer lugar, la determinación de la posición
puede realizarse mediante el contaje de tramos de pared
electroconductores y, por lo tanto, conectados al potencial de la
tierra, y tramos de pared no conectados al potencial de la tierra
alternantes, como ya se ha descrito en relación con la sonda de
contacto. De la misma forma, también puede realizarse un alambre de
contacto con tramos aislados y no aislados alternantes,
aprovechándose en este caso el alambre de contacto para la
determinación de la posición.
En otra configuración, el alambre de contacto u
otro alambre dispuesto también en el cuerpo hueco, aislado respecto
al alambre de contacto y la pared del cuerpo hueco, puede realizarse
como elemento de resistencia proporcional a la longitud,
determinándose la posición del líquido de contacto en el cuerpo
hueco a partir de la resistencia de bucle en función de la longitud
alambre de contacto-líquido de contacto contra
tierra o a partir de la relación de resistencias en función de la
posición de las dos resistencias de bucle que se miden desde los dos
extremos libres del elemento de resistencia a través del líquido de
contacto contra tierra.
Otra posibilidad para la determinación de la
posición del líquido de contacto está en la medición del volumen de
líquido hidráulico o gas a presión usado para el desplazamiento o en
la medición del volumen de aire entrante o saliente, por ejemplo, al
usar el sistema en pendiente libre.
Si adicionalmente a la medición del flujo
volumétrico en relación con la determinación de la posición se
determina el desarrollo de la presión en el cuerpo hueco en función
de la posición del líquido de contacto, debiendo compensarse en este
caso influencias en la presión relacionadas con el flujo, además de
la posición, también puede determinarse la altitud del líquido de
contacto respecto a un patrón de referencia y el ángulo de
inclinación en el lugar del líquido de contacto.
Si con el procedimiento según la invención se
supervisa el sellado indicado en el ejemplo, se necesitan para ello
un total de aprox. 45 cables de medición con una longitud total de
10.125 m, cuando hay una distancia lateral constante de los tramos
de medición de 5 m. En lugar de un conmutador de puntos de medición
de varios canales, sólo se necesita un canal de medición para la
medición, consiguiéndose al menos a lo largo del tramo de medición,
al menos en principio, una resolución de una precisión que puede
elegirse libremente.
Al mismo tiempo, el procedimiento puede usarse
para detectar también asientos de la construcción en cuestión, por
ejemplo, de un sellado de un basurero.
A continuación, la invención se explicará más
detalladamente con ayuda de un dibujo que representa varios ejemplos
de realización. Muestran en una representación esquemática:
la fig. 1, una representación en perspectiva de
un tramo de un sellado de un basurero con varios cuerpos huecos en
forma de tubo flexible, dispuestos fundamentalmente en paralelo unos
con otros,
la fig. 2, una representación en perspectiva de
un tramo de un cuerpo hueco en forma de tubo flexible de material
electroconductor con un contacto deslizante que está en contacto con
el lado interior del cuerpo hueco y que es desplazable a lo largo
del cuerpo hueco,
la fig. 3, una representación en perspectiva de
un tramo de un cuerpo hueco en forma de tubo flexible que presenta
tramos de pared electroconductores y no electroconductores
alternantes y que está provisto, a su vez, de un contacto deslizante
que está en contacto con su lado interior y que es desplazable en la
dirección longitudinal,
la fig. 4, una representación en perspectiva de
un tramo de un cuerpo hueco en forma de tubo flexible que presenta
una pared electroconductora y que está provisto en su interior de un
conductor de contacto electroconductor que se extiende en la
dirección longitudinal,
la fig. 5, una representación en perspectiva de
un tramo de un cuerpo hueco según la fig. 4, que presenta, no
obstante, a diferencia a ello tramos de pared electroconductores y
no electroconductores alternantes,
la fig. 6, una representación en perspectiva de
un tramo de un cuerpo hueco según la fig. 4, presentando el
conductor de contacto tramos eléctricamente aislados y tramos no
eléctricamente aislados alternantes,
la fig. 7, una representación en perspectiva de
un tramo de un cuerpo hueco en forma de tubo flexible con un
conductor de contacto dispuesto de forma coaxial en el mismo y
sujetado de forma céntrica,
la fig. 8, una representación en perspectiva de
un tramo de un cuerpo hueco en forma de tubo flexible que está
subdividido radialmente en un tramo de pared electroconductor y no
electroconductor y que presenta en el lado interior del tramo de
pared no electroconductor un conductor de contacto
electrocon-
ductor,
ductor,
la fig. 9, una sección transversal a través de un
cuerpo hueco en forma de tubo flexible, hecho de un material
electroconductor, en el que se extiende de forma coaxial un soporte
alargado, no electroconductor, con una sección en forma de media
luna, que porta en su lado interior un conductor de contacto
electroconductor, y
la fig. 10, una sección transversal a través de
un cuerpo hueco en forma de tubo flexible, hecho de un material
electroconductor, con un soporte con una sección en forma de media
luna no electroconductor según la fig. 9, que presenta, sin embargo,
a diferencia de ello en su lado interior otro conductor eléctrico
como elemento de resistencia proporcional a la longitud.
En la fig. 1 está representado de forma
esquemática un tramo de un sellado de un basurero 1, que está hecho,
por ejemplo, de tiras de sellado de plástico unidas por soldadura
y/o pegamento entre sí. Las tiras de sellado de plástico tienen un
efecto eléctricamente aislante. El sellado del basurero 1 está
provisto de múltiples cuerpos huecos 2 en forma de tubos o tubos
flexibles, que están dispuestos fundamentalmente en paralelo unos
con otros. Los cuerpos huecos 2 en forma de tubos flexibles definen
un tramo de medición, respectivamente, y presentan una pared que
está realizada de forma electroconductora, al menos por tramos. Los
cuerpos huecos en forma de tubos flexibles están hechos de un
plástico electroconductor.
En cada uno de los cuerpos huecos 2 en forma de
tubos flexibles están dispuesto o realizado un contacto de medición
desplazable a lo largo del cuerpo hueco, que está en contacto con el
lado interior del cuerpo hueco 2 correspondiente. Además, a cada
cuerpo hueco 2 está asignado un dispositivo de medición de posición
3 para detectar la posición del contacto de medición en el interior
del cuerpo hueco 2.
Mediante dos electrodos transmisores (no
representados) puede aplicarse un campo de flujo eléctrico a la
tierra o al material del basurero que está en contacto con el lado
no orientado hacia los cuerpos huecos 2 en forma de tubos flexibles
del sellado del basurero 1. Si hay una fuga en el sellado del
basurero 1, el campo de flujo eléctrico se transmite a través de la
fuga a una zona de la tierra al otro lado del sellado del basurero
1, con la que están en contacto los cuerpos huecos 2 en forma de
tubos flexibles. Por lo tanto, se genera un campo de flujo eléctrico
en la fuga, en la tierra dispuesta en el exterior del sellado del
basurero 1, cuya intensidad (potencial) se reduce a medida que se
aleja de la fuga. En la pared que está en contacto con la tierra del
cuerpo hueco 2 en forma de tubo flexible correspondiente se genera,
por lo tanto, un potencial eléctrico, que corresponde al potencial
de la tierra en el mismo lugar. Puesto que la pared del cuerpo hueco
2 es electroconductora, el potencial eléctrico en el lado interior
de la pared es, a su vez, proporcional al potencial en el lado
exterior de la pared. Con un contacto de medición desplazable en la
dirección longitudinal puede explorarse y medirse el potencial de
forma sencilla en un lugar determinado.
El contacto de medición desplazable en la
dirección longitudinal puede realizarse de distintas formas. En la
fig. 2 se muestra una forma de realización en la que está realizado
el contacto de medición desplazable en la dirección longitudinal
como contacto deslizante 4 eléctrico. El contacto deslizante 4
representado en líneas de trazos y puntos tiene dos ramas elásticas
pretensadas hacia fuera de un material electroconductor, que
presenta extremos doblados hacia el interior. El contacto deslizante
4 está fijado en un medio 5 que transmite una fuerza de tracción y/o
de empuje, por ejemplo un cable o un alambre. El propio medio 5 que
transmite la fuerza de tracción y/o de empuje también es
electroconductor y está revestido preferiblemente con un plástico u
otro aislante eléctrico. Los dos extremos del medio 5 que transmite
la fuerza de tracción y/o de empuje están fijados en bobinas 6, que
se accionan mediante motores 7 que giran en el mismo sentido. Al
menos uno de los dos extremos del medio 5 que transmite la fuerza de
tracción y/o de empuje está conectado con un dispositivo de medición
3, con el que se mide el potencial eléctrico de la pared del cuerpo
hueco 2 en forma de tubo flexible en la zona del contacto deslizante
4, así como la posición del contacto deslizante 4 en el interior del
cuerpo hueco 2. La determinación de la posición del contacto
deslizante 4 en el cuerpo hueco 2 puede realizarse, en particular,
mediante una medición de la longitud del medio 5 que transmite la
fuerza de tracción y/o de empuje.
En la forma de realización según la fig. 2, la
pared del cuerpo hueco 2 presenta una conductividad eléctrica que es
igual o menor que la conductividad del volumen geoeléctricamente
efectivo de la tierra a lo largo del tramo de medición definido por
el cuerpo hueco 2.
La fig. 3 muestra una forma de realización que se
distingue de la forma de realización según la fig. 2 porque el
cuerpo hueco 2 flexible, en forma de tubo flexible, presenta tramos
de pared electroconductores 8 y no electroconductores 9 alternantes
en la dirección axial. Los tramos electroconductores y no
electroconductores 8, 9 tienen en este caso la misma longitud,
respectivamente. Si se conoce la longitud de los tramos de pared
respectivamente electroconductores y no electroconductores 8, 9,
puede determinarse fácilmente la posición del contacto deslizante 4
en el cuerpo hueco 2 que pertenece a un valor de medición de
potencial mediante el contaje de las ventanas (tramos) con y sin
conexión al potencial, por las que ha pasado el contacto deslizante
4 desplazable en la dirección longitudinal durante un desplazamiento
en el cuerpo hueco 2.
La figura 4 muestra una forma de realización
alternativa a la de las figuras 2 y 3. En esta forma de realización,
el cuerpo hueco 2 flexible, en forma de tubo flexible, está provisto
de un conductor de contacto 10 electroconductor que se extiende en
la dirección longitudinal que, al menos por tramos, no presenta un
aislamiento eléctrico hacia el espacio interior del cuerpo hueco 2,
pero que, gracias a su disposición y/o fijación respecto a los
tramos electroconductores de la pared del cuerpo hueco no presenta
ningún contacto eléctrico directo. El conductor de contacto 10 está
conectado en un extremo libre del cuerpo hueco 2 con un dispositivo
de medición 3, mediante el cual puede medirse el potencial eléctrico
de la tierra que delimita con el lado exterior del cuerpo hueco 2,
así como la posición de un contacto de medición que está en contacto
con el lado interior del cuerpo hueco 2 y que es desplazable a lo
largo del cuerpo hueco 2. El contacto de medición desplazable en la
dirección longitudinal está realizado mediante un líquido de
contacto 11 electroconductor que forma una columna de líquido en el
interior del cuerpo hueco 2, cuya longitud es muy reducida en
comparación con la longitud del cuerpo hueco 2, y que asciende, por
ejemplo, sólo a algunos centímetros.
Un líquido de contacto adecuado es, por ejemplo,
el mercurio. En el lugar respectivo del líquido de contacto 11 se
establece una conexión eléctrica entre el conductor de contacto 10 y
la pared del cuerpo hueco 2, de modo que un potencial eléctrico
existente en la zona del líquido de contacto 11 en la pared del
cuerpo hueco 2 puede medirse mediante el conductor de contacto 10
con el dispositivo de medición 3 conectado con el mismo. El líquido
de contacto 11 tiene respecto a la pared del cuerpo hueco 2 y el
conductor de contacto una tendencia a la humectación tan reducida
que no se distribuye la columna de líquido formada por el mismo en
caso de un desplazamiento en el interior del cuerpo hueco 2.
El desplazamiento de la columna de líquido en la
dirección longitudinal del cuerpo hueco 2 puede realizarse de forma
hidráulica o neumática, solicitándose el cuerpo hueco 2 delante o
detrás de la columna de líquido formada por el líquido de contacto
11 con una columna de líquido o de gas a presión bajo una
sobrepresión o una depresión. Por consiguiente, el dispositivo según
la invención está provisto de una bomba o de un ventilador.
En la forma de realización representada en la
fig. 4, la pared del cuerpo hueco 2 presenta una conductividad
eléctrica que es igual o menor que la conductividad del volumen
geoeléctricamente efectivo de la tierra que envuelve el cuerpo hueco
2. El conductor de contacto 10 presenta una resistencia eléctrica
proporcional a la longitud, de modo que pueda determinarse la
posición del líquido de contacto 11 en el cuerpo hueco 2 mediante la
medición de la resistencia de bucle en función de la longitud del
conductor de contacto 10 contra tierra. Como alternativa, la
posición del líquido de contacto 11 también puede determinarse a
partir de la relación de resistencias en función de la posición de
las dos resistencias de bucle medida desde los dos extremos libres
del conductor de contacto 10 a través del líquido de contacto 11
contra tierra.
Otra posibilidad de determinar la posición del
líquido de contacto 11 en el cuerpo hueco 2 está representada en la
fig. 5. En esta forma de realización, la posición del líquido de
contacto en el cuerpo hueco se determina, de forma similar a la
forma de realización con contacto deslizante según la fig. 3,
mediante el contaje de tramos de pared electroconductores y no
electroconductores 8, 9 alternantes del cuerpo hueco 2 o la
superposición de éstos en el desarrollo de los datos de medición. En
una forma de realización alternativa a ello, el conductor de
contacto 10 puede presentar, como se muestra en la fig. 6, tramos
eléctricamente aislados 12 y tramos no eléctricamente aislados 13
alternantes, que presentan una longitud unificada, predeterminada,
respectivamente, de modo que pueda determinarse la posición del
líquido de contacto 11 en el cuerpo hueco 2 de forma correspondiente
mediante el contaje de tramos eléctricamente aislados y no
eléctricamente aislados 12, 13 alternantes del conductor de contacto
10 o la superposición de los mismos en el desarrollo de los datos de
medición.
La columna de líquido del líquido de contacto 11
está dimensionada en las formas de realización según las figuras 5 y
6 de tal forma que su longitud sea menor que la longitud de los
tramos de pared electroconductores y no electroconductores 8, 9
alternantes del cuerpo hueco 2 o los tramos eléctricamente aislados
y no eléctricamente aislados 12, 13 alternantes del conductor de
contacto 10. De esta forma se garantiza un contaje inequívoco de los
tramos 8, 9 ó 12, 13 alternantes.
En las figuras 7 a 9 están representadas
distintas formas de realización que muestran la disposición o la
fijación del conductor de contacto 10 electroconductor respecto a
los tramos electroconductores de la pared del cuerpo hueco. En la
forma de realización según la figura 7, el conductor de contacto 10
está dispuesto de forma fundamentalmente céntrica en el interior del
cuerpo hueco 2 en forma de tubo flexible, estando separado
eléctricamente de los tramos electroconductores de la pared del
cuerpo hueco mediante múltiples soportes 14 de un material no
electroconductor. Los soportes 14 presentan tres brazos,
respectivamente, que están dispuestos a distancias fundamentalmente
iguales entre sí y que definen una circunferencia circular, cuyo
diámetro es poco menor que el diámetro interior del cuerpo hueco 2
en forma de tubo flexible.
En la forma de realización según la fig. 8, el
cuerpo hueco 2 en forma de tubo flexible está dividido a lo largo de
su circunferencia en un tramo de pared 21 electroconductor y en un
tramo de pared 22 no electroconductor, estando fijado el conductor
de contacto 10 electroconductor en el lado interior del tramo de
pared 22 no electroconductor mediante medios de fijación (no
representados).
En la forma de realización según la fig. 9, en el
cuerpo hueco 2 en forma de tubo flexible, hecho de un material
electroconductor, está dispuesto un soporte 15 alargado, no
electroconductor, con una sección transversal en forma de media
luna, en cuyo lado interior está fijado un conductor de contacto 10
electroconductor.
La forma de realización según la fig. 10 se
distingue de la forma de realización según la fig. 9 porque en el
cuerpo hueco 2 está dispuesto otro conductor 16, que está
eléctricamente aislado respecto al conductor de contacto 10 y la
pared del cuerpo hueco, que actúa como elemento de resistencia
proporcional a la longitud. El conductor 16 sirve para la
determinación de la posición del líquido de contacto en el interior
del cuerpo hueco 2. La posición del líquido de contacto se determina
mediante la medición de la resistencia de bucle en función de la
longitud del conductor 16 contra tierra o a partir de la relación de
resistencias en función de la posición de las resistencias de bucle
medidas desde los dos extremos libres del conductor 16 contra
tierra.
La realización de la invención no está limitada a
las formas de realización anteriormente descritas. Por el contrario,
son pensables distintas variantes, que aunque presenten una
configuración fundamentalmente distinta, usen la idea inventiva
definida en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, es posible
determinar la posición del líquido de contacto 11 en el cuerpo hueco
2 también mediante la medición de un volumen de fluido introducido
para el desplazamiento del líquido de contacto 11 en el cuerpo hueco
2 y/o de un volumen de fluido desplazado por el líquido de contacto
11 del cuerpo hueco 2. Además, puede ser recomendable controlar la
velocidad del desplazamiento del líquido de contacto 11 mediante la
estrangulación de un fluido entrante o saliente del cuerpo hueco
2.
El uso de un líquido de contacto 11 ofrece, por
lo demás, también la posibilidad de determinar el desarrollo de la
altitud del cuerpo hueco 2 mediante la detección del desarrollo de
la presión del líquido de contacto 11 en el cuerpo hueco. Con ayuda
del desarrollo de la altitud del cuerpo hueco 2 en cuestión pueden
determinarse cambios de la altitud y, por lo tanto, asientos del
cuerpo hueco o de un sellado de un basurero asignado.
Claims (14)
1. Dispositivo para la medición de potenciales
eléctricos propios y ajenos en el suelo en un lugar determinado,
caracterizado por múltiples cuerpos huecos (2) flexibles
alargados de plástico, que definen un tramo de medición,
respectivamente, que están dispuestos fundamentalmente en paralelo
unos con otros y que presentan una pared que es electroconductora,
al menos por tramos, respectivamente, y que tienen al menos un
contacto de medición (4, 11) que está en contacto con el lado
interior del cuerpo hueco correspondiente y que es desplazable a lo
largo del cuerpo hueco.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado, además, por al menos un dispositivo de
medición de la posición (3) para la detección de la posición del
contacto de medición (4, 11) en el interior del cuerpo hueco (2)
correspondiente.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los cuerpos huecos (2) presentan,
respectivamente, tramos de pared electroconductores y no
electroconductores (8, 9) alternantes en la dirección axial y/o a lo
largo de su circunferencia.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque los cuerpos huecos (2) están
provistos, respectivamente, de un conductor de contacto (10)
electroconductor que se extiende en la dirección longitudinal, que,
al menos por tramos, no presenta un aislamiento eléctrico hacia el
espacio interior del cuerpo hueco (2) correspondiente, pero que, no
obstante, gracias a su disposición y/o fijación respecto a los
tramos electroconductores de la pared del cuerpo hueco, no presenta
un contacto eléctrico directo.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque en el cuerpo hueco (2) correspondiente
está dispuesto otro conductor (16) que está eléctricamente aislado
respecto al conductor de contacto (10) y la pared del cuerpo hueco,
como elemento de resistencia proporcional a la longitud.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque el contacto de medición (11) está
realizado en forma de un líquido de contacto electroconductor, que
forma en el interior del cuerpo hueco (2) correspondiente una
columna de líquido, cuya longitud es una pequeña fracción de la
longitud del cuerpo hueco (2) correspondiente.
7. Procedimiento para la medición de potenciales
propios y ajenos en el suelo en un lugar determinado,
caracterizado por múltiples cuerpos huecos (2) flexibles
alargados de plástico, que definen un tramo de medición,
respectivamente, que presentan una pared que es electroconductora,
al menos
por tramos, que están dispuestos fundamentalmente en paralelo unos con otros en el suelo o que se aplican al suelo y porque se mide el potencial eléctrico del suelo respectivamente colindante con el cuerpo hueco (2) en cuestión mediante un contacto de medición (4, 11) que está en contacto con el lado interior del cuerpo hueco correspondiente y que es desplazable a lo largo del cuerpo hueco (2) correspondien-
te.
por tramos, que están dispuestos fundamentalmente en paralelo unos con otros en el suelo o que se aplican al suelo y porque se mide el potencial eléctrico del suelo respectivamente colindante con el cuerpo hueco (2) en cuestión mediante un contacto de medición (4, 11) que está en contacto con el lado interior del cuerpo hueco correspondiente y que es desplazable a lo largo del cuerpo hueco (2) correspondien-
te.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque los cuerpos huecos (2) están provistos,
respectivamente, de un conductor de contacto (10) electroconductor
que se extiende en la dirección longitudinal, que al menos por
tramos no presenta un aislamiento eléctrico hacia el espacio
interior del cuerpo hueco (2) correspondiente, pero que, no
obstante, gracias a su disposición y/o fijación respecto a los
tramos electroconductores de la pared del cuerpo hueco no tiene un
contacto eléctrico directo y porque como contacto de medición
desplazable se usa un líquido de contacto (11) electroconductor, que
forma una columna de líquido en el interior del cuerpo hueco (2)
correspondiente, cuya longitud es una fracción de la longitud del
cuerpo hueco (2) correspon-
diente.
diente.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque el cuerpo hueco
(2) correspondiente presenta en su dirección longitudinal tramos de
pared electroconductores y no electroconductores (8, 9) alternantes,
y porque la posición del contacto de medición (11) en el cuerpo
hueco (2) correspondiente se determina mediante el contaje de los
tramos de pared electroconductores y no electroconductores (8, 9)
alternantes del cuerpo hueco (2) o la superposición de éstos en el
desarrollo de los datos de medición.
10. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque el conductor de contacto (10) presenta
tramos eléctricamente aislados (12) y tramos no eléctricamente
aislados (13) alternantes y porque la posición del líquido de
contacto (11) en el cuerpo hueco (2) se determina mediante el
contaje de los tramos eléctricamente aislados y no eléctricamente
aislados (12, 13) alternantes del conductor de contacto (10) o la
superposición de éstos en el desarrollo de los datos de
medición.
11. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque el conductor de contacto (10) presenta
una resistencia eléctrica proporcional a la longitud y porque la
posición del líquido de contacto en el cuerpo hueco (2)
correspondiente se determina mediante la medición de la resistencia
de bucle en función de la longitud del conductor de contacto (10)
contra tierra o a partir de la relación de resistencias en función
de la posición de las resistencias de bucle medidas desde los dos
extremos libres del conductor de contacto (10) a través del líquido
de contacto (11) contra tierra.
12. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque en el cuerpo hueco correspondiente está
dispuesto otro conductor (16) que está eléctricamente aislado
respecto al conductor de contacto (10) y la pared del cuerpo hueco
como elemento de resistencia proporcional a la longitud y porque la
posición del líquido de contacto (11) en el cuerpo hueco (2)
correspondiente se determina mediante la medición de la resistencia
de bucle en función de la longitud del otro conductor (16) contra
tierra o a partir de la relación de resistencias en función de la
posición de las resistencias de bucle medidas desde los dos extremos
libres del otro conductor (16) contra
tierra.
tierra.
13. Procedimiento según una de reivindicaciones 8
a 12, caracterizado porque la velocidad del desplazamiento
del líquido de contacto (11) se controla mediante la estrangulación
de un fluido entrante o saliente del cuerpo hueco (2)
correspondiente.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque la posición del
líquido de contacto (11) en el cuerpo hueco (2) correspondiente se
determina mediante la medición de un volumen de fluido introducido
para el desplazamiento del líquido de contacto (11) en el cuerpo
hueco (2) correspondiente y/o mediante un volumen de fluido
desplazado por el líquido de contacto (11) del cuerpo hueco (2)
correspondiente.
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|---|---|---|---|
| DE10206521A DE10206521B4 (de) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Potenzialen im Erdreich |
| DE10206521 | 2002-02-14 |
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|---|---|
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| US3638105A (en) * | 1969-12-03 | 1972-01-25 | Schlumberger Technology Corp | Methods and apparatus for investigating the spontaneous potential of earth formations |
| US3975676A (en) * | 1974-03-29 | 1976-08-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Plural electrode system for determining the electrical parameters of large samples of materials in situ |
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| DE29521991U1 (de) * | 1994-09-30 | 1999-02-25 | Reidick, Hubert, 46147 Oberhausen | Vorrichtung zur Überwachung von dichtenden Bodenformationen, insbesondere von Deponiebasisabdichtungen |
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2003
- 2003-02-14 AT AT03003465T patent/ATE299595T1/de active
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