TGT - Informe de Práctica
Marzo de 2007





Materiales Piezoeléctricos y Prospección Sísmica
Informe de Práctica Profesional (Resumen)

Sidney Villagrán Rivas.
Jueves 15 de marzo de 2007

Indice del Informe

1. INTRODUCCIÓN
El desarrollo de la práctica profesional en la empresa TGT fue realizada en un periodo de 5 meses en jornada completa. El tiempo de trabajo fue compartido principalmente en la oficina, analizando información, y en terreno, realizando mediciones de prueba con los equipos de sondaje.
En este informe se muestra una visión general de las actividades desarrolladas, durante el periodo de duración del proceso de aprendizaje práctico, particularmente en el área de la prospección geoeléctrica, que consiste en la medición de los potenciales eléctricos producidos como resultado de la propagación de la corriente artificial por la corteza terrestre. Además entrega una revisión a nivel básico del método desarrollado por la empresa TGT basado en un nuevo tipo de sondaje eléctrico vertical (sondaje híbrido) en el cual se mide simultáneamente resistividad y cargabilidad, y que para dicho efecto ha diseñado un nuevo programa computacional capaz de realizar el análisis de los datos de una forma muy eficiente.
Las actividades asignadas fueron calibrar y poner en práctica este nuevo tipo de sondaje eléctrico realizando mediciones de prueba en terreno y de esta forma poder interpretar los datos geoeléctricos obtenidos mediante procesos de correlación, permitiendo mejorar significativamente la exactitud de la interpretación de los resultados y obteniendo como resultado un método geofísico económico y efectivo. Además se desarrolló estimaciones preliminares de prototipos de sensores tipo transductores piezoeléctricos que permitían obtener con buena resolución las ondas sísmicas P y S y finalmente se desarrolló labores administrativas ingenieriles.
Para lograr los objetivos (...) daremos a conocer los resultados preliminares de la planificación de la construcción de dichos sensores piezoeléctricos (Fase I de dicho proyecto).

2. ANTECEDENTES GENERALES DE LA EMPRESA.
(...) Descripción de la Empresa.
TGT es una empresa joven especializada en el área ambiental y capacitada para prestar asesorías jurídicas y de ingeniería. Se caracteriza por desarrollar su propia tecnología diseñada para aumentar su eficiencia, generando con esto características como:
a) Menor tiempo en terreno.
b) Menores costos.
c) Entrega rápida de informes.
d) Riguroso control de calidad.
Características que aseguran un servicio competitivo y muy cotizado por los sectores públicos o privados nacionales dentro del campo de acción de su rubro (...)

3. DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES
Introducción en el tema de la prospección geofísica
Dentro de las actividades a desarrollar por el alumno en práctica debemos mencionar las siguientes:
(...)
III) Construcción de prototipos de sensores piezoeléctricos para determinar las ondas sísmicas que se producen en los microsismos para la obtención de la subtopografía y de los módulos elásticos del terreno.
Los ruidos subterráneos son registrados en un gráfico del tipo "tiempo v/s distancia", a partir del cual se puede deducir el relieve de cada estrato ( Método "Punto a Punto")
Los microsismos generan dos tipos de ondas importantes, una de ellas es la llamada Onda P o de compresión y una Onda S o de corte.
El trabajo de terreno consiste en producir un microsismo focalizado mediante un golpe sobre el terreno. Un sensor ubicado a cierta distancia registra el pulso generado y un posterior análisis permite identificar la onda P y la onda S, deduciendo de esta forma la velocidad de cada onda. Si se conocen las densidades medias de los estratos se puede determinar las constantes elásticas y la subtopografía.

DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES DIRECTAS DESARROLLADAS POR EL ALUMNO.
(...)
Proyecto de construcción de sensores piezoeléctricos para detectar ondas tipo P y tipo S a partir de una perturbación generada en un terreno.
El alumno investigó la factibilidad de acceder a piezoeléctricos con una alta sensibilidad con el objetivo de permitir la detección de perturbaciones mecánicas del terreno. Para ello se realizó un experimento con sensores del tipo geófono que permitieron determinar el promedio de la intensidad de la onda que debe ser capaz de recibir el sensor.
El experimento consistió en la utilización de un bloque de madera de roble, tipo durmiente de línea férrea, de aproximadamente 15 kg cuyas dimensiones son 3 m de largo, 10 cm de ancho y 20 cm de alto. Se empotró la mitad de la madera y a 10 m y se ubicó el sensor piezoeléctrico en una posición vertical como se muestra en la figura. A la salida del sensor se instaló un osciloscopio para caracterizar la curva de respuesta.
(...) Al golpear el costado izquierdo del bloque de madera se producen ondas tipo S (cizalla) que se propagan por el terreno hasta llegar al sensor. Se observó que el sensor fue capaz de detectar dicha señal hasta el orden de 40 m de distancia.
Se determinó la velocidad de la onda y la intensidad aproximada resultó ser de 61 mWatt/m2, la cual nos dio un valor de detección de amplitud de oscilación de 12.5 mm. (ver anexo B), entregando así una sensibilidad de 3 mV/Pas.
La implementación de un sensor de bajo costo y práctico para el desarrollo de esta tarea se trabajó en la fase II del proyecto.

Descripción de Actividades administrativas del tipo Ingenieril desarrolladas por el alumno
(...)

4. CONCLUSIONES Y COMENTARIOS.
Considero que los objetivos planteados al inicio de la práctica fueron desarrollados en forma satisfactoria, enfrentando las problemáticas asignadas en forma responsable, y aportando en ideas en la aplicación de los conocimientos adquiridos en Física, para la solución y desarrollo de los proyectos de la empresa.
Con respecto a las actividades desempeñadas debo realizar el siguiente comentario: debido al giro de la empresa todo desarrollo de tecnología pasa por un proceso de obtención de propuestas que entreguen recursos económicos para financiar tanto a los profesionales como los materiales e instrumentos utilizados, razón por la cual los plazos de término de proyectos de innovación se alargan demasiado, lo que en mi caso particular perjudicaron la obtención de resultados finales concretos (...)

5. ANEXO A
Teoría de la Prospección Eléctrica

6. ANEXO B
Teoría Fundamental de la Prospección Sísmica

7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
DOUGLAS B. CRISE. Shear Waves Techniques and Systems. Geometrics California, USA.
CANTOS FIGUEROLA, JOSE. Tratado de Geofísica Aplicada, 5ª Edición, Editorial Litoprint, Madrid, 1987.
COOK, K. L., VAN NOSTRAND R. G. Interpretation of resistivity data over filled sinks. Geophysics, V 19, 761-790, 1954.
REYES MOLINA, JORGE. Estudio de Polarización Inducida Utilizando el Metodo de Elementos Finitos. Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Físico, Facultad de Ciencias, USACH, Santiago, 1996.

 


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