Instrumentación (12)
descripción de la categoria de Instrumentación
Parte del área de Instrumentación del Instituto Geofísico se dedica al desarrollo de instrumentos de carácter científico, que nos ayudan a recoger información valiosa tanto para la vigilancia como para el estudio sísmico y volcánico. El desarrollo de instrumentos aquí descritos se basa en aplicaciones electrónicas, aunque éste no es el único recurso que utilizamos.
El desarrollo de instrumentos y software para monitoreo se los viene realizando en los últimos 15 años
Para realizar los estudios de monitoreo de los fenómenos volcánicos y sísmicos, el Instituto Geofísico utiliza una serie de equipos electrónicos y sensores, los mismos que utilizan tecnología de punta y alta precisión de medidas en cada parámetro de análisis. Estos instrumentos se explican por su aplicación específica:
- Sistemas de Alimentación
- Digitalizadores
- Sensores Sísmicos y Acústicos
- GPS
- Cámaras
- Acelerógrafos
- Inclinómetros
- Detectores de Lahares
- Detectores de Gases
| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
| - | VCO (OCILADOR CONTROLADO POR VOLTAJE) | Un VCO (oscilador controlado por voltaje) , es una tarjeta electrónica, que realiza la función de variar la frecuencia de oscilación, de acuerdo a las diferentes variaciones de voltaje de entrada, al existir un estímulo sísmico varían las masas dentro del sensor y se este movimiento se convierte en señal eléctrica, en el orden de los µV, que ingresa hacia la tarjeta VCO, para ser amplificada y provocar la variación de la frecuencia, además esta tarjeta está conectada a un radio transmisor, y posteriormente en recepción la señal fuente (portadora) será discriminada en la misma frecuencia de Oscilación del VCO y extraída la señal sísmica por medio de un procesamiento de señales analógicas. |
 VCO (OCILADOR CONTROLADO POR VOLTAJE) |
| Guralp | CMG-CD24 | El CD24 es un compacto, eficiente y multi-propósito digitalizador. Posee tres entradas diferenciales de 24 bits y 8 entradas de baja velocidad. Características Claves:
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| Kinemetrics | Quanterra Q330 | El Q330 es un avanzado digitalizador, de bajo costo y de bajo consumo de energía. Consta de 3 o 6 canales, un receptor de GPS, conversor de energía, control de sensor y un módulo para maneja telemétrico | Más Detalle |
| Geotech | Smart-24 | El Smart-24 es un digitalizador de bajo consumo de energía, diseñado para adquirir datos de alta calidad en tiempo real y después transmitirlos de sitios remotos. Los datos, luego de ser adquiridos, se transmiten vía TCP/IP sobre un puerto serial o ethernet conectado a un centro de datos. | Más Detalle |
| Reftek | RT130 | El RT130 es un digitalizador de alta resolución de 3 o 6 canales. Tiene un bajo consumo de energía y es altamente configurable para un amplio rango de aplicaciones y sensores. Se encuentra dentro de una cubierta plástica, la cual le brinda una protección a prueba de agua. Posee memorias internas que le permiten almacenar datos, siendo capaz de guardar y trasmitir datos en tiempo real usando telemetría basada en ethernet o de forma serial. | Más Detalle |
| Agecodagis | Kephren | Kephren es un digitalizador multipropósito y de bajo consumo de energía. El amplio rango de capacidades y la extremedamente flexible parametrización lo hacen útil para la mayoría de aplicaciones:
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| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
| Lennartz | LE-3D/5s |
Es un sensor de retroalimentación negativa de alta sensibilidad cuyo período característico es de 5 segundos en la versión de 3 componentes. Además es muy compacto, portable, robusto y fiable (baja necesidad de re calibración). |
 Lennartz Seismometers LE-3D 5seg
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| Sercel | L4C-3D |
El sismómetro L4C-3D trabaja a una frecuencia de 1 Hz en 3 componentes: vertical, horizontal norte-sur, horizontal este-oeste con una sensibilidad de 171voltios/metros/segundo y una ganancia de 32. |
 L4C – 3D
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| Sercel | L4C |
El sismómetro tiene las mismas características y carcasa del L4C-3D, la diferencia es que tiene una sola componente vertical. |
 L4 Seismometer
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| Martec | MB2005 |
Un microbarómetro es un sensor capaz de medir la presión de infrasonido en la atmósfera (banda de frecuencia < 20Hz). La parte sensible es una cápsula barométrica al vacío hecha de una aleación de Durinval. El desplazamiento del sensor, LVDT (Linear variable differential transformer) junto a una electrónica de bajo ruido, mide la deformación de la cápsula barométrica ante los cambios de la presión atmosférica. Las medidas son tomadas en un rango de frecuencia extendido desde señal continúa a pocas decenas de Hertz. La unidad de desplazamiento del sensor del barómetro aneroide de cada microbarómetro es calibrado en temperatura para minimizar los efectos. Se presenta como un cilindro de 15 cm de diámetro y 32 cm de altura. |
 Martec MB2005
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| Guralp | CMG-3ESP | El CMG-3ESP compact es un sismómetro de tres ejes (tri-axial) que está compuesto por tres sensores dentro de una untra ligera carcasa, los cuáles pueden medir las componentes norte/sur, este/oeste y vertical del movimiento del suelo, simultáneamente. Este sensor es sensible a vibraciones de la tierra en frecuencias en un rango de 0.003 – 50 Hz. Debido a este amplio rango de respuesta es convencionalmente utilizado en observatorios sísmicos y volcánicos. | Más Detalle |
| Guralp | CMG-40T | El CMG-40T es un ultra ligero sismómetro, el cual está compuesto de tres sensores en una cubierta sellada, los cuáles pueden medir las componentes norte/sur, este/oeste y vertical del movimiento de la tierra, simultáneamente. El 40T tiene un diseño fuerte y a prueba de agua, está construído en acero inoxidable. Este sensor puede aportar con una respuesta plana a velocidades, en frecuencias de 50 Hz a 0.1 Hz. | Más Detalle |
| Nanometrics | Trillium 120P | El Trillium 120P es un compacto y portable sensor de banda ancha que ofrece un rendimiento superior sobre un amplio rango de temperatura con un muy bajo nivel de ruido instrumental. Estas características hacen que este sensor sea ideal para estudios de sismos locales, regionales y de telesismos, en observatorios sśimicos y volcánicos. Adicional, presenta un bajo consumo de energía y es capaz de proveer datos confiables en un rango de temperaturas de +/- 45°C, sin necesidad de re-centrarlo. | Más Detalle |
| Nanometrics | Trillium Compact | El Trillium Compact combina el rendimiento superior de un sensor sísmico de banda ancha con las facilidades de instalación de geófono. Mide sólo 5.04 pulgadas (12.80 cm) de alto y no requiere de bloqueo o de centrar la masa. Este sensor es de fácil instalación y minimiza la preparación del lugar y los costos asociados a ello. | Más Detalle |
| Reftek | 151B | El 151B es un sismómetro de banda ancha, disponible con frecuencias entre 0.0083 Hz – 50 Hz. El 151B contiene tres sensores independientes (un vertical y dos horizontales). Está caracterizado por un bajo ruido instrumental , un rango dinámico largo y una fácil instalación y uso. Este equipo es ideal para estudios de sismos locales, regionales y globales, en diferentes instalaciones y configuraciones. | Más Detalle |
| Streckeisen | STS-2 | El sismómetro STS-2 es un sensor de banda ancha, de tres compoenentes, que puede registrar con exactitud cambios en el movimiento de la tierra (velocidad) en el rango de frecuencias entre 0.01Hz – 50 Hz. | Más Detalle |
Receptores GPS
| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
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Trimble |
NetRS |
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 TRIMBLE NETRS
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Trimble |
NetR9 |
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 TRIMBLE NETR9
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Accesorios
| ACCESORIO | NÚMERO DE PARTE | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
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Cable de Antena exteno GPS |
N-TNC90 (para antena Zephyr geodetic) |
LMR-400 cable de 50 ohm longitud de 25 metros. |
 N-TNC90 |
| TNC90-TNC90 (para antena Zephyr geodetic 2) |
LMR-400 cable de 50 ohm longitud de 25 metros. |
 TNC90-TNC90 |
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Protector contra descargas eléctricas |
DGXZ 06NF -NM |
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 DGXZ 06NF -NM |
| P8AX25-N/MF |
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 P8AX25-N/MF |
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| LCOM-HGLN |
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 LCOM-HGLN |
Antenas
| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
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Trimble |
Zephir Geodetic P/N 41249-00 |
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 ZEPHIR GEODETIC P/N 41249-00 |
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Trimble |
Zephir Geodetic 2 GNSS 57971-00 |
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 ZEPHIR GEODETIC 2 GNSS 57971-00 |
| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
| StarDot | NetCam SC | Cámara de video con conexión Ethernet. Esta cámara de hasta 5 megapixeles provee una interfaz web que permite ver la imagen en tiempo real a través de un navegador de internet. Además guarda imágenes periódicamente de modo que se puede crear un registro histórico de imágenes. | Más Detalle |
| StarDot | NetCam XL | La NetCam XL permite ver la imagen en tiempo real usando un navegador internet. La resolución es 3 megapixeles. Además posee sensores de temperatura y humedad relativa externos. La posibilidad de guardar imágenes periódicas y por disparos está disponible para esta cámara. | Más Detalle |
| FLIR | FLIR A310 | La cámara térmica FLIR A310 permite medir de forma remota la temperatura aparente en el rango infrarrojo medio (de 0°C a 350°C), mediante una imagen con una escala de color asociada. Las imágenes se adquieren periódicamente y se guardan en un servidor para mantener el registro histórico de temperatura. Posee comunicación Ethernet | Más Detalle |
| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
| Guralp | CMG-5TDE | Equipo diseñado para medir las aceleraciones del lugar de desplazamiento en función del tiempo, cuando se generan sismos fuertes, además del análisis de efecto se sitio y estructuras. Este tipo de instrumento cuenta con una memoria interna de 8 GB de almacenamiento y también con transmisión de datos en tiempo real. |
En el Ecuador se han instalado 51 equipos de aceleración sísmica  Sensor GURALP Sensor GURALP
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| Reftek | 130 - SMA | Equipo diseñado para medir las aceleraciones del lugar de desplazamiento en función del tiempo, cuando se generan sismos fuertes, además del análisis de efecto se sitio y estructuras. Este tipo de instrumento cuenta con 2 discos de 8 GB cada uno de almacenamiento y también con transmisión de datos en tiempo real. |
En el Ecuador se han instalado 28 equipos de aceleración sísmica Entre los equipos Guralp y Reftek se cuenta con un total de 79 acelerógrafos instalados.  Sensor REFTEK Sensor REFTEK |
| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
| IG-EPN | TILT V1 |
El TILT es un digitalizador, de bajo costo y de bajo consumo de energía. Diseñado para adquirir datos de alta calidad en tiempo real y después transmitirlos de sitios remotos. Consta de tres canales (tangencial, radial, temperatura). La información se pude visualizar en LCD. Los datos, luego de ser adquiridos, se transmiten un centro de datos, mediante la interfaz RS-232 conectada a un radio Información adicional:
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 IGEPN TILT V1 |
| Applied Geomechanics | 701-2 |
Sensor inclinométrico Biaxial. Dentro del equipo incluye dos sensores inclinométricos paralelos a los lados del ángulo recto del plato base. Incluye sensor de temperatura. Los sensores y la parte electrónica están montados en una carcasa robusta a prueba de agua. Este modelo puede conmutar configuraciones de ganancia y filtros pasabajos que que dan un gran rango de opciones de medida. Utilizado para medir deformación en volcanes activos. |
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| Applied Geomechanics | LILY |
Sensor inclinométrico Borehole, de auto-nivelación, diseñado para investigación volcánica y tectónica. La electrónica digital convierte la señales de inclinación a una trama de datos con la inclinación, azimut, temperatura, número serial y tiempo para ser enviada a través del interfaz RS-485. Este sensor puede autonivelarse por un comando dentro de un rango de +/- 10° y tiene <5 nanoradianes de resolución sobre un rango dinámico de +/- 330 microradianes. |
Más Detalle |
| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
| IG-EPN | IGEPN V.2 | La detección de lahares se basa en un sistema que monitorea y analiza: la amplitud y frecuencia de la tierra causada por vibraciones al paso de flujo de lodo en tiempo real. Consiste de un microcontrolador que muestrea la amplitud y la frecuencia proporcionada por el conversor analógico/digital que toma la señal del sensor, si ésta sobrepasa un nivel de umbral, en baja frecuencia, envía un mensaje de alerta a la estación base (cada minuto), caso contrario permanece a su modo de operación normal. Los datos adquiridos por el sistema ayudan a emitir alertas tempranas a las personas en zonas de alto riesgo. |
 IGEPN V2 |
| Sercel | L-10AR |
El geófono es un sensor que nos proporciona información de sobre el movimiento del suelo. El sensor tiene la capacidad de proporcionar datos precisos para los requerimientos sísmicos, calidad consistente y una operación robusta en el campo. El geófono es de bajo costo y resistente al agua |
 SERCEL L-10AR
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| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
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U. Chalmers, Suecia Ocean Optics |
DOAS SO2 Móvil DOAS |
DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy). Es un sistema diseñado para cuantificar emisiones de gases volcánicos SO2 utilizando espectroscopía de absorción por luz UV. Aplicado en estudios geofísicos, estimación de emisiones de gases. El sistema contiene un espectrómetro óptico, (Rango espectral: 278-424 nm (UV), PC integrada para adquisición de espectros, almacenamiento de datos y comunicación Ethernet y RS232, receptor GPS, fibra óptica y telescopio. |
 DOAS SO2 MOVIL DOAS |
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West Systems |
CO2 Móvil CO2 |
Es un sistema diseñado para cuantificar emisiones de gases volcánicos CO2 mediante espectroscopía de absorción de infrarrojo (double beam). Aplicado en estudios geofísicos, estimación de emisiones de gases. El sistema contiene un espectrómetro infrarrojo (Licor LI820), campana de acumulación de gas, receptor GPS y una PC integrada para adquisición de espectros, almacenamiento de datos y comunicación RS232. |
 CO2 |
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| FABRICANTE | MODELO | BREVE DESCRIPCIÓN | INFORMACIÓN ADICIONAL |
|---|---|---|---|
| BATERIAS | 12V 5AH |
Batería sellada tipo VRLA, libre mantenimiento Batería sellada 8W, usadas para prueba de equipos en el laboratorio electrónico. |
 BATERÍA 12V |
| 12V 45AH |
Batería sellada tipo VRLA, libre mantenimiento Batería usada para equipos de bajo consumo en el campo. |
 BATERÍA 12V 45AH |
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| 12V 80AH |
Batería sellada tipo VRLA, libre mantenimiento Batería usada para equipos de funcionamiento permanente. |
 BATERÍA 12V 80AH |
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| 12V 100AH |
Batería sellada tipo VRLA, libre mantenimiento Batería usada para equipos de funcionamiento permanente de gran consumo y que no se puede hacer el mantenimiento periódico. |
 BATERÍA 12V 100AH |
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PANELES SOLARES ZYTECH SOLAR |
Paneles monocristalinos de 80W. Usados para sistemas fotovoltaicos con baterías de 12V 80AH y 12V 100AH en las diferentes estaciones |
 PANEL SOLAR
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Paneles monocristalinos de 40W. Usados para sistemas fotovoltaicos con baterías de 12V 45AH en las diferentes estaciones. |
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Paneles monocristalinos de 20W. Arreglo de 4 paneles de 5w utilizado para estaciones de monitoreo momentáneo (varios días). |
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REGULADORES DE VOLTAJE MORNINGSTAR SUNSAVER |
Regulador de voltaje 12V 10A LVD |
Regulador de Carga 10A y 24VDC Regulador de carga usado para mantener estable el voltaje entre el sistema de alimentación y la carga. Los sistemas de alimentación de las estaciones sísmicas son a 12 voltios y para protección también se usa los reguladores.
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 12V 10A LVD |
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Regulador de voltaje 24V SS-10L-24V |
Regulador de 3 carga de 10A-24VDC Usado para los sistemas de 24V como son las redes Satelitales del Instituto Geofísico. |
 24V SS-10L-24V |
Esta área es la encargada de la instalación, operación y mantenimiento de las distintas estaciones de monitoreo, además realiza el diseño, la implementación, el mantenimiento y la administración de las distintas redes de transmisión, con el objeto que los datos lleguen al Centro de procesamiento del Instituto Geofísico en tiempo real.
La instalación de nueva instrumentación demanda de un gran trabajo previo en laboratorio y en campo, ya todos los equipos deben pasar controles de calidad para garantizar una operación óptima a largo plazo, ya que las estaciones de monitoreo se encuentran en sitios remotos, de difícil acceso y bajo condiciones climáticas extremas.
El mantenimiento y la operación de una red que ha crecido en los últimos 5 años muy aceleradamente demanda de un trabajo en equipo muy organizado y comprometido con la misión principal del Instituto Geofísico de emitir información sobre eventos sísmicos y volcánicos a la población en zonas de riesgo, por lo que ésta área es el eje medular para que la información llegue en tiempo real al Centro de datos y poder emitir alertas tempranas a las autoridades competentes y a la población en general.
Una de las principales fortalezas de esta área es el personal técnico calificado que constantemente está realizando innovaciones de tecnología y nuevos desarrollos para el monitoreo sísmico y volcánico, lo cual ha aportado positivamente para optimizar recursos y mantener en operación constante la instrumentación instalada.
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