Un edificio en Lima tiene un acelerógrafo Nanometrics Titan SMA, modelo TSMA3, en la caseta del sótano 4. Cuando llegamos a hacer el mantenimiento preventivo y correctivo, la estación estaba completamente apagada.

El servicio incluía revisar la alimentación eléctrica y las baterías, cambiar las que estuvieran mal, verificar anclaje, cableado y antena GPS, revisar la alimentación alterna de la caseta, comprobar la configuración del software del equipo y hacer un ensayo de respuesta en mesa vibradora.

Primera causa: dos baterías sin carga

Con un probador de baterías medimos las dos baterías de respaldo de 12 V y 12 Ah. Las dos tenían un estado de salud (SOH) de 20 % y un estado de carga (SOC) de 0 %, con una resistencia interna de 41.32 mΩ. Estaban fuera de servicio y eran la causa directa de que la estación se apagara.

Probador de baterías con estado de salud de 20 % y carga de 0 % en la batería de respaldo de un acelerógrafo
Batería original: 20 % de salud y 0 % de carga.

Instalamos dos baterías nuevas, verificadas antes con el mismo probador: 100 % de salud y 100 % de carga. Luego medimos con multímetro lo que entregaba el cargador: entre 13.40 y 13.45 V DC, dentro del rango correcto de operación del acelerógrafo.

Segunda causa: la luz se cortaba desde otro piso

La caseta también se había quedado sin corriente alterna. El motivo no estaba en el sótano 4: en el tablero eléctrico del sótano 3, las dos llaves térmicas que alimentan directamente la caseta estaban apagadas. Las activamos y el suministro volvió.

Sin corriente alterna, la estación depende solo de sus baterías. Y esas llaves no se ven desde la caseta: hay que ir al tablero del otro piso.

Con la luz restablecida, comprobamos con pinza amperimétrica que el cargador recibía 231 V AC y que el controlador de carga entregaba una salida estable de 13.40 a 13.45 V DC al banco de baterías.

Tablero de energía de una estación acelerográfica con baterías, cargador, controlador de carga y llaves térmicas
Tablero de energía de la estación, con las baterías nuevas instaladas.

Instalación y configuración

El Titan SMA estaba bien anclado sobre su dado de concreto y alineado con los ejes de la estructura, como pide la Norma E.030. Para poder moverlo a la mesa vibradora sin perder la señal satelital, dejamos una holgura extra del cable de la antena GPS enrollada en la caja de pase.

Desde la interfaz web del equipo verificamos la configuración: rango de 4 g, 100 muestras por segundo, sensibilidad de 2.00E6 cuentas/g y firmware v4.5.23. Las pruebas de calibración interna con señal seno y con escalón dieron una respuesta limpia en los tres canales, y un golpe físico al costado del equipo quedó registrado como un pulso claramente distinto del ruido de fondo.

La pantalla de estado mostró el equipo operando normal: hora sincronizada con 4 satélites GNSS, 13.4 V de alimentación, 1.7 W de consumo, 33 °C de temperatura interna y el almacenamiento al 9 % de sus 29 GB. El archivo continuo en MiniSEED genera un archivo por canal cada 60 minutos. También retiramos la tarjeta SD industrial para revisar su contenido y la volvimos a instalar sin observaciones.

Ensayo en mesa vibradora

Para verificar el sensor en sitio, montamos el acelerógrafo sobre la mesa vibradora portátil de NCN y lo excitamos con señal senoidal en siete combinaciones de frecuencia y amplitud, de 2 a 20 Hz.

Mesa vibradora portátil de NCN usada para el ensayo de respuesta de un acelerógrafo
La mesa vibradora portátil usada en el ensayo.

En los siete ensayos la frecuencia dominante que midió el acelerógrafo coincidió con la frecuencia comandada en la mesa, lo que confirma su respuesta en todo el rango probado. El canal este fue el dominante, coherente con el eje de excitación de la mesa.

El ensayo dejó además una lección de procesamiento. Sobre la señal cruda, las amplitudes medidas salían muy por encima de la aceleración teórica, entre 64 % y 235 %. Al aplicar corrección de línea base y un filtro pasa banda de 1 a 20 Hz, la diferencia bajó a un rango de 7.9 % a 85.7 %. Lo que queda es sistemático y se atribuye a que la mesa portátil no reproduce un movimiento senoidal ideal como el que asume la fórmula, no al acelerógrafo. El caso de 15 Hz, con la mayor diferencia, quedó marcado para revisarse en la próxima calibración.

Qué recomendamos

Revisar en cada visita que las llaves térmicas del tablero del sótano 3 sigan encendidas. Cambiar las baterías de respaldo cuando el probador marque un estado de salud por debajo de 50 %, sin esperar a que se agoten. Y hacer el próximo mantenimiento dentro del intervalo máximo de seis meses que fija el IGP.

Acelerógrafo Nanometrics Titan SMA con los LED de estado encendidos después del mantenimiento
El Titan SMA de vuelta en operación.

Si tu estación está apagada o no sabes cuándo fue su último mantenimiento, en mantenimiento de estaciones sísmicas te explicamos cómo trabajamos con equipos de cualquier marca.