Influencia de la frecuencia de excitación y la distancia entre enrollados durante el sensoramiento de la conductividad eléctrica del suelo mediante un campo magnético variable

Abstract

Se efectúa un estudio teórico experimental de la interacción campo electromagnético-suelo empleando la vía de la modelación mediante elementos finitos, así como la experimentación en un depósito de suelos. Como resultado del estudio se determina la influencia de la frecuencia de excitación de un enrollado emisor y de la distancia entre dicho enrollado y un enrollado receptor, sobre la respuesta del suelo a la acción de un campo electromagnético variable, medida a través de la corriente o voltaje inducidos en el enrollado receptor. Asimismo se obtienen criterios de validación del empleo del análisis por elementos finitos durante el estudio de la interacción de un campo magnético variable con el suelo. Se obtiene que la frecuencia de excitación que provoca la máxima inducción en el enrollado receptor se encuentra entre 10 000 y 15 000 Hz, con una tendencia al aumento de la frecuencia cuando se incrementa la distancia entre los enrollados. Asimismo se aprecia que solamente en este rango de frecuencias es posible discriminar adecuadamente los diferentes valores de la conductividad eléctrica del suelo mediante el campo electromagnético. Se determinó mediante modelación una tendencia exponencial a la disminución de la máxima densidad de la corriente inducida en el enrollado receptor en función de la distancia entre enrollados, con una asíntota en el eje de las abscisas que se interpreta como una densidad de la corriente inducida nula cuando la distancia entre enrollados tiende a infinito. La misma tendencia se obtuvo a través de las corridas experimentales realizadas sobre un suelo ferralítico rojo compactado.