Tarea 1. Caracterizar sensores y equipos de medici n PDF

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INSTRUMENTACIÓNTarea 1. Caracterizar sensores y equipos de mediciónJesús Olmedo Bastidas Delgado Código 76331211 Grupo 30Andrés Alejandro Diaz Periodo: 2021 _Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Popayán 10 de marzo de 2021Introducción...

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INSTRUMENTACIÓN Tarea 1. Caracterizar sensores y equipos de medición

Jesús Olmedo Bastidas Delgado Código 76331211 Grupo 30

Andrés Alejandro Diaz Periodo: 2021 _1604

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Popayán 10 de marzo de 2021

Introducción La instrumentación como ciencia y tecnologías conjuntas nos permite medir cantidades físicas o químicas con el objeto de obtener información y optimizar procesos. La presente actividad es realizada con base a la temática Caracterizar sensores y equipos de medición, en la cual debemos seleccionar, definir y caracterizar una variable física en instrumentación. A demás se propone un equipo de medición para la variable seleccionada y su aplicación en las diferentes áreas de acción. El objetivo de realizar esta actividad es reconocer las diferentes variables físicas aplicadas a la instrumentación y crear en el estudiante un carácter investigativo, analítico y colaborativo, apoyado en los diferentes recursos bibliográficos y el material que podemos encontrar en los diferentes entornos de la plataforma de aprendizaje y en los múltiples contenidos en la web.

CARACTERIZAR SENSORES Y EQUIPOS DE MEDICIÓN Paso 1. VARIABLES FÍSICAS PESO Se denomina peso como la medida resultante de la acción que, sobre la masa de un cuerpo, ejerce la fuerza de gravedad de la Tierra. Su unidad de medida es el Newton. De igual forma podemos decir que el peso es la fuerza que la Tierra ejerce sobre una masa. No es una propiedad particular de los cuerpos, sino que depende del campo gravitatorio en el cual se hallan. Un cuerpo no pesa lo mismo en la Tierra que en la Luna ya que la aceleración de la gravedad es distinta en casa astro. NIVEL La medición de nivel puede definirse como la determinación de la posición de una interfase que existe entre dos medios separados por la gravedad, con respecto a una línea de referencia. Existen muchas situaciones en la industria donde estas inter- fases deben ser establecidas dentro de los límites específicos, bien sea, por razones de control de procesos o de la calidad del producto. Existen básicamente dos métodos: Métodos Directos: Estos consisten en medir directamente la superficie libre del líquido a partir de una línea de referencia. Pueden ser: Observación visual directa de la altura sobre una escala graduada: medidor de vara, de tubo de vidrio, etc. Determinación de la posición de un flotador que descansa sobre la superficie libre del líquido: flotador y cinta, flotador y eje, etc. Fuente: https://concepto.de/peso/#ixzz6oRl2OFfJ

CARACTERISTICAS DE LAS VARIABLES FÍSICAS PESO La magnitud del peso de un objeto, desde la definición operacional de peso, depende tan solo de la intensidad del campo gravitatorio local y de la masa del cuerpo, en un sentido estricto. Sin embargo, desde un punto de vista legal y práctico, se establece que el peso, cuando el sistema de referencia es la Tierra, comprende no solo la fuerza gravitatoria local, sino también la fuerza centrífuga local debido a la rotación de la Tierra; por el contrario, el empuje atmosférico no se incluye, ni ninguna otra fuerza externa. Las características y técnicas metrológicas de los instrumentos para pesar son: Error de indicación de un instrumento de medición Error Máximo Permisible Exactitud Clase de un Instrumento Sensibilidad Estabilidad NIVEL En la selección correcta de un instrumento para la medición de nivel intervienen en mayor o menor grado los siguientes factores: 1. Rango de medición.

2. Naturaleza del fluido que va a ser medido. 3. Condiciones de operación. Dentro de las características de los instrumentos para la medición de nivel, se puede evidenciar que varían en complejidad de acuerdo con la aplicación y su dificultad. Instrumentación industrial, Antonio Creus, 8v “Edición, Editorial Alfaomega, 2010. Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentación_industrial INTERVALO DE MEDIDA El rango es el intervalo de medida (limitado en ambos sentidos) en el que el transductor o sistema de medida puede utilizarse para realizar medidas. Se expresa especificando los límites inferiores y superior del intervalo en cuestión. El intervalo puede quedar limitado por el transductor o por el sistema de acondicionamiento y presentación de señal. Por ejemplo, los termómetros de resistencia de platino pueden utilizarse en el intervalo cubierto por sus funciones definidas, es decir, el rango de cualquier termómetro de resistencia de platino industrial es [-200, 650] °C. Sin embargo, es posible encontrar equipos electrónicos cuyo rango esté limitado por las prestaciones de la electrónica (usualmente por la electrónica de linealización), por lo que el sistema de medida tendrá un rango de, por ejemplo ±200 °C, indicándose de esta manera que el intervalo es [-200, 200] °C. Tomado de: Daly, J. W., Riley, W. F., and McConnell, K. G. (1984) Instrumentation for Engineering Measurements. John Wiley & Sons, Inc., New York.

Fraile, J. y García, P. (1995) Instrumentación aplicada a la ingeniería. Servicio de publicaciones de la ETS de I. de Caminos, Canales y Puertos. SISTEMAS DE UNIDADES La medición es la técnica por medio de la cual asignamos un número a una propiedad física, como resultado de una comparación de dicha propiedad con otra similar tomada como patrón, la cual se ha adoptado como unidad. El Sistema Internacional de Unidades (del francés Le Système International d’Unités), abreviado SI, es el sistema de unidades que se usa en casi todos los países para referencia de las indicaciones de los instrumentos de medición. Una de las características trascendentales, que constituye la gran ventaja del Sistema Internacional, es que sus unidades se basan en fenómenos físicos fundamentales. Excepción única es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, definida como la masa del prototipo internacional del kilogramo. El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas (fundamentales), que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan las demás (derivadas). Longitud (metro), masa (Kilogramo), tiempo(segundo), corriente eléctrica (Amperio), temperatura (Kelvin), cantidad de sustancia (Mol), intensidad luminosa (candela).

Variable Nivel

Medición por radar guiado / Time-of-Flight (ToF) Levelflex FMP55

Instrumento

Intervalo de medida Resolución Escala Sensibilidad Presición Enlace de la tienda Presición Enlace de la tienda

-40 a 60 ° C (-40 a 140 ° F) 6,1 µA; 750 Ω (aislado solo en modelos de 4 hilos) 10 900 Hz 4 a a20 mA 100 Hz: 1 Hz ± 0,25% del rango máximo (en el aire) 10 a 900 Hz https://www.es.endress.com/ 1 mV/V, 2m V/V ± (1 % del valor + 4 dígitos) https://www.pce-instruments.com/

Paso 2. CRITERIOS DE SELECCIÓN Dinamómetro PCE-BTM 2000

El dinamómetro es un instrumento de medición óptico para determinar la fuerza de tensión dotado de un sensor conectado a una sonda semi rígida, la cual permite realizar la medición de forma segura determinando así, la distancia operativa adecuada para el ejecutor. Con base a la distancia operativa realice la selección, y a las múltiples funciones, además Puede cambiar las unidades del dinamómetro entre N (Sistema Internacional de Unidades SI) y Pound-Force (sistema anglosajón de unidades). Medición por radar guiado / Time-of-Flight (ToF) Levelflex FMP55 El sensor Levelflex FMP55 es de tipo ultrasónicos, diseñado para aplicaciones que requieren medición de nivel de líquido a temperaturas altas o bajas sin entrar en contacto con el elemento. El criterio de selección esta dado por que determina la composición física del elemento a medir sin hacer contacto, empleado en el sector industrial, ideal cuando el vapor, el polvo o una superficie espumosa impiden las mediciones de ondas ultrasónicas. Los sensores utilizan una tecnología mejorada de pulsos de microondas para rastrear cualquier material objetivo desde la punta de la antena hasta el fondo del tanque. Su potencia, amplitud de pulso y sensibilidad dependen de la distancia del objetivo a la antena y de la constante dieléctrica del material reflectante.

Paso 3. VIDEO RELACIONADO CON LA VARIABLE NIVEL Enlace video https://www.youtube.com/watch?v=EO9zOT_Ulu8

Descripción: El equipo de radar guiado Levelflex FMP55 con fusión de sensor ofrece la combinación de los principios de medición de capacitancia y radar guiado en un solo dispositivo, donde garantiza la medición incluso en presencia de capas de emulsión y proporciona señales de nivel e interfase simultáneamente. Actualmente es utilizado en medición de interfases, especialmente en las industrias de aceite, gas, química y petroquímica. La funcionalidad de este sensor guiado proporciona una gran confiabilidad en las mediciones de nivel, aunque su costo es un poco elevado, los resultados obtenidos por las grandes industrias lo avalan. Paso 4. COMENTARIOS Juan Fernando Realpe (Estudiante 3) La definición de las variables físicas distancia – caudal es clara y permite conocer de forma general el contexto de la temática. En cuanto a las características descritas para cada una de las variables, se enfoca en la medición y control de procesos por medio de la instrumentación. En la elección de los instrumentos para cada variable se nota el trabajo de investigación, se evidencia los criterios que utilizo para tal elección. Los parámetros de los instrumentos están acorde a la temática, por lo que puedo reconocer características técnicas como rango, sensibilidad, linealidad, resolución y estabilidad de cada instrumento.

El video hace referencia a la implementación de la instrumentación en la industria y la aplicación de los instrumentos seleccionados es acorde.

Juan Daniel Hurtado (Estudiante 5)

La conceptualización de las variables Presión – Tiempo es acertada, la terminología es clara y permite entender la temática expuesta. La caracterización de las variables especifica las propiedades de las variables físicas., La implementación de los equipos de medición está acorde a la guía de actividades, los parámetros técnicos son claros y permiten evidenciar el conocimiento sobre el tema. El video está relacionado con el campo de acción del instrumento de medición y la importancia de este....