Unidad 1 - Tarea 1 - Caracterizar sensores y equipos de medición PDF

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INSTRUMENTACIÓNUnidad 1 - Tarea 1 - Caracterizar sensores y equipos de mediciónPresentado por: Omar Monroy BarreroCódigo: 79832533Grupo: (203038A_955)TUTOR ARMANDO LUIS CORREAUNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD2021 16 – 05ContenidoIntroducción..............................................

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1 INSTRUMENTACIÓN Unidad 1 - Tarea 1 - Caracterizar sensores y equipos de medición Presentado por: Omar Monroy Barrero Código: 79832533

Grupo: (203038A_955) TUTOR ARMANDO LUIS CORREA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD 2021 16 – 05

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Contenido Introducción............................................................................................................................3 Actividad Para Desarrollar – Individual.................................................................................4 PASO 1................................................................................................................................4 1.Sistemas de Unidades:.....................................................................................................4  Sistema Internacional de Unidades (SI):......................................................................4  Sistema Métrico Decimal.............................................................................................4  Sistema Cegesimal de Unidades (CGS):......................................................................4  Sistema Natural:...........................................................................................................4  Sistema Técnico de Unidades......................................................................................5  Sistema Anglosajón de Unidades.................................................................................5 2.Métodos conversión de unidades:....................................................................................5 3. Tipos de error en instrumentación...................................................................................5 MEDIDA DEL ERROR......................................................................................................5  Error absoluto...............................................................................................................6  Error absoluto...............................................................................................................6  Error relativo................................................................................................................6 4.Cálculos calcular el porcentaje de error ejemplos:..........................................................6 5. Que es escalizacion y métodos de escalización..............................................................7 6. TABLA 1.........................................................................................................................7 NIVEL:....................................................................................................................................8 PESO.......................................................................................................................................9 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS..............................................................................13

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Introducción En esta actividad la realizamos con la intensión de conocer y familiarizarnos con los equipos de medición que son utilizados en la industria de igual manera entender el funcionamiento mecánico y matemático de cada uno de los instrumentos a estudiar.

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Actividad Para Desarrollar – Individual Esta actividad consiste en seleccionar una variable física, buscar un equipo de medición y caracterizarlo. Adicionalmente realizará una página Web o Blog donde plasmará lo consultado y explicarán mediante un video las variables seleccionadas, el instrumento y criterios de selección.

PASO 1 Cada estudiante debe seleccionar un rol a desarrollar dentro del trabajo colaborativo e identificar las temáticas a consultar según el estudiante seleccionado, por ejemplo, Si es el Estudiante 1 realizara la consulta y el resumen de los temas para estudiante 1 que están en la tabla 1, anuncia en el foro cual estudiante es y el rol a asumir, los temas que debe consultar se distribuyen de la siguiente manera. TEMA

Estudiante 1

Variables Físicas

Peso Nivel

Estudiante 2 Velocidad Flujo

Estudiante 3 Distancia Caudal

Estudiante 5 Humedad Presión Temperatura Tiempo Estudiante 4

1.Sistemas de Unidades: Un sistema de unidades es un conjunto de unidades de medida consistente, estándar y uniforme. En general definen unas pocas unidades de medida a partir de las cuales se deriva el resto. Existen varios sistemas de unidades:  Sistema Internacional de Unidades (SI): es el sistema más usado. Sus unidades básicas son: el metro, el kilogramo, el segundo, el amperio, el kelvin, la candela y el mol. Las demás unidades son derivadas del Sistema Internacional.  Sistema Métrico Decimal: primer sistema unificado de medidas.  Sistema Cegesimal de Unidades (CGS): denominado así porque sus unidades básicas son el centímetro, el gramo y el segundo. Fue creado como ampliación del sistema métrico para usos científicos.

5  Sistema Natural: en el cual las unidades se escogen de forma que ciertas constantes físicas valgan exactamente la unidad.  Sistema Técnico de Unidades: derivado del sistema métrico con unidades del anterior. Este sistema está en desuso.  Sistema Anglosajón de Unidades: es el conjunto de las unidades no métricas que se utilizan actualmente como medida principal en Estados Unidos. Existen ciertas discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos y del Reino Unido (donde se llama el sistema imperial), e incluso sobre la diferencia de valores entre otros tiempos y ahora.

2.Métodos conversión de unidades: La conversión de unidades es la transformación de una cantidad, expresada en una cierta unidad de medida, en otra equivalente, que puede ser del mismo sistema de unidades o no. Este proceso suele realizarse con el uso de los factores de conversión y las tablas de conversión. Frecuentemente basta multiplicar por una fracción (factor de conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han cambiado las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la transformación de varias unidades se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en las unidades que buscamos.

3. Tipos de error en instrumentación Definición, Impacto en la medición, clasificación, causas de los errores, consecuencias en la medición, estudios de Repetibilidad. Al hacer mediciones, las medidas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando se efectué por la misma persona, sobre misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y el mismo ambiente, en sentido estricto, es imposible hacer una medición totalmente exacta por lo tanto siempre se presentan errores al hacer las mediciones.

MEDIDA DEL ERROR Cualquier medición de una magnitud difiere respecto al valor real, produciéndose una serie de errores que se pueden clasificar en función de las distintas fuentes donde se producen. El error experimental siempre va a existir y depende básicamente del procedimiento elegido y la tecnología disponible para realizar la medición.

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La precisión y la exactitud no son términos intercambiables entre sí y los métodos estadísticos dan específicamente una medida de la precisión y no de la exactitud.  Error absoluto = valor leído – valor convencionalmente verdadero correspondiente.  Error absoluto. Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida.  Error relativo: Es el cociente (la división) entre el error absoluto y el valor exacto. Si se multiplica por 100 se obtiene el tanto por ciento (%) de error. Al igual que el error absoluto puede ser positivo o negativo (según lo sea el error absoluto) porque puede ser por exceso o por defecto. no tiene unidades.

4.Cálculos calcular el porcentaje de error ejemplos: En ciencias e ingeniería, el porcentaje de error, error porcentual o error relativo porcentual, expresa la diferencia entre un valor estimado o determinado experimentalmente y un valor conocido, teórico o aceptado como verdadero, en forma de un porcentaje de este último. En este sentido, el porcentaje de error es una medida relativa de la exactitud de la estimación o determinación experimental en cuestión, expresado en forma de un porcentaje. Al ser un error relativo expresado en forma porcentual, el porcentaje de error nos permite tener una idea más clara acerca de qué tan grande o pequeño es el error cometido durante una estimación o durante una determinación experimental de alguna magnitud de interés.  Dependiendo de los datos que se tengan, el error porcentual se puede calcular de tres maneras diferentes  La primera a partir del valor estimado y del valor aceptado como real.  La segunda, a partir del error absoluto y del valor aceptado como real.  La tercera, a partir del error relativo. Fórmulas del porcentaje de error: A partir del valor estimado y del valor aceptado como real En caso de que se conozca el valor real de la magnitud que se está midiendo o estimando, la fórmula para el hallar el porcentaje de error es:

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 Si el error que se está calculando se refiere a la determinación de la densidad de una muestra de una sustancia conocida como el hierro, por ejemplo, entonces la fórmula para hallar el porcentaje de error sería:

 A partir del error absoluto y del valor aceptado como real En la fórmula del porcentaje de error, la diferencia entre el valor estimado o experimental y el valor real que aparece en el numerador representa el error absoluto (E). Así que, dicha fórmula se puede escribir también como:

5. Que es escalizacion y métodos de escalización Tomar un número y convertirlo a otro equivalente, pero en una escala diferente, Un ejemplo de escalizar podría ser pasar un valor de temperatura de la escala grados centígrados a la escala de grados Fahrenheit.

6. TABLA 1  Según las variables que haya seleccionado busque un instrumento comercial para la medición de dicha variable y diligencie la siguiente tabla 2 (debe tener en cuenta agregar link donde puede comprar instrumento seleccionado)

Las variables que elegí son: Peso y Nivel El Peso: Como tal, designa la medida resultante de la acción que ejerce la gravedad terrestre sobre un cuerpo. Como peso también puede entenderse una magnitud

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de dicha fuerza. Asimismo, por extensión, se refiere a toda fuerza gravitacional que, en el Universo, ejerce un cuerpo celeste sobre una masa. Como peso también suele denominarse a la balanza o aparato utilizado para pesar. Del mismo modo, se les puede designar como peso a los objetos utilizados para equilibrar la medición o para ejercer presión sobre otro objeto que se quiera equilibrar.

Tambien lo podemos decir que es 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. Por otro lado, según la Física, como peso específico se entiende el peso de un cuerpo o sustancia en relación con su volumen o, dicho de otro modo, su peso por unidad de volumen. Su unidad de medida es el Newton sobre metro cúbico (m3).

Donde decimos que: P= peso de un cuerpo m= masa de un cuerpo g = a la gravedad o aceleración o que caen los cuerpos su valor es aproximadamente 9.8m/s

NIVEL: Es especialmente necesario en los procesos productivos lineales y continuos. Su aplicación más frecuente es el volumen de líquidos, aunque también se emplea en almacenamiento de materiales sólidos. Algunos ejemplos de su utilidad son el control y la medición para evitar que un líquido se derrame, la medición de nivel de un depósito, el control de contenido corrosivo, abrasivo, en altas presiones, radiactivo. Puede usarse en tanques abiertos y cerrados. La operación de este dispositivo se basa en el principio de Arquímedes. Este es un

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principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza ascendente igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho objeto. La medición de nivel partiendo de la presión hidrostática es la solución más común en la práctica con la mejor facilidad de uso. Para obtener la medición precisa se aplica una sonda de pozo que es transmisor de presión especial con cable y con una clase de protección elevada. INTERVAL O DE MEDIDA Medición por radar Límite superior e Time-of-Fligt inferior del rango del Micropilot instrumento. FMR20 Líquidos 20 m (66 pies), sólidos 10 m (33 pies) IMAGEN DE INSTRUMENTO

RESOLUCIO N Menor diferencia que el instrumento detecta.

+/- 5 mm

ESCALA

SENSIBILIDA PRECISIO LINK DE LA TIENDA N D

líquidos ± 2 La escala mm (0,08 "), es una graduación sólidos ± 5 mm utilizada en (0,2") diversos instrumento s para posibilitar la medición de una magnitud -1…3 bar

Precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud.

https://www.co.endress.com/es/instrumentac ion-campo/medicion-nivel/medicion-nivelradar-aguas?g.filters=%5B%22endress %3Abusiness-area %22%5D&t.tabId=product-specification

+/- 5 mm (0.2")

PESO Para el peso encontramos por mencionar algunos instrumentos que nos ayudan a medir peso

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Dinamómetro Báscula  Barómetro  Pluviómetro  Catarómetro En este caso me inclino por el Dinamómetro:  

El dinamómetro es un instrumento para medir fuerzas. Los orígenes del dinamómetro se remontan a finales del siglo XVII cuando su inventor, el físico Isaac Newton, idease una herramienta capaz de medir la fuerza y el peso de los objetos a partir de la Ley de Elasticidad de Hooke. El dinamómetro funciona gracias un cilindro contenido en el interior de un cilindro mayor, que alberga un muelle. Además, cuenta con un par de ganchos, uno en cada extremo. El cilindro hueco exterior que rodea al muelle lleva marcada una escala, de tal modo que, al ejercer una fuerza sobre el gancho, el cursor se irá moviendo indicando el valor de la fuerza. Junto a la aguja indicadora de la fuerza, el dinamómetro posee un resorte en su interior que se alargará al aplicarse una fuerza sobre él.

Las aplicaciones del dinamómetro son:

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 Medir el peso: Cada vez que se emplease o fuese cambiado de lugar deberá calibrarse, ya que las relaciones entre la masa y el peso de los objetos variarán constantemente.  Calcular la fuerza: Para saber cuánto se deforman los materiales que han sido sometidos a grandes esfuerzos o para conocer las fuerzas aplicables en cada tratamiento odontológico, emplearemos un dinamómetro. Con este práctico instrumento lograremos conocer la elasticidad de los materiales.  Aplicar en las máquinas de ensayo: Estas herramientas están muy presentes en los laboratorios, pues se encargan de medir las probetas.

IMAGEN DE INSTRUMENTO

INTERVALO DE MEDIDA

Dinamómetro

Entre 5 y 1000 g y contamos con modelos que alcanzan los 100 jg

Paso 2:

RESOLUCION La resolución mínima está dada en Gramos (g)

ESCALA

SENSIBILIDAD

PRECISION

5gr./0,05N. ... Está Escala en gramos disponible para medir y newtons en las unidades "gramos" (g) y "Newton" (N)

El dinamómetro, con una precisión de ±0,3 % de la carga,

LINK DE LA TIENDA http://ww w.bascula smoresco. com/dina mometros. html

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Cada estudiante debe describir de forma detallada cuales son los criterios de selección del instrumento según las dos variables que haya seleccionado. Para la variable de Nivel: Elegí este tipo de sensor por la precisión que maneja y sus aplicaciones en l industria van tanto en lo sólido, como en la parte de líquidos, realizando tareas complejas con relación a las mediciones y de una manera muy precisa Su resistencia ante situaciones y escalas de medida que son bastante precisas nos permiten tener un componente bastante fiable.

Para la variable de Peso:

Escogí el dinamómetro, basándome en su principio de

funcionamiento el cual nos permite realizar una medición sencilla y fácil gracias a su tamaño, sus rangos de precisión se manejen en escalas de gramos (g) y Kilogramos (Kg),

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS https://www.elconfidencial.com/decompras/2020-08-25/mejores-dinamometros-digitalesmano-fuerza_2245443/#:~:text=Un%20dinam%C3%B3metro%20es%20un %20instrumento,grado%20de%20precisi%C3%B3n%20muy%20elevado. https://sites.google.com/site/instindunexpo2009i/primera-asignacion/salazar-azocargranado-linares/nivel https://www.bloginstrumentacion.com/instrumentacion/la-medicin-de-nivel-hidrostaticoen-depsitos-abiertos/ https://www.co.endress.com/es/instrumentacion-campo/medicion-presion/medicion-nivelpor-columna-hidrostatica...