DEPARTAMENTO DE ENERGA Y MECNICA

INGENIERA MECATRNICA

PROYECTO FINAL: ACOPLAMIENTO DE UN DISPISITIVO PARA LEER LA

GRFICA DEL CICLO OTTO DE UN MOTOR DE DOS TIEMPOS

DOCENTE:

Ing. Meythaler Eduardo

Latacunga

JULIO /2013

MISIN Y VISIN DE LA ESPE

MISIN

Formar profesionales e investigadores de excelencia, creativos, humanistas,

con capacidad de liderazgo, pensamiento crtico y alta conciencia ciudadana;

generar, aplicar y difundir el conocimiento y proporcionar e implantar

alternativas de solucin a los problemas de la colectividad, para promover el

desarrollo integral del Ecuador.

VISIN

Lder en la gestin del conocimiento y de la tecnologa en el Sistema

Nacional de Educacin Superior, con reconocimiento en Amrica Latina y

referente de prctica de valores ticos, cvicos y de servicio a la sociedad.

MISIN Y VISIN DE LA CARRERA DE

INGENIERA MECATRNICA

MISIN

Formar profesionales e investigadores con una slida base cientfica,

tcnica y humana, con conciencia social, respetuoso del medio ambiente, y

liderazgo en los diversos contextos de actuacin profesional y personal,

siendo capaz de desarrollar de manera eficiente y con alta calidad sus

competencias profesionales, en la solucin de los problemas tcnicos

inherentes a su mbito y de esta manera contribuir al desarrollo del Pas.

VISIN.

Lder en la gestin del conocimiento relacionado con la mecatrnica en el

Sistema Nacional de Educacin Superior, acreditada a nivel nacional con la

prctica de valores ticos, cvicos y de servicio a la sociedad.

NDICE DE CONTENIDOS:

CAPITULO I: FUNDAMENTACIN TERICA .......................................................... 7

MOTOR DE DOS TIEMPOS ....................................................................................... 7

FUNCIONAMIENTO ............................................................................................... 7

Fase de admisin-compresin ................................................................................... 7

Fase de explosin-escape .......................................................................................... 8

VENTAJAS Y DESVENTAJAS .............................................................................. 9

Ventajas ..................................................................................................................... 9

Desventajas................................................................................................................ 9

CICLO DE UN MOTOR DE 2 TIEMPOS .................................................................. 9

PRIMER TIEMPO: COMBUSTION EXPANSIN ESCAPE ........................ 10

SEGUNDO TIEMPO: TRASPASO ASPIRACIN COMPRESIN ............. 11

CONSTITUCIN ....................................................................................................... 12

CAPITULO II: ACONDICIONAMIENTO DE LA PARTE MECNICA ........... 14

CAPITULO III: OBTENCIN DE LOS DATOS .................................................... 16

MICRO CONTROLADOR ........................................................................................ 16

TAMAO DE PALABRA ......................................................................................... 16

PROGRAMADORES ................................................................................................. 16

DISPLAY .................................................................................................................... 17

TERMOCUPLA ......................................................................................................... 18

FUNCIONAMIENTO DE UNA TERMOCUPLA .................................................... 18

TIPOS DE TERMOCUPLA ....................................................................................... 18

PARTES DE UNA TERMO CUPLA ........................................................................ 20

AMPLIFICADORES DE INSTRUMENTACIN .................................................... 20

SIMULACIN ............................................................................................................ 22

PROGRAMACIN DEL PIC .................................................................................... 24

NDICE DE ILUSTRACIONES:

Ilustracin 1: Fase de admisin y compresin .............................................................................. 8

Ilustracin 2: Fase de explosin y escape ..................................................................................... 9

Ilustracin 3: Primer tiempo ........................................................................................................ 11

Ilustracin 4: Segundo tiempo..................................................................................................... 11

Ilustracin 5: Display .................................................................................................................. 18

Ilustracin 6: Termocupla tipo J .................................................................................................. 19

Ilustracin 7: Secuencia de una termocupla ................................................................................ 20

Ilustracin 8: Amplificador de instrumentacin .......................................................................... 21

Ilustracin 9: Circuito Armado ................................................................................................... 22

Ilustracin 10: Circuito en funcionamiento ................................................................................. 23

Ilustracin 11: Circuito de acondicionamiento de la termocupla ................................................ 23

Ilustracin 12: Valor de temperatura ........................................................................................... 24

Ilustracin 13: Amplificador de Instrumentacin ....................................................................... 26

Ilustracin 14: Oscilador cristal de 4Mhz ................................................................................... 26

Ilustracin 15: Pic 16f877A ........................................................................................................ 26

Ilustracin 16: Circuito para el acondicionamiento de las termocuplas y visualizarlas en un

Display ........................................................................................................................................ 27

Ilustracin 17: LCD ..................................................................................................................... 28

Ilustracin 18: Visualizacin de las temperaturas en LCD ........................................................ 28

INTRODUCCIN

Todas las motocicletas y la mayor parte de coches son propulsadas por motores de

gasolina. Los que funcionan segn de dos procedimientos posibles: de motor de cuatro

tiempos o de motor de dos tiempos.

Un motor de dos tiempos es tambin denominado motor de ciclos, es un motor de

combustin interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinmico (admisin,

compresin, explosin y escape) en dos movimientos lineales del pistn (una vuelta

del cigeal).

En este motor vamos a implementar un software que nos permita establecer grficas de

balances energticos, utilizando un circuito con sensores los mismos que nos va a

permitir medir la temperatura en varios puntos del motor.

Para una breve verificacin de las grficas podemos compararlos con otros programas

ya existentes.

INFORME DE PRCTICA DE LABORATORIO DE MECNICA DE

MATERIALES

TEMA: Acoplamiento de un dispositivo para obtener la grfica del ciclo Otto de un

motor de dos tiempos.

DEFINICIN Y JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA

En la actualidad es necesario conocer el tiempo en el que se disipa la temperatura en un

motor de combustin, ya que con esto podemos detallar la eficiencia sobre el trabajo

que realiza el mismo, es por esto que con la implementacin, circuitos y con un

software especfico nos mostrara el comportamiento y las escalas de medicin para el

ciclo de Otto.

OBJETIVOS:

Conocer las instalaciones de Petroecuador, refinera en Esmeraldas.

Informarse acerca de los procesos que aplican en el diario trabajo.

Socializar, en el ambiente de trabajo que podra ser el nuestro en un futuro no

muy lejano.

CAPITULO I: FUNDAMENTACIN TERICA

MOTOR DE DOS TIEMPOS

El motor de dos tiempos, tambin denominado motor de ciclos, es un motor de

combustin interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinmico (admisin,

compresin, explosin y escape) en dos movimientos lineales del pistn (una vuelta

del cigeal).

El rendimiento de este motor es inferior respecto al motor de 4 tiempos, ya que tiene un

rendimiento volumtrico menor y el escape de gases es menos eficaz. Tambin son ms

contaminantes. Por otro lado, suelen dar ms par motor en la unidad de tiempo

(potencia) para la misma cilindrada, ya que este hace una explosin en cada revolucin,

mientras el motor de 4 tiempos hace una explosin por cada 2 revoluciones, y cuenta

con ms partes mviles. En el pasado fueron sumamente populares por sus elevadas

prestaciones en las motocicletas hasta una cierta cilindrada, ya que al aumentar sta su

consumo era excesivo.

ste tipo de motores se utilizan mayoritariamente en motores de poca cilindrada

(ciclomotores, desbrozadoras, motosierras, etc), ya que es ms barato y sencillo de

construir, y su emisin de contaminantes elevada es muy baja en valor absoluto.

FUNCIONAMIENTO

Fase de admisin-compresin

El pistn se desplaza hacia arriba (la culata) desde su punto muerto inferior, en su

recorrido deja abierta la lumbrera de admisin. Mientras la cara superior del pistn

realiza la compresin (Figura 1), en el crter la cara inferior succiona la mezcla de aire y

combustible a travs de la lumbrera. Para que esta operacin sea posible el crter tiene

que estar sellado. Es posible que el pistn se deteriore y la culata se mantenga estable en

los procesos de combustin.

Ilustracin 1: Fase de admisin y compresin

Fase de explosin-escape

Al llegar el pistn a su punto muerto superior se finaliza la compresin y se provoca

la combustin de la mezcla gracias a una chispa elctrica producida por la buja. La

expansin de los gases de combustin impulsa con fuerza el pistn que transmite su

movimiento al cigeal a travs de la biela.

En su recorrido descendente el pistn abre la lumbrera de escape para que puedan salir

los gases de combustin (Ilustracin 2) y la lumbrera de transferencia por la que la

mezcla de aire-combustible pasa del crter al cilindro. Cuando el pistn alcanza el punto

inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza

un nuevo ciclo.

Es muy importante el buen diseo del tubo de escape, ya que el mismo en la etapa de

compresin ayuda a mantener la mezcla dentro de la cmara de explosin y en la

exhaustacin ayuda a la pronta evacuacin de los gases quemados.

Para el barrido y expulsin de los gases procedentes de la combustin y la entrada de

mezcla aire/combustible para el siguiente ciclo, hay dos sistemas: el Schnuerle, y el uni-

flujo.

Ilustracin 2: Fase de explosin y escape

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas

El motor de dos tiempos no precisa de vlvulas ni de los mecanismos que las

mueven, por lo tanto es ms liviano y de construccin ms sencilla, resultando

ms econmico.

Al producirse una explosin por cada vuelta del cigeal, desarrolla ms

potencia para una misma cilindrada y su par es ms regular.

Pueden operar en cualquier orientacin ya que el crter no almacena el

lubricante.

Son motores ms ligeros y necesitan de menor mantenimiento, debido al menor

nmero de piezas que los componen.

Mayor eficiencia termodinmica, al ser menor la cantidad de calor procedente de

la combustin.

Desventajas

El motor de dos tiempos es altamente contaminante en su combustin se quema

aceite continuamente, y nunca termina de quemarse la mezcla en su totalidad.

Al ser un motor cuyo rgimen de giro es mayor, sufre un desgaste mayor que el

motor de 4 tiempos.

Son menos eficientes econmicamente que los motores de 4 tiempos debido al

consumo de aceite y al mayor consumo de combustible.

CICLO DE UN MOTOR DE 2 TIEMPOS

En los motores de 2 tiempos, el ciclo operativo se realiza en dos carreras, por lo que la

admisin del fluido activo debe efectuarse durante una fraccin de la carrera de

compresin, y el escape, durante una fraccin de la carrera de trabajo.

Para ello se verifique, es necesario que el fluido activo sea previamente comprimido

para poder entrar en el cilindro y que el escape de los gases de combustin se realice por

su propia presin. En el ejemplo de la figura la compresin previa del fluido se efecta

en la cmara de manovelismo o crter por accin del pistn, que funciona como bomba

por su parte inferior. La figura muestra cmo la distribucin del fluido activo puede

realizarse sin necesidad de vlvulas, por medio del mismo pistn que abre y cierra,

durante su carrera, los conductos de aspiracin y de escape.

El ciclo de 2 tiempos fue concebido para simplificar el sistema de distribucin,

eliminando y reduciendo el nmero de vlvulas, y para obtener una mayor potencia a

igualdad de dimensiones del motor.

Con el motor de 2 tiempos se tiene una carrera til por cada giro del eje cigeal. De

este modo la frecuencia de la carrera til y, por consiguiente, la potencia obtenida,

resulta tericamente el doble de la que se obtiene de un motor de 4 tiempos de igual

cilindrada.

Sin embargo, el aumento de la frecuencia de la carrera til tiende a producir un

calentamiento excesivo, y por ello, a producir una rotura de la pelcula de aceite

lubricante con peligro de averas en el pistn y en el cilindro. Por este motivo la

velocidad del motor de 2 tiempos debe, ser en general un poco inferior a la necesaria

para realizar el doble de la potencia.

PRIMER TIEMPO: COMBUSTION EXPANSIN ESCAPE

Corresponde a la carrera de trabajo, que se inicia con el encendido y la combustin, y

prosigue con la expansin hasta que el pistn abre las lumbreras de escape (Ilustracin

3).

Ilustracin 3: Primer tiempo

Los gases de la combustin comienzan en este punto a salir por A a causa de su todava

elevada presin, creando en la masa fluida una corriente directa hacia la salida:

inmediatamente despus se abren las lumbreras de admisin C, y el fluido activo,

empujado por la presin alcanzada en el crter y arrastrado, adems por la corriente de

los gases de combustin que salen por A, entra en el cilindro. Se inicia as la fase de

barrido y admisin, que comprende el resto de la carrera.

SEGUNDO TIEMPO: TRASPASO ASPIRACIN COMPRESIN

Corresponde a la carrera de retorno del pistn al punto mximo superior. La primera

parte est todava dedicada a la fase de barrido y admisin, pero la segunda, a la fase de

compresin. Antes de que la carrera est terminada, el borde inferior del pistn deja

libre la lumbrera B de entrada del fluido en el crter; ste penetra por efecto de la

depresin creada a causa del movimiento del pistn y es luego comprimido durante la

carrera siguiente (Ilustracin 4).

Ilustracin 4: Segundo tiempo

CONSTITUCIN

El motor de 2 tiempos est constituido por:

Pistn

Biela

Cigeal

La Culata, es muy sencilla ya que no dispone de vlvulas y conductos nicamente se

monta la buja en el centro de la cmara de combustin.

El Cilindro.- En su parte baja se disponen de tres ventanas (lumbreras) a travs de las

cuales se realiza el intercambio de gases en el cilindro. Las lumbreras de escape y

transferencia se posicionan sobre el cilindro de manera que al descender descubre

primero la lumbrera de escape y posteriormente la de admisin, esto sucede

exactamente al contrario cuando el pistn asciende por lo que la compresin no empieza

hasta que la lumbrera de escape est cerrada

El Crter, en esta clase de motores es completamente hermtico y no contiene aceite, en

l se bombean los gases de admisin para ser introducidos al cilindro

El Pistn, cumple tres funciones fundamentales:

Controla la apertura y cierre de las lumbreras durante su desplazamiento

Realiza la compresin de los gases en la cmara de combustin

Lleva a cabo la precomprensin de los gases de escape en el crter por su parte inferior

Generalmente son motores con cilindradas pequeas (No superiores a 350cm3), se

emplean en ciclomotores motocicletas y pequeos motores de lanchas, tambin son

utilizados para pequeas mquinas (como motosierras, cortacsped y pequeos

generadores elctricos).

Este tipo de motores puede funcionar refrigerado por agua o por aire, no tienen sistema

de engrase ya que este se realiza mezclando el aceite con la gasolina que posteriormente

entrara al crter lubricando todos los elementos, a su vez tampoco disponen de

distribucin, realizando el intercambio de gases a travs de lumbreras. El barrido se

lleva a cabo gracias a la presin a la que los gases frescos se ven sometidos en el crter.

Utilizan un sistema de encendido elctrico.

CAPITULO II: ACONDICIONAMIENTO DE LA PARTE

MECNICA

1. Revisin del motor. Se procedi a trasladar el motor, a un taller mecnico, en

donde se efectu la revisin del mismo, para posteriormente lograr el encendido.

2. Traslado del motor. En bsqueda de tener una mejor movilidad del motor, se

procedi a realizar una base mvil, la cual estar acoplada y fija al motor antes

mencionado.

3. Colocacin de las termocuplas. Para el control de temperatura se necesita ubicar

en los sectores de mayor inters unas termocuplas, que son sensores de medicin

de temperatura; los sectores inters asumidos son los siguientes:

Temperatura ambiental.

En el escape

Se inspeccion, el mejor lugar para la colocacin de la termocupla, encargada de la

temperatura del escape, se procedi a elaborar un acople para la misma, la misma que se

introdujo en un agujero del tubo de escape.

En la chispa de combustin.

Para la colocacin de esta termocupla, se utiliz un agujero adicional, existente a un

lado de la buja principal de explosin, en la parte superior del motor (cmara de

combustin). La termocupla fue roscada mediante el uso de un acople, previamente

elaborado.

En la entrada de aire.

El modelo de esta termocupla, facilit la colocacin en la entrada de aire. El modelo

consiste, en un aparente alambre que termina en una punta (encargada de la medicin),

y ella fue roscada en un agujero existente.

4. Adecuaciones generales. En la parte mecnica, se buscaron hacer mejoras y

arreglos que resulten convenientes para nuestra medicin, entre ellas se

encuentran las siguientes:

Se necesit alejar a una de las termocuplas (la colocada en la chispa de

combustin) del respectivo tanque reservorio de gasolina.

Una de las principales razones es la que la termocupla va a estar sometida a altas

temperaturas y ello resulta peligroso tener y mantener cerca del rea inflamable

como lo es la del tanque de gasolina. Para ello se coloc una varilla doblada

convenientemente y ella ser la encargada de alzar el tanque de gasolina.

Mejoramiento del panel de recepcin de datos

Se procedi al pintado de una parte del panel, y tambin a la realizacin de un agujero

para introducir el display de salida de datos.

CAPITULO III: OBTENCIN DE LOS DATOS

MICRO CONTROLADOR

Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip

Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la divisin

de microelectrnica de General Instrument. El nombre actual no es un acrnimo. En

realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza

como PeripheralInterface Controller (controlador de interfaz perifrico). El PIC original

se dise para ser usado con la nueva CPU de 16 bits CP16000. Siendo en general una

buena CPU, sta tena malas prestaciones de entrada y salida, y el PIC de 8 bits se

desarroll en 1975 para mejorar el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la

CPU. El PIC utilizaba microcdigo simple almacenado en ROM para realizar estas

tareas; y aunque el trmino no se usaba por aquel entonces, se trata de un

diseo RISC que ejecuta una instruccin cada 4 ciclos de oscilador.

TAMAO DE PALABRA

El tamao de palabra de los microcontroladores PIC es fuente de muchas confusiones.

Todos los PICs (excepto los dsPIC) manejan datos en trozos de 8 bits, con lo que se

deberan llamar microcontroladores de 8 bits. Pero a diferencia de la mayora de

las CPU, el PIC usa arquitectura Harvard, por lo que el tamao de las instrucciones

puede ser distinto del de la palabra de datos. De hecho, las diferentes familias de PICs

usan tamaos de instruccin distintos, lo que hace difcil comparar el tamao del cdigo

del PIC con el de otros microcontroladores. Por ejemplo, un microcontrolador tiene

6144 bytes de memoria de programa: para un PIC de 12 bits esto significa 4096

palabras y para uno de 16 bits, 3072 palabras.

PROGRAMADORES

PICStart Plus (puerto serie y USB)

Promate II (puerto serie)

MPLAB PM3 (puerto serie y USB)

ICD2 (puerto serie y USB)

ICD3 (USB)

PICKit 1 (USB)

IC-Prog 1.06B

PICAT 1.25 (puerto USB2.0 para PICs y Atmel)

WinPic 800 (puerto paralelo, serie y USB)

PICKit 2 (USB)

PICKit 3 (USB)Terusb1.0

Eclipse (PICs y AVRs. USB.)

MasterProg (USB)

DISPLAY

Se llama visualizador, display en ingls, a un dispositivo de ciertos aparatos electrnicos

que permite mostrar informacin al usuario de manera visual. Un visualizador de una

seal de video se lo llama ms comnmente pantalla; los dos ejemplos ms comunes

son el televisor y el Monitor de computadora. Un visualizador es un tipo de dispositivo

de salida.

Los primeros visualizadores, similares a los de los ascensores, se construan con

lmparas que iluminaban las leyendas. Un ejemplo son los ascensores, que para cada

piso exista una luz detrs de una sileta con forma de nmero.

Un display publicitario es una elemento publicitario de relativamente pequeo tamao

que se coloca sobre el mostrador, en el escaparate o sobre anaqueles en el punto de

venta. El display encuentra, pues, su espacio natural en el

comercio minorista: farmacias, relojeras, tiendas de confeccin, obtener un incremento

en las ventas y posicionar en el mercado algn producto al mejorar su impacto visual.

Por dar alguna referencia, en Edo Digital desarrollan un trabajo rpido y de calidad..

Generalmente, est fabricado en cartn ondulado e impreso en offset con acabados de

alta calidad (barniz ultravioleta, stampings, relieves, etc.) En la parte posterior, lleva un

pie o unas alas desplegables sobre las que se apoya.

Este tipo de display es una forma de Publicidad en el punto de venta o PLV que acta

como un 'vendedor silencioso'. En muchas ocasiones, sirve de soporte a campaas

publicitarias lanzadas en otros medios y, en todo caso, apoya la venta del producto.

La tienda es donde se deciden la mayor parte de las compras y la misin del display es

maximizarlas.

Su localizacin y dimensiones no dan pie a presentar grandes argumentaciones, por lo

que se limita a incorporar una imagen clara y sugerente acompaada de un eslogan o la

marca del producto.

Ilustracin 5: Display

TERMOCUPLA

Es un reductor de temperatura compuesto por 2 metales distintos que se encuentran a

distintas temperaturas, una de referencia y la otra desconocida.

FUNCIONAMIENTO DE UNA TERMOCUPLA

El funcionamiento de una termocupla se basa en que un termoelemento (termopar)

genera una tensin elctrica proporcional a la temperatura a la cual es expuesta la punta

(unin) del termopar.

La tensin elctrica depende adems de la temperatura tambin del tipo de termocupla y

es de aprox. 0 a 55 mV. Esta seal se trasmite mediante un cable compensador a un

equipo indicador y/o procesador. El rango de temperatura es de -100c hasta +1,700C

El circuito termopar est basado en el efecto Seebeck. Dos conductores diferentes estn

unidos en el punto en donde se quiere medir la temperatura (unin sensora) y termina en

un punto en donde ambos terminales estn a la misma temperatura, que debe ser

conocida (unin de referencia) . La temperatura de la unin de referencia tref puede ser

cualquier temperatura; sin embargo, dado que la mayora de las tablas estn hechas

tomando la temperatura de la juntura fra como 0 C, si la temperatura de referencia

difiere de este valor es necesario realizar una correccin en la medida.

TIPOS DE TERMOCUPLA

Tipo B ( PtRh 30% - PtRh 6%)

Las ventajas de la termocupla Tipo B sobre la Tipo R o Tipo S son su capacidad para

medir temperaturas levemente ms altas, su mayor estabilidad y resistencia mecnica, y

su aptitud de ser utilizada sin compensacin de junta de referencia para fluctuaciones

normales de la temperatura ambiente. Las termocuplas Tipo B resultan satisfactorias

para uso continuo en atmsferas oxidantes o inertes a temperaturas hasta 1.700 C.

Tambin resultan satisfactorias durante cortos perodos de tiempo en vaco.

Tipo R (PtRh 13% - Pt )

Las termocuplas Tipo R pueden ser utilizadas en forma continua en atmsferas

oxidantes o inertes hasta 1.400 C. No son tan estables como las Tipo B en vaco. La

ventaja de la termocupla Tipo R sobre la Tipo B es su mayor fem de salida.

Tipo S (PtRh 10 % - Pt )

La termocupla Tipo S es la termocupla original platino-rodio. Es el estndar

internacional (Escala Prctica Internacional de Temperaturas de 1968, IPTS-68) para la

determinacin de temperaturas entre el punto de solidificacin del antimonio 630,74 C

(1.167,33 F ) y el punto de solidificacin del oro 1.064,43 C (1.917 F).

Tipo J (Fe - CuNi )

La termocupla Tipo J, conocida como la termocupla hierro - constantn, Las

termocuplas Tipo J resultan satisfactorias para uso continuo en atmsferas oxidantes,

reductoras e inertes y en vaco hasta 760 C. Por encima de 540 C, el alambre de hierro

se oxida rpidamente, requirindose entonces alambre de mayor dimetro para extender

su vida en servicio. La ventaja fundamental de la termocupla Tipo J es su bajo costo.

Ilustracin 6: Termocupla tipo J

Tipo K (NiCr Ni)

La termocupla Tipo K se la conoce tambin como la termocupla Chromel-Alumel. El

Chromel es una aleacin de aproximadamente 90% de nquel y 10% de cromo, el

Alumel es una aleacin de 95% de nquel, ms aluminio, silicio y manganeso , razn

por la que la norma IEC la especifica NiCr - Ni. La Tipo K es la termocupla que ms se

utiliza en la industria, debido a su capacidad de resistir mayores temperaturas que la

termocupla Tipo J.

Tipo T (Cu - CuNi )

La termocupla Tipo T se conoce como la termocupla de cobre constantn. Resulta

satisfactoria para uso continuo en vaco y en atmsferas oxidantes, reductoras e inertes.

Su desventaja reside en l hecho de que su lmite mximo de temperatura es de tan slo

370 C para un dimetro de 3,25 mm.

PARTES DE UNA TERMO CUPLA

Una termocupla consiste de un par de conductores de diferentes metales o aleaciones.

Uno de los extremos, la junta de medicin, est colocado en el lugar donde se ha de

medir la temperatura. Los dos conductores salen del rea de medicin y terminan en el

otro extremo, la junta de referencia que se mantiene a temperatura constante . Se

produce entonces una fuerza electromotriz (fem) que es funcin de la diferencia de

temperatura entre las dos juntas.

Ilustracin 7: Secuencia de una termocupla

AMPLIFICADORES DE INSTRUMENTACIN

El amplificador de instrumentacin es un amplificador diferencial tensin-tensin cuya

ganancia puede establecerse de forma muy precisa y que ha sido optimizado para que

opere de acuerdo a su propia especificacin an en un entorno hostil. Es un elemento

esencial de los sistemas de medida, en los que se ensambla como un bloque funcional

que ofrece caractersticas funcionales propias e independientes de los restantes

elementos con los que interacciona. Para ello, se le requiere:

a) Tengan unas caractersticas funcionales que sean precisas y estables.

b) Sus caractersticas no se modifiquen cuando se ensambla con otros elementos.

Ilustracin 8: Amplificador de instrumentacin

A los amplificadores de instrumentacin se les requieren las siguientes caractersticas:

El amplificador de instrumentacin es uno de los circuitos ms tiles, precisos y

verstiles disponibles en la actualidad. En cada unidad de adquisicin de datos se

encuentra al menos uno de ellos. Esta hecho de 3 amplificadores operacionales y 7

resistencias como se observa en la Figura 3. 1, si se observa a detalle, se puede ver que

este amplificador esta basado en un amplificador aislador y un amplificador diferencial

bsico.

El amplificador diferencial y sus 4 resistencias iguales, forman un amplificador

diferencial con ganancia unitaria.

En un amplificador de instrumentacin una sola resistencia define la ganancia del

amplificador de acuerdo a la ecuacin:

Donde

a = R7 / R

R = R5 = R6

De aqu se observa que para cambiar la ganancia del amplificador, solo tiene que

ajustarse la resistencia R y el voltaje de salida del circuito es proporcional a la diferencia

entre los voltajes de entrada.

SIMULACIN

Ilustracin 9: Circuito Armado

Ilustracin 10: Circuito en funcionamiento

Ilustracin 11: Circuito de acondicionamiento de la termocupla

Ilustracin 12: Valor de temperatura

PROGRAMACIN DEL PIC

CONCLUCIONES:

No fue posible la obtencin de la grfica a razn del costo excesivo de una de las

termocuplas, los datos y la grfica obtenida corresponden a los datos de la entrada y

salida del motor.

RECOMENDACIONES:

Para poder realizar este proyecto, previamente se necesita tener un presupuesto tentativo

para evitar sobresaltos durante su ejecucin.

BIBLIOGRAFA:

1. Ctr.unican. (2013). Instrumentacin. Recuperado de http://www.ctr.u

nican.es/asignaturas/instrumentacion_5_IT/IEC_3.pdf

2. Aviacionulm. (2013). Termocuplas k. Recuperado de

http://www.aviacionulm.com/definicionytipos.html

3. Fie. Umich. (2013). Instrumentacin display. Recuperado de

mhttp://lc.fie.umich.mx/~jfelix/Instr_sep05-feb06/AIB/Instru4.htm

4. Gerald. (2013). Motor de dos tiempos. Recuperado de http://gerald-

ees.blogspot.com/

5. Aviacionulm. (2013). Tipos de termocuplas. Recuperado de

http://www.aviacionulm.com/definicionytipos.html

ANEXOS:

Ilustracin 13: Amplificador de Instrumentacin

Ilustracin 14: Oscilador cristal de 4Mhz

Ilustracin 15: Pic 16f877A

Ilustracin 16: Circuito para el acondicionamiento de las termocuplas y visualizarlas

en un Display

Ilustracin 17: LCD

Ilustracin 18: Visualizacin de las temperaturas en LCD