SENSORES Y MEDIDORES INDUSTRIALES

LABORATORIO N 1

TRANSDUCTORES DE PRESINPROFESOR:

ING. ERNESTO GODINEZ De La CruzALUMNOS:

ACCOSTUPA TOVAR, OBED JAVIER

AMAO GONZALES, EDWIN

CARDENAS VALDIVIA, OMAR

GOMEZ GONZALES, MARCELINO

16 de Noviembre de 2008PRESENTACION

La medicin y control de la presin en la industria moderna tiene gran importancia por el grado de seguridad y eficiencia en los procesos industriales, es por tal motivo que se realiza esta experiencia de laboratorio con objetivos claros de:1. Medir la presin utilizando diferentes unidades: Bar, psi, Hg, kPa y H2O

2. Comparar y convertir unidades de presin.

3. Graficar valor de instrumento bajo prueba vs. Patrn.

4. Determinar una relacin lineal entre el valor del instrumento bajo prueba y el patrn.

El manmetro es el instrumento til para medir la presin, estos instrumentos cuentan con una gama de unidades, calidad, precisin, exactitud que determinan su costo en el mercado. El manmetro ser nuestro instrumento de medicin para esta ocasin, haremos prueba bajo un banco de prueba patrn o estndar y asi comparar la si nuestro manmetro esta calibrado o no. Para tal caso debemos manejar unidades de presin, convertir a un estndar y luego comparar nuestros resultados.

En la otra parte de la experiencia, abordaremos los distintos transductores de presin, sus utilidad y a la unidad elctrica que corresponde o transforma dicho transductor. En este caso, dicho transductor transformara la unidad de recibe (presin) a una unidad elctrica (Amperaje, voltaje) o una frecuencia para luego ser recibida por el controlador.1. Medir la salida de distintos transductores: I, mV y f.

2. Dibujar la funcin de transferencia de los transductores utilizados.

3. Determinar una relacin entre salida y la entrada de P.

Es importante conocer las unidades de presin, sus valores y equivalencias con otras unidades de presin, para evitar errores de clculo, diseo u operacin de trabajo, conocer los rangos para poder seleccionar un manmetro adecuado.

Unidadpsikg/cmbarkPa"H2Oatm

psi10.070310.068946.8947527.680.06805

kg/cm14.223310.9806798.0665393.7020.96785

bar14.50381.019711100401.4650.98692

kPa0.145040.010190.0114.014650.00987

"H2O0.036130.002520.0022490.2490910.00246

atm14.6961.033221.01325101.784406.7841

"Hg3.38638

Tabla 1

En esta tabla de comparacin de unidades nos permitir convertir a diferentes unidades la presin obtenida, es importante destacar, que lo importante es conocer las distintas unidades, seleccionar el manmetro adecuado, el transductor adecuado segn requiera nuestro trabajo.

Experiencia A:

Datos obtenidos en experiencia:

PennwaltTIFPennwaltTIF

(psi)(Bar)(psi)(Bar)

2.50.2520.981.6

40.426.92

80.729.52.18

11.50.9232.682.4

12.5137.332.8

151.1741.273

181.3944.033.2

18.51.445.693.3

Grafico 1Calculo de la pendiente de la recta =0.0703Bar

psi

Valor real =14.2216psi

Bar

Sab: 1Bar/1psi =14.5038 V.Teor

Calculamos el Error:

Experiencia B:Pennwalt 65 - 120"HgPennwalt 65 - 120"Hg

"H2O"H2O

201.722020.8

403.324022.1

605.226024.1

8010.528025.5

10011.930027

12013.132028.5

14014.734030.2

16016.136031.5

18018.138033

20019.440034.9

Grfico 2

Calculo de la pendiente de la recta:0.0836"Hg

"H2O

Vreal11.8201"H2O

"Hg

Vteorico =13.5951 "Hg/"H2O

% Error =13.1%

Experiencia CDatos obtenidos en laboratorio:

"H2OLab - Volt AA1

(kPa)

00

4010

8020

12030

16040

20050

24060

28070

32080

36090

400100

Calculo de Pendiente de la Recta:0.25kPa

"H2O

V.real =4"H2O

kPa

V.teorico =4.01465kPa/"H2O

% Error =0.36%

TRANSDUCTOR PX 605

Esquema de experiencia

Datos Obtenidos:

P1 (psi)036912151821242730

I0 (mA)45.567.148.6610.2211.8213.3814.9616.5418.1119.7

X*Y016.6842.8477.94122.64177.3240.84314.16396.96488.975912469

X20936811442253244415767299003465

Realizando el ajuste de la curva a una Recta (Mtodo de mnimos Cuadrados)

Ecuacin de la Recta: donde:

( I )

.( II )

Para la Termocupla J:

Reemplazando en ( I ) y ( II ):

Ecuacin de recurrencia:

TRANSDUCTOR PX 242

Datos obtenidos en experiencia:

P1 (psi)01.534.567.5910.51213.515

V0 (V)0.891.3341.7952.2472.7173.1693.6134.0874.5424.9946.132

Grafico de tendencia:

Siguiendo la formula ecuacin (I) y (II):

Hallamos la ecuacin de recurrencia:

TRANSDUCTOR PX 236

Esquema de experiencia:

Datos obtenidos en experiencia:

P1 (psi)036912151821242730

V0 (mV)0815.623.330.838.446.353.861.769.477

Grafico de experiencia:

Ecuacion de recurrencia: V(mv) = 2.516P(psi) + 0.145

CONCLUSIONES Los transductores analizados tienen una respuesta lineal entre la presin y la magnitud elctrica que da como respuesta, su tendencia es lineal, es decir, la presin es directamente proporcional a la magnitud elctrica (I, V). Los manmetros que se analizo o comparo con el banco de prueba Patrn responden a un margen de error, que en la realidad fsica son cadas de presin o perdidas como se observo, fugas de aire por el conector neumtico, por lo general en nuestra experiencia, los manmetros responden a un mnimo error pero que en la realidad, estos pequeos errores pueden significar grandes perdidas.

Es importante notar que los distintos transductores tienen formas distintas de responder a una respuesta fsica, por ejemplo, los trasductores PX 236 dan una respuesta en milivoltios (mV), otro caso es el transductor PX 605 que responde en miliamperios (mA). Son distintos los transductores, lo importante el uso que se asigna, sobre todo saber identificar su forma de respuesta y tendencia. EMBED PBrush

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