LABORATORIO Instrumentacion Industrial II (1)

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INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL II https://www.youtube.com/watch?v=n79F1jEnH28 LABORATORIO: MEDICIÓN DE NIVEL UTILIZANDO PRESIÓN HIDROSTÁTICA Y PESO Ingeniería Electrónica, Instrumentación Industrial II, Universidad ECCI Bogotá, Colombia

RESUMEN Se realizará un análisis de datos de acuerdo a la descripción del laboratorio propuesto por el docente, en donde se tomaran medidas para normalizar y escalizar los datos recibidos y poderlos visualizarlos en el PLC los comportamientos observados y resultados obtenidos en las prácticas del laboratorio serán evidenciados en el siguiente informe.

Introducción La medición de nivel son sensores de presión basados en puente o piezo – resistivos, son el tipo más común de sensores por la construcción simple y durabilidad. El principio de la medida con sensores piezoresistivos es similar al de los sensores resistivos. La diferencia reside en la utilización de semiconductores como cintas extensométricas en vez de metal y la deformación provoca en este caso una variación de la resistencia específica.

La celda de carga digital produce esta deformación mediante circuitos Wheatstone, que actúan en las bases de la máquina o sistemas de pesaje para encontrar reacciones, una vez obtenida la resistencia, se produce la transducción y se puede obtener el valor que la máquina resiste.

PALABRAS CLAVES Analizar y comprender, de los sensores piezo resistivos, y sensores de celda de carga, PLC, unidades de corriente, unidades de presión, unidades de volumen. Abstract SUMMARY Data analysis according to the description proposed by the teaching laboratory , where measures to standardize and escalated data received and be able to display them in the PLC observed behaviors and results obtained in laboratory practices will take will take place will be evidenced in the following report KEYWORDS

La otra parte de la medición de nivel, se realiza a través de una celda de carga tipo S, este sensor mide el peso del tanque, junto con el material del proceso, La celda de carga es una estructura diseñada para soportar cargas de compresión, tensión y flexión, en cuyo interior se encuentra uno o varios sensores de deformación llamados Strain Gajes que detectan los valores de deformación. JC

Analyze and understand the piezo resistive sensors and load cell sensors, PLC, power units, pressure units, units of volume.

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OBJETIVOS GENERALES  Realizar la toma de datos de presión en el fondo del tanque versus altura del agua.  Realizar la toma de datos de peso de un tanque versus altura del agua.  Normalizar y escalizar los datos digitalizados recibidos por el PLC  Realizar la calibración en el PLC de las variables físicas versus corriente.  Implementar la visualización en la pantalla de altura y volumen de los tanques, además de la variable física.

17 cm 13 cm 10 cm

21,362 L 16,336 L 12,566 L

1,476 mA 1,0724 mA 0,6687 mA

Volumen= π*r2*h V1= π*20cm2*24cm=30.159,28cm3=30,159L V2= π*20cm2*20cm=25.132,74cm3=25,132L V3= π*20cm2*17cm=21.362,83cm3=21,362L V4= π*20cm2*13cm=16.336,28cm3=16,336L V5= π*20cm2*10cm=12.566,37cm3=12,566L CORRIENTE vs ALTURA

Actividad 1. Objetivos 

Toma De Medidas Del Tanque # 3

 Altura del tanque. h= 50cm  Diámetro del tanque. Ø=40 cm  Altura máxima y mínima. ALTURA MAXIMA MINIMA

CENTIMETROS (cm) 39,5 cm 10 cm

 5puntos de Altura tanque # 3.

JC

CORRIENTE VS VOLUMEN

Altura (cm)

Volumen (L)

Corriente (mA)

24 cm 20 cm

30,159 L 25,132 L

2,2385 mA 1,8609 mA

 A partir de los datos de corriente realice el cálculo para conocer la presión hidrostática medida y compárela con los cálculos teóricos

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Presió Presió n n Corrie Error (mbar (mbar nte Relativ ) ) (mA) o Medid Teóric a o 5,4 5,1 4,9 4,7 4,5

28,947 25,957 22,538 15,945 11,256

23,52 19,6 16,66 12,74 9,8

5,43 6,37 5,88 3,21 1,46

CORRIENTE vs PRESION

36 31 26 21 16 11 6

39,343 33,298 29,677 22,478 17,177 11,002 5,934

34,635 29,825 25,014 20,204 15,393 10,583 5,773

4,708 3,473 4,537 2,274 1,784 0,419 0,161

1L= 0.9999720008 Kg. L=

W= ( *0.9999720008 Kg. W1=38,48451*0.9999720008Kg=38,43Kg W2=34,63606*0.9999720008Kg=34,635Kg W3=29,82555*0.9999720008Kg=29,825Kg W4=25,01493*0.9999720008Kg=25,014Kg W5=20,20437 *0.9999720008Kg=20,204Kg W5=15,39380 *0.9999720008Kg=15,393Kg W5=10,58324 *0.9999720008Kg=10,583Kg W5=5,77268 *0.9999720008Kg=5,773Kg COORIENTE vs PESO

P=γagua*h P1=9,8

* 0,24m = 2,352

=23,52 mbar

P2=9,8

* 0,20m = 1,96

P3=9,8

* 0,17m = 1,666

=16,66 mbar

P4=9,8

* 0,13m = 1,274

=12,74 mbar

P5=9,8

* 0,10m = 0,98

=19,6 mbar

=9,8 mbar

*Las siguientes medidas son tomadas en el tanque 1

Altura (cm) 40 JC

PESO EN INDICA DOR (Kg) 43,143

PESO TEORI CO (Kg) 38,483

Error Relativ o 4,66

CORRIENTE vs ALTURA

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CORRIENTE vs VOLUMEN

CORRIENTE vs VOLUMEN

*Calculo de pendientes y puntos de corte del tanque 3 CORRIENTE vs ALTURA

CORRIENTE vs VOLUMEN

 A partir de los anteriores datos, calcule la pendiente y el punto de corte de la grafica: corriente vs presión Y corriente vs Altura, programe el TIA porta los anteriores datos. Cuando tenga los datos en Ladder, realice la programación en la pantalla HMI según la guía de “escalizacion y visualización Temperatura” para visualizar el dato de PRESIÓN, ALTURA Y VOLUMEN DEL TANQUE 3 en pantalla. *Calculo de las pendientes y puntos de corte para el tanque 1 CORRIENTE vs PESO

CORRIENTE vs ALTURA

JC

CORRIENTE vs PRESION

Para todas las ecuaciones de linealización se utilizaron medidas patrón como base de las ecuaciones. Para el peso se utilizaron bolsas de 500gr, hasta llegar a los 2500gr.

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Para el volumen se utilizó una botella de 2Litros, y se llenó el tanque 10 litros

Visualizacion de la adquisición de peso, altura, volumen, presión en el HMI del modulo.

Para la altura se utiliza un flexometro, en el tanque 1 se realizan medidas de 6cm, hasta llegar a los 36cm, mientras que en el tanque 3 se realizan medidas de 5cm.

Integrantes del equipo de trabajo

JC

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http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstre am/handle/11059/1772/6298A696.pdf? sequence=1&isAllowed=y La medición del nivel hidrostático en depósitos abiertos http://www.bloginstrumentacion.com/blog/2013/ 03/18/la-medicin-del-nivel-hidrosttico-endepsitos-abiertos/ PDF medición de nivel http://educaciones.cubaeduca.cu/medias/pdf/2 452.pdf

CONCLUSIONES En la medición del Tanque 1,tiene bastante impacto el display Lexus debido a que no se calculó la resolución del sensor de peso El tanque 1 tiene muchos soportes a la estructura y dificultan una medición precisa Se presentaron dificultades en la calibración de la válvula proporcional de Tanque 1 debido al desconocimiento de su funcionamiento. Se utilizaron medidas patrón para obtener las mediciones de altura, volumen y peso; para la presión no se tuvo patrón de medida. Con las medidas patrón que se utilizaron se obtuvieron datos bastante precisos.

BIOGRAFÍAS ¿Cómo funciona un transmisor de presión? http://www.bloginstrumentacion.com/blog/2010/ 06/28/como-funciona-un-transmisor-depresion/ Control y medida de nivel de líquido por medio de un sensor De presión diferencia JC

Celda de carga https://es.wikipedia.org/wiki/Celda_de_carga ¿Cómo funcionan las celdas de carga? http://www.basculaspoise.com/Soporte/Celdas _de_Carga.html