aplicaciones e instrumentación del punto de rocio

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  • 8/17/2019 aplicaciones e instrumentación del punto de rocio

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    SISTEMA DE OPTIMIZACION DEL AREA DE SERVICIO Y CALIBRACION

    INFORME TECNICO DE RESIDENCIAS PROFESIONALES

    RITIEM-14-61

    PARA DAR CUMPLIMIENTO A:

    RESIDENCIAS PROFESIONALES

    PRESENTADO POR:

    ALFONSO GUZMAN JIMENEZ

    LAGOS DE MORENO, JAL., A 27 DE JUNIO 2014

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    Instituto Tecnológico Superior de Lagos de Moreno.

    Libramiento Tecnológico # 5000.

    Colonia Portugalejo de los Romanes.

    Tel. y Fax. (52)-01-474-72-52-100 y 101

    Lagos de Moreno Jalisco, México.

    Superior Technology Institute of Lagos de Moreno.

    5000# Libramiento Tecnológico

    Portugalejo de los Romanes

    Phone & Fax (52)-01-474-72-52-100 y 101

    Lagos de Moreno Jalisco, México.

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    “SISTEMA DE OPTIMIZACION DEL AREA DE SERVICIO Y CALIBRACION” 

    PRESENTADO POR:

     ALFONSO GUZMAN JIMENEZ

    Es una entrega de los estudios y conclusiones acerca de algunos parámetros físicos

    específicos, que marcan diferencia en un proceso industrial, junto con los métodos para

    la toma correcta de muestra de gases, y calibración de los analizadores usados en esta

    labor.

     Analisis del punto de rocío

    It is a surrender of the studies and conclusions about some specific physical parameters

    that make a difference in an industrial process, along with the correct methods for

    sampling gases and calibration of the analyzers used in this work.

    Dew point analysis

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    INDICE

    CONTENIDO PAG.

    Agradecimientos .................................................................................... 1

    Introducción ............................................................................................ 1

    Justificación ............................................................................................ 2

    Objetivo general ..................................................................................... 3

    Objetivo específico ................................................................................. 3

    CAPITULO I: Temperatura de punto de roció ...................................... 4

    1.1 Temperatura ....................................................................................... 4

    1.2 Humedad relativa ............................................................................... 4

    1.3 Presión ............................................................................................... 5 

    1.4 Partes por millón ................................................................................. 8 

    1.5 Ejemplo de aplicación de la temperatura de punto de roció ............... 8 

    1.6 Presión de vapor  ................................................................................ 10 1.7 Presión de saturación ......................................................................... 10 

    CAPITULO II: Sensores .......................................................................... 11

    2.1 Higrómetro .......................................................................................... 11 

    2.2 Sensores capacitivos .......................................................................... 11 

    2.3 El principio operativo .......................................................................... 12

    2.4 Amplificador operacional .................................................................... 12 

    2.5 Comportamiento en continua (dc)  ..................................................... 14 

    2.6 Comportamiento en alterna (ac)  ........................................................ 15 

    2.7 Amplificador no inversor  ..................................................................... 15 

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    2.8 Conversión analógica-digital ............................................................... 16 

    2.9 Señal analógica versus señal digital ................................................... 16 

    2.10 Ventajas de la señal digital ............................................................... 17 

    2.11 Inconveniente de la señal digital ....................................................... 17 2.12 Digitalización .................................................................................... 18 

    2.13 Compresión ...................................................................................... 19 

    2.14 Diseño de los circuiros de conversión lineal ..................................... 19 

    2.15 Circuito de transformación lineal para el sensor de temperatura ...... 25 

    2.16 Circuito de transformación lineal para el sensor de humedad relativa 27 

    2.17 Incertidumbre .................................................................................... 28 

    2.18 Incertidumbre de la temperatura de roció ......................................... 31 2.20 Calculo de la precisión de las resistencias ....................................... 35 

    2.21 Error en la medida por variaciones en las tensiones de alimentación 36 

    CAPITULO III: Horno de vacío ............................................................... 40

    3.1 Ventajas específicas ........................................................................... 41 

    3.2 Proceso del horno .............................................................................. 42 

    3.3 Efectos del vacío ................................................................................ 43 

    3.4 Equipamiento mecánico ..................................................................... 44 

    3.5 Sistema de control .............................................................................. 45 

    CAPITULO IV: Aplicaciones del punto de roció ................................... 51

    4.1 Aire ..................................................................................................... 51 

    4.2 Argón .................................................................................................. 58 

    4.3 Helio ................................................................................................... 58 

    4.4 Hidrogeno ........................................................................................... 58 

    4.5 Glicol................................................................................................... 59 

    4.6 CO2 ..................................................................................................... 60 

    4.7 Oxigeno .............................................................................................. 60 

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    4.8 Gas Natural ........................................................................................ 61 

    4.9 Nitrógeno ............................................................................................ 62 

    4.10 SF6 ................................................................................................... 64 

    CAPITULO V: Equipos SHAW y rotámetros ......................................... 65

    5.1 Modelo SDT ........................................................................................ 65 

    5.2 Moisture Log ....................................................................................... 66 

    5.3 El súper dew 3 .................................................................................... 67 

    5.4 SADP .................................................................................................. 69 

    5.5 Medidor de flujo (rotámetro)  .............................................................. 72 

    CAPITULO VI: Desarrollo del proyecto ................................................. 75

    6.1 Toma de medidas de temperatura de punto de roció  ......................... 75 

    6.2 Comparación con equipos patrones ................................................... 77 

    CAPITULO VII: Análisis de fallas y correcciones ................................ 83

    7.1 Fallas encontradas ............................................................................. 84 7.2 Consecuencias de las fallas ............................................................... 85 

    7.3 Propuesta (diseño de bypass)  ........................................................... 85 

    7.4 Calibración y análisis electrónico de equipos portátiles ...................... 88 

    7.5 Logros y resultados obtenidos ............................................................ 92 

    CAPITULO VIII: Manuales de operación ............................................... 94

    8.1 Manual portátil SHAW ........................................................................ 94 

    8.2 Manual fijo SHAW .............................................................................. 100 

    8.3 Accesorios SHAW .............................................................................. 102 

    8.4 Manual fijo y portátil de otras marcas ................................................. 103 

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    Conclusiones del desarrollo del proyecto ........................................... 106

    Anexo A Relaciones aproximadas en la humedad de los gases ........ 107

    Anexo B Esquema electrónico del interior de un SADP…………………..  108

    Anexo C Tipos de higrómetros patrones…………………......................... 109

    Bilbliografia…………………...................................................................... 110

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    AGRADECIMIENTOS

    Este documento, es el resultado de un largo camino, lleno de obstáculos, pero

    mucho aprendizaje, no solo en la cuestión escolar, sino en la personal, fue una cuestión

    integral. Quiero agradecer al Instituto Tecnológico Superior de Lagos de Moreno, por

    ofrecerme y enseñarme, que hay oportunidades, y debemos aprovecharlas.

     Además. El entorno que rodea al alumno es fundamental. Por eso quiero

    agradecer a mi familia que me apoyo incondicionalmente, sacrificándose porque yo

    lograra culminar este sueño. Y en especial a ciertas personas específicas que creyeron

    en mí.

    INTRODUCCION

    El termino vapor implica un estado gaseoso que se encuentra cerca de la región

    de saturación de la sustancia, lo cual incrementa la posibilidad de condensación durante

    el proceso. Este término es fundamental, ya que este sistema, trabaja en la optimización

    de redes de flujo de gas seco, y procurar que se evite la condensación es vital para el

    funcionamiento de estas. Cuando se enfrenta una mezcla de gas-vapor durante el

    proceso, produce una mezcla de dos fases. Esto complica el análisis de manera

    considerable. En ingeniería se estudian varias mezclas de gas-vapor.

    El gas seco, o aire seco, es aquel que no contiene vapor de agua (humedad), su

    composición se mantiene relativamente constante, lo cual provoca estabilidad en el

    proceso para el cual sea requerido. Todo este sistema de optimización, va enfocado a un

    parámetro termodinámico para saber qué tan seco es el gas, y de ahí partir hacia el

    análisis. El parámetro es llamado punto de roció.

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    JUSTIFICACION

    En la industria, se ha denotado el creciente problema que enfrentan las empresas

    que manejan sistemas de calibración, así como aplicaciones de aire comprimido, y gases

    secos, al momento de querer tener la certidumbre acerca de los parámetros que se van

    presentando en el proceso manejado. Al final todos estos parámetros se conjugan en uno

    para que se pueda tener el control optimo, este parámetro es llamado, temperatura de

    punto de roció.

    Volviendo al problema, es muy importante terminar con la incertidumbre y estar

    completamente seguros de cómo se comporta nuestro proceso, Para esto se debe de

    contar con analizadores confiables, los cuales siempre deben de estar calibrados bajoestatus muy altos de calidad, para poder operar con certeza. Así, además de estar

    conscientes de las consecuencias y peligros que conlleva el hacer caso omiso, y

    descuidar esta área en particular.

    Este nuevo sistema, se encarga de cambiar los métodos de calibración, instalación

    de analizadores, a la línea de suministro, y mejorarlo. Tratar de hacer una ciencia, todo

    lo que conlleva el parámetro de la humedad y sus aplicaciones, que son demasiadas.

    Esta área de la calibración y manejo de gases secos, es muy nueva, debido a que

    las industrias que se encargan de las instalaciones para el proceso, suministran estos

    analizadores del extranjero y hay veces que omiten muchas cosas importantes, que

    derivan en la inconsistencia del óptimo desarrollo. De ahí viene la vital importancia

    entender el principio de funcionamiento, y muchos temas teóricos, para poder hacer

    diseños especiales, y métodos especiales para cada caso que se presente.

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    OBJETIVO GENERAL

    Crear un nuevo sistema de atención al cliente, donde la calibración, reparación,

    asesoría y corrección, sean aplicados con un fundamento teórico irrefutable, para que se

    pueda pasar a la práctica, con nuevas técnicas y prototipos de diseño base, para el

    estudio del comportamiento de los gases secos aplicados en la industria.

    OBJETIVO ESPECIFICO

    Los objetivos específicos, son los siguientes:

    1) Tener el conocimiento teórico completo necesario para comprender

    el surgimiento, calculo, parámetros, variantes, aplicaciones, que se generan al

    momento de tratar con la temperatura de punto de roció en gases secos. Además

    de los equipos de instrumentación para su medición, su principio de operación, su

    estructura interna, sus características etc.

    2) Aplicar estos conocimientos en la industria, al momento de

    diagnosticar un problema en la lectura de medición en un proceso cualquiera.

    3) Crear una serie de manuales, con procedimientos básicos y

    entendibles, para calibrar analizadores de humedad, de diferentes marcas.

    4) Innovar con un sistema que resuelva, y optimice la toma de muestra

    de gas seco, de una tubería de suministro que maneja presiones muy altas, y

    provoca las lecturas erróneas de los sensores

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    CAPITULO I PUNTO DE ROCIO

    El roció, es el exceso de humedad en el aire, que se condensa en las superficies

    frías [1.1]. Es la medida de cuanto vapor de agua existe en un gas [10.1].

    La temperatura de punto de rocio se define como la temperatura a la que se inicia

    la condensacion si el aire se enfria a presion constante. Es la temperatura de saturacion

    del agua correspondiente a la presion de vapor [1.2]. Los parametros con los que se

    puede deducir la temperatura de punto de rocio, son en escencialmente, la temperatura

    de operacion, la humedad relativa y la presion.

    1.1 temperatura

    La temperatura en física, se define como una magnitud escalar relacionada con

    la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la

    termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la

    energía interna conocida como «energía cinética», que es la energía asociada a los

    movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o

    en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía cinética de un sistema,

    se observa que éste se encuentra más «caliente»; es decir, que su temperatura es mayor

    [8].

    1.2 humedad relativa

    Símbolo: HR

    Unidad: %.

    La humedad relativa es la relacion de la cantidad de humedad que contiene el aire

    con respecto a la cantidad maxima de la humedad que puede contener el aire a la misma

    temperatura [1.3].

    Para explicar como la humedad relativa afecta a la temperatura de punto de rocio,

    supongamos en el verano una cantidad cosiderable de agua se evapora durante el dia.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_escalarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_cero_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_cero_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Agitaci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Agitaci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_cero_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_cero_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_escalar

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    En la noche, cuando la temperatura desciende, sucede lo mismo con la capacidad de

    sostener la humedad del aire, que es la cantidad maxima de humedad que el aire puede

    contener. (¿Qué ocurre con la humedad relativa en ese proceso?). Despues de cierto

    tiempo, la capacidad del aire de sostener la humedad se iguala al contenido de humedadde este. En este punto, el aire esta saturado y su humedad relativa es de 100%. Cualquier

    descenso adicional en la temperatura del aire tiene como consecuencia la condensacion

    de un poco de humedad, y asi es como se forma el rocio, tomando en cuenta solo la

    humedad relativa [1.2].

    1.3 presion

    Por ultimo, queda la presion, y como este afecta al punto de rocio. Cabe mencionarque la presion es una magnitud fisica que mide la proyeccion de la fuerza en direccion

    perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una

    determinada fuerza resultante sobre una linea [9].

    La presión parcial máxima de vapor de agua se relaciona necesariamente con la

    temperatura. Por ejemplo, a 20 °C (68 °F) la presión parcial máxima del vapor de agua

    es de 23,5 mbar. El valor de 23,5 mbar representa la "presión de vapor de saturación" a

    20 °C (68 °F). En un entorno "saturado" a 20 °C (68 °F), la incorporación de más vaporde agua deriva en la formación de la condensación. Este fenómeno de la condensación

    puede utilizarse para medir el contenido de vapor de agua [10.1].

    El gas con una concentración desconocida de vapor de agua se transfiere a una

    superficie con temperatura controlada. La superficie se enfría hasta que se forma la

    condensación. La temperatura a la cual se forma la condensación se denomina

    "temperatura de punto de rocío". Debido a que existe una correlación única entre la

    temperatura y la presión de vapor de saturación (cabe recordar que la presión parcial

    máxima de vapor de agua, también conocida como presión de vapor de saturación, se

    relaciona directamente con la temperatura), la medición de la temperatura del punto de

    rocío de un gas es una medición directa de la presión parcial del vapor de agua. Si se

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    conoce la temperatura del punto de rocío, es posible calcular o buscar la presión de vapor

    de saturación correspondiente [10.1] (Tabla 1.1.).

    Tabla 1.1: Relación temperatura de punto de roció con la presión de vapor de saturación [10.2]

    El término "punto de rocío a presión" se utiliza cuando se mide la temperatura del

    punto de rocío de los gases a presiones más elevadas que la presión atmosférica. Se

    refiere a la temperatura del punto de rocío de un gas bajo presión. Esto es importanteporque, al cambiar la presión de un gas, se modifica la temperatura del punto de rocío

    del gas [10.2]. En laboratorio, cuando se calibra se procura tener una presión en el flujo

    de gas menor a la presión atmosférica (14.7 psi aproximadamente) para evitar tener que

    tomar en cuenta la presión al momento de calibrar los analizadores de humedad. Aunque

    en la industria manejan presiones superiores, y si se debe de considerar la presión.

    Si se aumenta la presión de un gas, se incrementa la temperatura de punto de

    rocío del gas. Pongamos como ejemplo aire con una presión atmosférica de 1013,3 mbar

    y una temperatura de punto de rocío de -10 °C (14 °F). Según la información de la tabla

    anterior, la presión parcial del vapor de agua (indicada con el símbolo "e") es de 2,8 mbar.

    Si este aire se comprime y la presión total se duplica a 2026,6 mbar entonces, según la

    ley de Dalton, la presión parcial del vapor de agua, e, también se duplica a un valor de

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    5,6 mbar. La temperatura del punto de rocío correspondiente a 5,6 mbar es

    aproximadamente -1 °C (30 °F), con lo cual resulta evidente que al incrementar la presión

    del aire también se incrementó la temperatura del punto de rocío del aire. Por el contrario,

    al expandir un gas comprimido a presión atmosférica se reducen las presiones parcialesde todos los gases que lo componen, incluido el vapor de agua, y, por lo tanto, disminuye

    la temperatura del punto de rocío del gas. La relación entre la presión total y la presión

    parcial del vapor de agua, e, se muestra de la siguiente manera [10.2] (Ecuación 1.1).

    P1/P2 = e1/e2  (Ecu 1.1)

     Al convertir la temperatura del punto de rocío a la presión de vapor de saturación

    correspondiente, resulta fácil calcular el efecto de la presión total cambiante sobre lapresión de vapor de saturación. El nuevo valor de la presión de vapor de saturación

    puede volver a convertirse a la temperatura correspondiente del punto de rocío. Estos

    cálculos se pueden hacer en forma manual, por medio de tablas, o con distintos tipos

    de software [10.2].

    La importancia de la temperatura del punto de rocío en el aire comprimido depende

    del uso que se le dé al aire. En muchos casos, el punto de rocío no es crítico

    (compresores portátiles para herramientas neumáticas, sistemas de inflado de cubiertasen estaciones de servicio, etc.). En algunos casos, el punto de rocío es importante solo

    porque los conductos que transportan el aire pueden estar expuestos a temperaturas bajo

    cero y un punto de rocío alto puede derivar en el congelamiento y el bloqueo de los

    conductos. En muchas fábricas modernas se utiliza el aire comprimido para operar una

    serie de equipos, algunos de los cuales pueden experimentar un mal funcionamiento si

    se forma condensación en sus piezas internas. Ciertos procesos sensibles al agua (por

    ejemplo, la pulverización de pintura) requieren que el aire comprimido cumpla con ciertas

    especificaciones puntuales de secado. Por último, en los procesos médicos y

    farmacéuticos, el vapor de agua y otros gases pueden considerarse contaminantes ya

    que se requiere un alto nivel de pureza [10.2].

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    8

    1.4 partes por millón (ppm) 

    Otra unidad de medida muy aplicada para determinar la temperatura de punto de

    roció, son las denominadas partes por millón (ppm) ya sean de volumen o de peso. Esla unidad de medida con la que se evalúa la concentración. Se refiere a la cantidad de

    unidades de la sustancia (agente, etc.) que hay por cada millón de unidades del conjunto

    [11].

    1.5 ejemplo de aplicación de la temperatura de punto de roció

    En las habitaciones en que operan equipos electrónicos es muy importante

    controlar su temperatura de forma que no se produzca condensación de vapor de agua.Esto ocurre a la temperatura denominada punto de rocío (T rocío), que es función de la

    masa de vapor que existe por unidad de masa de aire, o lo que es lo mismo de la presión

    parcial de vapor pv que existe. La relación entre pv y T rocío [7] (Ecuación 1.2).

    (Ecu 1.2)

    Siendo:pv: presión de vapor (Kilo Pascal (kPa))

    T roció: Temperatura de punto de rocío °C

    Desafortunadamente, los sensores no miden la presión parcial de vapor pv, sino

    la humedad relativa RH, que mide como % la fracción entre la presión parcial de vapor

    que existe y la presión de saturación de vapor pvs (T) a la temperatura T en que se

    hace la medida [7] (Ecuación 1.3).

    (Ecu 1.3)

    http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mill%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mill%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medida

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    La presión de vapor de saturación pvs (T) es una función termodinámica de la

    temperatura, [7] (Ecuación 1.4).

    (Ecu1.4)

    Siendo

    pvs (T): presión de saturación de vapor (kPa) T: Temperatura (ºC)

    Ejemplo: Considérese que a una temperatura T= 25ºC se mide la humedad relativa

    que resulta ser RH= 80%. ¿Cuál es la temperatura de punto de rocío T rocío?:

    Si la temperatura es T= 25ºC la presión de saturación de vapor pvs (T), aplicando laformula [7] (Ecuación 1.2) es:

    (Ecu 1.5)

    Si la humedad relativa es RH=80%, la correspondiente presión parcial de vapor

    es:

    (Ecu 1.6)

    La temperatura de punto de rocío T rocío es

    (Ecu 1.7)

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    1.6 presión de vapor

    Símbolo: Pv

    Unidad: mbar (Pascal Pa, en el S.l.).

    También se designa a veces como presión parcial de vapor. En el aire húmedo, la

    presión de vapor es la presión parcial de vapor de agua que contiene. Entre dos recintos

    o dos puntos con distinta presión de vapor, separados por un medio permeable a éste, el

    vapor de agua se desplaza del de mayor presión de vapor al de menor presión de vapor

    [7].

    1 Pa = 1 N/m2:

    1 mbar = 100 Pa = 100 N/m2.

    Otra unidad empleada es el mmHg o Torricelli (Torr).

    La equivalencia es:

    1 bar = 760 mmHg (Torr).

    1.7 presión de saturación 

    Símbolo: Ps

    Unidad: mbar (Pascal Pa, en el S.I.)

    La presión de saturación del vapor a una temperatura, es la presión del vapor

    saturado a esa temperatura [7].

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    CAPITULO II SENSORES

    2.1 higrómetro

     Antes de mencionar a los sensores, cabe destacar la importancia de tener una

    definición de higrómetro, debido a que estos, son los encargados de contener al sensor

    con el que se trabaja. Además de que se calibraron un sinfín de higrómetros con

    diferentes aplicaciones, de esta manera se entendió mejor el funcionamiento interno de

    cada uno, y como se llegaban a relacionar entre sí.

    Un higrómetro es un instrumento que se usa para la medir el grado de humedad

    del aire, o un gas determinado, por medio de sensores que perciben e indican su variación[12].

    2.2 sensores capacitivos

    Los sensores dedicados a la lectura de la temperatura de punto de roció, son los

    denominados capacitivos.

    El principio del sensor es capacitivo lo forma un condensador de dos láminas de

    oro como placas y como dieléctrico una lámina no conductora que varía su constante

    dieléctrica, en función de la humedad relativa de la atmósfera ambiente. El valor de la

    capacidad se mide como humedad relativa. Este tipo de sensor es especialmente

    apropiado para ambiente de alta temperatura porque el coeficiente de temperatura es

    bajo y el polímero dieléctrico puede soportar altas temperaturas. Los sensores

    capacitivos son también apropiados para aplicaciones que requieran un alto grado de

    sensibilidad a niveles bajos de humedad, donde proveen una respuesta relativamente

    rápida [7].

     Al obtener la señal, esta manda una corriente de salida, la cual dependiendo de la

    marca y sus rangos de operación, hacia el amplificador operacional que está integrado

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    12

    en lo que se denomina el medidor digital. Esta información es pasada a través de pines

    que conectan el sensor y el medidor.

    Cada marca, maneja diferente número de pines y así también el funcionamientode cada uno. Normalmente de usan 3, el pin rojo, que es el rango de 4-20mA, el cual es

    el que transmite la información del sensor hacia el medidor. El otro es el pin azul, el cual

    suministra un voltaje de alimentación al sensor para su funcionamiento. El tercero es un

    pin negro, el cual significa que es la tierra física. Casi todos los sensores se manejan con

    el mismo principio de funcionamiento. La única diferencia se encuentra en las conexiones

    en el cableado y rangos de operación, que son debido al material de fabricación

    Un ejemplo de cómo funciona electrónicamente un sensor capacitivo, es el que semostrara a continuación. Es del modelo INTERCAP, de la marca VAISALA. Vaisala es

    una marca líder a nivel mundial, muy respetado. Es la competencia directa con SHAW,

    aunque VAISALA, se enfoca más a operaciones meteorológicas, mientras SHAW se

    vincula más al uso industrial y de calidad.

    2.3 el principio operativo 

    La delgada película de polímero o bien absorbe las emisiones de vapor de aguacomo la humedad relativa del aire ambiente sube o baja. Las propiedades dieléctricas del

    polímero película dependerá de la cantidad de agua contenida en ella: como la humedad

    relativa cambia las propiedades dieléctricas de la película para que el cambio y la

    capacidad del sensor cambios. La electrónica del instrumento de medida de la capacidad

    del sensor y convertirla en una lectura de humedad [7].

    2.4 amplificador operacional

    Un amplificador operacional (A.O., habitualmente llamado op-amp) es un circuito

    electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y

    una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G)

    (ganancia) [7] (Ecuación 2.1).

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    13

    Vout = G· (V+ − V−) (Ecu 2.1)

    El símbolo de un MONOLITICO (figura 2.1) es mostrado a continuación

    Figura 2.1: Símbolo de monolítico {7}

    Los terminales son:

    V+: entrada no inversora

    V-: entrada inversora

    VOUT: salida

    VS+: alimentación positiva

    VS-: alimentación negativa

    Las terminales de alimentación pueden recibir diferentes nombres, por ejemplo en

    los A.O. basados en FET VDD y VSS respectivamente. Para los basados en BJT son

    VCC y VEE. Normalmente los pines de alimentación son omitidos en los diagramas

    eléctricos por claridad [7].

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    14

    2.5 comportamiento en continua (dc) 

    Lazo abierto

    Si no existe realimentación la salida del A.O. será la resta de sus dos entradas

    multiplicada por un factor. Este factor suele ser del orden de 100.000 (que se considerará

    infinito en cálculos con el componente ideal). Por lo tanto si la diferencia entre las dos

    tensiones es de 1V la salida debería ser 100.000V. Debido a la limitación que supone no

    poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación, el A.O. estará saturado si

    se da este caso. Si la tensión más alta es la aplicada a la patilla + la salida será la que

    corresponde a la alimentación VS+, mientras que si la tensión más alta es la de la patilla

    - la salida será la alimentación VS- [7].

    Lazo cerrado

    Se conoce como lazo a la realimentación en un circuito. Aquí se supondrá

    realimentación negativa. Para conocer el funcionamiento de esta configuración se parte

    de las tensiones en las dos entradas exactamente iguales, se supone que la tensión en

    la patilla + sube y, por tanto, la tensión en la salida también se eleva. Como existe la

    realimentación entre la salida y la patilla -, la tensión en esta patilla también se eleva, portanto la diferencia entre las dos entradas se reduce, disminuyéndose también la salida.

    Este proceso pronto se estabiliza y se tiene que la salida es la necesaria para mantener

    las dos entradas, idealmente, con el mismo valor [7].

    Siempre que hay realimentación negativa se aplican estas dos aproximaciones

    para analizar el circuito.

    V+ = V- I+ = I- = 0 (Ecu 2.2)

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    2.6 comportamiento en alterna (ac)

    En principio la ganancia calculada para continua puede ser aplicada para alterna,

    pero a partir de ciertas frecuencias aparecen limitaciones. Para analizar un circuito en elque haya A.O. puede usarse cualquier método, pero uno habitual es comprobar si tiene

    realimentación negativa [7].

    Si tiene realimentación negativa se pueden aplicar las reglas del apartado anterior

    definir las corrientes en cada una de las ramas del circuito. Aplicar el método de los nodos

    en todos los nodos del circuito excepto en los de salida de los amplificadores (porque en

    principio no se puede saber la corriente que sale de ellos). Aplicando las reglas del

    apartado 2 resolver las ecuaciones para despejar la tensión en los nodos donde no seconozca [7].

    2.7 amplificador no inversor

    Figura 2.2.: Esquema del amplificador no inversor {7}

    Como observamos (figura 2.2), el voltaje de entrada, ingresa por el pin positivo,

    pero como conocemos que la ganancia del amplificador operacional es muy grande, elvoltaje en el pin positivo es igual al voltaje en el pin negativo, conociendo el voltaje en el

    pin negativo podemos calcular, la relación que existe entre el voltaje de salida con el

    voltaje de entrada haciendo uso de un pequeño divisor de tensión (Ecuación 2.3).

    Impedancia de entrada infinita [7].

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    (Ecu 2.3)

    2.8 conversión analógica-digital 

    Una conversión analógica-digital (CAD) o (ADC) consiste en la transcripción de

    señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento

    (codificación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido

    y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas (figura 2.3) [7].

    Figura 2.3: Conversor A/D {7} 

    2.9 señal analógica versus señal digital

    Una señal analógica es aquella que puede tomar una infinidad de valores

    (frecuencia y amplitud) dentro de un límite superior e inferior. El término analógico

    proviene de análogo. Por ejemplo, si se observa en un osciloscopio, la forma de

    la señal eléctrica en que convierte un micrófono el sonido que capta, ésta sería similar a

    la onda sonora que la originó [7]. 

    En cambio, una señal digital es aquella señal cuyas dimensiones (tiempo y

    amplitud) no son continuas sino discretas, lo que significa que la señal necesariamente

    ha de tomar unos determinados valores fijos predeterminados en momentos también

    discretos. Estos valores fijos se toman del sistema binario, lo que significa que la señal

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    va a quedar convertida en una combinación de ceros y unos, que ya no se parece en

    nada a la señal original. Precisamente, el término digital tiene su origen en esto, en que

    la señal se construye a partir de números (dígitos) [7].

    2.10 ventajas de la señal digital 

    1. Ante la atenuación, la señal digital puede ser amplificada y al mismo tiempo

    reconstruida gracias a los sistemas de regeneración de señales.

    2. Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores que se utilizan cuando

    la señal llega al receptor, entonces comprueban (uso de redundancia) la señal, primero

    para detectar algún error, y, algunos sistemas, pueden luego corregir alguno o todos loserrores detectados previamente.

    3. Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente

    realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.

    4. La señal digital permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad. Esta

    ventaja sólo es aplicable a los formatos de disco óptico; la cinta magnética digital, aunque

    en menor medida que la analógica (que sólo soporta como mucho 4 o 5 generaciones),también va perdiendo información con la multigeneración [7].

    2.11 inconvenientes de la señal digital 

    1. La señal digital requiere mayor ancho de banda para ser transmitida que la

    analógica.

    2. Se necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación

    posterior, en el momento de la recepción.

    3. La transmisión de señales digital requiere una sincronización precisa entre los

    tiempos del reloj de transmisor, con respecto a los del receptor. Un desfase cambia la

    señal recibida con respecto a la que fue transmitida [7].

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    2.12 digitalización 

    La digitalización o conversión analógica-digital (conversión A/D) consiste

    básicamente en realizar de forma periódica medidas de la amplitud de la señal ytraducirlas a un lenguaje numérico. La conversión A/D también es conocida por el

    acrónimo inglés ADC (analogic to digital converter) [7].

    En esta definición están patentes los cuatro procesos que intervienen en la

    conversión analógica-digital:

    1. Muestreo: El muestreo (en inglés, sampling) consiste en tomar muestras

    periódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toman esta muestra, es decir,el número de muestras por segundo, es lo que se conoce como frecuencia de muestreo.

    2. Retención (En inglés, Hold): Las muestras tomadas han de ser retenidas

    (retención) por un circuito de retención (Hold), el tiempo suficiente para permitir evaluar

    su nivel (cuantificación). Desde el punto de vista matemático este proceso no se

    contempla ya que se trata de un recurso técnico debido a limitaciones prácticas y carece,

    por tanto, de modelo matemático.

    3. Cuantificación: En el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de

    cada una de las muestras. Consiste en asignar un margen de valor de una señal

    analizada a un único nivel de salida. Incluso en su versión ideal, añade, como resultado,

    una señal indeseada a la señal de entrada: el ruido de cuantificación.

    4. Codificación: La codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante

    la cuantificación al código binario. Hay que tener presente que el código binario es el más

    utilizado, pero también existen otros tipos de códigos que también son utilizados.

    Durante el muestreo y la retención, la señal aun es analógica puesto que aún

    puede tomar cualquier valor. No obstante, a partir de la cuantificación, cuando la señal

    ya toma valores finitos, la señal ya es digital [7].

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    19

    2.13 compresión 

    La compresión consiste en la reducción de la cantidad de datos a transmitir o

    grabar, pues hay que tener en cuenta que la capacidad de almacenamiento de lossoportes es finita, de igual modo, que los equipos de transmisión pueden manejar sólo

    una determinada tasa de datos [7].

    Para realizar la compresión de las señales, se usan complejos algoritmos de

    compresión (fórmulas matemáticas).

    Hay dos tipos de compresión:

    1. Compresión sin pérdidas: En esencia se transmite toda la información, pero

    eliminando la información repetida, agrupándola para que ocupe menos...etc.

    2. Compresión con pérdidas: Se desprecia cierta información considerada

    irrelevante. Este tipo de compresión puede producir pérdida de calidad en el resultado

    final [7].

    2.14 diseño de los circuitos de conversión lineal.

    Para la obtención de las ecuaciones que rigen al sistema, se hizo uso de la

    ecuación de la recta (ecuación 2.6) de la siguiente manera:

    1.- Ecuación de transformación lineal para el sensor de temperatura [7].

    Se tiene la siguiente especificación (Tabla 2.1).

    Tabla 2.1: Relación de temperatura y voltaje, para transformación lineal [7]

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     A partir de esta tabla se representan los puntos en el plano cartesiano (Figura

    2.4).

    Figura 2.4: Representación de la tabla 2.1 en el plano cartesiano [7]

    Conocidos dos puntos de la recta, se procede a calcular la pendiente cuya

    expresión viene dada (Ecuación 2.4), tomando las coordenadas de la gráfica y

    sustituyendo en esta expresión se tiene que (Ecuación 2.5).

    (Ecu 2.4)

    (Ecu 2.5)

    Luego la expresión lineal para el sensor de temperatura se obtiene con la ecuaciónde la recta (Ecuación 2.6).

    (Ecu 2.6)

    http://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYQyzUW4JI/AAAAAAAAAUM/fdYuohFUV9Y/s1600-h/3.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYQyzUW4II/AAAAAAAAAUE/ex3T9k2DpDw/s1600-h/2.bmp

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    21

    Luego, despejamos Y1 (Ecuación 2.6):

    (Ecu 2.7)

     Ahora sustituyendo (Ecuación 2.4) en (Ecuación 2.6) se tiene:

    (Ecu 2.8)

    2.- Ecuación de transformación lineal para salida de amplificador operacional-

    entrada convertidor analógico digital [7] (medición de temperatura):

    Se tiene la siguiente especificación (Tabla 2.2), con su representación de los

    puntos (Figura 2.5)

    Tabla 2.2: Relación VT/VADT [7]

    http://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYcxTUW4OI/AAAAAAAAAU0/HstDqxDpztg/s1600-h/8.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYcxDUW4NI/AAAAAAAAAUs/S8Jim5Wp7Ho/s1600-h/7.bmp

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    22

    Figura 2.5: Representación de la tabla 2.2 en el plano cartesiano [7]  

    Conocidos dos puntos de la recta, se procede a calcular la pendiente (Ecuación

    2.4), tomando las coordenadas de la gráfica, y sustituyendo en esta expresión se tiene

    que:

    (Ecu 2.9) 

    Luego la expresión lineal para la salida del amplificador operacional se obtiene con

    las ecuaciones (Ecuación 2.5) y (Ecuación 2.7). Ahora sustituyendo (Ecuación 2.9) en

    (Ecuación 2.7) se obtiene:

    (Ecu 2.10)

    3.- Ecuación de transformación lineal para el sensor de humedad relativa [7].

    Se tiene la siguiente especificación (Tabla 2.3), con su representación de lospuntos (Figura 2.6)

    http://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYdNDUW4RI/AAAAAAAAAVM/nSAl1DN9tds/s1600-h/11.bmphttp://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYdNTUW4UI/AAAAAAAAAVk/yjsje0wGW4k/s1600-h/14.bmphttp://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYcxTUW4PI/AAAAAAAAAU8/lt2Y6PzXm1s/s1600-h/9.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYdNDUW4RI/AAAAAAAAAVM/nSAl1DN9tds/s1600-h/11.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYdNDUW4RI/AAAAAAAAAVM/nSAl1DN9tds/s1600-h/11.bmp

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    23

    Tabla 2.3: Relación de humedad relativa (RH)/VH [7]  

    Figura 2.6: Representación de la tabla 2.3 en el plano cartesiano [7]

    Conocidos dos puntos de la recta, se procede a calcular la pendiente (Ecuación

    2.4) tomando las coordenadas de la gráfica y sustituyendo en esta expresión se tieneque:

    (Ecu 2.11)

    Luego la expresión lineal para el sensor de humedad relativa se obtiene con

    (Ecuación 2.6) y (Ecuación 2.7). Ahora sustituyendo (Ecuación 2.11) en (Ecuación 2.7),

    se tiene:

    http://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYlgzUW4WI/AAAAAAAAAV0/LPLrFCerQTs/s1600-h/16.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYdNzUW4VI/AAAAAAAAAVs/0rykT78LCrU/s1600-h/15.bmp

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    24

    (Ecu 2.12)

    4.- Ecuación de transformación lineal para salida de amplificador operacional-

    entrada convertidor analógico digital (medición de humedad relativa) [7].

    Se tiene la siguiente especificación (Tabla 2.4), con su representación de los

    puntos (Figura 2.7)

    Tabla 2.4: Relación VH/VADH [7]  

    Figura 2.7: Representación de la tabla 2.4 en el plano cartesiano [7]  

    Conocidos dos puntos de la recta, se procede a calcular la pendiente (Ecuación2.4) tomando las coordenadas de la gráfica y sustituyendo en esta expresión se tiene

    que:

    http://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYmJDUW4dI/AAAAAAAAAWs/4R43ZZBVEFg/s1600-h/23.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYmIjUW4cI/AAAAAAAAAWk/HR-BXuUMKdU/s1600-h/22.bmphttp://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYmITUW4bI/AAAAAAAAAWc/PJY1jSogD54/s1600-h/21.bmp

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    25

    (Ecu 2.12)

    Luego la expresión lineal para la salida del amplificador operacional se obtiene con

    (Ecuación 2.6) y (Ecuación 2.7). Ahora sustituyendo (Ecuación 2.12) en (Ecuación 2.7),

    se tiene:

    (Ecu 2.13)

    2.15 circuito de transformación lineal para el sensor de temperatura

    Tabla 2.5: Relación T/VT/VADT [7]  

    (Ecu 2.14)

    (Ecu 2.15)

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    26

    Figura 2.8: Esquema del amplificador operacional [7]

    (Ecu 2.16)

    (Ecu 2.17)

    Una posible solución es R1=220W, R2=9.993KW, R3=220KW, R4=205.33KW

    La elección de los valores de las resistencias está condicionada por lossiguientes valores.

    La resistencia R4>>Rs=1KW

    Las resistencias no deben ser excesivamente elevadas

    La resistencia que se ve desde la entrada + y – deberían ser iguales

    En este caso estas condiciones en el sensor dentro del rango (0°C - 42°C) es de

    eT (Ecu 2.18)

    (Ecu 2.19)

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    27

    La resolución del convertidor de 8 bits es suficiente para el sensor de temperatura

    [7].

    2.16 circuito de transformación lineal para el sensor de humedad relativa:

    Tabla 2.6: Relación RH/VH/VADT [7]

    (Ecu 2.20)

    (Ecu 2.21)

    Figura 2.9: Posible circuito que implementa esta función de transferencia [7]

    (Ecu 2.22)

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    28

    (Ecu 2.23)

    (Ecu 2.24)

    Una solución posible es R5=243KW; R6=27KW; R7=27KW; R8=47KW;

    El error máximo en el sensor dentro del rango (10% - 100%) es:

    eH (Ecu 2.25)

    (Ecu 2.26)

    La resolución del convertidor de 8 bits es suficiente para el sensor de humedad [7].

    2.17 incertidumbre 

     Al realizar el proceso de medición, el valor obtenido y asignado a la medida diferirá

    probablemente del “valor verdadero” debido a causas diversas. El llamado “valor

    verdadero” es en realidad un concepto puramente teórico y absolutamente inaccesible.

    En el proceso de medición únicamente se pretende estimar de forma aproximada el valor

    de la magnitud medida. Para ello se debe dar un número con sus unidades y una

    estimación del error. Dicho de otra manera el resultado de cualquier medida es siempre

    incierto y a lo más que se puede aspirar es a estimar su grado de incertidumbre.

    La incertidumbre se calcula de forma diferente dependiendo de si el valor de la

    magnitud se observa directamente en un instrumento de medida (medida directa) o si se

    obtiene manipulando matemáticamente una o varias medidas directas (medida indirecta).

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    29

    El error es la discrepancia entre el valor real de una magnitud y el valor medido.

    En una medida directa esta discrepancia se debe a dos tipos de causas: la precisión finita

    del instrumento o el procedimiento de medida y factores ambientales aleatorios, como

    pequeñas variaciones de temperatura, vibraciones, etc.

    La incertidumbre debida a la precisión finita del instrumento de medida,

    normalmente se toma igual a la división mínima de su escala (o, en el caso de balanzas,

    la pesa de menor valor).

    Hay casos en donde el procedimiento de medida aumenta la incertidumbre y ésta

    no puede tomarse igual a la graduación de la escala. Por ejemplo, si se utiliza un

    cronómetro capaz de medir centésimas de segundo pero es el experimentador quientiene que accionarlo, la precisión q de la medida será el tiempo de reacción del

    experimentador, que es del orden de dos décimas de segundo.

    Para la estimación de la incertidumbre debido a factores ambientales aleatorios es

    necesario repetir la medida varias veces en las mismas condiciones. En cada una de

    estas repeticiones de la medida los factores aleatorios afectan de forma diferente lo que

    permite obtener información acerca de su magnitud.

    Si se repite n veces la medida de una magnitud X y se denota por X1, X2, X3,...,

    Xn los resultados de las n medidas, entonces el mejor valor es la media aritmética

    (Ecuación 2.27) [7].

    (Ecu 2.27)

    Y la incertidumbre debida a factores aleatorios viene dada por la siguiente formula:

    http://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYqzTUW4jI/AAAAAAAAAXc/oNqeLK8tEmM/s1600-h/29.bmp

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    30

    (Ecu 2.28)

    En donde tn-1 es una función denominada t de Student y sn-1 es la dispersión de

    las medidas. Los valores de la t de Student para 5, 10, 15 y un número muy grande de

    medidas, son:

    La dispersión viene dada por la fórmula:

    (Ecu 2.29)

    Una vez obtenida la incertidumbre, debida a la precisión del aparato, y debida afactores ambientales, se calcula la incertidumbre total de la medida con la siguiente

    fórmula:

    (Ecu 2.30)

    Finalmente, la medida directa debe expresarse en la forma:

    (Ecu 2.31)

    http://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYq_zUW4oI/AAAAAAAAAYE/3GeR2Ckwj3w/s1600-h/34.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYq_zUW4nI/AAAAAAAAAX8/O5jb7tNF0Qw/s1600-h/33.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYqzjUW4mI/AAAAAAAAAX0/S7k98dRRv4o/s1600-h/32.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYqzjUW4lI/AAAAAAAAAXs/e5kNhzN_FYg/s1600-h/31.bmphttp://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYqzTUW4kI/AAAAAAAAAXk/ndj_u4BBPAM/s1600-h/30.bmp

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    31

    En la mayoría de las prácticas del laboratorio se repiten varias veces las medidas

    para calcular la incertidumbre debida a factores ambientales aleatorios. Sin embargo, hay

    ocasiones en que no se pueden realizar dichas repeticiones debido a la falta de tiempo o

    debido a que los aparatos de medida no son suficientemente precisos como para detectarlas variaciones debidas a factores ambientales aleatorios. En este último caso, al repetir

    la medida, siempre se obtendría el mismo resultado y, por tanto, la dispersión sería nula.

    En cualquiera de los dos casos se tomará y = 0 y, por tanto, la incertidumbre DX será

    igual a la precisión q del aparato de medida [7].

    Una vez obtenida la incertidumbre de las medidas directas, se calcula las de las

    medidas indirectas. Supóngase una medida indirecta Y que se obtiene a partir de dos

    medidas directas X1 y X2 mediante la expresión matemática:

    (Ecu 2.32)

    En donde f es una función de dos variables. La incertidumbre de Y viene dada por:

    (Ecu 2.33)

    En donde DX1 y DX2 son las incertidumbres totales de las medidas directas.

    2.18 incertidumbre para la temperatura de roció

    (Ecu 2.34)

    Siendo

    http://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBS8sDUW3DI/AAAAAAAAALc/8SysMY5bVIU/s1600-h/18.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYrADUW4qI/AAAAAAAAAYU/k3PSKZQk9_k/s1600-h/36.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBYrADUW4pI/AAAAAAAAAYM/CHKVW5bmnN4/s1600-h/35.bmp

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    32

    (Ecu 2.35)

    (Ecu 2.36)

    (Ecu 2.37)

    Siendo

    (Ecu 2.38)

    Siendo

    (Ecu 2.39)

    En el circuito

    (Ecu 2.40)

    (Ecu 2.41)

    El valor rms de ruido en las entradas del convertidor A/D 1 es

    http://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBS88DUW3LI/AAAAAAAAAMc/CSWSsFGAWB4/s1600-h/25.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBS88DUW3KI/AAAAAAAAAMU/WAYMlbBm9Bc/s1600-h/24.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBS87jUW3II/AAAAAAAAAME/bBT0n2sYe68/s1600-h/23.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBS8sjUW3GI/AAAAAAAAAL0/EDy3EPRAfGQ/s1600-h/21.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBS8sjUW3FI/AAAAAAAAALs/cqnVrK6LzHU/s1600-h/20.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBS8sTUW3EI/AAAAAAAAALk/1vnCD7gHmRI/s1600-h/19.bmp

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    33

    (Ecu 2.42)

    Siendo,enw = 25 *10-9V/Hz

    fce = 0.1Hz

    (Ecu 2.43)

    (Ecu 2.44)

    (Ecu 2.45)

    (Ecu 2.46)

    Resultando:

    El valor rms de ruido en la entrada del convertidor A/D 2 es:

    (Ecu 2.47)

    Siendo,

    enw = 25*10-9V/ÖHz

    http://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAaTUW3RI/AAAAAAAAANM/RWydM3UYrhg/s1600-h/31.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAaTUW3QI/AAAAAAAAANE/IyzpkrGsf-c/s1600-h/30.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAZTUW3OI/AAAAAAAAAM0/iPio-7hLNT0/s1600-h/28.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAZDUW3NI/AAAAAAAAAMs/ZuRSGMoykAc/s1600-h/27.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBS88TUW3MI/AAAAAAAAAMk/HVjMmMRwCvQ/s1600-h/26.bmp

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    fce = 0.1Hz

    (Ecu 2.48)

    (Ecu 2.49)

    (Ecu 2.50)

    (Ecu 2.51)

    Resultando:

    La incertidumbre para el 95% de confianza en el caso RH=80%, T=27°C, pvs =

    35.650Pa, pv = 28.520Pa y T roció = 23.25°C, es [7]. 

    http://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAmjUW3WI/AAAAAAAAAN0/lWv5i1IVweE/s1600-h/36.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAmTUW3VI/AAAAAAAAANs/xiwXP0CD__g/s1600-h/35.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAmDUW3TI/AAAAAAAAANc/DgKpflI5vK8/s1600-h/33.bmphttp://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAlzUW3SI/AAAAAAAAANU/NVxJYvF8Jlo/s1600-h/32.bmp

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    35

    2.20 cálculo de la precisión de las resistencias. 

    En el circuito de medida de la temperatura.

    (Ecu 2.52)

    (Ecu 2.53)

    Siendo:

    (Ecu 2.54)

    (Ecu 2.55)

    (Ecu 2.56)

    (Ecu 2.57)

    La precisión de las resistencias (supuesta igual a para todas las resistencias) para

    el peor caso T=42°C, y si el error debe ser menor que 0.4°C, es:

    (Ecu 2.58)

    En el circuito de medida de la temperatura.

    (Ecu 2.59)

    http://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTBADUW3cI/AAAAAAAAAOk/FaKBzVUUHGg/s1600-h/43.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAzjUW3bI/AAAAAAAAAOc/SkTjVoG8tIQ/s1600-h/42.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAzTUW3aI/AAAAAAAAAOU/9d3nzRsGVw4/s1600-h/41.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAzDUW3ZI/AAAAAAAAAOM/uU8lDHJBilM/s1600-h/40.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAzDUW3YI/AAAAAAAAAOE/cslN1JXp9no/s1600-h/39.bmphttp://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTAyzUW3XI/AAAAAAAAAN8/HEk_YzNbu_A/s1600-h/38.bmp

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    (Ecu 2.60)

    Siendo

    (Ecu 2.61)

    (Ecu 2.62)

    (Ecu 2.63)

    (Ecu 2.64)

    La precisión de las resistencias (supuesta igual a para todas las resistencias) para

    el peor caso H=100%, y si el error debe ser menor que 0.3°C, es [7].

    (Ecu 2.65)

    2.21 error en la medida por variaciones en las tensiones de alimentación.

    (Ecu 2.66)

    http://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTBLTUW3hI/AAAAAAAAAPM/jYKBLpmzX1E/s1600-h/48.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTBBDUW3gI/AAAAAAAAAPE/E3itk7ik060/s1600-h/47.bmp

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    Siendo

    (Ecu 2.67)

    (Ecu 2.68)

    (Ecu 2.69)

    Siendo

    (Ecu 2.70)

    (Ecu 2.71)

    (Ecu 2.72)

    Siendo

    (Ecu 2.73)

    (Ecu 2.74)

    http://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTFZTUW3oI/AAAAAAAAAQE/x7MmG0j-q-o/s1600-h/55.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTFZTUW3nI/AAAAAAAAAP8/Oc5-kw357qE/s1600-h/54.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTFZDUW3mI/AAAAAAAAAP0/fHln9xLHwLg/s1600-h/53.bmphttp://2.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTBMTUW3lI/AAAAAAAAAPs/PQq0jrnMk28/s1600-h/52.bmphttp://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTBMDUW3kI/AAAAAAAAAPk/cA2B2WbvCEE/s1600-h/51.bmphttp://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTBLzUW3jI/AAAAAAAAAPc/ihgilf9sAH4/s1600-h/50.bmphttp://3.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTBLjUW3iI/AAAAAAAAAPU/x757HbLiYlY/s1600-h/49.bmp

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    38

    (Ecu 2.75)

    El error es disparatado pero lógico, ya que una variación en Vcc o en Vee actúa

    como si fuese una señal de temperatura o de humedad. Y el error que se está

    considerando 10% 6V=0.6V equivale a un error de 60% en la humedad [7].

    La solución está en independizar la señal de los sensores de la fuente de

    alimentación.

    Un ejemplo de configuración (Figura 2.10). En él se utiliza un estabilizador de

    tensión zener que establece una tensión esta de tensión zener que establece una tensión

    estabilizada de 3.3V. El pago está en el consumo de potencia. Antes el sensor consumía

    2mA, ahora para el sensor y el zener se consume 12mA [7].

    (Ecu 2.76)

    Figura 2.10: Configuración con estabilizador de tensión zener [7]  

    En este circuito la tensión VAD de entrada al convertidor no depende las fuentes

    Vcc y VEE

    http://4.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTF0zUW3rI/AAAAAAAAAQc/VYpgBByo6DI/s1600-h/58.bmp

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    (Ecu 2.77)

    Para el sensor de la temperatura:

    Ra=220KW; Rb=18.48KW; R’b=21,028 KW; R’’b=152,5 KW 

    Para el sensor de humedad:

    Ra=220KW; Rb=44KW; R’b=44 KW; R’’b=infinito [7].

    http://1.bp.blogspot.com/_JxVaI0ZQ4bE/SBTF1DUW3sI/AAAAAAAAAQk/Y1AXZfHbV90/s1600-h/59.bmp

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    CAPITULO III HORNO DE VACIO

    Modelo: Metal master

    Marca: IPSEN

    EL horno de vacío modelo METAL MASTER (figura 3.1), es el utilizado en la planta

    de ITP en Querétaro. El proveedor encargado de surtir este horno, es la empresa IPSEN,

    ubicada en Estados Unidos. La importancia de la medición de punto de roció, es que este

    horno es alimentado por gas argón, para su enfriamiento. De esta manera es importante

    que la medición sea la correcta, y así poder trabajar adecuadamente, debido a que en el

    proceso de control, el cual regula la circulación de gas, estaba conectado al medidor

    modelo CERMET II, marca KAHN, y a su respectivo sensor.

    Figura 3.1: Esquema a escala del tamaño del horno metal master [14]

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    41

    Estos tipos de hornos son totalmente automáticos, están construidos con doble

    carcasa para permitir la circulación de agua que sirve como aislante de temperatura entre

    la zona caliente y el exterior. En el interior del horno (zona caliente) se encuentra la unidad

    de calefacción constituida por resistencias de grafito y también están alojadas lasboquillas que permitirán direccionar el nitrógeno como medio de enfriamiento.

    La unidad de vacío la constituyen 2 bombas que pueden producir vacío, de hasta

    1×10-5 Bar, con lo cual se asegura la existencia de poco o casi nada de aire en el interior

    del horno y por consiguiente evitar la oxidación de las piezas durante el calentamiento.

    Por medio del procesador se determinan todas las etapas del proceso desde la purga del

    horno hasta el enfriamiento final. El acabado de las piezas que son procesadas en este

    tipo de hornos es brillante y limpio. En este tipo de hornos generalmente se recosen y se

    templan aceros grado herramienta, además se pueden realizar procesos especiales

    como envejecidos brillantes y otros. La temperatura máxima de este tipo de hornos es de

    1280°C [13].

    3.1 ventajas específicas

    Horno vertical del vacío para el uso universal. La fuente de gas que se refresca es

    radial y de debajo. Sistema de enfriamiento interno del gas que se refresca. Ventiladorde la recirculación para el traspaso térmico de la convección, asegurando los niveles de

    consumo bajos de la atmosfera para templar combinado y repetido. Presión de gas del

    máximo que se refresca: 20 bar atm. Los datos técnicos (Tabla 3.1) se mostraran a

    continuación [14].

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    Tabla 3.1: Datos técnicos [14]

    Pesos de la carga 600 kg – 4500 kg

    Volumen útil 550 l  – 11400 l

    Presión fina del vacío 250 °C – 1320 °C (máximo 1350°C)

    Presión fina del vacío 2 mbar – 10 mbar

     Alta presión del vacío 5 mbar -

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    Tabla 3.2: Rangos habituales para hornos [15]

    Rango de vacio Mbares

     Atmosferica 1 x 103 

    Vacio alto a medio 1 x 103 a 1 x 10-3 

     Alto vacio 1 x 10-3 a

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    3.4 equipamiento mecánico 

    Los hornos de vacío adoptan diferentes formatos mecánicos y los diseños incluyen

    componentes comunes, como:

      Una o varias cámaras de trabajo, normalmente con una camisa refrigerada

    por agua y un mecanismo de carga y transferencia (figura 3.2).

      Escudos térmicos, construidos en placa de grafito o un material de alta

    temperatura.

      Mobiliario del horno, fabricado de grafito u otro material de alta temperatura.

      El elemento calefactor suele ser grafito, molibdeno o un material de alta

    temperatura para temperaturas superiores a 1.000 °C.

      Sistema de bomba de vacío.

      Control de presión parcial.

      Sistemas de circulación opcional ayudada por ventilador para los procesos

    de recocido.

      Conductos de templado y/o sistema de templado con gas o ventilador.

      Sistema de refrigeración

      Sistema de control

    El concepto celular del procesamiento al vacío se difunde cada vez más gracias a

    las capas multicelulares que se utilizan para integrar el tratamiento térmico en laproducción y fabricación en la planta [15].

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    Figura 3.2: Horno sencillo de una sola cámara [15].

    3.5 Sistema de control 

    Cada parte del ciclo del proceso requiere funciones de control específicas.

    1. Controladores programables del horno para llevar a cabo la secuenciación ysupervisión de acciones digitales y los interbloqueos generales del horno (figura 3.3)

    [15].

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    Figura 3.3: Ejemplo de secuencia de arranque de la bomba [15]

    2. Sistema de control de secuenciación de la bomba de vacío.

    El ciclo de la bomba de vacío exige que el sistema de control esté conectado con

    varios tipos de indicadores de vacío alto, medio y bajo. Las bombas mecánicas y la

    bomba de vapor de alto vacío deben estar secuenciadas de forma controlada para

    garantizar que el horno se evacúe de forma apropiada sin dañar las bombas y sin que el

    flujo de aceite retorne a la cámara de trabajo (figura 3.4). La secuencia se procesa

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    mediante la comparación del valor real de la línea de retorno o la presión de la cámara

    con las series de puntos de referencia de presión en el rango de vacío medio/alto. La

    secuencia también puede incluir temporizadores de eficiencia de bombeo, comprobación

    de fugas y algoritmos de desgasificación, así como interbloqueos del proceso del hornoy los calentadores [15].

    Figura 3.4: Ejemplo de secuencia/gráfico de flujo de la bomba de la cámara [15]

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    3. Controladoras de programación del tratamiento térmico

    Los ciclos de tratamiento térmico al vacío suelen ser complejos y requieren perfiles

    con múltiples etapas. Tales perfiles se definen en función de las especificaciones del

    material y los componentes, y normalmente se mantienen con recetas controladas.

    Los perfiles de programación de temperatura suelen transferirse a numerosos

    segmentos, en los que debe mantenerse el control con precisión durante las etapas de

    calor negro y calor radiante. Con frecuencia, el ciclo seguirá unas velocidades de

    calentamiento y periodos de permanencia preestablecidos en función del proceso de

    tratamiento que se realice. Las rutinas especiales para la optimización del control

    gestionan automáticamente la variación en la ganancia del proceso para cargas dehornos de gran tamaño y el límite radiante del calor negro, lo que reduce la duración del

    proceso y mejora la calidad del producto.

    Dado que el tratamiento térmico es un proceso científico, resulta importante

    garantizar que la carga de trabajo cumple el perfil definido y deben emplearse

    mecanismos especiales para eliminar la sobretensión y para definir el cumplimiento y la

    tolerancia de los termopares sobre la pieza.

    La presión parcial puede controlarse en el interior de la cámara de trabajo

    mediante la introducción de un flujo controlado de gas inerte de gran pureza. Ya que

    algunos materiales presentan presiones de vapor relativamente elevadas, mostrarán

    señales de evaporación superficial en los niveles de vacío medio y alto. El objetivo del

    control de la presión parcial es elevar el nivel de presión en la cámara de trabajo para

    evitar este efecto, capaz de causar efectos perjudiciales.

    El proceso de la refrigeración mediante rutinas de templado con ventilador/gas ogas, así como la refrigeración al vacío o asistida son exigencias habituales.

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    La mayoría de los hornos modernos cuentan con intercambiadores térmicos de

    gran eficiencia y veloces ventiladores de refrigeración para asistir en los procesos de

    refrigeración y templado. Los conductos están diseñados para funcionar con presiones

    de relleno superiores a 10 bares y la secuencia debe controlar esta parte del ciclo.

     Además, algunos ciclos del horno utilizan un relleno de gas inerte o el uso de

    ventiladores de circulación durante el proceso de calentamiento para ayudar a transferir

    el calor por debajo del rango de radiación. Es posible incorporar en el diseño sistemas

    opcionales de templado al aceite para instalaciones celulares [15].

    4. Control de la alimentación eléctrica

    Los calentadores de los hornos de vacío están fabricados en grafito, molibdeno o

    en ocasiones en alguna otra aleación de alta temperatura y suelen funcionar a tensiones

    inferiores a la que proporciona la red eléctrica disponible, por lo que se conectan a través

    de un transformador o un reactor de núcleo magnético saturable.

    El material del elemento no debe exponerse a una atmósfera oxidante cuando está

    caliente. Se utilizan interbloqueos especiales de presión en la controladora de vacío para

    evitar que esto suceda. Se utilizan tiristores para obtener resultados óptimos cuando los

    calentadores están conectados al suministro eléctrico a través de un transformador [15].

    5. Conexión con los indicadores de vacío

    Debe prestarse especial atención a la conexión del sistema de control con los

    diferentes tipos de indicadores de vacío disponibles.

    Los indicadores modernos suelen ser de tipo activo o de rango amplio, en los que

    la escala de la esfera de medida coincide con el rango logarítmico predefinido del vacío.Las soluciones de control de Eurotherm utilizan una linearización estándar de la entrada

    para adaptarse a numerosos indicadores industriales de vacío; cuando se utilizan

    indicadores nuevos, disponemos de una técnica sencilla para recalcular la linearización

    necesaria.

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    Los indicadores activos típicos son:

     Atmósfera en vacío medio de 1 x 10 a 1 x 10 -4, indicadores Pirani, indicadores de

    termopar e indicadores Strain.

    Vacíos en el rango de 1 x 10 -2 a 1 x 10-9, indicadores iónicos e indicadores de

    magnetrón invertido.

    Los indicadores de gama amplia o completa utilizan más de una técnica de

    medición pero presentan una lectura continua en la gama de 1 x 10 a 1 x 10 -9 [15].

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    CAPITULO IV APLICACIONES

    Las temperaturas del punto de rocío en el aire comprimido oscilan desde la

    temperatura ambiente hasta -80 °C (-112 °F) y, en casos especiales, puede ser incluso

    más baja. Los sistemas compresores que no cuentan con una capacidad de secado del

    aire tienden a producir aire comprimido que se satura a temperatura ambiente. En los

    sistemas con secadores refrigerantes el aire comprimido pasa a través de un tipo de

    intercambiador de calor refrigerado, provocando que el agua se condense fuera de la

    corriente de aire. Por lo general, estos sistemas generan aire con un punto de rocío no

    inferior a 5 °C (41 °F). Los sistemas de secado disecantes absorben el vapor de agua de

    la corriente de aire y pueden generar aire con un punto de rocío de -40 °C (-40 °F) e

    incluso más seco, si es necesario [1.3].

    4.1 aire

      Aire rodamientos

    En lugar de contacto de metal a metal, como en los rodamientos tradicionales,

    algunas aplicaciones - aplicaciones especialmente alto, el uso de aire comprimido para

    proporcionar un "colchón" sobre el que apoyar un eje de rotación. Cualquier posibilidad

    de condensación debe evitarse, ya que esto causaría el fracaso de los rodamientos: de

    ahí la necesidad de que el aire seco, y la necesidad de un medidor de humedad.

    Humedad habitual:

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    52

    suele ser de aire - pero puede ser nitrógeno o cualquiera de los otros gases, dependiendo

    de la aplicación. La mejor manera de instalar el monitor de la humedad es colocar el

    sensor en la parte superior de la caja (donde el nivel de humedad estará en su nivel más

    alto - como el vapor de agua se eleva), con una longitud de cable suelto en el interior paraque el sensor se puede mover alrededor en busca de zonas húmedas - causada por el

    flujo irregular de la purga de aire o gas. La alternativa es colocar el sensor en la línea de

    escape, cuando se dará una lectura promedio de la humedad caja. Humedad habitual:

    en general más seco a -60 ° C [6].

      Guías de onda

    Guías de onda son tubos que se utilizan en lugar de cables para la conexión dealimentación a los radares y los platos de microondas de las telecomunicaciones. El tubo

    está sintonizado a la frecuencia de la energía y, debido a los altos voltajes que participan

    del tubo debe ser continuamente purgado con aire seco. Todo el europeo de alerta rápida

    estaciones de radar están equipados con medidores de Shaw. Humedad habitual:

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      Marcado láser

    Marcado de la fecha (venta por consumir o por) de los alimentos es cada vez más

    importante. Hay muchas maneras de hacer estas marcas en los paquetes de alimentos,

    y uno de los últimos es con un rayo láser. Un haz de alta potencia de luz láser brilla a

    través de una plantilla y "quema" de la fecha en la superficie del paquete. La ventaja es

    la velocidad - hasta 25 paquetes por segundo. El láser se enciende y se apaga a gran

    velocidad por un dispositivo especial que se basa en un flujo de aire de purga en seco

    para que funcione correctamente. El interruptor cuesta alrededor de £ 600 y se daña, si

    el aire es demasiado húmedo: de ahí el medidor de humedad de Shaw. Humedad

    habitual:

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    54

    Después de esto, deben ser secos para evitar la oxidación, y esto normalmente se lleva

    a cabo haciendo pasar aire caliente y seco a través de ellos (o, a veces, nitrógeno).

    Durante la primera parte del proceso de secado del aire de escape del buque se

    encuentra, por supuesto, muy húmedo, y no la medición es necesaria. Hacia el final delsecado, lo que puede tardar muchos días, es necesario medir la humedad en el escape.

    Esto se puede hacer con un instrumento en línea con el sensor remoto situado en el

    puerto de salida del buque, o con el medidor de punto de rocío Shaw automática con sólo

    poner un trozo de tubo flexible en la toma, por lo que parte del aire pasa a través de la

    instrumento conjunto de la cabeza. Humedad habitual:

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    2. Secadores de presión-Swing. Estos tienen dos cámaras llenas de desecante

    que se alterna en línea, y secar el flujo de aire, o regenerado ser. El ciclo de cambio es

    bastante corto - generalmente no más de 5 minutos o menos - de modo que el desecante

    es sólo absorbe una pequeña cantidad de vapor de agua a la presión que suele seralrededor de 7 bares. Entre el 10 y el 15% del aire seco se reduce a la presión

    atmosférica y pasa a través de la cámara para ser regenerado: porque la presión es ahora

    siete veces menor, y la purga de aire es muy seco, el desecante se regenera.

    Dependiendo del diseño, estos secadores de aire puede producir con un punto de rocío

    de -40 ° C o superior a -70 ° C. La "oculta" los costes de funcionamiento es el aire de

    purga, lo que significa que el compresor debe ser de 10 a 15% más grande de lo que

    sería necesario.

    3. Calor regenerado secadoras. Al igual que el tipo de presión-swing, estas dos

    cámaras llenas de desecante. En este diseño el tiempo de ciclo es más generalmente

    de 4 a 8 horas, lo que resulta en el desecante está muy cargado de humedad. Una

    pequeña proporción del secado al aire, o aire atmosférico se utiliza para purgar la cámara

    en la regeneración, mientras que los calentadores de elevar la temperatura de la sílice a

    250 ° C o más para expulsar la humedad. Todos los tipos de aire (o gas) secador tienen

    una cosa en común: necesitan un medidor de humedad Una secadora sin un medidorde humedad es como un coche sin un velocímetro - simplemente no hay manera de que

    el usuario sepa si está funcionando correctamente, y por lo general es demasiado tarde

    cuando los problemas aparecen en la fábrica. Un monitor de simple y de alarma es

    suficiente para el secador frigorífico: la oscilación de la presión y el tipo de calor se puede

    regenerar ambos tienen su ciclo de funcionamiento controlado por un monitor de punto

    de rocío, con ahorros de costos sustanciales que se realizan - eliminando el coste del

    instrumento en unos pocos meses. Humedad habitual: depende del tipo de secador {6}.

      Fuentes de instrumento de aire

    Se utiliza para el funcionamiento de los instrumentos neumáticos en las salas de

    control y situaciones similares. El exceso de humedad puede dar lugar a condensación

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    o formación de hielo, y la pérdida de control de las lecturas de los instrumentos

    principales, en el peor de cierre de la planta completa. Humedad habitual:

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    (Nota: Esto no se aplica a respirar el aire para el buceo - el agua en la que está inmerso

    el sistema actúa como un gran disipador de calor, y evita la formación de hielo) [6].

      Teatros del hospital de operación

    El aire seco, estéril, se usa ampliamente en los quirófanos del hospital. Los

    principales usos son en el uso de una herramienta de accionamiento neumático - donde

    se prefieren a las herramientas de accionamiento eléctrico, ya que son fáciles de

    esterilizar. Humedad habitual:

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    4.2 argón

      Soldadura

    Soldadura de alta calidad, sobre todo de acero inoxidable, se lleva a cabo en un

    ambiente de protección de argón. El argón debe estar seco para evitar la oxidación de

    la soldadura. Humedad habitual:

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    del gas con muchas impurezas, como el amoníaco, aunque este proceso se suele

    vender por el hidrógeno de alta pureza se produce cuando se trabaja

    adecuadamente [6].

      Generación de energía

    Hace algunos años alguien tuvo una idea: el hidrógeno usar en lugar de aire para

    refrigerar un generador eléctrico y, debido a su mejor conductor del calor, la potencia del

    generador se puede aumentar sin que sea algo más grande. Esta es una práctica casi

    normal con el agua del estator se enfría, y se enfría el hidrógeno rotor ser. El gas debe

    ser seco, debido a los altos voltajes y que también puede actuar como un detector de

    fugas para las secciones de refrigeración por agua. Nota: el sistema debe serintrínsecamente seguro Tenemos un sistema especialmente diseñado de la muestra, que

    forma parte del sistema de recirculación, y controla la entrada y la salida de la secadora).

    Humedad habitual:

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    4.6 co2 

      Reactores nucleares

    El avanzado refrigerado por gas Reactor (ARG) utiliza el gas dióxido de carbono a

    la transferencia de calor desde el núcleo de fisión nuclear para la caldera de agua para

    la generación de vapor. El contenido de humedad se mantiene baja para evitar daños

    por corrosión, y también para que la vigilancia de la humedad actuará como un detector

    de fugas. Humedad habitual:

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    4.8 gas natural 

    Gas Natural se utiliza en todo el mundo como combustible. Hay muchas

    aplicaciones para medir su contenido de humedad:

    Offshore: El gas es generalmente seco en alta mar, antes de ser comprimido para

    la transmisión por oleoducto o buque tanque a la base de la costa. El exceso de humedad

    debe ser removido para evitar la condensación perjudicial en el compresor.

    En tierra: La medida es necesaria para la misma razón, ya que el gas se comprime

    aún más para la transmisión de tubería de línea / distribución o almacenamiento a granel

    en la fase líquida.

    Re-gasificación: Cuando se almacena en grandes cantidades en forma de líquido,

    el líquido refrigerado pasa a través de intercambiadores de calor en la etapa de

    evaporación. Estos intercambiadores de calor-son propensos a la fuga - la introducción

    de humedad no deseada en el gas muy seco, por lo que el contenido de humedad se

    controla inmediatamente después del intercambiador de calor con fines de detección de

    fugas.

    La medición de Gas Natural no es difícil, pero hay varias consideraciones

    especiales:

    Secado en alta mar a menudo se logra haciendo pasar el gas por  glicol líquido (en

    un contactor de glicol). El gas en la salida va a ser seco, pero también pueden contener

    algún residuo líquido de glicol, o arrastre. Esto no va a dañar el sensor, pero si el sensor

    está recubierto con una película de glicol entonces la respuesta será muy lento - es por

    lo tanto debe evitarse mediante el uso de una olla de knock-out o filtro coalescente en la

    línea de muestreo. Exactamente de la misma manera, los hidrocarburos líquidos

    condensados en el gas van a contaminar el sensor y el resultado será una respuesta muy

    lenta.

    http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&prev=/search%3Fq%3DSHAWMETER%26hl%3Des%26biw%3D1259%26bih%3D623%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.com&sl=en&u=http://www.shawmeters.com/glycol.html&usg=ALkJrhhQs5Cd5nccXpKRR1CFQdSnaFT9mAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&prev=/search%3Fq%3DSHAWMETER%26hl%3Des%26biw%3D1259%26bih%3D623%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.com&sl=en&u=http://www.shawmeters.com/glycol.html&usg=ALkJrhhQs5Cd5nccXpKRR1CFQdSnaFT9mA

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    Es evidente que una instalación de Gas Natural debe ser segura, debido al riesgo

    de incendio/explosión.

    El Medidor de Punto de rocío automático es intrínsecamente seguro de serie. En

    la línea de instrumentos se puede hacer con seguridad intrínseca con la Unidad de

    barrera Zener y, si no hay un área segura para la ubicación del instrumento, entonces la

    SDAEXD modelo a prueba de explosiones hace una 'zona segura' para el instrumento.

    El modelo SWM-SSNG tiene dos etapas de regulación de presión con el drenaje de

    condensado, y se ocupará de la contaminación por hidrocarburos condensados o glicol,

    mientras que el modelo SWM-SSNGH se ha calentado en dos etapas de regulación de

    presión y está diseñado para instalaciones en las que puede haber pesado

    condensado/glicol de contaminación o de líquidos de hidrocarburos ligeros que se

    evaporan [6].

    4.9 nitrógeno

      Cajas de guantes

    El nitrógeno es a menudo usado en lugar de aire, una atmósfera libre de oxígeno

    [6].

      Envasado de alimentos

     Algunos de los alimentos envueltos en papel de aluminio, tales como la mantequilla

    se han encontrado para tener la vida de almacenamiento prolongado si la pequeña

    cantidad de aire atrapado en el papel es reemplazado por nitrógeno con un muy bajo de

    oxígeno y la humedad. Humedad habitual:

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    o el gas puede ser inyectado después de la fermentación en barrica o cerveza de barril.

     Algunas cervezas - en particular una bebida irlandesa conocida ahora están utilizando

    gas nitrógeno en lugar del CO2. Tiene el mismo efecto de dar vida a la cerveza, pero

    ayuda a darle al producto una vida útil más larga. Mientras que la humedad no es deltodo importante en la cerveza (que es casi toda el agua de todos modos) los compresores

    de gas serán dañados por la humedad en el gas antes de que se inyecta en la cerveza,

    de ahí la necesidad de la medida. Humedad habitual:

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    4.10 sf6

      aislamiento de gas

    El hexafluoruro de azufre se usa en interruptores de alta tensión y

    transformadores, como un aislante. Si está mojado ya no aísla, SF6 edad pueden

    contaminarse con impurezas corrosivas si se ha cebado tanto en los contactos del

    interruptor. Esto puede degradar el sensor. Otra aplicación es cuando el gas se utiliza

    como aislante en los aceleradores de partículas. Humedad habitual:

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    CAPITULO V EQUIPOS SHAW

    Nuestra empresa tiene la exclusividad de ser el representante en México de la

    marca SHAW METERS, y manejar una serie de analizadores para diferentes

    aplicaciones. El sistema de optimización mejoro la manera de trabajar con 4 de ellos, los

    cuales son.

    5.1 modelo sdt

    Figura 5.1: modelo SDT [20]

    El sensor de humedad, de la marca SHAW, modelo SDT es un, transmisor de 2

    hil