UNIVERSIDAD TECNICA DE ORUROFACULTAD NACIONAL DE INGENIERIAINGENIERIA ELECTRICA - ELECTRONICA

INFORME DE LABORATORIO N4

Materia: ELT 3880 - INSTRUMENTACIONTtulo: MEDICIN DE PRESINUniversitario: Montoya Quispe Luis Marcelo Paralelo: A

4.1. OBJETIVOS: Realizar la medicin de presin mediante manmetros tipo Bourdon. Verificar el funcionamiento del manmetro, presostato y transmisor digital SMC ISE 40. Verificar la generacin de voltaje de 1 a 5V.del transmisor de presin SMC ISE 40.

4.2. FUNDAMENTO TEORICO:La medicin de presin, es una de las aplicaciones ms frecuentes en los sistemas y procesos industriales, en especial si se trabaja con lquidos, gas, vapor o aire.La presin es una fuerza por unidad de superficie:

Los instrumentos de medicin de presin se clasifican en tres grupos:- Mecnicos.- Neumticos.- Electromecnicos y electrnicos.

Los instrumentos que realizan la medicin de presin relativa o presin diferencial se denominan manmetros, en cambio los instrumentos que realizan la medicin del vaco, se denominan vacumetros.

MANMETRO DE TUBO BOURDON.- Es un manmetro formado un tubo de seccin elptica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. Al aumentar la presin en el interior del tubo, ste tiende a enderezarse y el movimiento es transmitido a la aguja indicadora del manmetro, por un sector dentado y un pin. La ley de deformacin del tubo Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empricamente a travs de numerosas observaciones y ensayos en varios tubos. El material empleado normalmente para la construccin del tubo Bourdon es de: acero inoxidable, aleacin de cobre o aleaciones especiales como hastelloy y monel.

PRESOSTATOS.- Tambin conocidos como pressure switches, son controladores de presin que permiten realizar el control ON-OFF de presin en los procesos industriales.Al igual que los manmetros, en los presostatos el componente ms importante para la medicin y control de la presin, es el elemento sensor de medicin. Este elemento sensor en combinacin con un resorte opuesto, determinan el rango de medicin de presin, la sensitividad y exactitud.Los elementos sensores utilizados comnmente son: el diafragma, pistn y fuelle.

TRANSMISORES DE PRESIN.- Los transmisores de presin son instrumentos que convierten la presin de lquidos, gases y vapor presentes en los procesos industriales, en seal elctrica de 4 a 20 mA, 0 a 10V.c.c y de 1 a 5V.c.c. normalizados. Los transmisores de presin pueden ser de dos tipos:- Transmisores de presin ciegos, los cuales convierten la presin en seal elctrica normalizada de 4 a 20 mA.- Transmisores de presin inteligentes (I/A), los cuales indican la presin localmente ya sea en forma digital, pero a la vez disponen de la seal elctrica normalizada de 4 a 20 mA. Se denominan transmisores inteligentes porque tienen incorporado un microprocesador o un microcontrolador y son programables.La seal de 4 a 20mA, puede introducirse a los indicadores, registradores, controladores, reguladores, PLCs y computadoras. El sensor primario que utilizan los transmisores de presin pueden ser del tipo electromecnico (Bourdon, diafragma, cpsula) o electrnico (galgas estensiomtricas y sensores de silicio).

4.3. DESARROLLO:NManmetro Analgico [Bar]Manmetro Digital [Bar]

100,5

211

321.5

42.12

52.82,5

63.13

73.93,5

844

94,54,5

1055

115,55,5

126.16

136,56.5

1477

1.- Utilizando un manmetro tipo Bourdon y un manmetro digital SMC ISE 40 verifique la variacin de presin generada por el compresor de aire marca SCHULZ.

EstadoManmetroAnalgico [Bar]ManmetroDigital [Bar]

Apagado7,37,28

Encendido4,94,98

Apagado7,37,28

Encendido5,04,98

2.- Verifique en que valor de presin deja de funcionar y en qu valor de presin vuelve a funcionar el compresor de aire, realice dos repeticiones y tome datos.

EstadoMedidas[Bar]Programadas[Bar]Error [%]

ASCENDENTE

P11,171,151,71

P22,492,500,40

N33,323,300,60

N44,594,600,22

DESCENDENTE

P11,151,150,00

P22,472,501,21

N33,303,300,00

N44,584,600,44

ASCENDENTE

P11,171,151,71

P22,492,500,40

N33,323,300,60

N44,594,600,22

DESCENDENTE

P11,151,150,00

P22,472,501,21

N33,303,300,00

N44,584,600,44

PROMEDIO0,57

3.- Verifique el funcionamiento de los contactos open colector del presostato y transmisor de presin SMC ISE 40, para el control ON OF de presin de un sistema neumtico.

NPresin [Bar]Voltaje [V]

10,031,01

20,301,12

30,501,20

40,751,30

51,001,40

61,251,51

71,501,61

81,751,70

92,001,80

102,251,90

112,502,00

122,752,10

133,002,20

143,252,30

153,502,40

163,752,50

174,002,60

184,252,70

194,502,80

204,752,90

215,003,00

225,253,10

235,503,20

245,753,30

256,003,40

266,103,44

276,203,48

286,303,52

296,403,56

306,503,60

316,603,64

326,703,68

336,803,72

346,953,78

357,003,80

367,153,86

377,193,88

4.- Verifique la generacin de voltaje de 1 a 5 V.c.c. y la linealidad del manmetro, presostato y transmisor de presin digital SMC ISE 40 y tome datos:

Ecuacin de la recta:

Utilizamos 4 valores de la tabla anterior:NPresin [Bar]Voltaje [V]

225,253,10

235,503,20

Reemplazando valores:

La ecuacin es:

Para la verificacin se tiene la siguiente tabla:

NVoltajeMedido [V]VoltajeCalculado [V]Error [%]

11,011,0120,198

21,121,1200,000

31,201,2000,000

41,301,3000,000

51,401,4000,000

61,511,5000,662

71,611,6000,621

81,701,7000,000

91,801,8000,000

101,901,9000,000

112,002,0000,000

122,102,1000,000

132,202,2000,000

142,302,3000,000

152,402,4000,000

162,502,5000,000

172,602,6000,000

182,702,7000,000

192,802,8000,000

202,902,9000,000

213,003,0000,000

223,103,1000,000

233,203,2000,000

243,303,3000,000

253,403,4000,000

263,443,4400,000

273,483,4800,000

283,523,5200,000

293,563,5600,000

303,603,6000,000

313,643,6400,000

323,683,6800,000

333,723,7200,000

343,783,7800,000

353,803,8000,000

363,863,8600,000

373,883,8760,103

PROMEDIO0,043

4.4. CUESTIONARIO:1.- Con los datos del punto 1 del desarrollo elabore una tabla y halle el error del manmetro analgico comparado con el manmetro digital.

NManmetroAnalgico [Bar]ManmetroDigital [Bar]Error [%]

100,05100,00

20,51,0250,98

311,3525,93

41,51,542,60

521,7911,73

62,52,1516,28

732,6811,94

83,53,1411,46

943,805,26

104,54,392,51

1154,833,52

125,55,343,00

1365,882,04

146,56,431,09

1576,901,45

167,47,301,37

2.- Con los datos de los puntos 2 y tres realice el diagrama de funcionamiento de los SPST de presostato del compresor y los contactos open colector del SMC ISE 40.

3.- Con las mediciones realizadas en el punto 4 del desarrollo, elabore una tabla y la grfica del voltaje generado versus la presin.

La grafica tensin vs. Presin ser:

4.- Investigue las aplicaciones industriales de los diferentes tipos de presostatos y transmisores de presin.El presostato tambin es conocido como interruptor de presin. Es un aparato que cierra o abre un circuito elctrico dependiendo de la lectura de presin de un fluido. Control de unidades de tratamiento del aire. Monitoreo de filtros y ventiladores. Monitoreo de vacos y sobrepresin en conductos de aire. Control de las funciones de descongelamiento.

La gama incluye componentes de uso industrial general, as como conmutadores especficos para instalaciones con requisitos especiales. El presostato RT est diseado para adaptarse a la mayora de aplicaciones en tierra y mar. Es un presostato de alto rendimiento. Los presostatos BCP estn diseados especficamente para aplicaciones de calderas de vapor. Cuentan con la homologacin TV. Los presostatos KP / KPI estn diseados para medios gaseosos y lquidos. Algunos de ellos cuentan con la homologacin UL. El presostato MBC est concebido para aplicaciones martimas e hidrulicas y ha sido aprobado por las nueve autoridades principales de transporte de mercancas. La presin puede alcanzar los 400bar.4.- De Internet obtenga informacin tcnica referente a los transmisores de presin para sistemas SCADA, y para instrumentacin virtual de por lo menos dos fabricantes.SCADA es el acrnimo de Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisin, Control y Adquisicin de Datos).Un SCADA es un sistema basado en computadores que permite supervisar y controlar a distancia una instalacin de cualquier tipo. A diferencia de los Sistemas de Control Distribuido, el lazo de control es GENERALMENTE cerrado por el operador. Los Sistemas de Control Distribuido se caracterizan por realizar las acciones de control en forma automtica. Hoy en da es fcil hallar un sistema SCADA realizando labores de control automtico en cualquiera de sus niveles, aunque su labor principal sea de supervisin y control por parte del operador. En la tabla No. 1 se muestra un cuadro comparativo de las principales caractersticas de los sistemas SCADA y los sistemas de Control Distribudo (DCS) (ESTAS Caractersticas no son limitantes para uno u otro tipo de sistemas, son tpicas).Tabla : algunas diferencias tpicas entre sistemas SCADA y DCS.ASPECTOSCADAsDCS

TIPO DE ARQUITECTURACENTRALIZADADISTRIBUDA

TIPO DE CONTROL PREDOMINANTESUPERVISORIO: Lazos de control cerrados por el operador. Adicionalmente: control secuencial y regulatorio.REGULATORIO: Lazos de control cerrados automticamente por el sistema. Adicionalmente: control secuencial, batch, algoritmos avanzados, etc.

TIPOS DE VARIABLESDESACOPLADASACOPLADAS

REA DE ACCINreas geogrficamente distribudas.rea de la planta.

UNIDADES DE ADQUISICIN DE DATOS Y CONTROLRemotas, PLCs.Controladores de lazo, PLCs.

MEDIOS DE COMUNICACINRadio, satlite, lneas telefnicas, conexin directa, LAN, WAN.Redes de rea local, conexin directa.

BASE DE DATOSCENTRALIZADADISTRIBUDA

Este esquema es un ejemplo de la aplicacin del sistema SCADA en reas industriales. stas reas pueden ser: Monitorizar procesos qumicos, fsicos o de transporte en sistemas de suministro de agua, para controlar la generacin y distribucin de energa elctrica, de gas o en oleoductos y otros procesos de distribucin. Gestin de la produccin (facilita la programacin de la fabricacin). Mantenimiento (proporciona magnitudes de inters tales para evaluar y determinar modos de fallo, MTBF, ndices de Fiabilidad, entre otros). Control de Calidad (proporciona de manera automatizada los datos necesarios para calcular ndices de estabilidad de la produccin CP y CPk, tolerancias, ndice de piezas NOK/OK, etc. Administracin (actualmente pueden enlazarse estos datos del SCADA con un servidor ERP (Enterprise Resource Planning o sistema de planificacin de recursos empresariales), e integrarse como un mdulo ms). Tratamiento histrico de informacin (mediante su incorporacin en bases de datos).

4.5. CONCLUSIONES: Los instrumentos de industriales de medicin de presin son una parte muy importante para las industrias de proceso en general de hoy en dia, tienen su campo de aplicacin que es amplio y abarca desde valores muy bajos hasta presiones muy altas. Este contiene elementos Electromecnicos-Electrnicos, utiliza elementos mecnicos elsticos combinado con un traductor elctrico en el cual nos genera la seal elctrica que se quiere medir la correspondiente seal elctrica.

4.6. BIBLIOGRAFIA: Antonio Creus INSTRUMENTACIN INDUSTRIAL, sptima edicin, Marcombo Alfaomega 2005 THE PRESSURE HANDBOOK, Coleccin 28, Omega, 2003 Xelier Tapia TEXTO ELT 3842 INSTRUMENTACION, 2006, editorial particular. http://www.danfoss.com/Latin_America_spanish/BusinessAreas/IndustrialControls/Products_pdf/Pressure+switches.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Presostato http://es.wikipedia.org/wiki/SCADA http://www.monografias.com/trabajos11/sisco/sisco.shtml

pg. 3

0

P1 = 1,15

P2 = 2,50

VALORES PROGRAMADOS

1

N3 = 3,30

N4 = 4,60

0

P1 = 1,15

P2 = 2,50

VALORES PROGRAMADOS

1

N3 = 3,30

N4 = 4,60