bachelorThesis
Diseño e implementación de un banco de pruebas para instrumentos de medición de nivel y flujo para el laboratorio de investigación de automatización y control de la carrera de ingeniería electromecánica de la universidad técnica de Cotopaxi.
Registro en:
Cuenca Satan. D.J. (2020) Diseño e implementación de un banco de pruebas para instrumentos de medición de nivel y flujo para el laboratorio de investigación de automatización y control de la carrera de Ingeniería Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi. U.T.C. Latacunga. 85 p.
T-001551
Autor
Cuenca Satan, Danny Javier
Mariscal Bravo, Maricela Cristina
Institución
Resumen
This project describes the development of technology for an optimal production process
with the use of sensors, transmitters, signals, and interfaces with process monitoring
options. Fundamentally, it involves the development of an industrial level and flow
measuring instrument testbed which performs a water pumping process between two
vessels (main and reserve) that are interconnected with pipes and valve; in this process,
measurements of physical level and flow variables are made, which allows the user, with
the data obtained to produce an analysis of precision using some arguments established
in the theory of errors. The project is divided into three stages. In the first stage, the
bibliographic concepts used in the instrumentation and control area are described in a
general way, which are based on a description, characteristics and appropriate use of the
equipment, components, and accessories of which the test bench of measuring
instruments is composed, additionally to the design of the model. The second stage details
the characteristics and operating parameters of each level and flow sensor, plus the
elements to be used; calculation procedures describe it as different parameters of some
elements and equipment were dimensioned; a structural analysis simulation is also
performed to verify the mechanical strength of the composition and designs of the
measuring instrument test bench. In the last stage, the configuration of each sensor
(ultrasonic level and turbine flow) is carried out, as well as the acquisition of the measured
values through the use of a microcontroller (Arduino) as an acquisition card (DAQ) to
carry out with the data obtained a precision analysis applying the theory of measurement
errors; through graphs generated in Excel, researchers observe the behavior of each sensor
in different parameters; according to the results obtained, laboratory practice guides were
created for students to carry out the connections and check each measuring instrument as
specified in the this project. En el presente proyecto describe el desarrollo de tecnología para un proceso productivo
óptimo con el uso de sensores, transmisores, señales, interfaces con opciones de
supervisión del proceso. Principalmente, comprende la elaboración de un banco de
pruebas de instrumentos de medición de nivel y flujo de tipo industrial, que realiza un
proceso de bombeo de agua entre dos recipientes (principal y reserva) interconectados
con tuberías y válvulas, en dicho proceso se realiza mediciones de variables físicas de
nivel y flujo, el cual permite que el usuario, con los datos obtenidos pueda elaborar un
análisis de precisión y exactitud utilizando algunos argumentos establecidos en la teoría
de errores. A continuación el proyecto se divide en tres fases. En la primera fase se
describe de manera general los conceptos bibliográficos que se utiliza en el área de
instrumentación y control, el cual se basa en una descripción, características y uso
adecuado de los equipos, componentes y accesorios de los que está compuesto el banco
de pruebas de instrumentos de medición, a más de un diseño del modelo. En la segunda
fase se detalla características y parámetros de funcionamiento de cada uno de los sensores
de nivel y flujo, además de los elementos que se va a utilizar, se describe mediante
procedimientos de cálculo como se dimensionó diferentes parámetros de algunos
elementos y equipos, también se realiza una simulación de análisis estructural para
verificar la resistencia mecánica de la composición y diseños del banco de pruebas de
instrumentos de medición. En la última fase se realiza la configuración de cada uno de
los sensores (nivel ultrasónico y flujo de turbina), también la adquisición de los valores
medidos mediante el uso de un microcontrolador (Arduino) como una tarjeta de
adquisición (DAQ), para efectuar con los datos obtenidos un análisis de precisión y
exactitud aplicando teoría de errores de medición, y así mediante gráficas generadas en
Excel observar el comportamiento de cada uno de los sensores en diferentes parámetros,
de acuerdo a los resultados obtenidos se generó guías de prácticas de laboratorio para que
los estudiantes realicen las conexiones y comprobaciones de cada uno de los instrumentos
de medida de acuerdo a lo especificado en el presente proyecto.