SISTEMAS INDUSTRIALES COMPLEJOS V Ciclo
Laboratorio N° 07
MEDICIÓN DE NIVEL INFORME Integrantes del Equipo ANGO LOA, Cristhian Percy BENITES MARCELO, Jhovanni
GRUPO: C-12-A
!ro"esor SARCO MONTIEL, Aran!o Fe#$a de reali%a#i&n "# !e Se$tie%re& Fe#$a de entrega '( !e Setie%re&
'0()*II
1
INTRODUCCIÓN Dentro de los procesos industriales la medición y el control de nivel se hace necesario cuando se pretende tener una producción continua: cuando se desea mantener una presión hidrostática, cuando un proceso requiere de control y medición de volúmenes de líquidos o; bien en el caso más simple, para evitar que un líquido se derrame, la medición de nivel de líquidos, dentro de un recipiente parece sencilla, pero puede convertirse en un problema más o menos difícil; el control de nivel entre dos puntos, uno alto y otro bajo, es una de las aplicaciones más comunes de los instrumentos para controlar y medir el nivel. os niveles se pueden medir y mantener mediante dispositivos mecánicos de caída de presión, el!ctricos y electrónicos.
"n el desarrollo de este informe enfati#aremos en la medición de nivel basándonos en diferentes principios; tambi!n ,pretendemos determinar el ran$o de un transductor de nivel, calibrar un transmisor neumático de presión diferencial para medición de nivel, calibrar un transmisor electrónico de presión diferencial para medición de nivel, medición de nivel utili#ando un transductor de presión, medición de nivel utili#ando un transmisor ultrasónico y finalmente encontrar una relación entre la salida y la entrada del transductor.
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I.
OBJETIVOS:
Determinar el ran$o de un transductor de nivel.
%alibrar un transmisor electrónico de presión diferencial para medición de nivel. &edición de nivel utili#ando un transductor de presión.
&edición de nivel utili#ando un transmisor ultrasónico.
"ncontrar una relación entre la salida y la entrada del transductor.
%alibrar un transmisor neumático de presión diferencial para medición de nivel.
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II.
RESULTADOS DE LABORATORIO "l laboratorio se inició con la presentación de los diferentes instrumentos usados en la medición de nivel.
Procedimiento 1. TRANSMISOR ELECTRÓNICO DE PRESIÓN DI!ERENCIAL 'e reali#ó las cone(iones adecuadas.
Im"#en 1: Mont"$e %&#erido. !&ente rec&'er"d" de (" #&)" de ("*or"torio + de in%tr&ment"ci,n ind&%tri"(.
'e calibro el transmisor para un tanque de a$ua de ) a *)) cm, se confi$uro ajustando el cero con la entrada de ) cm la salida debe ser de + m. - span con la entrada de *)) cm la salida debe ser ) m. "nse$uida se llenó la tabla * con los datos requeridos.
4
Im"#en -: Medici,n de corriente de( tr"n%mi%or.
(mA)
h (cm)
IO (mA)
)
+.)/
*)
0.//
)
/.+1
1)
2.)
+)
*).3
0)
*.1
Tabla 1: h (cm) VS Io
T"*(" 1: medici,n de corriente en &nci,n de (" "(t&r".
Grafica 1: h (cm) VS Io (mA)
5
14 12
f(x) = 0.16x + 4.12 R² = 1
10 8 h(cm)
6 4 2 0
0
10
20
30
40
50
60
Io (mA)
Im"#en /: 0ric" 2 3cm4 5%. Io 3mA4.
C"r"cter)%tic"% t6cnic"% de( tr"n%d&ctor &ti(i7"do . )escri$ci*n+
Eleento electr*nico !e rece$ci*n !e seales, c-ya .-nci*n es trans.orar -na seal !e $resi*n anal*/ica en otra !i/ital& Marca+ 0o1Boro Mo!elo+I)P"(2T''C'"02L" Caracter3stica+ Valor+ )i/ital+ 452 (&(67 o. s$an (+* !re#isi&n Anal*/ica 8 to '( A+ 452 (&(967 o. s$an Cinco ran/os !e )P '+* Rango de los ,ensores S$ans !es!e "' :'O a '"( Bar ;(&"'
;8( MPa= o$tional -+* Rating de presi&n .+* E"e#to de la /eperatura 1biente 452 ;(&(#7 ?RL 4 (&(@'67 S$an= $ara -n ca%io !e te$erat-ra !e ' C& 452 (&(67 ?RL $or ao !-rante -n $er3o!o 2+* Estabilidad !e 6 aos )es!e (,(9 a '"( Bar a%sol-tos )+* ,pans de Medi#i&n )es!e (,(9 a 8'( Bar relativose Caras en #"@ ss 7+* Materiales de #onstru##i&n Sensor en #"@L ss estandard de alta #alidad J-ntas en Pt.e resistentes a la corrosi*n
3+* /ransisores Inteligentes salidas 1nal&gi#as
4+* Ma5or Rangeabilidad
Sali!a !e corriente 8 to '( A Sali!a !e voltaDe " to 6 V !c ;Lo Poer= Incl-yen in!ica!or LC) stan!ar!
8((+"
T"*(" -: c"r"cter)%tic"% de( tr"n%mi%or. !&ente reco'i("d" de inormen entre#"do%.
-. TRANSDUCTOR DE PRESIÓN 6
Im "#en 8: Mont"$e %&#erido. !&ente rec&'er"d" de #&)" de ("*or"torio + de in%tr&ment"ci,n ind&%tri"(.
bra el la#o entre el sensor de nivel y el controlador electrónico e inserte una resistencia de 1)) F y mida el voltaje en la resistencia utili#ando un voltímetro.
Im"#en 9: C"*(e"do '"r" (" medici,n de ten%i,n corriente. E("*or"ci,n 'ro'i".
7
%ierre media vuelta la llave de salida, pon$a el controlador en manual, encienda la bomba, y manipule la salida del controlador para llenar la tabla Mida el voltaje y calcule la corriente.
Im"#en ;: medici,n de ten%i,n corriente en (" re%i%tenci" '"r" e( tr"n%d&ctor de 're%i,n.
T"*(" /: medici,n de ten%i,n corriente en (" re%i%tenci" '"r" e( tr"n%d&ctor de 're%i,n.
8
Grafica de los resultados obtenidos: I O (mA) vs L (cm)
Intensidad VS altura 4.5 4
f(x) = 0.04x + 0.95
3.5 3 2.5 I! (mA)
2 1.5 1 0.5 0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
(cm)
Im"#en +: 0r"ic" L 3cm4 VS IO 3mA4.
Determine &n" re("ci,n entre I O 3mA4 L 3cm4. •
a relación entre estas variables se obtuvieron mediante "(cel de donde se adquirió la ecuación. y 4 ).)132( 5 ).2+3 donde:
4 corriente en m < 4 ltura en cm
C"r"cter)%tic"% t6cnic"% de( tr"n%d&ctor &ti(i7"do.
Descripción: "#rc#:
Sensr !e presión "!e$: %&'1020&1* 1R #$r:
&#r#c,er-s,ic#: 1. 's/ "p 2. R#n !e per#ción 3. &nic#ción pr,c$ 4. Sinis,r 5. "#,eri#$
30 psi 030 psi #r, 12542 D& $ini
T"*(" 8: c"r"cter)%tic"% de( tr"n%d&ctor de ni5e(. !&ente reco'i("d" de inormen entre#"do%.
9
/. TRANSMISOR ULTRASÓNICO DE NIVEL %onecte el transmisor y realice la calibración como si$ue:
Im"#en =: Mont"$e %&#erido. !&ente rec&'er"d" de #&)" de ("*or"torio + de in%tr&ment"ci,n ind&%tri"(.
Im"#en >: Medici,n de corriente en e( tr"n%mi%or de ni5e(.
10
Im"#en 1?: Mont"$e de( tr"n%mi%or &(tr"%,nico de ni5e(.
V"ri"ndo e( ni5e( de( "#&" de( t"n@&e ((en"r (" t"*(" 9.
T"*(" 9: medici,n de ten%i,n en &nci,n de (" "(t&r".
0r"ic" IO 5% 2 3cm4. 11
h (cm) VS I (mA) 25 20 15 I (mA)
10 5 0
0
10
20
30
40
50
60
70
h (cm)
Im"#en 11: 0r"ic" 2 3cm4 VS IO 3mA4
C"r"cter)%tic"% t6cnic"% de( tr"n%mi%or &(tr"%,nico de ni5e(: De%cri'ci,n:
6nstrumento electrónico que usa ondas de ultrasonido para medir la distancia entre dos puntos.
&arca: 7&"8
&odelo: 9)*
%aracterística:
9alor:
1. R"n#o
: ),0 a *< pies
-. Preci%i,n
),0= del span
/. Re%o(&ci,n
),*0 >?1 mm@
8. !rec&enci"
0) AB#
9. L" rec&enci" de( '&(%o
pulsos C se$undo
;. Anc2&r" de 2"7
: < cónico
12
80
90
+. Ti'o de P"nt"(("
+ se$mento %D
=. A(iment"ci,n
*313 9cc std; *+1 9dc para la versión 6'%'
>. Se"( de %"(id"
+) m
1?. Tem'er"t&r" nomin"(
+) a 3) %, ?+) a *+) E@
11. Re%i%tenci" " (" 're%i,n
1) psi a 0 %, reducido su potencia F *.33/ psi por %. por encima de 0 %.
Tabla : caracter!sticas de transmisor de nivel. "uente reco#ilada de informen entre$ados.
III.
OBSERVACIONES:
"n el módulo del transmisor electrónico de presión diferencial se observó la función que cumple las cone(iones de sus respectivos bornes: a cone(ión a los bornes rojos nos determinar la medición d el nivel, por otro lado la no los bornes verdes conectados nos indican el flujo.
%uando se midió el nivel de a$ua del tanque con el transmisor ultrasónico se observó un pequeGo e(ceso en la se$unda posición de límite, se calibro para *)) cm de altura y el transmisor re$istraba *)1 cm.
"n el transmisor ultrasónico se observó que el tiempo entre emisión y recepción es inversamente proporcional al nivel
"n esta parte del informe nombramos otros tipos de sensores de nivel, tales como:
13
i n
e ! s
s
Desp$#9#2ien, (:,#!r)
e r ! i ! 3 i 8 ! $ e
'resión !iferenci#$ R#!i#c,i7 ;3r<3=e R#!#r
"
>$,r#sni!s &#p#ci,i7
IV.
CONCLUSIONES:
'e lle$ó a la conclusión que por más de haber confi$urado el transmisor de nivel, el indicador si$ue mostrando los valores superiores a la distancia introducida al momento de confi$urar.
'e lle$ó a la conclusión que para obtener unos buenos resultados es necesario reali#ar varias veces la calibración del equipo de con el que se reali#ara la medición.
'e lle$ó a concluir que el transmisor electrónico, detecta los cambios en la variable y envía una seGal el!ctrica ?+) m@ proporcional a los cambios de la variable al instrumento receptor, por ende, este a diferencia del transmisor neumático, tiene una tarjeta electrónica la cual hace que su proceso de haciendo que su proceso de calibración sea menos en$orroso, además se puede reali#ar dicho proceso en el la misma área de operación.
'e verificó el funcionamiento de cada uno de los transmisores, tipo electrónico de presión diferencial, neumático de presión diferencial y el ultrasónico de nivel, asimismo tambi!n se lo$ró a verificar tambi!n del transductor de presión.
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V.
&ediante la medición de los fluidos con cada uno de los equipos se lo$ró obtener relaciones entre la altura de los recipientes y la presión que presentaba en cada uno de ellos
'e concluyó que la diferencia entre un transductor y un transmisor es por la amplificación de la seGal, para ser más precisos, el transductor emite seGales sin amplificar de m9 o *) m9; mientras que el transmisor amplifica dicha seGal y la convierte en una seGal estandari#ada y habitual en la industria tal es el caso de un ran$o de +) m o a en al$unos casos de )*) 9.
APLICACIONES:
"l llenado de un tanque es normalmente controlado por la seGal de dos sensores capacitivos, uno superior y otro inferior determinando dos límites. "n el caso de utili#ar un sensor con tiempo de retardo marca Ho(itrón, solamente es necesario un solo elemento. 'i el nivel de llenado cae por debajo del valor deseado, comien#a a actuar un tiempo de retardo pro$ramable entre * s y *) min. "ste tiempo de llenado continúa hasta lo$rar alcan#ar el sensor de nivel. 7tra ventaja es una disminución en la frecuencia de llenado. "l sensor de nivel puede estar situado en la parte superior o inferior.
Im"#en 1-: T"n@&e contro("do 'or %en%or.
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E( tr"n%mi%or e(ectr,nico de 're%i,n dierenci"( e% m& ti( '"r":
Bornos de incineración, donde se mide el $rosor de las capas en la rejilla, se obtiene medidas a trav!s de los $ases y el polvo y las llamas que lle$an hasta 5*)))I%, Jambi!n se usa en la medición del flujo de aire que alimenta el proceso, obteniendo lecturas en milibares.
&edición de presión y de caudal de $as, "n la medida de presión del $as y para la medición del caudal del $as , ya que este equipo puede medir las pequeGas variaciones que pueden afectar el proceso
E( Tr"n%d&ctor de 're%i,n e% ti( '"r":
"l control de sistemas de presión como una instalación de presión de aire. Hor otro lado, los transductores de presión tambi!n se pueden usar para controlar presiones en calderas y diri$irlas mediante un sistema de re$ulación y control. a posibilidad de dar como salida una seGal normali#ada permite conectar los transductores de presión a cualquier sistema de re$ulación, lo que ofrece al usuario un sin fin de posibilidades de uso. os transductores de presión se usan tambi!n para el control de sistemas de filtro. "n caso que se $enere una presión en una de las dos entradas de un transductor de presión diferencial, se indicará un valor. "n cone(ión con un sistema de control se puede $enerar una alarman indicando que el filtro está saturado, lo que permite trabajar de forma se$ura y limpia.
E( Tr"n%mi%or U(tr"%,nico de Ni5e( %e &%" en:
plicaciones en líquidos. Hara esas aplicaciones se emplean sensores con frecuencias entre 1) y /) AB#. os mismos trabajan independientemente de las propiedades de los medios y son ideales para el área de a$uaCa$uas residuales y para la medición de ácidos y bases d!biles.
plicaciones en sólidos Hara esas aplicaciones se emplean sensores con frecuencias entre *) y 1) AB#. a frecuencia de sonido más baja posibilita una penetración más fácil de atmósferas car$adas de polvo. Ko se requiere el ajuste con medio.
VI.
RECOMENDACIONES 16
♦
os equipos son un tanto pesados y a la ve# delicados recomendamos a quienes ha$an uso de ellos tener mucho cuidado al momento de manipularlos ya que ante cualquier caída pueden perder su sensibilidad o incluso malo$rarse por completo.
♦
os cables de alimentación de los transmisores son del$ados y al$unos están empalmados, por lo mismo que al mínimo forcejeo pueden desempalmarse, recomendamos tomar en cuenta la distancia de cone(ión para no tener la necesidad de forcejear el cable.
♦
l momento de activar la bomba, a válvula de pur$a del módulo del transmisor ultrasónico debe de estar li$eramente abierta, para evitar que el a$ua sal$a bruscamente.
♦
'e recomienda observar constante mente el recipiente donde se encuentra el a$ua para que así el motor no est! funcionando sin bombear a$ua y evitar problemas posteriores.
♦
7tra importante consideración es tener en cuenta los requerimientos, para que el equipo nos entre$ue medidas correctas, ya que por ejemplo si el sensor ultrasónico encuentra una perturbación de un objeto que estorbe su ran$o de visión, dicho equipo daría una medida errada.
VII.
BIBLIO0RA!A
ntonio %.L. ?*2<0@. 6nstrumentación 6ndustrial. va edición. "spaGa: &arcombo.
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