Informe de Laboratorio Nº 1

Proceso de Medición

• Objetivos

1. Caracterizar el proceso a medir.
2. Manejar la técnica de medición aplicable a la variable de interés.

• Características de la variable a medir

El nivel es una variable importante para algunas industrias y en otras es indispensable, tales como la del papel y el petróleo, por mencionar algunas. Los instrumentos para medir el nivel varian en complejidad de acuerdo con la aplicación y su dificultad. E la selección correcta de un instrumento para la mwedición de nivel intervienen en mayor o menor grado los siguientes factores:

1. Rango de medición.
2. Naturaleza del fluido a ser medido.
3. Condiciones de operación.

• Carcterización del Proceso

Se desea medir el nivel en un tanque ubicado en el laboratorio. Se tiene un tanque lleno de agua, uasndo una bomba de 12V se extrae agua de ese tanque, pasa por un sensor de caudal y luego va hacia un segundo tanque donde se encuantra una cinta métrica y un detector de presión. El agua retornará al primer tanque al abrir la válvula.

• Descripción del método patrón a utilizar para medir la variable

Cuando es necesario medir el nivel en tanque cerrados, una simple medición por presión hidrostática no puede ser empleada. La influencia de la presión en un tanque cerrado incluye: el peso o la presión del liquido y la presión o el vacío ejercidos encima de la superficie del líquido. Bajo estas condiciones, la medición de nivel de liquido debe hacerse con unidades de presión diferencial, desplazamiento por medio de flotadores, dispositivos radioactivos, sónicos, unidades de capacitancia y otras unidades eléctricas. Al tratarse de una medición de nivel por presión diferencial, el nivel del liquido se infiere por la medición de la presión total, compensándola al mismo tiempo por la presión ejercida por encima de la superficie del liquido, es decir, la diferencia existente entre las dos presiones.

• Descripción del sensor a utilizar

1. Código RS: 216 - 6253
2. Referencia de fabricante: 26PCAFA1D
3. Descrpción: Transductor, presión, piezorresistivo, montaje en PCB, salida compensada, medida diferencial, 0-6.9kPa.

• Arquitectura del sistema de medida

La resolución viene dada por la menor división del instrumento, en nuestro caso, la regla.

R = 1mm

La sensibilidad viene especificada en la hoja del fabricante, dado nuestro rango de trabajo:

Sensibilidad = 16.7mV/psi

La ganancia del CAD es el cociente entre el rango de valores de entrada del CAD y la sensibilidad del instrumento:

G = ( 5V – 0V ) / 16.7 mV ; G = 299.401

El márgen dinámico viene dado por el rango de medidas posibles dividido entre la resolución del instrumento:

MD = ( 67 cm. – 0 cm. ) / 0.1 cm. ; MD = 670 ; MDdb = 56.52db

El número de bits del CAD viene dado por:

6n >= MDdb ; 6n >= 56.52db ; n >= 9.42 ; 10 Bits para el CAD

Finalmente el diagrama de bloques queda así: