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este es el producto final de el semillero de automatools el cual consiste en ofrecer diversas herramientas para el mejoramiento de los procesos
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS PalabrasClaves Mantenimientoindustrial,ProcesosIndustriales.Calibración,Instrumentosdemedición. PlanteamientodelProblema ¿Cómoadecuardemaneraeficientelosequiposparalacalibracióndeinstrumentosdemedición detemperaturaabandonadosenlaETITCdelaciudaddeBogotáenelaño2 018? ResumendelProyecto Elacondicionamientodeequiposindustrialesesdegranimportanciaparaelestudiantedela ETITC,debidoaquebrindaunaformaciónprácticayaportaunbienalaescuelaalrestaurar equiposabandonados.Estedocumentocontienelateoríaylosprocedimientos(Pruebas)que permitiránrealizarundiagnósticoapropiadodeequiposabandonadosparalacalibraciónde instrumentosdemedición,ademásdemodificacionesparasubuenfuncionamiento. Justificación LaETITC tieneelfirmepropósitodeconsolidarsecomounadelasinstitucioneslíderesen educacióntécnicaytecnológicadealtacálida,(ITC, 2018 )lacualhahechounagraninversiónen nuevas alianzas con empresas de gran renombre internacionalpara tenerlaboratorios de avanzada,pero,porotroladohaylaboratoriosyequiposquedebidoasupocousoycarenciade personalcapacitadoparaeldesarrollodeprácticashansidoabandonadoscomoporejemplolos equipospresentesenellaboratoriodeinstrumentación. Elmantenimientoindustrialesunalaborquerequieredeunapersonaogrupodepersonasque cuentenconunconjuntodeconocimientos,habilidadesyactitudesenmecánica,electrónicay eléctrica,automatización,usodesoftwareyrobóticaparadesarrollardelamaneramásrápiday eficazunamejoraoreparacióndeinstalaciones,maquinariaoequipo,bajolaaplicaciónde normasdecalidadyseguridad.
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS ObjetivosEspecíficos Diagnosticarelestadodelosequiposdemedición. Realizarmantenimientocorrectivoypreventivodelosequiposdemedición. Realizarpruebasdecontrolymonitoreodeutilidaddelosequipos. Optimizarelfuncionamientodelosequipos,garantizandounamejorutilidad. ReferenteTeórico BANCOPARACALIBRACIONDEINSTRUMENTOSDETEMPERATURA Elproyectoesunbancoparacalibracióndeinstrumentosdetemperatura,esteproyectolo encontramosestructuralmenteen un estado medio,ya queporeltiempo seha venido oxidandoydegradandolaspartesmetálicasydemadera,algunaspartesporeltiempoyano sirvenporlocualelproyectoenestemomentonofunciona. Sedecidiómirartodaslasfalenciasqueteníaelproyectoyseencontraronbastantes,yaquela partedelógicacableadanoservía,lasresistenciasdañadas,asíquesemirócomopodíamos mejorarelproyectoydarleunbuenfuncionamiento.Enloquellevamosdelprocesoprimerose miródetalladamentetodaslasfalenciasqueteníayempezamosatomarmedidas,primerose tomaronmedidasalaspartesfísicasdándoleunenfoquemejoryseamáspráctico,enlaparte electrónicaseestánmirandoquefuncionayquenoparaasíhacerunlistadodelasrespuestas quehayquecambiarycomprar,porelmomentoelbancodetrabajotienemuchotrabajose esperalograrungranavancefísicamenteyfuncionalmente. MARCOTEORICO ObjetivoGeneral Desarrollary optimizarelfuncionamiento de los equipos de medición y calibración de temperaturaqueseencuentranenellaboratoriodelaETITC.
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS Esladiferenciamáspequeñaentrelasindicacionesdeundispositivo indicadorquepuedeserdistinguidosignificativamente. Trazabilidad: Eslapropiedaddelresultadodeunamediciónodelvalordeunpatrónporlacualpuedeser relacionadoareferenciasdeterminadas,porlogeneralpatronesnacionalesointernacionales. Clasedeexactitud: Clasedeinstrumentosdemedición quecumplen ciertosrequisitos metrológicos,previstosparamantenerloserroresdentrodelímitesestablecidos. Rangodemedida:Conjuntodevaloresquepuedetomarlaseñaldeentradacomprendidos entreelmáximoyelmínimodetectadosporelsensorconunatoleranciadeerroraceptable. Precisión:Definelavariaciónmáximaentrelasalidarealobtenidaylasalidateóricadada comopatrónparaelsensor. Linealidad:Lalíneadeuntransductoreslinealsiexisteunaconstantedeproporcionalidad únicaquerelacionalosincrementosdelaseñaldesalidaconlosrespectivosincrementosde laseñaldeentradaentodoelrangodemedida. Sensibilidad:Indicalamayoromenorvariacióndelaseñaldesalidaporunidaddelamagnitud deentrada.Cuantomayorsealavariacióndelaseñaldesalidaproducidaporunavariaciónen laseñaldeentrada,elsensoresmássensible. Velocidadderespuesta:Midelacapacidaddelsensorparaquelaseñaldesalidasigasin retrasolasvariacionesdelaseñaldeentrada. Respuestaenfrecuencia:Midelacapacidaddelsensorparaseguirlasvariacionesdelaseñal deentradaamedidaqueaumentalafrecuencia,generalmentelossensoresconvencionales presentanunarespuestadeltipopasabajos.Losconceptospresentadosacontinuaciónse encuentran relacionados entre sí,haciendo referencia a las características estáticas y dinámicasdelossensores.FueronobtenidospormediodelartículotituladocomoSENSORES, CARACTERÍSTICASESTÁTICASYDINÁMICAS.(Vásquez, 2010 ) Estabilidad:Indicaladesviaciónenlasalidadelsensorconrespectoalvalorteóricodado, alvariarparámetrosexterioresdistintosalquesequieremedir. Característicasestáticas:Describenlasprestacionesdelsensorenrégimenpermanenteocon
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS cambiosmuylentosdelavariableamedir,lascualessonelrangodemedida,laprecisión, linealidad,ysensibilidad. Característicasdinámicas:Describenlarespuestadelsensorenrégimentransitorio,entre estasseencuentralavelocidadderespuesta,larespuestaenfrecuenciaylaestabilidad. EQUIPOSYMATERIALES termopozos:Seutilizanparaprotegerlossensoresdetemperatura,talescomotermopares, termistoresytermómetrosbimetálicos,contralosdañoscausadosporpresiónexcesiva, velocidaddelmaterialycorrosión.Tambiénaumentanlalongevidaddelsensor,permitenla sustitucióndelsensorsinnecesidaddevaciarelsistemayreducenlaprobabilidadde contaminación.Lostermopozosdiseñadosparaaplicacionesdealtapresiónnormalmentese mecanizanapartirdebarrasparagarantizarsuintegridad.Termopozosmáspequeñospara usoenentornosdebajapresiónsepuedenconstruirapartirdetubosconunextremosoldado. Resistenciascalefactoras lasresistenciascalefactoras,dispositivoshechoscondiferentestiposdemateriales,porlo generalalgunaclasedealambreofilamentoyunabase,quetienenlacapacidadderecibirun flujodecorrienteeléctricaygenerarcalorapartirdeestacorriente.Losusosqueestos dispositivostienensonmuyvariados,aligualquesusáreasdeaplicación;puedenserusados porunamadecasaenelhogaroporuntécnicooingenieroenunafábricaoplanta. Relésdeestadosólido(ssr)Dispositivointerruptorelectrónicoqueconmutaelpasodela electricidadcuandounapequeñacorrienteesaplicadaensusterminalesdecontrol.LosSSR consistenenunsensorquerespondeaunaentradaapropiada(señaldecontrol),uninterruptor electrónicodeestadosólidoqueconmutaelcircuitodecarga,yunmecanismode acoplamientoapartirdelaseñaldecontrolqueactivaesteinterruptorsinpartesmecánicas. ControldetemperaturaUncontroladordetemperaturaesuninstrumentousadoparaelcontrol delatemperatura.Elcontroladordetemperaturatieneunaentradaprocedentedeunsensorde temperaturaytieneunasalidaqueestáconectadaaunelementodecontroltalcomoun calentadoroventilador. Metodología
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS 80 °C 85 °C 6 , 49 85 °C 90 °C 7 , 26 90 °C 95 °C 8 , 08 95 °C 100 °C 9 , 45 Enlapruebadeenfriamientoserealizóelcálculodeltiempodeformacorrecta,conrespectoa losintervalosdetemperaturaantesmencionados,enestapartenohubounmargendeerror superiorencomparacióndelaspruebasrealizadasenlatesisoriginal. PRUEBADESCENDENTEDETEMPERATURADE1 00 °CA2 0 °C Temperaturamáxima Temperaturamínima Tiempo(min) 100 °C 95 °C 0 , 02 95 °C 90 °C 0 , 15 90 °C 85 °C 0 , 32 85 °C 80 °C 0 , 53 80 °C 75 °C 1 , 18 75 °C 70 °C 1 , 54 70 °C 65 °C 2 , 46 65 °C 60 °C 4 , 02 60 °C 55 °C 6 , 30 55 °C 50 °C 10 , 27 50 °C 45 °C 15 , 15 45 °C 40 °C 20 , 43 40 °C 35 °C 28 , 25
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS 35 °C 30 °C 34 , 34 30 °C 25 °C 49 , 46 25 °C 20 °C 64 , 15 Prueba# 2 : Lasegundapruebaqueserealizó tomando eltiempo decalentamiento yenfriamiento en intervalosde5°C ( 35 °C a8 0 °C).Alrealizarlapruebadecalentamientolostiemposencada intervaloseobtuvierondemaneracorrectahastaelpuntolímiteylosdatosobtenidosfueronlos siguientes. PRUEBAASCENDENTEDETEMPERATURADE30A8 0 °C Temperaturamínima Temperaturamáxima Tiempo(min) 30 °C 35 °C 1 , 00 35 °C 40 °C 1 , 23 40 °C 45 °C 1 , 35 45 °C 50 °C 1 , 51 50 °C 55 °C 1 , 87 55 °C 60 °C 2 , 23 60 °C 65 °C 3 , 07 65 °C 70 °C 3 , 33 70 °C 75 °C 4 , 40 75 °C 80 °C 6 , 30
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS 20 °C 25 °C 0 , 18 25 °C 30 °C 0 , 38 30 °C 35 °C 1 , 00 35 °C 40 °C 1 , 34 40 °C 45 °C 2 , 09 45 °C 50 °C 2 , 36 50 °C 55 °C 3 , 07 55 °C 60 °C 3 , 46 60 °C 65 °C 4 , 21 65 °C 70 °C 5 , 00 70 °C 75 °C 5 , 38 75 °C 80 °C 6 , 22 80 °C 85 °C 7 , 02 85 °C 90 °C 7 , 46 90 °C 95 °C 8 , 31 95 °C 100 °C 10 , 02 Alcompararlapruebadedatosdelsistemadeeficienciatérmicadelatesisoriginalconlaprueba querealizamosnosotros,podemosdecirque:
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS Existeunagrandiferenciadetiempo,debidoaquepuedequeelequipoempieceamostrar algunosmárgenesdeerror,debidoaltiempo,alautilidaddelosmaterialesqueestoslo componen,etc. Prueba#5: PRUEBAESTREMAASCENDENTEDETEMPERATURA2 0 °CA1 20 °C(pág. 86 ) Temperaturamínima°C Temperaturamáxima°C Tiempo(Min) 15 °C 20 °C 1 , 05 20 °C 25 °C 1 , 36 25 °C 30 °C 1 , 53 30 °C 35 °C 2 , 19 35 °C 40 °C 2 , 54 40 °C 45 °C 3 , 30 45 °C 50 °C 4 , 02 50 °C 55 °C 4 , 32 55 °C 60 °C 5 , 11 60 °C 65 °C 5 , 44 65 °C 70 °C 6 , 23 70 °C 75 °C 7 , 03 75 °C 80 °C 7 , 40 80 °C 85 °C 8 , 24 85 °C 90 °C 9 , 10 90 °C 95 °C 9 , 53
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS 95 °C 100 °C 10 , 38 100 °C 105 °C 11 , 29 105 °C 110 °C 12 , 13 110 °C 115 °C 12 , 59 115 °C 120 °C 14 , 40 Prueba# 6 PRUEBAESTREMAASCENDENTEDETEMPERATURA2 0 °CA1 50 °C T°Analoga Tiempo (seg) T°Digital Tiempo (seg) Intervalos Dif tiempo Analogico Dif tiempo Digital 25 °C 56 25 °C 1 , 07 20 °- 25 ° 11 30 °C 25 30 °C 34 25 °- 30 ° 9 35 °C 29 35 °C 26 30 °- 35 ° 3 40 °C 32 40 °C 19 35 °- 40 ° 13 45 °C 31 45 °C 29 40 °- 45 ° 2 50 °C 36 50 °C 30 45 °- 50 ° 6 55 °C 34 55 °C 35 50 °- 55 ° 1 60 °C 32 60 °C 30 55 °- 60 ° 2 65 °C 41 65 °C 42 60 °- 65 ° 1
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS enrangossuperioresdetemperatura,nosegarantizalaseguridad,nilaeficienciadeningún componentedelsistema.” 4 Puedequelaeficienciadelcontroldelatemperaturaseadiferenteoesteadelantado,yaqueenel documentonosegarantizaunaeficienciadespuésdelos 100 °C. Enconclusión,contodoslosdatosrecogidosdetiempoytemperaturaencomparaciónconlatesis original,tenemosquenoexistiómuchadiferenciaesdecirelmargendeerrornofuemuyelevadoy esodapieparahacerlemejorasquepuedanhacerqueelproyectoseaaúnmáseficienteenun futuro. Alolargodeestesemestreserealizólaimplementaciónytomadedatosparaversiaumentola eficienciadelequipoentornoalcontroldelatemperatura,tomandocomoreferenciade4 5 °Ca 80 °Cyde 80 °Ca 45 °C. GRADOS TIEMPOENTRE INTERVALOS VUELTA 80 00 : 58 , 39 VUELTA 79 00 : 07 , 21 VUELTA 78 00 : 07 , 95 VUELTA 77 00 : 04 , 32 VUELTA 76 00 : 03 , 34 VUELTA 75 00 : 07 , 30 VUELTA 74 00 : 06 , 67 VUELTA 73 00 : 06 , 64 VUELTA 72 00 : 06 , 33 VUELTA 71 00 : 06 , 49 VUELTA1 0 70 00 : 06 , 39 VUELTA1 1 69 00 : 06 , 87 VUELTA1 2 68 00 : 06 , 91 VUELTA1 3 (^4) DiseñoYConstrucciónDeUnEquipoPortátilParaLaCalibraciónDeInstrumentosDeMedidaDe TemperaturaPorBañoLiquido.Pérez,Solano,Páez. 2013 ,Página 87
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS 67 00 : 07 , 27 VUELTA1 4 66 00 : 07 , 92 VUELTA1 5 65 00 : 08 , 59 VUELTA1 6 64 00 : 09 , 18 VUELTA1 7 63 00 : 09 , 90 VUELTA1 8 62 00 : 11 , 17 VUELTA1 9 61 00 : 12 , 28 VUELTA2 0 60 00 : 13 , 21 VUELTA2 1 59 00 : 16 , 24 VUELTA2 2 58 00 : 16 , 71 VUELTA2 3 57 00 : 20 , 88 VUELTA2 4 56 00 : 22 , 11 VUELTA2 5 55 00 : 29 , 20 VUELTA2 6 54 00 : 33 , 73 VUELTA2 7 53 00 : 42 , 32 VUELTA2 8 52 00 : 48 , 99 VUELTA2 9 51 00 : 56 , 72 VUELTA3 0 50 01 : 07 , 45 VUELTA3 1 49 01 : 12 , 16 VUELTA3 2 48 1 : 11 , 52 VUELTA3 3 47 01 : 19 , 30 VUELTA3 4 46 VUELTA3 5 45 VUELTA3 6 Enconclusiónconestosdatostomadossepudoobservarquelaeficiencianomejoroengran porcentajepuestoqueeltiempoderefrigeraciónesmuyprolongadoynodisminuyodemanera notable. ContribuciónalCampodeInvestigacióndelgrupo Esteproyectobuscacomoprimeramedidabrindaralestudiantepertenecientealsemillero Automatools conocimientos teórico-prácticos en los campos de:Mantenimiento industrial,
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS malestadoytocaremplazarlosmodificarunpocosuestructurainternayaseamejorando soportesysurespectivalimpieza. Conrespectoalavancedelúltimosemestreseestánrealizandomodificacionesalaestructura de la parte de refrigeración para que su despeño sea optimo en torno a la agilidad de enfriamiento,elprimerdiseñoquesehizoalmomentoderealizarlasrespectivaspruebasse pudonotarquenotuvounagranmejoríapuestoquenoeranotorialavariacióndetiempoa favor;ademásdequealmomentoderealizarlaspruebas,seevidenciounrecalentamientoenla partedelaturbinaloquehacíaqueestaseapagarainterrumpiendoelproceso,pormotivode quenotieneunaretroalimentacióndeaireloqueayudaaqueestenoserecaliente,poreste motivosedecidiórealizarunaestructuracompletamentediferenteenlacualnoseusarala turbinaparaquenoexistieraloanteriormentemencionado,porendeseproponeutilizaruna fuentedeairedirectaqueseaubicadaenlapartesuperiordelosradiadoresparaqueasíelaire notengaunagrnaáreadecirculaciónyestepuedaquedarsedentrodelaseccióndeseada. Productos Losproductospropuestosporelsemilleroautomatoolsson: Documentotécnicodecadaunodelosequiposdonde,muestrelacondicióninicialde cadaunodelosequipostantoensuestadofísico(mecánico)yelectrónico. Documentotécnicoconrecomendacionesparalareparaciónymejoradelosequipos paralacalibracióndeinstrumentos. Conclusiones
EscuelaTecnológica InstitutoTécnicoCentral instrumentosenmedicióndetemperaturaabandonadosenel laboratoriodelsemilleroAUTOMATOOLSdelaETITCdelaciudadde Bogotá.ESTADO:AVANCEDERESULTADOS Larealizacióndelasdiferentesestructurashanjugadoencontrapuestoquetoman muchotiempotantosuconstrucción(tomademedidas,corte)comosuadaptaciónal equipoensí. Elanálisisdelestadodelosdiferentesdispositivosharesultadounalabordispendiosa debidoatodaslaspruebasrequeridasparaverificarlacomparaciónentrelaseñalque deberíaarrojardeacuerdoadatostécnicosylosdatosquerealmenteestáarrojando, apartederequerirconocimientostécnicosbásicosparalacompresióndefichastécnicas. Laestructurarealizadanotuvoelobjetivoesperadopuestoquelaeficienciadelequipo nomejoróengranmanera. ListadeReferencias Tomado de: https://es.omega.com/technical-learning/criterios-de-seleccion-y- caracteristicas-determopozos.html: 30 / 10 / 18 Tomado de:https://es.omega.com/prodinfo/controladores-de-temperatura.html estudiodeconsumodigital: 15 / 10 / 2018. Tomado de: https://www.jmi.com.mx/literatura/blog/item/ 6 - resistencias- calefactoras.html: 28 / 10 / 2018 Gómez,M.,Zabala,G.,andDávilaJ.,UsodeLabviewparaSistemasdeControlen IngenieríaQuímica.Dyna,año7 8 ,Nro. 169 ,pp. 150 - 157 .Medellín,octubre, 2011. ISSN0 012 - 7353 AgudeloG.,J.D.,&GarcíaG.,G.( 1 7deenerode2 010 ).Aprendizajesignificativoa partir de prácticas de. Obtenido de Universidad de Manizales: http://www.lajpe.org/jan 10 / 22 _Gabriela_Garcia.pdf Bolton,W.( 2001 ).IngenieriadeControl.CiudaddeMéxico:Alfaomega. Castro,C.,&Romero,C.( 2012 ).IntroducciónaSCADA.Cordoba:Universidadde Cordoba. Creus,S.( 2011 ).InstrumentaciónIndustrial.CiudaddeMexico:Alfaomega. electricfor. ( 8 de 08 de 2018 ). electricfor. Obtenido de https://www.electricfor.es/es/ 16523 /Resistencias-para-inmersion.htm inoxpa. ( 08 de 8 de 2018 ). inoxpa. Obtenido de https://www.inoxpa.com/uploads/document/Manuals% 20 de% 20 instruccions/Co mponents/Mescla/NBI/ 20. 047. 30. 00 ES_RevA.pdf ITC.( 0 9de 1 0de 2018 ).Obtenidodehttp://www.itc.edu.co/es/universidad NationalInstruments.(s.f.).Instrumentosvirtuales. newark. ( 08 de 8 de 2018 ). newark. Obtenido de