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.

Abstract

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.