Guias Metrología.pdf

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Vida Nueva METROLOGÍA PROPÓSITO DE LAS PRÁCTICAS -

Reforzar la parte teórica, consolidando los conocimientos a través del desarrollo de prácticas en el laboratorio y taller.

-

Aplicar los EPPs adecuados para cada práctica de laboratorio o taller, considerando las normas de seguridad industrial.

-

Incentivar la investigación, para identificar las propiedades y aplicaciones de los elementos, materiales, dispositivos y herramientas.

-

Aplicar los instrumentos de medida de variables mecánicas y eléctricas en procesos industriales simulados.

-

Propiciar vínculos con el sector industrial con la finalidad de conocer y concienciar la realidad tecnológica regional.

RECOMENDACIONES -

Para la utilización de los equipos y/o materiales de laboratorio y taller, los estudiantes primero deberán recibir la explicación del funcionamiento, manipulación y cuidado por parte del docente.

-

El comportamiento disciplinario debe ser el adecuado durante el desarrollo de la práctica.

-

Los estudiantes no deberán utilizar equipos o materiales que no correspondan a la práctica que se encuentran desarrollando.

-

Para la utilización de equipos y materiales de laboratorio y taller, siempre se deben emplear las normas de uso y conexión de acuerdo a los manuales establecidos por los fabricantes.

-

El estudiante que no cumpla con las indicaciones expuestas por el docente, no se le permitirá ejecutar las prácticas.

-

Revisar los equipos y accesorios entregados por parte del docente/bodega antes de ejecutar la práctica, porque si existiesen defectos o novedades serán responsables los integrantes del grupo.

-

Los estudiantes no podrán consumir alimentos en el laboratorio.

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Vida Nueva -

Los estudiantes y docentes deben emplear los EPPs adecuados para el tipo de práctica que se encuentren desarrollando.

-

Los estudiantes deben cumplir con las normas de seguridad socializadas por el docente antes de iniciar la práctica.

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Vida Nueva PRÁCTICA Nº 1 CÓDIGO: ELEUB04-GP-01 TEMA: Conversión de Unidades

1. OBJETIVO(S) 

Determinar la equivalencia del factor de conversión, aplicando múltiplos y submúltiplos.



Identificar los distintos sistemas de unidades utilizados en la medición de variables mecánicas y eléctricas.



Aplicar las igualdades establecidas, para la transformación de unidades entre el Sistema Internacional, Inglés y Sexagesimal

2. MATERIALES 

Tablas de conversiones

3. EQUIPOS 

Calculadora



Celular

4. PROCEDIMIENTO FACTOR DE CONVERSIÓN Resolver los ejercicios de conversión de unidades propuestos a continuación: 

Convertir



Convertir

a a

1. Determinar el o los factores de conversión de cada ejercicio. (Registrar los valores en la tabla 1) 2. Multiplicar el valor que se desea convertir por el o los factores de conversión correspondientes a cada ejercicio, registrados en la tabla 1. (Registrar los resultados en la tabla 2) 3. Utilice la aplicación “Convertidor de unidades” previamente instalada en el celular para resolver los ejercicios y comprobar los resultados obtenidos. (Registrar los valores en la tabla 3)

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Vida Nueva Tabla 1 Factores de conversión Ejercicio Factor(s) de conversión a a Fuente: Elaboración propia Tabla 2 Resultados de la conversión Ejercicio Resultado obtenido a a Fuente: Elaboración propia Tabla 3 Resultados obtenidos con la aplicación Ejercicio Resultado obtenido a

a Fuente: Elaboración propia

5. ORGANIZADOR GRÁFICO DE LAS IDEAS PRINCIPALES Realizar un esquema mental del proceso de conversión de unidades de variables fundamentales y derivadas.

VARIABLES FUNDAMENTALES

VARIABLES DERIVADAS

• • • • • •

• • • • • •

Figura 1: Mapa mental del proceso de conversión de unidades

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Vida Nueva 6. RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS PROPUESTOS. Expresar en metros (m) las siguientes longitudes. 

48,9 Km



36,875 Hm



846,1 Dm



538,34 cm

Expresar en segundos (s) los siguientes intervalos de tiempo: 

45 min



2 sem



1 año



2’000 000 s

Expresar en m/s las siguientes velocidades: 

299 Km/h



0,765 Hm/min



97,64 Dm/min



100 Mll/h

Expresar en el Sistema Internacional las siguientes cantidades. 

3 yardas / s



50 millas / h



4 poundal



7 slug / ft3

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Vida Nueva 

Kg/m3

Convertir a las unidades solicitadas los siguientes ejercicios. 

390 ft a cm



250 in a cm



400 mll a m



680 yd a cm



1 lb a Kg

7. PREGUNTAS DE REFUERZO 1. ¿Es importante considerar los sufijos y prefijos antes de realizar la conversión de unidades? ¿Por qué? ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 2. ¿El proceso de conversión de unidades es el mismo para variables fundamentales y derivadas? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. ¿El factor de conversión depende exclusivamente de los sufijos y prefijos? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

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Vida Nueva 8. CONCLUSIONES ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

9. BIBLIOGRAFÍA González, C. (1998). Metrología. España: McGraw Hill Moro, M. (2017). Fundamentos de metrología dimensional. España: Marcombo.

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Vida Nueva 10. ANEXOS Anexo 1

Figura 2: Sufijos y prefijos. Por Moro (2017)

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Vida Nueva PRÁCTICA Nº 2 CÓDIGO: ELEUB04-GP-02 TEMA: El calibrador o pie de rey

1. OBJETIVO(S) 

Identificar las diferencias entre un calibrador pie de rey con escala en milímetros y pulgadas, determinando los rangos máximos y mínimos de medición.



Interpretar el funcionamiento y las aplicaciones del calibrador pie de rey, realizando mediciones de espesor, diámetro y profundidad.



Determinar las diferentes apreciaciones de los calibradores pie de rey, identificando las escalas de medición.

2. MATERIALES 

Monedas de 1 dólar, 50, 25,10 y 5 centavos de dólar.



Calibrador pie de rey en milímetros.



Calibrador pie de rey en pulgadas.

3. EQUIPOS 

Calculadora

4. PROCEDIMIENTO 1. Identificar las divisiones del nonio o vernier del calibrador pie de rey en pulgadas y milímetros. (Registrar el valor en la tabla 1) 2. Especificar la apreciación del calibrador pie de rey en pulgadas y milímetros. (Registrar el valor en la tabla 1) 3. Medir el espesor y el diámetro de una moneda de 5 centavos de dólar en milímetros y pulgadas. (Registrar los valores en la tabla 2) 4. Medir el espesor y el diámetro de una moneda de 10 centavos de dólar en milímetros y pulgadas. (Registrar los valores en la tabla 3) 5. Medir el espesor y el diámetro de una moneda de 25 centavos de dólar en milímetros y pulgadas. (Registrar los valores en la tabla 4) 6. Medir el espesor y el diámetro de una moneda de 50 centavos de dólar en milímetros y pulgadas. (Registrar los valores en la tabla 5)

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Vida Nueva 7. Medir el espesor y el diámetro de una moneda de 1 de dólar en milímetros y pulgadas. (Registrar los valores en la tabla 6) 5. OBTENCIÓN DE DATOS Tabla 1 Valores del calibrador pie de rey Valor Pulgadas

Milímetros

Número de divisiones Apreciación Fuente: Elaboración propia

Tabla 2 Dimensiones de la moneda de 5 centavos de dólar en mm y pulgadas Dimensión

Posición del cursor en pulgadas

Línea de coincidencia del nonio en pulgadas

Posición del cursor en milímetros

Línea de coincidencia del nonio en milímetros

Diámetro Espesor Fuente: Elaboración propia Tabla 3 Dimensiones de la moneda de 10 centavos de dólar en mm y pulgadas Dimensión

Posición del cursor en pulgadas

Línea de coincidencia del nonio en pulgadas

Posición del cursor en milímetros

Línea de coincidencia del nonio en milímetros

Diámetro Espesor Fuente: Elaboración propia Tabla 4 Dimensiones de la moneda de 25 centavos de dólar en mm y pulgadas Dimensión

Posición del cursor en pulgadas

Diámetro Espesor Fuente: Elaboración propia

Línea de coincidencia del nonio en pulgadas

Posición del cursor en milímetros

Línea de coincidencia del nonio en milímetros

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Vida Nueva Tabla 5 Dimensiones de la moneda de 50 centavos de dólar en mm y pulgadas Dimensión

Posición del cursor en pulgadas

Línea de coincidencia del nonio en pulgadas

Posición del cursor en milímetros

Línea de coincidencia del nonio en milímetros

Diámetro Espesor Fuente: Elaboración propia Tabla 6 Dimensiones de la moneda de 1 dólar en mm y pulgadas Dimensión

Posición del cursor en pulgadas

Línea de coincidencia del nonio en pulgadas

Posición del cursor en milímetros

Línea de coincidencia del nonio en milímetros

Diámetro Espesor Fuente: Elaboración propia

6. CÁLCULO DE DATOS Utilizar este apartado para realizar las operaciones matemáticas con el fin de determinar la lectura final del calibrador pie de rey. (Registrar los valores en la tabla 7)

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Vida Nueva 7. ANÁLISIS DE RESULTADOS Tabla 7 Espesores y diámetros en milímetros y pulgadas Moneda Espesor en Espesor en milímetros

pulgadas

Diámetro en

Diámetros en

milímetros

pulgadas

5 centavos 10 centavos 25 centavos 50 centavos 1 dólar Fuente: Elaboración propia

8. PREGUNTAS DE REFUERZO 1. ¿Es importante considerar la apreciación del nonio antes de realizar la medición? ¿Por qué? ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 2. ¿De qué depende la precisión del calibrador pie de rey? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. ¿El proceso de toma de medidas con un calibrador pie de rey en milímetros y en pulgadas es el mismo?

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

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Vida Nueva 9. CONCLUSIONES ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

10. BIBLIOGRAFÍA González, C. (1998). Metrología. España: McGraw Hill Moro, M. (2017). Fundamentos de metrología dimensional. España: Marcombo. 11. ANEXOS Anexo 1

Figura 1: Partes del calibrador pie de rey. Por Moro (2017)

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Vida Nueva PRÁCTICA Nº 3

CÓDIGO: ELEUB04-GP-03 TEMA: El micrómetro

1. OBJETIVO(S) 

Identificar las diferencias entre un micrómetro con escala en milímetros y pulgadas, determinando los rangos máximos y mínimos de medición.



Interpretar el funcionamiento y las aplicaciones del micrómetro, realizando mediciones de espesor de piezas mecánicas.



Determinar las diferentes apreciaciones de los micrómetros, identificando las escalas de medición.

2. MATERIALES 

5 pernos de cabeza hexagonal de diferente medida



Micrómetro en milímetros



Micrómetro en pulgadas

3. EQUIPOS 

Calculadora

4. PROCEDIMIENTO 1. Identificar el rango de medición del micrómetro en milímetros y pulgadas. (Registrar el valor en la tabla 1) 2. Determinar el grado de precisión del micrómetro en milímetros y en pulgadas. (Registrar el valor en la tabla 1) 3. Medir el diámetro de la cabeza hexagonal del primer tornillo. (Registrar los valores en la tabla 2) 4. Medir el diámetro de la cabeza hexagonal del segundo tornillo. (Registrar los valores en la tabla 3) 5. Medir el diámetro de la cabeza hexagonal del tercer tornillo. (Registrar los valores en la tabla 4) 6. Medir el diámetro de la cabeza hexagonal del cuarto tornillo. (Registrar los valores en la tabla 5)

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Vida Nueva 7. Medir el diámetro de la cabeza hexagonal del quinto tornillo. (Registrar los valores en la tabla 6) 5. OBTENCIÓN DE DATOS Tabla 1 Valores del micrómetro Valor

Pulgadas

Milímetros

Rango de medición Grado de precisión Fuente: Elaboración propia

Tabla 2 Medida de la cabeza hexagonal del primer tornillo Dimensión

Lectura de la escala graduada en milímetros

Lectura del tambor en milímetros

Lectura de la escala graduada en pulgadas

Lectura del tambor en pulgadas

Lectura de la escala graduada en pulgadas

Lectura del tambor en pulgadas

Lectura de la escala graduada en pulgadas

Lectura del tambor en pulgadas

Diámetro Fuente: Elaboración propia

Tabla 3 Medida de la cabeza hexagonal del segundo tornillo Dimensión

Lectura de la escala graduada en milímetros

Lectura del tambor en milímetros

Diámetro Fuente: Elaboración propia

Tabla 4 Medida de la cabeza hexagonal del tercer tornillo Dimensión

Lectura de la escala graduada en milímetros

Lectura del tambor en milímetros

Diámetro Fuente: Elaboración propia

Tabla 5 Medida de la cabeza hexagonal del cuarto tornillo

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Vida Nueva Dimensión

Lectura de la escala graduada en milímetros

Lectura del tambor en milímetros

Lectura de la escala graduada en pulgadas

Lectura del tambor en pulgadas

Lectura de la escala graduada en pulgadas

Lectura del tambor en pulgadas

Diámetro Fuente: Elaboración propia

Tabla 6 Medida de la cabeza hexagonal del quinto tornillo Dimensión

Lectura de la escala graduada en milímetros

Lectura del tambor en milímetros

Diámetro Fuente: Elaboración propia

6. CÁLCULO DE DATOS Utilizar este apartado para realizar las operaciones matemáticas para encontrar la lectura final del micrómetro. (Registrar los valores en la tabla 7)

7. ANÁLISIS DE RESULTADOS Tabla 7

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Vida Nueva Dimensiones de los tornillos en milímetros y pulgadas Moneda Diámetro en milímetros Diámetro en pulgadas Primer tornillo Segundo tornillo Tercer tornillo Cuarto tornillo Quinto tornillo Fuente: Elaboración propia

8. PREGUNTAS DE REFUERZO 1. ¿Es importante considerar el rango de medida y la precisión del micrómetro antes de realizar toma de medidas? ¿Por qué? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ 2. ¿Es importante el mantenimiento y la limpieza en un micrómetro? ¿Por qué? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. ¿Cuál es la diferencia principal en la toma de medidas al utilizar un calibrador pie de rey y un micrómetro? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

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Vida Nueva 9. CONCLUSIONES ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

10. BIBLIOGRAFÍA González, C. (1998). Metrología. España: McGraw Hill Moro, M. (2017). Fundamentos de metrología dimensional. España: Marcombo. 11. ANEXOS Anexo 1

Figura 1: Partes del micrómetro. Por Moro (2017).

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Vida Nueva PRÁCTICA Nº 4

CÓDIGO: ELEUB04-GP-04 TEMA: Ajustes y tolerancias

1. OBJETIVO(S) 

Identificar la relación de tamaño entre dos superficies de contacto de un conjunto, considerando la tolerancia establecida en los planos.



Calcular los tamaños límite de cada pieza, tomando en cuenta las tolerancias establecidas.



Determinar el tipo de ajuste, por medio del cálculo de valores límite y tolerancias del ajuste.

2. MATERIALES 

Tablas de grados de tolerancias ISO



Micrómetro

3. EQUIPOS 

Calculadora

4. PROCEDIMIENTO 1. Interpretar los planos de ajustes y tolerancias del anexo 1. (Registrar los valores en la tabla 1) 2. Medir con ayuda de un micrómetro, los agujeros y ejes de las piezas mecánicas construidas (previamente maquinadas). (Registrar los valores en la tabla 2) 3. Interpretar con las mediciones tomadas, las tolerancias de los agujeros y ejes de las piezas mecánicas. (Registrar los valores en la tabla 3) 4. Interpretar con las mediciones tomadas, los ajustes de los agujeros y ejes de las piezas mecánicas. (Registrar los valores en la tabla 4)

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Vida Nueva 5. OBTENCIÓN DE DATOS Tabla 1 Ajustes y tolerancias de planos Tolerancia Agujero pieza 1 Agujero pieza 2 Agujero pieza 3 Eje pieza 1 Eje pieza 2 Eje pieza 3 Fuente: Elaboración propia Tabla 2 Diámetros de las piezas construidas Valor (mm) Agujero pieza 1 Agujero pieza 2 Agujero pieza 3 Eje pieza 1 Eje pieza 2 Eje pieza 3 Fuente: Elaboración propia Tabla 3 Tolerancias de agujeros y ejes Valor (mm) Agujero pieza 1 Agujero pieza 2 Agujero pieza 3 Eje 1 Eje 2 Eje 3 Fuente: Elaboración propia

Ajuste

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Vida Nueva Tabla 4 Ajuste de agujeros y ejes Valor (mm) Agujero pieza 1 Agujero pieza 2 Agujero pieza 3 Eje 1 Eje 2 Eje 3 Fuente: Elaboración propia

6. CÁLCULO DE DATOS En este apartado calcular los valores de los ajustes; para cada uno de los casos propuestos (Registrar los valores en las tablas 4, 5 y 6 respectivamente)

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Vida Nueva 7. ANÁLISIS DE RESULTADOS Tabla 5 Ajuste de tipo juego Tipo de ajuste

Valor

Ajuste máximo Ajuste mínimo Tolerancia de ajuste Fuente: Elaboración propia Tabla 6 Ajuste de tipo apriete Tipo de ajuste

Valor

Ajuste máximo Ajuste mínimo Tolerancia de ajuste Fuente: Elaboración propia Tabla 7 Ajuste de tipo indeterminado Tipo de ajuste

Valor

Juego máximo Apriete máximo Tolerancia de ajuste Fuente: Elaboración propia

8. PREGUNTAS DE REFUERZO 1. ¿Por qué el ajuste es la relación de tamaño entre las piezas de encaje? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

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Vida Nueva 2. ¿Cuál es la relación del agujero y el eje en el ajuste de tipo juego? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. ¿Cuál es la relación del agujero y el eje en el ajuste de tipo apriete? ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

9. CONCLUSIONES

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

10. BIBLIOGRAFÍA González, C. (1998). Metrología. España: McGraw Hill Moro, M. (2017). Fundamentos de metrología dimensional. España: Marcombo.

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Vida Nueva 11. ANEXOS Anexo 1

Figura 1: Dimensiones de la primera pieza

Anexo 2

Figura 2: Dimensiones de la segunda pieza

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Vida Nueva Anexo 3

Figura 3: Dimensiones de la tercera pieza

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Vida Nueva PRÁCTICA Nº 5

CÓDIGO: ELEUB04-GP-05 TEMA: Magnitudes eléctricas

1. OBJETIVO(S) 

Identificar las partes del multímetro, realizando las mediciones de variables eléctricas de un circuito electrónico.



Identificar el voltaje y la corriente de un circuito eléctrico, aplicando la pinza amperimétrica.



Interpretar los resultados de medición de voltaje, corriente y resistencia de forma teórica y práctica.

2. MATERIALES 

Protoboard



Resistencia de 1KΩ



1 Dipswitch



Batería de 9 Vcc



Boquilla y foco incandescente de 110Vac/80W



Interruptor



Conductor #14 AWG



1 metro de cable UTP

3. EQUIPOS 

Multímetro



Pinza amperimétrica

4. PROCEDIMIENTO 1. Construir el circuito de la figura 1.

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Vida Nueva

Figura 1: Circuito electrónico

2. Identificar el valor teórico de la batería, el resistor y la corriente del circuito aplicando la ley de ohm. (Registre los valores en la tabla 1) 3. Medir de voltaje, corriente y resistencia en el resistor del circuito, utilizando el multímetro. Considerar que la resistencia debe ser medida cuando el circuito no se encuentre energizado. (Registrar los valores en la tabla 2) 4. Construir el circuito de la figura 2.

Figura 2: Circuito electrónico

5. Identificar el valor teórico de la red eléctrica y la corriente del circuito aplicando la ley de ohm. (Registre los valores en la tabla 3) 6. Medir el voltaje y corriente del circuito eléctrico, utilizando la pinza amperimétrica. (Registrar los valores en la tabla 4) 7. Establecer el error entre el valor práctico y teórico del voltaje y corriente del circuito eléctrico. (Registrar los valores en la tabla 5) 8. Establecer el error entre el valor práctico y teórico del voltaje, corriente y resistencia del circuito. (Registrar los valores en la tabla 6)

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Vida Nueva 5. OBTENCIÓN DE DATOS Tabla 1 Valores teóricos del circuito electrónico Dimensión Valor Voltaje Corriente Resistencia Fuente: Elaboración propia Tabla 2 Valores prácticos del circuito electrónico Dimensión Valor Voltaje Corriente Resistencia Fuente: Elaboración propia

Tabla 3 Valores teóricos del circuito eléctrico Dimensión Valor Voltaje Corriente Fuente: Elaboración propia Tabla 4 Valores prácticos del circuito eléctrico Dimensión Valor Voltaje Corriente Fuente: Elaboración propia

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Vida Nueva 6. CÁLCULO DE DATOS Utilizar este apartado para calcular el error porcentual entre los valores teóricos y prácticos de cada circuito. (Registrar los valores en las tablas 5 y 6)

7. ANÁLISIS DE RESULTADOS Tabla 5 Error calculado del circuito electrónico Dimensión Medida Voltaje Corriente Resistencia Fuente: Elaboración propia Tabla 6 Error calculado del circuito eléctrico Dimensión Medida Voltaje Corriente Fuente: Elaboración propia

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Vida Nueva 8. PREGUNTAS DE REFUERZO 1. ¿Cuál es la diferencia principal al momento de medir corriente aplicando el multímetro y la pinza amperimétrica? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 2. ¿Por qué no se puede medir la resistencia cuando el circuito está energizado? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. ¿Cuál es la finalidad de medir continuidad en un circuito eléctrico y electrónico? ¿Es posible medir continuidad con el circuito energizado? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

9. CONCLUSIONES ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

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Vida Nueva 10. BIBLIOGRAFÍA González, C. (1998). Metrología. España: McGraw Hill Moro, M. (2017). Fundamentos de metrología dimensional. España: Marcombo. 11. ANEXOS Anexo 1

Figura 3: Partes de multímetro. Por Moro (2017)

Anexo 1

Figura 4: Partes de la pinza amperimétrica. Por Moro (2017).

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Vida Nueva PRÁCTICA Nº 6

CÓDIGO: ELEUB04-GP-06 TEMA: Velocidad de giro del motor eléctrico

1. OBJETIVO(S) 

Recibir las señales digitales de un sensor infrarrojo en un microcontrolador, por medio de un programa desarrollado en Arduino.



Identificar la polaridad del sensor CNY70, por medio del diagrama electrónico de conexiones.



Construir un tacómetro basado en Arduino y sensores infrarrojos, para la visualización el número de vueltas de un motor eléctrico.

2. MATERIALES 

Sensor CNY70



Protoboar



Jumpers



Motor trifásico con 2 hélices



Display LCD



Potenciómetro



Resistencia

3. EQUIPOS 

Calculadora

4. PROCEDIMIENTO 1. Verificar los datos de voltaje, corriente y rpm de la placa del motor trifásico que se va a utilizar. (Registrar los valores en la tabla 1). 2. Construir el circuito de la figura 1.

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Vida Nueva

Figura 1: Parada y macha de un motor trifásico. Por Constain (2012)

3. Construir el circuito de la figura 2.

Figura 2: Conexión de display LCD y sensor infrarrojo al Arduino Uno.

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Vida Nueva 4. Cargar el siguiente programa en el Arduino Uno, considerando los pasos establecidos en la tabla del Anexo 2 y la figura del Anexo 3. int ledPin = 13; volatile byte rpmcount; unsigned int rpm; unsigned long timeold; #include LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12); void rpm_fun() { rpmcount++; } void setup() { lcd.begin(16, 2); attachInterrupt(0, rpm_fun, FALLING); pinMode(ledPin, OUTPUT); digitalWrite(ledPin, HIGH); rpmcount = 0; rpm = 0; timeold = 0; } void loop() { delay(1000); detachInterrupt(0); rpm = 30*1000/(millis() - timeold)*rpmcount; timeold = millis(); rpmcount = 0; lcd.clear(); lcd.print( "RPM= " ); lcd.print(rpm); attachInterrupt(0, rpm_fun, FALLING); } 5. Encender el motor trifásico verificando que las hélices se encuentren en el espacio existente entre emisor y receptor del sensor infrarrojo. 6. Medir el voltaje y la corriente, del motor trifásico utilizando la pinza amperimétrica. (Registrar los valores en la tabla 2) 7. Verifique el valor de RPM marcado en el display LCD. (Registre el valor en la tabla 2)

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Vida Nueva 5. OBTENCIÓN DE DATOS Tabla 1 Valores de la placa de motor trifásico Valor Pulgadas Voltaje Corriente RPM Fuente: Elaboración propia Tabla 2 Valores medidos en el motor trifásico Valor Pulgadas Voltaje L1-L2 Voltaje L1-L3 Voltaje L2-L3 Corriente L1 Corriente L2 Corriente L3 RPM Fuente: Elaboración propia

6. CÁLCULO DE DATOS Utilizar este apartado para calcular el error porcentual entre el valor teórico y el valor experimental, del voltaje, corriente y rpm. (Registrar los valores en la tabla 3)

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Vida Nueva 7. ANÁLISIS DE RESULTADOS Tabla 3 Error porcentual Valor Porcentaje de error Voltaje L1-L2 Voltaje L1-L3 Voltaje L2-L3 Corriente L1 Corriente L2 Corriente L3 RPM Fuente: Elaboración propia

8. PREGUNTAS DE REFUERZO 1. ¿Las RPM de un motor trifásico varían de acuerdo al voltaje suministrado? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 2. ¿Cuál es la diferencia entre utilizar un encóder y un tacómetro para medir las RPM? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. ¿El tipo de señal emitida por el sensor CNY70 es analógica o digital? Explique la respuesta. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

9. CONCLUSIONES ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

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Vida Nueva ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

10. BIBLIOGRAFÍA Constain, A. (2012). Metodología Básica de Instrumentación Industrial y Electrónica. Colombia: Fenix. González, C. (1998). Metrología. España: McGraw Hill Moro, M. (2017). Fundamentos de metrología dimensional. España: Marcombo. 11. ANEXOS Anexo 1

Figura 3: Diagrama de conexión del LCD y Arduino Uno

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Vida Nueva Anexo 2 Tabla 4 Pasos para cargar un programa en el Arduino Uno Paso Descripción 1 Ingresar al IDE de Arduino y escribir el programa que desea ejecutar 2 Conectar la tarjeta Arduino Uno al computador con ayuda del cable serial 3 Seleccionar Arduino Uno en la opción Placa, ubicada en la ventana de Herramientas 4 Seleccionar el puerto de comunicación en la opción Puerto, ubicada en la ventana de Herramientas 5 Dar clic en el botón Subir, para compilar y cargar el programa de forma automática en el microcontrolador Fuente: Elaboración propia Anexo 3

Figura 4: Pasos para cargar un programa en el Arduino Uno

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Vida Nueva PRÁCTICA Nº 7

CÓDIGO: ELEUB04-GP-07 TEMA: Ondas eléctricas

1. OBJETIVO(S) 

Identificar los tipos de ondas presentes en los circuitos eléctricos y electrónicos, determinando la amplitud de la onda de voltaje.



Visualizar las ondas de los voltajes de corriente continua y corriente alterna, aplicando el osciloscopio.



Determinar la amplitud, frecuencia y periodo de las ondas visualizadas en el osciloscopio.

2. MATERIALES 

4 diodos rectificadores



Transformador de 120Vac a 12 Vac



Conductor #14 AWG



1 resistencias de 10KΩ

3. EQUIPOS 

Osciloscopio

4. PROCEDIMIENTO 1. Construir el circuito de la figura 1, considerando que P1, P2, P3, N1, N2 y N3; son los puntos de conexión para el osciloscopio.

Figura 1: Circuito rectificador de onda

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Vida Nueva 2. Verificar de forma teórica el voltaje de entrada y salida del transformador, el voltaje del circuito rectificado y la corriente en el resistor. (Registrar los valores en la tabla 1) 3. Ubique la sonda del osciloscopio en P1 y N1. (Registre los valores en la tabla 2) 4. Ubique la sonda del osciloscopio en P2 y N2. (Registre los valores en la tabla 3) 5. Ubique la sonda del osciloscopio en P3 y N3. (Registre los valores en la tabla 4) 6. Calcular el error porcentual entre los valores de voltajes teóricos y prácticos de cada señal. (Registre los valores en la tabla 5) 5. OBTENCIÓN DE DATOS Tabla 1 Valores teóricos del circuito Dimensión Valor Vin transformador Vout transformador Vcc rectificado Corriente en R1 Fuente: Elaboración propia Tabla 2 Valores de la señal 1 Amplitud

Frecuencia

Periodo

Frecuencia

Periodo

Señal 1

Fuente: Elaboración propia

Tabla 3 Valores de la señal 2 Amplitud Señal 2

Fuente: Elaboración propia

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Vida Nueva Tabla 4 Valores de la señal 3 Amplitud

Frecuencia

Periodo

Señal 3

Fuente: Elaboración propia

6. CÁLCULO DE DATOS Utilizar este apartado para calcular el error porcentual de los voltajes en cada punto. (Registrar los valores en la tabla 7)

7. ANÁLISIS DE RESULTADOS Tabla 5 Errores porcentuales de los voltajes Dimensión Valor Vin transformador Vout transformador Vcc rectificado Fuente: Elaboración propia

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Vida Nueva 8. PREGUNTAS DE REFUERZO 1. ¿Qué tipo de ondas se pueden visualizar en el osciloscopio? ¿Por qué? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 2. ¿El valor de a frecuencia y el periodo están relacionados? ¿Por qué?

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. ¿Por qué los valores teóricos del voltaje de salida del transformador son distintos a los prácticos? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

9. CONCLUSIONES ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

10. BIBLIOGRAFÍA González, C. (1998). Metrología. España: McGraw Hill Moro, M. (2017). Fundamentos de metrología dimensional. España: Marcombo.

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Vida Nueva 11. ANEXOS Anexo 1

Figura 2: Partes principals del osciloscopio. Por Moro (2017)

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Vida Nueva PRÁCTICA Nº 8

CÓDIGO: ELEUB04-GP-08 TEMA: Iluminación de talleres

1. OBJETIVO(S) 

Identificar los factores que intervienen en la iluminación de un ambiente residencial o industrial según la norma UNE-EN 12464-1:2003.



Aplicar el luxómetro para identificar la iluminancia interna real de un ambiente residencial o industrial.



Comparar el valor de lúmenes medido en los talleres de la carrera, por medio de un celular y un luxómetro.

2. MATERIALES 

Calculadora

3. EQUIPOS 

Luxómetro



Celular

4. PROCEDIMIENTO 1. Ubicar el luxómetro y el celular con la aplicación Lux abierta, en el centro del taller 1, estimando la altura de trabajo. (Registrar los valores en la tabla 1) 2. Ubicar el luxómetro y el celular con la aplicación Lux abierta, en el centro del taller 2, estimando la altura de trabajo. (Registrar los valores en la tabla 2) 3. Ubicar el luxómetro y el celular con la aplicación Lux abierta, en el centro del taller 3, estimando la altura de trabajo. (Registrar los valores en la tabla 3) 4. Ubicar el luxómetro y el celular con la aplicación Lux abierta, en el centro del taller 4, estimando la altura de trabajo. (Registrar los valores en la tabla 4) 5. Ubicar el luxómetro y el celular con la aplicación Lux abierta, en el centro del taller 5, estimando la altura de trabajo. (Registrar los valores en la tabla 5) 6. Ubicar el luxómetro y el celular con la aplicación lux abierta, en el centro del taller 6, estimando la altura de trabajo. (Registrar los valores en la tabla 6)

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Vida Nueva 7. Determinar el valor teórico de luxes requeridos para talleres. (Registrar el valor en la tabla 7) 8. Calcular el porcentaje de error de las medidas obtenidas con el luxómetro y el celular. (Registrar los valores en la tabla 8)

5. OBTENCIÓN DE DATOS Tabla 1 Iluminancia del taller 1 Dispositivo de medida

Valor

Luxómetro Celular Fuente: Elaboración propia Tabla 2 Iluminancia del taller 2 Dispositivo de medida

Valor

Luxómetro Celular Fuente: Elaboración propia Tabla 3 Iluminancia del taller 3 Dispositivo de medida Luxómetro Celular Fuente: Elaboración propia

Valor

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Vida Nueva Tabla 4 Iluminancia del taller 4 Dispositivo de medida

Valor

Luxómetro Celular Fuente: Elaboración propia Tabla 5 Iluminancia del taller 5 Dispositivo de medida

Valor

Luxómetro Celular Fuente: Elaboración propia Tabla 6 Iluminancia del taller 6 Dispositivo de medida

Valor

Luxómetro Celular Fuente: Elaboración propia Tabla 7 Valor Teórico de iluminación Cantidad de luxes Ambiente recomendada Talleres Fuente: Elaboración propia

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Vida Nueva 6. CÁLCULO DE DATOS Utilizar este apartado para realizar las operaciones matemáticas para calcular el porcentaje de error de las medidas tomadas con el luxómetro y el celular.

7. ANÁLISIS DE RESULTADOS Tabla 8 Errores porcentuales de valores medidos Taller Porcentaje de error (luxómetro) Taller 1 Taller 2 Taller 3 Taller 4 Taller 5 Taller 6 Fuente: Elaboración propia

Porcentaje de error (celular)

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Vida Nueva 8. PREGUNTAS DE REFUERZO 1. ¿Cuáles son los factores principales que intervienen en una buena iluminación? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 2. ¿Cuáles son las partes principales de las que está compuesto un luxómetro? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. ¿Por qué es importante una buena iluminación en los ambientes de trabajo? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 9. CONCLUSIONES ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

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Vida Nueva 10. BIBLIOGRAFÍA González, C. (1998). Metrología. España: McGraw Hill Moro, M. (2017). Fundamentos de metrología dimensional. España: Marcombo. 11. ANEXOS Anexo 1

Figura 1: Niveles de iluminación sugeridos. Por González (1989)