Reporte Histeresis.docx

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA CAMPUS GUANAJUATO

INSTRUMENTACION Y CONTROL

Profesor: Karlo Antonio Flores Nieto

Kevin Osvaldo Ruiz Sánchez

Ingeniería Industrial Grupo: 6IV1 12/02/2019

Contenido INTRODUCCION ................................................................................................................................... 3 OBJETIVO ............................................................................................................................................. 4 MARCO TEORICO ................................................................................................................................. 4 HISTERESIS ....................................................................................................................................... 4 REGULADOR DE PRESION ................................................................................................................ 5 ACTUADOR MECANICO ................................................................................................................... 6 DESARROLLO ....................................................................................................................................... 7 Tabla 1 ................................................................................................................................................. 8 GRAFICO .............................................................................................................................................. 9 CONCLUSION ..................................................................................................................................... 10

INTRODUCCION En el siguiente reporte veremos con datos reales como es que la histéresis afecta a las mediciones. Vemos a esta como un error en la calibración de los instrumentos. Ocurre en diferentes puntos o valores determinados, Justo en el punto de incrementar la señal de entrada y/o decrementar la señal de entrada. Para detectar estos errores es necesario la prueba up-down la cual se presenta a continuación. Esta consta de tomar valores determinados ante un incremento de señal y compararlos con los mismos, pero ahora decrementando la señal de entrada.

OBJETIVO El objetivo principal de esta actividad es entender de forma teórica al igual de forma práctica como la histéresis puede afectar en nuestros procesos. Como detectarla y hacer las mediciones necesarias para la prueba up-down, esto se lleva con el fin de que nuestro error sea muy pequeño para así evitar problemas futuros.

MARCO TEORICO

HISTERESIS Los errores por histéresis son casi siempre causados por una fricción mecánica del sensor (y/o una pérdida de acoplamiento entre elementos mecánicos) como los tubos de bordón, fuelles, diafragmas, pívots, etc. La fricción siempre actúa en dirección opuesta a la de movimiento relativo. Los errores de histéresis no pueden ser rectificados simplemente haciendo ajustes de calibración en el instrumento – por lo general se debe reemplazar los componentes defectuosos o corregir los problemas de acoplamiento en el mecanismo del instrumento. En la práctica, los errores más comunes de calibración son una combinación de problemas de zero, span, linealidad e histéresis.

REGULADOR DE PRESION Un regulador básicamente es una válvula de recorrido ajustable conectada mecánicamente a un diafragma. El diafragma se equilibra con la presión de salida o presión de entrega y por una fuerza aplicada del lado contrario, a la cara que tiene contacto con la presión de salida. La fuerza aplicada del lado opuesto al diafragma puede ser suministrada por un resorte, un peso o presión aportada por otro instrumento denominado piloto. El piloto es, por lo general, otro regulador más pequeño o un equipo de control de presión.

ACTUADOR MECANICO Un ACTUADOR es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctrico o solenoide). Dependiendo de el origen de la fuerza el actuador se denomina “neumático”, “hidráulico” o “eléctrico”.

DESARROLLO Se inicio con el armado del circuito. Esto se llevo a cabo con un regulador de precisión y un actuador posicionador neumático al igual mangueras y conexiones T.

Una vez armado el circuito se comenzó a liberar presión neumática, esto con un compresor. El primer paso fue pasar aire por el regulador de precisión. Con este se controló el flujo, para así registrar las mediciones necesarias. La primera medición se hizo con 0.02 Mpa o lo mismo que 3 PSI. Ya que el cilindro funciona con un rango de 3 a 15 PSI. Se esperaba obtener 0 Cm en el desplazamiento del vástago. Continuo a esta, se tomaron diferentes medidas que se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 Desplazamiento Presión PSI 3 4.5 6 7.5 9 10.5 12 13.5 15

AVANCE

RETROCESO

0 1.3 4.7 6.8 9.6 13.4 15.2 17.4 20

0 2.3 4.7 7.4 9.6 12.6 15.2 17.9 20

Una vez obtenido el registro de datos se procedió a realizar una grafica para entender el comportamiento de los datos sobre la línea de tendencia central .

GRAFICO 15

Histeresis

14 13

y = 2.5983x - 3.1694 R² = 0.9947

12

11 10

Presion

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 3

4.5 Avance

6

7.5

9

Desplazamiento Retroceso

10.5

12 Linear (Avance)

13.5

15

CONCLUSION Con los datos obtenidos pudimos hacer la gráfica de la histéresis. Se observa que tenemos un coeficiente de determinación ajustado de 0.9947. Esto nos hace concluir que el circuito neumático que armamos y utilizamos esta calibrado, ya que entra la misma señal de entrada en avance al igual que en retroceso. Las medidas no son exactas ya que se utilizo una cinta métrica para tomar medidas, lo cual hace que tenga un margen de error, Aun así, se logró un optimo desempeño en el desarrollo de esta práctica. Logrando el objetivo esperado