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• jhon gomez

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CONTROL DE NIVEL EN UN TANQUE 1. OBJETIVOS  Detallar el procedimiento realizado en el laboratorio punto por punto.  Presentar el diagrama pictórico logrado al culminar la conexión en el equipo.  Explicar cómo inciden los tiempos muertos en la medición.  Indicar otros procedimientos para medir el nivel en tanques de líquidos. 2. FUNDAMENTO TEÓRICO  Medición de Nivel de Líquido: Es aquel proceso que consiste en medir la altura en la que se encuentra la superficie libre de un líquido respecto a una altura referencial. En la mayoría de experiencias se contará con la condición de que el fluido se encuentra contenido en recipientes como tanques elevados, bajos, etc. Este proceso según su realización se clasifica de dos formas: medición directa, que puede ser por simple observación, por contacto directo utilizando electrodos o mediante flotadores que poseen sensores de posición, y medición indirecta, que se realiza mediante mediciones de otros efectos que varían con el nivel del fluido, ya sea la fuerza de empuje, capacitancia eléctrica, presión, entre otros.  Sensor: Es aquel dispositivo que al ser ubicado en cierto medio genera una señal convertible de una a otra forma física. Generalmente es un objeto equipado con un transductor (conversor de señal). Existen muchos tipos de sensores de acuerdo a los siguientes criterios: el aporte de energía, su principio de funcionamiento, su tipo de variable medida, y el tipo de señal que posee. Fig. 1

Interruptores flotantes con sensor de posición, pertenecientes al sistema AMATROL T5552. Fuente: Manual AMATROL T5552 DB270-XD00XEN

 Tiempo Muerto: En los sistemas de control de procesos, el tiempo muerto es un corto periodo de tiempo en el cual ocurre un cambio en la variable de manipulación, y dicho cambio no produce ningún efecto en la variable del proceso hasta el fin del periodo. Suele denominarse tiempo de retardo, y se caracteriza por producir inestabilidad en los sistemas en los cuales se presenta. 3. EQUIPOS A UTILIZAR Para esta experiencia se utilizó lo siguiente:  Planta de Resolución de Problema de Flujo y Nivel de control de procesos AMATROL T5552F Fig. 2

Cables Banana Fig. 3

Fuente: SparkFun Electronics

4. PROCEDIMIENTO:  Conectamos la planta a corriente alterna para poder realizar la experiencia.  Se realizaron los ajustes a las válvulas de presión a 0, ya que para esta experiencia sólo necesitaremos lectura de nivel de agua.  Se plantearon dos casos en los que mediremos el control de nivel.  Realizamos los ajustes a los interruptores flotantes de la planta, ubicados en el tanque elevado o de proceso, de la siguiente forma, según los casos planteados. CASO 1 2

LS1 Altura Mínima (cm) LS2 Altura Mínima (cm) 5.5 10 5.5 8

Tabla N°1 Fig. 4

Fuente: Propia  Luego, utilizando los cables banana, se realizaron las siguientes conexiones: se debe de conectar la fuente que posee la planta de 24VDC, que servirá para alimentar los relés que utilizaremos para el control de nivel y a las demás partes del proceso.  Así mismo debemos conectarlos a los interruptores flotantes LS1 y LS2, de tal forma que se cree un sistema de lazo cerrado, el cual consistirá en que el tanque sea llenado, anotando el tiempo en el que llega a la altura mínima (determinada por LS1), hasta que llegue a la altura máxima (determinada por LS2), y luego de cierto tiempo el relé se desactive para vaciar el tanque hasta la altura mínima.

 Luego el tanque se volverá a llenar hasta la altura máxima y así sucesivamente El diagrama en escalera de este proceso es el siguiente: Fig. 5

Conexión en la planta para realizada en la experiencia. Fig. 6

Fuente: Propia Fig. 7

Fuente: Propia Para ambos casos se tomaron nota de los tiempos para el respectivo análisis de los tiempos muertos en nuestro sistema. 5. DATOS OBETNIDOS DE LA EXPERIENCIA PRIMERA MEDICION Altura(cm) 5.5 10 Drenado de 10cm hasta 5.5cm Llenado de 5.5cm hasta 10cm Drenado de 10cm hasta 5.5cm Llenado de 5.5cm hasta 10cm Drenado de 10cm hasta 5.5cm Llenado de 5.5cm hasta 10cm Drenado de 10cm hasta 5.5cm

Tiempo(s) 21.78 46.57 44.83 33.2 48.94 33.5 49.76 32.4 1.72

Tabla N°2 SEGUNDA MEDICION Altura(cm) Tiempo(s)

5.5 8 Drenado de 8cm hasta 5.5cm Llenado de 5.5cm hasta 8cm Drenado de 8cm hasta 5.5cm Llenado de 5.5cm hasta 8cm Drenado de 8cm hasta 5.5cm Llenado de 5.5cm hasta 8cm Drenado de 8cm hasta 5.5cm

21.16 31.03 3.27 19.27 3.82 18.76 2.39 18.84 2.23

Tabla N°3

6. CONCLUSIONES  Se conectó el equipo a la corriente alterna para su funcionamiento correcto, luego se calibraron los sensores de posición, se hicieron las conexiones indicadas por el profesor, excitando los relés y calculando los tiempos muertos tal y como se indicó para los casos planteados, por lo cual se deduce que la experiencia se realizó sin ningún inconveniente.  El diagrama pictórico para la experiencia es el siguiente Fig.8

 En cuanto a los tiempos muertos, se realizó el análisis graficando las respuestas (mediciones de alturas) en función del tiempo, obteniendo lo siguiente.

7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS  Automatismo y Control de Procesos Industriales – Ciclo 2018B”  https://repository.javeriana.edu.co/bitstream/handle/10554/15671/ GarzonGonzalezEnriqueYamid2014.pdf? sequence=1  http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/djean/index_archivos/Docum entos/I4_Medicion_de_nivel.pdf