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INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL CODIGO: AA3070

LABORATORIO N° 06 “Sensores Binarios de Presión”

1.- SARMIENTO MILLIO ALEJANDRO Alumnos:

2.- ALIAGA HITO OSCAR 3.- CANAZAS OLAVE KEVIN

Grupo Semestre Fecha de entrega

: : :

Nota: III Hora:

Instrumentación Industrial

Nro. DD-106 Página 1 / 11

Tema :

Sensores Binarios de Presión Grupo

Nota:

I.

II.

III.

Departamento de Electrotecnia Industrial

Fecha:

Lab. Nº

OBJETIVOS 

Regular un sensor binario de presión.



Distinguir las diferencias existentes entre los sensores binarios de presión de tipo electromecánico, con respecto a los de tipo electrónico.



Aplicar los sensores binarios de presión a determinados requerimientos operativos industriales.

RECURSOS 

Interruptores binarios de presión FESTO 150554 y 177459.



Interruptores binarios de presión.



Sensor analógico de presión FESTO (0 – 10 V, 0 – 20 mA).



Sensor analógico de presión FESTO (1 – 5V, 4 – 20 mA).



Compresora de aire, y accesorios



tubing, fitting, manifolds, válvulas, sistema de mantenimiento, etc



Fuente de alimentación regulada



Multímetro digital

SEGURIDAD EN LA EJECUCIÓN DEL LABORATORIO

Tener cuidado con el tipo y niveles de voltaje que suministran a los equipos Antes de utilizar los instrumentos cerciorarse si son de entrada o de salida, para no dañar los equipos, verificar presiones y conexiones de los instrumentos Tener cuidado en la conexión y en la desconexión de los equipos utilizados

IV.

PRECAUSIONES DE SEGURIDAD 1.

Recuerde en todo momento que debe consultar las especificaciones técnicas de los dispositivos antes de presurizarlos y/o energizarlos.

2.

Recuerde en todo momento que está trabajando con líneas de aire presurizadas.

3.

Nunca aplique aire comprimido hacia los ojos. Este puede arrastrar partículas sólidas que pueden dañar su capacidad de visión temporal o permanentemente.

4.

Nunca aplique aire comprimido hacia la ropa. Este puede arrastrar partículas sólidas que pueden alcanzar a sus ojos y dañar su capacidad de visión temporal o permanentemente.

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Tema :

Sensores Binarios de Presión Grupo

Nota: V.

Departamento de Electrotecnia Industrial

Fecha:

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INFORMACIÓN PRELIMINAR PRESOSTATO

El presostato también es conocido como interruptor de presión. Es un aparato que cierra o abre un circuito eléctrico dependiendo de la lectura de presión de un fluido.

El fluido ejerce una presión sobre un pistón interno haciendo que se mueva hasta que se unen dos contactos. Cuando la presión baja, un resorte empuja el pistón en sentido contrario y los contactos se separan. Un tornillo permite ajustar la sensibilidad de disparo del presostato al aplicar más o menos fuerza sobre el pistón a través del resorte. Usualmente tienen dos ajustes independientes: la presión de encendido y la presión de apagado. A lo largo de esta experiencia de laboratorio Ud. regulará diferentes de sensores binarios de presión. Para ello se recomienda seguir la siguiente secuencia: a. Determine el rango de operación del sensor binario de presión, esto es, la presión mínima y presión máxima. b. Verifique cual es la presión máxima que suministra la línea de aire comprimido. Nunca aplique a un sensor binario de presión, una presión mayor que la especificada como presión máxima admisible, de lo contrario el dispositivo quedará dañado permanentemente. c. Estudie el diagrama esquemático, hoja de datos y/o diagrama de conexiones a fin de comprender plenamente el principio de funcionamiento. Si no está totalmente seguro de como realizar las conexiones, PIDA ASESORAMIENTO AL INSTRUCTOR. Haga esto para evitar aplicar alimentación fuera de rango, inversión de polaridad y/o cortocircuitos que pueden dañar los dispositivos. d. Ajuste el regulador de presión de la unidad de mantenimiento hasta que el manómetro indique cero. e. Verifique si la salida del sensor binario de presión se encuentra activada. De ser así, ajuste cuidadosamente el perno de regulación del sensor binario de presión (dos o tres vueltas a lo mucho) hasta que la salida del sensor en cuestión se desactive y regrese al punto c. De lo contrario pase al punto e. f. Ajuste el regulador de presión de la unidad de mantenimiento hasta que la salida el sensor en cuestión se active. g. Compare la presión de activación del sensor binario de presión con la presión de activación deseada o PA.

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Sensores Binarios de Presión Grupo

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h. Si la presión de activación es menor que la presión de activación deseada (PA), ajuste el perno de regulación del sensor binario de presión y regrese al punto c. De lo contrario pase al punto h. i. Si la presión de activación es mayor que la presión de activación deseada (PA), relaje el perno de regulación del sensor binario de presión y regrese al punto c. De lo contrario pase al punto i. j. Si paso el punto “g.” y “h.”, entonces la presión de activación es igual a la presión de activación deseada (PA). Por lo tanto Ud. ha regulado satisfactoriamente el sensor binario de presión o “switch”. VI.

DESARROLLO 1. SENSOR BINARIO DE PRESIÓN DE TIPO ELECTROMECÁNICO.

a. Determine Tipo de fluido

AIRE

Rango

15-175 PSI

Presión máxima admisible

12 bar

Tipo de salida

NA-NO

b. Regule el sensor binario de presión de tipo electromecánico para PA = 3 BAR.

Figura 1. Regulación de presión aproximadamente 3 bar

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Fecha:

c. Determine el valor de PB para el PA ajustado.

Figura 2. Equivalencia en Psi para 3 bar

Figura 3.Presión para la activación PA: 44.6 Psi

Figura 4. Presión para la desactivación PB: 34.3

Lab. Nº

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Sensores Binarios de Presión Grupo

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Lab. Nº

PA

PB

PA

PB

PA

PB

PA

PB

PA

PB

PA

PB

3.2

0

6.8

0

17.6

7.2

27.3

18.4

33.4

23.6

48.0

36.5

d. Dibuje la curva representativa del ciclo de histéresis del sensor.

Histeresis 40 35

33.4

30 27.3

25

23.6

20

18.4

17.6

15 10 5 0

3.2 0 1

6.8

7.2

0 2

3 PA

4 PB

2. SENSOR BINARIO DE PRESIÓN DE TIPO ELECTRÓNICO.

5

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e. Determine Tipo de fluido

AIRE

Rango

Activación 3var-desactivacion 40 PSI

Presión máxima admisible

8 bar

Tipo de salida

NA-NO

f. Regule el sensor binario de presión de tipo electrónico para PA = 3 BAR. g. Determine el valor de PB para el PA ajustado.

Dibuje la curva representativa del ciclo de histéresis del sensor.

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3. SENSORES BINARIOS DE PRESIÓN CON HISTÉRESIS REGULABLE.

h. Determine Tipo de fluido

AIRE

Rango

Activacion 2VAR-desactivacion 55psi

Presión máxima admisible

220 PSI

Tipo de salida

ANALOGICA

k. Regule el sensor binario de presión de tipo electromecánico para PA = 4 BAR.

Figura 5.Regulación de presión aproximadamente 4 bar

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l. Regule la histéresis para PB = 2 BAR.

Figura 6. Implantación para presión de desactivación en 2 BAR

i. Dibuje la curva representativa del ciclo de histéresis del sensor. PA (PSI)

PB (PSI)

58.8

28.7

61.1

32.8

61.9

32.3

62.7

34.8

63.5

37.0

Lab. Nº

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Histeresis 70 60

58.8

61.1

61.9

32.8

32.3

2

3

62.7

63.5

34.8

37

4

5

50 40 30

28.7

20 10 0 1

PA (PSI)

PB (PSI)

Figura 7. La siguiente figura representa la histéresis prefijada de 20 en el sensor de presión.

CUESTIONARIO 1. Dibuje el símbolo eléctrico del sensor binario de presión de tipo electromecánico.

2. Dibuje el símbolo eléctrico del sensor binario de presión de tipo electrónico.

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3. Dibuje una curva representativa de un ciclo de histéresis en el cual PA = 60 PSI y PB = 45 PSI.

CARACTERISTICA DEL SENSOR DE PRESION a) Registre en la siguiente tabla los valores mA del sensor de presión MBS 3000 y PTS 150 para un rango de presión entre 0 PSI y 110 PSI (procure registrar 10 valores diferentes). Onsigne simultáneamente los valores nominales esperados. b) Grafique los puntos registrados experimentalmente c) Compare las gráficas y determine el error aportado por la resistencia del cable y/o los contactos defectuosos del amperímetro. Tabla 1. La siguiente tabla muestra los valores de corriente en el sensor de presión MBS 3000 a partir de una presión variable.

PSI 0 10.1 20.2 29.9 41 50.9 60.8 70.7 80.5

MBS 3000 (mA) 4.05 5.2 6.32 7.4 8.6 9.69 10.78 11.84 12.9

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Amperios vs Presion 14 12

MILI AMPERIOS

10 8

y = 0.1098x + 4.0896

6 4 2 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

PRESION (PSI) Figura 8. La siguiente grafica muestra los amperios obtenidos por el sensor MBS 3000 de acuerdo a la presión aplicada.

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OBSERVACIONES 

Se observa que la presión máxima que se suministra es de 8 bar, por lo que no se toman valores superiores.



Se observó que para que el manómetro mida la presión de aire, solo era necesario conectarlo con un distribuidor.



Se observa que los equipos no disponen de fallas a la hora de probarlos.



Se observa en tener prioridad en la magnitud de la energización para el caso de las pruebas son de 24VDC.



El distribuidor de aire del lugar de trabajo nos proporcionaba un máximo de 10 BAR, limitando las pruebas.

CONCLUSIONES 

Para aquellos sensores que cuenten con dos hilos y se desee medir su respuesta analógica es necesario el uso de un amperímetro.



Se comprendió como es necesario alcanzar la presión prefijada en el sensor para que este cambie de estado (ON), para el estado (OFF) se presentó el fenómeno histéresis, lo cual se vio que la presión de activación y desactivación no era la misma.



Vimos que existen dos resortes en los cuales podemos ajustar tanto la presión de entrada como la histéresis. Al inicio, nos confundimos sobre cuál regulaba la histéresis, posteriormente nos dimos cuenta que la histéresis se regulaba con el resorte de la izquierda, ajustando su valor.



Se determinaron las principales diferencias entre un sensor del tipo electromecánico y uno del tipo electrónico.



Se determinó lo que se denomina histéresis, el cual representa la diferencia de actuación entre la activación y la desactivación del sensor.



Tengamos en cuenta que el sensor binario es complicado de ajustar, porque al tener dos variables nos toma más tiempo llegar a nuestros valores pedidos.

APLICACIONES INDUSTRIALES 

Presión del vapor de aire a escala industrial.



Presión de agua.



Alta presiones tales como en obra civil, industria química, maquinaria pesada.



Sensores de presión sumergibles: Los sensores de presión sumergibles, también llamados limnímetros o piezómetros, son transductores de presión especialmente diseñados para trabajar sumergidos en líquidos como agua, aceite, cloros, etc. Miden la presión que tienen sobre sí mismos, por lo que indirectamente también se emplean para medir el nivel.

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REFERENCIAS [1]. https://docs.rs-online.com/f92f/0900766b816a109b.pdf / Interruptor de presión Festo [2]. https://www.festo-didactic.com/es-es/servicio-y-asistencia/printed-media/datasheets/neumatica/presostato150554.htm?fbid=ZXMuZXMuNTQ3LjE0LjMyLjEwODcuNTA4OA

ANEXOS

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FIN DEL DOCUMENTO

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