1.-Calcule la presión patrón a partir de la altura h del tubo U.
Fórmula de la Presión Patrón: P= d(h2o). g . h
Donde: d(h2o) = Densidad del agua = 1 (en gr/cm3)
g = Gravedad = 980 cm/seg2
h = Altura
Para cada altura se tiene:
h (Altura del tubo H2O) Cm | Presión Patrón Dinas/Cm2 |
0 | 0 |
25 | 24500 |
50 | 49000 |
75 | 73500 |
100 | 98000 |
2.- Calcule la presión experimental a partir de la corriente dada por el transmisor, esta es la presión del transmisor.
I (Transmisor) mA | Presión Experimental |
4 | 0 |
12.7 | 0.75 |
15.6 | 1.04 |
18.14 | 1.21 |
20 | 1.33 |
3.- Grafique la corriente dada por el transmisor en función de la presión.
4.- Calcule para cada caso el error de cero, ganancia, fondo de escala y no linealidad. Analice los resultados.
Errores entre los valores tomados con el transmisor sin calibrar y calibrado.
Errores de l Corriente del Transmisor.
ERROR DE CERO: | MÍNIMO VALOR (Sin Calibrar) - MÍNIMO VALOR (Calibrado) |
ERROR DE CERO: | 8.13mA –4mA |
ERROR DE CERO: 4.13
ERROR DE FONDO DE ESCALA: | VALOR (Sin Calibrar) – VALOR (Calibrado) |
ERROR DE FONDO DE ESCALA: | 19.14mA – 20mA |
ERROR DE FONDO DE ESCALA: 0.86
ERROR DE GANANCIA: PARA ESTE ERROR SE TOMARON LOS VALORES EXTREMOS DE LA CURVA, ES DECIR LOS ULTIMOS PUNTOS:
EG= (19.14-8.13) mA/(20-4) mA = 0.68
Errores del Voltaje del Transmisor.
ERROR DE CERO: | MÍNIMO VALOR (Sin Calibrar) - MÍNIMO VALOR (Calibrado) |
ERROR DE CERO: | 0.810V – 0.4V |
ERROR DE CERO: 0.41
ERROR DE FONDO DE ESCALA: | VALOR (Sin Calibrar) – VALOR (Calibrado) |
ERROR DE FONDO DE ESCALA: | 1.976V – 2.04V |
ERROR DE FONDO DE ESCALA: 0.064
ERROR DE GANANCIA: PARA ESTE ERROR SE TOMARON LOS VALORES EXTREMOS DE LA CURVA, ES DECIR LOS ULTIMOS PUNTOS:
EG= (1.976-0.810) V/(20.4-0.4) V = 0.71
Errores de la Presión del Transmisor (Entre la Teórica y la Experimental).
Este cálculo se realizó convirtiendo las unidades de la presión experimental en Dinas/Cm2.
ERROR DE CERO: | MÍNIMO VALOR (Sin Calibrar) - MÍNIMO VALOR (Calibrado) |
ERROR DE CERO: | 0 Dina/Cm2 – 0 Dina/Cm2 |
ERROR DE CERO: 0
ERROR DE FONDO DE ESCALA: | VALOR (Patrón) – VALOR (Experimental) |
ERROR DE FONDO DE ESCALA: | 98000 Dina/Cm2 – 1421000 Dina/Cm2|
ERROR DE FONDO DE ESCALA: 1323000
ERROR DE GANANCIA: PARA ESTE ERROR SE TOMARON LOS VALORES EXTREMOS DE LA CURVA, ES DECIR LOS ULTIMOS PUNTOS:
EG= (98000-0) Dina/Cm2 /(1421000-00) Dina/Cm2 = 0.068
ERROR DE NO LINEALIDAD De la Corriente en Función de la Presión.
ERROR DE NO LINEALIDAD De la Presión Patrón en Función de la Presión Experimental.
5.- Calcule la relación entre la presión de la columna de agua y su correspondiente en Pa. Realice una tabla con estos valores.
1 Dina = 0.1 Pascal
Presión de la Columna de Agua Dinas/Cm2 | Correspondiente en Pa. |
0 | 0 |
24500 | 2450 |
49000 | 4900 |
73500 | 7350 |
98000 | 9800 |
6.- Construya una tabla donde relacione la corriente generada por el transmisor y el voltaje medido en la resistencia. Calcule el error obtenido antes y después de calibrar. Estos son error de cero, de Span y de angularidad. La salida teórica del medidor viene dado por la siguiente ecuación:
Donde Out es la salida en mA del medidor, e input es la salida lineal interna del medidor. Para calcular este valor de input debe construir la ecuación de línea recta que parte en 4mA y finaliza en 20mA, para los respectivos valores de presión del medidor. Los valores de esta línea recta son los que se introducen en input, y la salida Out es el valor teórico que debe generar el transmisor.
Tenemos:
De donde expresamos input como Ix, para los cálculos mostrados a continuación:
h (Altura del tubo H2O) Cm | I (Transmisor) mA | I (Salida Interna del Transmisor) mA |
0 | 4 | 0 |
25 | 12.7 | 6.31 |
50 | 15.6 | 11.21 |
75 | 18.14 | 16.66 |
100 | 20 | 21.33 |
Tabla que relaciona la Tensión generada por el transmisor con la corriente.
h (Altura del tubo H2O) Cm | V (Transmisor) Sin Calibrar V | I (Transmisor) Sin Calibrar mA | V (Transmisor) Calibrado V | I (Transmisor) Calibrado mA |
0 | 0.810 | 8.13 | 0.4 | 4 |
25 | 1.254 | 12.59 | 1.27 | 12.7 |
50 | 1.528 | 15.36 | 1.56 | 15.6 |
75 | 1.745 | 17.55 | 1.805 | 18.14 |
100 | 1.976 | 19.14 | 2.04 | 20 |
Los errores para estos valores fueron calculados en el punto 4.
7.- Analice.
Lo que observamos es que este transmisor electrónico de presión es usado para muy bajas presiones, ya que su margen de medida llega desde cero a 9800 pascal que en realidad es una presión muy baja.
Se puede apreciar que por sus características físicas este trasmisor es costoso en el mercado y su uso se restringe a empresa donde pueda ser costeado su valor, por lo tanto es recomendable su uso donde se necesiten precisión y confiabilidad en medidas de presiones muy bajas.
Comprobamos también que su calibración es muy sencilla de realizar, su manejo y uso.
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