“AYUDAS A LA INNOVACIÓN - UPM

“AYUDAS A LA INNOVACIÓN

EDUCATIVA Y A LA MEJORA DE

LA CALIDAD DE LA ENSEÑANZA”.

José Luis Montero de Juan

Francisco Fernández Martínez

Título:

Adquisición de datos por ordenador de las prácticas de Fisicoquímica

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS

Justificación

Las prácticas realizadas exigen la medida,

comprobación y análisis de los datos.

Actualmente, la comprobación y análisis de los

datos obtenidos, se realiza una vez finalizada la

experiencia.

El alumno no suele darse cuenta de si la

experiencia la está realizando correctamente

(método incorrecto, equipos mal calibrados o

reactivos equivocados), hasta una vez finalizada

la experiencia.





· Es más didáctico que, conforme se realiza la

adquisición de datos, se pueda analizar y obtener

los resultados.

· Los “tiempos muertos” entre medidas se

pueden aprovechar.

· Pudiendo elaborar, o una parte significativa, la

memoria que debe entregar.

Para ello es necesario que la señal de los sensores

utilizados (temperatura, presión, conductividad,

pH, humedad …) los podamos analizar, en

tiempo real, con un software apropiado.

Tenemos dos caminos para adecuar las prácticas a

las TIC: comprar nuevos equipos informatizados

de origen o, mucho más económico, actualizar los

equipos de que disponemos con sensores, para la

adquisición de datos y su tratamiento con un

software apropiado, o utilizando excel.



Objetivos “históricos” desarrollados

Adquisición y tratamiento de datos en:

· Control de Procesos Químicos

· Operaciones Básicas en Ing. Química

· Análisis Instrumental Químico

· Fisicoquímica



Laboratorio de Control de Procesos Químicos



Control PID de nivel y caudal



El objetivo fue actualizar unos equipos analógicos, de forma que

se pudiese controlar y registrar las señales de los sensores desde

un ordenador, utilizando el programa GeniDAQ.

Los alumnos puedes comparar los algoritmos elaborados por ellos

con los controladores PID analógicos originales de los equipos.

Operaciones Básicas en Ingeniería Química



El objetivo fue diseñar un sistema de adquisición de datos de un

banco de ensayo de bombas centrífugas, para facilitar los cálculos.

Operaciones Básicas en Ingeniería Química



Actualización de un equipo obsoleto, para dedicarlo a las

prácticas de laboratorio, como ejemplo de la aplicación de las nuevas

tecnologías informáticas (TIC).

Se disponía de un equipo de Análisis Térmico Diferencial (ATD) con

un registro gráfico de papel pautado (caro y raro) que hacía laboriosa la

elaboración de los cálculos posteriores. Teniendo en cuenta la prevista

y costosa reparación del registrador, y su antigüedad, se pensaba tomar

la decisión de retirarlo. Sin embargo, se decidió actualizarlo con una

inversión moderada (inferior a 300 €), adquiriendo una Tarjeta de

Adquisición de Datos y reciclando un ordenador desahuciado.





Módulos

del ATD

Microcalorímetro Tarjeta de A. de Datos

ordenador

Salida del

registro



Para facilitar la adquisición de los datos, se

desarrolló un programa en Visual Basic.

Laboratorio de la asignatura de Fisicoquímica

Cada práctica dispone de un maletín, con todo

el material específico necesario.



Para actualizarlos, aparte de introducir nuevos equipos de medida,

se decidió informatizar la adquisición y tratamiento de los datos.

Ejemplo de actualización del equipo de medida de

tensión superficial. El experimento requiere que el alumno cuente series de 100 a 200

gotas, tanto en las sustancias de referencia como en las muestras

problema. Un sensor óptico que cuente las gotas de forma

automática eliminaría la parte “tediosa” del experimento.

Material necesario:

· Un ordenador (para la adquisición

de datos es suficiente con ordenadores

retirados por obsoletos).

· Licencia DataStudio, disponemos

de una licencia para todo el Centro.

· Sensor Cuenta-gotas.

· Adaptador USB





Adaptador

USB

Sensor

Cuenta gotas



Vista parcial del cuenta-gotas



Equipo informatizado



Ejemplo de una serie de medidas



Continuación del proyecto

En los cursos siguientes se continuará (dependiendo de

los recursos económicos), la informatización del resto de

las prácticas de Fisicoquímica.

· Cinética

· Calorimetría

· Equilibrio Líquido-Vapor

· Electroquímica

· Viscosimetría

· Psicrometría

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