CONTENIDO+INSTRUMENTACION+INDUSTRIAL
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FACULTAD: INGENIERÍA
PROGRAMA: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO
NOMBRE DEL CURSO: INSTRUMENTACION INDUSTRIAL
CÓDIGO:BEINEL2041 No. DE CRÉDITOS ACADÉMICOS: 3 HORAS SEMANALES: 9
REQUISITOS: ELECTRONICA INDUSTRIAL
ÁREA DEL CONOCIMIENTO: INGENIERÍA APLICADA
UNIDAD ACADÉMICA RESPONSABLE DEL DISEÑO CURRICULAR: COMITÉ CURRICLAR INGENIERÍA ELECTRÓNICA . COMPONENTE BÁSICO COMPONENTE FLEXIBLE
TIEMPO (en horas) DEL TRABAJO ACADÉMICO DEL ESTUDIANTE
Actividad Académica Del
Estudiante Trabajo Presencial Trabajo Independiente
Total
(Horas)
Horas Semanales 3 6 9
TOTAL 48 96 144
FORMATO OFICIAL DE MICRODISEÑO CURRICULAR
2. PRESENTACION RESUMEN DEL CURSO
Las técnicas electrónicas son las mas utilizadas para realizar una medida. por ello , una de las
tecnologías mas avanzadas en la instrumentación es precisamente la instrumentación
electrónica que es la técnica que se ocupa de la medición de cualquier tipo de magnitud física,
de conversión de la misma a magnitudes eléctricas y de su tratamiento para proporcionar la
información adecuada a un sistema de control, a un operador humano o ambos. En este curso
se estudiara la aplicación de la electrónica a la rama de la instrumentación industrial.
3. JUSTIFICACIÓN.
Las aplicaciones de la electrónica están presentes actualmente en innumerables aspectos de
nuestra vida. En la industria no sería posible el desarrollo sin el estudio de la instrumentación.
La utilización de sensores es indispensable en la automatización industrial de diferentes
procesos.
4. COMPETENCIAS GENERALES
COMPETENCIAS GENERALES
SABER
INTERPRETATIVA Analizar e interpretar los diferentes tipos de sensores a utilizar de acuerdo la magnitud de de las variables a medir y el medio de transmisión.
ARGUMENTATIVA Sacar a través de la función de transferencia el modelo del instrumento para aplicarlo a un sistema de control realimentado.
PROPOSITIVA Diseñar equipos de medición con diferentes variables y utilizar el sensor como elemento de medida para sistemas de control con base en los conocimientos y practica adquiridos en las simulaciones realizadas
HACER Aplicar los conocimientos del funcionamiento de los diferentes sensores industriales en la toma de medición o el control de procesos.
SER
Comprender que el estudio de los sistemas de medición es importante para los sistemas de control realimentado ya que de ello depende la respuesta del sistema a un cambio en el set point (punto de operación, punto de referencia).
5. DEFINICION DE UNIDADES TEMATICAS Y ASIGNACIÓN DE TIEMPO DE
TRABAJO PRESENCIAL E INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE POR CADA EJE
TEMATICO
No.
NOMBRE DE LAS UNIDADES TEMÁTICAS
DEDICACIÓN DEL
ESTUDIANTE (horas) HORAS
TOTALES
(a + b) a) Trabajo
Presencial
b) Trabajo
Independiente
1
1.CARACTERISTICAS ESTATICAS 1.1 Características de operación. 1.1.1 Medición 1.1.2 Alcance. 1.1.3 Resolución. 1.1.4 Banda Muerta. 1.1.5 Sensibilidad .. 1.2.1 Exactitud 1.2.2 Error. 1.2.3 Precisión. 1.2.4 Incetidumbre. 1.3 Clases de Instrumentos. 1.4 CARACTERISTICAS DINAMICAS, 1.4.1 Sistemas de orden cero. 1.4.2 Sistemas de primer orden. 1.4.3 Sistemas de segundo orden.
3 6 9
2
MEDIDAS DE PRESION. 2.1 Unidades y clase de presión. 2.2 Sensores de presión. 2.2.1 Tubos de Bourdon. 2.2.2 Inductivos. 2.2.3 Capacitivos. 2.2.4 Piezoeléctricos. 2.2.6 Galgas extensiométricas. 2.2.7 Sensores a base de semiconductores o electrónicos 2.3 Acondicionadores de la señal. 2.4 Transmisores de presión.
9 18 27
3
MEDIDORES DE CAUDAL. 3.1 Medidores volumétricos 3.1.1 Presión diferencial 3.1.2 Área variable (rotámetro) 3.1.3 Velocidad 3.1.4 Torbellino y Vórtex 3.2 Medidores de caudal de masa.
9 18 27
3.3 Sensores de caudal. 3.4 Acondicionadores de señal 3.5 Transmisores
4
MEDIDORES DE NIVEL. 4.1 Medidores de nivel de líquidos 4.1.1 Instrumentos basados en la presión hidrostática 4.1.2 Instrumentos basados en desplazamiento. 4.1.3 Instrumentos basados en características eléctricas
del líquido 4.2 Medidores de nivel por ultrasonido 4.3 Medidores de nivel por microondas 4.4 Acondicionadores de señal 4.5 Transmisores de nivel
9 18 27
5
MEDIDORES DE TEMPERATURA 5.1 Introducción. 5.2 Termómetro de vidrio. 5.3 Termómetro bimetalito. 5.4 Termómetro de resistencia. 5.5 Termistores. 5.6 Termopares. 5.7 RTD. 5.8 Pirómetro de radiación. 5.9 Acondicionadores de la señal. 5.10 Transmisores de temperatura
9 18 27
6
SENSORES INTELIGENTES Y VALVULAS DE CONTROL 6.1 Sensores inteligentes 6.1.1 Conceptos de sensor inteligente. 6.1.2 Clases de sensores inteligentes. 6.2 Elementos finales de control. 6.2.1 Válvulas de control. 6.2.2 Tipos de válvulas. 6.2.3 Cuerpo de la válvula. 6.2.4 Tapa de la válvula. 6.2.5 Partes internas de la válvula. 6.2.6 Servomotores. 6.2.7 Válvulas inteligentes 6.2.8 Selección de válvulas
6 12 18
7 APLICACIONES USANDO LabVIEW (proyecto) 3 6 9
TOTAL 48 96 144
6. PROGRAMACION SEMANAL DEL CURSO
Unidad
Temática
Semana
No.
CONTENIDOS TEMÁTICOS
ACTIVIDADES Y
ESTRATEGIAS
PEDAGOGICAS
H. T. P. H.T.I.
Clases Laboratorio
y/o practica
Trabajo
dirigido
Trabajo
independiente
1 1
CARACTERISTICAS ESTATICAS Características de operación. Medición. Alcance. Resolución. Banda Muerta. Sensibilidad. Exactitud. Error. Precisión. Incertidumbre. Clases de Instrumentos. CARACTERISTICAS DINAMICAS, Sistemas de orden cero. Sistemas de primer orden. Sistemas de segundo orden.
Exposición docente
Evaluación unidad temática I
3 0 2 4
2
2 Unidades y clase de presión. Sensores de presión. Tubos de Bourdon. Inductivos. Capacitivos.
Exposición docente 2 1 2 4
3 Piezoeléctricos. Galgas extensiométricas. Sensores a base de semiconductores o electrónicos
Exposición docente 3 0 2 4
4 Acondicionadores de la señal. Transmisores de presión.
Exposición docente
Evaluación unidad temática II
3 0 2 4
3
5 Medidores volumétricos. Presión diferencial. Área variable (rotámetro). Velocidad.
Exposición docente 2 1 2 4
6 Torbellino y Vórtex. Medidores de caudal de
masa. Sensores de caudal.
Exposición docente 3 0 2 4
7 Acondicionadores de señal. Transmisores. Exposición docente
Evaluación unidad temática III
2 1 2 4
4
8 Medidores de nivel de líquidos. Instrumentos basados en la presión hidrostática. Instrumentos basados en desplazamiento.
Taller
3 0 2 4
9 Instrumentos basados en características eléctricas del líquido. Medidores de nivel por ultrasonido Medidores de nivel por microondas
Exposición docente 2 1 2 4
10 Acondicionadores de señal Transmisores de nivel
Exposición docente
Evaluación unidad temática IV
3 0 2 4
5
11 Introducción a los medidores de temperatura. Termómetro de vidrio. Termómetro bimetalito. Termómetro de resistencia.
Exposición docente 2 1 2 4
12 Termistores. Termopares. RTD. Pirómetro de radiación. Acondicionadores de la señal. Transmisores de temperatura
Exposición docente
Evaluación unidad temática V
3 0 2 4
6
13 Sensores inteligentes. Conceptos de sensor inteligente. Clases de sensores inteligentes. Elementos finales de control.
Exposición estudiantes
Socialización docente
2 1 2 4
14 Válvulas de control. Tipos de válvulas. Cuerpo de la válvula. Tapa de la válvula.
Exposición docente 3 0 2 4
15 Partes internas de la válvula. Servomotores. Válvulas inteligentes Selección de válvulas
Exposición docente
Evaluación unidad temática VI
2 1 2 4
7 16 APLICACIONES USANDO LabVIEW (proyecto)
Trabajo en el laboratorio.
Proyecto final
3 0 2 4
H. T. P. = Horas de trabajo presencial
H. T. I. = Horas de trabajo independiente
7. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE
UNIDAD TEMÁTICA ESTRATEGIA DE EVALUACION PORCENTAJE
(%)
1. CARACTERISTICAS
ESTATICAS
Medir los conceptos adquiridos acerca
de las características estáticas y
dinámicas de los instrumentos de
medición.
10
2. MEDIDAS DE
PRESION.
Medir la capacidad de análisis en la utilización de los sensores de presión, sus acondicionadores de la señal y transmisores de presión.
14
3. MEDIDORES DE
CAUDAL.
Medir la capacidad de análisis en la
utilización de los sensores de caudal, sus
acondicionadores de la señal y
transmisores de caudal.
14
4. MEDIDORES DE NIVEL.
Medir la capacidad de análisis en la
utilización de los sensores de nivel, sus
acondicionadores de la señal y
transmisores de nivel.
14
5. MEDIDORES DE TEMPERATURA
Medir la capacidad de análisis en la
utilización de los sensores de
temperatura, sus acondicionadores de la
señal y transmisores de temperatura.
14
6. SENSORES INTELIGENTES Y VALVULAS DE CONTROL
Medir la capacidad de análisis en la
selección de válvulas.
14
7. APLICACIONES USANDO LabVIEW (proyecto)
Evaluar la destreza para aplicar los
conocimientos adquiridos durante el
semestre en el desarrollo de un proyecto
específico.
20
8. FUENTES DE CONSULTA
8.1 BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía Básica:
Sistemas de Medición E Instrumentación.
Autor :Ernest E. Doebelin.
Editorial: Mc-Graw-Hill.
Bibliografía Complementaria:
Instrumentación Electronica.
Autor: Miguel A. Pérez.
Editorial: Thomson.
Amplifiers Databook. National Semiconductor.
.Sensores y acondicionadores de señal.
Autor: Pallas Ramon.
Editorial: Marco.
8.2 SISTEMAS INFORMATICOS.
Software de Instrumentación Virtual
LABVIEW
9.0 Medios Educativos
Video Beam
Simuladores: Mat-lab, Lab-view
10.0 Practicas de Laboratorio.
Practica No1: medición de temperatura utilizando como sensor R.T.D.
Practica No 2;medición de temperatura utilizando temopares. Tipo K,J,S
Practica No 3:medición de caudal utilizando como sensor una turbina.
Practica No 4:medición de R.P.M. utilizando como sensor un PIK-UP magnético
Practica No 5: medición depresión utilizando un sensor de presión diferencial.
Practica No 6: medición de nivel utilizando un sensor de ultrasonido.
Practica No 7: medición de nivel utilizando como sensor presión diferencial
Practica No 8: medición de peso utilizando celdas de carga.
OBSERVACIONES
Las variables a medir se realizara a través de tarjetas de adquisición de datos
y visualizada en Lab-view
DILIGENCIADO POR: Esp. Ing. Agustín Soto Otálora
FECHA DE DILIGENCIAMIENTO: NOVIEMBRE DE 2009