Actualización de Hardware y Software de Transferencia de Calor

Granados Jiménez, César Augusto; Valencia Lucero, Diana Marcela

Departamento de Ciencias Energéticas y Fluídicas, Universidad Centroamericana José Simeón Cañas, El Salvador

cmflores@uca.edu.sv

Abstract--En el presente proyecto se desarrolla la actualización del sistema de adquisición de datos de pruebas del equipo Armfield del equipo de laboratorio de transferencia de calor, con el fin de migrar el software y hardware a una tecnología reciente. Se tendrá un panel de control donde se controlaran lo distintos módulos que conforman el equipo mediante la aplicación de LabVIEW 2012, quien registrara los datos obtenidos para mostrar graficas dinámicas en tiempo real y tablas para poder descargar datos en formato .csv. El presente contempla la evaluación de las condiciones actuales del banco de pruebas, se implementa un sistema de adquisición de datos por medio de NI PCI6014, y se elabora un entorno grafico para el monitoreo local y remoto de las variables; además se describe procedimientos para el uso correcto de la aplicación. Asimismo, se incluye la documentación completa referente al banco de pruebas y a los elementos seleccionados para la actualización, tablas de datos, y características técnicas para cumplir con los objetivos del proyecto.

Palabras claves—Hardware, Laboratorio remoto, Sistema de adquisición de datos, Software.

I. INTRODUCCION

A. Transferencia de calor

La transferencia de calor es la parte de la ciencia que estudia el intercambio de energía que se da entre cuerpos materiales, cuando estos sufren un proceso en el que cambian de un estado de equilibrio a otro, como producto de su diferencia de temperatura.

A diferencia de la termodinámica que solo trata con sistemas en equilibrio, la transferencia de calor busca también predecir la rapidez con la que ocurrirá el proceso de transición. La transferencia de calor, se convierte así en un complemento de la primera y segunda ley de la termodinámica, al proporcionar leyes

experimentales adicionales, que permiten estimar la rapidez de esta transferencia de energía. El estudio transferencia de calor se resume en que el calor puede transferirse por tres métodos diferentes: Conducción, radiación y convección. El calor se transfiera por cualquiera de estos métodos, siempre y cuando cuente con una diferencia de temperatura, de tal manera que la energía fluya del cuerpo de mayor al de menor

temperatura.

Figura 1. Métodos de transferencia de calor.

La conducción consiste en el flujo de calor a través de medios sólidos por la vibración interna de las moléculas y de los electrones libres y por choques entre ellas. Las moléculas y los electrones libres de la fracción de un sistema con temperatura alta vibran con más intensidad que las moléculas de otras regiones del mismo sistema o de otros sistemas en contacto con temperaturas más bajas. Las moléculas con una velocidad más alta chocan con las moléculas menos excitadas y transfieren parte de su energía a las moléculas con menos energía en las regiones más frías del sistema. Las moléculas que absorben el excedente de energía también adquirirán una mayor velocidad vibratoria y generarán más calor (ver [1]).

Se define convección como el flujo de calor mediante corrientes dentro de un fluido (líquido o gaseoso). La

Radiación

convección es el desplazamiento de masas de algún líquido o gas. Cuando una masa de un fluido se calienta al estar en contacto con una superficie caliente, sus moléculas se separan y se dispersan, causando que la masa del fluido llegue a ser menos densa. Cuando llega a ser menos denso se desplazará hacia arriba u horizontalmente hacia una región fría, mientras que las masas menos calientes, pero más densas, del fluido descenderán o se moverán en un sentido opuesto al del movimiento de la masa más caliente Mediante este mecanismo los volúmenes más calientes transfieren calor a los volúmenes menos calientes de ese fluido. (Ver [1]).

A la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas se conoce como radiación. No se requiere de un medio para su propagación. La energía irradiada se mueve a la velocidad de la luz. El calor irradiado por el Sol se puede intercambiar entre la superficie solar y la superficie de la Tierra sin calentar el espacio de transición. (Ver [1]).

Con los conceptos anteriores logramos profundizar en que consiste la teoría de la transferencia de calor, con lo cual logramos concatenar el siguiente apartado para entender el funcionamiento del equipo de laboratorio de transferencia de calor.

B. El hardware de Armfield.

El hardware de laboratorio del transferencia de calor, del departamento de Ciencias Energéticas y Fluídicas de la UCA, consiste en una unidad de servicio HT10x y cuatro módulos de la línea de Transferencia de Calor de Armfield ltd, con los que se pueden efectuar una serie de ejercicios sugeridos.

Figura 2. Esquema de banco de pruebas Armfield

La unidad de servicio HT10x proporciona salidas de control y entradas de instrumentación que deben

trabajarse conjuntamente con módulos complementarios, para realizar distintas investigaciones y practicas experimentales.

Módulo HT12 - Conducción radial de calor, con el que pueden realizarse experimentos relativos a la transferencia de calor por conducción y comprobación de la Ley de Fourier. Este módulo está constituido por un disco de bronce con un calentador en el centro. En el disco se distribuyen seis termocuplas de tipo K a diferentes radios, para medir el gradiente radial de temperatura. Cuenta con una bomba centrifuga que hace fluir agua en la periferia del disco de bronce.

Módulo HT13 - Leyes de transferencia de calor por radiación, que permite realizar prácticas relacionadas con la intensidad de radiación, Ley de Stefann-Botlzmann, constante de emisividad de las superficies, ley del coseno, etc. El modulo es un riel graduado, en la que pueden montarse una fuente de luz o calor como emisores y un luxómetro o radiómetro como receptores. Además, pueden instalarse una serie de filtros o pantallas entre el emisor y receptor.

HT14 - Convección y radiación combinadas. Este módulo permite la experimentación del fenómeno de convección natural y forzada. Está conformado por un ventilador que hace fluir aire a través de un cilindro horizontal de aluminio, al interior de éste, se encuentra un calentador, termocuplas para medir la temperatura de su superficie y un anemómetro con el que se obtiene información sobre la velocidad de la corriente de aire.

HT17 - Régimen transitorio de transferencia de calor. Conformado por un reservorio de agua que es calentada uniformemente, y una serie de objetos geométricos de diferentes materiales, que se sumergen en este reservorio de agua. Los cuerpos tienen en su centro una termocupla tipo K, cuya lectura se contrasta con la temperatura del agua circundante. Con este módulo puede visualizarse el proceso que el cuerpo sufre, para cambiar de un estado de equilibrio a otro, es decir, para adquirir la temperatura del baño.

C. Sistemas de adquisición de datos.

La adquisición de datos consiste basicamente en el proceso en el cual la señal a medir es adquirida y convertida en una señal eléctrica.

Un sistema de adquisición de datos, es un conjunto de dispositivos necesarios para asignar objetivamente una cantidad numérica a una propiedad o cualidad de un

fenómeno físico, de forma tal que exista una correspondencia entre el valor numérico asignado y la propiedad que se describe. Estos son generalmente utilizados para el monitoreo y control de procesos experimentales e ingenieriles. El proceso consiste básicamente en tres etapas:

1. Conversión de la magnitud a una señal eléctrica

2. Adaptación de la señal eléctrica para su lectura digital

3. Sistema hardware de adquisición de datos, generalmente a través de un computador.

La primera etapa se logra con la ayuda de los sensores que captan la señal que se conocen como transductores. Los transductores o sensores son los dispositivos de entrada que convierten las señales de una forma física a

otra. Es decir, realizan una conversión de energías y suministran información sobre el estado y tamaño de la

magnitud. Ver ([2])

Los parámetros que caracterizan la respuesta dinámica de los sensores son: los rangos de medición que representan los valores inferior y superior del conjunto de intensidades de la variable que pueden ser adquiridos con el sensor; el alcance se entiende como la diferencia algebraica entro los valores límites del rango de medición y que tiene que ver con otra característica como es la resolución al incremento mínimo que se requiere en el valor de entrada, para que la salida del sensor sufra un cambio. Otros parámetros importantes son la exactitud y fidelidad que se refieren a la capacidad de estos para arrojar valores que se aproximen al valor verdadero sin importar las condiciones, se representan como error porcentual máximo del sensor. La exactitud y sensibilidad de un sensor no deben confundirse entre sí, ya que la última se relaciona con el incremento en la lectura que proporciona el sensor con el incremento en la variable de estudio.

Siguiendo con la etapa de un sistema de adquisición de datos, y luego que se recolectaron los datos por medio de los sensores determinados pasamos al acondicionamiento de señal cuyo objetivo del acondicionador de señal es generar, a partir de lo obtenido por los sensores, una señal que sea aceptable por las tarjetas de adquisición de datos. (Ver [2]). Este proceso se lleva a cabo por medio de los siguientes pasos.

Transformación: Los sensores pueden proporcionar una diferencia de potencial, o una variable de intensidad. Normalmente las tarjetas de adquisición de datos admiten diferencias de potencial, por lo que si el sensor proporciona una variación de intensidad, esta debe ser convertida en una diferencia de potencial proporcional.

Amplificación: La señal de entrada de los sensores suele ser de un valor del orden de los milivolts, por lo que la señal obtenida debe ser amplificada con el fin de que pueda ser detectada correctamente por la tarjeta de adquisición de datos. Con la amplificación se cumplen los objetivos de reducir ruido que pueda afectar la señal

Filtrado: Se busca depurar ruidos de alta frecuencia que pueden hacer perder exactitud al sistema de adquisición de datos.

Nivel de impedancia: Siempre un factor a tomar en cuenta es la distorsión que se produce en la señales al introducir un instrumento de medición, es denominada error por carga. El nivel de aislamiento es un parámetro que permite valorar si se producirá un error por carga o no.

Estos pasos de acondicionamiento son importantes para que con un dispositivo de adquisición de datos o DAQ por su siglas en ingles logremos hacer el procesamiento completo de pasar nuestra señal de analógica a digital y así poderla trabajar con un software para la aplicación.

Para el caso de esta actualización de hardware se eligió trabajar con una DAQ PCI 6014 de la línea de National Intruments, ya que era el equipo con el que se contaba en el departamento y que reunía todas las necesidades y características propias para poder hacer una migración de hardware exitosa.

La DAQ PCI 6014 ha sido diseñada para su uso en PCs de escritorio pues requiere un bus PCI para su conexión. Esta tarjeta es interna, de manera que al instalarla en una computadora se agrega un puerto de entradas y salidas analógicas y digitales a la misma. El mismo bus PCI suministra la alimentación a esta tarjeta de adquisición de datos, que puede operar en Windows, Linux y Mac. Cuenta con 32 canales de entradas analógicas en conexión RSE, que pueden configurarse como 16 canales de entrada analógicos diferenciales. La ganancia de la tarjeta de adquisición de datos puede configurarse en la aplicación, a manera que el rango de entrada sea de ±10 V, ±5 V, ±500 mV o ±50 mV. La resolución del conversor análogo digital es de 16 bits y su tasa de muestreo asciende a 250 kS/s. La impedancia de entrada de los canales analógicos de esta tarjeta de adquisición de datos es de 100G en paralelo con 10pF. La DAQ PCI6014 cuenta con cuatro salidas análogas de voltaje, de rango fijo y con referencia a tierra. La frecuencia de escritura de las muestras es de 10 KHz y la resolución del conversor análogo digital de 16 bits. (Ver [3]).

El último paso en el proceso que consiste un sistema de adquisición de datos consiste en el procesamiento de estos ya con un software para realizar aplicaciones como paneles de control, gráficas y tablas. El software con el que se trabajo fue LabVIEW 2012 de National Intruments ya que cuenta con un es un ambiente gráfico con una gran gama de funcionalidad para el control de procesos, adquisición, análisis y presentación de datos.

LabVIEW emplea la programación gráfica o lenguaje G para crear programas basados en diagramas de bloques. Su lenguaje de programación grafica usa iconos en lugar de líneas de texto, lo cual lo diferencia de la mayoría de lenguajes de programación basados en texto donde estas determinan el orden de ejecución de programa. Dentro de las principales ventajas que provee LabVIEW se mencionan a continuación:

Posee todas las estructuras de programación para un lenguaje de programación, como estructuras de datos y estructuras de lazo. Por medio de los subVI, facilita la presentación ordenada de las aplicaciones al implementar una modularidad de proceso.

Cuenta con una facilidad para puede comunicarse con cualquier otra aplicación de software llamando las librerías compartidas o muchos otros tipos de protocolos de comunicación. Dota de gran flexibilidad al sistema, permitiendo cambios y actualizaciones tanto del hardware como del software.

Con un único sistema de desarrollo se integran las funciones de adquisición, análisis y presentación de datos.

El sistema está dotado de un compilador gráfico para lograr la máxima velocidad de ejecución posible.

Tiene la posibilidad de incorporar aplicaciones escritas en otros lenguajes.

Los principales usos a nivel industrial y de laboratorio que LabVIEW nos proporciona son la adquisición de datos y análisis matemático, la comunicación y control de instrumentos de cualquier fabricante, la total automatización industrial y programación de PAC’s y PLC,s, control y supervisión de procesos, robotica, visión artificial y control de movimiento.

Así se logra un sistema de adquisición de datos como se observa en la figura 3; con los que se puede trabajar para analizar múltiples aplicaciones, como para el caso de la actualización de hardware y software del laboratorio de transferencia de calor, con la implementación de la daq PCI 6014 como nuevo hardware y la actualización del software para los módulos de armfield con LabVIEW 2012.

Figura 3. Sistema de adquisición de datosII. METODOLOGIA

A. Unidad de control HT10x

Se determinaron las entradas que tiene la unidad de control HT10x para ver los rangos de variación que manejan los transductores.

Sensor Rango Precisión

Voltímetro 0-24 V 0.1 VA

Amperímetro 0.9 A 0.01 A

Radiómetro 0.333 W/m2 1 W/m2

Anemómetro 0-10 m/s 0.1 m/s

Caudalímetro 0-1.5 l/min 0.01 l/min

Termocuplas 1-9 0-200 °C 0.1 °C

Termocuplas 10-12 0-600 °C 1 °C

Tabla 1. Rango de variación y precisión de cada uno de los sensores de la unidad de servicio HT10X

B. IFD3

Se comprobaron los canales de entrada/salida de la unidad IFD3. Esto para determinar el número de canales necesario con los que debía contar el hardware que se seleccionaría.

Figura 4. Distribución de entradas y salidas analógicas y digitales en el conector IDC 50 pines del banco de prueba Armfield.

C. MULTIPLEXOR

El HT10X cuenta con un acondicionamiento de señal de multiplexado para el área de recolección de datos de la parte de temperatura de los módulos de experimentación. El integrado HEF4067B es un multiplexor/desmultiplexor de 16 canales con cuatro de estos destinados para la dirección (A0 a A3), una entrada de enable negada, 16 entradas /salidas independientes (Y0 a Y15) y una entrada/salida común (Z), las cuales están distribuidas físicamente como se muestra en la descripción detallada de los pines en la

Sensores

Etapa de acondicionamiento

Dispositivo DAQ

PC con software de aplicación

tabla 2. Conocer el funcionamiento de multiplexor permitió determinar el tiempo de flaco de bajada en el cual su entrada Enable se colocaba en 1 y transmite las señales de temperatura.

Símbolo Pin Descripción

Z 1 Común entrada/salida

Yo a Y15 9,8,7,6,5,4,3,2,23,22,21,20,19,18,17,16 Independiente entrada/salida

A0 a A3 10,11,14,13 Dirección

VSS 12 Tierra (0V)

E 15 Entrada enable

VDD 24 Voltaje entrada

Tabla 2. Distribución de pines de HEF4067B

D. Selección de dispositivo de adquisición de datos

En el apartado B se presentó un detalle de las entradas y salidas del IFD3, para lo cual se determinó que se necesitan 8 canales analógicos en configuración diferencial, para tener todas las lecturas de la unidad de control HT10x. En base a lo anterior se tiene la tabla 3 para tener una comparativa de característica entre las tarjetas de adquisición o hardware disponibles

Cantidad Resolución Rango MuestreoIFD 3

E/S Digitales 8Entradas analógicas

8 12 Bits +/- 5V

Salidas analógicas

2 12 Bits +/- 5V

NI USB 6009E/S Digitales 12Entradas analógicas

4 14 Bits +/- 10V

48 KS/s

Salidas analógicas

1 12 Bits 5V 150 Hz

PCI 6014E/S Digitales 8Entradas analógicas

8 16 Bits +/- 10V

200KS/s

Salidas analógicas

8 16 Bits 5V 10KS/s

Tabla 3 .Comparativo de dispositivo de adquisición de datos.

E. Distribución de canales en PCI 6014

Se parametrizaron los canales de entrada/ salida de PCI 6014 para implementar el hardware en conjunción con la bornera PL-68LP que utiliza un conector MD68F tipo SCSI y para la entrada dela unidad de sevicio HT10x que utiliza un conector de tipo IDC de 50 pines para el cual se implementó la bornera CB-50

Figura 5. Hardware de conectores PCI 6014 68 pin y HT10x 50 pin.

Magnitud

adquirida

Rotulación

para ambas

terminales

Canal de la

DAQ PCI

6014

Pines en

terminal

SCSI

Pines en

la

terminal

IDC

Temperatura TC (+) AI0

Diferencial

68 1

TC (-) 34 2

Voltaje V(+) AI1

Diferencial

33 3

V(-) 66 4

Corriente C(+) AI2

Diferencial

65 5

C(-) 31 6

Radiometro R(+) AI3

Diferencial

30 7

R(-) 63 8

Iluminancia L(+) AI5

Diferencial

60 9

L(-) 26 10

Velocidad del

aire

Va(+) AI6

Diferencial

25 11

Va(-) 58 12

Magnitud

escrita

Rotulación

para ambas

terminales

Canal de la

DAQ PCI

6014

Pines en

terminal

SCSI

Pines en

la

terminal

IDC

Control de

Voltaje

CV(+) AO0 RSE 22 22

CV GND 55 23

Bit 1 MUX A0 P0.0 52 38

Bit 2 MUX A1 P0.1 17 39

Bit 3 MUX A2 P0.2 49 40

Bit 4 MUX A3 P0.5 51 41

Enable MUX E P0.6 16 43

Masa D GND D GND 50 42

Tabla 4. Canales de hardware

III. RESULTADOS

A. Respuesta de la salida de voltaje variable 0-24 Vdc

La señal de control fue generada por un dispositivo DAQ, mientras que las salidas de voltaje se midieron con ayuda de un voltímetro FLUKE. El manual de usuario de la unidad de servicio describe una relación de 4.8 V/V entre la entrada de voltaje del conector IDC de 50 pines y la salida de la fuente de alimentación DC controlable.

Variable/

Control [V]

Lectura/

HT10x [V]

Medición/

Fluke [V]

Valor

ideal [V]

0 0 0 00.2 0.4 0.45 1.00.4 1.7 1.68 2.00.6 2.5 2.49 3.00.8 3.5 3.51 4.01.0 4.5 4.52 5.01.3 5.5 5.53 6.01.5 6.5 6.55 7.01.7 7.5 7.56 8.01.9 8.5 8.58 9.02.1 9.6 9.59 10.02.3 10.6 10.61 11.02.5 11.6 11.63 12.02.7 12.6 12.64 13.02.9 13.6 13.66 14.03.1 14.6 14.67 15.03.3 15.7 15.69 16.03.5 16.7 16.71 17.03.8 17.7 17.73 18.04.0 18.7 18.75 194.2 19.7 19.77 20.04.4 20.8 20.79 21.04.6 21.8 21.81 22.04.8 22.8 22.83 23.05.0 23.8 23.85 24.0

Tabla 5.Cuadro comparativo de los valores asignados a la

variable de control y el voltaje resultante

0 1 2 3 4 5 605

1015202530

f(x) = 4.71402122448979 xR² = 0.999647176810132

Señal de control teórica [V]

Salid

a HT

10x

[V]

Figura 6. Curva de respuesta del control de la fuente de voltaje

dc variable del HT10x.

El promedio de los errores expresado como porcentaje del fondo de escala es de 0.13%, siendo el máximo

error absoluto, el que se presentó en la medición de 9

volts, con magnitud de 0.33% del fondo de escala.

B. Respuesta del conjunto amperímetro-acondicionador de señal.

La señal de control fue generada por un dispositivo DAQ, mientras que las salidas de voltaje se midieron con ayuda de un voltímetro FLUKE. El manual de usuario de la unidad de servicio describe una relación de 4.8 V/V entre la entrada de voltaje del conector IDC de 50 pines y la salida de la fuente de alimentación DC controlable.

Variable/

Control [V]

Lectura/

HT10x [A]

Lectura

Software [A]

1 0.06 0.062 0.21 0.213 0.36 0.364 0.51 0.515 0.67 0.676 0.82 0.827 0.97 0.978 1.12 1.129 1.27 1.2710 1.42 1.4211 1.57 1.5712 1.72 1.7213 1.87 1.8714 2.01 2.0115 2.15 2.1416 2.3 2.2917 2.45 2.4618 2.58 2.5819 2.72 2.7320 2.87 2.8721 3 322 3.15 3.1523 3.29 3.2924 3.45 3.45

Tabla 6. Cuadro comparativo de las mediciones de corriente adquiridas con la unidad de servicio HT10x y software.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

0.51

1.52

2.53

3.54

f(x) = 1.00007185671771 xR² = 0.999996013712312

Medición de corriente en HT10x [A]

Med

ición

de

corr

ient

e en

So

ftwar

e[A]

Figura 7. Curva de respuesta del conjunto corriente

La magnitud del error máximo registrado fue de 0.009 A y el promedio de los errores expresado como porcentaje del fondo de escala es de 0.047%.

C. Respuesta del conjunto anemómetro – acondicionador de señal

Para caracterizar la respuesta del anemómetro en conjunto con el circuito acondicionador, nuevamente se compararon las mediciones del HT10x con los valores arrojados por el programa haciendo uso de la relación teórica entre magnitud de la variable física que se está adquiriendo y voltaje de salida de la terminal IDC de 50 pines, que es de 0.5 V/m/s.

Velocidad/

aire

HT10x [m/s]

Velocidad/

aire

Software

[m/s]

0.01 00.52 0.51.26 1.31.91 1.92.52 2.53.18 3.23.72 3.74.16 4.24.55 4.54.89 4.95.25 5.35.57 5.65.88 5.96.16 6.16.44 6.56.7 6.76.95 6.97.15 7.17.36 7.47.59 7.497.71 7.77.86 7.87.94 88.14 8.18.22 8.218.36 8.38.42 8.48.44 8.42

Tabla 7. Cuadro comparativo de las mediciones de velocidad del aire adquiridas con la unidad de servicio HT10x y software.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 902468

10

f(x) = 0.99812866097084 xR² = 0.999957343983041

Medición HT10x [m/s]

Med

ición

Soft

war

e [m

/s]

Figura 8. Curva de respuesta del conjunto anemómetro

El máximo error observado en las mediciones, respecto a los valores obtenidos de la unidad de servicio es de 0.1 m/s y el promedio de los errores presentados en todo el rango, expresado como porcentaje del fondo de escala es de 0.35%.

D. Respuesta del conjunto luxómetro – acondicionador de señal

El valor adquirido con el software es equivalente a la lectura de voltaje escalada en un factor de 46.875 Lux/V.

Variable/Control

[V]

HT10x [Lux] Software [Lux]

1 1 12 1 13 1 14 1 15 1 16 2 27 4 48 9 99 16 16

10 27 2711 42 4112 61 6013 84 8414 113 11215 146 14516 184 18417 227 227

Tabla 8. Cuadro comparativo de las mediciones de iluminancia adquiridas con la unidad de servicio HT10x y software.

El promedio de los errores obtenidos en todo el rango de medición fue de 0.07% del fondo de escala. Sin embargo, estos valores no son muy significativos, pues cualquier error en el circuito de acoplamiento o falla en la calibración del sensor afecta ambas mediciones.

0 50 100 150 200 2500

50

100

150

200

250

f(x) = 1.00270429514587 xR² = 0.99997722151179

Iluminancia Medida con el HT10x

Ilum

inan

cia m

edid

a co

n nu

evo

softw

are

Figura 9. Curva de respuesta del conjunto Luxómetro

E. Respuesta del conjunto Radiómetro – acondicionador de señal

Los datos de radiación térmica fueron comparados solamente con la lectura del HT10x, pues no se cuenta con un radiómetro externo para tomar valores de referencia.

Radiómetro

HT10x

[W/m2]

Radiómetro

Software

[W/m2]

5 58 829 2936 3645 4559 5974 7485 84110 111123 123143 143159 159181 182204 204228 228251 251272 272303 303337 338

Tabla 9. Cuadro comparativo de las mediciones de irradiación térmica adquiridas con la unidad de servicio HT10x y software.

0 50 100 150 200 250 300 350 4000

100200300400

f(x) = 1.00096599278441 xR² = 0.99999382913904

Mediciones tomadas con HT10x [W/m^2]

Med

icio

nes

tom

adas

co

n so

ftw

are

[W/

m^2

]

Figura .Curva de respuesta del conjunto Radiómetro

El máximo error que se registró fue 1 W/m2, mientras que el promedio de los errores obtenidos en toda la escala de medición es 0.063% del fondo de escala.

F. Discusiones

Como se comprobó para todas las entradas, es decir para señales de voltaje, corriente, temperatura y demás, al comparar las mediciones que se tuvieron entre el software desarrollado y la unidades de servicio HT10x y el software base de Armfield se comprobó que los porcentajes de error erran pequeños por lo que se garantiza que el procesamiento de señales se efectúa con éxito y da garantía de mediciones y toma de datos serán los correctos.

IV. CONCLUSIONES

Con la evaluación del banco de pruebas de Armfield se determinaron las condiciones en las que se encontraba el equipo con lo que se tomaron las mediciones necesarias para la implementación de un software y hardware actualizado.

El uso del software LabVIEW 2012 permitió crear el enlace entre el sistema y el usuario adecuando una interfaz de fácil manejo y comprensión para que se puedan estudiar los distintos parámetros a estudiar como variables, gráficas y curvas características de los ejercicios realizados, logrando así una actualización del sistema.

Se obtuvieron de forma satisfactoria las curvas de los distintos sensores que conforman el módulo de laboratorio del equipo Armfield, en comparación al software anterior, se obtuvieron porcentajes de error bajos con lo que se garantiza que las prácticas de laboratorio se desarrollaran con una correcta obtención de datos.

V. REFERENCIA

[1]. Nahle, Nasif. 2006. Transferencia de Calor. Biology Cabinet. [Online] Revisado el 11 de Agosto de 2013 de http:www.biocab.org/Transferencia_Calor.html.

[2]. 2012. Sistema de adquisición de datos. [Online]. Revisado el 11 de agosto de 2013 de http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/19119/1/Sistemas%20de%20adquisici%C3%B3n%20y%20Procesamiento%20de%20datos.pdf.

[3]. PCI 6014 data sheet National Instrumets 2003-05.