1

Repblica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del poder popular para la educacin Universitaria

Instituto universitario de tecnologa de Cabimas

Cabimas, estado Zulia

Reacondicionamiento del banco de prueba para la

calibracin y control de la variable temperatura en el

Taller de instrumentacin I en el IUTC.

Autores:

Arrieta Jess C.I: 21.045.100

Gervez Jhomar C.I: 23.860.345

Miquilena Leidenis C.I: 24.486.486

Rodriguez Wileiny C.I: 23.765.233

Viloria Daris C.I: 23.480.220

Tutor tcnico: Lcdo. Samir Macho

Tutor metodolgico: Econ. Leidy Natera

Cabimas, septiembre de 2014.

2

NDICE GENERAL

NDICE GENERAL .............................................................................. II

NDICE DE CUADROS ....................................................................... IV

NDICE DE FIGURAS ......................................................................... V

ACTAS DE APROBACIN .................................................................. VI

RESUMEN.VIII

DEDICATORIAS..IX

AGRADECIMIENTOS ......................................................................... .X

INTRODUCCIN ................................................................................. .1

I PARTE.

DESCRIPCIN DEL PROYECTO

Diagnstico Situacional ....................................................................... 5

Descripcin del Contexto ..................................................................... 6

Razn Social ....................................................................................... 6

Naturaleza de la Organizacin ............................................................ 6

Localizacin Geogrfica ...................................................................... 7

Historia de la Comunidad .................................................................... 7

Nombres de las Organizaciones Vinculadas al Proyecto .................... 9

Problemas, Necesidades e Intereses del Contexto .......................... 9

Diagnstico Situacional ....................................................................... 9

3

Jerarquizacin y Seleccin de Necesidades ....................................... 10

Seleccin de Problema o Necesidad ................................................... 10

Alternativas de Solucin ...................................................................... 11

Justificacin e Impacto Social ............................................................. 11

Razones que Conllevan a Realizar el Proyecto .................................. 11

Poblacin Beneficiada ......................................................................... 25

Objetivos del Proyecto ......................................................................... 25

Objetivo General .................................................................................. 25

Objetivos Especficos .......................................................................... 25

II PARTE.

PLANIFICACIN DEL PROYECTO

Plan de Accin..................................................................................... 28

Cronograma de Actividades ................................................................ 29

Descripcin de los Objetivos ............................................................... 30

III PARTE.

RESULTADOS Y LOGROS

CONCLUSIONES ................................................................................ 44

RECOMENDACIONES ....................................................................... 46

REFERENCIAS BIBLIOGRFICA ....................................................... 47

ANEXOS ............................................................................................. 48

4

NDICE DE CUADROS

Cuadro N1. Escalas termomtricas13

Cuadro N2. Plan de accin..28

Cuadro N3. Cronograma de actividades...29

Cuadro N4 Presupuesto de Materiales.34

5

NDICE DE FIGURAS

Figura N1. Mapa geogrfico del I.U.T.C...7

Figura N2. Escalas del termmetro de vidrio..14

Figura N3. Termopar...15

Figura N4. Termistores...16

Figura N5. Horno de Calibracin...17

Figura N6 Tubo Mufla..18

Figura N7 Banco de prueba30

Figura N8 Rel..32

Figura N9 Bornera de regleta.32

Figura N10 Breaker..33

Figura N11 Vlvula de bola.33

Figura N10 Cableado elctrico...33

Figura N11 Termo-resistencia de agua....34

Figura N 12 Diagrama en bloque del bao trmico....36

Figura N 13 Diagrama de conexin del bao trmico.37

Fig. N 14 Diagrama de calibracin del Transmisor de Temperatura.

(TT)...39

Fig. N 15 Diagrama de calibracin del Transmisor de Temperatura

(TT)...40

6

Fig. N 16 Diagrama del horno de calibracin41

Fig. N 17 Diagrama del Tubo Mufla...42

7

ACTA DE ACEPTACION DEL TUTOR TECNICO

En mi carcter de asesor del trabajo de grado presentado por los

Bachilleres, Br.Arrieta Jess, titular de la cedula de identidad, CI 21.045.100,

Br. Gervez Jhomar, titular de la cedula de identidad, CI 23.860.345, Br.

Miquilena Leidenis, titular de la cedula de identidad, CI 24.486.468, Br.

Rodrguez Wileiny, titular de la cedula de identidad, CI 23.765.233, Br. Viloria

Daris, titular de la cedula de identidad, CI 23.480.220. Para optar al grado del

Tcnico Superior Universitario en: Instrumentacin y Control; considero que

dicho trabajo tiene los requisitos y mritos suficientes para ser sometido a la

evaluacin y aprobacin por parte de la coordinacin de investigacin.

En la Cuidad de Cabimas a los 28 das del mes de septiembre de 2014

___________________________

LCDO. SAMIR MACHO

8

ACTA DE ACEPTACION DEL TUTOR METODOLOGICO

En mi carcter de asesor del trabajo de grado presentado por los

Bachilleres, Br.Arrieta Jess, titular de la cedula de identidad, CI 21.045.100,

Br. Gervez Jhomar, titular de la cedula de identidad, CI 23.860.345, Br.

Miquilena Leidenis, titular de la cedula de identidad, CI 24.486.468, Br.

Rodrguez Wileiny, titular de la cedula de identidad, CI 23.765.233, Br. Viloria

Daris, titular de la cedula de identidad, CI 23.480.220. Para optar al grado del

Tcnico Superior Universitario en: Instrumentacin y Control; considero que

dicho trabajo tiene los requisitos y mritos suficientes para ser sometido a la

evaluacin y aprobacin por parte de la coordinacin de investigacin.

En la Cuidad de Cabimas a los 28 das del mes de septiembre de 2014

___________________________

ECON. LEIDY NATERA

9

REACONDICIONAMIENTO DEL BANCO DE PRUEBA PARA LA

CALIBRACIN Y CONTROL DE LA VARIABLE TEMPERATURA EN EL

TALLER DE INSTRUMENTACIN I EN EL IUTC.

Participantes: Arrieta Jess, Gervez Jhomar, Miquilena Leidenis,

Rodrguez Wileiny, Viloria Daris.

Tutores: Lcdo. Samir Macho y Econ. Leidys Natera.

Septiembre, 2014.

RESUMEN

En este proyecto se realiz entrevistas no estructuradas al profesor encargado del taller de instrumentacin y control, mediante esta herramienta se determin una seria de problemticas en dicho taller, la cual como ms prioritaria se evidenci un reacondicionamiento para el banco de prueba de la variable temperatura, ya que se encontraba inoperativo esto limitaba la adquisicin de conocimiento por partes de los estudiantes. Se har un aporte al Instituto Universitario de Tecnologa de Cabimas en pro de la calidad de educacin, as como tambin a estudiantes venideros y profesores especializados en la materia. Como resultado se logr el reacondicionamiento del banco de prueba para la variable temperatura completamente funcional y operativa siendo til a prcticas de conocimientos impartidos por los profesores de manera que ayude la preparacin de futuros estudiantes del instituto.

Palabras claves: Reacondicionamiento, calibracin, sistema de control,

temperatura, variable e instrumentos.

10

DEDICATORIA

Primeramente a nuestro Padre Celestial que nos ha dado la sabidura y

salud para el desarrollo de este proyecto.

A nuestros padres por darnos el apoyo incondicional, guindonos en

nuestras vidas y en el trayecto de nuestras carreras. Que da a da sus

preocupaciones, desvelo, motivacin y consejos nos han servido de

inspiracin para la bsqueda de nuestros logros y metas.

A nuestros tutores, Leidys Natera y Samir Macho por ser nuestro norte

en este trayecto como lo terico y lo prctico, as como la consecuencia de

nuestra formacin.

11

AGRADECIMIENTO

A Dios primeramente por darnos entendimiento, fuerzas y ser luz

fundamental para alcanzar uno de nuestros sueos ms anhelados y llevar

acabo nuestros proyectos.

Al Instituto Universitario de Tecnologa de Cabimas, por abrirnos sus

puertas como casa de estudio, a la cual le damos nuestro respeto por darnos

la oportunidad de formarnos acadmicamente.

Agradecemos a nuestros profesores; Jess Jimnez, Samir Macho y Jos

Alvarado, por la paciencia, inters y colaboracin prestada, que ayudaron a

la realizacin de este proyecto.

A nuestros amigos y compaeros que han estado all apoyndonos y

brindndonos esa amistad; llena de cario y afecto, compartiendo momentos

especiales que nos han de servir para la culminacin de esta fase importante

de nuestras vidas, en especial Anabel Castillo.

Y a todas aquellas personas que hicieron posible este gran proyecto.

12

INTRODUCCION

El control de los primeros procesos industriales se bas en la habilidad de

los operadores (control manual). En los aos siguientes, la aparicin de los

controladores locales permiti al operador manejar varios lazos de control,

pero subsista an el problema de recoleccin de datos. Los controladores

locales son an muy tiles, as como tambin resistentes y simples. Sin

embargo, debido a que estn directamente relacionados con el proceso y por

lo tanto estn diseminados a travs de toda la planta, obviamente hace que

el realizar mantenimiento y ajustes en dichos instrumentos demande mucho

tiempo.

El desarrollo de los dispositivos de control operados neumticamente

marc un mayor avance en el control de procesos. Aqu las variables pueden

ser convertidas en seales neumticas y transmitidas a controladores

remotos. Utilizando algunos mecanismos complejos, un controlador

neumtico realizaba simples clculos basados en una seal de referencia

(set point) y la variable del proceso y ajustar adecuadamente el elemento

final de control. La ventaja estaba en que el operador poda controlar una

serie de procesos desde una sala de control y realizar los cambios

necesarios en forma sencilla. Sin embargo, las limitaciones radicaban en la

lentitud de la respuesta del sistema de control de cambios rpidos y

frecuentes y a su inadecuada aplicacin en situaciones en que los

instrumentos estn demasiado alejados (prdidas).

Alrededor de los 60, los dispositivos electrnicos aparecieron como

alternativa de reemplazo a los controladores neumticos. Los controladores

electrnicos para un lazo cerrado, son rpidos, precisos y fciles de integrar

en pequeos lazos interactivos; sin embargo, la mejora en cuanto a

operacin con respecto a los neumticos era relativamente pequea y

adems la recopilacin de datos, an no muy fcil de manejar.

13

El empleo de las computadoras digitales no se hizo esperar; de su

aplicacin, aparecen los sistemas de control digital directo (DDC), hasta los

sistemas de supervisin y control actuales, con los cuales se logra manejar

un gran nmero de procesos y variables, recopilar datos en gran cantidad,

analizar y optimizar diversas unidades y plantas e incluso, realizar otras

actividades, como planificacin de mantenimiento, control de calidad,

inventario, entre otros.

Independientemente de la tecnologa, la evolucin de las tcnicas de

control han tenido como uno de sus objetivos fundamentales, reemplazar la

accin directa del hombre en el manejo de un determinado proceso, por el

empleo de equipos y sistemas automticos, sin embargo, existe una analoga

muy clara entre estos ltimos y el hombre, en los que respecta a la forma de

actuar

El tipo de proceso elegido para un determinado producto final depender

de sus requerimientos de produccin y cantidades. En cualquier caso, para el

control del mismo es necesario tener un conocimiento acerca de la

instrumentacin utilizada y en general de los aspectos mecnicos

relacionados al proceso. El control ptimo sin embargo, no solamente est

en funcin de los dispositivos, equipos y sistemas a emplear, sino

fundamentalmente del conocimiento del proceso que se desee controlar.

En tal sentido el Instituto Universitario Tecnolgico de Cabimas (IUTC), es

una organizacin pionero en la Costa Oriental para la formacin de

profesionales en las reas de: Instrumentacin, Electricidad, Hidrocarburo,

Mecnica Industrial, Higiene y Seguridad Industrial, debido a ello tiene ese

gran compromiso de responder a las necesidades del sector productivo.

Para un futuro instrumentista es imprescindible conocer, manipular y

operar los diversos equipos en su campo de trabajo y el caso es que el taller

de instrumentacin se pierde mucho tiempo para realizar prcticas, adems

14

del desconocimiento total de lo que es trabajar con la variable temperatura,

debido a la falta de un banco de prueba operativo.

Ante esta problemtica los autores emprenden una investigacin para un

reacondicionamiento del banco de prueba para la variable temperatura que

permita satisfacer las necesidades actuales de la matrcula del rea de

instrumentacin para una formacin eficiente e integral de forma dinmica.

La investigacin est estructurada en cuatro (4) captulos: la I parte

plantea el diagnostico situacional donde se realizaron observaciones y

entrevistas nos estructuradas para conocer las necesidades que presenta el

IUTC, principalmente el taller de instrumentacin I. As mismo, la

jerarquizacin de las necesidades del taller donde se evala las ms

prioritarias y luego se procede al diagnstico de la problemtica encontrada,

adems se definir conceptos para comprender la indagacin realizada.

En la II parte se expone el reacondicionamiento y se planifica el plan de

accin mediante estas pautas; como, cuando y donde. De esta manera se

elabora el cronograma de actividades.

La III parte est representada por la descripcin de los objetivos en donde

se da a conocer el desarrollo de los mismos. Con la realizacin de este

proyecto se espera aplicar nuestros conocimientos y habilidades adquiridas

durante nuestro plan de formacin acadmico. Finalmente se incorporan las

conclusiones recomendaciones, referencias bibliogrficas consultadas y los

anexos.

15

I PARTE

DESCRIPCIN DEL PROYECTO

16

I Parte

Descripcin del Proyecto.

1. Diagnstico Situacional.

En el Instituto Universitario Tecnolgico de Cabimas (I.U.T.C) se

desarrolla la capacidad intelectual y motora de cada uno de los estudiantes

universitarios que lo integran, cabe destacar que este se encuentra dividido

fsicamente en varios departamentos, las cuales son: departamento de

Higiene y Seguridad laboral, departamento de Electricidad, departamento

Electrnica, departamento de Mecnica, departamento de Procesos

Qumicos y departamento de Instrumentacin y control; a travs del

diagnstico realizado a cada una de ellas se determin de manera global la

deficiencia en el mantenimiento de los aires acondicionados, transporte

estudiantil y en las reas sanitarias, adems carece de un estacionamiento

propio, ampliacin del comedor y falta de seguridad.

As mismo dentro del departamento de instrumentacin y control existen

talleres con el fin de realizar prcticas de dicha mencin; Cabe destacar que

durante la investigacin se observ la falta de mantenimiento en los

instrumentos y equipos de medicin, ausencia de un aire acondicionado, de

igual manera se requiere un filtro de agua potable.

Los talleres de prcticas constan de, registradores, vlvulas y

transmisores; cuyo propsito se basa en la calibracin de instrumentos de

diversas variables, como son: Presin, nivel, temperatura y flujo. Dentro del

mismo taller esta un banco de prueba para la calibracin de temperatura,

dicho banco se encuentra sin uso por falta de mantenimiento y carente de

materiales para su ptimo funcionamiento lo cual impide el aprendizaje en las

prcticas.

17

De esta manera se necesita llevar a cabo el reacondicionamiento del

banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura con

el propsito de poner en marcha el buen manejo y su funcionamiento del

mismo. Posteriormente la implementacin de los conocimientos para la

calibracin de temperatura.

1.1. Descripcin del Contexto.

1.1.1. Razn Social: Nombre de la Organizacin.

Instituto Universitario Tecnolgico de Cabimas (I.U.T.C).

1.1.2. Naturaleza de la organizacin.

El I.U.T.C es una institucin tecnolgica de educacin dependiente del

Ministerio del Poder Popular para la Educacin Universitaria, la cual tiene

como funcin principal contribuir al desarrollo regional e integral mediante la

capacitacin, la formacin, actualizacin y especializacin de Tcnicos

Superiores Universitarios e ingenieros, en los PNF de: procesos qumicos;

electrnica; mecnica; higiene y seguridad laboral; electricidad;

instrumentacin y control. Posee una extensin en Ciudad Ojeda que brinda

de igual forma una capacitacin en los PNF de: Administracin y

Mantenimiento; el desarrollo de la investigacin aplicada, las actividades de

extensin y la generacin de servicios y proyectos de inversin, como medio

de autogestin para garantizar calidad de vida a los individuos en particular y

a la sociedad en general.

18

1.1.3. Localizacin Geogrfica.

El I.U.T.C. se encuentra ubicado en la calle La Estrella, Edif. UTC. No.

117, Sector El Amparo, Parroquia Ambrosio, Municipio Cabimas, Estado

Zulia, de la Costa Oriental del Lago.

Fig.N1 Mapa geogrfico del I.U.T.C.

Fuente: https://maps.google.com/ (2013)

1.1.4. Historia de la vida de la organizacin

El IUTC nace como Colegio Universitario de Cabimas (CUNIC) el 27 de

diciembre de 1974, integrado al Colegio Universitario de Maracaibo. El 02 de

marzo de 1976 se le otorga personalidad jurdica propia y el 30 de octubre de

1986, por decreto 1324, se convierte en Instituto Universitario. El 24 de enero

de 1989 se autoriza la creacin de su extensin en Ciudad Ojeda.

Por otra parte el IUTC surge como una alternativa para la innovacin y el

desarrollo tecnolgico de la regin y el pas, en momentos en que Venezuela

se incorporaba a un proceso de industrializacin tarda asignndole como

funcin primordial la formacin de recursos humanos en carreras prioritarias

19

para el desarrollo, bajo la modalidad de carreras cortas, vigente hoy da

cuando estamos inmersos en un proceso de globalizacin y competitividad

que requiere excelencia, eficiencia y calidad.

Mediante el decreto 6.650 del 24 de marzo del 2009, publicado en Gaceta

Oficial N 39.148 del 27 de marzo del 2009, se oficializa la creacin de la

Misin Alma Mater.

Los PNF estn diseados para otorgar el ttulo de TSU en dos aos y la

Licenciatura o Ingeniera en cuatro aos. Adicionalmente, permiten otorgar

certificaciones al finalizar el primer ao de estudios y estn articulados a

especializaciones y otros niveles de postgrado en las respectivas reas, pues

se trata de construir comunidades de conocimiento capaces de contribuir a la

soberana tecnolgica. En los programas nacionales de formacin, los

estudiantes estn en contacto con la prctica en las comunidades y la

industria desde el primer trayecto de sus estudios, compenetrndose con las

organizaciones del Poder Popular, el desarrollo tecnolgico al servicio de la

Nacin y los problemas de la produccin de bienes y servicios, en la

perspectiva del Proyecto Nacional Simn Bolvar. Todos los PNF cuentan

con un Trayecto Inicial para facilitar el trnsito de la educacin media a la

universitaria, en el nuevo enfoque educativo.

Los PNF son los siguientes:

Programa Nacional de Formacin en Procesos Qumicos.

Programa Nacional de Formacin en Electrnica.

Programas Nacional de Formacin en Higiene y Seguridad Laboral.

Programa Nacional de Formacin en Mecnica.

Programa Nacional de Formacin en Electricidad.

Programa Nacional de Formacin en Instrumentacin y control.

Programa nacional de administracin.

Programa nacional de mantenimiento.

20

Programa Nacional de Formacin en Instrumentacin y Control.

Dirigido a la formacin de profesionales integrales promotores de la

transformacin social, mediante la apropiacin, adecuacin, creacin e

innovacin de conocimientos cientficos, tecnolgicos y culturales.

El PNF en Instrumentacin y Control se crea como un conjunto de

actividades acadmicas conducentes a certificaciones profesionales y al

otorgamiento de ttulos de Tcnica Superior o Tcnico Superior Universitario,

Ingeniera o Ingeniero en Instrumentacin y control, Especialista u otras reas

afines.

1.1.5. Organizacin Vinculada al Proyecto.

Est vinculado el Instituto Universitario Tecnolgico de Cabimas, ya que

dicho proyecto se plantea llevar a cabo dentro de sus instalaciones.

1.2. Problemas, necesidades o intereses del contexto.

1.2.1. Descripcin del Diagnostico Situacional.

De acuerdo a las observaciones realizadas, el Instituto Universitario

Tecnolgico de Cabimas presenta la deficiencia en el mantenimiento de:

aires acondicionados, transporte estudiantil y en las reas sanitarias,

adems carece de un estacionamiento propio, ampliacin del comedor y falta

de seguridad. Por otra parte existe el taller de instrumentacin y control el

cual presenta la ausencia de un aire acondicionado y un filtro de agua

potable, el mismo necesita de un adecuado mantenimiento para los

instrumentos y equipos de medicin tales como: transmisores, registradores,

vlvulas y bancos de prueba. Por esta razn se encuentran inhabilitados lo

cual impide realizar las prcticas de las clases impartidas en el taller, esto

conlleva al reacondicionamiento del banco de prueba para la calibracin y

control de la variable temperatura.

21

1.2.1. Jerarquizacin e identificacin de las necesidades.

Mediante entrevistas no estructuradas se dio a conocer las necesidades

que presenta la institucin.

Falta de un apropiado mantenimiento de los instrumentos y equipos

de medicin.

Falta de un filtro de agua.

Deficiencia en el mantenimiento de los aires acondicionados.

Deficiencia en el mantenimiento de las reas sanitarias.

Ampliar el comedor estudiantil.

Falta de mantenimiento mecnico del transporte estudiantil.

carece de un estacionamiento propio.

Falta de seguridad.

Reacondicionamiento del banco de prueba para la calibracin y

control de la variable temperatura.

1.2.2. Seleccin de las necesidades.

De las necesidades anteriormente mencionadas se dedujo que la de

mayor relevancia, de acuerdo a las lneas de investigacin de automatizacin

de procesos industriales, es el reacondicionamiento del banco de prueba

para la calibracin y control de la variable temperatura ya que se encuentra

inoperativo, lo cual impide realizar prcticas y as mismo adquirir

conocimientos sobre el manejo y control del banco de prueba de la variable

temperatura.

22

1.2.3. Alternativas de solucin.

El reacondicionamiento del banco de prueba para la calibracin y

control la variable de temperatura, en el cual se har un completo

mantenimiento en los instrumentos de control, medicin y registro de

dicha variable; de igual forma se realizara una reestructuracin de los

mdulos y el cableado de los mismo, as mismo se complementara

con la correcta sealizacin para la ubicacin de los instrumentos en

dicho banco. por otra parte se empleara la reinstalacin del software

en el computador para su funcionamiento prctico como panel de

control.

Involucrar al instituto universitario tecnolgico de Cabimas en los

inconvenientes que presenta el taller de instrumentacin I para

resolver las problemticas relacionadas al banco de prueba.

Otra posible alternativa seria solicitar apoyo de organizaciones

pblicas o privadas, como consejos comunales, alcaldas o

gobernacin del estado Zulia; involucradas en su entorno.

2. Justificacin e impacto social.

2.1. Razones que conlleva a realizar el proyecto.

a. Terico conocimiento:

En el rea de instrumentacin, el reacondicionamiento del banco de

prueba es relevante ya que permite mejorar la calidad de los conocimientos

impartidos en clases de dicha mencin, enfocndose a la variable

temperatura para la calibracin y control de los instrumentos de medicin.

Reacondicionamiento.

El reacondicionamiento es el proceso de mantenimiento o menor

reparacin de un objeto, sea estticamente o mecnicamente.

23

Banco de pruebas.

Segn kraft&hawkins (1998) un banco de pruebas puede definirse como:

equipos industriales que permiten realizar evaluaciones previas de las

condiciones de calidad de algn elemento de un ensamble. Los bancos de

prueba y control pueden estar automatizados con controlador lgico

programable (PLC) como elemento de control o, en una forma ms actual,

mediante una computadora personal, la cual permite manejar los procesos

industriales mediante software de trabajo.

Control.

El control de instrumentos es un enfoque basado en PC que combina

conectividad de hardware y software programable para automatizar

adquisicin de medidas desde instrumentos autnomos. Un sistema de

control de instrumentos consiste en instrumentacin, hardware de

conectividad y una PC con software programable. Comparada con los

sistemas de medidas tradicionales, la combinacin del softwareVisual BASIC,

controladores de instrumentos y hardware de conectividad, es el enfoque

ms productivo y flexible para automatizar instrumentacin de terceros.

Calibracin.

Se define como un conjunto de operaciones que establecen, en

condiciones especficas, la relacin entre los valores de las magnitudes

indicadas por un instrumento de medicin o un sistema de medicin, o los

valores representados por una medida materializada o un material de

referencia, y los valores correspondientes de la magnitud realizada por los

patrones.

24

Temperatura.

La temperatura es una de las variables de mayor importancia en las

etapas de fabricacin de productos industriales, por medio de ellas se dan

numerosos procesos qumicos en lo que predomina la energa calorfica

como agente catalizador, o simplemente como agente modificador de

algunas propiedades fsicas de gases y lquidos.

Escala de temperatura.

Existen varias formas de determinar la temperatura de un elemento,

llamadas escalas, las cuales son conocidas a nivel internacional y manejadas

en diferentes unidades como: Celsius (centgrada), escala Fahrenheit, escala

Kelvin, escala Rankine.

Cuadro N1. Escalas termomtricas.

Fuente:http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/085/htm/sec

_6.htm

Instrumentos medidores de temperatura.

Para la medicin de temperatura se utilizan instrumentos basados en

fenmenos termo-mecnicos, termoelctrico y de radiacin.

25

Termmetro de vidrio.

Segn Enrquez Harper (2006) es uno de los instrumentos ms simples

para la medicin de temperatura, teniendo diversas aplicaciones industriales.

El principio de operacin es con la base de expansin volumtrica, en donde

el lquido se eleva en el tubo capilar proporcionalmente a la temperatura

aplicada, las escalas de este tipo de termmetro no son lineales, ya que

mientras el lquido adsorbe el calor, el depsito, el tubo de vidrio y el soporte

estn afectados por el aumento de temperatura; el coeficiente de expansin

de lquido puede variar ligeramente a diferente temperatura.

Fig. N2 Escalas del termmetro de vidrio.

Fuente:http://fisicainteractiva.galeon.com/imagenes/escalas.gif (2014)

Termopar.

Es un dispositivo compuesto de dos conductores con propiedades

diferentes unidos en un extremo, y libre en el otro, en donde se genera una

26

fuerza electromotriz que es proporcional a la diferencia de temperatura entre

el extremo unido (junta caliente) y el extremo libre (de diferencia).

En electrnica, los termopares son ampliamente usados como sensores

de temperatura. Son econmicos, intercambiables, tienen conectores

estndar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su

principal limitacin es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a

un grado centgrado son difciles de obtener

Fig. N3 Termopar.

Fuente: http://www.arian.cl/downloads/nt-002.pdf (2014)

Termistores.

Segn Harper E. (2006) Los termistores no solo son usados como

dispositivos de medicin directa de temperatura, tambin se usa como

unidades de control en muchos circuitos, para corregir las variaciones de

temperatura ambiente. Un termistor es una unidad hecha por material

semiconductor solido cuya resistencia elctrica disminuye con un aumento en

la temperatura y, en forma inversa, la resistencia elctrica aumenta en la

medida que la temperatura disminuye.

27

Fig. N4 Termistores.

Fuente: http://hispavila.com/3ds/tutores/divstension.html (2014)

Instrumentos de pruebas de temperatura

En estos se puede decir que son los creadores para la prueba de los

instrumentos de medicin de temperatura, ya que ellos se clasifican en altas

y bajar (temperatura ambiente) entre los cuales estn el horno de calibracin,

el tubo mufla y bao de enfriamiento.

Horno de calibracin.

Cuando la medicin de temperatura se realiza mediante termoelementos

con convertidor (4-20 mA, 0-10V) se plantea al operario la necesidad de

verificar el termoelemento por un lado y por otro el convertidor. Este es el

sistema metrolgicamente recomendado.En la verificacin de los propios

termoelementos no hay otra solucin que calentarlos enfriarlos y probar

que su respuesta es la adecuada. El procedimiento es conocido como de

comparacin puesto que se compara la lectura de un termoelemento patrn

con la lectura de este.

Este procedimiento de trabajo comporta un trabajo intenso, el

instrumentista debe de ajustar la temperatura del horno, proceder a la

insercin de los termoelementos, esperar a la estabilizacin del punto y

tomar los datos de diferentes elementos. En la mayora de los casos para

28

una correcta verificacin se requiere repetir este proceso en diferentes

puntos y con posibles repeticiones.

El horno de calibracin de sensores de temperatura TCT-450 es un

instrumento porttil para la produccin rpida de energa calorfica, del tipo

seco, que permite la verificacin o calibracin de elementos con un rango

que abarca desde la temperatura ambiente hasta los 450C que garantizan

una perfecta homogeneizacin en el bloque de insercin (Inserto).

Fig.N5 Horno de Calibracin.

Fuente: http://www.hispacontrol.com/9-1229-thickbox/horno-termostatico-para-

calibracion.jpg

Tubo Mufla.

Segn Harper E. (2003), los hornos de temperatura son hornos de mufla

calentados por resistencias elctricas y con la toma adecuada para introducir

los elementos primarios (sonda de resistencia, termopar, etctera) del

instrumento a comprobar. Generalmente, estos hornos son de temperatura

controlada y disponen de un indicador-controlador, un termopar de precisin

y un juego de resistencias de calentamiento.

29

Para conseguir una calibracin ms precisa, se disponen en el inferior

crisoles con sales especficas que funden a temperaturas determinadas.

Fig. N6 Tubo Mufla.

Fuente: http://img.directindustry.es/images_di/photo-g/hornos-tubulares-horizontales-

laboratorio-28278-2664387.jpg

Bao de enfriamiento.

Segn Harper E. (2006), para calibrar los instrumentos de temperatura, se

pueden emplear los baos de temperatura, los hornos de mufla y los

comprobadores de puente wheastone y potencimetros. El bao de

temperatura consiste en un tanque de acero inoxidable lleno de lquido, con

un agitador incorporado, un termmetro patrn sugerido y un controlador de

temperatura que acta sobre un juego de resistencias calefactoras y sobre

un refrigerador mecnico con una bobina de refrigeracin.

Fuente de poder DC.

La mayora de los equipos electrnicos requieren de tensiones de

corriente continua (CC) para su funcionamiento. Estas tensiones pueden ser

suministradas por bateras o fuentes de alimentacin internas que convierten

la corriente alterna, que puede obtenerse de la red elctrica que lleva a cada

vivienda, en tensiones reguladas de CC.

30

El primer elemento de una fuente de alimentacin de CC interna es el

transformador, que eleva o disminuye la tensin de entrada a un nivel

adecuado para el funcionamiento del equipo. La funcin secundaria del

transformador es servir como aislamiento de masa (conexin a tierra)

elctrica del dispositivo a fin de reducir posibles peligros de electrocucin, al

lado del transformador se sita un rectificador, que suele ser un diodo.

En el pasado se utilizaba diodos de vaco y una amplia variedad de

diferentes variedades (cristales de germanio o sulfato de cadmio) en los

rectificadores de baja potencia empleados en los equipos electrnicos. En la

actualidad se emplean casi exclusivamente rectificadores de cilicio debido a

su bajo costo y alta nubilidad.

Las fluctuaciones ondulaciones superpuestas a la tensin de corriente

directa (DC) rectificadas (percibidas como zumbidos en los amplificadores de

sonido defectuosos) pueden filtrarse mediante un condensador. Cuanto ms

grande sea el condensador, menor ser el nivel de fluctuacin de la tensin.

b. Tcnico mbito de accin:

Mediante la perspectiva tcnica, este proyecto lleva a cabo el

reacondicionamiento del banco de prueba en el cual se realizara

mantenimiento con el uso de manuales para los equipos de medicin como:

tubo de mufla, horno de calibracin, bao de enfriamiento, transmisor de

temperatura y los termopares. Los cuales tienen como funcin simular un

proceso de la variable de temperatura, controlado mediante un panel de

control a travs de un sistema automatizado el cual permita la aplicacin de

los conocimientos tericos y la adquisicin de habilidades y

destrezasprcticas para la calibracin y control de los instrumentos

En el rea de instrumentacin, este proyecto aporta a la comunidad

informacin que permite utilizar con propiedad instrumentos destinados al

31

uso industrial, El cual a su vez brinda investigaciones futuras asociadas a la

calibracin de instrumentos relacionados con la variable de temperatura.

c. Desde el punto de vista legal

Este proyecto est sustentado en la CONSTITUCION DE LA

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA que reza el Captulo VI De los

derechos culturales y educativos en el artculo 103 el cual expresa que:

Toda persona tiene derecho a una educacin integral de calidad, permanente, en igualdad de condiciones y oportunidades, sin ms limitaciones que las derivadas de sus aptitudes, vocacin y aspiraciones La impartida en las instituciones del Estado es gratuita hasta el pregrado universitario Pg. 37.

Dicho artculo est vinculado al proyecto ya que aporta el conocimiento de

saber que la educacin es igualitaria en condiciones y oportunidades para

toda persona que desea desarrollar una vocacin y as mismo son gratuitas

las instituciones del estado.

d. Desde el contexto participante-comunidad:

Este proyecto permitir una mejor interrelacin entre investigadores

estudiantes de la institucin as como, docentes, obreros y comunidad

vinculada; satisfaciendo necesidades de prcticas para la obtencin de

habilidades y destrezas.

e. Vinculacin del proyecto con el Plan de Desarrollo Econmico y

Social de la Nacin 2007-2013, segundo Plan de Desarrollo Econmico y

Social de la Nacin 2013-2019, Lneas de Investigacin de los PNF y la

Transversalidad.

Este proyecto est vinculado con la primera directriz Nueva tica

Socialista la cual propone una refundacin de la tica y la moral en funcin

32

de sus valores, rescatando la solidaridad, enseanza de la tica y as mismo

la realizacin colectiva del proyecto. Otra directriz La Suprema Felicidad

Social trata de formar una sociedad incluyente donde todos vivamos en

igualdad de condiciones y as mismo transformando las relaciones sociales.

De igual forma el Modelo Productivo Socialista. Tiene como objetivo la

bsqueda del trabajo y la satisfaccin de las necesidades de la poblacin.

En lo referente a la Democracia Protagnica Revolucionaria. Para esta

nueva fase de la Revolucin Bolivariana se consolidara la organizacin

social, a fin de transformar su debilidad individual en fuerza colectiva,

reforzando la independencia, la libertad y el poder originario del individuo, en

otras palabras el pueblo debe organizarse para saltar del estrecho espacio

individual al inmenso colectivo convirtindose en protagonista de las

decisiones pblicas que lo afecten de una u otra manera.

Vinculacin del proyecto con el segundo plan de Desarrollo

Econmico y Social de la Nacin, 2013-2019.

Objetivo Histrico.

I. Defender, expandir y consolidar el bien ms preciado que hemos

reconquistado despus de 200 aos: la independencia nacional.

Objetivo Nacional.

1.5. Desarrollar nuestras capacidades cientfico-tecnolgicas vinculadas a

las necesidades del pueblo.

Objetivo Estratgico y Objetivos Generales.

1.5.1.2. Fortalecer y orientar la actividad cientfica, tecnolgica y de innovacin hacia el aprovechamiento efectivo de las potencialidades y capacidades nacionales para el desarrollo sustentable y satisfaccin de las necesidades sociales, orientando la investigacin hacia reas

33

estratgicas definidas como prioritario para la solucin de los problemas sociales. Se promover la creacin de unidades de innovacin asociadas a unidades socio productivas en comunidades organizadas, aprovechando para ello el establecimiento de redes nacionales de cooperacin cientfica-tecnolgicas, a fin de fortalecer el Sistema Nacional de Ciencia, Tecnologa e Innovacin. Pg. 09.

Estas lneas expresan la necesidad de fomentar una actividad que tengan

como objeto, la investigacin sobre cmo usar y adaptar las tecnologas

disponibles de la nacin en beneficio del pueblo, es decir, usarlas para dar

una solucin a los problemas de las comunidades. Definido esto el proyecto

puede ser ejemplo para la creacin de una unidad socio productivo dedicada

al reacondicionamiento de equipos y mdulos de instrumentacin dando

respuesta a la necesidad constante de mantenimiento que presentan los

taller de dicha naturaleza en diferentes planteles educativos, dando uso de

los conocimientos tericos-prcticos, as como de la investigacin de los

beneficios de las distintas tecnologas y destrezas para aplicarlas apoyados

por las redes de cooperacin cientfica-tecnolgicas de la nacin.

Objetivo Histrico.

II. Continuar construyendo el socialismo bolivariano del siglo XXI en

Venezuela, como alternativa al modelo salvaje del capitalismo y con ello

asegurar la mayor suma de seguridad, mayor suma de estabilidad poltica y

la mayor suma de felicidad, para nuestro pueblo.

Objetivo Nacional.

2.2. Construir una sociedad igualitaria y justa.

Para el periodo 2013-2019, asumimos el reto de profundizar la Revolucin Bolivariana en lo que constituye su esencia: la justicia social. La continuidad de la revolucin debe garantizar la

34

irreversibilidad del proceso referente a los avances en los derechos humano; en las condiciones que posibiliten volver al a pobreza, en las condiciones que han determinado la profundizacin en la lucha contra las desigualdades sociales; en lo que ha permitido ir avanzando a la libertad del pueblo; en la participacin protagnica del pueblo en las misiones sociales. Llevar adelante el objetivo de construccin de una sociedad justa e igualitaria es avanzar en la ruta hacia el socialismo, significa el futuro pleno de condiciones de vida gratificantes, construida con el mismo pueblo como sujeto.

En esta nueva fase, conseguir construyendo una sociedad igualitaria y justa, requiere el desarrollo de un sistema de prevencin, proteccin y seguridad social que debe adquirir una nueva cualidad poltica al convertirse en el ms poderoso instrumento para vivir viviendo, como condicin de liberacin, independencia y soberana del pueblo venezolano, en trnsito hacia el socialismo. Para ello es necesario avanzar extraordinariamente en torno a procesos fundamentales que suponen la transformacin social radical, lo que constituyen objetivos estratgicos para la revolucin. Pg 10.

Objetivos Estratgicos y Objetivos Generales.

2.2.2.14 Desarrollar programas y proyectos de formacin-investigacin

que den respuesta a las necesidades y potencialidades productivas

necesarias para el desarrollo del pas.

El proyecto se relacin a esta directriz debido a que los PNF son creados

en respuesta a las necesidades del plan Simn Bolvar, como modelo de

inclusin a la educacin, bajo condiciones de igualdad y justicia, cuyo eje

central se basa en el desarrollo de proyectos socio-integradores que

soluciones problemticas de la comunidad y trabajando con ella para lograr

este objetivo, de tal forma que estimule un pensamiento socialista que sirva

como base para alcanzar la suma felicidad social como lo establece el plan

de la nacin.

35

Objetivo Nacional

5.1 Construir e impulsar el modelo econmico productivo eco-socialista,

basado en una relacin armnica entre el hombre y la naturaleza, que

garantice el uso y aprovechamiento racional, ptimo y sostenibles de los

recursos naturales, respetando los procesos y ciclos de la naturaleza.

Objetivos Estratgicos Y Objetivos Generales.

5.1.2 Promover, a nivel nacional e internacional, una nueva tica socio-

productiva, que impulse la transformacin de los patrones insostenibles de

produccin y de consumo capitalistas.

La humanidad como especie dominante debe formar planes y tomar

acciones para frenar la creciente y continua contaminacin del planeta que

ha este paso ha puesto en peligro los ciclos naturales y como consecuencia

la extincin de especies animales, plantas y a comprometer la existencia de

la humanidad. Por tal motivo el plan de la nacin hace nfasis en crear una

gerencia que promueva el respeto y concientizacin de la naturaleza y la

explotacin de sus recursos para servir de ejemplo como nacin a otros

pases con polticas que se basen en el desarrollo de la tecnologa,

explotacin, uso y progreso de la mano con la proteccin de la fauna y flora

que nos rodea.

Por tal motivo los proyectos desarrollador en los PNF debern cumplir con

las leyes y normas de esta ndole y servir como modelo para un correcto

aprovechamiento y uso racional de los recursos para atender las demandas

de las comunidades de una manera sostenible y de esta forma construir las

bases para nuevos esquemas de produccin y explotacin amigables con el

medio ambiente que fundamente una cultura a la eco-tecnologa para el

desarrollo de la nacin.

36

Lneas de investigacin de los PNF.

Este proyecto est basado en la lnea de investigacin de control de

procesos y automacin de procesos industriales del PNF de instrumentacin,

Debido que el proyecto tiene como meta controlar de forma automtica una

variable bajo la indicacin del operador.

2.2. Poblacin Beneficiada: Directos e Indirectos.

Se beneficiara toda la institucin universitaria a travs de la mejora en su

educacin y las prcticas en el rea de instrumentacin, as mismo los

futuros estudiantes que entraran al P.N.F. fortaleciendo la calidad en la

educacin tecnolgica especialmente en el rea de instrumentacin y control.

3. Objetivos del Proyecto.

3.1. General.

Reacondicionamiento del banco de prueba para la calibracin y control de

la variable temperatura en el Taller de instrumentacin I del IUTC.

3.2. Especifico.

Diagnosticar la condicin actual del banco de prueba para la

calibracin y control de la variable temperatura.

Identificar los materiales y componentes para reacondicionar el banco

de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Determinar el estudio de factibilidad tcnica, econmica y operativa

del banco de prueba para la calibracin y control de la variable

temperatura.

Desarrollar el reacondicionamiento del banco de prueba para la

calibracin y control de la variable temperatura.

37

Realizar un manual de prcticas para verificar el funcionamiento del

banco de prueba para la calibracin y control de la variable

temperatura.

38

II PARTE

PLANIFICACIN DEL PROYECTO

39

II PARTE

PLANIFICACIN DEL PROYECTO

Cuadro N2 Plan de Accin

Fuente: Los Participantes (2013-2014)

Objetivos Especficos Qu se hizo Cmo Cundo Dnde Quines Con Que

Diagnosticar la condicin actual del banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Se busc informacin relacionadas con el diagnostico

Con visitas a los talleres, observacin directa y entrevistas no estructuradas

18/02/13 En el taller de instrumentacin I

El Equipo, profesor Samir Macho y Jess Jimnez

Cuaderno, lpices y cmara fotogrfica

Identificar los materiales y componentes para reacondicionar el banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Mediante diagramas de bloques y planos identificando cada uno de los componentes

Consulta con docentes expertos y previa revisin bibliogrfica de antecedentes.

05/03/13

En el taller de instrumentacin I

El Equipo, profesor Samir Macho y Jess Jimnez

Tesis acadmicas y asesora de profesores de la materia

Determinar el estudio de factibilidad tcnica, econmica y operativa del banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Estudio de presupuesto de los materiales requeridos

Visitas directas a diversos comercios

15/03/14 CONTRUCENTRO. y la PROCA.

El Equipo Mediante traslado de transporte publico

Desarrollar el reacondicionamiento del banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Mediante mantenimiento, reestructuracin interna y actualizacin de algunos equipos

Conocimientos adquiridos, Consulta con expertos y manuales

16/09/14

Taller de instrumentacin I

El Equipo, Profesor Jess Jimnez y Caizales Rigoberto

Equipos de medicin, materiales, mantenimiento y manuales

Realizar un manual de prcticas para verificar el funcionamiento del banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Desarrollo del proyecto socio-integrador

Consulta con expertos y manuales

24/09/14

Instituto Universitario Tecnolgico de Cabimas

Los investigadores y docentes expertos

Equipo de medicin, calibracin y manuales.

40

DIAGRAMA DE LAS ACTIVIDADES

Cuadro N3 Diagrama de las actividades

Fuente: Los participantes (2013-2014)

Actividades realizadas

Tiempo probable de ejecucin

Ao 2013 Ao 2014

1er trimestre

2do trimestre

3er trimestre

4to trimestre

5to trimestre

6to trimestre

7mo trimestre

Diagnosticar la condicin actual del banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Identificar los materiales y componentes para reacondicionar el banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Determinar el estudio de factibilidad tcnica, econmica y operativa del banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura

Desarrollar el reacondicionamiento del banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

Realizar un manual de prcticas para verificar el funcionamiento del banco de prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

41

6. Descripcin de los objetivos.

6.1. Diagnosticar la condicin actual del banco de prueba para la

calibracin y control de la variable temperatura.

Fig. N7 Banco de prueba.

Fuente: Los participantes. (2013)

Actualmente en el taller de instrumentacin y control existe un banco de

prueba de calibracin para la variable temperatura el cual esta deshabilitado

debido a mltiples problemticas en su funcionamiento de los cuales se

presentan; la CPU se encuentra inoperativo disco duro y memoria RAM,

conectores deteriorados, as mismo, se desconoce el estado actual del

software empleado para dicho sistema. Los componentes y dispositivos del

banco de prueba estn desactualizados, se necesita la incorporacin del

suministro de energa de 220v para el equipo de mayor consumo como lo es:

el tubo la mufla, mediando un cable N10 de 15 metros, 2 breques trifsico de

42

20 y una cajera, de igual forma es necesario un reemplazo del cableado que

comunica los mdulos y dispositivos, as como en el panel de control.

Por otra parte el banco no cuenta con un termmetro de vidrio o en su

defecto bimetlico que sirva para verificar y comparar la variable

temperatura, obtenida por el sistema con la que se observe manualmente. La

estructura del banco amerita un reacondicionamiento as como una

restructuracin de los controles, dispositivos, fuente, instrumentos y equipos

de forma que se consiga una mejor operacin. Por lo consiguiente ya estos

equipos estn dispersos en l.

Por otro lado no existe un manual de operacin y mantenimiento que

exponga los debidos procedimientos para el uso de este mdulo de prueba,

as como de seguridad para el operador.

Para ello se propone reacondicionar el banco de prueba; con el fin de

lograr un ptimo funcionamiento de los equipos que lo componen, de esta

manera realizar practicar dentro del taller de instrumentacin y control de

procesos I, mejorando la calidad de los conocimientos impartidos, as como

las habilidades y destrezas de los involucrados.

6.2. Identificar los materiales y componentes para reacondicionar el

banco de prueba para la calibracin y control de la variable

temperatura.

Mediante el diagnostico se determin que los siguientes materiales y

componentes son necesarios para el reacondicionamiento del banco de

prueba.

Rel.

Este dispositivo elctrico permite formar el lazo de control cuyo

funcionamiento es energizar o suspender el enfriador y termo-resistencia

segn requiera el lazo de control.

43

Fig. N8 Rel.

Fuente: Www.google.com (2014)

Bornera de regleta.

Es un elemento que facilita las conexiones elctricas del sistema.

Fig. N9 Bornera de regleta.

Fuente: Www.google.com (2014)

Breaker.

Es un dispositivo elctrico encargado de la proteccin del sistema contra

altas fluctuaciones de energa.

44

Fig.N10 Breaker.

Fuente: Los participantes (2014)

Vlvula de bola.

Es la encargada del drenaje del bao trmico.

Fig.N11 Vlvula de bola.

Fuente: Www.google.com (2014)

Cableado elctrico.

Permite las conexiones en las instalaciones elctricas.

Fig. N10 Cableado elctrico.

Fuente: Www.google.com (2014)

45

Termo-resistencia de agua.

Instrumento encargado de transformar energa elctrica en calrica.

Fig. N11 Termo-resistencia de agua.

Fuente: los participantes (2014).

6.3. Determinar el estudio de factibilidad tcnica, econmica y

operativa del banco de prueba para la calibracin y control de la

variable temperatura.

Factibilidad econmica.

Resulta evidente su factibilidad econmica hacer necesaria solo una

actualizacin y/o reemplazo en algunos de sus componentes y funciones,

siendo estos ms accesibles, de bajo costo y que cumplen con los requisitos

necesario para un lazo de control de calidad y confiable. El plan de accin

estudiado en este proyecto arroja un equilibrio costo-operativo viable para un

reacondicionamiento al sistema existente, compitiendo con otras formas de

montaje que necesiten un cambio de equipos modificando drsticamente el

sistema actual.

Cuadro N4 Presupuesto de Materiales

Cantidad

Descripcin de los materiales Precio unitario Total

1 Tablero elctrico 2 tacos 270 Bs.f 270 Bs.f

15 Tirra 7 Bs.f 105 Bs.f

46

10 Ramplug 1 Bs.f 10 Bs.f

10 Tornillo auto rosca 3 Bs.f 30 Bs.f

1 Breaker 2x30A 160 Bs.f 160 Bs.f

2 Tubo elctrico 36 Bs.f 72 Bs.f

2 Curva PVC 7 Bs.f 14 Bs.f

1 Tomas de corriente tipo chino 95 Bs.f 95 Bs.f

1 Enchufe 2P + 1 T/chino 70 Bs.f 70 Bs.f

1 Termoresistencia de Agua 110v 160 Bs.f 160 Bs.f

1 Vlvula de Bola 300 Bs.f 300 Bs.f

1 Cajetn superficial 40 Bs.f 40 Bs.f

1 Canaleta PVC 76 Bs.f 76 Bs.f

1 cable BW N-10 1.800 Bs.f 1.800 Bs.f

1 Rel 600 Bs.f 600 Bs.f

1 Bornera de Regleta 350 Bs.f 350 Bs.f

Total 4.152 Bs.f

Fuente: Los participantes (2014)

Algunos de los instrumentos y componentes ya mencionados en el cuadro

N4 tales como: rels y bornera de regletas fueron donados por el tutor

tcnico, Macho Samir los cual reduce el costo del presupuesto para llevar a

cabo el reacondicionamiento del banco de prueba para la calibracin y

control de la variable temperatura.

Factibilidad tcnica.

Este proyecto permite desarrollar los conocimientos ya obtenidos

mediante el transcurso de PNF, facilitando el desempeo de las actividades

relevantes a la variable temperatura; algunos de los objetivos del rea de

instrumentacin son: el control y automatizacin de los procesos, Esto se

logra con la puesta en prctica de las teoras y principios en la que se

fundamenta dicha materia, de esta forma se obtienen destrezas y habilidades

que hacen posible evidenciar la diferencia de los instrumentos y dispositivos

para distintas aplicaciones de la variable temperatura.

47

Su factibilidad tcnica se logra con los recursos, conocimientos y aportes

de los investigadores, como tambin de los tcnicos y tutores de la

institucin.

Factibilidad operativa.

El desarrollo de este reacondicionamiento tiene la finalidad de establecer

una herramienta para las prcticas y estudios de manera que resulte factible

y beneficioso a la hora de adquirir conocimientos y destrezas para un ptimo

desempeo en el manejo del control y calibracin. As mismo, representa un

apoyo para profesores encargados del rea a travs de prcticas utilizando

manuales que especifique un protocolo de funcionamiento del banco de

prueba para la calibracin y control de la variable temperatura.

6.4 Desarrollar el reacondicionamiento del banco de prueba para la

calibracin y control de la variable temperatura.

Fig. N 12 Diagrama en bloque del bao trmico.

Fuente: Los participantes (2014)

48

Fig. N 13 Diagrama de conexin del bao trmico.

Fuente: Los participantes (2014)

Como primer paso se desmantelo el banco de prueba para la calibracin y

control de la variable temperatura se inici un completo mantenimiento, como

pintura del banco y al bao trmico, reacondicionamientos de los equipos,

limpieza general de los componentes como el computador (Mantenimiento al

procesador, limpieza a las memorias RAM y al teclado), por otra parte

modificaciones al programa de control de temperatura para una mejor

conexin con el dispositivo aadido, (dos rel extra).

El enfriador, se agreg al software y al sistema de control de temperatura,

mediante conexiones a los rels, los cuales controlan su alimentacin, al

tubo mufla se le mejor la alimentacin con una toma 220v propia, y por

ultimo una renovacin al bao trmico el cual consisti en un cambio de la

Termoresistencia, la cual permite el calentamiento del agua, un soporte para

49

el enfriador, mejorando el manejo y aplicacin del enfriamiento del lquido ya

mencionado y un alivio para su drenaje.

En la estructura interna del banco se sustituy y mejoro las conexiones del

cableado, permitiendo una comunicacin semiautomtica entre el bao

trmico y sus componentes, los cuales se encuentran una Termo-resistencia,

termocuplas, mezclador, rels, tarjeta lgica, transmisor y el elemente final

de control (computador).

6.5 Realizar un manual de prcticas para verificar el funcionamiento

del banco de prueba para la calibracin y control de la variable

temperatura.

Las presentes prcticas contienen cada una de las calibraciones que se

debern realizar a los instrumentos que constituye el banco de prueba.

Tambin se especifica cada una de las caractersticas del equipo, a

continuacin se presentan cada una de ellas esquematizadas de la siguiente

manera:

Transmisor Electrnico de Temperatura.

1. Verifique el diagrama de calibracin.

2. Chequear el rango del instrumento a calibrar.

3. Instalar los instrumentos de prueba para temperatura alta (H) y baja

(L) (Temperatura ambiente).

4. Energizar el transmisor de temperatura (TT) con 24 Vdc.

5. Introducir la termocupla o termopar (tipo J) en el bao de temperatura

ambiente, se procede a realizar una medicin de la seal de salida Out

debe ser de 4 mA, de no ser as ajuste el potencimetro en cero, hasta

obtener los 4 mA a la salida del transmisor.

50

6. Se introduce la termocupla en el horno de calibracin para realizar

mediciones por encima de la temperatura ambiente al 100% de la variable

la seal de salida Out debe ser de 20 mA de no ser as ajuste el

potencimetro del span, hasta obtener los 20 mA a la salida del

transmisor.

7. Repetir los pasos (5 y 6) las veces que sean necesarias hasta obtener

la seal de salida deseada de este modo el instrumento quedara

calibrado al valor de temperatura deseado.

Temperaturas Altas.

Fig. N 14 Diagrama de calibracin del Transmisor de Temperatura.

(TT).

Fuente: Los participantes (2014)

51

Temperaturas Bajas.

Fig. N 15 Diagrama de calibracin del Transmisor de Temperatura (TT).

Fuente: Los participantes (2014)

Horno de Calibracin

1. Realizar las conexiones elctricas del horno con respecto a la fuente

de poder de 110v a 220v

2. Encender el horno de calibracin en el interruptor general

3. Se pone en marcha completamente con el pulsador (HeatOn/Off) debe

haber una respuesta del horno mediante el indicador de la alimentacin

resistiva.

4. Se ajusta el valor de la temperatura del horno mediante su controlador

en la parte derecha con las teclas de instrumento y diminucin del valor a

conseguir, el rango de este instrumento es de 0 450C

5. Se debe visualizar los cables durante el display en la parte superior el

set point del instrumento est representado con led color verde (PV) valor

actual de temperatura, en cambio el valor deseado se representara con

led de color rojo (SV) valor seleccionado de consigna.

52

Nota: No se debe realizar cambios bruscos ya que la temperatura es una

de las variables ms difcil de controlar.

Cuando se haya finalizado la verificacin de las sondas y las pruebas en

s, se dejara que la temperatura del inserto descienda por debajo de los

100C antes de apagar el horno.

Fig. N 16 Diagrama del horno de calibracin.

Fuente: Los participantes (2014)

Bao Trmico

1. Verificar si el bao trmico contiene agua, de no ser as cargar el

mismo.

2. Encender el computador y dirjase al programa Visual Basic

3. Inicializar el sistema ON ingresando la clave 99 en el cuadro de

comandos.

4. Ingresando la clave 6 permite obtener el control de forma automtica,

luego mostrara una ventana donde se podr establecer los rangos a

controlar de temperatura.

5. El sensor que posee una resistencia trmica dinmica (RTD) PT100

para controlar el encendido y apagado del bao trmico.

53

6. Con un Ohmmetro se puede ver la variable de la resistencia con

respecto a la temperatura ya que son proporcionales y su conexin se

realiza en sus terminales.

7. Ya realizada esta prctica del bao trmico, apagar el sistema Off

ingresando la clave 6.

8. Salir del programa Visual Basic, ingresando la clave 99.

9. Drenar el bao trmico.

Tubo Mufla.

1. Conectar a la Alimentacin 220v.

2. Se regula la temperatura mediante las teclas de incremento y

disminucin que posee en su parte inferior generando as un valor de

la variable, este instrumento trabaja en un rango de 0 a 1200C.

3. Se introduce en su interior sensores como (termocupla, RTD PT-100 y

parmetros por radiacin), este ltimo es el ms recomendado ya que

los valores de temperatura pueden ser muy altos y se requiere realizar

menciones indirectamente.

Fig. N 17 Diagrama del Tubo Mufla.

Fuente: Los participantes (2014)

54

Tabla de referencias tcnicas de los termopares

TIPO COLOR MATERIAL RANGO

CONDUCTOR +

CONDUCTOR -

TEMP C TENSION mV

T Marrn Cobre Cobre-Niquel

Constantn

-200

A

400

-6,181

A

20,873

R Verde Platino+Rodio

30%

Platino -20

A

1767

-0,101

A

21,089

E Morado Nquel-Cromo

(Chromel)

Cobre-Nquel

Constantn

-250

A

1000

-9,719

A

76,37

K Amarillo Nquel-Cromo

(Chromel)

Nquel-Aluminio

-200

A

1372

-5,891

A

54,886

J Negro Hierro Cobre-Nquel

Constantn

-180

A

750

-7,402

A

42.283

55

Practica

Basado en las especificaciones tcnicas, realice las comprobaciones de la seal al 25%, 50% y 75%

Practica

Realice las conversiones de las temperaturas seleccionadas en el

ejercicio anterior tomando en cuenta que:

De Celsius a Fahrenheit

De Celsius a Kelvin

De Kelvin a Fahrenheit

De Fahrenheit a Rankine

TEMP C TENSION mV %

56

III PARTE

RESULTADOS Y LOGROS

57

PARTE III

CONCLUSIN

Con el desarrollo de esta investigacin se pone en evidencia la necesidad

de proyectos socio-integradores que den soluciones a los problemas de las

comunidades como tambin de su participacin en conjunto con los

investigadores para su priorizacin y solucin, tal como lo expone el plan de

la nacin junto a los conocimientos terico - prcticos adquiridos a lo largo

del curso del PNF segn la lnea de investigacin en la que se fundamente.

En este orden de ideas, se encontr que en los distintos talleres de

instrumentacin son necesarios proyectos de reacondicionamiento de

equipos y mdulos, que permitan agilizar la dinmica de las clases y hacerlas

ms efectivas a la hora de impartir conocimientos y que los alumnos puedan

ponerlos en prctica.

De tal forma se comienza una investigacin para el reacondicionamiento

de un banco de prueba para la calibracin y control variable temperatura,

una vez analizado su funcionamiento, diagnosticado sus fallas y determinar

cada uno de sus componentes.As mismo se identific los materiales para el

reacondicionamiento, por otra parte se determin la factibilidad tcnica,

econmica y operativa; logrando as los recursos, conocimientos y aportes de

los investigadores, como tambin de los tcnicos y tutores de este proyecto,

arroja un equilibrio costo-operativo viable para su desarrollo, esto permiti al

desmontaje y mantenimiento de su estructura as como de la consola para el

ingreso de datos por parte del operador y el CPU. Luego a la visita de las

casas comerciales para la bsqueda de los nuevos componentes en la que

estar conformado el banco. Seguido a esto se inicia el desarrollo del

reacondicionamiento, con la asesora de profesores en el rea para

58

aplicar una mejora en su lgica de manera de hacer el control de la variable

automtico.

Cabe destacar que el proyecto ofrece ventaja tanto a la institucin como a

los estudiantes que sern los ms involucrados a este debido a que se trata

a una forma en que ellos puedan familiarizarse con la tecnologa de control

de procesos y ver su funcionamiento en tiempo real que va arrojando

resultados positivos en su educacin y mejorando la calidad de esta para su

egreso de la institucin y posterior ingreso al campo laboral.

59

RECOMENDACIONES

Mantener el rea de trabajo limpia y libre de obstculos.

Realizar las operaciones en presencia del profesor encargado del

rea.

Al utilizar agua en el bao trmico para hacer las prcticas no se debe

superar los 100C ya que representa el punto de ebullicin del agua.

Luego de terminar las practicas drenar siempre el recipiente que

contiene el fluido.

Mantener el sistema apagado durante el montaje de la prctica.

Antes de encender el sistema verificar las conexiones de la prctica

montada en el mismo.

Verificar el buen estado de los equipos y dispositivos que se usaran.

Concientizar a los estudiantes de manera que mantengan los bancos

de prueba en ptimas condiciones.

Realizar un mantenimiento preventivo peridicamente, con el fin de

prolongar la vida til del equipo para que sirva de recurso acadmico a

futuros estudiantes de la materia.

Instalar un tablero elctrico con proteccin trifsica en la toma dentro

del taller.

Mejorar las instalaciones del laboratorio ya que se encuentran en

estado crtico (redes de cloacas)

Realizar peridicamente jornadas de mantenimiento a las

instalaciones y depsitos del taller

60

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Antonio CreusSole, Instrumentacin Industrial Marcombo editores.4ta edicin

(2001).

Beltran, Kelbin; Boscan, Renny y Hernandez, Jeovanny. Fabricacin de un

Banco de Prueba para la variable temperatura en el taller de instrumentacin

I en el IUTC.

EnriquezHarper Noriega Editorial (2006) el ABC de la Instrumentacin en el

control de procesos industriales.

http://www.iutcabimas.tec.ve/estudios/programas_nacionales_de_formacion/s

ede_cabimas/pnf_instrumentacion_y_control

http://loeu.opsu.gob.ve/vistas/carreras/consultar.php?id=769

http://www.universidades24.com/instrumentacion-control.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n

http://www.monografias.com/trabajos49/instrumentos-de-fisica/instrumentos-

de-fisica.shtml

http://www.ciens.ula.ve/labdefisica/index.php/instrumentos

http://www.automaticausach.cl/asignaturas/controlautind/304_Norma_ISA_PI

D.pdf

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ANEXOS

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Anexos

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