Práctica 2 INCLINACION

Instituto Politécnico Nacional[pic 1][pic 2]

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Zacatenco

Ingeniería en Control y Automatización

Práctica 2

INCLINACION

Integrantes:

Maldonado Lezama Jorge David

Hernández Jacobo Christian Ricardo

Hernández Montalvo Félix Omar

Mendez Sánchez Victor Daniel

Mejía piedad Manuel Alejandro

Grupo:

7AM3

       Fecha de entrega: 04/03/2022

OBJETIVO

Construir un dispositivo para medir inclinación, utilizar una tarjeta de adquisición de datos.

MATERIALES

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ANTECEDENTES

Los acelerómetros o sensores de vibración, como su nombre lo dicen, son instrumentos que se encargan de medir la vibración de un objeto, más específicamente en las piezas de una maquinaria y también en las instalaciones. Así pues, un acelerómetro se encarga de medir las revoluciones, el desplazamiento, la aceleración y la velocidad de vibración de las piezas que vibran, por lo que es ampliamente utilizado en la parte de mantenimiento en la industria para conseguir un buen funcionamiento de la maquinaria y de las instalaciones y de esta forma evitar paradas de línea prolongadas.  

La fuerza que se genera por la vibración o el cambio de movimiento que vamos a definir como aceleración hace que la masa comprima el material piezoeléctrico del sensor generando de esta forma una carga eléctrica proporcional a la fuerza ejercida sobre él gracias a la pieza que se está examinando. Gracias a que la fuerza es proporcional a la carga eléctrica de salida y que la masa sea constante hace que la carga eléctrica también sea proporcional a la aceleración.  

Como ya se mencionó, los acelerómetros se usan de forma concreta en el mantenimiento de la maquinaria dentro de una industria, por lo que son considerados de suma importancia dentro de las mismas, así, su estudio se encarga de identificar las variaciones de desbalance, desalineación o daños en piezas como engranes, rotores, rodamientos y otras piezas mecánicas que conforman a la maquinaria. Un ejemplo claro de como un acelerómetro puede evitar daños en maquinarias lo vemos reflejado en varios estudios hechos, es decir, si existen altas frecuencias de vibración, estas reflejan choques mecánicos entre piezas debido al desgaste de rodamientos, engranes, embragues o superficies de contacto de la maquinaria. Si estas vibraciones son estudiadas de forma continua y frecuentemente, la vida útil de la maquinaria podría elevarse y al mismo tiempo se podrían evitar paros de línea innecesarios que solo causarían pérdidas monetarias.  

DESARROLLO

1. Mostrar el diseño del dispositivo.

Para la construcción del dispositivo, se usaron una tarjeta de adquisición de datos Arduino Uno y un acelerómetro digital MPU. En la ilustración 1 se muestran las conexiones físicas con ayuda del programa fritzing para tener una guía de las conexiones físicas que se debían realizar.  

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[pic 7] Ilustración 1. Conexión de un acelerómetro digital MPU. [pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

Luego de realizar el diagrama correspondiente, se hicieron las conexiones pertinentes en una tabla de pruebas protoboard, el cual se muestra en la ilustración 2 del presente reporte.  

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Ilustración 2. Conexión de un acelerómetro digital MPU (Físico).

1. Programar algoritmo.

La programación para la tarjeta de adquisición de datos Arduino Uno fue basado en el siguiente algoritmo, el cual, imprime los datos conformados por la vibración del objeto censada por el acelerómetro digital MPU.  

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Ilustración 3. Algoritmo de programación

1. continuación, en la ilustración 4, se muestra la pantalla con el programa sin la pantalla LCD que fue cargado a la tarjeta de adquisición de datos Arduino Uno.  

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Ilustración 4. Código software Arduino

1. Calcular el error del instrumento.

Para el cálculo del error del instrumento, se usaron los datos obtenidos mediante el experimento mostrado en la ilustración 5, la medida obtenida a las 18:47:48.015 la tomaremos como la medida X0, es decir, las medidas de X0 serán las siguientes en los 3 ejes de medición:  

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