Informe De Insrumentacion Respuesta Dinamica

ALUMNO VÍCTOR ISAÍAS QUIZHPI SUPACELA GRUPO:

MATERIA INSTRUMENTACIÓN BÁSICA

LABORATORIO LABORATORIO DE TERMOFLUÍDOS Nº 1 PARALELO: 15

NOMBRE DE LA PRÁCTICA REPUESTA DINÁMICA

RESUMEN:

En este práctica se analizará las características, el funcionamiento y las aplicaciones como instrumento de medición que es el osciloscopio, para esto lo que se hará es conectar en el osciloscopio 2 tipos de señales, una con frecuencia conocida y otra con una frecuencia desconocida, esto me generará 2 ondas en un plano XY con 110v y con una frecuencia conocida de 60 hz, estas 2 ondas se encuentran con un ángulo de desfase la cual la hallaremos con la gráfica que tiene las 2 señales independientes en la cual se realizará por una simple regla de 3 y teniendo en cuenta un periodo determinado de la función, y también el ángulo de desfase se lo podrá calcular por medio de la figura de lisajous mediante la siguiente ecuación:

Y podremos hallar la frecuencia desconocida de la otro onda, por medio de la figura de lisajous, en el cual se trazará un recta horizontal y vertical dentro de la figura y que estas líneas no pasen por la intersección de las figuras que se forman en la pantalla del osciloscopio, una vez realizado esto se pasará a contar el número de intersecciones en el eje X y en el eje Y, y en fin se despejará la frecuencia desconocida. Después trataremos de analizar el tiempo de respuesta que se tiene cuando se lo calienta en agua y ver su repuesta al enfriarla con el aceite y con el aire; en el cual necesitaremos el software respectivo para recopilar la información y que nos muestre el tipo de gráfico.

OBJETIVOS:

• Mediciones de ángulo de fase.

• Mediciones de frecuencia.

• Aprender el uso del osciloscopio y sus aplicaciones.

• Mediciones de tiempo de respuesta.

• Aprende el tiempo de respuesta al enfriar en diferentes tipos de fluidos.

MARCO TEÓRICO:

Frecuencia, es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

Angulo de Desfase, es la distancia que se encuentran 2 ondas en un mismo periodo.

El osciloscopio es un dispositivo muy útil, y se ha caracterizado por una tener una alta impedancia de entrada y un amplio dominio de frecuencias.

DESCRIPCIÓN DEL BANCO DE PRUEBA:

Osciloscopio Tektronix TDS 2574B:

• Frecuencia de muestreo 2GS/s en tiempo real

• Pantalla LCD en color o monocromo

MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS:

1. Osciloscopio.

2. Generador de funciones.

3. Cables de control.

4. Sensor de temperatura (Termopar).

5. Sistema de adquisición de datos (Fieldpoint 1000).

6. Computador

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Medición del Angulo de Desfase:

1. Observar las conexiones del osciloscopio y su respectiva configuración en coordenadas XY, en la cual genere gráficos de independientes.

2. Por medio de la gráfica hallar el ángulo de desfase.

Frecuencia Desconocida:

3. Conectar a tierra el generador de funciones con el osciloscopio.

4. Conectar las salidas de los generadores de funciones con las entradas X y Y del osciloscopio tektronic

5. Generar las curvas de lissajous, variando adecuadamente la frecuencia de los generadores de funciones.

Tiempo de reacción:

6. Cargar el programa tiempo de respuesta en la computadora y ejecutarlo.

7. Colocar el recipiente con agua encima de la hornilla eléctrica para calentar el agua y por medio de un compañero colocar el termopar en el agua.

8. Retira el termopar y enfriarla en el aire al observar una estabilidad en la gráfica.

9. Se vuelve a introducir el sensor en la recipiente y se anota la nueva temperatura que alcanza.

10. Se retira el sensor y se lo coloca en aceite, al observar que la gráfica sea estable.

PRESENTACIÓN DE TABLAS DE DATOS

Ver Anexo 1.

CÁLCULOS REPRESENTATIVOS:

Cálculo del ángulo de fase:

-Cálculo de la frec. Desconocida:

Para la gráfica de lisajous 4:3

Para la gráfica de lisajous 3:2

Para la gráfica de lisajous 2:1

-Cálculo de tiempo de respuesta agua:

Para el agua:

t= 2982s T= 94,233 °C

-Cálculo de tiempo de respuesta aceite:

Para el aceite:

t= 1346s T=77,144°C

GRÁFICAS:

Ver Anexo 2.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

El resultado obtenido en el ángulo de desfase existe un error por apreciación del grafico ya que este no estuvo muy favorable para la práctica, para el cálculo de frecuencia usamos 3 figuras de lisajous que son las más habituales y por medio de esta tratamos de estimar la frecuencia.

Los resultados obtenidos en el tiempo de reacción no fueron los esperados a pesar de que hubo variantes y errores a considerar como la temperatura del agua y la del recipiente que si se tocaba el termopar este aumentaba de temperatura y al momento de separarse la temperatura disminuía y adquiría su temperatura original que es la del agua; aunque si se esperaba por parte de nuestros compañeros que la termopar se enfríe mucho más rápido en el aceite que en el aire por ser un fluido muy denso comparado con el aire.

CONCLUSIONES

La

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