Procedimiento para la calibración del sensor de presión tipo PX 302

 Tarjeta NI-USB 6211.

 Calibrador de manómetros.

Para la calibración se procede a instalar los sensores de presión en el calibrador de manómetros como se indica en la figura 55.

Figura 55. Calibrador de manómetros

Fuente: Autor

Tabla 10. Mediciones de presión y Voltaje en el sensor para 30 psi

Voltaje [V] Presión [PSI] Voltaje [V] Presión [PSI]

-0,431 0 2,23 16 0,670 1 2,35 17 0,740 2 2,46 18 0,900 3 2,55 19 1,010 4 2,64 20 1,080 5 2,77 21 1,240 6 2,88 22 1,330 7 3,00 23 1,430 8 3,08 24 1,540 9 3,19 25 1,630 10 3,33 26 1,730 11 3,44 27 1,840 12 3,60 28 1,950 13 3,74 29 2,040 14 3,87 30 2,150 15 Fuente: Autor

A través de la bomba neumática damos valores de presión, estos valores de presión se observan en el manómetro patrón mientras el valor de voltaje correspondiente se registra a la salida del sensor en la interfaz de LabVIEW en el computador.

Una vez realizadas las mediciones, se procedió a obtener graficas de voltaje versus presión para comprobar que los sensores.

El sensor PX 302 se utiliza para la medición de presión en una escala de 30 psi en el banco de pruebas. En la tabla se observan las mediciones realizadas para los sensores al aplicar la presión de 0 a 30 psi en el tramo de tubería de ½ plg y registrando los valores de presión a la salida del sensor.

Con los valores determinados en la tabla 10 se realiza la gráfica de voltaje vs presión como se indica en la figura 56 con el fin de encontrar la ecuación característica que representa el valor de las presiones a cierto valor de voltaje dado por el sensor.

Figura 56. Grafica de valores del sensor PX 302-300GV

Fuente: Autor

Con la gráfica originada como se indica en la figura 59 se verifica la ecuación cuadrática a la salida del sensor. La ecuación cuadrática se representa a continuación para el sensor de 30 psi. 𝑦 = 0,7809𝑥2_{− 5,4854𝑥 − 1,0332 (51)} y = 0,7809x2_{+ 5,4854x - 1,0332} -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Presion(Psi)

4.1.1.1 Características de los transductores de presión salida tipo cable (PX302).El transductor de presión modelo PX-302 es un sensor que mide en un rango de presión de 0 a 30 psi.

La presión de prueba es de 13.000 psi máx, la temperatura de funcionamiento es de -18 a 71 ̊ C con un tiempo de respuesta de 1 ms la vida típica del transductor de presión es de 100 millones de ciclos.

Figura 57. Transductor de presión PX302

Fuente: (OMEGA Engineering, 2015) Especificaciones principales del sensor:

 Excitación: 10 Vcc (5 a 15 Vcc límites).

 Salida: 100 mV ± 10 mV.

 Resistencia de entrada: 15.000 Ω máximo.

 La vida típica: 100 millones de ciclos.

 Temperatura de funcionamiento: -18 a 71 º C (0 a 160 ° F).

 Presión de prueba: 200%, 13.000 psi máx.

 Tiempo de respuesta: 1 ms

 Vibración: 10 a 2000 Hz

 Conexión eléctrica:

 PX302: 1 m de cable blindado de 4 conductores.

 Peso: 131 gr.

4.1.1.2 Características del calibrador de manómetros. Es una bomba neumática de presión ADT-914 de accionamiento manual diseñada para generar la presión de -14 psi (-0.95 bares) a 375 psi (25 bares).

Con una resolución de ajuste de hasta 10 Pa (0,1 mbar). Una válvula especial de cierre hace que la presión sea lo más estable posible durante la calibración. Un aislador de gas- líquido integrado protege la bomba de humedad y la suciedad para reducir las necesidades de mantenimiento.

Dos conectores apretados a mano instalados en la bomba permiten una fácil conexión y desconectar de la bomba de prueba sin necesidad de cinta o llaves. El ADT-914 es una bomba de prueba de comparación ideal para la presión de la calibración de instrumentos.

Figura 58. Bomba neumática de mano Additel 914

Fuente: (Temperature Instrumentation, 2015) Especificaciones principales de la bomba neumática:

 Mide: Aire

 Rango de presión generada: 95 % de vacío a 375 psi (25 bar) de presión positiva

 Resolución de ajuste: 10 Pa (0,1 mbar).

 Material: aluminio SST.

 Cuerpo: SST / aluminio

 Sellos: Buna - N

 Volumen del pistón: 21 ml (1,3 plg3)

 Conexión:

 Conectores a mano apretada tanto para medidor de prueba y medidor de referencia.

 Conexión del manómetro de prueba: 1/4NPT hembra, 1/4BSP hembra M20x1,5

 Referencia calibre de conexión: 1/4NPT hembra, 1/4BSP hembra

 Dimensiones:

 Altura: 5,12 plg (130 mm)

 Base: 9.45 plg (240 mm) x 4,72 plg (120 mm)

 Garantía: 1 año

4.1.1.3 Características de NI USB 6211. El módulo USB-6211 de National Instruments es un módulo de adquisición de datos (DAQ) multifunción de la Serie M energizado por bus USB y optimizado para una precisión superior a velocidades de muestreo más altas. Ofrece 16 entradas analógicas, velocidad de muestreo de un solo canal a 250 ks/s, dos salidas analógicas, cuatro líneas de entrada digital, cuatro líneas de salida digital, cuatro rangos de entrada programable (de ± 0.2 V a ± 10 V) por canal, disparo digital y dos contadores/temporizadores.

El módulo NI USB-6211 está diseñado específicamente para aplicaciones móviles o con restricciones de espacio. La instalación plug-and-play minimiza el tiempo de configuración y montaje mientras que la conectividad directa con terminal de tornillo mantiene los precios bajos y simplifica las conexiones de señal. Este producto no requiere potencia externa.

Este módulo también cuenta con la nueva tecnología NI Signal Streaming la cual permite transferencia de datos bidireccional a alta velocidad parecida a DMA a través del bus USB.

Figura 59. Tarjeta de adquisición NI-USB 6211.

Fuente: (OMEGA Engineering, 2015) Especificaciones principales de la tarjeta NI-USB 6211:

 16 entradas analógicas (16 bits, 250 ks/s).

 2 salidas analógicas (16 bits a 250 ks/s), 4 entradas digitales, 4 salidas digitales, 2 contadores de 32 bits.

 Energizado por bus USB para una mayor movilidad y facilidad de conectividad con una señal integrada forma parte de la tarjeta de adquisición de datos.

 NI signal streaming para transferencia de datos bidireccional a alta velocidad en USB; la versión OEM está disponible.

 Compatible con LabVIEW, LabWindows™/CVI y Measurement Studio para Visual Studio .NET.

 Software controlador NI-DAQmx y software interactivo NI LabVIEW Signal Express LE para registro de datos.