Diseño e implementación de un módulo didáctico para el estudio de sensores de nivel de líquido en el laboratorio de Ingeniería en Mantenimiento Eléctrico de la Universidad Técnica del Norte

Abstract

El trabajo de grado detalla el diseño e implementación de un módulo didáctico para el estudio de sensores de nivel de líquido, integra a una interfaz hombre máquina HMI. Este proyecto va enfocado para el estudio de sensores en las asignaturas de instrumentación, control industrial y control de máquinas, donde los estudiantes podrán interactuar con cada uno de sus componentes. En el primer capítulo se plantea la implementación de un módulo didáctico para el estudio de sensores de nivel de líquido, para el laboratorio de electricidad, que servirá como parte de experimentación profesional para los estudiantes de la carrera. El segundo capítulo detalla el marco teórico, este contiene información necesaria para el diseño del módulo didáctico como son: propiedades de los fluidos, tipos de sensores de nivel, tipos de bombas, cálculo para el sistema de bombeo, conceptos sobre los sistemas de control, dispositivos de control, comunicación y programación del PLC, y una breve descripción del entorno grafico en LabVIEW. El tercer capítulo se hace referencia la metodología que se utilizará para la realización del proyecto aplicando una investigación, donde será necesario recoger e identificar antecedentes generales, y estará estrechamente ligado con la investigación aplicada ya que estás dan una alternativa de solución al problema y acontecimientos que serán analizados técnicamente de tal forma que puedan entenderse y relacionarse con esta investigación. En el cuarto capítulo se especifica la propuesta tecnológica, se describe: el proceso de diseño del módulo didáctico, el análisis de las pérdidas de flujo en la tubería para el dimensionamiento de la bomba, se justifica la selección de cada uno de sus componentes mediante un criterio técnico, la programación de parámetros del variador de frecuencia, programación del PLC, cálculo del PID utilizando Simulink por medio de MATLAB, la elaboración de la interfaz gráfica para muestreo de valores del sistema y control del módulo didáctico. Finalmente el quinto capítulo se enumera conclusiones y recomendaciones: De acuerdo a las propiedades de los líquidos es preferible escoger el agua como fluido por su bajo grado de viscosidad y así evitar el descaste de la bomba. Antes de poner en funcionamiento el modulo didáctico se debe revisar que el tanque reservorio tenga la cantidad de agua adecuada para su correcto funcionamiento.