FACULTAD: INGENIERÍA

PROGRAMA: INGENIERÍA ELECTRÓNICA

1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO

NOMBRE DEL CURSO: INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

CÓDIGO:BEINEL2041 No. DE CRÉDITOS ACADÉMICOS: 3 HORAS SEMANALES: 9

REQUISITOS: ELECTRONICA INDUSTRIAL

ÁREA DEL CONOCIMIENTO: INGENIERÍA APLICADA

UNIDAD ACADÉMICA RESPONSABLE DEL DISEÑO CURRICULAR: COMITÉ CURRICLAR INGENIERÍA ELECTRÓNICA . COMPONENTE BÁSICO COMPONENTE FLEXIBLE

TIEMPO (en horas) DEL TRABAJO ACADÉMICO DEL ESTUDIANTE

Actividad Académica Del

Estudiante Trabajo Presencial Trabajo Independiente

Total

(Horas)

Horas Semanales 3 6 9

TOTAL 48 96 144

FORMATO OFICIAL DE MICRODISEÑO CURRICULAR

2. PRESENTACION RESUMEN DEL CURSO

Las técnicas electrónicas son las mas utilizadas para realizar una medida. por ello , una de las

tecnologías mas avanzadas en la instrumentación es precisamente la instrumentación

electrónica que es la técnica que se ocupa de la medición de cualquier tipo de magnitud física,

de conversión de la misma a magnitudes eléctricas y de su tratamiento para proporcionar la

información adecuada a un sistema de control, a un operador humano o ambos. En este curso

se estudiara la aplicación de la electrónica a la rama de la instrumentación industrial.

3. JUSTIFICACIÓN.

Las aplicaciones de la electrónica están presentes actualmente en innumerables aspectos de

nuestra vida. En la industria no sería posible el desarrollo sin el estudio de la instrumentación.

La utilización de sensores es indispensable en la automatización industrial de diferentes

procesos.

4. COMPETENCIAS GENERALES

COMPETENCIAS GENERALES

SABER

INTERPRETATIVA Analizar e interpretar los diferentes tipos de sensores a utilizar de acuerdo la magnitud de de las variables a medir y el medio de transmisión.

ARGUMENTATIVA Sacar a través de la función de transferencia el modelo del instrumento para aplicarlo a un sistema de control realimentado.

PROPOSITIVA Diseñar equipos de medición con diferentes variables y utilizar el sensor como elemento de medida para sistemas de control con base en los conocimientos y practica adquiridos en las simulaciones realizadas

HACER Aplicar los conocimientos del funcionamiento de los diferentes sensores industriales en la toma de medición o el control de procesos.

SER

Comprender que el estudio de los sistemas de medición es importante para los sistemas de control realimentado ya que de ello depende la respuesta del sistema a un cambio en el set point (punto de operación, punto de referencia).

5. DEFINICION DE UNIDADES TEMATICAS Y ASIGNACIÓN DE TIEMPO DE

TRABAJO PRESENCIAL E INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE POR CADA EJE

TEMATICO

No.

NOMBRE DE LAS UNIDADES TEMÁTICAS

DEDICACIÓN DEL

ESTUDIANTE (horas) HORAS

TOTALES

(a + b) a) Trabajo

Presencial

b) Trabajo

Independiente

1

1.CARACTERISTICAS ESTATICAS 1.1 Características de operación. 1.1.1 Medición 1.1.2 Alcance. 1.1.3 Resolución. 1.1.4 Banda Muerta. 1.1.5 Sensibilidad .. 1.2.1 Exactitud 1.2.2 Error. 1.2.3 Precisión. 1.2.4 Incetidumbre. 1.3 Clases de Instrumentos. 1.4 CARACTERISTICAS DINAMICAS, 1.4.1 Sistemas de orden cero. 1.4.2 Sistemas de primer orden. 1.4.3 Sistemas de segundo orden.

3 6 9

2

MEDIDAS DE PRESION. 2.1 Unidades y clase de presión. 2.2 Sensores de presión. 2.2.1 Tubos de Bourdon. 2.2.2 Inductivos. 2.2.3 Capacitivos. 2.2.4 Piezoeléctricos. 2.2.6 Galgas extensiométricas. 2.2.7 Sensores a base de semiconductores o electrónicos 2.3 Acondicionadores de la señal. 2.4 Transmisores de presión.

9 18 27

3

MEDIDORES DE CAUDAL. 3.1 Medidores volumétricos 3.1.1 Presión diferencial 3.1.2 Área variable (rotámetro) 3.1.3 Velocidad 3.1.4 Torbellino y Vórtex 3.2 Medidores de caudal de masa.

9 18 27

3.3 Sensores de caudal. 3.4 Acondicionadores de señal 3.5 Transmisores

4

MEDIDORES DE NIVEL. 4.1 Medidores de nivel de líquidos 4.1.1 Instrumentos basados en la presión hidrostática 4.1.2 Instrumentos basados en desplazamiento. 4.1.3 Instrumentos basados en características eléctricas

del líquido 4.2 Medidores de nivel por ultrasonido 4.3 Medidores de nivel por microondas 4.4 Acondicionadores de señal 4.5 Transmisores de nivel

9 18 27

5

MEDIDORES DE TEMPERATURA 5.1 Introducción. 5.2 Termómetro de vidrio. 5.3 Termómetro bimetalito. 5.4 Termómetro de resistencia. 5.5 Termistores. 5.6 Termopares. 5.7 RTD. 5.8 Pirómetro de radiación. 5.9 Acondicionadores de la señal. 5.10 Transmisores de temperatura

9 18 27

6

SENSORES INTELIGENTES Y VALVULAS DE CONTROL 6.1 Sensores inteligentes 6.1.1 Conceptos de sensor inteligente. 6.1.2 Clases de sensores inteligentes. 6.2 Elementos finales de control. 6.2.1 Válvulas de control. 6.2.2 Tipos de válvulas. 6.2.3 Cuerpo de la válvula. 6.2.4 Tapa de la válvula. 6.2.5 Partes internas de la válvula. 6.2.6 Servomotores. 6.2.7 Válvulas inteligentes 6.2.8 Selección de válvulas

6 12 18

7 APLICACIONES USANDO LabVIEW (proyecto) 3 6 9

TOTAL 48 96 144

6. PROGRAMACION SEMANAL DEL CURSO

Unidad

Temática

Semana

No.

CONTENIDOS TEMÁTICOS

ACTIVIDADES Y

ESTRATEGIAS

PEDAGOGICAS

H. T. P. H.T.I.

Clases Laboratorio

y/o practica

Trabajo

dirigido

Trabajo

independiente

1 1

CARACTERISTICAS ESTATICAS Características de operación. Medición. Alcance. Resolución. Banda Muerta. Sensibilidad. Exactitud. Error. Precisión. Incertidumbre. Clases de Instrumentos. CARACTERISTICAS DINAMICAS, Sistemas de orden cero. Sistemas de primer orden. Sistemas de segundo orden.

Exposición docente

Evaluación unidad temática I

3 0 2 4

2

2 Unidades y clase de presión. Sensores de presión. Tubos de Bourdon. Inductivos. Capacitivos.

Exposición docente 2 1 2 4

3 Piezoeléctricos. Galgas extensiométricas. Sensores a base de semiconductores o electrónicos

Exposición docente 3 0 2 4

4 Acondicionadores de la señal. Transmisores de presión.

Exposición docente

Evaluación unidad temática II

3 0 2 4

3

5 Medidores volumétricos. Presión diferencial. Área variable (rotámetro). Velocidad.

Exposición docente 2 1 2 4

6 Torbellino y Vórtex. Medidores de caudal de

masa. Sensores de caudal.

Exposición docente 3 0 2 4

7 Acondicionadores de señal. Transmisores. Exposición docente

Evaluación unidad temática III

2 1 2 4

4

8 Medidores de nivel de líquidos. Instrumentos basados en la presión hidrostática. Instrumentos basados en desplazamiento.

Taller

3 0 2 4

9 Instrumentos basados en características eléctricas del líquido. Medidores de nivel por ultrasonido Medidores de nivel por microondas

Exposición docente 2 1 2 4

10 Acondicionadores de señal Transmisores de nivel

Exposición docente

Evaluación unidad temática IV

3 0 2 4

5

11 Introducción a los medidores de temperatura. Termómetro de vidrio. Termómetro bimetalito. Termómetro de resistencia.

Exposición docente 2 1 2 4

12 Termistores. Termopares. RTD. Pirómetro de radiación. Acondicionadores de la señal. Transmisores de temperatura

Exposición docente

Evaluación unidad temática V

3 0 2 4

6

13 Sensores inteligentes. Conceptos de sensor inteligente. Clases de sensores inteligentes. Elementos finales de control.

Exposición estudiantes

Socialización docente

2 1 2 4

14 Válvulas de control. Tipos de válvulas. Cuerpo de la válvula. Tapa de la válvula.

Exposición docente 3 0 2 4

15 Partes internas de la válvula. Servomotores. Válvulas inteligentes Selección de válvulas

Exposición docente

Evaluación unidad temática VI

2 1 2 4

7 16 APLICACIONES USANDO LabVIEW (proyecto)

Trabajo en el laboratorio.

Proyecto final

3 0 2 4

H. T. P. = Horas de trabajo presencial

H. T. I. = Horas de trabajo independiente

7. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE

UNIDAD TEMÁTICA ESTRATEGIA DE EVALUACION PORCENTAJE

(%)

1. CARACTERISTICAS

ESTATICAS

Medir los conceptos adquiridos acerca

de las características estáticas y

dinámicas de los instrumentos de

medición.

10

2. MEDIDAS DE

PRESION.

Medir la capacidad de análisis en la utilización de los sensores de presión, sus acondicionadores de la señal y transmisores de presión.

14

3. MEDIDORES DE

CAUDAL.

Medir la capacidad de análisis en la

utilización de los sensores de caudal, sus

acondicionadores de la señal y

transmisores de caudal.

14

4. MEDIDORES DE NIVEL.

Medir la capacidad de análisis en la

utilización de los sensores de nivel, sus

acondicionadores de la señal y

transmisores de nivel.

14

5. MEDIDORES DE TEMPERATURA

Medir la capacidad de análisis en la

utilización de los sensores de

temperatura, sus acondicionadores de la

señal y transmisores de temperatura.

14

6. SENSORES INTELIGENTES Y VALVULAS DE CONTROL

Medir la capacidad de análisis en la

selección de válvulas.

14

7. APLICACIONES USANDO LabVIEW (proyecto)

Evaluar la destreza para aplicar los

conocimientos adquiridos durante el

semestre en el desarrollo de un proyecto

específico.

20

8. FUENTES DE CONSULTA

8.1 BIBLIOGRAFÍA

Bibliografía Básica:

Sistemas de Medición E Instrumentación.

Autor :Ernest E. Doebelin.

Editorial: Mc-Graw-Hill.

Bibliografía Complementaria:

Instrumentación Electronica.

Autor: Miguel A. Pérez.

Editorial: Thomson.

Amplifiers Databook. National Semiconductor.

.Sensores y acondicionadores de señal.

Autor: Pallas Ramon.

Editorial: Marco.

8.2 SISTEMAS INFORMATICOS.

Software de Instrumentación Virtual

LABVIEW

9.0 Medios Educativos

Video Beam

Simuladores: Mat-lab, Lab-view

10.0 Practicas de Laboratorio.

Practica No1: medición de temperatura utilizando como sensor R.T.D.

Practica No 2;medición de temperatura utilizando temopares. Tipo K,J,S

Practica No 3:medición de caudal utilizando como sensor una turbina.

Practica No 4:medición de R.P.M. utilizando como sensor un PIK-UP magnético

Practica No 5: medición depresión utilizando un sensor de presión diferencial.

Practica No 6: medición de nivel utilizando un sensor de ultrasonido.

Practica No 7: medición de nivel utilizando como sensor presión diferencial

Practica No 8: medición de peso utilizando celdas de carga.

OBSERVACIONES

Las variables a medir se realizara a través de tarjetas de adquisición de datos

y visualizada en Lab-view

DILIGENCIADO POR: Esp. Ing. Agustín Soto Otálora

FECHA DE DILIGENCIAMIENTO: NOVIEMBRE DE 2009