Temperatura_y_Humedad_-_Informe_grupo_23 - Aldana Moran

Vista previa del material en texto

TALLER DE INGENIERÍA.
Informe de Taller
Temperatura y Humedad
Grupo: 23
Quiñones Federico
Princich Maximiliano
Vazquez Facundo
Herrera Liliana
Gonzalez Ivan
Actividad 1
Introducción
Con el fin de adquirir conocimientos y una idea general del tema, realizaremos este informe en
el cual desarrollaremos actividades relacionadas con la medición de temperatura corporal,
para ello vamos a hacer disposición de un instrumentos de medición de temperatura el cual va
a utilizado por cada integrante del grupo para hacer una tabla de relevamiento de la
temperatura con su promedio general. Por último, con el valor obtenido vamos a hacer
conversiones de unidades de temperatura (celsius, fahrenheit, kelvin)
Metodología e Instrumental
Al momento de realizar esta actividad, los participantes del grupo se tomaran la temperatura
corporal utilizando dos instrumentos de medición (termómetro de vidrio y digital), los cuales se
detallan a continuación:
Instrumento 1
Instrumento de medición: Termómetro de vidrio
Características: Tubo de vidrio el cual posee un líquido de mercurio que al recibir temperatura
se expande e indica la medición sobre su escala.
Resolución: 35 - 42 ªC
Figura 1: Termómetro de vidrio
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 1 de 10.
Metodología para medir la temperatura corporal: Para medir la temperatura vamos a
asegurarnos que el mercurio que se encuentra en el termómetro esté en el punto de inicio (en
este caso 36º). Posteriormente colocamos el termómetro en la axila, hacemos una leve presión
con el brazo y aguantamos por un tiempo mínimo de 3 minutos. Por último sacamos el
termómetro del bazo y vemos hasta qué grado llega el mercurio y esa sería nuestra
temperatura.
Instrumento 2
Instrumento de medición: Termómetro digital
Características: El termómetro digital es el elemento que se vale de dispositivos transductores,
utilizando circuitos electrónicos para convertir en números las pequeñas variaciones de tensión
obtenidas, mostrando finalmente la temperatura en una pantalla.
Resolución: -25ºC a 55ºC
Rango: 32
Margen de error: ± 0,1ºC
Metodología para medir la temperatura corporal: Se prende el termómetro digital, mediante su
botón de encendido. Se coloca en la zona de la axila, hasta que emita un pitido, avisando que la
información solicitada ya tiene un resultado. Se verifica en la pantalla cual es la resolución.
Croquis y Tabla de relevamiento
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 2 de 10.
Figura 2: Medición de temperatura corporal
Tabla 1: Relevamiento de datos actividad 1 y determinación de valores promedio
Medida
Temperatura
corporal 1
[oC]
Temperatura
corporal 2
[oC]
Temperatura
corporal 3
[oC]
Temperatura
corporal 4
[oC]
Temperatura
corporal 5
[oC]
1 36,5 36,3 36,7 36 35,4
2 35,9 36,5 36,6 35,8 35,6
3 36,4 36,7 36,2 36,1 35,9
Promedio 36,6 36,5 36,5 35,4 35,6
Promedio General 36,1
Cálculos
Tabla 2: Cálculo de la temperatura promedio corporal en diferentes unidades.
Temperatura Ecuación para utilizar Valor calculado
Temperatura promedio corporal [oC] 1 36,1
Temperatura promedio corporal [oF] 96,98
Temperatura promedio corporal [K] 309,25
Conclusiones
Temperatura corporal normal de 36 a 38 ºC
Temperatura rectal normal 37,6ºC
Temperatura oral normal 37ºC
Temperatura Corporal Promedio General 36,1 ºC entonces el valor es normal
Actividad 2
Introducción
Los integrantes de este grupo simulamos la utilización del software de adquisición de datos, de
valores de medición de temperatura y humedad, obtenidos del instrumento de medición.
Para ello utilizamos la planilla de Excel con los valores asignados por el docente del laboratorio
de Temperatura y Humedad.
Analizamos los datos y concluimos cual es el valor máximo, mínimo y calculamos el valor
promedio utilizando los datos de temperatura ambiente y humedad relativa respectivamente.
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 3 de 10.
Metodología e Instrumental
Instrumento de medición: Termohigrómetro digital con datalogger
Características:
Rango de temperatura: -40 a 85 °C (-40 a 185 °F)
Rango de humedad: 0 a 100 % HR
Exactitud :
Temperatura: ± 0,6 °C / 1 °F (-20 a 50 °C / -4 a 122 °F), ±1,2 °C / 1,2 °F para el resto
Humedad relativa: ± 3 % (25 °C, 10-90 %), ± 5 % para el resto
Puntos de muestreo: 1.000 / 2.000 / 4.000 / 8.000 / 12.000 / 16.000
Resolución:
Temperatura: 0,1 °C /0,1 °C
Humedad relativa: 0,1 %
Respuesta de los LED Rojo: Alarma superior/inferior; Amarillo: Grabación
Pantalla LCD: 13 x 13 mm
Dimensión: 75 x 55 x 23 mm (2,95 x 2,16 x 0,9 pulg)
Figura 1: Adquisidor de Temperatura y Humedad
Metodología para medir la temperatura y humedad ambiente:
En primer lugar debemos setear el software de adquisición de datos del termohigrómetro,
seleccionando en la programación del mismo los puntos que queremos, el tiempo en que
queremos que se midan los valores y se fijan los valores de temperatura alarma en caso de ser
necesario al superar una temperatura muy baja o muy alta.
Luego el equipo comenzará a realizar las mediciones y una luz nos advertirá que se está
adquiriendo la información solicitada.
Por último descargamos los puntos que fueron medidos y el software revelará en la pantalla la
curva que representa la temperatura ambiente y la curva que representa la humedad relativa,
vinculando los datos adquiridos.
Por otro lado, el programa nos permite observar la tabla de datos adquiridos en la cual
podremos comparar y buscar valores medidos específicos según lo requiera el usuario.
Croquis y Tabla de relevamiento
En la figura 2 se muestra la curva de temperatura y humedad en función del tiempo, para un
caso de medición en la que se registraron 20 datos, distribuidos en tres grupos de 20 datos de
temperatura, 20 datos de humedad relativa y 20 datos denominados EO1.
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 4 de 10.
Se aclara que el instrumento permite la colocación de un sensor para medir temperatura
exterior (Ext. Temp.) y dado que no se cuenta con el mismo no es posible adquirir este dato. Así
es que se observa en la columna de datos “Ext. Temp.” la leyenda “E01” indicando que es un
error. En el manual de uso se puede observar que el código de error E01 indica que la sonda
está desconectada.
Figura 2: Medición de temperatura y humedad- Pantalla de adquisición de datos (curva)
Tabla 1: Relevamiento de datos actividad 2
Medida Temperatura ambiente [oC] Humedad Relativa [%]
1 21,9 54,2
2 21,9 54,1
3 21,9 54,1
4 21,9 54,1
5 21,9 54,4
6 21,9 54,6
7 21,9 54,8
8 21,9 55
9 21,9 55,1
10 21,9 55,1
11 21,9 55,2
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 5 de 10.
12 21,9 55,2
13 21,9 55,2
14 21,9 55,3
15 21,9 55,3
16 21,9 55
17 21,9 54,7
18 21,9 54,7
19 21,9 54,6
20 21,9 54,6
Cálculos
Tabla 2: Cálculos actividad 2
Valor Temperatura [oC] Humedad relativa [%]
Máximo [oC] 21,9 55,3
Mínimo [oC] 21,9 54,1
Promedio 21,9 54,765
Conclusiones
De acuerdo con los especialistas, la humedad relativa del aire en una habitación no debería
estar por encima del 40% y no superar el 60%. Además, la temperatura normal del medio
ambiente en lugares cálidos es usualmente tomada de 20 a 25 grados.
Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que la humedad relativa y la temperatura es
confortable.
Actividad 3
Introducción
Finalmente, el grupo procederá a medir la temperatura de un fluido frío, un fluido caliente y de
la superficie de los recipientes que los contienen utilizando sensores de temperatura y un
termómetro infrarrojo. A partir de la adquisición de datos de temperaturas de ambos fluidos, se
graficaron las curvas de temperatura en función del tiempo, para analizar posteriormente el
comportamiento de estas curvas. Para luego, comparar los valores de temperatura superficial
de los recipientes con la temperatura de los fluidos.
Metodologíae Instrumental
La actividad propone medir la temperatura del fluido frío, caliente y de la superficie de estos.
Para ello utilizaremos sensores de temperatura y un termómetro infrarrojo.
Instrumentos de medición: Termómetro Infrarrojo y Adquisidor de datos con sensores de
temperatura (Arduino)
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 6 de 10.
Características Instrumento 1: Termómetro Infrarrojo
RANGO DE TEMPERATURA: -30 °C a 500 °C (-22 °F a 932 °F)
PRECISIÓN DE LA TEMPERATURA:
± 1,5 °C o ± 1,5 % de la lectura,
la mayor de ambas
± 2,0 °C entre -10 °C y 0 °C
± 3,0 °C entre -30 °C y -10 °C
RELACIÓN ENTRE DISTANCIA AL BLANCO Y EL DIÁMETRO DE LA SUPERFICIE (D:S): 10:1
Figura 1: Termómetro Infrarrojo
Características Instrumento 2: Adquisidor de datos con sensores de temperatura (Arduino)
RANGO DE TEMPERATURA: -55°C a 125°C (-67°F a +257°F)
PRECISIÓN DE TEMPERATURA: -10°C a +85°C (±0.5°C)
RESOLUCIÓN: seleccionable de 9 a 12 bits
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 7 de 10.
(a) (b)
Figura 2: Adquisidor de Temperatura. Placa Arduino (a) con 4 sensores de temperatura (b).
Metodología para medir la temperatura de los fluidos frío y caliente y temperatura
superficial:
Mediremos distintos valores de temperatura con 3 sensores distintos conectados a una placa
arduino.
Por un lado mediremos la temperatura ambiente con un sensor.
Por otro, mediremos también la temperatura del agua fría y caliente con sus respectivos
sensores.
Se vertirá agua fría en un jarro colocado dentro de una olla y la olla tendrá agua caliente.
Utilizaremos una placa arduino, que estará vinculada con un puerto USB al CPU.
La placa también vincula, a través de unos cables, los sensores de temperatura.
En pantalla tendremos el software, cuyo programa está diseñado específicamente para los
sensores de temperatura, revelará los datos adquiridos por los sensores.
Por último, mediremos con un termómetro infrarrojo, la temperatura de superficie de la olla y
del jarro. (Los valores se pueden observar en la pantalla del instrumento)
Actualizando el software, obtendremos la adquisición de datos y observamos los valores que
tienen 3 ceros para la temperatura que está aumentando, es decir la del fluido frío. Los valores
que tienen 4, indican que la temperatura se mantiene, es decir que son los valores de la
temperatura ambiente. Los valores que tienen doble ceros, indican que la temperatura está
descendiendo, es decir que es la temperatura del fluido caliente.
Como los alumnos no tenemos el equipo, simularemos esta medición utilizando los valores
asignados por el docente en la planilla de Excel, obteniendo el gráfico que representa las
mediciones en función del tiempo.
Croquis y Tabla de relevamiento
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 8 de 10.
Figura 2: Medición de temperaturas. Ubicación de sensores y puntos de medición de
temperatura superficial.
Tabla 1: Relevamiento de datos actividad 3
Medida Temperatura
fluido
caliente [oC]
Temperatura
fluido frío
[oC]
Temperatura
superficial
Olla [oC]
Temperatura
superficial
Jarro [oC]
Temperatura
Ambiente
[oC]
1 82,00 26,06 36,2 44,7 24,19
2 61,50 48,88 33,4 51,1 24,25
3 54,31 51,44 32,9 50,8 24,31
4 49,75 50,13 32,1 50,3 24,37
5 46,88 48,38 31,8 47,8 24,31
6 45,06 46,81 31,7 47,9 24,37
7 43,13 44,94 32,3 45,6 24,31
8 41,69 43,56 31,5 44,9 24,25
9 40,19 42,00 31,6 44,5 24,12
10 28,56 29,25 25,6 30,5 23,87
11 28,19 28,87 25,6 30 23,87
12 27,81 28,50 25,4 29,3 23,87
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 9 de 10.
13 27,50 28,19 25 29,3 23,87
14 27,25 27,87 25 28,4 23,81
15 27,00 27,62 25,3 28,2 23,81
16 26,75 27,31 25,1 28,1 23,75
17 26,50 27,06 25,1 27,8 23,69
18 26,25 26,81 25,1 27,3 23,69
19 26,06 26,56 25,1 27,1 23,62
Cálculos
Figura 3: Curva de calentamiento, enfriamiento, temperatura superficial de ambos
recipientes y temperatura ambiente
Conclusiones
En conclusión como la temperatura del fluido frío aumenta y la temperatura del fluido caliente
disminuye, la energía que tiene el fluido caliente en la olla, se la está transmitiendo al fluido frío
que se encuentra en el jarro centrado dentro de la olla.
Taller de Ingeniería.
Temperatura y Humedad Informe grupo 23. Página 10 de 10.