Proyectogrado Banco De Radiaci N
Páginas: 112 (27764 palabras)
Publicado: 30 de julio de 2015
ADECUACION DEL BANCO PARA LA COMPROBACIÓN DE LAS LEYES
BASICAS DE LA RADIACIÓN EN EL LABORATORIO DE TRANSFERENCIA
DE CALOR.
JAIME RUEDA SANCHEZ
EFRÉN JIOVANNY MUÑOZ SUÁREZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOMECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2013
ADECUACION DEL BANCO PARA LA COMPROBACIÓN DE LAS LEYES
BASICAS DE LA RADIACIÓN EN EL LABORATORIO DETRANSFERENCIA
DE CALOR.
JAIME RUEDA SANCHEZ
EFRÉN JIOVANNY MUÑOZ SUÁREZ
Trabajo de Grado para optar al título de
INGENIERO MECÁNICO
Director
OMAR A. GÉLVEZ AROCHA
Ingeniero Mecánico
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOMECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2013
3
4
5
6
DEDICATORIA
A Dios
Quien permitió que llegara este momento.
A mispadres Jaime y Bertilda
Por su ejemplo, su amor y apoyo.
A mi esposa María
Por su Amor, por su incondicional apoyo, por su paciencia y por darme dos
maravillosos hijos.
A mis hijos Juan Pablo y Diego Alejandro
Por sus manifestaciones de cariño y porque son mi principal fuente de ánimo.
A todas las personas que de una u otra forma me ayudaron cuando a ellos acudí.
Jaime
7
DEDICATORIA
A Dios.A mi Madre, Temilda Suarez Saavedra,
por su sacrifico y Amor incondicional.
A mi esposa Eduvina Rojas Rojas,
por su Amor, comprensión y apoyo.
A mis hermanos
por su apoyo.
Y a todos quienes contribuyeron a mi formación
como Ingeniero Mecánico.
Efrén Jiovanny
8
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Industrial de Santander por la oportunidad que nos brindó de
formarnos Profesionales y saliradelante.
A la Escuela de Ingeniería Mecánica por su personal Docente que aporto a
nuestra formación y a los técnicos pertenecientes a esta Escuela (Gonzalo
Calderón Caballero, Freddy Vargas Quintero), por su colaboración para la puesta
en marcha del Banco de Radiación.
Al Ingeniero Omar Armando Gelvez Arocha, por su formación, confianza,
Conocimiento y Colaboración en la culminación de este proyectode Grado.
A nuestras familias por su apoyo incondicional, comprensión y expresiones de
ánimo en momentos difíciles de nuestra superación personal y profesional.
A nuestros amigos y colegas de la Universidad por la amistad depositada en
nosotros…
Los Autores
9
CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN
22
1. BANCO CONCEPTUAL COMO HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE
24
1.1. MODELO PEDAGÓGICO AUTOESTRUCTURANTE YAPRENDIZAJE
ACTIVO
24
1.2. ESTRATEGIA EFECTIVA DE APRENDIZAJE
26
2. FUNDAMENTOS FISICOS Y LEYES BASICAS DE LA TRANSFERENCIA DE
CALOR POR RADIACIÓN
30
2.3. FISICA DE LA RADIACIÓN
39
2.4. LEYES BASICAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN
44
2.4.1. Ley de la distancia y el coseno de Lambert.
44
2.4.2. Ley de Stefan- Boltzmann.
45
2.4.3. Ley de Wien.
46
2.4.4. Ley de Planck.
472.4.5. Ley de Kirchoff.
48
3. MONITOREO BASADO EN PC (FIELDPOINT)
57
3.1. SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS
59
3.1.1. Transductores y sensores
61
3.2. DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE PARA LA ADQUISICIÓN DE DATOS
64
3.3. HERRAMIENTA DE DESARROLLO DEL SOFTWARE.
64
3.1.1. Software Para El Desarrollo De Los Instrumentos Virtuales
64
3.3.2. Software Para La Configuración De Hardware
70
3.4.HARDWARE PARA LA ADQUISICIÓN DE DATOS
72
3.4.1. Sistemas modulares de control y distribuido E/S FieldPoint
72
3.4.2. Hardware para Acondicionamiento de Señal.
76
3.4.2.1. Tipos de Amplificadores Operacionales
79
3.4.2.2. El Amplificador de Instrumentación.
79
3.4.2.3. Amplificadores de Corriente.
80
10
3.4.2.4. Convertidor Corriente-Tensión Con A.O.
82
3.4.2.5. TarjetaAmplificadora-Atenuadora de Señal.
82
3.4.3. Hardware para Captura de Variables Físicas.
83
3.4.31. Termocuplas.
84
3.4.3.2. Sensor de Luz
85
3.4.3.3. Célula Fotoeléctrica.
86
3.4.3.4. Termopila de Moll.
88
3.4.3.5. Fuentes de Voltaje
89
3.4.3.6. Transformador
90
3.4.3.7. Autotransformador.
90
4. PROGRAMACIÓN Y PUESTA A PUNTO DE LOS PANELES VIRTUALES
92
4.1. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROGRAMA....
BASICAS DE LA RADIACIÓN EN EL LABORATORIO DE TRANSFERENCIA
DE CALOR.
JAIME RUEDA SANCHEZ
EFRÉN JIOVANNY MUÑOZ SUÁREZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOMECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2013
ADECUACION DEL BANCO PARA LA COMPROBACIÓN DE LAS LEYES
BASICAS DE LA RADIACIÓN EN EL LABORATORIO DETRANSFERENCIA
DE CALOR.
JAIME RUEDA SANCHEZ
EFRÉN JIOVANNY MUÑOZ SUÁREZ
Trabajo de Grado para optar al título de
INGENIERO MECÁNICO
Director
OMAR A. GÉLVEZ AROCHA
Ingeniero Mecánico
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOMECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2013
3
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5
6
DEDICATORIA
A Dios
Quien permitió que llegara este momento.
A mispadres Jaime y Bertilda
Por su ejemplo, su amor y apoyo.
A mi esposa María
Por su Amor, por su incondicional apoyo, por su paciencia y por darme dos
maravillosos hijos.
A mis hijos Juan Pablo y Diego Alejandro
Por sus manifestaciones de cariño y porque son mi principal fuente de ánimo.
A todas las personas que de una u otra forma me ayudaron cuando a ellos acudí.
Jaime
7
DEDICATORIA
A Dios.A mi Madre, Temilda Suarez Saavedra,
por su sacrifico y Amor incondicional.
A mi esposa Eduvina Rojas Rojas,
por su Amor, comprensión y apoyo.
A mis hermanos
por su apoyo.
Y a todos quienes contribuyeron a mi formación
como Ingeniero Mecánico.
Efrén Jiovanny
8
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Industrial de Santander por la oportunidad que nos brindó de
formarnos Profesionales y saliradelante.
A la Escuela de Ingeniería Mecánica por su personal Docente que aporto a
nuestra formación y a los técnicos pertenecientes a esta Escuela (Gonzalo
Calderón Caballero, Freddy Vargas Quintero), por su colaboración para la puesta
en marcha del Banco de Radiación.
Al Ingeniero Omar Armando Gelvez Arocha, por su formación, confianza,
Conocimiento y Colaboración en la culminación de este proyectode Grado.
A nuestras familias por su apoyo incondicional, comprensión y expresiones de
ánimo en momentos difíciles de nuestra superación personal y profesional.
A nuestros amigos y colegas de la Universidad por la amistad depositada en
nosotros…
Los Autores
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CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN
22
1. BANCO CONCEPTUAL COMO HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE
24
1.1. MODELO PEDAGÓGICO AUTOESTRUCTURANTE YAPRENDIZAJE
ACTIVO
24
1.2. ESTRATEGIA EFECTIVA DE APRENDIZAJE
26
2. FUNDAMENTOS FISICOS Y LEYES BASICAS DE LA TRANSFERENCIA DE
CALOR POR RADIACIÓN
30
2.3. FISICA DE LA RADIACIÓN
39
2.4. LEYES BASICAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN
44
2.4.1. Ley de la distancia y el coseno de Lambert.
44
2.4.2. Ley de Stefan- Boltzmann.
45
2.4.3. Ley de Wien.
46
2.4.4. Ley de Planck.
472.4.5. Ley de Kirchoff.
48
3. MONITOREO BASADO EN PC (FIELDPOINT)
57
3.1. SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS
59
3.1.1. Transductores y sensores
61
3.2. DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE PARA LA ADQUISICIÓN DE DATOS
64
3.3. HERRAMIENTA DE DESARROLLO DEL SOFTWARE.
64
3.1.1. Software Para El Desarrollo De Los Instrumentos Virtuales
64
3.3.2. Software Para La Configuración De Hardware
70
3.4.HARDWARE PARA LA ADQUISICIÓN DE DATOS
72
3.4.1. Sistemas modulares de control y distribuido E/S FieldPoint
72
3.4.2. Hardware para Acondicionamiento de Señal.
76
3.4.2.1. Tipos de Amplificadores Operacionales
79
3.4.2.2. El Amplificador de Instrumentación.
79
3.4.2.3. Amplificadores de Corriente.
80
10
3.4.2.4. Convertidor Corriente-Tensión Con A.O.
82
3.4.2.5. TarjetaAmplificadora-Atenuadora de Señal.
82
3.4.3. Hardware para Captura de Variables Físicas.
83
3.4.31. Termocuplas.
84
3.4.3.2. Sensor de Luz
85
3.4.3.3. Célula Fotoeléctrica.
86
3.4.3.4. Termopila de Moll.
88
3.4.3.5. Fuentes de Voltaje
89
3.4.3.6. Transformador
90
3.4.3.7. Autotransformador.
90
4. PROGRAMACIÓN Y PUESTA A PUNTO DE LOS PANELES VIRTUALES
92
4.1. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROGRAMA....
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