32795295 Construccion y Calibracion de Un Psicrometro

CONSTRUCCIÓN Y CALIBRACIÓN DE UN PSICROMETRO DE TERMISTORES PARA FINES MICROMETEOROLÓGICOS

1. OBJETIVOS
Diseñar y construir termómetros con sensores de termistores
Calibrar termómetro de termistores
Conocer los aspectos básicos de instalación y proceso de lectura de psicrómetro de termistores

2. FUNDAMENTO TEÓRICO
Termistores
Los termistores aprovechan la dependencia que presenta laresistencia eléctrica de cualquier material conductor con la temperatura. La sensibilidad a la temperatura se ha exacerbado gracias a la utilización de materiales semiconductores, específicamente diseñados para que su resistencia dependa agudamente de la temperatura del elemento. Existen termistores de coeficiente positivo (su resistencia aumenta con la temperatura) o negativo, siendo este último más típicoy de bajo costo
Relaciones resistencia – temperatura
En los termistores se observan relaciones de la resistencia con la temperatura que no son lineales, sino más bien de carácter exponencial.
Para termistores comerciales comunes, la relación es del tipo:
(1)
(2)

Donde:
R: es la resistencia en Ohms
A: es la resistencia a 0 ºC
T: La Temperatura en ºC

También es utilizada la siguienterelación
(3)
Donde "R(T)" es la resistencia observada a temperatura "T", la que depende de un primer parámetro dado por la resistencia a una temperatura conocida "R(T=T0)", típicamente 25ºC, y de un segundo parámetro de ajuste "x".
Para la validación se determina los errores mediante la siguiente ecuación:
(4)
donde TE es la temperatura absoluta estimada con la ecuaciones de los termistores. TL es latemperatura absoluta leída en el termómetro.

3. MATERIALES
10 termistores NTC 180 
06 m de cable interior telefónico 2 hilos
02 tubos de PVC ¾ 1,65 m
01 cartulina blanca
02 bases de para globos
01 Pistola eléctrica de soldar
01 multímetro digital
Acrílico
soldadura

4. METODOLOGÍA
Construcción del equipo
Perforación del tubo de PVC
Para fijar los termistores en los tubos de PVC se realizaronperforaciones de 5/32 “de diámetro según como se muestra en la figura 1.





Figura 1. Ubicación de las perforaciones en el tubo de PVC

Unión y aislamiento de los termistores
Para evitar la interferencia del agua en el proceso de calibración y mediciones se procedió al aislamiento de cada sensor. Previamente se realizó la conexión del cable sólido a sus terminales. Luego, utilizando el acrílico sefueron fijados al tubo de plástico (base de globo) según como se muestra en la figura 2.



Figura 2. Unión y aislamiento del termistor

En total fueron preparados 10 sensores de termistor quedando instalados cada en grupos de 5 unidades, según los niveles indicados en la figura 1, en cada tubo de PVC. Un grupo se utilizó para la medición de la temperatura del bulbo seco y el otro grupo para latemperatura del bulbo húmedo. En este caso los sensores han sido cubiertos con algodón y en ambos casos ha sido instalada una cubierta de cartulina blanca para protegerlos de la radiación solar.
Calibración y validación del equipo
Para la obtención de la curva R – T se instaló el equipo según la disposición mostrada en la figura 3.











Figura 3. Disposición del equipo para obtener la curva R –V

El proceso de calibración se inició con la obtención de datos de temperatura del agua y la resistencia del termistor para dicha temperatura. Para el proceso de lecturas de la temperatura se utilizó un termómetro de mercurio y para las resistencias multímetros digitales.
La variación de la temperatura del agua fue entre próximo a 4ºC y 50ºC. Para comenzar el proceso de lectura se llena agua yhielo en un recipiente, luego se conecta el terminal común del circuito a un terminal del multímetro, y luego se siguió los siguientes pasos
Se conecta el otro terminal del multímetro al terminal del sensor (nivel 0, 30, 50, 100, 160 cm respectivamente)
Se introdujo al agua los sensores de los cinco niveles junto con el termómetro
Las lecturas se hizo simultáneamente tanto del termómetro y...