Metodologia

5

Metodología del experimento y resultados

5.1 Introducción
En este capítulo se describe como se llevaron a cabo el conjunto de experimentos
utilizando la instalación experimental que previamente fue explicada.

También se

presentan los resultados obtenidos a base de la experimentación, además se describen los
retos que se generaron en el trabajo de investigación. Asimismo sesugirió una solución a
estos retos. Por último se dan las bases para una de las posibles aplicaciones del
transductor como es el sensado de nivel de líquidos.

5-1

5.2 Metodología del experimento
Para realizar cualquier experimento se procuró que las condiciones del experimento no
variaran entre mediciones, esto es, que las fibras ópticas siempre estuviesen limpias, y si
presentaba algunaimperfección se corregía mediante un procedimiento de pulido. De la
misma forma se tuvo un gran cuidado en mantener en buena condición el elemento
transductor. Además se cuidó que no hubiese interferencias de algún otro agente externo
al experimento (esto es el ruido generado por trasmisiones de otros dispositivos así como
luz que proviniera de alguna fuente).

5.2.1 Fabricación de los elementosópticos

En la figura 5.1 se puede observar la instalación experimental montada en la cual
se aprecian la mayoría de los dispositivos previamente explicados con la cual se
comenzará la experimentación.

Para la fabricación de elementos ópticos se utilizó una barra de PMMA con un
diámetro de 4 cm y una longitud de 1.9 m mostrada en la Figura 5.2. Para el uso de la
barra como transductor sedecidió cortar una sección de 6 centímetros de longitud.
Enseguida se hizo un corte transversal en la barra, obteniendo de esta forma la pieza que
se utilizó como transductor; los cortes fueron hechos con una segueta, lentamente debido
al cuidado que se debe de tener con los polímeros para no dañar mucho la superficie de la
barra.

Las dimensiones físicas reales del elemento de detección(Figura 5.3) mostradas
en la Tabla 5.1:

5-2

Tabla 5.1.- Dimensiones físicas reales del elemento de detección.

Elemento

Dimensión real

Medidas adimensionales

Radio interno(R1)

14 mm.

ρ = 0.7

Radio externo(R2)

20mm

Grueso del cilindro (w)

6mm

Diámetro

0.98 mm

de

las

fibras

Φ = 0.049

ópticas (D)

Teniendo la mitad de la barra cortada seobservó que la superficie fue un poco
dañada por el uso de la segueta y ópticamente opaca, por lo cual se decidió lijar la
superficie del cilindro con lijas de metal para quitar las imperfecciones de gran tamaño y
enseguida se utilizaron lijas de agua finas para obtener una superficie más lisa. Después
de lijar la barra de acrílico, de la misma forma que las fibras ópticas se agregó un poco depegamento de acrilatos sobre la superficie del cilindro para obtener una superficie más
transparente y ópticamente más adecuada, para finalmente colocarla en la instalación
experimental.

5.2.2 Calibración del sensor

En el momento en el que la instalación experimental se encuentra colocada
correctamente y las condiciones de trabajo son las adecuadas para el experimento la
siguiente labor arealizar es conocer el comportamiento del sensor con el fin de contar
con la calibración del dispositivo. Para llevar a cabo dicho procedimiento se requiere
tener un parámetro con el cual comparar la respuesta del sensor, en este caso aire. Esta
tarea se puede realizar a través del comportamiento del sensor obteniendo su transmisión
absoluta cuando el medio circundante es aire, realizando unbarrido de las fibras sobre la
superficie del elemento de detección, esto es, modificando la posición relativa de las
fibras ópticas cuando el medio externo que cubre al transductor es aire y midiendo la
señal de salida que nos entrega el receptor, obteniendo así la gráfica que representa la
calibración del sensor.

5-3

El procedimiento utilizado para la caracterización con aire como...