6 Instrumentacion Industrial

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ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DETSU EN MECATRÓNICA

REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA

APROBÓ: C. G. U. T. FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009

F-CAD-SPE-23-PE-XXX

TÉCNICO SUPERIOR UNI VERSITARIO EN MECATRÓNI CA ÁREA AUTOMATIZACIÓN

HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS

1. Nombre de la asignatura Instrumentación industrial.2. Competencias Implementar sistemas de medición y control bajo los

estándares establecidos, para el correctofuncionamiento de los procesos industriales.

3. Cuatrimestre Cuarto4. Horas Prácticas 545. Horas Teóricas 216. Horas Totales 757. Horas Totales por Semana

Cuatrimestre5

8. Objetivo de la Asignatura El alumno verificará la operación, así como losprocedimientos de calibración y ajuste de losinstrumentos de medición, considerando las unidades

utilizadas, para la medición de las variables de proceso.

Unidades TemáticasHoras

Prácti cas Teóricas TotalesI. Sistemas de unidades, leyes y teoremas. 10 4 14II . Metrología. 10 5 15III . Variables de proceso. 20 6 26IV. Calibración de instrumentos de medición. 14 6 20

Totales 54 21 75






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INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

UNIDADES TEMÁTICAS

1. Unidad Temática I. Sistemas de unidades, leyes y teoremas.2. Horas Prácticas 103. Horas Teóricas 44. Horas Totales 14

5. Objetivo

El alumno demostrará las leyes y teoremas físicos establecidos,basados en la interpretación de las unidades de SistemaInternacional y sus conversiones, para el uso de los instrumentosde medición.

Temas Saber Saber hacer Ser

Sistemas deUnidades

Describir los sistemasde unidades (SistemaInternacional deUnidades y SistemaInglés), así como lasvariables de proceso(presión, flujo,temperatura y nivel) ylas unidades de medidaasociadas.

Representar las variablesde proceso en losSistemas de Unidades(Sistema Internacional deUnidades y SistemaInglés) de acuerdo alproceso aplicado.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaObservador

AnalíticoTrabajo en equipo

Conversión de

unidades

Identificar las

diferentes unidades y laconversión entre lossistemas.

Realizar conversiones de

unidades entre losdiferentes sistemas demedida.

Responsabilidad

DisciplinaOrden


Ley de Gauss y Leyde Pascal

Describir la Ley deGaussy Ley de Pascal.

Demostrar la ley de gaussy Ley de Pascal en el usoy medición de variables deproceso.

ResponsabilidadDisciplinaOrden







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Teorema deBernoulli y Ley deBoyle

Describir el teorema deBernoulli y la Ley Boyle.

Demostrar el teorema deBernoulli y Ley de Boyleen el uso y medición devariables de proceso.

ResponsabilidadDisciplinaOrden







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Proceso de evaluación

Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tipos dereactivos

A partir del planteamiento de

un problema de variablesde proceso, elaborará unreporte que incluya:

- Ejercicios de conversiónde unidades entre el sistemainglés y el sistemainternacional.

- Aplicaciones de leyes físicasestablecidas en el

funcionamiento de losinstrumentos de medición.

1. Identificar los diferentes

sistemas de unidades.

2. Relacionar los diferentessistemas de unidades.

3. Analizar los principios físicosrelacionados con las variablesde procesos.

4. Comprender las Leyes deGauss, Boyle y Pascal, así como

el teorema de Bernoulli.

5. Determinar el tipo deconversión a realizar.

Ejercicios prácticos

Lista de verificación






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Proceso enseñanza aprendizaje

Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosPrácticas de laboratorioSolución de problemas

Equipos colaborativos

pintarrónproyector de video

equipo de cómputo

Espacio Formativo

Aula Laboratorio / Taller Empresa

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UNIDADES TEMÁTICAS

1. Unidad Temática II. Metrología.2. Horas Prácticas 103. Horas Teóricas 54. Horas Totales 15

5. ObjetivoEl alumno elaborará diagramas de instrumentación, de acuerdo ala normatividad vigente, para el uso de los instrumentos demedición.


Conceptosbásicos deMetrología

Describir los conceptosbásicos de metrología(alcance de medición,intervalo, error,incertidumbre demedición, exactitud,precisión, sensibilidad,repetibilidad,reproducibilidad ehistéresis).

Verificar los conceptosbásicos de metrología(alcance de medición,intervalo, error,incertidumbre demedición, exactitud,precisión, sensibilidad,repetibilidad,reproducibilidad ehistéresis) mediante eluso de un instrumentode medición.



Normatividadmetrológica(ISO, ANSI, IEC,NOM)

Describir las normasISO, ANSI, IEC, NOM. Verificar las diferentesnormatividadesmetrológicas (ISO, ANSI,IEC, NOM) en losprocesos de medición.



Simbología ydiagramas deinstrumentos

Identificar los símbolosy diagramas de losinstrumentos demedida, segúnnormatividad.

Representarinstrumentos de medidamediante el uso desímbolos.








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Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizajeInstrumentos y tipos de

reactivosElaborará un diagrama de

instrumentación donde serepresenten los instrumentosde medición, de acuerdo auna norma vigente.

1. Identificar los conceptos

básicos de metrología.2. Analizar la normatividadmetrológica.

3. Identificar la simbología pararealizar diagramas deinstrumentos.

Ejecución de tareas







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Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosPrácticas de laboratorioSolución de problemas

Equipos colaborativos


equipo de cómputo

Espacio Formativo


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UNIDADES TEMÁTICAS

1.-Unidad Temática II I. Variables de proceso.2.-Horas Prácticas 203.-Horas Teóricas 64.-Horas Totales 26

5.-Objetivo El alumno seleccionará los instrumentos de acuerdo a las variablesde procesos a utilizar, para la medición del sistema.


Nivel Describir:

- El concepto de Nivel.- Los tipos de sensorespara la medición deNivel.- El uso deinstrumentos demedición de Nivel.- El proceso deinstalación de losdiferentes tipos deinstrumentos de Nivel.

- Los transmisores deseñal e interfaces decomunicación.

Determinar el tipo desensor e instrumento

de medición de nivel,su relación con lostransmisores de señal einterfaces decomunicación.

ResponsabilidadDisciplina

OrdenLimpiezaObservador







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Temperatura Describir:

- El concepto deTemperatura.- Los tipos de sensorespara la medición deTemperatura.- El uso deinstrumentos demedición deTemperatura.- El proceso deinstalación de losdiferentes tipos deinstrumentos deTemperatura.

- Los transmisores deseñal e interfaces decomunicación.

Determinar el tipo desensor e instrumentode medición detemperatura y surelación con lostransmisores de señal einterfaces decomunicación.



Presión Describir:

- El concepto dePresión.- Los tipos de sensorespara la medición dePresión.- El uso deinstrumentos demedición de Presión.- El proceso deinstalación de losdiferentes tipos deinstrumentos dePresión.- Los transmisores deseñal e interfaces de

comunicación.

Determinar los tipos desensores einstrumentos demedición de Presión ysu operación con lostransmisores de señal einterfaces decomunicación.


AnalíticoTrabajo en equipo conlos transmisores deseñal e interfaces decomunicación.






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Flujo Describir:

- El concepto de Flujo.- Los tipos de sensorespara la medición deFlujo.- El uso deinstrumentos demedición de Flujo.- El proceso deinstalación de losdiferentes tipos deinstrumentos de Flujo.- Los transmisores deseñal e interfaces decomunicación.

Determinar el tipo desensor e instrumentode medición de flujo ysu relación con lostransmisores de señal einterfaces decomunicación.








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un problema específico,elaborará un reporte donde:

-Determine la variable delproceso.

-Seleccione el sensor deacuerdo a la variable amedir.

-Seleccione el transmisor de

acuerdo a las condiciones deoperación.

1. Identificar el concepto de la

variable de proceso (nivel,temperatura, presión y flujo).

2. Identificar los tipos desensores e instrumentos demedición para las variables deproceso.

3. Analizar el proceso deinstalación de los diferentestipos de instrumentos en la

aplicación para variables deprocesos.








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Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticos Análisis de casosPrácticas de laboratorio

Prácticas en empresas


equipo de cómputoequipo de laboratorio

Espacio Formativo


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UNIDADES TEMÁTICAS

1.-Unidad Temática IV. Calibración de instrumentos de medición.2.-Horas Prácticas 143.-Horas Teóricas 64.-Horas Totales 20

5.-ObjetivoEl alumno elaborará la calibración de un instrumento de medición,con base en los procedimientos normativos para la confiabilidad ycontrol de calidad en las mediciones de los procesos industriales.


Procedimientos decalibración

Identificar lascaracterísticasmetrológica delinstrumento a calibrar(alcance de medición,intervalo, repetitividad).

Identificar lascaracterísticas deoperación ambientales.

Identificarprocedimiento de

calibración según losreportes de calibracióncertificados.

Realizar ajustes a losinstrumentos demedición con base ensus especificaciones defabricación yfuncionamiento a partirde la calibración.



Error en la mediciónde los instrumentos

Identificar los errores(humanos, deprocedimiento, deespecificacionestécnicas)en los instrumentos demedición.

Distinguir los erroresdurante el proceso demedición de losinstrumentos.








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un problema específico,elaborará un reporte decalibración que contenga:

-Descripción del instrumentobajo calibración.

-Los resultados obtenidos dela calibración.

-Medida de incertidumbre.

-Observaciones en el uso delequipo calibrado.

-Fecha de calibración.

1. Identificar las partes y

características metrológicas delinstrumento.

2. Analizar las magnitudes deinfluencia en la calibración.

3. Comprender el procedimientode calibración.


Lista de verificación delproceso






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Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticos Análisis de casosPrácticas de laboratorio

Prácticas en empresas


equipo de cómputoequipo de laboratorio

Espacio Formativo


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CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUECONTRIBUYE LA ASIGNATURA

Capacidad Criterios de Desempeño

Verificar la operación de los instrumentos

o equipo de medición. De acuerdo aprocedimientos establecidos, paradiagnosticar el funcionamiento del sistemade medición.

Realiza la medición de los parámetros de

operación de los instrumentos o equipos demedición: Voltajes de alimentación, entradas(presión, flujo, temperatura y nivel) y salidas,campo de medida y registra las lecturas en elformato de verificación.

Ajustar los parámetro de operación de losinstrumentos

Realiza la medición de los parámetros deoperación de los instrumentos o equipos demedición: Voltajes de alimentación, entradas ysalidas, campo de medida y anota las lecturas en

el reporte de ajuste.

Configurar el funcionamiento de losinstrumentos de acuerdo a requerimientosdel funcionamiento del proceso, para unaadecuada valoración del desempeño delmismo.

Identifica las condiciones de las variables deproceso y las registra en el reporte deconfiguración.

Establece los valores de los parámetros deoperación del instrumento para cumplir con lascondiciones de las variables de proceso y losregistra en el reporte de calibración.

Calibrar los instrumentos o equipo demedición de acuerdo a los procedimientos,patrones y estándares establecidos, paraasegurar el buen funcionamiento delequipo.

Selecciona el patrón de calibración y anota susdatos en el registro de calibración

Verifica la vigencia de los patrones de calibración.Registra en el reporte de calibración, losresultados de las mediciones de las magnitudesde influencia.






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Seleccionar los instrumentos ycomponentes considerando las variables,normatividad y requerimientos de laempresa, para instrumentar el sistema demonitoreo y control de un proceso.

Determina la relación de los instrumentos ycomponentes del sistema de instrumentación y suinterconexión.

Elabora los diagramas del sistema deinstrumentación.

Realiza una Tabla comparativa de losinstrumentos y componentes del sistema demedición.

Ensamblar los instrumentos ycomponentes de acuerdo a diagramas ynormas vigentes, para crear un lazo demedición y control.

Instala los componentes e instrumentos enfunción de:

Diagramas: eléctricos, electrónicos, mecánicos,neumáticos, hidráulicosHoja técnica de los equipos a instalar yCondiciones de seguridad.Normatividad aplicable.

Validar el sistema de medición y controldel proceso a partir de la puesta enmarcha, considerando especificacionestécnicas predeterminadas, para sufuncionamiento.

Define un procedimiento de arranque, operacióny paro del sistema de medición y control delproceso.

Pone en funcionamiento el sistema con base enel procedimiento.

Verifica que el desempeño del sistema cumplecon las especificaciones técnicas.

Seleccionar interfaces y protocolos decomunicación de datos con base en losrequerimientos, características delsistema y normatividad establecidas pararealizar la interconexión de dispositivos, yproponer los más adecuados de acuerdoal proceso.

Identifica los requerimientos del proceso y losregistra en la tabla comparativa.

Identifica las normas aplicables.

Determina las interfaces y protocolos decomunicación de datos, con base en laidentificación de requerimientos.

Entrega una tabla comparativa.






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Configurar una red de computadoras através de la interconexión y manipulaciónde los parámetros, para comunicar losdiferentes dispositivos.

Elabora el diagrama de conexión de la red.

Conecta dispositivos y equipos acorde a latopología seleccionada con base en el diagrama.

Establece los valores de los parámetros de los

protocolos correspondientes.

Realiza y documenta pruebas de comunicación.

Programar aplicaciones específicasutilizando software de instrumentaciónpara monitorear y controlar las variablesdel sistema.

Desarrolla instrumentos virtuales a través desoftware de instrumentación virtual y lenguajesde programación de alto nivel.

Desarrolla aplicaciones de adquisición,procesamiento y transmisión de datos paramonitorear y controlar las variables del proceso.






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FUENTES BIBL IOGRÁFICAS

Autor AñoTítulo del

Documento Ciudad País Editorial

Creus Antonio (2006) Instrumentación Industrial.

DistritoFederal

México Alfaomega

Harold E.Soisson

(2006) Instrumentación Industrial.

DistritoFederal México Limusa

Creus Antonio (2009) Instrumentos Industriales: su Ajuste y Calibración.

DistritoFederal México Alfaomega

Ramón Pallas (2007) Sensores y Acondicionadores de

Señal.


Cooper,William David.Helfrick,

Albert D.

(2008) Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición.

DistritoFederal México Prentice-Hall

Karz, AndresM.

(2001) Fundamentos de Metrología Eléctrica: Potencia y Energía.


Rivera Mejía,José.

(2007) Instrumentación. DistritoFederal México Trillas

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