SISTEMA DE MONITOREO AMBIENTAL PARA LABORATORIOS DE METROLOGÍA

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1 SISTEMA DE MONITOREO AMBIENTAL PARA LABORATORIOS DE METROLOGÍA Juan Carlos Hernández ndez ZúñZ úñiga CENAM, Laboratorio de Automatización Servicios Tecnológicos 15 de Junio del 2005

2 Que es un SMA? Es un equipo capaz de medir las condiciones ambientales de áreas específicas, por ejemplo: Laboratorios de metrología. Almacén n de equipos electrónicos, alimentos, materiales de referencia, substancias químicas, etc.

3 Porque es necesario un SMA para Laboratorios de Metrología? La norma Mexicana NMX-EC EC IMNC-2000 nos dice que: En los laboratorios de calibración n y ensayo se debe mantener el control y el registro de las condiciones ambientales que influyan en la calidad de los resultados

4 Porqué diseñarlo? Costo $ Reducir el tiempo de respuesta en caso de falla en el equipo y el costo de la reparación. Adquirir conocimientos y experiencia en el diseño o y construcción n de equipos de medición.

5 Por lo anterior Este sistema se diseñó y se construyó en el laboratorio de Automatización n y Electrónica del Centro Nacional de Metrología Módulo Central del SMA Software Sensores

6 Sistema de Monitoreo Ambiental a Bloques Sensor 1 PC Software RS232/ RS485 Módulo Central Sistema de Monitoreo Ambiental Sensor 2 Sensor 3 Sensor 8 Módulo TYD Señales estándar de Corriente

7 Módulo Central SMA

8 Vista Interior

9 Tarjeta Principal Alimentación Módulo TYD Regulación de Tensión Referencia Convertidor Microcontrolador Convertidor A/D RS232 RS485 PC Convertidor I/V Filtro RC Alimentación Sensores Sensores (4-20 ma)

10 Tarjeta Principal SMA

11 Módulo Central SMA Recibe la información n de máximo m 8 sensores. La información n se recibe por medio de una señal estándar de corriente ma. Este módulo m se basa en un microcontrolador que incluye en su interior un convertidor Analógico/Digital de 12 bits, con el cual se realiza la conversión n de las señales de entrada.

12 Módulo Central SMA Proporciona la Tensión n de Alimentación n para los sensores. Realiza promediación de datos para reducir el efecto de ruido aleatorio. Comunicación: n: RS232 o Red RS485 (2 hilos)

13 Comunicación n RS232 RS232 SMA

14 Comunicación n RS485 SMA1 SMA2 RS232 Convertidor RS232/RS485 Red RS485 (2 hilos) SMA3 SMA16

15 Software SMA Interfase visual fácil f de usar. Presentación n gráfica y numérica solo de los canales empleados. Protocolo de comunicación n RS232 en formato ASCII con algoritmo de verificación n de paridad para la detección n de errores.

16 Software SMA Almacenamiento de la información n en un archivo con extensión n.xls. (Microsoft Excel). Configuración n del tiempo entre lecturas y de almacenamiento de datos. Configuración n de variable a medir, intervalo de operación n del sensor y offset en caso de requerirlo.

17 Software SMA

18 Configuración n SMA

19 Software SMA

20 Formato de un Archivo generado por el SMA

21 Sensores Características: El sensor a emplearse en este sistema de Monitoreo Ambiental debe contar con un transmisor que entregue una señal estándar ma al módulo m central. Tensión n de alimentación n de 18 Vcd.. * Conexión n 2 o 3 hilos.

22 Sensores diseñados Temperatura. Sensor tipo RTD (PT100) 0-41,7 C ±0,3 C Humedad Relativa. Sensor tipo Capacitivo %H.R. ±3 3 %H.R. Presión n Atmosférica. Sensor semiconductor hpa ±3 hpa.

23 Módulo TYD Este dispositivo esta basado en un microcontrolador con memoria EEPROM incluida. Diseñado para conectarse al SMA y permitir: Visualizar las lecturas actuales de los sensores. Ajustar los intervalos de trabajo de cada sensor. Ajustar offset a cada sensor. Ajustar el tiempo de lectura de datos. Realizar cálculos c matemáticos ticos de punto flotante. Disponer de 5 E/S digitales.

24 Módulo TYD Se instala en el panel frontal del Módulo central del SMA. Pantalla 4x20 Caracteres Teclado 4x4 Sistema de Monitoreo Ambiental

25 Módulo TYD

26 Funciones del Módulo M TYD

27 Laboratorio de Metrología a de gases

28 Laboratorio de Metrología a de gases

29 Laboratorio De Caracterización Óptica de Materiales

30 Laboratorio de Espectrorradiometría a de Detectores

31 Laboratorio de Preparación n de Muestras Inorgánicas nicas

32 Resultados Se diseñó y construyó un equipo que mide las condiciones ambientales de los laboratorios de Metrología a para cumplir la norma de calidad NMX-EC EC IMNC CENAM obtuvo la certificación n de calidad ISO Se construyeron en total 65 SMA, 60 actualmente se encuentran funcionando en laboratorios de CENAM.

33 Resultados Se han vendido SMA a empresas como Robert Bosh y VW (Puebla). Se han realizado mejoras al Software basándonos en la opinión n de los usuarios del SMA, logrando tener cada ves un programa más s robusto. 3 tarjetas principales del módulo m central se han empleado para otros proyectos. Control de temperatura para destiladores. Sistema Contra Gases Explosivos. Monitoreo de temperatura de Resistores.

34 Sistema destilador de ácidos

35 Control de Temperatura Para Destiladores de ácidos

36 Sistema Contra Gases Explosivos

37 Trabajo Actual y Futuro Desarrollar Instrumentos de medición de Alta exactitud. Continuar apoyando a los laboratorios de Metrología a de CENAM en proyectos de Automatización n y electrónica que ayuden a mejorar, mantener y desarrollar Patrones Nacionales de medición.

38 Agradecimientos Área de Metrología a Eléctrica, División n de Mediciones Electromagnéticas. ticas. A todos los Presentes

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