VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad de Desarrollo Educativo

Transcripción

1 1. DATOS INFORMATIVOS ASIGNATURA: INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL MECÁNICA DEPARTAMENTO: CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA DOCENTE: ING. ANA LUCIA QUEZADA VICERRECTORADO ACADÉMICO CÓDIGO: EMEC NRC: 2796 CARRERAS: INGENIERÍA MECATRÓNICA PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE 2012 ENERO 2013 FECHA ELABORACIÓN: NIVEL: PRE-REQUISITOS: 15025(Electrónica General) y 16011(Circuitos Electricos II) 16008(Circuitos Electricos I) CO-REQUISITOS: Ninguno DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: SEXTO ÁREA DEL CONOCIMIENTO: Automatización y Mecatrónica SESIONES/SEMANA: 2 TEÓRICAS: PRÁCTICAS: 3 1 CRÉDITOS: 4 EJE DE FORMACIÓN Ciencias profesionaliz antes/práctic as y laboratorios La asignatura introduce al estudiante en el campo de la instrumentación, el manejo de las diferentes señales eléctricas en los instrumentos, define características estáticas y dinámicas y capacita al estudiante en la selección, normas y uso de sensores en distintos tipos de aplicaciones industriales. UNIDADES DE COMPETENCIAS A LOGRAR: GENÉRICAS: Resuelve problemas vinculados con el quehacer de la profesión con la aplicación de las bases científico técnicas de carácter básico. Resuelve problemas de la realidad con la aplicación de contenidos de la profesión así como de proyección empresarial y cultura general. ESPECÍFICAS: Diseña circuitos hidráulicos y neumáticos, utilizando la instrumentación, electricidad y electrónica básica para resolver problemas de la industria ELEMENTO DE COMPETENCIA: Conoce y selecciona los dispositivos de medición de variables físicas para la implementación en sistemas automáticos. RESULTADO FINAL DEL APRENDIZAJE: Identificar e interpretar las características técnicas de los instrumentos Analizar e interpretar los datos proporcionados por los instrumentos. Generar información adecuada para la toma de decisiones. Actitud positiva frente a cualquier instrumento industrial. 12

2 VICERRECTORADO ACADÉMICO CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL: La asignatura es fundamental para la ingeniería que contribuye en el perfil profesional y en el cumplimiento de la misión institucional, constituyéndose la base de formación para el desarrollo de la instrumentación Industrial Mecatrónica 2. SISTEMA DE CONTENIDOS Y PRODUCTOS DEL APRENDIZAJE No. UNIDADES DE CONTENIDOS EVIDENCIAS DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE TAREAS 1 UNIDAD 1: SEÑALES ELECTRICAS Y CARACTERISTICAS ESTÁTICAS Y DINÁMICAS DE LOS INSTRUMENTOS Contenidos: INTRODUCCION A LA INSTRUMENTACION 1.1 La instrumentación en un sistema mecatrónico. 1.2 Señales tipos de señales Señales e información Señales continuas y discretas. 1.3 Modelo de sistema de un instrumento CARACTERISTICAS ESTATICAS DE LOS INSTRUMENTOS 1.4 Definición de característica estática. 1.5 Elementos de la característica estática: Rango Resolución Repetitividad Precisión Forma de relación I/O Histéresis Sensibilidad Factores medioambientales Errores. 1.6 Impedancia. 1.7 Ejercicios. CARACTERISTICAS DINAMICAS DE LOS INSTRUMENTOS 1.8 Generalidades de la característica Dinámica Producto de Unidad1: Conocer y manejar los tipos de señales eléctricas que operan en los instrumentos e identificar las características estáticas y dinámicas de los mismos. Tarea 1. Resolución de problemas planteado en clases sobre características estáticas de los instrumentos Tarea 2. Taller en clases de problemas planteados para que sean resueltos por los diferentes equipos de trabajo, como también la socialización de su resolución. Tarea 3. Resolución de problemas planteado en clases sobre características dinámicas de los instrumentos Tarea 4. Consulta de modelos de instrumentos utilizados en la industria y deberes para el fortalecimiento de lo aprendido. 13

3 1.9 Respuesta en el tiempo Orden de los sistemas Ejercicios. UNIDAD 2: VICERRECTORADO ACADÉMICO Producto de Unidad2: MEDICION Y DETECCION DE LA PRESION, FLUJO Y CAUDAL Medir y detectar las magnitudes físicas de presión, flujo y caudal. 2 Contenidos: MEDICION Y DETECCION DE LA PRESION 2.1 Consideraciones Generales. 2.2 Tubo de Bourdon. 2.3 Dispositivos de membrana. 2.4 Ejercicios. MEDICION Y DETECCION DEL FLUJO Y CAUDAL 2.5 Consideraciones Generales. 2.6 Clasificación. 2.7 Dispositivos de presión diferencial. 2.8 Dispositivos de área variable. 2.9 Dispositivos desplazamiento positivo Dispositivos tipo turbina Dispositivos oscilatorios Dispositivos Ultrasónicos Dispositivos másicos Otras formas de medir el flujo y caudal Instalación y selección Ejercicios Tarea 1. Resolución de problemas planteado en clases Tarea 2. Taller en clases de problemas planteados para que sean resueltos por los diferentes equipos de trabajo, como también la socialización de su resolución. Tarea 3. Práctica de laboratorio como una forma de comprobación del conocimiento adquirido y fortalecimiento del mismo. Tarea 4. Eposición importancia de los instrumentos de presión y aplicaciones UNIDAD 3: MEDICION Y DETECCION DE FUERZA, TORQUE, DISTANCIA, DESPLAZAMIENTO Y DE TEMPERATURA Producto de Unidad3: Medir y detectar magnitudes físicas de fuerza, torque, distancia, desplazamiento y de Temperatura. 3 Contenidos: MEDICION Y DETECCION DE FUERZA Y TORQUE 3.1 Consideraciones Generales. 3.2 Dispositivos para medir fuerza: 3.2.1Celdas de Carga: Con galgas etensiométricas Con galgas capacitivas Dispositivos Piezoeléctricos Dispositivos inductivos Piezotransistores. 3.3 Dispositivos para medir torque La barra de torsión. 3.4 Ejercicios. Tarea 1. Resolución de problemas planteado en clases Tarea 2. Taller en clases de problemas planteados para que sean resueltos por los diferentes equipos de trabajo, como también la socialización de su resolución. Tarea 3. Práctica de laboratorio como una forma de comprobación del conocimiento adquirido y fortalecimiento del mismo. Tarea 4. Consulta de otros tipos de instrumentos y actuadores 14

4 VICERRECTORADO ACADÉMICO 3. RESULTADOS Y CONTRIBUCIONES A LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES: LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE A. Aplicar Conocimientos en matemáticas, ciencia e ingeniería. B. Diseñar, conducir eperimentos, analizar e interpretar datos. C. Diseñar sistemas, componentes o procesos bajo restricciones realistas. D. Trabajar como un equipo multidisciplinario. E. Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería. F. Comprender la responsabilidad ética y profesional. G. Comunicarse efectivamente. H. Entender el impacto de la ingeniería en el conteto medioambiental, económico y global. I. Comprometerse con el aprendizaje continuo. J. Conocer temas contemporáneos. K. Usar técnicas, habilidades y herramientas prácticas para la ingeniería. NIVELES DE LOGRO A Alta B Media C Baja El estudiante debe Aplicar ecuaciones diferenciales y modelar los eventos físicos. Armar el circuito para toma de datos y realizar el análisis y la interpretación de los mismos. Comprender que son circuitos a escala pero el principio de funcionamiento es el mismo para instrumentos industriales. Participar eficientemente para lograr que los resultados sean los más reales. Realizar maquetas a escala para resolver problemas industriales en instrumentación Responder con respeto y puntualidad en sus tareas encomendadas Estar siempre en contacto con su grupo para que realice el informe correspondiente Comprender que el grado de contaminación de los instrumentos aplicados no son muy contaminantes Realizar las consultas que se les manda con la finalidad de ampliar los conocimientos y mejorar su aprendizaje. Actualizar su conocimiento durante toda su carrera como también en su vida profesional Aplicar métodos rápidos y precisos que le permita ingeniar las soluciones eficaz y eficientemente. 15

5 VICERRECTORADO ACADÉMICO 4. FORMAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS 1er Parcial* 2do Parcial* 3er Parcial* Tareas Investigación Lecciones Pruebas Laboratorios/informes 8 Evaluación conjunta 8 8 Producto de unidad Defensa del Resultado final del aprendizaje y documento - - Total: PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA Método el Aprendizaje Basado en problemas(abp) Clases magistrales que permiten dar los conceptos fundamentales del tema, y resolver un problema que involucre lo aprendido, luego se propone un problema que inducirá al debate y participación del estudiante para socializar la solución. El Método Aprendizaje basado en casos. Caso Petroecuador, instrumentos no renovados, análisis y desarrollo de modelamiento de solución, que permite tener conocimiento de causa y poder generar junto con los estudiantes algunas soluciones mediante esquemas mentales y conceptuales, evidenciando de esta manera la profundidad del aprendizaje. Desarrollo de ensayos sobre casos reales que investigarán los estudiantes los mismos que serán socializados. Lectura de pappers sobre instrumentación que el estudiante se auto educará y se actualizará en su conocimiento sobre la instrumentación Industrial moderna, la misma que induce a la participación interactiva. El desarrollo de los laboratorios se basa en los módulos y equipos, como también algunos para que el estudiante desarrolle investigación y diseño de su propia necesidad y curiosidad, se dispone de laboratorio equipado y apropiado para desarrollar estos ensayos prácticos y simulados. 6. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO: PRESENCIAL TOTAL HORAS CONFERENCIAS CLASES PRÁCTICAS LABORATORIOS CLASES DEBATES CLASES EVALUACIÓN TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE

6 7. TEXTO GUÍA DE LA ASIGNATURA VICERRECTORADO ACADÉMICO TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL Manual de Instrumentación FESTO 2010 Español FESTO 8. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL Sensors,Vision Systems and Keyence 2001 Inglés Keyence Measuring Instruments Technology Instrumentacion Industrial Creus nstandards/sensors/flowmeter s/flowmeter_va.cfm ory.com/flowmeter_orifice_c alc.html Principles of Measurement Systems - 4ed John P.Bentley 4to 2010 Inglés 9. LECTURAS PRINCIPALES: TEMA TEXTO PÁGINA Hidroestática Física Básica DINAMICA Física Básica TERMODINAMICA Física para la Ingeniería