View
1
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
“AYUDAS A LA INNOVACIÓN
EDUCATIVA Y A LA MEJORA DE
LA CALIDAD DE LA ENSEÑANZA”.
José Luis Montero de Juan
Francisco Fernández Martínez
Título:
Adquisición de datos por ordenador de las prácticas de Fisicoquímica
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Justificación
Las prácticas realizadas exigen la medida,
comprobación y análisis de los datos.
Actualmente, la comprobación y análisis de los
datos obtenidos, se realiza una vez finalizada la
experiencia.
El alumno no suele darse cuenta de si la
experiencia la está realizando correctamente
(método incorrecto, equipos mal calibrados o
reactivos equivocados), hasta una vez finalizada
la experiencia.
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
· Es más didáctico que, conforme se realiza la
adquisición de datos, se pueda analizar y obtener
los resultados.
· Los “tiempos muertos” entre medidas se
pueden aprovechar.
· Pudiendo elaborar, o una parte significativa, la
memoria que debe entregar.
Para ello es necesario que la señal de los sensores
utilizados (temperatura, presión, conductividad,
pH, humedad …) los podamos analizar, en
tiempo real, con un software apropiado.
Tenemos dos caminos para adecuar las prácticas a
las TIC: comprar nuevos equipos informatizados
de origen o, mucho más económico, actualizar los
equipos de que disponemos con sensores, para la
adquisición de datos y su tratamiento con un
software apropiado, o utilizando excel.
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Objetivos “históricos” desarrollados
Adquisición y tratamiento de datos en:
· Control de Procesos Químicos
· Operaciones Básicas en Ing. Química
· Análisis Instrumental Químico
· Fisicoquímica
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Laboratorio de Control de Procesos Químicos
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Control PID de nivel y caudal
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
El objetivo fue actualizar unos equipos analógicos, de forma que
se pudiese controlar y registrar las señales de los sensores desde
un ordenador, utilizando el programa GeniDAQ.
Los alumnos puedes comparar los algoritmos elaborados por ellos
con los controladores PID analógicos originales de los equipos.
Operaciones Básicas en Ingeniería Química
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
El objetivo fue diseñar un sistema de adquisición de datos de un
banco de ensayo de bombas centrífugas, para facilitar los cálculos.
Operaciones Básicas en Ingeniería Química
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Actualización de un equipo obsoleto, para dedicarlo a las
prácticas de laboratorio, como ejemplo de la aplicación de las nuevas
tecnologías informáticas (TIC).
Se disponía de un equipo de Análisis Térmico Diferencial (ATD) con
un registro gráfico de papel pautado (caro y raro) que hacía laboriosa la
elaboración de los cálculos posteriores. Teniendo en cuenta la prevista
y costosa reparación del registrador, y su antigüedad, se pensaba tomar
la decisión de retirarlo. Sin embargo, se decidió actualizarlo con una
inversión moderada (inferior a 300 €), adquiriendo una Tarjeta de
Adquisición de Datos y reciclando un ordenador desahuciado.
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Módulos
del ATD
Microcalorímetro Tarjeta de A. de Datos
ordenador
Salida del
registro
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Para facilitar la adquisición de los datos, se
desarrolló un programa en Visual Basic.
Laboratorio de la asignatura de Fisicoquímica
Cada práctica dispone de un maletín, con todo
el material específico necesario.
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Para actualizarlos, aparte de introducir nuevos equipos de medida,
se decidió informatizar la adquisición y tratamiento de los datos.
Ejemplo de actualización del equipo de medida de
tensión superficial. El experimento requiere que el alumno cuente series de 100 a 200
gotas, tanto en las sustancias de referencia como en las muestras
problema. Un sensor óptico que cuente las gotas de forma
automática eliminaría la parte “tediosa” del experimento.
Material necesario:
· Un ordenador (para la adquisición
de datos es suficiente con ordenadores
retirados por obsoletos).
· Licencia DataStudio, disponemos
de una licencia para todo el Centro.
· Sensor Cuenta-gotas.
· Adaptador USB
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Adaptador
USB
Sensor
Cuenta gotas
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Vista parcial del cuenta-gotas
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Equipo informatizado
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Ejemplo de una serie de medidas
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento de QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
Continuación del proyecto
En los cursos siguientes se continuará (dependiendo de
los recursos económicos), la informatización del resto de
las prácticas de Fisicoquímica.
· Cinética
· Calorimetría
· Equilibrio Líquido-Vapor
· Electroquímica
· Viscosimetría
· Psicrometría
Recommended