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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DEL PLUVIÓMETRO ISCO 674 DEL LABORATORIO DE SERVICIOS PÚBLICOS
Autoras:
Diana Marcela Bocanegra Higuera
María Camila Cuervo Quevedo
Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos
Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Bogotá, 2015
2
MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DEL PLUVIÓMETRO ISCO 674 DEL LABORATORIO DE SERVICIOS
PÚBLICOS
Diana Marcela Bocanegra Higuera
María Camila Cuervo Quevedo
Trabajo de grado presentado para optar por el Título de
TECNÓLOGO EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS
DIRECTOR
Helmut Espinosa
Ingeniero Forestal
Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos
Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Bogotá, 2015
3
A Dios, a mis padres, y novio ya que fueron el motor para realizar este trabajo de
grado además por brindarme bienestar y fortaleza en cada paso que he dado
durante mi vida, a los compañeros y a los profesores quienes nos brindaron
conocimientos y enseñanzas durante la travesía por la universidad.
Diana Marcela Bocanegra Higuera
En esta etapa de terminación en parte de mi proceso de formación,
agradezco a mi familia y a mi novio como apoyo principal en cada uno
de los momentos, igualmente a los docentes quienes fueron la
herramienta que me brindó conocimiento y a mis compañeras quienes
sin su apoyo no se hubiera culminado este proyecto, cumpliendo los
objetivos propuestos y con éxito.
María Camila Cuervo Quevedo
4
AGRADECIMIENTOS
Las autoras expresan su más sincero agradecimiento a:
La Universidad Distrital Francisco José de Caldas, específicamente al laboratorio de servicios públicos en
coordinación del profesor Eduardo Ladino y su monitora Zully Ardila por brindarnos este espacio de investigación y
formación durante este ciclo, y a la comunidad en general.
Al ingeniero Helmut Espinosa, Docente de la Universidad Distrital, y director del presente trabajo de grado, por su
apoyo, conocimientos, direccionamiento y su gran colaboración en la realización del trabajo.
A los colaboradores, que mostraron su interés por participar en la realización de este trabajo, ya que se pudo lograr
el objetivo que era realizar un mejor desarrollo de la temática.
A nuestros familiares y amigos por mostrar su acompañamiento y apoyo constante en el transcurso de la
investigación y finalmente a quienes decidan consultar este documento.
5
TABLA DE CONTENIDO
MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DEL PLUVIÓMETRO ISCO 674 DEL LABORATORIO DE SERVICIOS PÚBLICOS ......... 1
RESUMEN ........................................................................................................................................................................................ 9
ABSTRACT ..................................................................................................................................................................................... 10
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................................................ 11
JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................................................................. 12
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................................................. 13
1.1 FORMULACIÓN: ................................................................................................................................................................. 13
1.2 PLANTEAMIENTO: ............................................................................................................................................................. 13
2. OBJETIVOS ......................................................................................................................................................................... 14
2.1 OBJETIVO GENERAL: ........................................................................................................................................................ 14
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: .............................................................................................................................................. 14
3. MARCO REFERENCIAL ...................................................................................................................................................... 15
4. MARCO CONCEPTUAL ...................................................................................................................................................... 16
4.1 INTENSIDAD DE LA LLUVIA .............................................................................................................................................. 16
4.2 PLUVIÓGRAFO DE BALANCÍN .......................................................................................................................................... 17
4.3 MONITOREO AUTOMATIZADO ......................................................................................................................................... 17
4.4 PROCEDIMIENTOS EN LABORATORIO ........................................................................................................................... 18
5. MARCO LEGAL ................................................................................................................................................................... 19
6. MARCO GEOGRÁFICO ....................................................................................................................................................... 20
7. METODOLOGÍA ................................................................................................................................................................... 22
7.1 FASE RECONOCIMIENTO FUNCIONAL DEL EQUIPO Y ESTRUCTURA CONCEPTUAL: ............................................. 22
7.2 FASE TRABAJO EXPERIMENTAL – PRUEBAS OPERACIONALES: ............................................................................... 22
7.3 FASE DIAGRAMACIÓN DE PROCEDIMIENTO: ................................................................................................................ 23
7.4 FASE DE FORMULACIÓN TÉCNICA: ................................................................................................................................ 24
8. RESULTADOS ..................................................................................................................................................................... 25
8.1 CARACTERIZACIÓN DEL EQUIPO PLUVIOMETRO ........................................................................................................ 25
8.1.1 Características técnicas del pluviómetro Isco 674 ...................................................................................................... 25
8.1.2 Características operacionales ..................................................................................................................................... 26
8.1.3 Condiciones de mantenimiento ................................................................................................................................... 27
8.1.4 Vínculo a instrumentos (muestreador y ultrasonido) ................................................................................................... 27
8.1.5 Versatilidad del equipo pluviómetro ............................................................................................................................ 27
8.2 MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS .............................................................................................................................. 28
8.2.1 Pluviómetro Isco 674 ................................................................................................................................................... 28
8.2.2 Muestreador Isco 6712 ................................................................................................................................................ 29
8.2.3 Ultrasonido Isco 4210 .................................................................................................................................................. 29
8.3 INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL EQUIPO .................................................................................................................... 30
8.3.1Pluviómetro Isco 674 .................................................................................................................................................... 30
6
8.3.2 Muestreador Isco 6712 ................................................................................................................................................ 32
8.3.3 Ultrasonido Isco 4210 .................................................................................................................................................. 36
8.3.4 Preparación de equipos para la medición ................................................................................................................... 40
8.4 PRUEBAS ........................................................................................................................................................................... 45
8.4.1 Prueba inicial ............................................................................................................................................................... 45
8.4.2 Prueba volumen conocido ........................................................................................................................................... 45
8.4.3 Prueba en campo ........................................................................................................................................................ 50
8.5 FORMATOS DE ESTANDARIZACIÓN DE LAS PRUEBAS ............................................................................................... 51
8.6 CONDICIONES DEL MANUAL ........................................................................................................................................... 51
9. CONCLUSIONES ................................................................................................................................................................. 53
10. RECOMENDACIONES .................................................................................................................................................... 54
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................................................................... 55
ANEXOS ........................................................................................................................................................................................... 1
7
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 Diagrama pluviografo de balancín – fuente (Segerer et al., 2006) ............................................................................. 17
Ilustración 3 Imagen del laboratorio de servicios públicos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas – fuente: Pág.
Web Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Consultado en línea: 9 de abril de 2016 .................................................... 21
Ilustración 4 Impresión de datos (Ultrasonido 4210) - fuente autores ............................................................................................ 23
Ilustración 5 Pluviómetro en práctica de campo - fuente autores ................................................................................................... 23
Ilustración 6 Pluviómetro Isco 674 - parte interna - fuente Autores ................................................................................................ 26
Ilustración 7 Partes externas del pluviómetro - tomado del manual del fabricante modificado por autores ................................... 26
Ilustración 8 Diagrama de funcionamiento pluviómetro 674 – fuente autores ................................................................................ 31
Ilustración 9 Pluviómetro Isco 674 parte interna - fuente autores................................................................................................... 31
Ilustración 10 Pantalla muestreador modo estándar - fuente autores ............................................................................................ 32
Ilustración 11 Pantalla muestresdor modo extendido - fuente autores ........................................................................................... 32
Ilustración 12 Impresión resultados Ultrasonido 7210 - fuente autores .......................................................................................... 40
Ilustración 13 Indicaciones previas Pluviómetro Isco 674 - fuente autores .................................................................................... 41
Ilustración 14 Línea de conexión a la unidad - fuente autores ....................................................................................................... 41
Ilustración 15 Burbuja de estabilidad el pluviómetro Isco 674 - fuente autores .............................................................................. 41
Ilustración 16 Indicaciones previas Muestreador Isco 6712 - fuente autores ................................................................................. 42
Ilustración 17 Muestreador Isco 6712 – fuente autores .................................................................................................................. 43
Ilustración 18 Indicaciones previas ultrasonido Isco 4210 - fuente autores.................................................................................... 44
Ilustración 19 Ultrasonido Isco 4210 - fuente autores..................................................................................................................... 44
Ilustración 21 Prueba de campo - fuente autores ........................................................................................................................... 50
Ilustración 22 Resultado primera prueba de campo – fuente autores ............................................................................................ 50
Ilustración 23 Resultado segunda prueba de campo - fuente autores .......................................................................................... 50
8
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Clasificación intensidad de lluvia adaptado de (ELTIEMPO.COM, n.d.). Retomado el 2 de febrero de 2016.16
Tabla 2 Normatividad aplicada ..................................................................................................................................... 19
Tabla 3 Características técnicas pluviómetro ISCO 674 - fuente manual del fabricante (Guide, 2004) ....................... 25
Tabla 4 Resultados prueba volumen conocido ............................................................................................................ 48
Tabla 5 Pruebas volumen conocido datos estadísticos ............................................................................................... 49
9
RESUMEN
El pluviómetro es un instrumento de medición de precipitación cuyos usos son variados en las diferentes áreas
profesionales. Se pretende que los estudiantes de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad de
medio ambiente y recursos naturales conozcan este instrumento que es muy aplicable a la rama ambiental ya que
con este se pueden determinar factores de riesgo, comportamientos de las cuencas hídricas, hidrología,
meteorología, calidad del suelo y otras funciones las cuales son necesarias de conocer para generar estudios,
proyectos, investigaciones y demás con el fin de mejorar la calidad de vida de la población, por lo tanto se realizó un
manual de utilización del pluviómetro existente en el laboratorio de servicios públicos, con el fin de que el estudiante
universitario aprenda a manipular, cuidar, operar y conocer la versatilidad de dicho instrumento, así mismo ponerlo
en marcha para ensayos de investigaciones que contribuyan a su conocimiento y por consiguiente a la población
colombiana.
Palabras claves: Pluviómetro, hidrología, manual de procedimientos, ensayos e investigación.
10
ABSTRACT
The pluviometer is an instrument of measurement of rainfall which uses are changed in the different professional
areas. There is claimed that the students of the University Distrital Francisco Jose of Caldas Authorize of
environment and natural resources know this instrument that is very applicable to the environmental branch since
with this one they can determine factors of risk, behaviors of the water basins, hydrology, meteorology, quality of the
soil and other functions which are necessary to know to generate studies, projects, investigations and others in order
to improve the quality of life of the population, therefore there was realized a manual of utilization of the existing
pluviometer in the laboratory of public services, in order which the university student learns to manipulate, to take
care, to operate and know the versatility of the above mentioned instrument, likewise start it for tests of investigations
that they contribute to his knowledge and consequently to the Colombian population.
Key words: Pluviometer, hydrology, manual of procedures, tests and investigation.
11
INTRODUCCIÓN
La importancia de medir la lluvia de un lugar determinado se ha requerido por muchos años para prever cultivos y
que estos sean productivos entre otras funcionalidades. Actualmente se utiliza para determinar factores de riesgo ya
que es elemental reconocer los fenómenos naturales como lo son avenidas, avalanchas y torrentes que se puedan
presentar, para poder actuar oportunamente y mitigar sus efectos en la zona de riesgo. El pluviómetro es la
herramienta que se utiliza para medir la lluvia, su adecuada utilización determina que la calidad de resultados sea
confiable y certera.
Un manual hecho por estudiantes y para estudiantes puede ser una gran herramienta entendible y didáctica ya que
se podrá utilizar el pluviómetro para medir las lluvias en diferentes prácticas, para brindar información de gran
utilidad para zonas de alto riesgo, para predecir comportamientos en los suelos, y realizando una debida operación
del instrumento por medio de su identificación, funcionamiento, simulación y la lectura de resultados; componentes
que se encontraran en el manual.
El laboratorio de servicios públicos de la facultad de medio ambiente y recursos naturales de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas brinda su espacio a aquellos estudiantes que quieran comprender con más detalle el
funcionamiento de los instrumentos que se ofrecen en este, ya que se cuentan con equipos de alta gama con alta
incidencia en los temas ambientales en este espacio se realizan prácticas en diferentes campos, por ejemplo con el
pluviómetro Isco 674, se realizarán mediciones de intensidad pluvial enfocada en la temática de las cuencas
hidrográficas. Actualmente se realizan manuales de procedimientos para cada instrumento teniendo en cuenta la
legalidad y normatividad que esto exige.
La Universidad Distrital Francisco José de Caldas con ayuda de un simulador de lluvias, apoya las prácticas que
requieran lluvia en donde se podrían predecir comportamientos meteorológicos y realizar análisis en determinadas
situaciones teóricas.
12
JUSTIFICACIÓN
Es elemental brindar conocimientos acerca de los instrumentos como lo es el pluviómetro, de igual manera su
adecuada manipulación para preservarlo y mantenerlo en buen estado para obtener los más exactos resultados en
temas ambientales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Con este sencillo aparato se reconocen
riesgos de gran magnitud, igualmente a partir del simulador y ambientes similares a la condición climática, se pudo
desarrollar el manual de utilización del pluviómetro. El laboratorio de servicios públicos se dedica a brindar una
orientación a los estudiantes lo que mejora la calidad profesional y la creación de conocimiento en la Facultad tanto
en los Semilleros de Investigación como proyectos académicos de los estudiantes.
Esta orientación se traduce en que el estudiante contemple y tenga a su disposición las herramientas apropiadas
para la creación de conocimiento y experiencia, dentro del manual además de utilizar diagramas de flujo de los
procedimientos incluyendo imágenes e ilustraciones, se agregan varias simulaciones de todos los posibles casos y
adicionalmente, cómo realizar la lectura e interpretación de los resultados.
13
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 FORMULACIÓN:
¿Cuál es el procedimiento para la utilización del Pluviómetro 674 del laboratorio de Servicios Públicos?
1.2 PLANTEAMIENTO:
En el estudio de las ciencias ambientales es de gran importancia de medición del comportamiento de las lluvias para
establecer su magnitud, y así mismo en situaciones de cambio climático donde este tipo de análisis genera datos
claves para la ejecución de las herramientas de Gestión Ambiental para la mitigación del efecto en poblaciones
cercanas. La Universidad Distrital Francisco José de Caldas en la mejora continua académica, tiene a disposición de
los estudiantes un Pluviómetro, un instrumento el cual mide la cantidad de lluvia en un tiempo determinado.
Este instrumento se encuentra en la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales en el Laboratorio de
Servicios Públicos, y no contaba con un debido manual para su utilización el cual oriente al estudiante para lograr su
objetivo al manipular el Pluviómetro. Este manual se desarrolla para la comunidad educativa, contiene el paso a
paso de su respectiva utilización en donde también se encuentran distintas pruebas útiles en distintos campos.
14
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL:
Formular el manual de operación y prácticas de laboratorio del Pluviómetro 674 del laboratorio de servicios públicos,
que permitan el aporte de conocimiento de las cuencas hidrográficas, al medir las intensidades de las lluvias que
son un factor determinante para predecir y simular riesgos.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Identificar las características del equipo en cuanto a versatilidad, límites operacionales y condiciones de
mantenimiento.
Desarrollar las pruebas operacionales para calibración y vinculo instrumental para las unidades de registro
automatizado.
Estructurar los procedimientos en un formato de estandarización del sistema nacional de normas técnicas,
para las anteriores pruebas.
Formular la estrategia comunicativa escrita a manera de manual de prácticas de laboratorio, referidos a las
pruebas de reconocimiento, calibración, operación y versatilidad del Pluviómetro.
15
3. MARCO REFERENCIAL
La pluviometría como estudio de la cantidad e intensidad de la lluvia ha sido participe indispensable en estudios
hidrográficos y oceánicos, calculando frecuencias tanto en horas como diaria, generando una dinámica entre la zona
de estudio (usualmente cuencas) y los escenarios ambientales. El registro de los datos requiere un monitoreo que
genere información precisa aumentando la eficiencia en largos periodos de tiempo(Abramic, Martínez-Alzamora,
González del Rio Rams, & Ferrer Polo, 2015).
Las consecuencias de las fuertes lluvias pueden generar cambios en el ambiente, la erosión del suelo puede
afectarse de acuerdo a la intensidad de lluvia y el tamaño de la gota, son datos que en la práctica del pluviómetro se
pueden obtener en diferentes contextos (Mahmoodabadi & Sajjadi, 2016), uno de ellos puede ser la estimación de
la lluvia en distintos métodos relacionando intensidad con duración por observación pluviométrica en distintos puntos
(Grimaldi, Petroselli, Baldini, & Gorgucci, 2015).
En la búsqueda de información y el modelamiento de datos, es fundamental, la relación en la toma de datos de
distintos dispositivos, esto genera algunas dudas en la exactitud y en el manejo de las herramientas (Gires et al.,
2014), el pluviómetro 674 tiene la versatilidad de conectarse con dos equipos fundamentales en la toma de
muestras, el muestreador 6712 y el ultrasonido 4210, teniendo en cuenta que aunque se decide la unidad con la que
se quiere medir, esto puede ser confuso en las practicas, y que se debe tener en claro el manejo de las unidades de
medición (O. Guide, 2004).
Cada uno de los anteriores artículos prueba la importancia de un sistema integrado de gestión que articule los
manuales de utilización de instrumentos de laboratorio para que la universidad se certifique en este aspecto,
además fundamental contar con este tipo de manuales dentro de la Universidad Distrital que puedan ser guía en el
desarrollo de nueva ciencia, aplicándola de manera correcta y eficaz, obteniendo unos resultados de alta
confiabilidad (Caldas, 2015).
16
4. MARCO CONCEPTUAL
4.1 INTENSIDAD DE LA LLUVIA
Los servicios meteorológicos lanzan avisos cuando variables como la intensidad de la precipitación superan un valor
determinado (IDEAM). Es frecuente que se indiquen estos valores en litros por metro cuadrado. Frecuentemente los
científicos usan con más frecuencia los milímetros de lluvia (mm). Por lo cual 1 mm de lluvia equivale a 1 litro/m2
porque la altura a la que llega un litro de agua en un recipiente con la base de un metro cuadrado es de un
milímetro. Se habla de intensidad de lluvia cuando se expresa en volumen por unidad de tiempo (León A., 1981).
La intensidad de la precipitación se expresa como lámina por unidad de tiempo y es práctica internacional emplear
milímetros por hora (mm/h) para cuantificarla. La precipitación atmosférica de gotas de agua en estado líquido
tienen, generalmente, un diámetro igual o mayor que medio milímetro, y caen, en el aire en calma, con una
velocidad superior a un metro por segundo pudiendo sufrir disgregación secundaria si los diámetros son muy
grandes y las velocidad de caída supera los dos metros por segundo (León A., 1981).
Las intensidades pueden clasificarse en:
Intensidad Clasificación
Débiles menor o igual que 2 mm/h.
Moderadas mayor que 2 mm/h y menor o igual que 15 mm/h.
Fuertes mayor que 15 mm/h y menor que 30 mm/h.
Muy fuertes mayor que 30 mm/h y menor o igual que 60 mm/h.
Torrenciales mayor que 60 mm/h
Tabla 1 Clasificación intensidad de lluvia adaptado de (ELTIEMPO.COM, n.d.). Retomado el 2 de febrero de 2016.
De acuerdo a la gran enciclopedia hispana (Gran Enciclopedia Hispánica) la Pluviometría es la rama de la
meteorología que tiene por objeto el estudio de las causas de la pluviosidad, y el análisis de la distribución y de la
intensidad de las lluvias.
El pluviógrafo funciona como un pluviómetro pero que registra la evolución de la precipitación con el tiempo, ya sea
con tinta y papel o digitalmente en una pantalla (Sanchez, 2008). Es un invento del siglo XIX. Los primeros registros
que se archivan datan del pluviógrafo de balancín de Walravens en enero de 1893, el pluviógrafo de balancín de
17
Hottinger en septiembre de 1896 y el pluviógrafo de flotador de Hellmann-Fuess de mayo de 1898 el cual hace subir
una plumilla que registra gráficamente el llenado del recipiente a lo largo del tiempo. Sin embargo, la primera patente
es del pluviógrafo de flotador es presentada por Chappell en mayo de 1938 (R.R., 1938).
4.2 PLUVIÓGRAFO DE BALANCÍN
Es un instrumento que mide las precipitaciones mediante un mecanismo de cubos calibrados de idénticas
proporciones que señalizan el volumen de precipitación obtenido mediante una acción de conmutación. La
conmutación del mecanismo de cubeta vacía la lluvia colectada en uno de los cubos y pone al otro cubo listo para
continuar el proceso de medición. Sensores electrónicos como es el caso de los interruptores magnéticos (ver
ilustración 1) y los sensores ópticos son capaces de detectar la conmutación del balancín. En el caso de la variante
cubana se emplearon sensores magnéticos para este fin (Segerer, Esp, & Villodas, 2006).
4.3 MONITOREO AUTOMATIZADO
Tiene como ventaja más precisión en la toma de muestras y como desventaja la complejidad de su montaje y
calibración, además de que requieren revisiones continuas para evitar atascamientos u otras fallas. Sin embargo la
aplicación de un muestreo automático requiere instalar una serie de equipos (antenas, paneles solares, etc.) y
herramientas (licencias de trasmisión, software) que elevan el costo, convirtiéndose en un factor limitante para la
implementación de este tipo de muestreo.
En la actualidad se pueden poner en marcha programas de muestreo que involucren la utilización de los dos tipos
de muestreo (muestreo mixto), convirtiendo el monitoreo en un sistema integrado que permite la verificación manual
Ilustración 1 Diagrama pluviografo de balancín – Fuente (Segerer et al., 2006)
18
de los resultados obtenidos de forma automática. Dicha verificación es realizada aleatoriamente, de tal manera que
se pueda realizar la calibración, ajuste y mantenimiento de los equipos automáticos (Instituto de Hidrología,
Meteorología, 2007).
Los instrumentos automatizados relacionan el volumen que se mide en el pluviómetro con la siguiente formula:
Dónde:
h= Altura de la lamina
A: Área del recipiente
Volumen de agua que hace girar al balancín o cazoleta depende de la intensidad de la lluvia, ya que si se presenta
una lluvia fuerte, es más alta la intensidad por lo cual el movimiento de un lado a otro de la cazoleta será más
rápido, porque el espacio que tiene la cazoleta se llenara con más rapidez y más pulsos sobre el imán se enviara al
medidor de flujo (ultrasonido).
4.4 PROCEDIMIENTOS EN LABORATORIO
El laboratorio de Servicios públicos de la Universidad Distrital, tiene formatos que soportan los procedimientos que
se realizan allí durante la utilización de los instrumentos, pero estos formatos todavía no poseen un sistema
integrado de gestión, por lo cual se hace necesaria una debida actualización de dichos formatos. Igualmente los
formatos no actualizados son útiles para tener un control sobre la calibración y el mantenimiento preventivo de cada
uno de los equipos.
19
5. MARCO LEGAL
Durante el desarrollo del manual de procedimientos, fue necesario recurrir a algunas normas técnicas que son
necesarias para crear el formato base y el contenido del manual, en la tabla 2 se exponen estas:
NORMA OBJETIVO
ISO 9001
(International Organization for
Standardization)
Proporciona la infraestructura, procedimientos, procesos y recursos
necesarios para ayudar a las organizaciones a controlar y mejorar su
rendimiento y conducirles hacia la eficiencia, servicio al cliente y excelencia en
el producto.
NTC (Norma Técnica
Colombiana) 17025
Esta Norma Internacional establece los requisitos generales para la
competencia en la realización de ensayos y/o de calibraciones, incluido el
muestreo. Cubre los ensayos y las calibraciones que se realizan utilizando
métodos normalizados, métodos no normalizados y métodos desarrollados
por el propio laboratorio.
NTC ( Norma Técnica
Colombiana) 10012
Especifica los requerimientos genéricos y ofrece asesoramiento para la
gestión de los procesos de medición y para la confirmación metrológica de los
equipos de medición.
GTC (Guía Técnica Colombiana)
82
Información sobre buenas prácticas de laboratorio definidas por consenso,
para laboratorios que prestan servicios de muestreo y de análisis de aguas.
Por ser pautas definidas por consenso, son criterios mínimos que todos los
laboratorios deberían considerar al establecer sus prácticas.
SIGUD (Sistema Integrado de
Gestión)
El Sistema Integrado de Gestión de la Universidad Distrital SIGUD, es el
conjunto de acciones y herramientas que sirven como pilar fundamental para
dar cumplimiento a los objetivos misionales, garantizar la satisfacción de las
necesidades y expectativas de la comunidad universitaria y la sociedad en
general, mediante la implementación y mejora continua de la gestión de
procesos.
Tabla 2 Normatividad aplicada
20
6. MARCO GEOGRÁFICO
El área geográfica en donde se realizaron los ensayos respectivos fue en la ciudad de Bogotá, específicamente por
la avenida circunvalar en dirección al sur (Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad de Medio
Ambiente y Recursos Naturales-Laboratorio de servicios públicos).
Dirección: Carrera 5 Este No 15-82 (Venado de oro) en la Unidad de planeación zonal (UPZ) No 96 Lourdes.
Los límites del lugar:
Norte: Instituto de ortopedia infantil Franklin de Lano Roosevelt
Sur: Barrio Egipto
Oriente: Cerros
Occidente: Avenida circunvalar.
Universidad Distrital Sede Vivero, ubicada en los cerros orientales, existen amenazas por incendios forestales y
remoción en masa por movimientos telúricos o altas precipitaciones.
Ilustración 2 Imagen de la ubicación del laboratorio de servicios públicos (circulo amarillo) de la Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales, Universidad Distrital Francisco José de Caldas escala 1: 1,128 – Fuente consultar al geovisor SIRE Sistema de información
21
Ilustración 2 Imagen del laboratorio de servicios públicos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas – Fuente: Pág. Web Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Consultado en línea: 9 de abril de 2016
22
7. METODOLOGÍA
La metodología que se aplicó para el desarrollo del manual, el cual fue con un enfoque de tipo cuasi experimental y
descriptivo, es decir que las actividades de construcción de procedimientos para el uso instrumental del pluviómetro
Isco 674 responden a la identificación, vinculo y calibración a partir de pruebas empíricas, comparativas con los
manuales base y el diseño de procesos de verificación entorno a la medición de parámetros hidrológicos
concentrados en la intensidad de las lluvias. Las experiencias de medición se trasfieren como protocolos de
laboratorio que facilite la docencia en el campo de la hidrología con base en la instrumentación ofrecida por el
laboratorio de servicios públicos.
7.1 FASE RECONOCIMIENTO FUNCIONAL DEL EQUIPO Y ESTRUCTURA CONCEPTUAL:
Se recopilo información que soportó conceptualmente el documento, incluyendo los manuales de equipos de los
cuales se hace una descripción sobre sus características, mantenimiento, con datos relevantes del instrumento para
el respectivo reconocimiento, igualmente se visualizó el estado de los equipos del laboratorio de servicios públicos el
pluviómetro Isco 674, el muestreador 6712, y ultrasonido 4210 a los cuales se les realizó un reconocimiento visual,
lo que ayudó a explorar las partes en donde se comprendió su funcionalidad, luego de esto se puso en marcha para
comprobar el estado de cada uno de los equipos. Se siguió en orden los pasos de los manuales de los fabricantes y
las especificaciones en cuanto a las condiciones de funcionamiento del equipo. El pluviómetro se conecta al
muestreador siendo útil para muestrear lluvia y registrar datos a la vez y al ultrasonido para llevar un registro de
datos por ciertos periodos de tiempo, además la SONDA SDI-12 también se utiliza a la hora de realizar el análisis de
parámetros en la lluvia, demostrando su versatilidad con otros equipos.
Igualmente se acordaron horarios y tiempos disponibles en el laboratorio para poder acceder a los equipos de
medición, realizando un registro de actividades y fotográfico para pasar a la fase experimental- pruebas
operacionales
7.2 FASE TRABAJO EXPERIMENTAL – PRUEBAS OPERACIONALES:
Se desarrolló un conjunto de pruebas mínimas para la verificación del registro automático; con el muestreador ISCO
6712 se registraron datos continuamente mientras hacia su función principal de captar la muestra y analizarla pero
en la configuración de modo “Extendido”, realizando con anterioridad su respectiva calibración. Por eficacia y
facilidad se realizaron las pruebas con el Ultrasonido ISCO 4210 el cual registro datos automáticamente con la
configuración que se le daba para el pluviómetro, este arroja los datos sencillos de leer e interpretar, lo que facilitó la
23
obtención de resultados de los ensayos (ver ilustración 3) en donde se comprueba la sensibilidad del equipo, se
realizó la calibración, verificación de posibles fallos de datos, vulnerabilidad de datos y simulación de eventos.
Los eventos se clasificaron de la siguiente manera:
Un ensayo inicial de manera manual que índico el buen funcionamiento e interacción entre el ultrasonido y
el pluviómetro, generando unos resultados específicos.
Un ensayo en donde se utilizó agua con volumen especifico y conocido para experimentar una simulación
de lluvia, esto se realizó periódicamente en distintos momentos.
Un ensayo en campo donde las condiciones climáticas en presencia de precipitaciones donde se generó
unos resultados reales.
7.3 FASE DIAGRAMACIÓN DE PROCEDIMIENTO:
Se contabilizó una serie resultados obtenidos en cada ensayo y se tabularon a una tabla, donde se realizó la
respectiva estadística para posibles resultados en futuros ensayos. Se diseñó unos modelos de diagramas de flujo
que facilitan la comprensión del proceso al estudiante e indican adecuadamente el paso a paso para un buen
funcionamiento del instrumento de medición, adicional a esto se verificó fallas que pudiesen ocurrir durante este
proceso y dar opciones de ayuda para estos casos teniendo en cuenta el buen cuidado con los equipos (ver
indicaciones previas).
Ilustración 4 Pluviómetro en práctica de campo - fuente autores
Ilustración 3 Impresión de datos (Ultrasonido 4210) - fuente autores
24
7.4 FASE DE FORMULACIÓN TÉCNICA:
Se elaboraron procedimientos de acuerdo con los alcances de las pruebas empíricas y de calibración obteniendo
distintos resultados de los ensayos, verificaciones y vulnerabilidades con los que se intervino durante el proceso.
Para la realización del manual de procedimientos se utilizaron normas técnicas colombianas NTC 17025 y el SIGUD
(Sistema Integrado de Gestión SIGUD), las cuales acoplándolas son claves para la realización de trabajo.
Igualmente se personalizó y se adecuó un formato para que el manual de procedimientos el cual es didáctico e
interactivo con fácil comprensión para los estudiantes.
Las pruebas y verificación del uso del manual se realizaron con el apoyo del laboratorio de servicios públicos,
docentes y asistentes a las pruebas que puedan aportar para el desarrollo del manual.
25
8. RESULTADOS
8.1 CARACTERIZACIÓN DEL EQUIPO PLUVIOMETRO
8.1.1 Características técnicas del pluviómetro Isco 674
El pluviómetro está fabricado en acero inoxidable, aluminio y plástico. Todas las partes metálicas están recubiertas,
revestidas o pintadas para garantizar un instrumento duradero y resistente ante el deterioro a la exposición del
ambiente. Su diseño hace que no se obstaculice ninguna parte que impida un ensayo exitoso.
A continuación se describen algunas especificaciones técnicas del Pluviómetro 674:
Mesa 1-1 Especificaciones técnicas para el 674 Pluviómetro
Tipo: Cubo que inclina
Orificio: Diámetro de 8 pulgadas (20 cm)
Sensibilidad: Inglés: 0.01 pulgadas Métricas: 0.1 mm
Exactitud: Inglés: ± el 1 % en 2 pulgadas/hr; +3, el-4 % hasta 5 pulgadas/hr Métrico: ± 1 ½ % en 5 cm/hr; +3.5, el-9 % hasta 13 cm/hr
Capacidad Máxima: Inglés: 22 pulgadas/hr Métrico: 38 cm/hr
Conexión de la ficha : Pin A - rojo , + 12V CC desde medidor de flujo ; Pin D - Negro , salida de medición de lluvia
Tipo de Interruptor: Interruptor de caña herméticamente sellado magnético. Normalmente abierto. 200V corriente continua, 0.5 un máximo
Altura y Diámetro: 13 pulgadas (33 cm); 9 ½ pulgadas (24 cm) en base
Peso: 10 libras (4.5 kilogramos)
Temperatura de funcionamiento:
32 ° a 140 F ° (0 ° a 60 ° C)
Temperatura de Almacenaje:
-40 ° a 140 F ° (-40 ° a 60 ° C)
Costo total del pluviómetro ISCO
674:
US $545.00 Pesos colombianos: $1,614,927.65
Tabla 3 Características técnicas pluviómetro ISCO 674 - fuente manual del fabricante (Guide, 2004)
26
Ilustración 5 Pluviómetro Isco 674 - parte interna - Fuente Autores
Ilustración 6 Partes externas del pluviómetro - Tomado del manual del fabricante modificado por autores
8.1.2 Características operacionales
El pluviómetro ISCO 674 se compone básicamente de dos partes, la primera está compuesta por:
Sensor pretty.175 / .800 SPST
Nivel de ajuste
Arandela de nylon. 253 x 0.506 x .01
Arandela de fl .172D
Resorte de apoyo
Imán 0,12 de diámetro x 3/8 de largo
Cubeta basculante
Cubeta basculante métrica
La primera parte en su conjunto mide la precipitación de la
manera más exacta. Cada vez que la punta del balancín va de
un lado a otro, un imán pasa por encima de un interruptor de
láminas. Este cierre de contacto proporciona un impulso de corta duración a la salida del medidor de lluvia por cada
0.01 pulgadas de lluvia.
La segunda parte es la externa, la cual tiene forma cilíndrica pero en su interior es un embudo, para que el agua
recolectada se dirija al balancín para así generar el impulso que se requiere; esta se compone de (ver ilustración 6):
Malla de drenaje
Rejilla de entrada de malla
27
8.1.3 Condiciones de mantenimiento
Para el mantenimiento del equipo es necesario que siempre se realicen las indicaciones previas cada vez que se
utilice el equipo, si este no es tan comúnmente utilizado limpiarlo periódicamente y probar el funcionamiento del
equipo para que no se deteriore.
De igual manera es importante que cada año se efectúen pruebas de calibración por parte del personal encargado
del equipo y mantenimiento general (limpieza detallada del instrumento), adicional a esto en el caso de presentar
daños y percances a la hora de la operación del equipo ello llamar a un experto.
8.1.4 Vínculo a instrumentos (muestreador y ultrasonido)
De acuerdo al reconocimiento del equipo, se evaluó cual sería el vínculo o conexión a los equipos (muestreador y
ultrasonido) , después de analizar dichas conexiones se encontró que el pluviómetro por sí solo no lleva un registro
sino que necesita de un equipo adicional el cual controle esta función, el punto de conexión con el muestreador se
encuentra ubicado detrás de la pantalla en donde aparece la toma para conectar el pluviómetro (de cuatro pines)
con el símbolo de lluvia que pertenece al pluviómetro, igualmente en el ultrasonido, en la parte izquierda del
ultrasonido aparece una toma indicando su conexión con el pluviómetro, es por eso que se evaluaron
detalladamente los manuales de procedimientos del muestreador Isco 6712 y ultrasonido Isco 4210, identificando su
conexión e importancia a la hora de funcionar con el pluviómetro, lo que sirvió para reconocer de la importancia de
estos equipos y a elegir cuál de estos nos sería más útil a la hora de realizar los ensayos.
8.1.5 Versatilidad del equipo pluviómetro
Su versatilidad se efectúa de acuerdo a su necesidad, en este caso con un equipo de registro de datos ya que el
pluviómetro no tiene su propio sistema de generación de resultados o pantalla para visualizarlos, es por ello que el
Ultrasonido Isco 4210 es el ideal para llevar un registro pluviométrico periódico en campo en forma física en el que
se incluye tiempo, cantidad, y otros detalles específicos personalizados de acuerdo a la necesidad. El muestreador
Isco 6712 es otro equipo el cual puede ser conectado al pluviómetro sin dificultad ya que contiene una pantalla para
visualización de resultados con una memoria extensa, pero que tiene otros fines en este caso muestreo de agua-
lluvia.
A continuación se presentara el mantenimiento que presenta cada equipo:
28
8.2 MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS
8.2.1 Pluviómetro Isco 674
Mantenimiento general - El pluviómetro dispone de un procedimiento general de mantenimiento:
Frecuencia:
Cada vez que se utiliza el equipo:
- Inspeccionar el exterior e interior del equipo y evaluar su condición física general. Verificar la limpieza de
las cubiertas y el ajuste de las mismas.
- Calibrar.
- Comprobar si la línea de conexión a la unidad funciona.
- Verificar las partes del equipo, que estas se encuentren en buen estado y que se pueden operar sin
dificultad. Verificar en especial el estado del balancín, que no tenga obstrucciones y que se encuentre
limpio.
- Verificar la estabilidad por medio de la burbuja, esta debe quedar centrada y si no está centrada nivelarla
con los mandos de ajuste de nivel (Ver manual de uso del pluviómetro Isco 674).
- Efectuar una prueba de funcionamiento con un toque al balancín, y que registre 0.1 mm.
Calibración y mantenimiento Anual:
Se recomienda realizar al menos un mantenimiento preventivo con apoyo del proveedor del equipo teniendo en
cuenta las especificidades de las piezas móviles, removibles e intercambiables, así como de los elementos de
equilibrio como en el caso del nivel “ojo de pollo” o nivel de burbuja; verificación de conectores, revisión de los
cables de transferencia de datos, estado de protección del cono y el vaso del equipo; liberación de óxido de piezas
metálicas, entre otros.
Otros cuidados
No dejar caer el equipo, igualmente no someterlo a campos electromagnéticos fuertes creados por fuentes de
energía eléctrica, no ubicar el equipo con altos niveles de interferencia y obstrucción por caída de elementos como
hojas, polvo, fracciones de roca, ramas entre otros; realice las operaciones de retiro de estos materiales
especialmente sobre la criba y las cazoletas al termino de las mediciones.
29
8.2.2 Muestreador Isco 6712
Mantenimiento general - El muestreador dispone de un procedimiento general de mantenimiento:
Frecuencia:
Cada vez que se utiliza el equipo (ver indicaciones previas):
- Inspección externa del equipo.
- Reconocimiento de condiciones ambientales.
- Verificar el juego de botellas.
- Conectar la línea de succión al tubo de la bomba y vericar que el colador este completamente sumergido
en el depósito de agua.
- Conectar la fuente de energía al equipo y la batería de litio con el cable a la toma corriente.
- Ajustar y calibrar el equipo
Anual:
Calibración del equipo completa, mediante el manual de uso del equipo.
Otros cuidados:
No arrastrar el equipo, siempre levantarlo de las manijas, no someterlo a campos electromagnéticos fuertes creados
por fuentes de energía eléctrica, no exponer el equipo a altas temperaturas y a los rayos directos del sol, tener en
cuenta una adecuada limpieza de las botellas y especialmente pantalla y botones.
8.2.3 Ultrasonido Isco 4210
Mantenimiento general - El ultrasonido dispone de un procedimiento de mantenimiento general:
Frecuencia:
Cada vez que se utiliza el equipo (ver indicaciones previas):
- Examinar las condiciones ambientales.
- Inspección externa del equipo.
- Verificar el cable de corriente y la toma en donde se conectara, tener en cuenta la cantidad de voltios.
30
- Verificar que la cantidad de papel sea la necesaria además de la cantidad de tinta por medio una prueba.
- Ajustar y calibrar el equipo
Anual:
Probar su registro de datos con diferentes aparatos disponibles, para demostrar su efectividad en la versatilidad de
registro con diferentes equipos.
Otros cuidados:
Almacenar en un sitio de un bajo porcentaje de humedad y a temperaturas medias, no someter el equipo a campos
electromagnéticos fuertes creados por fuentes de energía eléctrica, limpiar la pantalla cuidadosamente con un paño
seco de algodón.
8.3 INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DEL EQUIPO
8.3.1Pluviómetro Isco 674
Para reconocer el pluviómetro Isco 674, se debe abrir el pluviómetro girando las tres ruedas de ajuste que están en
el soporte a los extremos, en la parte interior (ver ilustración 8) el balancín que tiene forma de martillo, se compone
de metal liso inoxidable para un mejor desplazamiento del agua, conjuntamente la parte interior posee dos pantallas
de drenaje que filtran el agua ya registrada existe una burbuja de estabilidad que por medio de las bases de mando
de ajuste de nivel se puede centrar, el pluviómetro posee una varilla de rodamiento la cual tiene unos imanes que
proporcionan movilidad y estabilidad al balancín. Por último, se encuentra la parte de las conexiones eléctricas, la
línea de conexión a la unidad.
La versatilidad del pluviómetro con otros equipos en este caso el muestreador 6712 y el ultrasonido 2410 genera
una completa disponibilidad en cada caso en que se requiera un completo laboratorio en campo.
31
8.3.1.1 Instalación
1. Verificar que esté nivelado, con las partes en su lugar y bien asegurado para una confiabilidad del 99%
2. Conectar al equipo que registrara los datos (Muestreador Isco 6712 o Ultrasonido Isco 4210)
3. Al finalizar la operación, limpiar y guardar en su respectivo empaque libre de polvo.
Ilustración 7 Diagrama de funcionamiento pluviómetro 674 – fuente autores
Ilustración 8 Pluviómetro Isco 674 parte interna - fuente autores
32
Según la OMM (Organización meteorológica mundial, los pluviómetros deben estar alejados al menos dos veces la
altura del obstáculo. Si existe un grupo (pluviómetro/pluviógrafo) en un mismo observatorio irán separados por lo
menos 1,5 metros.
8.3.2 Muestreador Isco 6712
8.3.2.1 Instalación
1. Remover la tapa gris de la cubierta.
2. Sumergir la sonda en el agua para que purgue la manguera de succión
3. Encender el equipo y operar
4. Al finalizar, apagar debidamente el equipo.
5. Si es necesario lavar la sonda la cual puede ser removida
6. Tapar con la cubierta
7. Mantener en un sitio libre de humedad, grandes temperaturas y polvo.
8.3.2.2 Operación
Para que el muestreador pueda identificar y generar datos del pluviómetro Isco 674 es fundamental pasarlo de
modo estándar a modo extendido de la siguiente forma:
Cuando se enciende el muestreador aparece en la pantalla unas indicaciones previas (ver ilustración 9)
inmediatamente se debe digitar en el teclado 6712.2 y dar siguiente, esperar un momento y apagar el muestreador.
Cuando se encienda de nuevo el muestreador ya aparecerá en la pantalla el modo extendido (ver ilustración 10)
Ilustración 9 Pantalla muestreador modo estándar - Fuente autores
33
Con el muestreador en modo extendido y el pluviómetro conectado se puede proceder seleccionando las opciones y
dando siempre siguiente con el botón
1.
2.
3.
4.
DIRIGIR “EXTENDIDO1” PROGRAMA
REPORTE VISUAL OTRAS FUNCIONES
UNIDADES ELEGIDAS: LONGITUD: m
1 MINUTO DATOS DE INTERVALO
24, 1000ml BTLS
7.0 m LINEA DE SUC CARGA AUT.DE SUCCION 0 LAVAR, 0 REINTENT
34
5.
6.
7.
8.
9.
10.
PROGRAMA PARTE UNO
CICLADO
FLUJO, CADA 3 PULSOS
EMPEZAR CON MUESTRA
DISTRIBUCION
1 BTLS POR MUESTRA CAMBIE EN 0:02, LUEGO CADA 0:02
VOLUMEN: 100 ml MUESTRAS
HABILITAR NINGUNO PROGRAMADAO
HABILITAR
HABILITAR REPETIBLE MUESTREE AL TERMINAR SIN MUESTR. AL HABI
35
11.
12.
13.
14.
Corriendo el programa, automáticamente el muestreador comienza a tomar las muestras y a recoger los datos que
el pluviómetro presente durante el muestreo.
15 16
17.
HABILITAR CUENTA REGRESIVA CON
MIENTRAS ESTA DESCOM
HABILITAR 0 PAUSA Y RESUMEN
EMPEZAR SIN RETRASOS
PROGRAMA COMPLETO
CORRER ESTE PROGRAMA AHORA? SI NO
MOVIENDO DISTRIBUIDO A
BOTELLA 1 PURGANDO
LINEA DE SUCCIÓN
MUESTRA 2 BTLLS 1
DESPUES 3 PULSOS SIGUIENTE SERIE
A 00:02 10:43:51
36
Para poder visualizar los resultados se oprime el botón rojo por lo cual el equipo para de operar y se despliega las
siguientes opciones:
18. 19.
20.
Cada balancín del pluviómetro equivale a 0.01 mm (Port, Este, & Isco, 2001)
8.3.3 Ultrasonido Isco 4210
8.3.3.1 Instalación
1. Limpiar el equipo y luego conectar con el pluviómetro.
2. Encender
3. Configurar de acuerdo al uso
4. Al finalizar, limpiar y guardar en su empaque o en un lugar libre de polvo, humedad y temperaturas altas.
8.3.3.2 Operación
Luego de conectar correctamente el pluviómetro 674 con el ultrasonido 4210 se debe oprimir el botón ON, al
principio se muestra el modelo del ultrasonido con algunas características y con oprimir el botón ENTER/PROGRAM
STEP se comienza con las siguientes indicaciones y seleccionando las que están subrayadas:
SIGUE PROGRAMA
VER DATOS TOMAR MUESTRA
FIJAR ALARMA TB. PM
SELECCIONE VER:
REPORTE DE MUESTREO LLUVIA
12 MAR-LLUVIA/HORA PROM 0.02
11:00MIN: 0.02 11:00MAX: 0.02
37
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7. 8. 9. 10. 11. 12.
38
13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.
39
25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38.
40
Para los resultados se oprime el botón PRINT REPORT y automáticamente se imprimen los resultados (ver
ilustración 27) con hora, día y el reporte del pluviómetro en mm (O. U. 4210 Guide, 2009).
8.3.4 Preparación de equipos para la medición
8.3.4.1 Pluviómetro Isco 674
A continuación se nombra el procedimiento que se debe seguir cada vez que se utilice el pluviómetro:
Verificar la línea de conexión a la unidad y el conector de cuatro pines (ver ilustración 13), los cuales no
deben tener ningún tipo de obstrucción o problema en su estado.
Calibrar el equipo para verificar su condición.
Verificar que no hallan daños externos o internos.
Visualizar el embudo que este no se encuentre obstruido.
Verificar que el balancín y su parte interna se encuentren sin ningún tipo de obstrucción que dificulte el
paso del agua, en general la parte interna debe estar limpia y seca.
El balancín debe estar hacia un lado.
Verificar el nivel de estabilidad del pluviómetro por medio de la burbuja de nivel (ver ilustración 14).
Ilustración 11 Impresión resultados Ultrasonido 7210 - Fuente autores
41
Ilustración 12 Indicaciones previas Pluviómetro Isco 674 - fuente autores
8.3.4.2 Muestreador Isco 6712
El muestreador 6712 portátil (Ver ilustración 16) se utiliza para realizar muestreos de agua, en este caso podría ser
útil para muestrear las fuentes hídricas en donde hubo precipitación y posteriormente analizar la calidad del agua.
En las salidas de campo puede ser muy ventajoso ya que este realiza muestreos simples o compuestos, su
compatibilidad con el pluviómetro se basa registrar datos de volumen de lluvia e igualmente guarda las muestras del
líquido muestreado en las botellas que contiene, para eso es importante tener en cuenta las siguientes indicaciones
(Ver ilustración 15).
Ilustración 14 Burbuja de estabilidad el pluviómetro Isco 674 - Fuente autores
Ilustración 13 Línea de conexión a la unidad - Fuente autores
42
Ilustración 15 Indicaciones previas Muestreador Isco 6712 - tomado de BIZAGI modificado por autores
Por ningún motivo se deben conectar sondas a la línea de succión del equipo cuando éste esté en
funcionamiento.
Es importante proteger el equipo de los rayos directos del sol.
Evitar derrames de líquidos en el panel digital.
Antes de cada operación del equipo se debe realizar una calibración del mismo (ver manual de
muestreador 6712).
Realizar las conexiones eléctricas y de sondas antes de encender el equipo.
Las botellas deben estar alineadas y aseguradas previamente de acuerdo a unas señalizaciones que están
dentro del muestreador, para evitar perdida del líquido y daño del equipo.
La toma de corriente debe ser de 120 Voltios.
Verificar que la línea de succión no este enrollada o presente obstrucciones.
Almacenar la fuente de energía en un lugar con óptima ventilación.
No utilizar equipos electrónicos como celulares, tabletas, iPod, etc., mientras el equipo se encuentre en
funcionamiento.
43
8.3.4.3 Ultrasonido Isco 4210
El equipo Ultrasonido ISCO 4210 (Ver Ilustración 18) sirve para medir el nivel de flujo del líquido. El medidor de flujo
se utiliza normalmente con algún tipo de elemento primario de medición para medir el flujo en un canal abierto,
además, el medidor de flujo permite introducir una ecuación y los datos de los puntos. El 4210 es compatible con el
almacenamiento de datos Isco, tiene memoria suficiente para almacenar 40.000 lecturas de datos.
A continuación se nombran las indicaciones previas para utilizar el ultrasonido (Ver ilustración 17).
Inspección de condiciones ambientales.
Inspección externa del equipo.
Verificar el la línea de conexión eléctrica y la toma en donde se conectara, tener en cuenta la cantidad de
voltios (120 V).
Verificar que la cantidad de papel sea la necesaria.
Ajustar y calibrar el equipo
Verificar la cantidad de tinta por medio de la calibración
Antes de conectar verificar que ningún elemento obstruya el papel o tinta de la impresora
Manipular el equipo en un sitio seco, donde no haya riesgo de filtración de agua en especial en el teclado,
pantalla e impresora.
Tener en cuenta las indicaciones que se mencionan al respaldo de la puerta (manual ultrasonido 4210)
Ilustración 16 Muestreador Isco 6712 – Fuente autores
44
Ilustración 17 Indicaciones previas ultrasonido Isco 4210 - fuente autores
Ilustración 18 Ultrasonido Isco 4210 - Fuente autores
45
8.4 PRUEBAS
8.4.1 Prueba inicial
El pluviómetro a diferencia de otros equipos tiene la calibración por defecto, esto indica que manualmente no se
calibra, para realizar una verificación tanto del estado del instrumento como su adecuada conexión a la interfaz se
realiza lo siguiente antes de cualquier prueba:
1. Realizar el procedimiento del numeral 8.3.4.1 titulado, Pluviómetro Isco 674.
2. Se retira el cilindro (parte externa), para observar la parte interna del pluviómetro y su estado.
3. La interfaz debe estar lista para generar el resultado
4. Con el dedo se mueve el balancín una sola vez y se genera el resultado en la interfaz
5. Este resultado debe ser 0,1 mm, indica que esta calibrado porque un movimiento del balancín equivale a
0,1 mm según el manual del fabricante del pluviómetro Isco 674. (Port, Este, & Isco, 2001)
8.4.2 Prueba volumen conocido
Se determinó para esta prueba la utilización del ultrasonido Isco 4210 por facilidad y agilidad en la presentación de
los resultados que este equipo genera.
Con la ayuda de los instrumentos de medición (Probeta y pipeta) presentes en el laboratorio, se realizó la
recolección de agua en distintos volúmenes (2000, 1000, 500, 100, 50 y 10 ml), ya previamente conectado el
pluviómetro con el ultrasonido y verificado con la prueba inicial se comenzó en orden descendente de volumen sin
dejar tiempo entre medición.
En cada prueba se utilizó una regadera manual de plástico (ver
figura 19) donde se simulaba la caída de la lluvia con el volumen
de agua ya medido y conocido, este se dejaba caer sobre la
rejilla y el balancín realizaba su acción; la prueba se culminaba
cuando el total del volumen de agua pasaba por el balancín y
este se queda inmóvil, generando inmediatamente el resultado
para continuar con el siguiente volumen.
Ilustración 19 Regadera plástica
46
A continuación se presenta los resultados y el balance final de ellos (ver tabla 4).
Prueba CANTIDAD DE AGUA TIEMPO RESULTADO
N° (ML) (MINUTOS) (MM)
1
2000 4 20,7
1000 2 24,7
500 1 18,6
100 0,5 2
50 0,2 0,9
10 0,01 0,1
2
2000 5 14,6
1000 2,5 17,1
500 1 7,8
100 0,7 1,8
50 0,3 1
10 0,1 0,2
2000 4 31,6
1000 2 15,9
3 500 1,5 8,3
100 0,4 1,6
50 0,06 1,4
10 0,01 0,2
4
2000 4 28,5
1000 2 14,2
500 1 7,4
100 0,6 2,9
50 0,1 2,7
10 0,05 0,4
5
2000 4 28,1
1000 2 14,3
500 1 8,2
100 0,5 1,8
50 0,2 0,9
10 0,01 0,2
6 2000 4 32,3
47
Prueba CANTIDAD DE AGUA TIEMPO RESULTADO
N° (ML) (MINUTOS) (MM)
6
1000 2 15,2
500 1,5 8,3
100 0,4 2
50 0,06 1,1
10 0,01 0,2
7
2000 5 26,6
1000 2,5 15,6
500 1 7,6
100 0,7 1,9
50 0,3 1
10 0,1 0,2
8
2000 4 28,4
1000 2 14,9
500 1 7,8
100 0,6 1,9
50 0,1 1
10 0,05 0,2
2000 4 27,4
9 1000 2 15,1
500 1 8,3
100 0,6 1,9
50 0,2 1
10 0,01 0,2
10
2000 3,5 31,8
1000 1,7 15,9
500 0.8 8
100 0.3 1,9
50 0.1 1
10 0,02 0,2
11
2000 4 31
1000 2,5 15,7
500 1 7,8
48
Prueba CANTIDAD DE AGUA TIEMPO RESULTADO
N° (ML) (MINUTOS) (MM)
11
100 0.7 1,9
50 0.1 0,9
10 0.01 0,2
12
2000 5 29,5
1000 2,5 13,3
500 1 8,3
100 0,7 1,8
50 0,3 0,9
10 0,1 0,2
13
2000 4 26,4
1000 2 13,6
500 1 7,4
100 0,6 1,8
50 0,2 1
10 0,01 0,3
14
2000 4 17,1
1000 2 13,6
500 1,5 7
100 0,4 1,8
50 0,06 1,9
10 0,01 0,2
2000 4 26
15 1000 2 14,5
500 1 8
100 0,6 1,9
50 0,1 0,9
10 0,05 0,2
Tabla 4 Resultados prueba volumen conocido
49
CANTIDAD DE AGUA ML
RESULTADOS (mm)
PROMEDIO
RESULTADOS (mm) X MIN
RESULTADOS (mm)
MEDIANA
RESULTADOS (mm)
X MAX
2000 26,67 14,60 28,10 32,30
1000 15,57 13,30 15,10 24,70
500 8,59 7,00 8,00 18,60
100 1,93 1,60 1,90 2,90
50 1,17 0,90 1,00 2,70
10 0,21 0,10 0,20 0,40
Tabla 5 Pruebas volumen conocido datos estadísticos
De acuerdo a los anteriores resultados de la simulación manual y con técnicas básicas de laboratorio se estableció
que el pluviómetro desde fabrica esta calibrado y configurado para la interpretación del volumen de agua que cae en
la cazoleta, teniendo este dato el muestreador ISCO 6712 o el ultrasonido ISCO 4210 aplica la fórmula (ver formula
1 página 18) de relación de tiempo y volumen para general la intensidad de lluvia por periodos de 1 hora. Los
anteriores resultados son ligan a las siguientes variables:
Velocidad con la que la persona riega el pluviómetro
Tamaño de la boquilla de la regadera
Altura de la regadera con el pluviómetro
Estas variables son aplicables en el método que se utilizó con relación al volumen, y que en esos casos específicos
dentro de las prácticas se deben tener en cuenta y que su exactitud no es de 100%; para eso el estudiante puede
guiarse del rango de valor máximo y valor minino y poder establecer una práctica satisfactoria. La probabilidad de
que en futuros casos se relacionen a los anteriores es de un 85% siendo un análisis simple con pocos datos.
50
8.4.3 Prueba en campo
El día 10 de marzo del año 2016 en horas de la tarde, se realizó una prueba en presencia de precipitaciones en la
ciudad de Bogotá en la sede de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas; donde se expuso el pluviómetro en conexión con el ultrasonido (ver ilustración 20) para el respectivo registro
de datos de la precipitación.
Este ensayo de campo arrojo como resultado en un rango de 31 minutos 7,9 mm de pluviosidad, señalando esta
intensidad de lluvia como MODERADA de acuerdo a la clasificación antes mencionada (Ver ilustración 21).
Para el día 5 de abril del 2016 nuevamente se expuso el pluviómetro a las condiciones climáticas de pluviosidad,
estos fueron los resultados:
Ilustración 21 Resultado segunda prueba de campo - fuente autores
Ilustración 19 Prueba de campo - fuente autores
Ilustración 20 Resultado primera prueba de campo – fuente autores
51
Las condiciones climáticas no se adecuaron para realizar pruebas luego de las anteriores y hasta la entre de este
documento.
Cabe aclarar que se debe contar con un simulador de lluvias (Proyecto curricular Tecnología en Saneamiento
Ambiental – trabajo de grado estudiantes Steven Felipe de la Rosa Parra y Daniel Julián Luengas Machado) para no
esperar a que las lluvias en tiempo real ocurran.
8.5 FORMATOS DE ESTANDARIZACIÓN DE LAS PRUEBAS
El formato de estandarización de pruebas en el laboratorio de servicios públicos (Ver anexo 1), se generó para
llevar un registro de las actividades que se realizan con el pluviómetro, que servirán para un registro de datos
detallado del instrumento, además para saber qué tipos de pruebas se están realizando en la rama de la de la
hidrología con determinados resultados y observaciones que aporta competencias y experiencias a la comunidad
educativa en donde se compartan conocimientos sobre el equipo Pluviómetro Isco 674 y lo utilicen para futuras
investigaciones.
8.6 CONDICIONES DEL MANUAL
El manual para el uso del pluviómetro Isco 674 pretende ser una herramienta útil, didáctica y comprensible para la
operación del equipo el cual es necesario para el conocimiento sobre el ámbito de la hidrología- pluviometría
necesarios en el tema ambiental, y un medio por el cual los estudiantes amplían su investigación e interés en esta
rama ambiental-hidrológica-meteorológica, explorando sus partes, funcionalidades y operaciones en campo.
Contar con esta herramienta en la Universidad Distrital amplia los espacios de discusión sobre el tema
meteorológico. Para brindar un mejor aprendizaje a los estudiantes, el simulador de lluvias es clave para realizar
prácticas con el pluviómetro si no existen las condiciones meteorologías durante la práctica.
Ilustración 21 Resultados pruebas de campo - fuente autores
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La invitación es a que el estudiante utilice estos equipos disponibles en el laboratorio de servicios públicos ubicado
en la sede de medio ambiente y recursos naturales de la Universidad Distrital, para aprovechar sus ventajas y
generar investigación.
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9. CONCLUSIONES
Se identificó cada una de las partes del pluviómetro Isco 674 con su funcionalidad interna y externa, se
establecieron condiciones de mantenimiento y estándares operacionales para que el estudiante desarrolle
mejores técnicas en la utilidad de esta herramienta en el campo ambiental.
Se desarrolló la versatilidad con los equipos (muestreador Isco 1274 y Ultrasonido 4210) para visualizar los
resultados del pluviómetro, de igual manera de establecieron laboratorios prácticos de aplicación simulada
y real.
Se estandarizo el procedimiento de cada una de las prácticas incluidas en el manual de procedimientos,
con el fin de que sean comprensibles para el estudiante y con resultados óptimos.
Se elaboró cada laboratorio con el fin de comunicar de manera asertiva la funcionalidad del pluviómetro y
sus equipos de conexión, para ser aplicados en las temáticas de las asignaturas.
Para concluir el pluviómetro Isco 674 es una herramienta muy útil para la comunidad educativa la cual cada
vez necesita amplitud de conocimientos y experiencia con este tipo de equipos, ya que en la vida laboral
cada día exigen profesionales competentes con conocimientos en manejo de equipos en este caso
meteorológicos como el pluviómetro digital.
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10. RECOMENDACIONES
Aplicar el uso del manual en prácticas donde tema hidrológico y meteorológico; en el caso de la Tecnología
en Gestión Ambiental y Servicios Públicos en materias como introducción a las cuencas hidrográficas,
operación de plantas y estaciones de bombeo, y manejo integral de los residuos líquidos.
Estimular a los estudiantes al uso de este manual de manera autónoma para sus trabajos y prácticas de
extra clase e incluso dentro de los semilleros de investigación.
Realizar una divulgación a la comunidad educativa sobre los equipos especializados que se encuentran a
disposición en el laboratorio de servicios públicos.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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El objeto del siguiente formato de estandarización de pruebas en el laboratorio de servicios públicos del pluviómetro Isco 674, es regular y controlar las pruebas que se realicen con el instrumento, teniendo en cuenta que es un registro de datos arrojados en donde se verificara su estado, adicionalmente este formato se realizó con el fin de seguir el sistema integrado de gestión de la universidad para que en un futuro el laboratorio se certifique con la ISO 17025. (Ver numeral: 8.5 FORMATOS DE ESTANDARIZACIÓN DE LAS PRUEBAS)
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ANEXOS
FORMATO DE ESTANDARIZACIÓN DE PRUEBAS EN EL LABORATORIO DE SERVICIOS PÚBLICOS
Código:
PLUVIOMETRO ISCO 674 Versión:
Calibración: __ Ensayo:__ Otra: ___ Fecha de aprobación:
ESTUDIANTE CODIGO EQUIPO REFERENCI
A HORA INICIO
HORA FINAL
TIPO DE PRUEBA RESULTADO OBSERVACIONES
![pluviometro de pvc]](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/5571f9a6497959916990167a/pluviometro-de-pvc.jpg)
