Diseño y construcción de un banco didáctico de instrumentación para la calibración de los termopares tipo J, K & T, y control de un horno de tres etapas - Guerrero Quezada, Gustavo Israel (2021)
En el siguiente trabajo se presenta el diseño y la construcción de un banco didáctico de instrumentación para la calibración de los termopares tipo J, K, & T, y control de un horno de tres etapas. Se utilizó la casa de la calidad para determinar el diseño óptimo del equipo y se analizó diferentes alternativas para el desarrollo de fabricación del mismo. Finalmente se obtuvo un banco eficaz para caracterizar los tres tipos de termopares y controlar de manera automática un horno de tres etapas. El banco consta de un horno eléctrico con 3 cámaras cilíndricas donde se encuentran los termopares, cada cámara o etapa contiene un tipo de termopar, y la elevación de temperatura en cada una se da mediante el uso de resistencias de cuarzo, la ventaja que presenta el equipo es que se puede activar una sola cámara o las tres de manera simultánea. Para la automatización y control del banco se utilizó un microcontrolador Raspberry Pi modelo B+, gracias a ello el banco puede funcionar de manera independiente conectando un monitor y un mouse, o de manera remota con la ayuda de un portátil por medio del programa VNC Viewer, la interfaz de control se desarrolló en Python ya que contiene librerías muy amigables para el usuario, por último, para la adquisición de datos de los sensores de temperatura se adicionó un Arduino nano y son reflejados en un archivo de Excel. Cumpliendo con las recomendaciones de la bibliografía investigada se realizaron ocho ensayos del banco a diferentes temperaturas de trabajo, y analizando los resultados tanto para obtener la ecuación característica de cada tipo de termopar, como para el control PID de cada etapa del horno, se concluyó que el prototipo del banco funciona, se recomienda una mejora al equipo con la implementación de un horno de bloque de estado sólido que es un calibrador industrial certificado.