Sistema de adquisiciones de datos para bancos de ensayo de turbinas Pelton y Francis

Abstract

El objeto del presente proyecto es el diseño y la instalación de una red de instrumentación electrónica de medida y de un sistema de adquisición de datos para dos bancos de ensayo de turbinas hidráulicas, una del tipo Pelton y otra del tipo Francis, situadas en la planta sótano del Laboratorio de Fluidos y Calor del ICAI. La realización de ensayos en estos bancos tiene como finalidad principal la pedagógica, orientada a las clases prácticas de ensayos de turbinas hidráulicas a nivel de la Escuela Superior de Ingenieros Industriales. Se considera como parte de este proyecto, el estudio teórico necesario que justifique la necesidad de cada elemento y los fines que se persiguen con él, en orden a ser utilizado como material didáctico en las clases prácticas. Comprenderá este proyecto las fases de selección e instalación de los elementos que se consideren necesarios además del citado estudio teórico y de cuantas consideraciones de carácter pedagógico parezcan oportunas para la realización de los ensayos. Para ello partimos de la instalación existente y basándonos en unos ensayos realizados hace varios años y en función de la geometría de las turbinas y de la instalación, calculamos las características reales de las mismas, estableciendo así los limites reales con los que vamos a seleccionar la instrumentación. Así mismo se soluciona la problemática de la elección del sistema de medida de potencia, que fue la causa por la que los ensayos existentes no fueran válidos. Para seleccionar la instrumentación partimos de la Norma CEI 193 que establece los errores máximos admitidos a la hora de ensayar turbinas. Conociendo las ecuaciones que ligan las variables características con las variables de medida, se determinan los errores admisibles en la instrumentación, sirviendo ésto como base de su elección. Al mismo tiempo este proyecto pretende no sólo monitorizar temperatura, par, velocidad, etc, sino que además se pretende hacer un tratamiento de la información que llega al ordenador de manera que se obtengan por ejemplo las curvas características de las turbinas, etc. Del sistema utilizado para la adquisición de los datos procedentes de los distintos captadores, se realiza una explicación de su principio de funcionamiento así como su programación y puesta en marcha. También puede servir como acercamiento para los alumnos al mundo de los sistemas, cada vez más importante dentro del mundo industrial en el que los procesos son cada vez más complejos, necesitándose la ayuda de la instrumentación electrónica y ordenadores para controlarlos .