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INSTRUMENTACI N INDUSTRIAL 71666 – Grupo 1EXAMEN FINAL - Período: 2012-1 - Julio 10, 2012

Programa de Ingeniería Mecánica - UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO - Barranquilla, Colombia

Nombre:________________________________________ Prof: Dr. Javier Roldán Mckinley

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Siga cuidadosamente las indicaciones y muestre cada paso necesario para entender la respuesta.

1. (0.3) La figura muestra un diagrama de prueba hidráulica (agua) para tuberías. Al lado de la figura, represente e

diagrama dado de acuerdo con la simbología de la norma ISA-S5.1-84.

2. (1.0) El comportamiento dinámico de un termómetro de bulbo es un sistema de primer orden, es decir, obedece a larelación a1dT/dt + a0T = T

∞, donde T

∞ es la fuerza impulsora que se modela como la función escalón unitario.

Muestre cada paso necesario para entender la solución del problema. (a)

Halle (paso a paso) la solución de la ecuación diferencial que rige ese sistema de primer orden, con condicióninicial T(0)=T0. Exprese la solución en términos de la constante de tiempo del sistema. (0.5)

(b)

¿Cuántas constantes de tiempo habrán transcurrido cuando el instrumento alcance el 87.5% de la respuesta? (0.5)

3.

(0.4) En un transductor electrónico de presión el valor de la sensibilidad es de ± 0.694. El rango típico de corriente desalida varía de 4 mA a 20 mA. El valor de la lectura en el manómetro cambia de 26 psi a 29 psi al tiempo que la salidaelectrónica cambia de 6.3 mA a 7.5 mA. Halle el alcance del manómetro.

4.

(1.4) Un sistema de segundo orden con condiciones iniciales y(0) = 0, , tiene los parámetros k e = 100 N/m, b= 42 N.s/m, y me = 10 kg. Si el sistema es sujeto a una excitación tipo escalón, halle:a)

(0.1) La frecuencia forzada b)

(0.1) La frecuencia naturalc)

(0.3) El tiempo picod)

(0.3) El sobrepaso máximoe)

(0.3) El tiempo de asentamiento, especifique el criterio.f)

(0.3) El tiempo de levantamiento

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5.

(0.6) Un conjunto de once mediciones tiene una media de 28 psi y una desviación estándar de 3.6 psi. Se sospecha queel valor de medición 19 psi es un valor extraño. Dado que es un conjunto pequeño de datos, utilice el criterio deChauvenet para la evaluar si 27 psi es un valor extraño del conjunto.

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6.

(1.3) La tabla presenta los datos obtenidos en un experimento de calibración de un manómetro.(a)

(0.8) ¿Cuál es el valor esperado para un estándard de 15.5 psi a un 99% de confiabilidad?(b) (0.5) Halle el coeficiente de correlación lineal. ¿Para qué es útil el número hallado?

Estándar [psi] 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0Lectura [psi] 12.1 12.9 13.8 15.2 15.9

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