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Title: Diseño y construcción de un higrómetro digital para altitudes de hasta 3000 metros sobre el nivel del mar para el laboratorio de termodinámica FIM-EPN
Authors: Albuja Jaramillo, Luciano Martí
Almeida Ansasoy, Carlos Alexis
Keywords: HUMEDAD
TEMPERATURA
HIGRÓMETRO
Issue Date: 7-May-2020
Publisher: Quito, 2020.
Citation: Albuja Jaramillo, L. M. & Almeida Ansasoy, C. A. (2020). Diseño y construcción de un higrómetro digital para altitudes de hasta 3000 metros sobre el nivel del mar para el laboratorio de termodinámica FIM-EPN. 123 hojas. Quito : EPN.
Abstract: In the present work a digital hygrometer is manufactured reaching, independent of the altitude (0 to 3000 meters above sea level), low percentage error in the relative humidity value, and using existing sensors in the Ecuadorian market. Some verifications and analysis are carried out in several locations in Ecuador assuming, as a basis for this work, that the relative humidity error varies only with altitude. Despite this assumption it is found that the wet bulb temperature is the principal property that defines the appropriate date correction. The results of this analysis show that the prototype digital hygrometer manufactured without correction shows an average percentage error in relative humidity of 2% at sea level and 13% at 2,800 meters above sea level. The wet bulb temperature without correction is determined directly from the dry bulb temperature and relative humidity sensors, it is, from the manufactured hygrometer without correction at a given altitude. A correction equation, independent of altitude, is applied to this temperature, getting the corrected wet bulb temperature. By using the corrected wet bulb temperature and psychrometric equation, the corrected relative humidity is obtained. It should be noted that the given altitude comes from a correction over the measured altitude. Real reference data are obtained with a continuous flow psychrometer and a specific computer program, developed by the authors, for the calculation of relative humidity. The results of the corrected values show a decrease in the average percentage error of relative humidity of 7% at 2800 meters above sea level. The manufactured equipment allows to observe the values with and without correction on a Nokia lcd 5110 screen, contains a programmed microcontroller (Arduino uno) and is covered by a PLA housing manufactured with the 3D printing method.
Description: En el presente trabajo se fabrica un higrómetro digital con bajo error porcentual en el valor de humedad relativa, independiente de la altitud (0 a 3000 msnm) utilizando sensores existentes en el mercado ecuatoriano. Se realizan diferentes verificaciones y análisis en varias localidades del Ecuador, suponiendo como base de este trabajo que el error de humedad relativa varia únicamente con la altitud. A pesar de esta suposición se encuentra que la temperatura de bulbo húmedo es la principal propiedad que define la corrección sobre las mediciones. Los resultados de este análisis muestran que el prototipo de higrómetro digital fabricado sin corrección presenta un error porcentual promedio en humedad relativa de 2% a nivel del mar y de 13% a 2800 msnm. Con los datos experimentales de temperatura de bulbo seco y humedad relativa medidos con el higrómetro digital fabricado sin corrección a una altitud definida, se determina la temperatura de bulbo húmedo sin corrección. Una ecuación, independiente de la altitud permite modificar esta temperatura y obtener la temperatura de bulbo húmedo corregida. Los valores de humedad relativa se corrigen con los datos de temperatura de bulbo húmedo corregidos. Cabe indicar que la altitud definida se encuentra a partir de una corrección sobre el dato de altitud medida. Los datos reales referenciales se obtienen con un psicrómetro de flujo continuo y un programa para el cálculo de humedad relativa desarrollado por los proponentes. Los resultados de los valores con corrección muestran una disminución en el error porcentual promedio de humedad relativa de 7% a 2800 msnm. El equipo fabricado permite observar los valores con y sin corrección en una pantalla Nokia lcd 5110, contiene un microcontrolador programable (Arduino uno) y está cubierto por una carcasa de PLA fabricada con el método de impresión 3D.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20862
Appears in Collections:Tesis Mecánica (IM)

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