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Introducción a los sensores automáticos
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Introducción a los sensores automáticos

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Curso Internacional “Hidrología y Monitoreo Hidrológico en Ecosistemas Andinos” 10-14 de junio de 2013. Piura, Perú. …

Curso Internacional “Hidrología y Monitoreo Hidrológico en Ecosistemas Andinos” 10-14 de junio de 2013. Piura, Perú.
Presentación de Mario Guallpa, CONDESAN

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  • 1. Introducción a lo sensores automáticos Mario Guallpa Curso Internacional “Hidrología y Monitoreo Hidrológico en Ecosistemas Andinos” 10-14 de junio de 2013. Piura, Perú.
  • 2. CONTENIDO  INTRODUCCIÓN  MECANISMO DE LOS SENSORES  SELECCIÓN DE LOS SENSORES  ERRORES EN LOS REGISTROS DE DATOS  CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
  • 3. INTRODUCCIÓN  Precipitación (lluvia + neblina)  Temperatura del aire  Humedad relativa  Radiación solar  Velocidad y dirección del viento  Presión barométrica  Caudal: Nivel y velocidad del agua Evapotranspiración Transformación de archivo CSV a Excel
  • 4.  Costo vs Calidad y confiabilidad de la información  Costo vs servicio  Costo vs mantenimiento  Costo vs dato  Monitoreo largo plazo vs corto plazo INTRODUCCIÓN Porqué escoger los sensores?
  • 5.  Utilizan la electrónica para derivar variables  Los sensores no miden la variable directamente: voltaje, pulsos, resistencia  Es necesario analizar las características técnicas de los sensores (hidrólogos)  La capacidad del data logger (registrador de datos) MECANISMO Cuál es el mecanismo de los sensores?
  • 6. MECANISMO Cuál es el mecanismo de los sensores?
  • 7.  Unidades (units)  Rango de medición (range)  Precisión (precision)  Repetitividad (repetitivity)  Exactitud (accuracy)  Dependencia (dependency)  Estabilidad a largo plazo (long-term stability)  FS (Full Scale) SELECCIÓN DE SENSORES Términos usados
  • 8. SELECCIÓN DE SENSORES  Rango de medición  Repetitividad Error esperado al repetir varias veces la misma medida  Estabilidad a largo plazo La estabilidad que tiene un sensor para registrar los datos a lo largo del tiempo de uso
  • 9.  FS (Full Scale) Representa la escala completa del rango (rango máximo)  Resolución Mínima variación de la magnitud de entrada SELECCIÓN DE SENSORES
  • 10. SELECCIÓN DE SENSORES  Exactitud y Precisión? Exactitud Desfase de los datos Precisión Dispersión de los datos
  • 11.  Cómo seleccionar un sensor de T°? SELECCIÓN DE SENSORES
  • 12.  Factores a considerar para la selección de un sensor SELECCIÓN DE SENSORES  Unidades  Desempeño  Tiene o no data logger  Capacidad del data logger  Mantenimiento (baterías, consumo energía, calibración, reemplazo)  Transmisión de datos a tiempo real  Tecnología es compatible con los equipos actuales  Costo
  • 13.  Cómo seleccionar el sensor para lluvia? SELECCIÓN DE SENSORES PARAMETRO UNIDAD S1 S2 S3 S4 S5 Resolución mm 0.2 1 0.2 0.1 0.1 Rango mm/h 0-999 dia 700 700 700 127 máxima medida mm/año 9999 Exactitud mm/h 4% 0-50 5% 50-100 ± 2% 25-500 2% 0-250 3% 250-500 2% 0-250 3% 250-500 1% > 20 Reservorio NO NO SI NO NO Altas intensidades Bajas intensidades FS ¿Cuál es mi proyecto?
  • 14.  Cómo seleccionar el sensor de nivel de agua? SELECCIÓN DE SENSORES Parámetro Unidad S1 S2 S3 S4 S5 Rango m 9 10 30 20 100 Exactitud 0.05% FS 0.25% FS 0.05% FS 0.1% FS 0.1% FS Estabilidad c/año NO 0.20% FS 0.038% FS 0.01% FS Compensación °C 0-40 0-50 0-50 0-22 -60 Data logger SI NO NO SI SI Memoria datos 21700 18000 24000 Baterías Años 5 0.5 10 Barómetro SI NO NO NO SI Niveles Bajos Niveles altos ¿Cuál es mi proyecto?
  • 15. ERRORES DE LOS SENSORES  Calibración estática de los Pluviómetros Micropipeta – Thermo scientific
  • 16.  Resultados – calibración estática de los Pluviómetros ERRORES DE LOS SENSORES
  • 17.  Comparación entre sensores de precipitación ERRORES DE LOS SENSORES
  • 18.  Sensores de nivel ERRORES DE LOS SENSORES Baro-Diver Diver Estación Hidrológica
  • 19. Errores principales  Ruido pronunciado en la compensación de los sensores  Desfase de los registros de la presión respecto a su valor real  Falta de compensación por temperatura de los sensores  Sensores de nivel – Ensayo (U. CUENCA) ERRORES DE LOS SENSORES
  • 20.  Sensor de Temperatura y Humedad Relativa ERRORES DE LOS SENSORES Error de registro entre 8 sensores de T y HR (HOBO)  Error absoluto máximo de 3.8 °C y 22.88 %HR (9h30 – 12h00)  Error absoluto promedio de 0.46 °C y 3.24 %HR
  • 21. Error de registro entre los sensores HOBO y CS  Subestima la T respecto al sensor principal y la HR sobrestima los registros  Error máximo de -6.41 °C y 39.28 %HR (8h30 – 14h00)  Error promedio de -1.07 °C y 8.98 %HR ERRORES DE LOS SENSORES
  • 22. Efecto de la T y HR (HOBO) en el cálculo de la ETo  FAO Penman Monteith (PM)  La ETo utilizando la T y HR (HOBO) es menor (0.383 mm/día)  La HR tiene mayor efecto (65%) en la ETo que la T (35%)  A medida que se aumenta la agregación de los datos, el error en la ETo disminuye (horaria = 10.1 mm; diaria = 7.1 mm; y mensual = 5.1 mm) ERRORES DE LOS SENSORES
  • 23. 1. Los sensores son la primera fase del monitoreo 2. La calidad de los datos no depende únicamente de los sensores usados 3. La exactitud de las mediciones depende de los sensores 4. La selección del sensor depende del tipo de proyecto 5. Es mejor monitorear lo que podemos antes que no hacerlo 6. La calibración y recambio es imprescindible 7. Para seleccionar un sensor de deben tener varias opciones para escoger 8. La compra de un sensor no se debe basar en la oferta de las empresas, sino en un análisis 9. La instalación adecuada es tan importante como comprar un buen sensor 10. Leer los manuales, para evitar errores CONCLUSIONES/RECOMENDACIONES
  • 24. mario.guallpa@condesan.org Con el auspicio de: Gracias

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