Aplicación de los métodos GUM y Monte Carlo para el análisis de la confiabilidad metrológica en equipos industriales: estudio de caso de los procesos térmicos en un motor de combustión interna

This Project is aligned to the research project No 2022008 that is approved by the Vice President for Science, Technology and Innovation of the Antonio Nariño University, which is entitled: "Development of statistical techniques for the analysis of uncertainty and metrological performance in in...

Full description

Autores:
Meza De La Cruz, Luis Fernando
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Antonio Nariño
Repositorio:
Repositorio UAN
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/6830
Palabra clave:
Motores de combustión interna
Internal combustion engines
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
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description This Project is aligned to the research project No 2022008 that is approved by the Vice President for Science, Technology and Innovation of the Antonio Nariño University, which is entitled: "Development of statistical techniques for the analysis of uncertainty and metrological performance in industrial equipment". Although the projects seek similar objectives, while the project approved by the VCTI focuses on industrial equipment for hydroelectric power generators in a hydroelectric plant in Rio de Janeiro (Brazil), this degree project applies the methodology proposed for another industrial equipment, that is, an internal combustion engine. Thus, this project arises with the alternative solution to the problem that affects the efficiency in the process and production in industrial plants or in any other area where there are associated temperature measurements. This is due to the fact that there is no exact reading of the constant temperature in the measurand. It was important to carry out this research since it focuses on the comparison study between the Monte Carlo method and the GUM method, in terms of the metrological reliability of industrial processes, that is, in the analysis of measurement uncertainty. To achieve the objectives pursued, sensors were used to measure the temperature of an internal combustion engine, as well as a scale to measure fuel consumption. The results allowed verifying the applicability of both methods in search of the continuous improvement of thermal processes at an industrial level.
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[2] Yang, J., Reichert, P., Abbaspour, K. C., Xia, J., & Yang, H. (2008). Comparing uncertainty analysis techniques for a SWAT application to the Chaohe Basin in China. Journal of Hydrology, 358(1-2), 1-23.
[3] Liu, J. (2001). Uncertainty analysis for temperature prediction of biological bodies subject to randomly spatial heating. Journal of Biomechanics, 34(12), 1637-1642.
[4] Dupont, M. N., Eklund, M. D., Caracappa, P. F., & Ji, W. (2020). Experimental measurements of isothermal reactivity coefficient and temperature-dependent reactivity changes with associated uncertainty evaluations. Progress in Nuclear Energy, 118, 103131.
[5] Lavagnoli, S., De Maesschalck, C., & Paniagua, G. (2015). Uncertainty analysis of adiabatic wall temperature measurements in turbine experiments. Applied Thermal Engineering, 82, 170-181.
[6] CEM. Evaluación de datos de medición —Suplemento 1 de la “Guía para la expresión de la incertidumbre de medida”— Propagación de distribuciones aplicando el método de Monte Carlo. JCGM 101: 2008..
[7] ISO/IEC 17025:2017(es). Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración
[8] Zhang, C., Zhang, B., & Lin, Z. (2020, June). The Implementation and Result Processing of Highway Engineering Metrology Comparison. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1549, No. 2, p. 022138). IOP Publishing.
[9] Velychko, O., Gordiyenko, T., & Karpenko, S. (2020). Evaluation of the results of regional metrology organisation comparisons and national inter-laboratory comparisons for electrical quantities. ACTA IMEKO, 9(2), 18-24
[10] Lucon, E., Lucon, E., & Santoyo, R. (2019). Charpy Interlaboratory Comparison Between NIST and the Beijing Institute of Metrology (BIM). US Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology.
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[2] Yang, J., Reichert, P., Abbaspour, K. C., Xia, J., & Yang, H. (2008). Comparing uncertainty analysis techniques for a SWAT application to the Chaohe Basin in China. Journal of Hydrology, 358(1-2), 1-23.
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[10] Lucon, E., Lucon, E., & Santoyo, R. (2019). Charpy Interlaboratory Comparison Between NIST and the Beijing Institute of Metrology (BIM). US Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology.
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Experimental measurements of isothermal reactivity coefficient and temperature-dependent reactivity changes with associated uncertainty evaluations. Progress in Nuclear Energy, 118, 103131.[5] Lavagnoli, S., De Maesschalck, C., & Paniagua, G. (2015). Uncertainty analysis of adiabatic wall temperature measurements in turbine experiments. Applied Thermal Engineering, 82, 170-181.[6] CEM. Evaluación de datos de medición —Suplemento 1 de la “Guía para la expresión de la incertidumbre de medida”— Propagación de distribuciones aplicando el método de Monte Carlo. JCGM 101: 2008..[7] ISO/IEC 17025:2017(es). Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración[8] Zhang, C., Zhang, B., & Lin, Z. (2020, June). The Implementation and Result Processing of Highway Engineering Metrology Comparison. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1549, No. 2, p. 022138). IOP Publishing.[9] Velychko, O., Gordiyenko, T., & Karpenko, S. (2020). Evaluation of the results of regional metrology organisation comparisons and national inter-laboratory comparisons for electrical quantities. ACTA IMEKO, 9(2), 18-24[10] Lucon, E., Lucon, E., & Santoyo, R. (2019). Charpy Interlaboratory Comparison Between NIST and the Beijing Institute of Metrology (BIM). US Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology.instname:Universidad Antonio Nariñoreponame:Repositorio Institucional UANrepourl:https://repositorio.uan.edu.co/This Project is aligned to the research project No 2022008 that is approved by the Vice President for Science, Technology and Innovation of the Antonio Nariño University, which is entitled: "Development of statistical techniques for the analysis of uncertainty and metrological performance in industrial equipment". Although the projects seek similar objectives, while the project approved by the VCTI focuses on industrial equipment for hydroelectric power generators in a hydroelectric plant in Rio de Janeiro (Brazil), this degree project applies the methodology proposed for another industrial equipment, that is, an internal combustion engine. Thus, this project arises with the alternative solution to the problem that affects the efficiency in the process and production in industrial plants or in any other area where there are associated temperature measurements. This is due to the fact that there is no exact reading of the constant temperature in the measurand. It was important to carry out this research since it focuses on the comparison study between the Monte Carlo method and the GUM method, in terms of the metrological reliability of industrial processes, that is, in the analysis of measurement uncertainty. To achieve the objectives pursued, sensors were used to measure the temperature of an internal combustion engine, as well as a scale to measure fuel consumption. The results allowed verifying the applicability of both methods in search of the continuous improvement of thermal processes at an industrial level.Este Proyecto de Grado se encuentra alineado al proyecto de investigación No 2022008 que está aprobado por la Vicerrectoría de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Universidad Antonio Nariño, el cual se titula: “Desarrollo de técnicas estadísticas para el análisis de incertidumbre y desempeño metrológico en equipos industriales”. A pesar que los proyectos buscan objetivos similares, mientras el proyecto aprobado por la VCTI se enfoca en equipos industriales de hidrogeneradores de energía en una planta hidroeléctrica de Rio de Janeiro (Brasil), este proyecto de grado aplica la metodología propuesta para otro equipo industrial, es decir, un motor de combustión interna. Así, este proyecto surge con la alternativa de solución al problema que afecta la eficiencia en el proceso y producción en plantas industriales o en cualquier otra área donde existan mediciones de temperatura asociadas. Lo anterior debido a que no que hay una lectura exacta de la temperatura constante en el mensurado. Fue importante realizar esta investigación ya que se centra en el estudio de comparación, entre el método de Monte Carlo y el método de GUM, en términos de la confiabilidad metrológica de los procesos industriales, es decir, en el análisis de incertidumbre de medición. Para lograr los objetivos perseguidos ser hizo uso los sensores para la medición de temperatura de un motor de combustión interna, además de una báscula para la medición del consumo de combustible. Los resultados permitieron verificar la aplicabilidad de ambos métodos en búsqueda de la mejora continuo de los procesos térmicos a nivel industrial.Ingeniero(a) Mecánico(a)PregradoPresencialProyectospaUniversidad Antonio NariñoIngeniería MecánicaFacultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y BiomédicaPuerto Colombia BarranquillaMotores de combustión internaInternal combustion enginesAplicación de los métodos GUM y Monte Carlo para el análisis de la confiabilidad metrológica en equipos industriales: estudio de caso de los procesos térmicos en un motor de combustión internaTrabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85ORIGINAL2022_LuizMeza2022_LuizMezaTIGapplication/pdf1972967https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/8dad7cad-ee7b-40b7-8cad-9f4cdef7cd2a/download45c928dea77aa18cf97268b7a8a3a3f5MD512022_LuisMeza_Acta2022_LuisMeza_ActaACTAapplication/pdf162859https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/88765ab9-3a89-4c92-b36e-271f709cd334/download99638ea3df2c947f6648c761999b661eMD522022_LuisMeza_Autorizacion2022_LuisMeza_AutorizacionAutorización de Autoresapplication/pdf538571https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/6b3bfd1a-04dc-4fb8-9dd2-323454851256/downloadf2f5dadd6c90026e320f53db6ae467daMD54CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/aa4b2987-060f-402e-bc76-91f5231d9b38/download9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD55TEXT2022_LuizMeza.txt2022_LuizMeza.txtExtracted texttext/plain64959https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/34c09906-b756-41d8-9f15-7a0a4a84dfa1/download198fed373f3f5439f92d7058d5420e66MD562022_LuisMeza_Acta.txt2022_LuisMeza_Acta.txtExtracted texttext/plain1744https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/26f02b03-1a89-4e96-9bd0-31c3dcae398b/download5631cb7c9b9116fabcfb8d7ae1489605MD582022_LuisMeza_Autorizacion.txt2022_LuisMeza_Autorizacion.txtExtracted texttext/plain6https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/1f563f49-c859-4860-ba53-bdbbf7fe9cb6/download6d93d3216dc4a7f5df47d4876fbec4d3MD510THUMBNAIL2022_LuizMeza.jpg2022_LuizMeza.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg11736https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/39b58d1a-dc08-496e-a759-780f4b76e8a7/download375a47e57e98464218d5fb5dfcb6f4aeMD572022_LuisMeza_Acta.jpg2022_LuisMeza_Acta.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg16061https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/6bbf94b2-4b2b-4fcd-926e-4e84491656da/downloadcf4e72aa0c0f85fbee4c0564989271d7MD592022_LuisMeza_Autorizacion.jpg2022_LuisMeza_Autorizacion.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg14769https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/3a6f242e-480c-42c7-bb2a-f32655313887/download091b733d54baf6fdb05ed7a56ce395e4MD511123456789/6830oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/68302024-10-09 22:37:17.541https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acceso abiertoopen.accesshttps://repositorio.uan.edu.coRepositorio Institucional UANalertas.repositorio@uan.edu.co

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