Presentes: Enrique Madruga, Tabaré Pérez y Kenneth Irving

Ausentes: el resto del mundo…

Se hicieron dos ensayos de disparo de motor. Previamente se calibró la balanza para obtener un valor de 20.1 kg/volt (196.98 N/volt)

Motor: LAB001

Ensayo 1:

Combustible: 202 g de KNDX (batch 1 del 10/11/2012)

Datos de empuje: 2013_04_13:2013_04_13_curva_lab001_prueba_01.csv

Video del ensayo: Ensayo 1

Ensayo 2:

Combustible: 214 g de KNDX (batch 3/11/2012)

Datos de empuje: 2013_04_13:2013_04_13_curva_lab001_prueba_02.csv

Video del ensayo: Ensayo 2

Tal como surge de las curvas de empuje, los resultados son muy similares, la diferencia se debe a que en el ensayo 2 la masa de KNDX era un poco mayor. El perfil de las curvas es idéntico y corresponden a dos batches preparados en fechas diferentes, por lo tanto dos cocinadas de candy independientes. Eso demuestra que hemos logrado una buena uniformidad en la preparación de candy.

El formato de los archivos de la toma de datos de empuje con la balanza es el siguiente (se le agregó una header con los nombres de los campos de cada registro, para que R tome esos nombres, o sea que lo que muestro es ligeramente diferente que el header del archivo del DataQ):

time,ch1,ch2,ch3,ch4,date,hour
2.933,-5.0781E-01, 0.0000E+00, 2.4414E+00, 2.4414E+00,04-13-13,14:28:13
2.950,-5.0781E-01, 0.0000E+00, 2.4414E+00, 2.4414E+00,04-13-13,14:28:13
2.967,-5.0781E-01, 0.0000E+00, 2.4414E+00, 2.4414E+00,04-13-13,14:28:13
2.983,-5.0781E-01, 0.0000E+00, 2.4414E+00, 2.4414E+00,04-13-13,14:28:13
3.000,-5.0781E-01, 0.0000E+00, 2.4414E+00, 2.4414E+00,04-13-13,14:28:13
. . .

Los datos motrados corresponden a las primeras lineas del archivo CSV del ensayo 1

De los archivos originales levantados con el Dataq, se recortaron y aislaron los segmentos donde están los datos de la curva de empuje. Estos datos en formato CSV se leyeron con el programa R (RStudio) y se procesaron con los siguientes comandos par generar la figura de más arriba.

El script empleado es el siguiente:

# Leemos los datos de la curva de empuje
curva01<-read.csv("2013_04_13_curva_lab001_prueba_01.csv")
head(curva01)
impulso01<-sum((curva01$ch1+0.50781)*20.1*9.8)/60
curva02<-read.csv("2013_04_13_curva_lab001_prueba_02.csv")
head(curva02)
impulso02<-sum((curva02$ch1+0.50781)*20.1*9.8)/60
# si tenemos en cuenta que la curva de empuje corresponde a 20.1 kg/volt (196.98N)
# y que arrancamos con la señal de -0.50781, podemos ya graficar directamente
# en kg vs tiempo
plot(curva02$time-1.783,(curva02$ch1+0.50781)*20.1*9.8,main="Curva Empuje LAB01 - 13/04/2013 - Ensayos 1 y 2",xlab="tiempo(s)",ylab="Empuje (N)",col=4,lwd=3,type="l")
lines(curva01$time-2.89,(curva01$ch1+0.50781)*20.1*9.8,lwd=3,col=2)
text(0.8,480,"Ensayo 1: 202g KNDX",col=2,adj=c(0,0))
text(0.8,450,paste("Impulso: ",as.character(format(impulso01,digits=3)),"Ns"),col=2,adj=c(0,0))
text(0.8,400,"Ensayo 2: 214g KNDX",col=4,adj=c(0,0))
text(0.8,370,paste("Impulso: ",as.character(format(impulso02,digits=3)),"Ns"),col=4,adj=c(0,0))
# copiamos a device x11 y salvamos a disco la copia generada como archivo PNG
dev.copy(device=x11)
savePlot("2013_04_13_graficos_ensayos.png",type="png")

Script de R para procesar datos de calibración de balanza

# Calibración de la balanza
# Ingreso de datos tomados: voltaje y peso
volt=c(-0.547,-0.449,-0.352,-0.254,-0.156,0.039,0.293)
weight=c(0,1980,3895,5910,7893,9871,11843,16843)
# convertimos gramos en kilos
weight<-weight/1000
# Ajuste por mínimos cuadrados
calibration <- lm(weight~volt)
# Resumen del ajuste
summary(calibration)
# Ploteo de puntos y linea de regresión
plot(volt,weight,lwd=3,main="Calibración de balanza - 13/04/2013",xlab="Voltaje celda de carga",ylab="Peso en la balanza (kg)",pch=5)
lines(volt,calibration$fitted,col="red",lwd=3)
# copiamos a device x11 y salvamos a disco como bitmap
dev.copy(device=x11)
savePlot("2013_04_13_calibracion_balanza.png",type="png")

Resumen del ajuste por mínimos cuadrados:

Call:
lm(formula = weight ~ volt)

Residuals:
      Min        1Q    Median        3Q       Max 
-0.060084 -0.019677  0.000872  0.024861  0.047092 

Coefficients:
            Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
(Intercept) 11.01174    0.01778   619.4 1.20e-15 ***
volt        20.10699    0.05606   358.6 3.17e-14 ***
---
Signif. codes:  0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 

Residual standard error: 0.04077 on 6 degrees of freedom
Multiple R-squared:     1,	Adjusted R-squared: 0.9999 
F-statistic: 1.286e+05 on 1 and 6 DF,  p-value: 3.172e-14 

Tal como se desprende del ajuste, la pendiente de la recta peso vs. voltaje nos da 20.1 kg/volt y el valor de los diferentes tests estadísticos dan una muy buena correlación lineal.

El gráfico obtenido al procesar los datos se muestra en la figura siguiente:

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