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

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

23. 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

24.  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

25. 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

26. 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

27. 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

28. mario.guallpa@condesan.org
Con el auspicio de:
Gracias