Cd De Sistemas De Control Para Ingenieria Norman S Nise.39
Channing Rupnick
Este artculo pretende presentar prototipo y asistir en el desarrollo de futuros desarrollos de sistemas similares, sirviendo como base para su mejora. El artculo describi el sensor de smosis cuya funcin analiz aspectos de las cantidades y propiedades del agua, demostrando resultados significativos para un mejor aprovechamiento del agua, debido a varias aplicaciones, por ejemplo, la smosis, que es responsable de Analizar la conductividad y la temperatura del agua, causando su purificacin para poder ser utilizado en el siguiente paso del sistema. En el transcurso de este artculo se desarroll el sensor J&J de smosis, y este detallado, especificado puede ser informatizado, de manera que una persona de poca informacin tcnica pueda entender este sistema y con una formacin adecuada, ejecutarlo. As, se elabor hardware que facilitar su uso, siendo este innovador y que result ser eficaz, de bajo coste y fcil accesibilidad. El prototipo fue asaltado y probado en el laboratorio y obtuvo satisfactoriamente la identificacin del agua bajo condiciones de desmineralizacin especificadas.
UN sistema de control es un conjunto de componentes elctricos, electrnicos y mecnicos que trabajan para tomar decisiones "inteligentes" sobre un proceso. Segn (OLIVEIRA, 2012), la mayora de los controladores utilizan los complejos circuitos electrnicos (como los procesadores) para realizar la medicin del proceso y tomar las acciones apropiadas.
El agua est presente en casi todo, como en el aire en el que respiramos, en el suelo, en las plantas y en nuestros cuerpos. Basndose en esto, si una persona toma una cierta cantidad de agua contaminada, ella estar enferma o incluso morir debido al agua no purificada o apropiada para el consumo humano. Esto tambin ocurre con las mquinas que hacen uso del agua, ya sea para la produccin, refrigeracin o limpieza que disminuir su capacidad de produccin, la vida til e incluso se vuelven intiles en una funcin determinada (Rheinnheimer, 1998).
Para ello, las mquinas que dependen del agua para la produccin o refrigeracin tienen la necesidad de pasar por un sistema de filtrado, cuyo nombre del sistema es la smosis inversa, que no es ms que un sistema con un conjunto de filtros previamente desarrollados, con el El propsito de remover impurezas y minerales que daen el equipo.
Para muchos, slo ser un sistema de filtrado, pero dentro del contexto de reas como la qumica, la farmacia, la salud y la ingeniera, es un sistema ms complejo que un simple filtro casero, siendo un sistema de control que permite evidencias a travs de muestras Realizado en laboratorios especializados y/o, en un equipo instalado en la propia smosis inversa, que evidencia si el resultado final (producto) est de acuerdo con lo previsto y lo especificado.
Los parmetros ms conocidos son pH (potencial hidrogenado), temperatura, PPM (partculas por milln) y conductividad. A travs del pH del agua es posible identificar la viscosidad del agua. En el caso del equipo hay preocupacin sobre PPM, temperatura y conductividad y para una mejor comprensin el contexto de la importancia de la conductividad del agua (Fernande, 2013) fue abordado.
El muestreo de agua en PPM es un anlisis a travs de una sonda formada por dos electrodos separados a un centmetro de distancia unos de otros, con el objetivo de analizar la cantidad de partculas existentes en la distancia de un cm .
Este muestreo se realiza a travs de una tensin de entrada fija, teniendo debidamente en cuenta el tipo de tensin aplicada, siendo necesario el cuidado con respecto al material analizado y la calidad del agua, que contiene iones que cuando se aplica un voltaje provoca que los iones Expandiendo, creando as resultados.
Para el modelado, la conductividad del agua se interpret como la inversa de la resistencia elctrica, es decir, la resistencia elctrica como su nombre sugiere oponerse al paso de la corriente elctrica y cuando ms alta esta resistencia ser esta corriente elctrica Que pasa a travs de l. La conductividad es la parte contraria a esta resistencia, es decir, es la capacidad que un medio tiene de propagar (impulsin) la corriente elctrica en el agua mineralizada, tratando as como un agua rica en sales minerales.
Esta conductividad tiende a ser alta, obligando as la instalacin de un sistema que controlar esta condicin. As, para disminuir la conductividad del agua en este medio era posible mediante el modelado matemtico, definiendo con precisin y objetividad el resultado. Una vez especificado el valor del resultado, fue posible desarrollar el sistema, que tiene como objetivo medir el resultado de este producto (agua desmineralizada).
Cuando se trata de la conductividad elctrica de una muestra determinada, esto, a su vez, se est cuantificando una gran cantidad de compuestos reunidos en este programa, algunos de los cuales son negativos y otros positivos. Estos compuestos en solucin permiten el paso de la electricidad, en agua destilada o desionizada. Esta agua que contiene slo H2O, su conductividad es cercana a cero uS/cm , es decir, es de alguna manera un agua aislante de valor nulo de conductividad elctrica.
Nuestro artculo describe la operacin de un sensor de conductividad controlado por un microcontrolador PIC-18f4520 con un rango de trabajo de 0 a 00, 55us/CM . Este sistema evidencia a travs de una pantalla LCD 16X2 el valor obtenido en el sensor de conductividad, que se transmite a un amplificador operativo modelo lm741 que tiene una ganancia ajustada a travs de un potencimetro de 100kΩ. Este valor se enva al microcontrolador PIC-18f4520, donde se muestra en la pantalla LCD 16X2.
El microcontrolador tambin es responsable de la lectura del sensor de temperatura interno y externo, modelo LM35. Para resaltar el valor obtenido en la pantalla LCD se ha desarrollado un sistema HMI con tres mens:
El microcontrolador est programado para funcionar de 0 a 00, 55us/CM , lo que permite el funcionamiento de una salida con conmutacin de corriente alterna (AC) y permite que una smosis inversa funcione, produciendo agua desmineralizada con un factor de Pureza de 0 a 00, 55us/CM . Si este valor es superado por el valor mximo programado, el sistema desconecta la salida y por lo tanto no permite la contaminacin del agua ya producida y almacenada en reservorios apropiados, y cumpliendo as el objetivo propuesto que fue monitorear y controlar un Sistema de smosis inversa evitando fallas de contaminacin, si los filtros fallan (Miyadaira, 2014).
La smosis inversa son pasos de separacin que utilizan una presin para forzar una solucin a travs de una membrana que retiene el soluto en un lado y permite que el disolvente pase al otro lado. En la figura 01 es posible visualizar un sistema de agua modelo de smosis inversa. El sistema de smosis est forzando ms formalmente la solucin de una regin de alta concentracin de soluto a travs de una membrana a una regin de baja concentracin de soluto, mediante la aplicacin de una presin externa que excede la presin osmtica (MAJOP, 2011).
Para que cada sistema de smosis inversa funcione correctamente, se debe colocar un proceso de monitoreo, donde se indica que el agua tratada es con valores de solutos correctos y conductividad aplicable. El objetivo es que la conformidad de los procesos industriales, farmacuticos y hospitalarios que utilizan este sistema garantice que este recurso est tratando esa agua sin anomala.
El sensor de conductividad mide la capacidad de accionar una corriente elctrica entre dos electrodos con una distancia de un centmetro entre ellos. La corriente elctrica fluye a travs del transporte del ion resultando en valor de conductividad (US/cm ), tambin conocido como (MHO) y se mide en micro Siemens, debido a que Siemens es una unidad muy grande (engendr, 2011).
Donde, G representa la conductancia. Se aplica un DDP (diferencia de potencial) a ambos electrodos. La corriente resultante es proporcional a la conductividad del agua en la muestra. Esta corriente se convierte en un voltaje que ser ledo en el microcontrolador del PIC 18f4520 y demostrado a travs de la exhibicin del LCD de 16X2.
Para la simulacin del proyecto se utiliz una pantalla LCD modelo 16X2 interconectado a un microcontrolador PIC, modelo 18f4520 con 4MHz de cristal externo, todo instalado en el Protobord con el mximo voltaje aplicado de 5V como se puede ver en la figura
La conductividad se define como la capacidad de un material en la conduccin (ɪ) de corriente elctrica, representado por la letra griega σ o K, se puede definir como la relacin entre la densidad de la corriente (j) y el campo elctrico (e) que tenemos, la intensidad de la corriente en ciertos Las soluciones dependen de la resistencia elctrica que se asocia con esta misma solucin. (RAMALHO, 2009).
Otra dependencia de la conductividad en lo referente a la medida se relaciona con el rea de la superficie del electrodo y tambin la distancia de uno a. Para ello se utiliza una constante geomtrica (), que representa una constante celular donde se puede definir la conductividad mediante la ecuacin:
Donde representa la distancia entre los electrodos, "a" representa el rea entre los electrodos, siendo,. (RAMALHO, 2009). Es muy importante notar que la constante de la clula (), puesto que se utiliza en la ecuacin para indicar la resistencia y el valor de la conductividad.
El Micro-Controller-pic18F4520 con el reloj externo del 4MHz fue utilizado, puesto que fue entendido que lo ms conveniente posible al experimento en la pregunta tambin fue utilizado el amplificador operacional LM741c en esto. Puesto que la tensin aplicada al electrodo debe ser convertida a un valor efectivo que se puede ajustar a travs del potencimetro de 10KΩ para el ajuste de la seal, era necesario convertir la tensin aplicada al valor efectivo. Para la lectura de la temperatura, se utiliz el LM35 donde se interconect con pic18F4520 y se ajust mediante programacin como factor de correccin de 1023bits, correspondiente a la tensin mxima de trabajo del circuito 5 V. la lista de componentes se encuentran en la tabla 1.
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