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ACTIVIDAD COLABORATIVA FASE 3.

PRESENTADO POR:

MELECD ENRIQUE DAZA MEJÍA

FAIDR RAMOS RUBIO

PRESENTADO A:

ING. JULY NATALIA MORA ALFONSO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA.

FACULTAD DE INGENIERÍA.

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

MONTELÍBANO – CÓRDOBA

20!

http://152.186.37.83/ecbti01/user/view.php?id=18804&course=950http://152.186.37.83/ecbti01/user/view.php?id=18804&course=950

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INTRODUCCIÓN

En esta instancia del semestre y después de haber propuesto y elegido una idea innovadora,

nos encaminaremos en la búsqueda e implementación de algunos posibles elementos

electrónicos de control y otros elementos fundamentales para el desarrollo y buenfuncionamiento de la idea propuesta en la fase 2 del semestre.

Investigaremos y estudiaremos todas las características físicas, eléctricas y dems

 propiedades de funcionamiento de los elementos seleccionados, esto con el fin dedeterminar su utilidad dentro del sistema y así obtener los resultados esperados.

! para finali"ar reali"aremos un esquema de bloque de dicho sistema, esto a manera deilustrar de manera muy bsica. #e esta forma podemos observar como estarn dispuestos

los elementos ms relevantes e importantes propuestos para el sistema.

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OBJETIVOS.

O"#$%&'( )$*$+,-:

•

Encontrar los elementos electrónicos que ms se a$uste a la idea elegida.

O"#$%&'( $/$1&(:

•  %rgani"ar los elementos propuestos dentro de la idea elegida.

•  &istemati"ar los elementos propuestos en la idea.

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ELEMENTOS ELECTRÓNICOS QUE SE AJUSTEN AL SISTEMA.

En base al proyecto o idea innovadora elegida en la fase 2, es decir, la idea del compa'ero

(elecd #a"a. )a idea consiste en un sistema de seguridad y control en una estufa casera o

 bien sea de tipo industrial. * continuación se har una propuesta de los elementos

electrónicos de control, sensores y elementos finales de control que podrían ser

implementados en la construcción del proyecto.

Investigar y proponer elementos electrónicos que puedan ser implementados en la idea

innovadora seleccionada en la fase 2.

a. &ensor de gas metano +-/

 b. &ensores de temperatura + 01# 1 3445termistor5termopar/c. ) + logo/

d. 6lvulas solenoides +on7off/

e. 6lvulas de regulación.

onsultar las características físicas, eléctricas y de funcionamiento de los elementos

investigados.

S$*(+ $ ), 4$%,*( 5C678.

C(*9%&'&, %+4&,

Esta técnica de detección de gas es adecuada para la medición de altas concentraciones

+8 656/ de me"clas de gases binarios. &e usa principalmente para la detección de gases

con una conductividad térmica mucho mayor que el aire, por e$emplo, el metano y el

hidrógeno

)os gases con conductividades térmicas cercanas a las del aire no se pueden detectar,

 por e$emplo, el amoniaco y el monó9ido de carbono.

)os gases con conductividades térmicas inferiores a las del aire son ms difíciles de

detectar, ya que el vapor de agua puede causar interferencias, por e$emplo el dió9ido de

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carbono y el butano. )as me"clas de dos gases en ausencia de aire también se pueden

medir usando esta técnica.

El elemento sensor caliente se e9pone a la muestra y el elemento de referencia se

introduce en un compartimento cerrado. &i la conductividad térmica del gas es mayor

que el de referencia, la temperatura del elemento sensor disminuye. &i la conductividadtérmica del gas es menor que el de referencia, la temperatura del elemento de prueba

incrementa. Estos cambios de temperatura son proporcionales a la concentración de gas

 presente en el elemento de muestra.

C,+,%$+&%&, &4$*&(*,-$ ; $

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1ermómetros de resistencia

)a medida de temperatura utili"ando sondas de resistencia depende de lascaracterísticas de resistencia en función de la temperatura que son propias del

elemento de detección.

El elemento consiste usualmente en un arrollamiento de hilo muy fino del conductor adecuado bobinado entre capas de material aislante y protegido con unrevestimiento de vidrio o de cermica.

El material que forma el conductor se caracteri"a por el llamado :coeficiente detemperatura de resistencia; que e9presa a una temperatura especificada, la variaciónde la resistencia en ohmios del conductor por cada grado que cambia sutemperatura.

)a relación entre estos factores puede verse en la e9presión lineal siguiente<

0t = 0a + i + «0

En la que< RQ —  resistencia en ohmios a 4o  Rt  = resistencia en ohmios a t>  A = coeficiente de temperatura de la resistencia cuyo valor entre 4> y 344> es de

4,44?@A4 B C B73 C >D3 en la Escala rctica de 1emperaturas Internacional+I1&7@/.

T$+4&%(+$

)os termistores son semiconductores electrónicos con un coeficiente de

temperatura de resistencia negativo de valor elevado, por lo que presentan unasvariaciones rpidas y e9tremadamente grandes para los cambios relativamente peque'os en la temperatura. )os termistores se fabrican con ó9idos de níquel,manganeso, hierro, cobalto, cobre, magnesio, titanio y otros metales, y estnencapsulados.

)a relación entre la resistencia del termistor y la temperatura viene dada por lae9presión

En la que

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  RT  = resistencia en ohmios a la temperatura absoluta T T   RO= resistencia en ohmios a la temperatura absoluta de referencia T O  =

constante dentro de un intervalo moderado de temperaturas

T$+4(/,+

 &e basa en el efecto descubierto por &eebecF en 3@23, de la circulación de unacorriente en un circuito formado por dos metales diferentes cuyas

Gniones +unión de medida o caliente y unión de referencia o fría/ se mantienen a

distinta temperatura. Esta circulación de corriente obedece a dos efectos

termoeléctricos combinados, el efecto eltier que provoca la liberación o absorción

de calor en la unión de dos metales distintos cuando una corriente circula a través de

la unión y el efecto 1homson que consiste en la liberación o absorción de calor

cuando una corriente circula a través de un metal homogéneo en el que e9iste un

gradiente de temperaturas.

El efecto eltier puede ponerse de manifiesto. En una cru" térmica formada por la

unión en su centro de dos metales distintos se hace pasar 

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Gna corriente en uno u otro sentido con el interruptor  K 2 abierto. #espués de cada

 paso de corriente se abre K  I  +desconectndose la pila/ y se cierra K2 leyendo en el

galvanómetro la f.e.m. creada, que es proporcional a la temperatura alcan"ada por la

cru" térmica en cada caso. &e observar que restando el calentamiento óhmico, que

es proporcional al cuadrado de la corriente, queda un remanente de temperatura que

en un sentido de circulación de la corriente es positivo y negativo en el sentido

contrario. El efecto depende de los metales que forman la unión. El efecto 1homson

 puede detectarse en el circuito de la figura H formado por una barra metlica MN, 

con un termopar diferencial AB.

PLC

Es un módulo lógico, es decir, un controlador programable que permite que sin

intervención humana, las mquinas hagan un traba$o. ero la palabra clave e

importante es programable, que no programado. or tanto es necesario programar el

)%%J para que este haga una tarea ya que de por sí, el bicho no hace nada.

Hsicamente funciona de la siguiente manera< al )%%J le vas a dar como datos de

entrada una serie de se'ales, las cuales van a ser procesadas en el programa, y el

)%%J va a dar unos datos de salida.

Esto en el mundo real se traduce en unos pulsadores, manetas, sensores etc. +datos

de entrada/, un procesamiento en el )%% y una activación o no de salidas de relé

+datos de salida/.

-e encontrado buceando un poco un esquema que lo puede e9plicar visualmente

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Kara qué sirve un &iemens )%%JL

rincipalmente para peque'as automati"aciones y domótica. omo te he comentado

antes, se trata de un autómata de poca potencia en comparación con sus hermanosmayores. Eso no implica que no se puedan hacer peque'as filigranas de la

automati"ación, sino que est mucho ms limitado su poder de procesamiento, su

número de entradas y su número de salidas.

Es típico para automati"ar sistemas de riego, parFing, arranque de motores,

alumbrado, calefacción etc. Es decir, instalaciones lógicamente sencillas o peque'as

mquinas.

ara no liar mucho la cosa, digamos que todo aquello que no lleve ms de

3A entradas y no mucho ms de media docena de salidas seguramente pueda ser  programado con un )%%J. &i tiene ms requerimientos, probablemente haya que

ir a autómatas de mayor capacidad.

V>-'9-, (-$*(&$

Gna vlvula solenoide es una vlvula eléctrica utili"ada para controlar el paso de

gas +sistemas neumticos/ o fluidos +sistemas hidrulicos/. )a apertura o cierre de la

vlvula se basa en impulsos electromagnéticos de un solenoide +un electroimn/ que

traba$a $unto a un muelle dise'ado para devolver a la vlvula a su posición neutral

cundo el solenoide se desactiva. Este tipo de vlvulas se suelen utili"ar en sitios dedifícil acceso, en sistemas multi7vlvula y en sitios de ambiente peligroso. )as

vlvulas solenoides ofrecen funciones de apertura o cierre total y no se pueden

utili"ar para la regulación del flu$o de gas o fluido. E9isten vlvulas solenoides que

 pueden traba$ar con  corriente alterna +*/ o con corriente continua +#/ y utili"ar 

diferentes volta$es y duraciones de ciclo de funcionamiento.

https://curiosoando.com/cual-es-la-diferencia-entre-corriente-alterna-y-continuahttps://curiosoando.com/cual-es-la-diferencia-entre-corriente-alterna-y-continuahttps://curiosoando.com/cual-es-la-diferencia-entre-corriente-alterna-y-continuahttps://curiosoando.com/cual-es-la-diferencia-entre-corriente-alterna-y-continua

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C,+,%$+1%&, ; 9*&(*,4&$*%(

)os solenoides son muy útiles para reali"ar acciones a distancia sobre vlvulas de

control de gas y fluidos. Gn solenoide es una bobina de material conductor cuyo

funcionamiento se basa en campos electromagnéticos. *l pasar una corrienteeléctrica a través de la bobina, se genera un campo electromagnético de cierta

intensidad en el interior. Gn émbolo fabricado de metal ferroso es atraído por la

fuer"a magnética hacia el centro de la bobina, lo que proporciona el movimiento

necesario para accionar la vlvula. )a vlvula se puede abrir o cerrar, no hay

término medio, por lo que no se puede utili"ar este sistema para regulación de

flu$os.

Gna ve" que se activa el solenoide, la vlvula se mantendr abierta o cerrada,

dependiendo del dise'o, hasta que se corte la corriente eléctrica y despare"ca el

campo electromagnético del solenoide. En este momento, un muelle o resorte

empu$a el émbolo de nuevo hacia su posición original cambiando el estado de la

vlvula. El hecho de que no se necesite manipulación física directa hace que las

vlvulas solenoides sean la me$or solución para controlar la entrada o salida de

fluidos y gases en sitios de difícil acceso o dónde el entorno puede ser peligroso,

como en sitios a altas temperaturas o con productos químicos peligrosos. *dems,

las bobinas del solenoide se puede cubrir con material ignífugo para hacerlas ms

seguras para ambientes peligrosos.

Gna vlvula de solenoide eléctrico sólo puede funcionar como dispositivo on5off yno puede ser utili"ado para abrir o cerrar la vlvula gradualmente en aplicaciones

dónde se requiera una regulación ms precisa del flu$o. En función del uso que se le

va a dar a la vlvula, se pueden utili"ar bobinas capaces de traba$ar de forma

continua o en ciclos de duración determinadaM siendo las de traba$o continuo

normalmente ms caras. E9isten vlvulas de solenoide aptas para su uso con

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corriente alterna, de 2 a 44 voltios, o para su uso con corriente continua, de 32 a

2 voltios.

V>-'9-, $ (*%+(-

)a vlvula de control es bsicamente un orificio variable por efecto de un actuador.

onstituye el elemento final de control en ms del N4 8 de las aplicaciones

industriales. En la figura siguiente se ve una vlvula globo con un actuador

neumtico de diafragma en donde se indican las diversas pie"as que la constituyen

Esta vlvula utili"a una se'al e9terna que puede ser neumtica o eléctrica y

 posteriormente transformada en una de tipo neumtica que incide el cabe"al. Estos

elementos los podemos considerar constituidos por dos partes<

• *ctuador< recibe la se'al de controlador y la transforma en un

despla"amiento +lineal o rotacional/ merced a un cambio en la presión

e$ercida sobre el diafragma.

• uerpo< el diafragma est ligado a un vstago o e$e que hace que la sección

de pasa$e del fluido cambie y con ésta el caudal.

on un diagrama en bloques se puede representar a la vlvula como un sistema en

serie.

E/$&&,&?* $ '>-'9-,

Especificar una vlvula de control implica determinar las características de

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• uerpo e internos< indicando el tipo, material y serie que se fi$a de acuerdo

al servicio que debe prestar. 1ambién hay que indicar el dimetro que est

relacionado con la capacidad y a esto se lo denomina dimensionamiento. or 

último, algunos tipos de vlvula permiten elegir la aracterística de Olu$o.

• *ctuador< una ve" conocidos los detalles del cuerpo se debe elegir el tipo de

motor +neumtico de cabe"al o pistón, eléctrico, etc./, la acción ante falla y

el tama'o.

• *ccesorios< corresponde a elementos adicionales como transductores I5 o

65, volante para accionamiento manual, posicionador, etc.

T&/( $ '>-'9-, $ (*%+(-

 E9isten diversos tipos de cuerpos, que se adaptan a la aplicación. )os que ms se

emplean en la prctica industrial se muestran en la tabla siguiente. 1eóricamente eltipo debe adoptarse en función de las necesidades del proceso, aunque a veces hay

ra"ones, económicas por e$emplo, que obligan a usar un tipo aunque éste no sea el

ms adecuado.

G-("(

• *lto costo en relación al v

• *plicación limitada para fluidos con partículas en suspensión

• #imetros hasta 2 pulgadas

• #isponible en diversos modelos +simple y doble asiento, guiado en ca$a, etc./

• E9isten tipos especiales para aplicaciones criogénicas, para vapori"ación, etc.

• . • 0angeabilidad ?A

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• *pta para el mane$o de suspensiones muy viscosas o con fibras y sólidos

• 0equiere motores de gran tama'o

• recisan posicionadores

• #eben ser e9traídas de la línea para mantenimiento

• 0angeabilidad típica de A4

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C(*-9&(*$.

#espués de haber reali"ado la elección de esta idea innovadora, haber reali"ado una propuesta de elementos que podría llevar y haber hecho una investigación de dicho

compontes, observamos que la idea va tomando forma, e igual nos vamos cada ve"

haciéndonos una idea ms clara del proyecto, debido a que hemos conocido gran parte

de las características eléctricas y físicas de los componentes.

Esta fase de la asignatura nos ha de$ado claro, que para dise'ar un sistema o reali"ar

una me$ora, se requiere de un sentido de lógica sistematícela cual nos vamos

desarrollando a medida que ponemos en prctica esta forma de aprendi"a$e.

Esta fase adems de lo anterior mencionado nos ayuda a refor"ar conocimientos previos

adquiridos en cuanto al desarrollo de la asignatura de Introducción a la ingeniería

electrónica e irnos familiari"ando con los sistemas de control como uno de los ob$etivos

 principales tra"ados para nosotros como estudiantes de ingeniería electrónica.

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BIBLIOGRAFÍA.

%gata. P.+3NNQ/. Ingenieria de control moderno 3era

 edición.(e9ico

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uriosoando.+243A &.'Que es una lula solenoide. recuperado de