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Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Avellaneda 2012 Conductímetro Digital Proyecto Final – Ing. Electrónica

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Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Avellaneda

2012

Conductímetro Digital Proyecto Final – Ing. Electrónica

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INDICE

INTRODUCCION.................................................................................................................................. 4

DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO .............................................................................................. 4

INTEGRANTES .................................................................................................................................... 4

DESCRIPCION DETALLADA DEL PROYECTO .......................................................................................... 5

INTRODUCCION TEORICA ................................................................................................................ 5 UNIDADES COMUNES DE CONDUCTIVIDAD................................................................................................. 5 TABLA DE VALORES TIPICOS DE CONDUCTIVIDAD ....................................................................................... 6 APLICACIONES DE LA MEDICION DE CONDUCTIVIDAD ................................................................................. 6

DIAGRAMA EN BLOQUES GENERAL ................................................................................................. 7

METODO DE MEDICION UTILIZADO ................................................................................................. 7 CIRCUITO DE MEDICION / ADQUISICION ..................................................................................................... 8

MEMORIA DE CALCULO / CONDICIONES DE DISEÑO GENERALES ..................................................... 9

MODULO OSCILADOR .................................................................................................................... 11 ETAPA OSCILADOR PUENTE DE WIEN ........................................................................................................ 11

CIRCUITO PUENTE DE WIEN + CONTROL AUTOMATICO DE GANANCIA .................................................. 12 ETAPA PRE-AMPLIFICADORA .................................................................................................................... 12

CIRCUITO PRE-AMPLIFICADOR.............................................................................................................. 12 ETAPA DE POTENCIA ................................................................................................................................ 13

CIRCUITO AMPLIFICADOR DE AUDIO DE POTENCIA ............................................................................... 13 MODULO DE FUENTE DE ALIMENTACION ...................................................................................... 14

CIRCUITO ................................................................................................................................................. 14 MODULO ACONDICIONADOR DE SEÑAL ........................................................................................ 15

ETAPA AMPLIFICADOR DIFERENCIAL ......................................................................................................... 15 AMPLIFICADOR DIFERENCIAL ............................................................................................................... 15

ETAPA AMPLIFICADOR DE GANANCIA CONTROLADA................................................................................. 16 AMPLIFICADOR DE GANANCIA CONTROLADA ....................................................................................... 16

ETAPA DETECTOR DE PICO........................................................................................................................ 16 DETECTOR DE PICO .............................................................................................................................. 16

MODULO DE CONTROL.................................................................................................................. 17 MICROCONTROLADOR ............................................................................................................................. 18 LECTURA DE SEÑALES ............................................................................................................................... 18 LOGICA DE SELECCIÓN DE ESCALA ............................................................................................................ 19

BLOQUE DE ACTIVACION DE RELE......................................................................................................... 20 VISUALIZACION ........................................................................................................................................ 21

ELECCION DEL LCD ............................................................................................................................... 21 PANTALLA DE FONDO .......................................................................................................................... 22

LISTADO DE COMPONENTES Y PRECIOS ............................................................................................ 22

MODULO ACONDICIONADOR DE SEÑAL ........................................................................................ 22

MODULO DE CONTROL.................................................................................................................. 23

MODULO FUENTES DE ALIMENTACION.......................................................................................... 23

MODULO OSCILADOR .................................................................................................................... 24

ACCESORIOS ................................................................................................................................. 24

HOJA DE DATOS................................................................................................................................ 25

PLANOS ELECTRICOS DEL CONDUCTIMETRO ..................................................................................... 25

METODOS DE AJUSTE Y CONTROL..................................................................................................... 25

CONTROL Y CALIBRACION DE MODULOS INDIVIDUALES ................................................................. 25 PLACA DEL MÓDULO ACONDICIONADOR DE SEÑAL (A1) ........................................................................... 25

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EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS ................................................................................................... 25 AJUSTE DE CANAL 1 (TENSION) ............................................................................................................. 25 AJUSTE DE CANAL 2 (CORRIENTE) ......................................................................................................... 25

PLACA DEL modulo OSCILADOR (A2) ......................................................................................................... 26 EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS ................................................................................................... 26 AJUSTES OSCILADOR PUENTE DE WIEN................................................................................................. 26

PLACA DEL MODULO FUENTE DE ALIMENTACIÓN (A3) .............................................................................. 26 EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS ................................................................................................... 26 AJUSTE Y CONTROL DE FUENTE ±12 VDC .............................................................................................. 26 AJUSTE Y CONTROL DE FUENTE +5 VDC ................................................................................................ 26

PLACA DEL MODULO DE CONTROL (A4): .................................................................................................. 27 EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS ................................................................................................... 27 AJUSTES............................................................................................................................................... 27

CONTROL Y CALIBRACIÓN INTEGRAL DEL CONDUCTIMETRO: ......................................................... 27 EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS........................................................................................................ 27 INGRESO A MODO CALIBRACION .............................................................................................................. 27

CALIBRACION DE CONDUCTIVIDAD Y TEMPERATURA ............................................................................ 28 METODOS DE FABRICACION Y MANTENIMIENTO ............................................................................. 29

FABRICACION ................................................................................................................................ 29

MANTENIMIENTO ......................................................................................................................... 30

METODOS DE PRUEBA ...................................................................................................................... 30

MEDICIÓN DE LA FRECUENCIA Y AMPLITUD DEL OSCILADOR ......................................................... 30

MEDICIÓN DE LOS TRES RANGOS PRINCIPALES DE CONDUCTIVIDAD .............................................. 31

MEDICIÓN DE TEMPERATURA ....................................................................................................... 31

CHEQUEO DEL DISPLAY ................................................................................................................. 31

MANUAL DE USUARIO ...................................................................................................................... 31

ESTUDIO DE GARANTIAS .................................................................................................................. 32

ESTUDIO DE LA CONFIABILIDAD DEL CIRCUITO .............................................................................. 32 TABLA DE REGIMEN DE FALLAS ................................................................................................................. 32 CALCULO DE CONFIABILIDAD.................................................................................................................... 33 GARANTIAS .............................................................................................................................................. 34

LEGISLACION .................................................................................................................................... 35

ASPECTOS TECNICOS-ECONOMICOS ................................................................................................. 36

CONSIDERANCION DE LA CELDA DE MEDICION .............................................................................. 36

CONSIDERANCION DEL DISPLAY GRAFICO ...................................................................................... 36

COMERCIALIZACION ......................................................................................................................... 37

ESTUDIO DE MERCADO ................................................................................................................. 37 POSIBLES COMPRADORES ........................................................................................................................ 37 COMPETENCIA ......................................................................................................................................... 37

TABLA COMPARATIVA .......................................................................................................................... 38 VENTAJAS COMPETITIVAS ........................................................................................................................ 39 DESVENTAJAS COMPETITIVAS .................................................................................................................. 39 ESTUDIO DE COSTOS ................................................................................................................................ 39

COSTOS PARA LA FABRICACION DE UNA UNIDAD ................................................................................. 39 COSTOS VARIABLES .......................................................................................................................... 39 COSTOS FIJOS .................................................................................................................................. 40 COSTOS TOTALES Y POR UNIDAD ..................................................................................................... 40 INVERSION INICIAL........................................................................................................................... 40

ESTRATEGIA DE VENTA ............................................................................................................................. 41 INGRESO AL MERCADO ........................................................................................................................ 41 ESTRATEGIA DE COMERCIALIZACIÓN .................................................................................................... 41

PROGRAMACION ASSEMBLER 8051......................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

HOJAS DE DATOS .......................................................................................................................... 48

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INTRODUCCION

Interesados en medir la conductividad eléctrica de soluciones acuosas, surge el propósito de este proyecto. El mismo se basa en el diseño y confección de un instrumento de medición orientado al campo de la metrología en laboratorios, para así proporcionar lecturas automáticas de la conductividad eléctrica, junto con la temperatura, de una solución bajo ensayo. Principalmente el equipo constará de dos bloques bien diferenciados. En primer lugar se dispone de una celda de medición que permite la captura y el posterior acondicionamiento de una señal proporcional a la conductividad del fluido. Por otro lado se contara con una etapa de control automático del instrumento y de presentación de los resultados

DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO

El objetivo de este proyecto es construir un conductímetro digital automático, capaz de medir distintos rangos de conductividad en cualquier solución, por lo que resulta ideal para amplias aplicaciones en laboratorio. La característica de rango múltiple y automático es de suma importancia y propone una ventaja competitiva frente a otros equipos del mercado, cuyos rangos de medición están acotados y no son automáticos. Por otra parte, este equipo busca diferenciarse de los presentes en el mercado actual, al incorporar la medición de temperatura de la solución, para así proveer una corrección adecuada en la medición de conductividad. El proyecto no depende ni es parte de ningún otro proyecto, se utilizará tecnología existente, buscando en lo posible una optimización en costos, de manera de brindar una muy buena confiabilidad en la medición.

INTEGRANTES

Rey, Pablo

Rivera, Leandro

Terradillos, Ezequiel

PAGINA WEB

http://conductimetro.atwebpages.com

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DESCRIPCION DETALLADA DEL PROYECTO

A continuación se detallarán y explicarán exhaustivamente cada una de las etapas fundamentales que

conforman el conductimetro digital, junto con el criterio para su diseño. Además se proveerá de una

introducción teórica referente a la conductividad eléctrica.

INTRODUCCION TEORICA

En general, el flujo de electricidad a través de un conductor es debido a un transporte de electrones. Según la forma de llevarse a cabo este transporte, los conductores eléctricos pueden ser de dos tipos: conductores metálicos o electrónicos y conductores iónicos o electrolíticos. A este segundo tipo pertenecen las disoluciones acuosas. En ellas la conducción de electricidad al aplicar un campo eléctrico se debe al movimiento de los iones en disolución, los cuales transfieren los electrones a la superficie de los electrodos para completar el paso de corriente. La conductividad eléctrica (CE) de una disolución puede definirse como la capacidad para transportar la corriente eléctrica, y dependerá, además del voltaje aplicado, del tipo, número, carga y movilidad de los iones presentes y de la viscosidad del medio en el que éstos han de moverse. En disoluciones acuosas, y puesto que su viscosidad disminuye con la temperatura, la facilidad de transporte iónico o conductividad aumentará a medida que se eleva la temperatura. En la mayoría de las soluciones acuosas, entre mayor sea la cantidad de sales disueltas, mayor será la conductividad. Según la ley de Ohm, cuando se mantiene una diferencia de potencial (E), entre dos puntos de un conductor, por éste circula una corriente eléctrica directamente proporcional al voltaje aplicado (E) e inversamente proporcional a la resistencia del conductor (R). I = E/R En disoluciones acuosas, la resistencia es directamente proporcional a la distancia entre electrodos (l) e inversamente proporcional a su área (A): R =r·l/A. Donde r se denomina resistividad específica, con unidades W·cm, siendo su inversa (1/r), la llamada conductividad específica (k), con unidades W-1·cm-1 o mho/cm (mho, viene de ohm, unidad de resistencia, escrito al revés).

UNIDADES COMUNES DE CONDUCTIVIDAD

En el sistema internacional de unidades, la unidad de conductividad eléctrica es el siemens (S), equivalente a mho; y para trabajar con números más manejables se emplean submúltiplos, como por ejemplo el micro Siemens por centímetro, normalmente abreviado como µS/cm. Un µS/cm en conductividad eléctrica equivale a 10.000 Ohm x m, en términos de resistividad. Otra unidad frecuente, especialmente en aguas salobres, es el mS/m.

1 mS/m = 10 µS/cm = 1.000 Ohm x m. En síntesis, y desde el punto de vista físico, un µS/cm es una medida de la mayor o menor facilidad con que una corriente eléctrica puede pasar a través de un material de forma cúbica, de un centímetro de arista.

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TABLA DE VALORES TIPICOS DE CONDUCTIVIDAD

APLICACIONES DE LA MEDICION DE CONDUCTIVIDAD

Las determinaciones de la conductividad reciben el nombre de determinaciones conductométricas y tienen muchas aplicaciones como, por ejemplo:

En la electrólisis, ya que el consumo de energía eléctrica en este proceso depende en gran medida de ella.

En los estudios de laboratorio para determinar el contenido de sales de varias soluciones durante la evaporación del agua.

En el estudio de las basicidades de los ácidos, puesto que pueden ser determinadas por mediciones de la conductividad.

Para determinar las solubilidades de electrólitos escasamente solubles y para hallar concentraciones de electrólitos en soluciones por titulación.

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DIAGRAMA EN BLOQUES GENERAL

METODO DE MEDICION UTILIZADO

Para abarcar el diseño del conductímetro digital, en un principio se definió el método de medición de la

conductividad a utilizar.

Un equipo para la medición de la conductividad eléctrica en muestras de agua es un equipo que consta de un “sensor” o par de placas metálicas y de una parte electrónica desde donde se envía una señal eléctrica hacia las placas durante cada medición, denominado Conductímetro. Los conductímetros miden la “resistencia” de una solución (sistema acuoso) al paso de una corriente eléctrica y convierten estos valores en unidades inversas de "conductividad eléctrica".

La conductividad eléctrica es el recíproco de la resistencia en ohm, medida entre las caras opuestas de un cubo de 1.0 cm de una solución acuosa a una temperatura especificada. Esta solución se comporta como un conductor eléctrico donde se pueden aplicar las leyes físicas de la resistencia eléctrica.

En la práctica no se mide la conductividad entre electrodos de 1 cm3 sino con electrodos de diferente

tamaño, rectangulares o cilíndricos, por lo que al hacer la medición, en lugar de la conductividad, se

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mide la conductancia, la cual al ser multiplicada por una constante ( k ) de cada celda en particular, se

transforma en la conductividad en S/cm. Conductividad = Conductancia de la muestra * k

k: Constante de la celda

k = d/A d: distancia de la separación de los electrodos

A: Área de los electrodos

Así, un electrodo de 1 cm de separación y con área de 1 cm, tendrá una k = 1. Para nuestro

conductímetro decidimos utilizar un circuito serie del tipo amperométrico, con una celda de medición

con constante K=1, como se indica en la figura siguiente:

CIRCUITO DE MEDICION / ADQUISICION

El circuito básico consiste en lo siguiente:

Oscilador Puente de Wien (2,5Vpp / 10KHz)

Resistencia Auxiliar (Rs)

Celda de Medición LE 44 con k = 1 (Ver Anexo)

Lo que se busca es medir la caída de tensión en ambas resistencias, tanto en Rs (resistencia auxiliar)

como en Rx (Resistencia producto del líquido que circula a través de la sonda de medición). Por medio

de la medición de caída de tensión en la resistencia auxiliar, y conociendo de ante mano el valor exacto

de la misma, se obtiene indirectamente la corriente que circula a través del circuito (Ix).

Por otro lado, al contar con la medición de la caída de tensión sobre la sonda de medición (Vx), se

procede a realizar el cociente entre esta tensión y la corriente obtenida anteriormente, una vez

digitalizados. El resultado de dicha relación es la conductividad del líquido bajo ensayo. Es decir:

𝑪 = 𝑰𝒙

𝑽𝒙

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MEMORIA DE CALCULO / CONDICIONES DE DISEÑO GENERALES

El es un equipo que permite medir la conductividad de una disolución a Conductimetro de Laboratorio

través de un circuito serie. Básicamente el instrumento se comporta como un óhmetro, donde la

resistencia a medir es la propia del líquido.

Por un lado tenemos la fuente de energía que proporciona la corriente de la malla, y por otro lado dos

resistencias, una de valor conocido (resistencia shunt R1) y otra la resistencia incógnita Rx.

Para cerrar el circuito, se utiliza la sonda (celda de medición) que se sumerge en el líquido, permitiendo

“transformar” la conductividad de la disolución en una resistencia eléctrica Rx para nuestro modelo.

Como se explicó anteriormente, la idea es medir la tensión aplicada en ambas resistencias, y por un

cálculo indirecto, hallar el valor de la corriente de dicha malla. Teniendo el valor de tensión en Rx, y la

corriente que circula por la malla, podemos obtener el valor de resistencia que presenta la disolución.

Como la conductividad se expresa en siemens, se calcula la inversa de dicha resistencia obteniendo la

conductancia de la disolución.

Debido a que la constante k de la sonda es igual a 1 (uno), podemos igualar el valor de la conductancia al

valor de la conductividad incógnita, siendo este valor el que presente el equipo en su pantalla como

resultado de la medición.

Respecto a la fuente de energía, esta no puede ser de tensión continua porque produciría electrolisis en

la disolución, y la idea es medir sin producir alteraciones en el mesurando. Para solucionar este

inconveniente, se utiliza una fuente de energía alternada, es decir, de amplitud variable periódicamente.

No solo es importante que sea de amplitud alternada, sino también de frecuencia elevada, no

permitiendo de esta manera transitorios lentos de nivel cuasi-constante.

En este equipo, se proyectó trabajar con una fuente de energía senoidal de 10KHz de frecuencia,

utilizando como modelo más adecuado el oscilador en configuración Puente de Wien.

Las especificaciones de medición de conductividad indican que las condiciones óptimas de medición se

dan a 10KHz, por lo explicado anteriormente, es por eso que se integra en el equipo un oscilador de

10KHz y 2.5Vp controlado en un lazo de realimentación negativo para asegurar estabilidad en amplitud

de salida (AGC).

Integra también una etapa de potencia de modo de no introducir variaciones de tensión al cambiar la

carga. Este oscilador tiene la particularidad también de ajustar la amplitud en la entrada de la etapa de

potencia, que permite no saturarla y tener un control de la potencia de salida.

La etapa de potencia está conformada básicamente por un circuito integrado (TDA2030H), que tiene la

capacidad de suministrar alta corriente en el caso de mayor exigencia, que es cuando medimos en la

escala de mayor conductividad. En esta situación, la resistencia total de la rama analógica de entrada

principal no excede los 12 ohm.

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Partiendo de un circuito de medición serie, como se indica en la figura siguiente, y adaptando los niveles

de tensión dentro de un rango que en adelante llamaremos rango de seguridad, podemos realizar una

medición directa de tensión y una medición indirecta de corriente.

De esa manera logramos resolver la malla detectando la conductividad del elemento incógnita.

El rango de seguridad es aquel que nos permitirá medir valores por encima del piso de ruido y por

debajo de los niveles de saturación de las etapas de medición y acondicionamiento, en especial del

conversor AD.

Para poder determinar los valores de tensión y corriente dentro del rango de seguridad, será necesario

en oportunidades amplificar la señal de entrada y en otras ocasiones atenuarla. Por ello se cuenta con

una serie de amplificadores de ganancia variable, que será controlada por un procesador, conformando

así las escalas de medición.

La medición indirecta de corriente se realiza mediante un shunt, resistencia de alta precisión. Se

realizara una medición de tensión diferencial sobre esta resistencia la que, mediante un cálculo en el

procesador que incluye el valor de la misma, se obtendrá la corriente de la malla.

Existen condiciones de muy baja conductividad donde este shunt será inadecuado, debido a que la

tensión en la malla será totalmente desbalanceada, provocando que la relación señal/ruido sea

pequeña. Por este motivo dicha resistencia deberá ser intercambiable automáticamente por la lógica de

control del equipo.

De esta manera, se cuenta con 3 escalas principales de medición, conformadas por 3 resistencias shunts

“R1” de valores conocidos y bien definidos, de manera de abarcar el rango máximo de medición de

conductividad del equipo.

En lo que refiere a la medición diferencial de tensión, se utiliza un amplificador en configuración

diferencial para medición puente. La ventaja de este circuito es que las ramas que conforman la entrada

diferencial, ambas entran a los conectores no-inversor de dos operacionales, teniendo como ventaja

una alta impedancia independiente en cada rama, que en definitiva juega un papel muy importante en

el método de medición, ya que no carga a la etapa analógica de entrada principal.

Por último se eligió utilizar una pantalla LCD de 128x64 pixeles para la visualización de la conductividad

resultante.

En la sección siguiente se proveerá información detallada de los circuitos elegidos y diseñados para

conformar cada una de las etapas del Conductímetro Digital.

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MODULO OSCILADOR

El diagrama en bloques del Módulo Oscilador consiste en lo siguiente:

El módulo oscilador, como puede apreciarse en la figura anterior, consta de tres etapas bien

diferenciadas:

Oscilador Puente de Wien a 10Khz con Control Automático de Ganancia

Preamplificador

Amplificador de Audio

ETAPA OSCILADOR PUENTE DE WIEN

Las premisas para el diseño del Oscilador fueron, por un lado, que se precisa de una señal alterna de

frecuencia de 10Khz, la cual se ubica dentro de la banda de audio.

Y por otro lado, debido a la precisión requerida en para la medición del equipo, es fundamental que la

fuente de señal sea de la menor distorsión posible, dado que a partir de esta señal de 10Khz, luego de

ser rectificada, se obtendrá un valor de continua, el cual deberá corresponder con la mayor exactitud

posible a la señal de 10Khz.

Por lo cual se optó por utilizar y oscilador en configuración Puente de Wien, el cual cumple con esas

características.

Por otro lado, debido a que este circuito es el encargado de suministrar con señal a la malla de

medición, es de suma importancia garantizar que posea amplitud constante, y que pueda seguir

oscilando frente a distintas condiciones de temperatura.

Razón por la cual, se hizo necesario incorporarle al circuito un control automático de ganancia (AGC).

A continuación se presenta el circuito del oscilador puente de Wien, junto con su correspondiente

control automático de ganancia.

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CIRCUITO PUENTE DE WIEN + CONTROL AUTOMATICO DE GANANCIA

ETAPA PRE-AMPLIFICADORA

Luego, a continuación del oscilador, se cuenta con una etapa pre-amplificadora encargada de poder

proveer al oscilador la capacidad de trabajar bajo distintas condiciones de carga, sin que tenga que

perder su condición de oscilación. Además este preamplificador, debe contar con la posibilidad de variar

su ganancia, con el fin de otorgar un ajuste del nivel de amplitud a la salida del módulo.

El circuito elegido fue un amplificador en configuración Inversor, a continuación de un amplificador

separador, necesario para que no cargue al circuito oscilador. Se observa en la figura siguiente:

CIRCUITO PRE-AMPLIFICADOR

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ETAPA DE POTENCIA

Por último, el módulo Oscilador incorpora un amplificador de audio, constituido por el integrado

TDA2030. Su función es la de proveer al módulo la capacidad de entregar potencia para condiciones de

carga muy bajas, como lo es en el caso de la medición de valores de muy baja conductividad (Mayor a

100mS).

Esta etapa completa el Módulo Oscilador, diseñada finalmente para entregar un nivel de salida regulado

de 2.5Vp con una frecuencia de salida de 10Khz. Siendo versátil para condiciones de carga extremas,

corto-circuito (alta conductividad) hasta circuito abierto (baja conductividad).

CIRCUITO AMPLIFICADOR DE AUDIO DE POTENCIA

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MODULO DE FUENTE DE ALIMENTACION

Se eligió trabajar en un rango medio de tensión estandarizada de ±12Vdc para la etapa analógica de

medición de tensión, oscilador y etapa de potencia.

Para la alimentación del microcontrolador se utiliza una fuente de poder de +5Vdc, la que luego será

regulada a 3.3Vdc por medio de un Circuito Integrado SMD.

Se estimó un consumo de corriente de línea no superior a 1.5 Amperes. Teniendo en cuenta que dicha

corriente es la situación de máxima exigencia y se da cuando la conductividad es elevada (dentro del

rango del equipo), se sobredimensiono la fuente de alimentación para trabajar en regímenes normales.

Para la fabricación de la Fuente de Alimentación, se utilizó un transformador de 220Vac en primario a

±12Vac en secundario, con una capacidad de corriente de 2 Amperes.

Para rectificar la tensión se utilizó un puente de 2 Amperes de la línea 1N414X y para la regulación se

utilizaron los circuitos integrados de la línea LM78XX y LM79XX.

CIRCUITO

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MODULO ACONDICIONADOR DE SEÑAL

El diagrama en bloques del Módulo Acondicionador de Señal consiste en lo siguiente:

El módulo acondicionador de señal, como puede apreciarse en la figura anterior, puede considerarse

que está compuesto de tres etapas bien diferenciadas:

Amplificador Diferencial

Amplificador de Ganancia Controlada

Detector de Pico

Estas etapas, están duplicadas, para obtener el circuito de muestreo y acondicionamiento de señal para

las dos entradas, Tensión (Medición sobre la Sonda) y Corriente (Medición sobre la Resistencia Auxiliar).

ETAPA AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

El circuito de medición serie es alimentado por medio del Módulo Oscilador, lo que resultará en que se

produzcan dos caídas de tensión, una sobre la sonda y la otra sobre la resistencia auxiliar. Estas dos

señales, alternas de 10Khz, deberán ser captadas y amplificadas. La etapa del amplificador diferencial es

la encargada de esta tarea. Por ende, se amplificaran las señales provenientes tanto de la sonda

(medición de tensión), como de la resistencia auxiliar (medición de corriente), que componen el circuito

básico de medición serie. El amplificador diferencial posee una ganancia igual a 2.

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

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ETAPA AMPLIFICADOR DE GANANCIA CONTROLADA

A continuación del Amplificador Diferencial, una vez que se captó la señal, se encuentra la etapa

amplificadora principal. Esta etapa consta de un amplificador en configuración inversor, cuya ganancia

será variable, dependiendo de una lógica de control que conmutará la resistencia de ganancia de escala

correspondiente. La conexión con estas resistencias conocidas de ganancia de escala proviene del

Módulo de Control.

Esto tiene como intención adecuar el nivel de la señal de entrada dentro del rango de seguridad, para

que en la etapa posterior pueda ser rectificada.

AMPLIFICADOR DE GANANCIA CONTROLADA

ETAPA DETECTOR DE PICO

Una vez que la señal ya posee el nivel de amplitud adecuado, gracias a la etapa del amplificador de

ganancia controlada, se procede a rectificarla para lograr a la salida del módulo una tensión contínua,

que posteriormente ingresará al micro-controlador del módulo de control, para que pueda ser

convertida digitalmente. Esta etapa posee una ganancia de ½. Esta etapa esta integrada por un

Potenciómetro RV1 cuya función es igualar el nivel de los picos de la señal rectificada, método que se

detallará en la Sección Calibración.

DETECTOR DE PICO

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MODULO DE CONTROL

El diagrama en bloques del Módulo de Control consiste en lo siguiente:

RELES

MODULO OSCILADOR

~

LIQUIDO BAJO ENSAYO

Ele

ctr

od

os

MICROCONTROLADORµC

Decadas Resistencias de Escala

Auxiliares

Sensado de Corriente

(A Entrada Canal Corriente)

Sensado de Tensión

(A Entrada Canal Tensión)

RELES

LCD128X64

Resistencias de Ganancia

(A Etapa Amp Inversor (Tensión) -

Módulo de Acondicionamiento)

Co

ma

nd

o R

ele

s

Comando Reles

RELES

Resistencias de Ganancia

(A Etapa Amp Inversor (Corriente)

- Módulo de Acondicionamiento)

Sensor Temperatura

Externo al Módulo

Perteneciiente al Módulo

MODULO

ACONDICIONADORSeñal Corriente(Vdc 0~3,3v)

Señal Tensión(Vdc 0~3,3v)

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El módulo de control, como puede apreciarse en la figura anterior, contempla las siguientes funciones:

Lectura de las Señales de Tensión y Corriente provenientes del Módulo

Acondicionador

Lectura de Variable Temperatura

Conmutación de Resistencias de Escala por medio de Relés

Conmutación de Resistencias de Ganancia por medio de Relés

Cálculos Generales

Visualización de la Variables de la Medición

A continuación se presentarán las etapas principales que conforman el módulo de control, explicando

detalladamente la función de cada una de ellas, y de los elementos que las integran.

MICROCONTROLADOR

El microcontrolador elegido para ser el encargado de controlar la lógica del módulo de control fue el

MC9S08GT32 de la familia Freescale, cuyas características principales, las cuales se tomaron como base

para la elección son las siguientes:

32k Flash

3,3v de Operación

Conversor AD de 10 bits

36 Entradas y Salidas

Timer de 16bits

Programación In Circuit

En cuanto a la programación del mismo, la mayor parte se ha efectuado en lenguaje C y lo referente al

control de la Pantalla Gráfica se ha optado por realizarlo en lenguaje assembler.

Podemos dividir la programación en tres partes fundamentales:

Lectura de Variables

Lógica de Comando de Relés para selección del AutoRango

Interfaz con LCD

LECTURA DE SEÑALES

En primera instancia el módulo de control debe leer las señales provenientes del Módulo

Acondicionador, es decir las señales de Tensión y Corriente ya rectificadas y filtradas, y acondicionadas a

un nivel máximo de tensión de 3.3v, dado que esta es la tensión de trabajo máxima del

microcontrolador.

Por otro lado, para medir la temperatura, se hace uso del sensor de temperatura (Pt100) integrado

dentro de la celda de medición de conductividad. Que posteriormente, por medio de un circuito

asociado se acondiciona la señal para que pueda ser muestrada por el conversor analógico-digital.

Por medio del conversor analógico-digital de 10 bits y 8 canales, integrado dentro del microcontrolador,

se convierten a digital las tres señales que nos interesan: Tensión, Corriente y Temperatura.

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LOGICA DE SELECCIÓN DE ESCALA

Como se explicó anteriormente en la Sección Memoria de Cálculo, en el método de medición existen

condiciones de muy baja conductividad donde se hace necesario conmutan la resistencias de escala

auxiliar y las auxiliar, debido a que la tensión en la malla estará totalmente resistencias de ganancia

desbalanceada, provocando que la relación señal/ruido sea pequeña.

Razón por la cual el conductímetro cuenta con un , para adecuar el nivel de sistema de autorango

tensión sobre la resistencia auxiliar, al nivel de conductividad bajo ensayo. De esta manera se logra una

mayor exactitud y resolución en el sensado de la conductividad.

En primera instancia la lógica de control deberá intercambiar automáticamente la resistencia de escala

auxiliar, de manera de setear al conductímetro para que mida entre tres escalas principales, que

dependen de cada resistencia, definiendo así un primer ajuste grueso de escala.

Por otra parte, una vez que la lógica de control se establece en el rango de conductividad principal que

corresponde, se hace necesario realizar una segunda selección de escala, y esto se logra por medio

conmutación de la resistencia asociada al amplificador de ganancia controlada, del módulo

Acondicionador. Se definen entonces 5 posibles resistencias, las cuales definirán las siguientes

ganancias del módulo Acondicionador:

De esta manera se realiza un ajuste fino de escala y se logra que el nivel de la señal a ser muestreada

este dentro del del equipo, minimizando el ruido que interfiere en la medición. rango de seguridad

La lógica de control comienza estando seleccionada la resistencia de menor ganancia del Módulo

Acondicionador, y conmutada la resistencia de escala mayor. Con estas condiciones iniciales, el

microcontrolador decide el cambio de escala principal, si sobre la resistencia de escala auxiliar

seleccionada se presenta una señal, una vez convertida a DC, igual o mayor a 3.3v, es decir máximo valor

de conversión (1024).

0 a 10µS (Resistencia de 100KΩ)

0 a 1mS (Resistencia de 1KΩ)

0 a 500mS (Resistencia de 10Ω)

Resistencia de 560Ω (Ganancia = 0.5)

Resistencia de 1KΩ (Ganancia = 1)

Resistencia de 4.7KΩ (Ganancia = 5)

Resistencia de 10KΩ (Ganancia = 10)

Resistencia de 100KΩ (Ganancia = 100)

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Esto implica que la resistencia que se haya en serie a los electrodos no es del orden de la conductancia

del líquido, sino que es muy superior, y no puede seguir siendo atenuada por el Módulo Acondicionador.

Por por lo cual el microcontrolador ordenará "bajar de escala principal", y se activará el relé

correspondiente para activar una década menor de resistencia de escala principal. Este proceso lo

llevará a cabo hasta dar con la resistencia de escala del orden de la conductancia del líquido.

De forma inversa, el microcontrolador ordenará "subir de escala principal" si sobre la resistencia auxiliar

hay presente una señal cercana a 0v, con una tolerancia de diseño de hasta 0.1v.

Una vez que la medición se encuentra en la escala principal correspondiente, se comenzará a

seleccionar la resistencia de ganancia correspondiente para lograr que el nivel de conversión, tanto para

la medición de Corriente como de Tensión, se ubique dentro del rango de seguridad, ordenándose

“subir ganancia” o “bajar ganancia” según corresponda.

Se permite de esta manera que las rutinas de cálculo puedan obtener el valor de conductividad

incógnita con la mayor exactitud posible.

BLOQUE DE ACTIVACION DE RELE

A continuación se muestra el circuito básico de activación del relé, para la conmutación de las distintas

resistencias. Hay un total de 13 bloques como el siguiente necesarios para todo el control de autorango

del instrumento.

Desde Microcontrolador

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VISUALIZACION

Por último, la tarea del microcontrolador consiste en mostrar en la pantalla del LCD las variables de

medición, de conductividad y temperatura. A continuación se indica la pantalla utilizada.

ELECCION DEL LCD

Se ha utilizado el Display monocromático gráfico de 128x64 pixeles, modelo CGM12864CBWB, el cual

cuenta con las siguientes características:

- Color Display: Azul

- Backlight: LED (Blanco)

- Controlador: SBN0064

- Driver: SBN6400

- Matriz: 128x64

- Transferencia: 8 bits Paralelo

Para entablar la comunicación con el LCD, se ha programado en el Microcontrolador en lenguaje

assembler, distintas funciones de escritura y lectura, en base a los diagramas temporales de

comunicación del controlador del display, detallados en la hoja de datos del mismo (Ver Anexo: Hojas de

Datos – Pantalla LCD).

Hemos aprovechado las características del LCD como graficador y se creó una imagen fija de fondo

indicando Universidad Tecnológica Nacional Avellaneda, junto con el logo de UTN FRA.

Se puede leer además , y durante la medición, a la derecha de este, se indicará con CONDUCTIVIDAD:

tres dígitos la conductividad medida seguida de la unidad correspondiente ( ). μS, mS

Debajo de la indicación de conductividad, se visualiza , junto a lo cual se indica la TEMPERATURA:

medición de temperatura en grados centígrado ( ). °C

DISPLAY CGM12864CBWB

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PANTALLA DE FONDO

El gráfico de la pantalla fue creado con distintos programas de edición, en primer lugar se crea el dibujo

base con cualquier editor, en formato .bmp, con unas dimensiones de 128x64 pixeles. Luego se utilizan

dos programas gratuitos avocados al trabajo con pantallas gráficas. Uno de ellos es el bmp2lcd, un

programa que convierte cualquier imagen *.bmp en extensión *.lcd. A continuación, un programa

denominado LCD1, hace uso del archivo generado con extensión *.lcd y nos permite visualizar la

imagen, traducida en formato de pixeles de 128x64, como se puede ver ve en la siguiente imagen:

Este programa, nos permite editar pixel por pixel, para corregir imperfecciones debidas a la conversión,

y una vez que se esté conforme con la imagen lograda, se procede a convertirlo a tablas de datos,

asignando a cada columna de 8 bits un valor decimal (0 a 255), generando así un formato entendible

para el microcontrolador. Dentro de la programación, se han creado rutinas que acceden a esta tabla de

datos generada y grafica la información contenida, resultando en la visualización de la imagen deseada.

Vale aclarar, que se han programado los distintos caracteres que se grafiquen a la hora del muestreo de

la medición, como son los números y las unidades.

LISTADO DE COMPONENTES Y PRECIOS

A continuación se presentará la lista de componentes con sus precios correspondientes para cada uno

de los módulos.

MODULO ACONDICIONADOR DE SEÑAL

En la siguiente tabla se listan los componentes que conforman el Módulo Oscilador. Precios en Pesos.

Listado de componentes Tipo Valor Cantidad Precio Unitario (IVA inc) ($) Precio Total ($)

Amplificador operacional SMD JM4558D 2 1,5 3

Capacitor SMD 100nF 2 0,25 0,5

Capacitor Th 47uF 2 0,25 0,5

Resistencias SMD 10K 7 0,1 0,7

Bornera Th 10 1,5 15

SUBTOTAL

$19,7

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MODULO DE CONTROL

En la siguiente tabla se listan los componentes que conforman el Módulo de Control. Precios en Pesos.

Listado de componentes Tipo Valor Cantidad Precio Unitario (IVA inc.) ($) Precio Total ($)

Resistencias SMD 330 13 0,1 1,3

Capacitor SMD 100nF 4 0,25 1

Diodo SMD 1n4148 13 0,13 1,69

Transistor Th BC547 13 0,45 5,85

Reed Relay Th 5V 13 16 208

Trimpot Th 100K 1 2 2

Resistencias Th 10/5W 1 1,5 1,5

Resistencias Th 330 1 0,1 0,1

Resistencias Th 1K 2 0,1 0,2

Resistencias Th 1M 1 0,1 0,1

Resistencias Th 500 2 0,1 0,2

Resistencias Th 1% 1K 2 0,5 1

Resistencias Th 1% 5K 2 0,5 1

Resistencias Th 1% 11K 2 0,5 1

Resistencias Th 1% 120K 2 0,5 1

Bornera Th

12 1,5 18

Jumper Th

2 0,2 0,4

Puentes Th

20 0 0

Conector pines Th Recto 26 0,02 0,52

Microcontrolador SMD MCS08GT32 1 35 35

Capacitor Th 10uF 2 0,25 0,5

Regulador SMD 3,3V 1 3 3

Pantalla Gráfica Th CGM12864CBWB 1 250 250

SUBTOTAL

$533,36

MODULO FUENTES DE ALIMENTACION

En la siguiente tabla se listan los componentes que conforman el Módulo Acondicionador de señal.

Precios en Pesos.

Listado de componentes Tipo Valor Cantidad Precio Unitario (IVA inc.) ($) Precio Total ($)

Regulador Th 12V 1 2,5 2,5

Regulador Th -12V 1 2,5 2,5

Regulador Th 5V 1 2,5 2,5

Puente Diodos Th

1 1,5 1,5

Capacitor Th 10uF 2 0,25 0,5

Capacitor Th 100nF 4 0,25 1

Bornera Th

8 1,5 12

SUBTOTAL

$22,5

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MODULO OSCILADOR

En la siguiente tabla se listan los componentes que conforman el Módulo Acondicionador de señal.

Precios en Pesos.

Listado de componentes Tipo Valor Cantidad Precio Unitario (IVA inc.) ($) Precio Total ($)

Resistencias Th 1,5K 2 0,1 0,2

Resistencias Th 39K 1 0,1 0,1

Resistencias Th 10K 4 0,1 0,4

Resistencias Th 470K 1 0,1 0,1

Resistencias Th 22 1 0,1 0,1

Resistencias Th 47K 2 0,1 0,2

Resistencias Th 22K 2 0,1 0,2

Resistencias Th 680 1 0,1 0,1

Resistencias Th 1 1 0,1 0,1

Capacitor Th 10nF 2 0,25 0,5

Capacitor Th 44uF 1 0,25 0,25

Capacitor Th 1uF 1 0,25 0,25

Capacitor Th 22uF 1 0,25 0,25

Capacitor Th 220uF 1 0,25 0,25

Amplificador Operacional Th LM318n 1 1 1

Amplificador Operacional Th JM4558D 1 1 1

Amplificador clase A Th TDA2030 1 15 15

Transistor Th BF245C 1 0,9 0,9

Diodo Th 1N4148 1 0,13 0,13

Diodo Th 1N4001 2 0,13 0,26

Jumper Th 2 0,2 0,4

Trimpot Th 10K 4 2 8

Bornera Th 4 1,5 6

SUBTOTAL $35,69

ACCESORIOS

En la siguiente tabla figuran el resto de los componentes que componen el sistema del conductímetro.

Listado de componentes Tipo Valor Cantidad Precio Unitario (IVA inc.) ($) Precio Total ($)

Gabinete Metálico

20cm x 20cm x 10cm 1 67.75 67.75

Tornillos y Tuercas

39K 1 7.5 7.5

Celda de Medición

Kuntze LE 44 1 460 460

SUBTOTAL $535,25

PRECIO TOTAL___________________________________________________________________1146.5

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HOJA DE DATOS

Ver Anexo 1 – Hoja de Datos.

PLANOS ELECTRICOS DEL CONDUCTIMETRO

Ver Anexo 2 – Planos Eléctricos.

METODOS DE AJUSTE Y CONTROL

A continuación se indica la metodología para el ajuste y control del Conductímetro Digital, como así

también se detalla el instrumental y elementos auxiliares necesarios.

En primera instancia se detallará el método de control y calibración de las placas individuales de los módulos.

CONTROL Y CALIBRACION DE MODULOS INDIVIDUALES

PLACA DEL MÓDULO ACONDICIONADOR DE SEÑAL (A1)

EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS

o Osciloscopio

o Fuente de alimentación ±12Vdc. o Generador de Audio. o Resistencia Auxiliar de 1KΩ - ¼ Watt o Soldador

AJUSTE DE CANAL 1 (TENSION)

1) Desacoplar capacitor Cdp-1.

2) Conectar la resistencia de 1KΩ en la bornera Rp-1. 3) Conectar la fuente de alimentación (±12Vdc) en los bornes indicados sobre la placa. 4) Conectar el Generador de Audio (10KHz/1Vp) en los bornes de entrada IN-1. 5) Conectar el canal 1 del Osciloscopio en el Test Point TPdp-1 de la placa A1. 6) Ajustar resistor variable RdP-1 hasta que los picos de la señal rectificada en el osciloscopio sean

iguales y de aproximadamente 1Vp. 7) Conectar el capacitor Cdp-1 nuevamente y chequear que la tensión continua en Tdp1 sea de

1Vdc. 8) Desconectar todo el instrumental y el resistor auxiliar de ajuste.

AJUSTE DE CANAL 2 (CORRIENTE)

9) Repetir los pasos del 1) al 8) para el canal 2 (Corriente).

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PLACA DEL MODULO OSCILADOR (A2)

EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS

o Osciloscopio

o Fuente de alimentación ±12Vdc. o Destornillador de Ajuste o Resistencia Auxiliar de 100Ω - ¼ Watt

AJUSTES OSCILADOR PUENTE DE WIEN

1) Conectar la fuente de alimentación en los bornes indicados sobre la placa. 2) Conectar el canal 1 del Osciloscopio, con la punta atenuada X10, en el Test Point OUT2 de la

placa A2. 3) Ajustar P3 en sentido horario (CW) hasta observar en el osciloscopio una señal de 10KHz

(Condicion de oscilación). 4) Conectar una carga resistiva de 100Ω en bornera OUT3. Conectar el canal 1 del Osciloscopio,

con la punta atenuada X10, en el Test Point OUT3 de la placa A2. 5) Ajustar P4 hasta visualizar en el osciloscopio una amplitud de la señal de salida de 2,5 Vp. 6) Desconectar todo el instrumental y el resistor auxiliar de ajuste.

PLACA DEL MODULO FUENTE DE ALIMENTACIÓN (A3)

EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS

o Multímetro True RMS

o Cable de Alimentación a red 220V AC (incluído con el módulo).

AJUSTE Y CONTROL DE FUENTE ±12 VDC

1) Conectar el cable de alimentación a la red de 200V AC.

2) Conectar el terminal positivo (+) del Multimero, seteado en función Vdc, al terminal (+) de la bornera OUT1. Conectar el terminal negativo (-) del Multimetro al terminal masa (símbolo).

3) Medir en el instrumento +12Vdc. 4) Conectar el terminal positivo (+) del Multimero, seteado en función Vdc, al terminal (-) de la

bornera OUT2. Conectar el terminal negativo (-) del Multimetro al terminal masa (símbolo). 5) Medir en el instrumento -12Vdc.

AJUSTE Y CONTROL DE FUENTE +5 VDC

6) Conectar el terminal positivo (+) del Multimero, seteado en función Vdc, al terminal (+) de la

bornera OUT3. Conectar el terminal negativo (-) del Multimetro al terminal masa (símbolo).

7) Medir en el instrumento +5Vdc. 8) Desconectar todo el instrumental y desenchufar el cable de alimentación.

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PLACA DEL MODULO DE CONTROL (A4):

EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS

o Fuente de alimentación ±12Vdc.

o Multímetro True RMS

o Pantalla Gráfica LCD (CGM12864CBWB), incluída con el Módulo de Control.

o Conector H1, incluído con el Módulo de Control.

o Destornillador de Ajuste

AJUSTES

1) Insertar el conector H1 del LCD al conector M1 de la placa A4.

2) Conectar la fuente de alimentación en los bornes indicados sobre la placa.

3) Observar en el LCD la pantalla siguiente:

4) Ajustar Pd1 hasta que se observe la pantalla del LCD con el contraste deseado. 5) Conectar el terminal positivo (+) del Multimero, seteado en función Vdc, al test point TP1.

Conectar el terminal negativo (-) del Multimetro al test point TP2. 6) Medir en el instrumento +3.3Vdc aproximadamente. 7) Desconectar todo el instrumental y equipos asociados.

CONTROL Y CALIBRACIÓN INTEGRAL DEL CONDUCTIMETRO:

EQUIPOS Y ELEMENTOS NECESARIOS

o Soluciones Patrones (N°1, N°2, N°3).

o Recipientes Plásticos

o Conductímetro Completo

Teniendo el Conductimetro totalmente armado y montado en gabinete, llevar a cabo los siguientes pasos:

INGRESO A MODO CALIBRACION

1) Conectar el equipo a la red de alimentación (220Vac), y encenderlo. 2) Conectar la sonda de medición al conector H2. 3) Abrir la tapa posterior del gabinete. 4) Levantar J2 de la Placa A4. El Conductimetro ingresa al Modo . CALIBRACION

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A continuación se calibrará el instrumento para 3 escalas de medición de conductividad bien definidas. Se emplearan 3 soluciones patrones de Cloruro de Potasio (KCl) de conductividad conocidas, preparadas según el Estandar ASTM D1125-95. Cuyos valores a 25 °C son:

147 μS/cm Solución N°1: 1413 μS/cm Solución N°2: 12.88 mS/cm Solución N°3:

CALIBRACION DE CONDUCTIVIDAD Y TEMPERATURA

Además de la calibración de medición de conductividad, mediante este procedimiento se calibrará la medición de temperatura del equipo.

5) Preparar 500cc de cada una de las soluciones de KCl patrón en 3 recipientes plásticos limpios, de por lo menos 10cm de altura, a una temperatura de 25 grados centígrados.

6) Colocar primero la sonda en el recipiente que contiene la solución de menor conductividad (147 μS/cm), asegurándose que la parte metálica de la misma esté sumergida dentro la solución por lo menos 5cm.

7) Esperar aproximadamente 5 segundos hasta que el LCD indique CAL-1 COMPLETA. 8) Quitar la sonda del recipiente y enjuagar la misma con agua destilada. 9) Repetir el paso 6) para la solución de 1413 μS/cm. 10) Esperar aproximadamente 5 segundos hasta que el LCD indique CAL-2 COMPLETA. 11) Quitar la sonda del recipiente y enjuagar la misma con agua destilada. 12) Repetir el paso 6) para la solución de 12.88 mS/cm. 13) Esperar aproximadamente 5 segundos hasta que el LCD indique CAL-3 COMPLETA. 14) Quitar la sonda del recipiente y enjuagar la misma con agua destilada. 15) Una vez completada la calibración, volver a conectar J2 de la Placa A4. El conductimetro saldrá

del Modo Calibración para ingresar al Modo Operación 16) Montar la tapa trasera del gabinete. El equipo está listo para utilizarse.

NOTA: Este procedimiento de calibración se recomienda realizarlo cada 6 meses de acuerdo a las exigencias de uso. Caso contrario se deberá acortar el plazo.

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METODOS DE FABRICACION Y MANTENIMIENTO

FABRICACION

El método de fabricación puede dividirse en cuatro etapas:

Fabricación de Placas de los Módulos

Programación Microcontrolador

Montaje de Componentes sobre las Placas

Montaje en Gabinete y cableado entre Módulos

Posteriores Controles y Calibraciones

En cuanto a la a fabricación y montaje de las placas de los módulos, serán terciarizadas por una razón de

costos que detallaremos más adelante. Las mismas serán diseñadas simple faz para garantizar facilidad a

la hora de su fabricación y control. Las placas una vez fabricadas, pasarán al proceso de montaje.

Las placas contienen tencologia through hole y smd, constituyéndose asi modulos hibridos que facilitan

las tareas de producción y mantenimiento.

La colocación de los componentes sobre las placas, que también se terciarizará, será realizado en serie

por medio de una máquina automática Pick & Place, previamente configurada para las placas en

cuestión.

Las placas deberán ser armadas en etapas, en primera instancia se colocarán los componentes smd, y a

continuación, para finalizar el armado, se montan los componentes through hole.

La placa del Módulo de Control posee el microcontrolador Freescale MC9S08GT32, el cual se lo

programará in-circuit una vez que este montado y soldado sobre la placa. Por ende, posterior a la

recepción de las placas con los componentes ya montados, se efectuará la programación de los

microcontroladores.

Una vez finalizada la fabricación de las placas, se realiza una prueba funcional de cada módulo, como se

indica en la Sección Método de Ajuste y Control, a fin de detectar posibles defectos de fabricación y de

componentes, lo que facilitará la prueba global del equipo, y garantizará la funcionalidad del equipo

completo, bajando de esta manera tasa de fallas del equipo final.

Una vez finalizada la inspección y control de las placas, se procede a efectuar las interconexiones y

montado en el gabinete. El cableado de interconexión entre los módulos internos se decidió tercerizarlo

debido a costos y tiempos de armado.

Vale aclarar que el dispositivo posee masa separado de tierra para evitar bucles de corriente que

interfieran en la medición de la conductividad, por ende se emplea un gabinete metalico con conexión a

tierra. Este gabinete, provisto por una empresa externa, cuenta con los calados y pintura

correspondientes, listo para formar parte del proceso de ensamblado.

En cuanto a la celda de medición, está será comprada a un proveedor especializado en sondas de

medición para conductividad, de la firma alemana Kuntze. De esta manera contamos con un sensor de

gran exactitud.

Una vez montadas las placas y componentes sobre el gabinete, se realiza la primera prueba funcional

global del equipo basándose en lo indicado en la Sección Métodos de Prueba.

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MANTENIMIENTO

En cuanto al mantenimiento del equipo se recomienda efectuar una regular limpieza externa del

, luego de su empleo, debido a posibles agentes externos que puedan ingresar al interior del equipo

gabinete y dañar la circuitería interna. Esto depende del ambiente en el cual se encuentra operando el

equipo, y al tiempo de exposición en del mismo.

A su vez se requiere comprobar el correcto estado externo del gabinete, para cuidar la aislación del

mismo, por lo cual es importante tener mucho cuidado en el manejo del equipo para evitar golpes y

rayaduras.

El mantenimiento de la celda de medición es de suma importancia, por lo cual resulta necesario el

lavado y secado de la misma después de cada medición, para evitar posible corrosión y depósito de

impurezas en los contactos.

Por último, pero no menos importante, será necesario chequear en forma frecuente el cableado

eléctrico para comprobar su correcta aislación.

Se recomienda cada 6 meses efectuar una calibración completa para todos los rangos del equipo.

METODOS DE PRUEBA

La prueba consiste en comprobar el buen funcionamiento del oscilador, del display, de las tres escalas

de conductividad y del sensor de temperatura . Como hemos mencionado, la fabricación y montaje de

componentes será tercearizada, por lo cual, debemos armar el gabinete y hacer una prueba rápida que

nos permita comprobar que el cliente recibirá el producto sin fallas.

Para cumplir con las especificaciones del equipo, previamente detalladas, se emplearan las siguientes

pruebas funcionales:

Medición de la frecuencia y amplitud del Oscilador

Medición de los tres rangos principales de conductividad

Medición de Temperatura

Chequeo de la Pantalla

MEDICIÓN DE LA FRECUENCIA Y AMPLITUD DEL OSCILADOR

Para este método se requiere el uso de un osciloscopio.

A) Es la primera etapa de prueba. Con el equipo ya ensamblado en todas sus partes, cableado y en

gabinete cerrado, se procede a encender el equipo y realizar un Warm-Up de 10 minutos.

B) Utilizando un conector especialmente diseñado para realizar esta medición, el cual se monta en

un extremo a la sonda y en el otro extremo, por medio de un conector BNC, al canal 1 del

Osciloscopio, se debe medir la amplitud y frecuencia de la señal. Debe ser de 10Vp / 10KHz

aproximadamente.

C) Si el paso B) resulto satisfactorio, significa que el Oscilador funciona correctamente y esta

calibrado.

D) De lo contrario se aparta de la línea de producción para ser enviado nuevamente al sector

Ajuste y Control.

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31

MEDICIÓN DE LOS TRES RANGOS PRINCIPALES DE CONDUCTIVIDAD

Para este método se requiere el uso de resistencias patrones, especificadas a continuación.

A) Es la segunda etapa de prueba. Con el equipo encendido y sin la sonda conectada, se utilizan 3

resistencias patrones para chequear la lectura de conductividad en pantalla. Cada resistencia

esta montada en un zocalo especialmente diseñado que permite colocarlo en el conector H2 de

entrada del equipo.

B) Se van a ir conectando de a una a la vez y se verificara la lectura de conductividad en pantalla.

Dichas resistencias son de 10ohms, 100Kohms y 1Mohms respectivamente. En este paso no

solo se chequea el correcto funcionamiento de la etapa analógica y procesamiento digital del

equipo, sino también el funcionamiento del display.

C) Si el paso B) resulto satisfactorio, es condición suficiente para afirmar que los rangos de

conductividad operan correctamente.

D) De lo contrario se aparta de la línea de producción para ser enviado nuevamente al sector

Ajuste y Control.

E) Montar la sonda en el conector H2.

MEDICIÓN DE TEMPERATURA

Para este método se requiere el uso de un termómetro industrial.

A) Ya en la tercer etapa de prueba funcional, la medición de temperatura es la mas sencilla de

todas. Esta medición debe realizarse en un ambiente libre de gradientes térmicos.

B) Con el equipo en funcionamiento y la sonda conectada en vacio, se acerca el termómetro al

extremo inferior de la sonda y se toma lectura de la medición de temperatura ambiente.

C) Dicha temperatura debe coincidir (+/- 1grado) con la temperatura indicada en la pantalla del

equipo.

D) Si el paso C) resulto satisfactorio, el sensor de temperatura (pt100) y lógica asociada funciona

correctamente.

E) De lo contrario se aparta de la línea de producción para ser enviado nuevamente al sector

Ajuste y Control.

CHEQUEO DEL DISPLAY

Es el último paso de control antes de ser embalado. En esta prueba, se chequea el correcto

funcionamiento de la pantalla, que se realiza a través de las lecturas realizadas en los pasos previos y

prestando suma atención en las unidades graficadas, en la definición de los caracteres y en el contraste.

MANUAL DE USUARIO

Ver Anexo 3 – Manual de Usuario.

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32

ESTUDIO DE GARANTIAS

ESTUDIO DE LA CONFIABILIDAD DEL CIRCUITO

A continuación se realizará el cálcula de la confiabilidad del circuito, por lo cual se volcará en la siguiente

tabla todos los componentes que conformar el equipo, junto con el valor de Régimen de Fallas

correspondiente.

TABLA DE REGIMEN DE FALLAS

Listado de componentes. Cantidad FR FRsT

Resistencias 13 0,01 0,13

Capacitor 4 0,005 0,02

Diodo 13 0,1 1,3

Transistor 13 0,02 0,26

Reed Relay 13 0,14 1,82

Trimpot 1 1,3 1,3

Resistencias 1 0,01 0,01

Resistencias 1 0,01 0,01

Resistencias 2 0,01 0,02

Resistencias 1 0,01 0,01

Resistencias 2 0,01 0,02

Resistencias 2 0,01 0,02

Resistencias 2 0,01 0,02

Resistencias 2 0,01 0,02

Resistencias 2 0,01 0,02

Bornera 12 0,001 0,012

Jumper 2 0,1 0,2

Puentes 20 0,004 0,08

Conector pines 26 0,001 0,026

Microcontrolador 1 0,1 0,1

Capacitor 2 0,005 0,01

Regulador 1 0,1 0,1

Pantalla Gráfica 1 0,2 0,2

Resistencias 2 0,01 0,02

Resistencias 1 0,01 0,01

Resistencias 4 0,01 0,04

Resistencias 1 0,01 0,01

Resistencias 1 0,01 0,01

Resistencias 2 0,01 0,02

Resistencias 2 0,01 0,02

Resistencias 1 0,01 0,01

Resistencias 1 0,01 0,01

Capacitor 2 0,005 0,01

Capacitor 1 0,07 0,07

Capacitor 1 0,07 0,07

Capacitor 1 0,07 0,07

Capacitor 1 0,07 0,07

Amplificador Operacional 1 0,1 0,1

Amplificador Operacional 1 0,1 0,1

Amplificador clase A 1 0,1 0,1

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Transistor 1 0,02 0,02

Diodo 1 0,005 0,005

Diodo 2 0,005 0,01

Jumper 2 0,1 0,2

Trimpot 4 1,3 5,2

Bornera 4 0,001 0,004

Amplificador operacional 2 0,1 0,2

Capacitor 2 0,005 0,01

Capacitor 2 0,07 0,14

Resistencias 7 0,01 0,07

Bornera 10 0,001 0,01

Regulador 1 0,1 0,1

Regulador 1 0,1 0,1

Regulador 1 0,1 0,1

Puente Diodos 1 0,02 0,02

Capacitor 2 0,07 0,14

Capacitor 4 0,005 0,02

Bornera 8 0,001 0,008

Soldaduras 228 0,002 0,456

FR TOTAL 13,261

FRTOTAL CORREGIDO

39,783

La tabla anterior contiene cada componente que integra el proyecto, y el FR (Regimen de Fallas)

asociado a cada uno de ellos. La suma total indica el valor de . 13,26

Como consideramos el circuito para uso de laboratorio, se ha utilizado para el factor de ajuste ambiental

, y además como consideramos que el circuito utiliza componentes industriales, se ha utilizado Fe = 1

para el factor de ajuste por calidad . Fq = 3

El FR total corregido por factores ambientales y de calidad se obtiene como la suma de los valores de la

tabla multiplicado los factores Fe y Fq, obteniéndose:

= = / 106 hs

CALCULO DE CONFIABILIDAD

Nos interesa calcular la confiabilidad del equipo para un tiempo de uso de 10.000 Hs., (esto es, la

probabilidad tiene el circuito de sobrevivir 10.000 Hs. sin tener ninguna falla).

= =

= =

Por lo tanto, la probabilidad de que el conductimetro sobreviva 10 000 Hs. Sin fallas es del 67 %.

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Considerando que el intervalo medido sea mucho menor que el MTBF y realizando la integral de la

distribución de frecuencia de fallas aleatorias se llega a que el régimen de fallas es aproximadamente

1/FR o sea la inversa del MTBF.

En electrónica el tiempo medio entre falla es de millones de horas y esto hace que FR sea pequeño por

lo cual se lo expresa por millón de horas.

Entonces el MTBF será:

=

=

= 𝟐𝟓𝟏𝟑𝟔𝒉𝒔

GARANTIAS

Consideramos como límite una confiabilidad del 90% y calculamos el maximo intervalo de tiempo que

permite alcanzar esta confiabilidad. A continuación se presentan los cálculos:

=

=

=

=

𝑿 𝒉𝒔 = 𝟐𝟔𝟒𝟖𝒉𝒔

Por lo tanto, podemos ver que el máximo intervalo de tiempo es de 2648hs, y considerando jornadas

laborales de 8 horas para el empleo del equipo, resulta 2648/8 = . 331 días

Considerando meses de 30 días, se alcanzaría para una capacidad de garantía de 11 meses, pero dado

que al ser un equipo de uso poco frecuente, es poco probable la utilización de 8hs contínuas diarias de

trabajo, razón por lo cual definimos una . Como conclusión podemos agregar que nos garantía de 1 año

hayamos en los márgenes de garantía que ofrecen la mayoría de los fabricantes de conductímetros que

se hayan en el mercado, lo cual es aceptable. Tenemos en cuenta que el componente más critico en

cuanto a fallas, en nuestro sistema resultan ser los relés, razón por la cual se buscarán proveedores que

aseguren la mejor calidad posible.

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LEGISLACION

El equipo está diseñado bajo los estándares sugeridos por la norma , norma que describe ASTM D1125

los estándares de mediciones sobre conductividad y resistividad del agua.

En particular incumbe a este proyecto el método de prueba A, que redacta específicamente los métodos

para la determinación de la conductividad eléctrica y resistividad del agua, en aplicaciones de

laboratorio, mediante mediciones sobre muestras estáticas.

Los métodos y el equipamiento descripto por esta norma son aplicables para propósitos de detección de

impurezas en soluciones, la medición cuantitativa de iones disueltos en agua. La concentración de estos,

debe acotarse en un rango limitado de manera inferior por aguas puras, hasta llegar a grandes valores

en estado condesado, o solución salinas saturadas.

La norma hace particular mención de la frecuencia de trabajo que debe estar fijada en 1KHz o 10KHz

para la correcta medición de la conductividad, las corrientes en cada semi-ciclo deben ser iguales y

opuestas para evitar la contribución de iones por oxidación del electrodo. A muy bajas frecuencias (0.1

Hz a 100 Hz) la conductividad cambia con la frecuencia debido a fenómenos relacionados con

polarización en los electrodos. - entre 100 Hz y aproximadamente 10 kHz la conductividad permanece

constante y el rango de invariancia aumenta con la temperatura. - por encima de 10 kHz, la

conductividad aumenta con una ley de potencia, consistente con saltos localizados de los iones móviles

(“hopping”).

La conductividad de una disolución a una concentración electrolítica determinada cambia con la

temperatura. La relación entre el cambio en la conductividad en función de la temperatura se describe

en términos del coeficiente de temperatura para la disolución. Estos coeficientes de temperatura varían

con la naturaleza y concentración del electrolito.

Usualmente, los conductimetros tienen la capacidad de compensar electrónicamente las medidas por

los cambios de temperatura. Esta compensación puede realizarse manualmente o estar fija en un valor

usual (p.ej. 2.1%), dependiendo del equipo. Por definición, un valor de conductividad compensado por

cambio de temperatura es la conductividad que tendría la disolución a la temperatura de referencia

(que puede ser distinta de la temperatura de trabajo).

Esta temperatura de referencia puede ser 20 o 25°C, y cuanto más cercana sea la temperatura de

medida a la temperatura de referencia, menor será el error cometido. Para evitar esta fuente de error

se optó por incorporar la medición de temperatura y publicarla en la interfaz gráfica de usuario, para

realizar una corrección manual llegado el caso.

La norma no especifica estándares de seguridad del equipo ni del personal. Queda a criterio del

fabricante. Se selecciona entonces un equipo metálico para evitar interferencias, con chasis a tierra,

aislado de masa.

La tensión de operación sobre la solución es de 2,5 Vp, haciéndolo inofensivo contra el ser humano.

Para más información visite: http://www.astm.org/Standards/D1125.htm

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36

ASPECTOS TECNICOS-ECONOMICOS

CONSIDERACION DE LA CELDA DE MEDICION

Dado que buscamos fabricar un conductímetro de alta precisión, con cualidades para competir dentro

del mercado, se hace necesaria la utilización de una celda de medición de alta fidelidad.

Por lo cual se priorizo la elección de sonda, razón por la cual resulta ser el elemento más costoso de

nuestro equipo, debido a que es el transductor que garantiza la calidad de la medición en mayor

medida.

Además, buscando complementar la medición de la conductividad junto con la indicación de la

temperatura de la solución, se buscó una sonda que incluya una termocupla Pt100. Lo cual encarece el

costo.

CONSIDERANCION DEL DISPLAY GRAFICO

En cuanto a la elección del elemento de visualización, optamos por utilizar una pantalla LCD gráfica para

así proveer una clara y atractiva lectura de la medición de conductividad y temperatura. Además, dado

que buscamos mostrar un logo en la pantalla frontal del equipo se hizo necesaria la implementación de

una pantalla de grandes dimensiones, como es el LCD elegido, de 128x64 pixeles.

Sabemos que esta elección acarrea un aumento en el precio estándar el equipo, pero se aprovecha en

cuanto a lo atractivo e innovador que resulta el display, frente a nuestros competidores del mismo

rubro.

Además teniendo en mente una futura expansión del equipo, resultará aún mas aprovechable y

conveniente esta elección.

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COMERCIALIZACION

ESTUDIO DE MERCADO

A continuación desarrollaremos un estudio de mercado a fin de evaluar la factibilidad y rentabilidad de

la fabricación y venta del Conductímetro Digital, teniendo en cuenta posibles compradores,

competencia, penetración en el mercado e inversión inicial.

POSIBLES COMPRADORES

Laboratorios Químicos, Plantas Potabilizadoras, Industria Agricultura o Instituciones científicas donde se

requiera:

Control de Pureza de Agua Destilada y Osmocificada

Control de Calidad de Aguas, Soluciones, Formulaciones

Control del Procesamiento de Alimentos

Estudios del contenido de sales de varias soluciones durante la evaporación del agua.

Requirimiento de Medición de Conductividad con alta precisión

Estudio de las basicidades de los ácidos, puesto que pueden ser determinadas por

mediciones de la conductividad.

Manufactura de BioDiesel

Refinerías, o aquellas industrias que utilicen calderas

Sabemos que el mercado al que apunta nuestro Conductímetro Digital es preferentemente Institucional

y Científico, por lo cual no esta orientado al consumidor general, sin embargo su diseño ergonómico e

intuitivo permitirá que pueda ser manejado por cualquier persona, sin mayores conocimientos técnicos

del rubro.

COMPETENCIA

En cuanto a la competencia, luego de haber realizado un estudio de los diferentes proveedores de

equipos medidores de conductividad, nos encontramos que la oferta es mayormente extranjera, con lo

cual nuestro producto se destacará siendo de fabricación nacional.

La siguiente tabla nos permite comparar nuestro Dispositivo (tanto en Precio como en Características)

con respecto a otros en el Mercado.

Se puede observar que nuestro equipo, al ser mas sencillo en funcionalidad, pero enfocándose en la

exactitud de la medición de conductividad y su correcta visualización, posee una ventaja competitiva en

cuanto a relación costo/beneficio.

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TABLA COMPARATIVA

ESPECIFICACIONES

Conductímetro

Conductímetro LEP Sourcing

Conductímetro THERMO SCIENTIFIC

Conductímetro Radiometer-Analitics

Conductímetro Crison Basic 30

Rango de medición de Conductividad

0.1μS/cm a 200 mS/cm (automático).

0.000 a 300 mS/cm, constante de celda

dependiente

0.001µS…2000 mS (7 rangos, automático

0.01 μS/cm… 1000 mS/cm

Rango de medición de Temperatura

0.0ºC a 110.0ºC (sensor térmico pt100 incluido en la sonda)

5 a 105°C (sensor externo)

9,9 to 99,9°C (incluido en sonda)

10.0 ... 110.0ºC. Pt1000, conexión

externa

Resolución de conductividad

Según escala 4 dígitos significativos Hasta 0.001 uS/cm. Según constante de

Celda

±0.5% de la lectura ±3 en el dígito menos

significativo

Conductividad según escala y constante de

célula utilizada

Resolución de temperatura

0.1ºC. ±0.1°C ±0.5°C hasta 70°C 0.1ºC.

Pantalla grafica LCD 128 x 64 Alfanumérica

La pantalla LCD retro iluminada

Display de 2 Líneas Display de 1 Línea

Constante de Celda (K)

1 0.475, 0.1 3 constantes de celda 0.1, 0.5, 1 ó 10

Idioma Español Ingles Ingles Español

Seguridad eléctrica

CE EN 61010. CE EN 61010. - CE EN 61010

ECM CE, EN 50081-1 y EN 50082-1

CE, EN 50081-1 y EN 50082-1

Calificado CE, EN 50081-1 y EN 50082-1

Temperatura normal de trabajo

5 ºC a 40 ºC 0 a 105°C 5 ºC a 40 ºC 5...40 ºC

Dimensiones 20cm x 20cm x 10cm 32cm x 15cm x 6cm 8cm x 28.5cm x 20cm 12cm x 8.5cm x 25cm

Peso 930 grs. 1240 grs 1,6 Kg 820 grs.

Origen Nacional (Argentina) Estados Unidos Frances Española

Datalogger - x x -

Precio USD 550 USD 999 USD 899 USD 630

* Precios obtenidos a partir de Ebay, de proveedores oficiales, en dólares.

Como podemos observar, nuestro conductímetro tiene características y precio muy similares al

conductímetro Español, Crison Basic 30, el cual se convierte en el principal competidor, dada la gama de

nuestro equipo.

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VENTAJAS COMPETITIVAS

Fabricación nacional.

Flexibilidad en el diseño.

Medición de conductividad junto con temperatura por medio de una misma sonda

Intuitiva y amplia pantalla LCD

Gran exactitud en la medición gracias a una excelente sonda

Sonda intercambiable con las existentes en el mercado con constante k=1

Diseño ergonómico y uso fácil e intuitivo

Rapidez en la medición

DESVENTAJAS COMPETITIVAS

Desconocimiento de la Marca

Sin función de datalogger

Baja inversión inicial

ESTUDIO DE COSTOS

Para el análisis siguiente nos basaremos en una producción mensual de 75 unidades completas.

Teniendo en cuenta el costa de materiales, manufactura y comercialización.

COSTOS PARA LA FABRICACION DE UNA UNIDAD

COSTOS VARIABLES

Materiales Costo

Módulo Control $ 533,36

Módulo Acondicionador de Señal $ 19,70

Oscilador $ 35,69

Fuentes de Alimentación $ 22,50

Accesorios $ 535,25

SUBTOTAL $ 1.146,50

Terciarizacion Costo

Placas (Armado y Montaje) $ 650

SUBTOTAL $ 650,00

Elementos de Packaging Costo

Cajas de Cartón previamente serigrafiadas $ 4,50

Bolas individuales para accesorios $ 1,25

Elementos de embajale $ 0,75

SUBTOTAL $ 6,50

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COSTOS FIJOS

Mano de Obra Costo

Sueldo Empleado (Montaje, Conexionado, Programación) $ 4.000

SUBTOTAL $ 4.000

Edilicio Costo

Alquiler Establecimiento $ 1.200

Servicios (Luz, Gaz, Teléfono, Internet) $ 600

SUBTOTAL $ 1.800

COSTOS TOTALES Y POR UNIDAD

TIPO DE COSTO DESCRIPCION VALOR % DE INCIDENCIA

COSTOS FIJOS MANO DE OBRA $ 4.000 %2,84

EDIFICIO $ 1.800 %1,28

COSTOS VARIABLES

MATERIALES $ 85.987,50 %60,97

TERCIARIZACION $ 48.750,00 %34,57

PACKAGING $ 487,50 %0,35

COSTO TOTAL MENSUAL $ 141.025 %100

Como se puede apreciar en la tabla anterior, el mayor porcentaje de incidencia en el costo final mensual

corresponde a los materiales, razón por la cual se focalizará en la búsqueda de proveedores que

presenten menores precios, como así también en la búsqueda de componentes alternativos de menor

precio.

El costo por unidad resulta en:

=

=

= 𝟏𝟖𝟖𝟎

INVERSION INICIAL

Equipamiento Requerido Costo

Juego de Herramientas $ 500

Osciloscopio $ 2.500

Multímetro True RMS $ 650

Banco de Trabajo $ 400

Notebook $ 3.200

Soluciones Patrones de KCl $ 500

Resistores Auxiliares $ 12

SUBTOTAL $ 7.762

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41

=

= = $148.487

Como podemos ver nuestra empresa se enfrenta a una inversión inicial importante para poder

comenzar con la producción mensual de 75 unidades.

ESTRATEGIA DE VENTA

INGRESO AL MERCADO

En nuestro caso entraremos a un mercado existente, el cual es el de los conductímetros digitales.

solidos. Por ende, para poder competir y de a poco abrirnos paso frente a nuestros competidores,

bajaremos incialmente el precio de venta hasta lograr una estabilidad y reconocimiento. Momento en el

cual gradualmente elevaremos nuestros precios, como asi también el esfuerzo de mercadeo para no

dejar de resaltar en el mercado.

El sistema de comercialización estará encaminado a planificar, fijar precios, promover y distribuir

nuestro producto con el fin de satisfacen las necesidades de los laboratorios actuales y de los clientes

potenciales, pretendiendo como objetivo fundamental incrementar la cuota de mercado, la rentabilidad

y el crecimiento de las cifras de venta.

ESTRATEGIA DE COMERCIALIZACIÓN

Se buscara ganar un segmento de mercado pequeño, inicialmente nacional, logrando ubicar nuestro

instrumento a un precio inferior a aquel que posee utilización más relevante dentro del mercado, pero

con una mejor calidad de producto y servicio de post-venta que los competidores de menor

participación en el mercado nacional.

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ANEXO

CONTENIDOS:

HOJA DE DATOS

o CELDA DE MEDICION LE 44 PT

MANUAL DE USUARIO

PLANOS ELECTRICOS

PLANOS MECANICOS

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MANUAL DE USUARIO DEL CONDUCTIMETRO

Especificaciones Tecnicas:

Eléctricas:

Alimentación: 220Vac – 50 Hz

Consumo: 1.5 Ampares Máx.

Rango de medición de Conductividad: 0.1μS/cm a 200 mS/cm (automático).

Rango de medición de Temperatura: 0.0ºC a 110.0ºC (sensor térmico pt100 incluido en la

sonda).

Resolución de conductividad: Según escala.

Resolución de temperatura: 0.1ºC.

Temperatura de referencia: 25ºC.

Patrones reconocidos: 147 μS/cm, 1413 μS/cm, 12.88 mS/cm.

Posibilidad de calibración estándar con 3 soluciones patrones.

Constante de célula aceptada: 1 cm -1

Pantalla grafica alfanumérica de 128 x 64.

Visualización de Conductividad y temperatura simultanea.

Idioma: Español.

Entradas sondas: 1 (conector estándar).

Seguridad eléctrica según CE EN 61010.

ECM (Compatibilidad Electromagnética) según CE, EN 50081-1 y EN 50082-1.

Temperatura normal de trabajo: 5 ºC a 40 ºC.

Humedad relativa (no condensada): 80 %.

Físicas:

Dimensiones: 20cm x 20cm x 10cm

Peso: 930 grs.

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Desembalaje del Conductimetro:

Abrir la caja de empaque del lado superior, sin utilizar ningún elemento cortante.

Chequear el contenido, verificando que estén el Conductimetro y los accesorios. Caso

contrario, comuníquese con su proveedor.

Extraer del interior de la caja, primero la sonda con el cable de alimentacion y luego el

conductimetro.

Accesorios:

Cable de alimentacion.

Sonda de medicion.

Fusible de 1.5 Amperes de repuesto.

FIGURA de SONDA + CABLE

Advertencias antes de usar el Conductimetro:

Utilizar enchufe de tres patas, garantizando la puesta a tierra de la instalación.

El material del recipiente que contenga la disolución bajo prueba, no debe ser conductor de la

corriente eléctrica. Se recomienda utilizar recipientes plásticos. El recipiente debe estar limpio.

No introducir la sonda en disoluciones corrosivas al metal, ya que puede dañar la misma.

No mojar el equipo. Utilizarlo en ambientes secos y preferentemente libres de humedad.

CUIDADO: No abrir el gabinete. Altas tensiones que se alojan en el interior del equipo podrían

provocarle un accidente.

Advertencias luego de usar el Conductimetro:

Limpiar el equipo con un trapo seco.

Limpiar la sonda vertiendo agua destilada sobre la zona afectada por la disolución bajo prueba.

Luego secarla con un trapo limpio, preferentemente de hilo, y guardarla en el envoltorio

provisto por el fabricante.

Tanto el equipo como la sonda deben guardarse en un ambiente limpio y seco para garantizar

su vida útil.

Detalle global de la interfaz del Conductimetro (pantalla):

La pantalla del Conductimetro (LCD) está situada en el frente del equipo, y es la interfaz que

nos permitirá visualizar el valor de Conductividad y Temperatura que se está censando en

dicho instante, con sus respectivas unidades de magnitud. En el caso de la medición de

temperatura, la unidad estará expresada en Grados Celsius (ºC), y la conductividad en

microSiemens (uS) o miliSiemens (mS) dependiendo la escala seleccionada (autorango).

Es importante saber a qué temperatura estoy midiendo la conductividad ya que es función

directa de las variaciones térmicas.

El equipo presenta básicamente 2 (DOS) modos de operación:

1) Modo CALIBRACION.

2) Modo OPERACIÓN.

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Modo CALIBRACION:

Este Modo inicia el proceso de calibración mostrando en pantalla la leyenda CALIBRACION.

Este Modo se utiliza para calibrar (referenciar) las escalas del conductimetro. Solo está

disponible para ser calibrado en Fábrica o por algún Organismo Certificado autorizado.

Modo OPERACION:

Este Modo es el que utiliza el usuario y está disponible por defecto. En la pantalla del

Conductimetro se visualizaran 2 (DOS) leyendas: CONDUCTIVIDAD y TEMPERATURA con sus

respectivas unidades, como muestra la figura de pantalla. Recordar que en el caso de la

Conductividad, las unidades pueden estar expresadas en microSiemens (uS) o miliSiemens

(mS) dependiendo la escala seleccionada (autorango).

Montaje del Conductimetro:

El montaje del Conductimetro es importante hacerlo siguiendo los pasos descritos a

continuación, para asegurar la exactitud en la medición:

1) Colocar el Conductimetro sobre una superficie lisa, plana y seca, preferentemente en

ambientes sin humedad, cumpliendo con las condiciones ambientales especificadas

por el fabricante (Especificaciones Técnicas). Caso contrario no se asegura la precisión

y fiabilidad de la medición.

2) Conectar el cable de alimentación.

3) Conectar la sonda, respetando la guía que presenta el conector H2.

4) Encender el equipo y realizar un warm-up de 5 minutos aproximadamente.

5) El equipo está listo para operar.

Calibración:

Se recomienda enviar el equipo a Fábrica cada 6 meses (dependiendo el tiempo de uso) para

efectuar la calibración de las escalas. Si el uso del equipo es poco frecuente, el Fabricante

puede extender la fecha de calibración a 1 año.

Operación – Medición:

Se debe verter la disolución a medir (mesurando) en un recipiente plástico de no menos de

10cm de altura. El recipiente debe estar limpio.

Luego se deberá colocar la sonda dentro del recipiente, asegurándose que la misma esté

sumergida en la disolución por lo menos 5cm.

Esperar 5 segundos hasta que se estabilice la medición, antes de tomar nota de la medición en

pantalla.

Si se desean realizar mediciones con distintas disoluciones, es decir de distintas

conductividades, deben medirse desde la de menor conductividad hacia la de mayor

conductividad.

Por ejemplo: Supongamos que tenemos 3 soluciones A, B, C y que la conductividad C de todas

es: . Primero vamos a medir la solución C, luego la B y por último la C. Entre

medición y medición se recomienda lavar la sonda con agua destilada para no introducir

errores en la medición.

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Garantía:

LEP Sourcing garantiza al comprador el normal funcionamiento contra cualquier defecto de

fabricación por el término de 1 año a partir de la fecha de adquisición y se compromete a

reparar el equipo (sin accesorios) sin cargo alguno por parte del adquiriente, en caso de que

llegara a fallar en situaciones normales de uso (ver especificaciones técnicas). Para ello se

deberá presentar el certificado de garantía junto con el ticket o factura de compra.

A) La garantía queda automáticamente anulada si:

1) El equipo fue utilizado en forma impropia o con fines distintos al que fue creado.

2) Sobretensiones o caídas de tensión eléctrica en condiciones de uso normal.

3) Cualquier tipo de intervención de terceros no autorizados por LEP Sourcing.

4) Existen daños físicos en el gabinete como roturas, abolladuras, golpes, rayaduras o

caídas.

5) Fallas, daños, roturas o desgastes producidos por el maltrato o uso indebido del

equipo.

6) Mala instalación del equipo.

B) En caso de falla, el usuario deberá requerir la reparación del Conductimetro a Fábrica.

C) LEP Sourcing asegura la reparación y/o reposición (en caso de ser necesario) de los

componentes defectuosos para el correcto funcionamiento del equipo en un plazo de no más

de 20 días hábiles a partir de la fecha de solicitud.

C) Toda intervención del servicio técnico de LEP Sourcing solicitado por el usuario dentro del

periodo de garantía, deberá ser abonado por el interesado de acuerdo a las tarifas vigentes.

D) Si el usuario solicita reparación dentro del periodo de garantía, y ésta le es otorgada por

LEP Sourcing, los gastos de fletes, seguros y cualquier otro gasto que deba realizarse para

trasladar el equipo a un taller de reparación certificado, corre por cuenta de la empresa.

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HOJAS DE DATOS