REPUBLICA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD DR. RAFAEL BELLOSO CHACÍN

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

CONSTRUCCIÓN DE UN DESHIDRATADOR DE ALIMENTOS

EXPERIMENTAL CONTROLADO POR UN PROCESADOR DIGITAL.

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO

EN ELECTRÓNICA

PRESENTADO POR:

WALTER A. GONZÁLEZ H.

ASESORADO POR:

ING. JOSÉ GONZÁLEZ B. MGS. HERMELINDA CAMACHO

TUTOR ACADÉMICO TUTOR METODOLÓGICO

MARACAIBO, MARZO DE 1999

CONSTRUCCIÓN DE UN DESHIDRATADOR DE ALIMENTOS

EXPERIMENTAL CONTROLADO POR UN PROCESADOR

DIGITAL.

A Dios

A mis padres y hermanos por darme su apoyo

A mi novia por ser mi inspiración

A los profesores que colaboraron conmigo en

el transcurso de la investigación

AGRADECIMIENTOS

A mi familia y a mi padre especialmente por ayudarme en todo lo

que estuvo a su alcance.

A mi amigo Carlos por colaborar en la elaboración del programa

de control de mi invento.

A todos mis amigos por darme su apoyo incondicional.

A Lissett C. por estar conmigo en todo momento.

A los profesores que mi guiaron y apoyaron en el transcurso de mis

estudios.

A los profesores José González y Hermelinda Camacho por

colaborar en la realización de la investigación.

Al Ing. Jorge Villalobos por colaborar con la realización del

proyecto.

6

RESUMEN

-Walter Alfonso González Huerta. “CONSTRUCCIÓN DE UN DESHIDRATADOR DE ALIMENTOS EXPERIMENTAL CONTROLADO POR UN PROCESADOR DIGITAL”. Universidad Dr. Rafael Bellos Chacín. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Electrónica. Maracaibo, Febrero de 1999.

La investigación se llevó a cabo con la finalidad de construir un deshidratador de alimentos de pequeñas dimensiones, el cual es controlado por un procesador digital siendo seleccionado un computador personal para realizar este trabajo. El funcionamiento del equipo se basa en la circulación de aire caliente sobre la muestra, bajo un ambiente totalmente cerrado, controlando la temperatura y humedad relativa en el área de deshidratación. El prototipo se encuentra conformado por el cuerpo del equipo, el circuito electrónico y eléctrico, y el programa de control, este último creado con el Software Visual Fox Pro de última generación, el cual dirige y supervisa el funcionamiento del equipo. El sistema de control utilizado es del tipo ON-OFF centralizado. Los materiales deshidratados fueron pulpa de coco y perejil. Los procesos de deshidratación realizados se llevaron a cabo con éxito.

7

ÍNDICE GENERAL

Pág.

VEREDICTO III

DEDICATORIA IV

AGRADECIMIENTOS V

RESUMEN VI

ÍNDICE GENERAL VII

ÍNDICE DE FIGURAS IX ÍNDICE DE ANEXOS X

INTRODUCCIÓN 1

CAPÍTULO I: EL PROBLEMA

A. Planteamiento del problema 5

B. Objetivos de la investigación 7

1. Objetivo General 7

2. Objetivos específicos 7

C. Justificación de la investigación 8

D. Delimitación de la investigación 9

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO

a. fundamentación teórica 11

1. Deshidratación de sólidos 11

2. Sistemas de control 19

8

3. Puertos de comunicación 37

B. Revisión de la literatura 38

C. Definición de términos básicos 39

D. Definición de variables 42

CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO

A. Tipo de Investigación 46

B. Metodología utilizada para el desarrollo del prototipo 46

C. Materiales y equipos utilizados para el desarrollo del prototipo 48

CAPITULO IV: RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

A. Fases de la Investigación 54

1. Definición del problema 54

2. Subdivisión del problema 55

3. Creación de la documentación 57

4. Construcción del prototipo 67

5. Culminación del diseño 74

B. Discusión de los resultados 75

CONCLUSIONES LXXVII

RECOMENDACIONES LXXIX

BIBLIOGRAFÍA LXXX

ANEXOS LXXXII

FIGURAS

9

Pág.

FIG. 1. Clasificación de los deshidratadores por la transferencia de calor 13

FIG. 2. Diagrama de un sistema de control de lazo abierto 24

FIG. 3. Diagrama de bloques de un sistema de control con retroalimentación 25

FIG. 4. Diagrama de bloques de un sistema controlador ON – OFF 26

FIG. 5. Diagrama de bloques de un sistema de control Proporcional 28

FIG. 6. Diagrama de bloques de un controlador PD 30

FIG. 7. Diagrama de bloques de un sistema controlador PI 31

FIG. 8. Diagrama de bloques de un sistema de control PID idealizado 32

FIG. 9, 10, 11. Diseño de las láminas del cuerpo 59, 60, 61

FIG. 12. Diagrama de bloques del circuito electrónico 65

FIG. 13. Conexión de circuiteria 66

FIG. 14. Análisis lógico del sistema de control 68

FIG. 15. Comunicación del Proceso 69

FIG. 16. Cuerpo del prototipo 71

FIG. 17. Cuerpo del prototipo con dispositivos y equipos 72

FIG. 18. Ubicación del panel de circuitos 73

ANEXOS

10

Pág.

ANEXO 1. Carta Psicométrica 83

ANEXO 2. Diagrama de circuitos de salida del Computador. 84

ANEXO 3. Diagrama de circuitos de entrada al Computador. 85

ANEXO 4. Diagrama de funcionamiento del Programa de Control. 86

INTRODUCCIÓN

En los últimos cincuenta años, la tecnología se ha desarrollado a

una velocidad impresionante. Con el surgimiento de las guerras

mundiales, la necesidad de tecnología y calidad de producción se

hicieron presentes en las superpotencias, esto originó una revolución

industrial a nivel mundial, los mercados se llenaron de productos de

todos los tipos, la industria automotriz se colocó entre las industrias más

importantes del mundo, las industrias de explotación de recursos

naturales minerales tuvieron un crecimiento elevado, la manufactura de

productos domésticos se hizo imprescindible, la electrónica tuvo su

nacimiento y con esta un sin número de nuevos productos y ventajas para

los ya existentes.

Con el nacimiento de la electrónica, además de dar origen a la

industria de la computación, la ciencia obtuvo una de las más eficaces

herramientas que el hombre ha conocido. En la actualidad casi la

totalidad de los productos que llegan a los consumidores han sido

elaborados por máquinas controladas por circuitos electrónicos. Un

porcentaje elevado de artefactos electrodomésticos modernos poseen

circuitos electrónicos que dirigen su funcionamiento, los medios de

transporte, viviendas, juguetes, etc. Se puede decir que el mundo actual

produce, transporta y se comunica por medio de la electrónica.

Actualmente la vida del hombre se simplifica cada vez mas,

gracias al la cantidad de máquinas y artefactos que lo ayudan en su

trabajo y hogar. En las siguientes páginas se detalla la construcción de

uno de estos tipos de artefactos, el cual posee un procesador digital como

circuito de control.

La investigación se desarrolla en cuatro capítulos. El primero de

estos detalla los aspectos relacionados con la selección del proyecto, los

que se conforman por el planteamiento del problema, objetivos del

proyecto, justificación e importancia del mismo y su delimitación.

El segundo capítulo contiene las bases teóricas que fundamentan la

investigación. Seguidamente se definen las variables del proceso y se

realiza la revisión de la literatura existente.

En el tercer capítulo se define el tipo de investigación, la

metodología a utilizar en el desarrollo del proyecto y las herramientas

que se utilizarán para este.

El cuarto y último capítulo muestra el desarrollo del proyecto.

También se realiza un análisis de todas las actividades realizadas

siguiendo la metodología establecida.

Finalizando, se plasman las conclusiones y recomendaciones

referentes al desarrollo del proyecto, concluyendo con los respectivos

anexos.