Introduccin
Electrnica
Introduccin
Desde hace varios aos, la mano del hombre ya no es tan necesaria
para poder controlar todos aquellos equipos y artefactos que
utilizamos diariamente ya sea como por ejm. El alumbrado pblico
controlar la calefaccin, controlar el llenado de un pozo con agua,
etc. Hoy en da, existe la posibilidad de que ciertos sistemas
especficos puedan controlar y/o efectuar el manejo por si solos
(Automtico).
Los elementos necesarios, mediante los cuales se puede obtener
los efectos deseados sin la intervencin de la mano del hombre se
denominan sensores o actuadotes. Dependiendo de la variacin de la
magnitud que controlen podemos tener el siguiente listado bsico: El
Termostato (Acta con los cambios de temperatura), Interruptor
Crepuscular (Acta con los cambios de luz solar), Temporizador (Acta
con los cambios del tiempo), Hidronivel (Acta con los cambios de
fluidos), etc.
Los beneficios obtenidos por el usuario de estos sistemas de
control automtico son: Confort (comandar sistemas o artefactos
desde cualquier lugar por medio de un control o en forma automtica,
seguridad (crear situaciones de simulacin de personas dentro de una
propiedad o simplemente un alarma, y el ahorro de tiempo
(simplificando las tareas diarias.)
Presentacin
En el siguiente proyecto titulado Sistema Digital de control de
nivel de Agua o simplemente Hidronivel, se tratara sobre un sistema
de control automtico que con el cual nosotros como usuarios,
podremos mantener un control sobre el nivel de llenado de agua de
un tinaco (pozo elevado), de tal manera que cuando el pozo este
lleno se detenga un hidrobomba o bomba perifrica para el llenado de
pozos, para as evitar el sobrellenado del mismo sin que se
desperdicie el agua, por otro lado, una vez que el agua se agote
del pozo, har que se active la hidrobomba nuevamente para el
llenado del pozo, cumpliendo el siglo de llenado de un pozo
elevado, pero en este caso sin la intervencin del hombre.
Adems de lo antes mencionado se ha implementado un circuito
extra censar (detectar) el nivel de agua del aljibe (cisterna) de
donde se extraer el agua para el tinaco.
Al realizar este proyecto, que por ms sencillo que parezca se
han tenido presentes pautas y conocimientos en lo que se refiere a
circuitos Digitales (Especficamente Puertas Lgicas) los cuales he
adquirido en esta prestigiosa institucin, impartidos por docentes
capacitados de la especialidad, que sin duda han sido de gran
utilidad para la realizacin del mismo.
Se detallara paso a paso de cmo se llego a la conclusin y
culminacin de este proyecto que es de utilidad y de gran
importancia para nuestros hogares.
Sistema Digital de Control de Nivel de Agua.
Hidronivel.
El hidronivel es un sistema muy complejo y antiguamente muy
sencillo cuya finalidad es, como su mismo nombre lo indica, la de
controlar el nivel de lquidos en un depsito, pozo, etc.
Podemos destacar dentro del mbito del hidronivel dos tipos:
1. Hidroniveles mecnicos.
2. Hidroniveles electrnicos.
HIDRONIVELES MECNICOS
Este tipo de hidroniveles se basa simplemente en lo descrito a
continuacin:
Son elementos sencillos y clsicos para detectar niveles en
recipientes de un cierto tamao como depsitos, cisternas, arquetas,
albercas, pozos abiertos etc. Econmicos y de fcil instalacin ya que
solo hay que descolgarlo en el interior del recipiente.
Cuando el nivel del agua esta bajo, existe una boya colocada que
hace que la llave de paso del agua se abra mediante un sistema de
polea situada en lo alto del depsito.
Con forme el agua va aumentando su nivel, la boya ir cerrando la
llave de paso del agua, hasta que llegue el momento que el nivel
sea el mximo de agua y por tanto la llave estar totalmente cerrada
impidiendo el paso del agua.
Si el nivel de agua en el depsito o pozo disminuye, la boya
abrir nuevamente la llave de paso del agua, llenando nuevamente el
depsito.
Existen otro tipo de hironiveles mecnicos como:
Detector de nivel neumtico.Se trata de un detector de presin muy
sensible. Se rosca a la parte superior de un tubo, el otro extremo
queda abierto y posicionado a la altura deseada de deteccin. Cuando
el lquido subiendo tapona el extremo abierto, el aire en el
interior del tubo se comprime y hace actuar un contacto conmutado.
El tubo lo pone el usuario de acuerdo con el liquido a detectar y
puede ser de metal, plstico, vidrio, acero etc.
Es un dispositivo til, seguro y muy econmico para cualquier
liquido, agresivos, viscosos, alimenticio, acido. Es muy usado en
la industria qumica y las depuradoras.
Control de nivel por desplazamiento
El cono del controlador debe estar expuesto al material a
detectar. Cuando el talud se pone en contacto con el cono ejerce
contra ste una presin progresiva desplazando el conjunto
cono-varilla y actuando un interruptor. Al vaciarse el pndulo
recupera la posicin normal y deja de actuar el interruptor.
Control de nivel de membranaEstos controladores se basan en un
interruptor accionado por una membrana. La membrana debe estar
expuesta al material a controlar. A medida que el material entra en
el silo se amontona y cubre la membrana, la presin que ejerce la
obliga a retroceder presionando el mecanismo que acciona un
interruptor. Este interruptor sirve para la puesta en marcha o paro
de seales visuales, acsticas o los mecanismos de carga y descarga
en silos y recipientes
HIDRONIVELES ELCTRONICOS
Los circuitos de hidroniveles elctricos se han ido fabricando
desde los ms simples con transistores hasta otros ms complejos y
por tanto ms seguros y con un funcionamiento ms exacto.
Existe una gran variedad de hidroniveles electrnicos dependiendo
de su funcionamiento, es que, se dar el tipo de lquido adecuado
para su aplicacin. As pues tenemos los siguientes:
Control de nivel ptico
Control de nivel ptico para lquidos no conductivos. Se trata de
un pequeo sensor de nivel para lquidos transparentes. El sensor
emite hacia fuera una luz infrarroja, que se refleja en su propia
punta semiesfrica y vuelve al interior. Cuando esta sumergido la
luz se refracta hacia afuera y no la detecta l mismo. Es muy til
para depsitos y tuberas bajo presin, y para conectar directamente a
autmatas.
Control de nivel por vibracin
Control de nivel por vibracin para lquidos con salida rel.
Dispone de un diapasn que queda introducido en el recipiente. Este
diapasn esta vibrando a una frecuencia fija determinada, al
contacto con el producto, altera la vibracin y este cambio es
detectado por el circuito electrnico de control. Se conecta en
serie con la carga y lleva un piloto indicador de estado.
Interruptor de nivel conductivo
Este elemento sensor adems de el electrodo de contacto con el
agua, lleva toda la electrnica incorporada en su interior. Los dos
electrodos que asoman por el extremo tienen corriente alterna de
baja tensin. Es muy til para depsitos y tuberas bajo presin, y para
conectar directamente a autmatas.
Control de nivel por ultrasonidos
Este medidor de nivel se instala sobre la superficie del
producto a medir, slido o liquido, emite una onda snica que rebota
en el producto y devuelve el eco a la sonda. Esta evala el tiempo
transcurrido y calcula la distancia. Dado que la velocidad del
sonido en el aire vara con la temperatura, la sonda lleva un sensor
de temperatura que compensa los cambios.
A continuacin se har una breve descripcin y funcionamiento de
los componentes y/o dispositivos electrnicos empleados en la
realizacin del proyecto antes mencionado:
RESISTORES
Se denominan resistores a los componentes electrnicos diseados
para presentar cierta resistencia u oposicin al paso de la
corriente elctrica, determinada entre dos puntos de un circuito. En
otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., los
resistores se emplean para producir calor aprovechando el Efecto
Joule. Es frecuente utilizar la palabra resistencia como sinnimo de
resistor.
Los resistores de potencia pequea, empleados en circuitos
electrnicos, van rotulados con un cdigo de franjas de colores. Para
caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia,
corriente mxima y precisin.
La corriente mxima de un resistor viene condicionada por la
mxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede
identificar visualmente a partir del dimetro sin que sea necesaria
otra indicacin. Los valores ms corrientes son 0.25 W, 0.5 W y 1
W.
Los otros datos se indican con un conjunto de rayas de colores
sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas;
dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la
derecha, se leen de izquierda a derecha. La ltima raya indica la
tolerancia (precisin). De las restantes, la ltima es el
multiplicador y las otras las cifras.
El valor se obtiene leyendo las cifras como un nmero de una, dos
o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el
resultado en Ohmios (). El coeficiente de temperatura nicamente se
aplica en resistencias de alta precisin (
