Trabajo Colaborativo 3 Microprocesadores Y Controladores

INTRODUCCIÓN

Con la llegada de la revolución económica y social, se hacen necesario tecnificar los diferentes procesos que hacen parte de nuestra cadena de consumo en las sociedades. Aun más cuando la creciente demanda ejerce una gran presión por obtener productos a bajo costo y en el menor tiempo posible. De esta forma, el presente proyecto pretende dar solución a las problemáticas originadas en el proceso de sistematización de unos tanques de almacenamiento de fluidos; controlando sus niveles de temperatura, cargue y descargue de los líquidos que contengan.

PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN

Problemática

Una empresa del sector industrial cuenta con cierta cantidad de tanques de almacenamiento líquido; debido al procesamiento y a las fuertes temperaturas medioambientales con las que suscita las instalaciones de trabajo diariamente, hacen que la temperatura de los tanques aumente considerablemente. Dicha problemática afecta la manipulación y transporte de los fluidos; además de acarrear gastos innecesarios para la compañía.

Enfoque

Se necesita que los tanques de almacenamiento cuenten con óptimos sistemas de refrigeración, para su posterior manipulación.

El sistema de enfriamiento debe contar con termostatos de control.

El proceso de enfriamiento deberá contar con un mando unificado en una sede central.

El sistema de control de temperatura solamente funcionara en promedio de 17 a 20 horas diarias; de tal manera, que los equipos cuando no estén funcionando se apaguen para propiciar el ahorro de energía.

El sistema deberá contar un comando para regular los niveles máximos y mininos de temperatura permitidos.

Cuando la temperatura de los fluidos líquidos descienda, el tanque de almacenamiento deberá vaciar su contenido y comenzar su llenado para repetir nuevamente el proceso.

El nivel del líquido dentro de los tanques será graduado mediante un sensor.

Propuesta

El sistema de control de temperatura de los tanques de almacenamiento, será todo automatizado; mediante el uso de microcontroladores, compuertas lógicas, relés, sistemas de transferencia, sensores, resistencias, capacitores e interfaces de comunicación hombre-máquina.

Marco Teórico

Propiedades de los líquidos

Los líquidos son sustancias en un estado de la materia intermedio entre los estados sólido y gaseoso. Las moléculas de los líquidos no están tan próximas como las de los sólidos, pero están menos separadas que las de los gases.

Tienen un volumen determinado, por lo cual sus distancias moleculares no se ven afectadas al asumirse la forma del recipiente que los contiene. El cual presenta las siguientes propiedades.

Compresión y expansión

A los líquidos se les considera incompresibles debido a que dentro de ellos existen fuerzas extremas de atracción entre sus moléculas. Por otra parte cuando a un líquido se le aplica una presión, su volumen no se ve afectado en gran cantidad, ya que sus moléculas tienen poco espacio entre sí. Si se aplica un cambio de temperatura su volumen no sufrirá cambios considerables. Cuando las moléculas de un líquido están en continuo movimiento es por causa de la temperatura que está experimentando, lo cual inclina al líquido a aumentar la distancia de sus moléculas; a pesar de esto las fuerzas de atracción que existen en el líquido se oponen a ese distanciamiento de sus moléculas.

Forma y volumen

En un líquido, las fuerzas de atracción son suficientemente agudas para limitar a las moléculas en su movimiento dentro de un volumen definido. A pesar de esto las moléculas no pueden guardar un estado fijo, es decir, las moléculas del líquido no permanecen en una sola posición. Las moléculas, dentro de los límites del volumen del líquido, tienen la libertad de moverse unas alrededor de otras; a causa de esto, permiten que el líquido fluya. Los líquidos poseen un volumen definido, pero debido a su capacidad para fluir, su forma depende del contorno del recipiente que los contiene.

Viscosidad

Algunos líquidos fluyen lentamente, mientras que otros fluyen con facilidad; la resistencia a fluir se conoce con el nombre de viscosidad. Si existe una mayor viscosidad, el líquido fluye más lentamente. Los líquidos como el aceite de los motores son relativamente viscosos; el agua y los líquidos orgánicos como el tetracloruro de carbono, no lo son. La viscosidad puede medirse tomando en cuenta el tiempo que transcurre cuando cierta cantidad de un líquido fluye a través de un delgado tubo, bajo la fuerza de la gravedad.

Instrumentos de medida directa para el análisis del nivel del fluido dentro del tanque

Método de supresión de la rotación

En este tipo de interruptor de nivel, un pequeño motor eléctrico sincrónico hace girar una pequeña paleta mediante un mecanismo de engranajes reductor. Cuando el producto ofrece resistencia al movimiento de la paleta, el sistema de transmisión de la rotación montado sobre rodamientos se mueve, activando un micro interruptor que emite una señal de nivel.

Fig. 1 - Método de medición con supresión de la rotación

Ventajas:

Para procesos sencillos y en casos en que se prevean adherencias del producto y para líquidos muy viscosos

Bajo costo

No requiere ajuste

Desventajas:

Sujeto a desgastes

Sistema de medición por plomada

En estos sistemas se sondea desde la parte superior del silo la superficie del producto y se compara con la altura del silo, la diferencia de altura es el nivel del producto. Este tipo de indicadores se conocen como silo pilots.

Fig. 2 - Método de medición por plomada

Ventajas:

Adecuado para silos muy altos de más de 30 m

Precisión razonable (+/- 100 mm)

Adecuado para diversos productos, como materiales áridos de grano grueso (como cal, piedra, grava o carbón mineral)

Desventajas:

Entrega mediciones discretas

Requiere mantenimiento

Instrumentos basados en medición de carga para el análisis del nivel del fluido dentro del tanque

Detección de niveles por conductividad

Este método solo es adecuado para detección de nivel en líquidos conductivos. Se basa en el principio de que la presencia

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