CENTRIFUGA

CENTRIFUGA

Universidad Manuela Beltrán

 Ingeniería Biomédica Laboratorio Equipos de Diagnóstico

Angelica Benítez (1032486310) y Natalia Molina (1014294291)  

ABSTRACT: Through the development of this practice was designed and built a centrifuge preparative through the implementation of different components such as an engine for the cycle of revolutions which were entered by keyboard and displayed on LCD to the rank of time desired, established by the programming on the Arduino board, and at the same time a system of preventive control using a buzzer to open the system.

Key words: centrifuge, speed, time.

RESUMEN—— Mediante el desarrollo de esta práctica se diseñó y construyó una centrifuga preparativa mediante la implementación de diferentes componentes tales como un motor para el ciclo de revoluciones las cuales fueron ingresadas por teclado y visualizadas en LCD a el rango de tiempo deseado, establecido por la programación en la placa de Arduino, y a su vez un sistema de control preventivo mediante un buzzer al abrir el sistema.

Palabras clave: Centrifuga, revoluciones, tiempo.

1. INTRODUCCIÓN

La centrifugación es un método mecánico de separación de líquidos, solutos, o de sólidos por la aplicación de una fuerza centrífuga. Esta fuerza puede ser muy grande o muy pequeña dependiendo la finalidad de la centrifuga, debido a que para la parte química existen dos tipos que son preparativas las cuales no dan resultados y las analíticas las cuales dan un resultado. Para este caso se hizo una centrifuga preparativa debido a que no da los resultados, este proceso se lleva a cabo mediante la programación de las revoluciones y el tiempo al que el motor va a funcionar e iniciar su ciclo por entrada de teclado, no obstante, también cuenta con sistema de monitoreo y alarma el cual es visualizado en una LCD y la alarma se da al momento de abrir la tapa durante el ciclo generando la interrupción del sistema.

1. OBJETIVO GENERAL

Reconocer las características de un sistema de revoluciones programado y motorizado por teclado para el diseño y construcción de una centrífuga preparativa.

1. MARCO TEÓRICO

CETRIFUGA: Máquina que pone en rotación una muestra para –por fuerza centrífuga– acelerar la decantación o la sedimentación de sus componentes o fases, según su densidad. Existen diversos tipos, comúnmente para objetivos específicos. [1]

[pic 2]

Imagen 1. Centrifuga

ENCONDER:  El encoder es un dispositivo electromecánico que permite codificar el movimiento mecánico, este se demuestra de forma digital o análogo. Los Encoders permiten convertir el movimiento de un elemento en una señal eléctrica, este puede ser leída por algún tipo de dispositivo de control, como lo es en un microcontrolador o en un arduino; el encoder envía una señal de respuesta que puede ser utilizado para determinar la posición, contar la velocidad o la dirección del objeto. [2]

[pic 3]

Imagen 2. Encoder

BUZZER: Un transductor electroacústica que produce un sonido o zumbido continuo o intermitente de un mismo tono. [3]

[pic 4]

Imagen 3. Buzzer.

FIN DE CARRERA: También conocido como pulsadores, estos son dispositivos que al hacer presión sobre ellos se genera un flujo de corriente, solo si se mantienen oprimidos, al dejar de presionar sobre ellos este vuelve a su posición de reposo y no generaría un flujo de corriente                entre ellos (circuito abierto) [4].

[pic 5]

Imagen 4. Fin de carrera.

LCD ALFANUMÉRICO: La LCD es un display de cristal líquido que permite mostrar caracteres alfanuméricos; esta no requiere de mucha corriente y posee un microprocesador interno que se encarga de realizar varias tareas. Hay varios tipos de LCD de 8x2, 16x1, 16x2 y 16x4 [4].

[pic 6]

Imagen 5. LCD alfanumérica.

En la imagen 3 se puede ver la conexión de una LCD de 16x2.

TECLADO MATRICIAL: ​El teclado matricial es un arreglo de pulsadores conectado           por filas y columnas.

[pic 7]

Imagen 6. Configuración del teclado.

Se realiza un barrido enviando unos por cada una de las filas y revisando si se                activa alguna de las columnas, así según la coincidencia de fila - columna se              determina la tecla pulsada.

Las filas se conectan como salidas y las columnas como entradas. Hay varios tipos              de teclados de 3x4 y de 4x4 que son los más comunes [6].

1. MATERIALES Y EQUIPOS

Materiales:

• Resistencia de 220 Ω (1)
• Potenciómetro de 10K Ω (1).
• Protoboard (1).
• Cable para protoboard /jumpers.
• LCD (1).
• Disipador de calor (1).
• Tip 120 (1).
• Motor (1).
• Encoder (1).

Equipos:

• Multímetro.
• Conectores de fuente.
• Fuente de voltaje.
• Socket.
• Arduino.
• Cable de alimentación.
• Adaptador para el arduino.

DataSheet:

Los DataSheet que se implementaron para ver las características de los elementos empleados:

[pic 8]

Imagen 7. DataSheet de la LCD [5]

[pic 9]

Imagen 8. DataSheet del encoder [2].

1. DIAGRAMA ELÉCTRICO

A continuación, en la imagen 9 se observa el circuito implementado para un centrifiga :

[pic 10]

Imagen 9. Diagrama eléctrico para las pulsaciones por minuto en software Multisim.

1. ANÁLISIS MATEMÁTICO

En la ecuación (1) se muestra la fórmula de cómo obtener las revoluciones o vueltas por minuto:

RPM=(1)[pic 11]

         Luego de tener las rpm se procede a hallar el pwm (2),

                    PWM= (2)[pic 12]

Para calcular el ciclo útil necesitamos conocer el tiempo t, peridodo T .

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