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ESQUEMA DE PRESENTACION DE INFORME DEL
PROYECTO DE INVESTIGACION.
ASIGNATURA: Metodología de la investigación científica
_____________________________________
Prof: Lic. Estad. Luis Zapatel Arriaga
Chiclayo 2011
UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO
FACULTAD DE INGENIERÍAS.
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INDICE
I. CARÁTULA
a. Universidad.
Universidad Católica Santo Toribio De Mogrovejo b. Título de la Investigación.
Mejor control del sistema para bombas caseras (21 de marzo-21 julio)c. Autores.
Jibaja Ramos Elferes LeonelCódigo.-101IA20984
Larrea Santa Cruz Luis FelipeCódigo.-101ON22070
d. Asesor.
Ing. Llontop Mendoza, Lucio Antonio
II. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
a. Situación problemática.
El agua es un compuesto de la naturaleza, que todos los seres vivos necesitamos, para poder sobrevivir y por lo tanto debemos cuidarla y protegerla de todacontaminación que perjudique a cualquier ser vivo en este planeta.Uno de los procesos para evitar que el agua se consuma en el mar esconstruyendo grandes represas que pueden almacenar millones de metroscúbicos y abastecer en tiempos de sequía. El agua es almacenada en reservoriosy es tratada con filtros, cloro, etc. y después es distribuida por redes hídricas demanera que pueda ser equivalente a cada persona que habita en distintos lugaresde las ciudades y pueblos.
Nadie puede predecir el momento en que ocurra la necesidad de cortar el fluidohídrico ya sea por una hora, un día, dos días, una semana, etc. Las personas queson comunicadas actúan de inmediato y se abastecen de agua en baldes, galones,latas, o cualquier deposito apto para almacenar agua, otras personas actúan deinmediato y activan su sistema de bombeo automático permitiendo el llenado deltanque superior en forma automática a si mismo muchos casos tienen sistemaautomático de bombeo y no toman las medidas necesarias y confiados quetienen suficiente agua no activan su sistema automático y posteriormente tienennecesidad de agua.
Actualmente existen en el mercado muchos sistemas de bombeo para casas pero pocos son los que tienen un medidor del nivel de agua del tanque superior por lo
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que muchas personas tieniendo este sistema automático y cuando son notificadaslo primero que hacen es ver si su tanque de agua esta lleno, en la actualidadestos sistemas son distribuidos por un grupo muy reducido de empresas y losvenden a un muy alto costo sobrepasando los 100 dólares (solo el circuito decontrol) y no tienen un medidor de agua digital incluido.
Mientras analizamos esta situación problemática y como alumnos de la escuelade ingeniería mecánica eléctrica nos vemos con la necesidad de dar unaalternativa que mejora las expectativas de los prototipos anteriores que seencuentran en el mercado, nuestro sistema estará realizándose por primera vezen la universidad católica santo Torivio de mogrovejo, este sistemas no es copiade ningún catalogo o que se encuentre colgado en una página web o copia deotro proyecto que se haya tenido en mente. Este proyecto es diseñado por losalumnos que realizan esta investigación.
Además de ser un proyecto capas de adaptase a cualquier modelo de bomba deagua cuenta con un variador de potencia que garantiza el buen funcionamientode los equipos que se acoplen a este circuito (motores), tiene un sistemasdetector de errores en código binario que analiza cualquier problema o malfuncionamiento, haciéndolo muy sencillo en darle solución por el personalcapacitado. Además viene incorporado un medidor del nivel de agua (detecta elagua que se encuentra almacenada en el tanque de agua superior) y da su lecturaen forma digital que facilita al usuario registrar la cantidad de nivel de agua quetiene en su tanque de agua.
b. Formulación del problema¿Será posible lograr la medición del nivel de agua del tanque superior mediantesensores conectados a una tarjeta electrónica de un sistema de bombeoautomático. Chiclayo Marzo-julio 2011?
c. Objetivo General.
Mejorar el sistema de control de agua del tanque superior por medio de laconstrucción de una tarjea electrónica con medidor de nivel de agua del tanque
superior Chiclayo. (Marzo-julio 2011)
d. Objetivos Específicos.
Determinar la potencia adecuada que debe utilizar cada tipo devivienda, Chiclayo, marzo-julio 2011.
Determinar el rango de la temperatura el circuito sea factible o node utilizar. Chiclayo, marzo-julio 2011.
Determinar los rangos de voltaje alterno, para el buenfuncionamiento de esta tarjeta, marzo-julio 2011.
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Determinar la cantidad de corriente que consume la tarjetaelectrónica, marzo-julio 2011.
Determinar el tipo de fusible de protección que debe tener esta
tarjeta electrónica para garantizar el buen funcionamiento delmotor.
III. MARCO METODOLÓGICOIV.
a. Variables
l. Definición Conceptual de las variables.
La intensidad de corriente eléctrica.- es la cantidad de electrones que circulanen un conductor, cable o elemento químico al lapso de un segundo
El voltaje es la fuerza que influye para el movimiento de los electrones en unconductor. Es una medida de la separación o gradiente de cargas que seestablece en un elemento del circuito. También se denomina caída de potencial odiferencia de potencial (d.d.p.) y, en general, se puede definir entre dos puntosarbitrarios de un circuito. El voltaje está relacionado con la cantidad de energíaque se convierte de eléctrica en otro tipo (calor en una resistencia) cuando pasa
la unidad de carga por el dispositivo que se considere; se denomina fuerzaelectromotriz (f.e.m.) cuando se refiere al efecto contrario, conversión de energíade otro tipo (por ejemplo químico en una batería) en energía eléctrica. La f.e.m.suele designarse por e y, lógicamente, se mide también en Voltios.
Los conductores o cables metálicos se utilizan básicamente para conectar puntos que se desea estén al mismo potencial (es decir, idealmente la caída de potencial a lo largo de un cable o conductor metálico es cero).Para facilitar elestudio de un circuito conviene definir los siguientes términos: Nudos, Ramas yMallas:
Resistencias
Una resistencia o resistor es un componente electrónico que causa oposición al paso de la corriente electrica, causando que en sus terminales aparezca unadiferencia de tensión (un voltaje).
Potencia eléctrica
Es la cantidad de energía eléctrica o trabajo, que se transporta o quese consume en una determinada unidad de tiempo.
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Circuito integrado
Un circuito integrado (CI), es una pastilla pequeña de material semiconductor, dealgunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitoselectrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de
un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductoresmetálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.
Relay
Es un interruptor de accionamiento eléctrico. relés Muchos utilizan unelectroimán para operar un mecanismo de conmutación mecánica, pero otros
principios de funcionamiento también se utilizan. Los relés se utilizan cuando esnecesario para controlar un circuito por una señal de baja potencia (con uncompleto aislamiento eléctrico entre los circuitos de control y controlado), o envarios circuitos deben ser controladas por una señal. Los relés primero fueronutilizados en circuitos de larga distancia telégrafo, repitiendo la señal que vienede un circuito y volver a transmitir a otra. Los relés se utilizan ampliamente enlas centrales telefónicas y las primeras computadoras para realizar operacioneslógicas.
La temperatura
Es el valor medio de la energía cinética de las partículas de un cuerpo, en estecaso el calor es provocado por la circulación de la corriente eléctrica a través deun componente electrónico.
i. Definición Operacional de las variables.
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POTENCIA
Cantidad decorriente
eléctricaque senecesita paraejecutar untrabajo.
wats
Recurso para la
ejecuciónconstante delsistemaVariedad deaplicaciones
¿Podremosdeterminar la
potencia quenecesita latarjeaelectrónica paraempezar afuncionar?
RAZON
V A T Í M E T
R O
CORRIENTE
Cantidad deelectrones
que circulan por unconductor allapso de unsegundo
amperio
Cantidad decorrientequeconsume una
tarjeta electronica
¿Podremosdeterminar lacorriente quenecesita latarjeaelectrónica paraempezar afuncionar?
RAZON
A M P E R I M E T R O
VariableDefiniciónConceptual
Dimensiones
Indicadores Ítems o preguntas
Escala deMedición
Técnica/Instrumento
VOLTAJE
El voltaje,
tensión odiferencia de
potencial es la presión que
ejerce una fuentede suministro deenergía eléctrica
o fuerzaelectromotriz
(fem) sobre lascargas eléctricas
o electrones enun circuitoeléctrico cerrado,
para que seestablezca elflujo de una
corrienteeléctrica.
Número de voltios
¿Podremosmedir el voltajeadecuado parasatisfacer laenergía que
requiere sistema
de bombeoautomatico?
RAZÓN
M U L T I T E S T E R
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CALOR
Es el valor medio de la
energíacinética de
las partículasde un cuerpo, provocado
por lacirculación
de lacorriente
eléctrica através de uncomponenteelectrónico.
JOULE
Cuando pasamayor corrientede lo normal por
un conductor ocircuito
electronico
¿Podremosdeterminar lacorriente que
necesita latarjeaelectrónica paraempezar afuncionar?
RAZON c a l o r
b. Metodologíai. Tipo de estudio
Investigación explicativa
ii. Diseño de contrastación de hipótesis.Diseño experimental
c. Población y muestraUna tarjeta electrónica, modelo: IA001-B
d. Método de investigaciónCuantitativo
e. Técnicas y/o instrumentos de recolección de datosMultitester, osciloscopio, vatímetro, ohmímetro, amperímetro.
f. Métodos de análisis de datosBibliográfico
m. RESULTADOS
a. Descripción:Tarjeta electrónica: modelo: IA001-B
Voltaje de entrada: 220vacFabricación: (Marzo julio 2011)
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Corriente de consumo: 17µASensores que usa. MagnéticosDimensiones: 10cm*10cm
b. Discusión
Existen en el mercado sistemas automáticos de bombeo,mecánicos y electrónicos. Nuestra idea nace con la manipulación de componenteselectrónicos como el “scr, tria, display, sensores magnéticos y eloptotriac), son en realidad los mas importantes que hacen que estesistema funcione.Procedimiento:Se diseña un circuito electrónico, se simula con un software(circuitmaker), para garantizar que la idea cumpla con losrequisitos del objetivo. El circuito es llevado a otro software(Eagle) para diseñar el impreso (fibra de vidrio). Se ensamblan loscomponentes como lo señala la tarjeta y se conectan los molex que
permiten la unión de los tanques con la tarjeta.
En un principio se tuvo la idea de hacer funcionar el medidor deagua digital con sensores mecánicos (swich), los resultados queteníamos eran erróneos por que lo swich tenían contacto directocon el agua y como resultado la tarjeta de control entraba enconflicto. La solución fue usar sensores magnéticos que cumplen
la misma función pero en ningún momento hacen contacto directocon el agua
n. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS.
Conclusiones:
Se determinó que la potencia que utiliza cada vivienda que cuentacon sistema de control automatice es aproximadamente es 3hp
Las temperaturas aptas para el buen funcionamiento de este circuitoespecialmente la etapa de potencia está entre (-10 y +100)°C Se concluye diciendo que los rangos permisibles para el buen
funcionamiento de esta tarjeta está entre (110-240) ac. Con la ley de Ohm se calcula la corriente de consumo de está tarjeta
la cual es 17µA Se concluye diciendo que el tipo de protección que debe tener el
motor es un fusible de actuación lenta (0.3ms) de retraso con 10amperios de corriente
Sugerencias:
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Se sugiere al usuario que no conecte esta tarjeta a una red eléctricade 110vac. Funciona con 220vac
Al personal técnico que manipule esta tarjeta tener encuentra que es
un solo bloque donde es encuentra unida la etapa de potencia y la decontrol por lo que esta expuesto a una descarga eléctrica si no setoma las medidas necesarias.
Se sugiere poner un disipador de calor en la etapa de potencia si lacorriente de consumo es mayor a 3 amperios.
Si quieren saber mas de este proyecto visiten esta dirección donde serepresenta la creación de esta tarjeta en video,http://www.youtube.com/watch?v=xInW1MnywTU
o. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.
• SERRANO EVARISTO (2009) “Circuitos electrónicos básicos. Sistema de
carga y arranque de vehículo” McGraw-Hill / Interamericana de Editex, S.A:España
• THOM L. FLOY (2007) “ Principios de circuitos eléctricos” 4 Ed. AlfosomegoMEXICO, S.A: México.
• http://www.monografias.com/trabajos34/circuitos-electricos/circuitos-electricos.shtml
• http://innovacion.cnice.mec.es/control/control/contenido/anexos/introduccion_electronica/electronica_analogica/electronica_analogica2.htm
• http://innovacion.cnice.mec.es/control/control/contenido/anexos/introduccion_electronica/electronica_analogica/electronica_analogica2.htm
p. ANEXOS
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