Browsing by Author "García Jaimes , Luís Eduardo"

Now showing 1 - 7 of 7
  • Miniatura
    Item
    Control de la temperatura generada por una celda de peltier utilizando controlador PI optimizado con enjambre de partículas
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2018) Flórez Riaños , Anderssón Larssen; Jaramillo Roldán , Estefanía; García Jaimes , Luís Eduardo
    La generación de temperatura para diversas aplicaciones es un tema de gran importancia en el área de la ingeniería, no solo por el hecho de generar temperatura, sino de buscar maneras eficientes para hacerlo, que satisfagan las condiciones deseadas. También de optimizar el funcionamiento de los sistemas de temperatura, buscando alternativas de control que logren mejorar el desempeño de estos sistemas. Este trabajo presenta el uso de celdas Peltier como una alternativa para generar temperatura, con la construcción de un prototipo que puede ser portable y funcionar como sistema calefactor o como sistema refrigerador gracias a la principal característica de la celda Peltier de generar una diferencia de temperatura entre sus caras cuando circula una corriente a través de esta. Cabe destacar que dicho prototipo puede ser usado en aplicaciones de medicina, laboratorios o domésticas. El desarrollo de este trabajo parte de la construcción del prototipo, utilizando una celda Peltier, el montaje básico para esta, además de los elementos para medir la temperatura y el circuito de control de potencia para la alimentación de la celda. Seguidamente se realiza la identificación del sistema para conocer la dinámica de este, al realizar los experimentos, se evidencia que la dinámica del sistema difiere en cada funcionamiento, cuando opera como refrigerador tiene un comportamiento y cuando opera como calefactor se comporta de otra manera, por lo que se obtienen dos modelos del sistema. La temperatura generada por la celda Peltier al interior del sistema debe ser regulada para tener buena exactitud, ya sea para calentar o refrigerar. Por esto, se busca mejorar el desempeño del sistema calefactor y refrigerador, implementando un controlador PI optimizado con la técnica de Optimización de Enjambre de partículas también llamada Particle Swarm Optimization (PSO). Posteriormente, se evalúa el desempeño de este controlador haciendo una comparación con el desempeño de un controlador PI sintonizado por el Método de Ciancone- Marlin, aplicando métricas de la integral del error y métricas de respuesta temporal.
  • Miniatura
    Item
    Desarrollo de un equipo patrón de trabajo para verificar metrológicamente el estado de los sistemas de chequeo Trolley en la empresa Haceb Whirlpóol Industrial S.A.S.
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2017) Tobar Vásquez , Luís David; García Jaimes , Luís Eduardo; Urdinola Restrepo , Álvaro
    En el presente trabajo se describe el desarrollo de un equipo patrón de trabajo para dar solución a una problemática presente en la empresa Haceb Whirlpool industrial S.A.S, dicha problemática consiste en el rechazo de producto bueno y aprobación de producto no conforme por parte de sus sistemas primarios de medición de la calidad (Trolley) la cual se origina al no tener conocimiento del estado de los mismos ni de la dimensión del error presente en su medida. Inicialmente se describen los sistemas Trolley, sus funciones, sus partes, las partes de la lavadora, los elementos primarios de medición y las especificaciones que debe tener un equipo para calibrarlos, además de un análisis económico metodológico y técnico sobre la viabilidad del proyecto. En base al conocimiento obtenido sobre estos sistemas y las especificaciones técnicas levantadas se diseña un equipo que consiste en dos etapas principales el cual tiene como función principal determinar el error presente en la medición de los sistemas de chequeo. Para la primera etapa de medición de corriente se describen los equipos y partes compradas, los circuitos, planos, esquemas y procedimientos realizados, además de la forma de realizar las mediciones para los diferentes rangos de trabajo. Durante la segunda etapa de medición de flujo se describen los equipos comprados, los planos de conexión y funcionamiento del Trolley incluyendo la forma de recolección de los datos con el equipo desarrollado y los aspectos a tener en cuenta para la calibración de flujo.
  • Miniatura
    Item
    Diseño de un esquema de sensor de temperatura basado en Specklegramas de fibra óptica
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2018) Gutiérrez Gutiérrez, Luís Carlos; Castaño Escobar, Luís Fernando; Gómez , Jorge Alberto; García Jaimes , Luís Eduardo
    Cada vez el avance tecnológico exige la implementación de sistemas que sean más estables y que puedan responder eficazmente a la medición de variables físicas, siendo a la vez inmunes a perturbaciones externas o también llamado ruido, tal es el caso que desde la óptica se hacen avances en construcción de sensores por medio de la fibra óptica para medir dichas variables. Dentro de los sensores de fibra óptica más popularizados por sus ventajas competitivas aparecen los sensores de fibra óptica por medio de redes de Bragg (FBG por sus siglas en inglés); estos sensores ópticos han obtenido reputación tecnológica debido a las altas ventajas que ofrecen a comparación de los sensores tradicionales como es la inmunidad del ruido electromagnético, tamaño reducido y multiplexación, entre otras. No obstante, el alto costo e implementación de este tipo sensor limita su espectro de aplicabilidad; en virtud de ello, se busca otra alternativa sensórica que mantenga como base los principios ópticos a un menor costo económico. En este trabajo se analizaron varios esquemas experimentales de prototipo de laboratorio fundamentado en specklegramas de fibra óptica, orientados a la medición de temperatura. Un specklegrama de fibra óptica es el moteado resultante a la salida de esta luego de haberle insertado radiación láser a una fibra multimodo, lo que genera la aparición de múltiples modos de propagación que interfieren en esta creando una estructura de moteado (speckle en inglés). Apoyados en la estructura local de los specklegramas generados en las fibras ópticas multimodales, se estudian lo que se conocen como sensores basados en specklegramas de fibra óptica (FSS por sus siglas en inglés). En este trabajo, se estudiaron sensores FSS compuestos por tres fibras principales que son: mono-modo (emisión entrada), multimodo (transducción), monomodo (filtrado) empalmadas8por fusión respectivamente. El arreglo de fibra óptica es conectado a una fuente láser con salida a fibra óptica y un fotodetector a la salida de esta, lo que permitió la consolidación de un sistema completamente a fibra. A partir de resultados previos, se determinó la combinación de fibras ópticas y la longitud de onda que mejor respondió a las perturbaciones térmicas, además se estudió el efecto del calentamiento sobre diferentes longitudes encontrando una relación directa entre longitud y sensibilidad del sistema. Se desarrolla un proceso de caracterización metrológica del esquema de sensado que incluye la sensibilidad, rango dinámico y umbral de operación del sistema. Posteriormente los resultados obtenidos con FSS son contrastados con los obtenidos mediante la técnica de óptica basada en redes de Bragg.
  • Miniatura
    Item
    Diseño e implementación para un sistema de viga y bola utilizando un controlador con observador de estados de orden reducido
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2016) Cadavid Álzate , Jorge Daniel; López Giraldo , Juan Camilo; García Jaimes , Luís Eduardo; Urdinola Restrepo , Álvaro
    En este trabajo se presenta el diseño de una planta inestable de tipo bola y viga, utilizando como controlador un observador de estados de orden reducido, para implementar el controlador es necesario garantizar una rápida velocidad de logre estabilizar la bola en el punto de referencia deseado. El trabajo inicia con el desarrollo e implementación del prototipo realizando la descripción de cada uno de los elementos que la comprende, desde la parte mecánica como la parte electrónica, finalizando con su funcionamiento detallado. Una vez elaborado el prototipo en óptimas condiciones el paso a seguir es obtener un modelo aproximado del sistema que permita diseñar los controladores, al ser una planta inestable no se puede identificar por métodos paramétricos o no paramétricos, debido a esto se procede a encontrar un modelo por medio de leyes físicas fundamentada esta teoría en las ecuaciones de Euler LaGrange, de esta manera asegurar que el modelo resultante es válido e iniciar el proceso de adaptar la planta, generando parámetros los cuales deben garantizar una buena ejecución del control en el sistema por medio de la ley de control. Luego se procede a diseñar las controladores, para el trabajo se utilizó un observador de estados de orden reducido con la intensión de proponer un controlador avanzado no visto durante el programa académico, estimando de forma permanente el error del sistema y su estabilización, luego de obtener la estabilización del sistema, se procede a implementar un controlador clásico conocido como PID, ambos desarrollados en el software LabView®, donde se desarrolla la parte de control contemplando una interfaz gráfica para obtener la respuesta en tiempo real y permitir la manipulación del sistema. Por último se procede a comparar los controladores por medio de las métricas del error con el fin de obtener un resultado sobre la respuesta y el esfuerzo de control de cada controlador sobre la planta prototipo.
  • Miniatura
    Item
    Implementación de propuesta de mejora tecnológica a un tanque de 5l de fundición de queso mozzarella, para obtener la textura ideal del queso, por medio de la adaptación de un sistema de control de temperatura
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2022) Restrepo Jiménez, Juan Pablo; Jiménez Ocampo, Julián; García Jaimes , Luís Eduardo
    En el presente trabajo de grado se presenta una propuesta de mejora tecnológica en tanques de fundición de queso mozzarella de 5L, consistente en controlar la temperatura del proceso, con el fin de obtener la mejor textura del queso y evitar que éste se queme o que se encuentre demasiado sólido a la hora de consumirse en locales de comida rápidas, así evitando pérdidas económicas al local. Se partió inicial mente de la identificación del proceso actual de fundición y los elementos que lo componen, esto para determinar los componentes susceptibles a cambios o mejoras en todo el sistema. A demás, se hizo un análisis de las características fisicoquímicas del queso, tomando como base la reología de éste. Por otra parte, se pasó al modelamiento del sistema en un ámbito fenomenológico que sirvió como base para sintonizar adecuadamente los dos controladores, dicho lo anterior se planteó controlar la temperatura por medio de un sensor el cual transmitirá la información a través de tarjeta de adquisición de datos, en conjunto con el relé de estado sólido que actuará como elemento final de control, se variará la resistencia calefactora para mantener el queso en las condiciones deseadas de temperatura. La propuesta consta de tecnología o componentes de bajo costo, por último, se analizó la propuesta de mejora con respecto al sistema anterior, donde se hicieron observaciones de la textura de ambos sistemas y se realizó una encuesta donde se evaluó el sabor y textura del sistema con la propuesta de mejora.
  • Miniatura
    Item
    Implementación de un sistema automático para dispensar frutas
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2016) Romero Gaspar , Jaime Humberto; Henao Henao , Carlos Alberto; García Jaimes , Luís Eduardo; Urdinola Restrepo , Álvaro
    En este trabajo se presenta la descripción para la implementación de un sistema automático para dispensar frutas, haciendo uso de la plataforma Arduino MEGA. Se inicia con la realización de una investigación en el mercado local a través de encuestas, para identificar cuáles son las frutas de mayor consumo y la forma de distribución de éstas, para luego ser utilizadas en el prototipo, se identifica frutas de contextura esférica con cierta tolerancia como los aguacates y mangos. Posteriormente se presenta el diseño de un sistema electromecánico que genera el desplazamiento de las frutas de forma adecuada, sin maltratarlas, con la ayuda de un servomotor para generar el movimiento, diseñado inicialmente con materiales maleables como el cartón que permitan la modificación de la estructura hasta llegar al objetivo final de movimiento preciso; Además un sistema de refrigeración que permite conservación por más tiempo, mediante la adaptación de una nevera minibar con un sistema de celdas de peltier; También se desarrolla un programa de automatización bajo lenguaje C utilizando un microcontrolador con una interface usuario-máquina, para visualizar y validar el dinero ingresado, el cual es de forma exacta, debido a que el sistema de pago no realiza la devolución del dinero por su tamaño y tecnología, también cuenta con unos procesos de entrega garantizada en los cuales se determine que no está apto para la venta del producto, así como un sistema electrónico de potencia adaptado al sistema electromecánico de entrega de la fruta. Finalmente se realiza el proceso de validación de entrega del producto con la ayuda de un display con tecnología I2C que indique que el procedimiento ha terminado.
  • Miniatura
    Item
    Implementación de un sistema que garantice la disponibilidad de agua de recirculación y el monitoreo de variables críticas para una incubadora de alevinos en proceso de reproducción piscícola, utilizando Internet de las cosas
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2023) Ruiz Orozco, Juan Felipe; Hernández J., José Luís; García Jaimes , Luís Eduardo
    El siguiente trabajo fue realizado con el fin de monitorear las variables críticas que intervienen en el proceso de preproducción piscícola que se lleva a cabo en la granja perteneciente al Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid John Jairo Gonzales Torres, por medio de la plataforma web Cayenne, la cual permite el monitoreo y alarmas desde un dispositivo conectado a internet y un servidor privado dado por la misma plataforma. Para esto se hizo selección y uso de sensores de bajo costo tipo Arduino y un procesador ESP8266 con su modulo Node MCU. Adicional al monitoreo principal, se implementa un sistema de seguridad y respaldo de energía suministrado por una fuente fotovoltaica aislada que se encontraba en el laboratorio. Se realizaron constantes visitas e investigaciones exploratorias sobre el proceso en compañía de los trabajadores mas experimentados con el fin de entender la dinámica del sistema y a partir de este punto definirlas variables críticas. Se hizo una caracterización del sistema fotovoltaico autónomo aislado que se encontraba sin uso en el laboratorio, se identificaron sus componentes y se implementaron los cálculos necesarios para verificar que cumple con la necesidad energética del sistema, así también, se implementó un dispositivo que realiza la transferencia automática de energía, evitando las perturbaciones y garantizando la disponibilidad de agua de recirculación. Se implementa un sistema de internet de las cosas para el monitoreo de las variables en tiempo real desde cualquier lugar con un dispositivo con acceso a internet y las credenciales de red de Cayenne, incluyendo generación de alarmas producto de un rango de valores críticos extraídos la investigación previa con los expertos de la granja. XISe generan estados críticos para el sistema fuera de los valores ideales se valida la generación de alarmas y monitoreo desde cualquier lugar con un dispositivo que acceda a internet.