DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
El medidor digital de nivel es un sistema electrónico que sustituirá a los medidores de sonda localizados en diferentes registros de nivel distribuidos en puntos estratégicos de la rivera del Lago de Chápala., En cada uno de los registros de nivel, que existen actualmente, se colocada un sistema digital como el que se describe a continuación: El medidor consta de tres módulos: el primer modulo contiene el instrumento de medición, el segundo modulo es un banco de datos, el tercer modulo es la interfase por medio de radio frecuencia con una computadora. Para describir el circuito que contienen estos módulos, identificaremos tres partes principales :
A) Etapa Analógica
B) Etapa Digital
C) Etapa de Transmisión
La etapa analógica contiene un sensor de presión diferencial ( motorola ), y un amplificador de instrumentación. Esto forma parte del primer modulo de nuestro registro de nivel. La segunda etapa inicia con un convertidor análogo - digital y continua con el proceso de toma de lecturas del sensor y almacenamiento de datos en una memoria. Todo esto logrado con el microcontrolador 8031 ( INTEL ). La tercera etapa es la etapa de transmisión que inicia con la toma de lecturas del microprocesador y se envían por radio frecuencia a una computadora, Debido a que el sistema funcionara en un medio rural, el suministro de energía es una batería recargable.
ETAPA ANALÓGICA
Para lograr un instrumento electrónico que mida el nivel del liquido en un medio tal como lo es el Lago de Chápala, aprovecharemos la presión hidrostática del medio por medio de un medidor de presión diferencial de diafragma. Para ello utilizamos un sensor MPX 5050 (motorola), los parámetros a considerar por el sensor son :
La presión que existe en la superficie del liquido y la presión que ejerce el agua en el mismo punto de la referencia anterior. Esto se logra haciendo llegar el puerto de presión del sensor hasta el fondo del medio a través de una tubería ( debidamente sellada ) de manera que el agua entre en el tubo y empuje el aire que había en la tubería. La otra boquilla del sensor quedara expuesta al medio ambiente. Por lo tanto, la señal que obtenemos del sensor representa la diferencia de presión entre sus puertos y es una respuesta totalmente lineal. Por teoría sabemos que la presión hidrostática en un punto del fondo de un tanque abierto es proporcional a la altura del liquido en ese punto y a su peso especifico.
Es decir: p = h * ç en la que:
P = Presión
H = Altura del liquido sobre el instrumento
Ç = Peso especifico del liquido
Esto nos permite utilizar el tipo de sensor antes mencionado. Además, conociendo el peso especifico del liquido podemos conocer el nivel que nosotros necesitamos, el siguiente paso de esta etapa es tratar la señal en un amplificador de instrumentación cuyas características son las siguientes:
ETAPA DIGITAL
En resumen, la tarea de esta etapa es tomar una lectura de nivel cada determinado tiempo y almacenarla hasta que el usuario solicite la salida de datos que se haya logrado hasta el momento en que se separen los módulos que se conforman el registro de nivel.
ETAPA DE TRANSMISIÓN
http://proton.ucting.udg.mx/expodiel/enero95/F21.html
OSIRIS A. CAICEDO S. CRF
El medidor digital de nivel es un sistema electrónico que sustituirá a los medidores de sonda localizados en diferentes registros de nivel distribuidos en puntos estratégicos de la rivera del Lago de Chápala., En cada uno de los registros de nivel, que existen actualmente, se colocada un sistema digital como el que se describe a continuación: El medidor consta de tres módulos: el primer modulo contiene el instrumento de medición, el segundo modulo es un banco de datos, el tercer modulo es la interfase por medio de radio frecuencia con una computadora. Para describir el circuito que contienen estos módulos, identificaremos tres partes principales :
A) Etapa Analógica
B) Etapa Digital
C) Etapa de Transmisión
La etapa analógica contiene un sensor de presión diferencial ( motorola ), y un amplificador de instrumentación. Esto forma parte del primer modulo de nuestro registro de nivel. La segunda etapa inicia con un convertidor análogo - digital y continua con el proceso de toma de lecturas del sensor y almacenamiento de datos en una memoria. Todo esto logrado con el microcontrolador 8031 ( INTEL ). La tercera etapa es la etapa de transmisión que inicia con la toma de lecturas del microprocesador y se envían por radio frecuencia a una computadora, Debido a que el sistema funcionara en un medio rural, el suministro de energía es una batería recargable.
ETAPA ANALÓGICA
Para lograr un instrumento electrónico que mida el nivel del liquido en un medio tal como lo es el Lago de Chápala, aprovecharemos la presión hidrostática del medio por medio de un medidor de presión diferencial de diafragma. Para ello utilizamos un sensor MPX 5050 (motorola), los parámetros a considerar por el sensor son :
La presión que existe en la superficie del liquido y la presión que ejerce el agua en el mismo punto de la referencia anterior. Esto se logra haciendo llegar el puerto de presión del sensor hasta el fondo del medio a través de una tubería ( debidamente sellada ) de manera que el agua entre en el tubo y empuje el aire que había en la tubería. La otra boquilla del sensor quedara expuesta al medio ambiente. Por lo tanto, la señal que obtenemos del sensor representa la diferencia de presión entre sus puertos y es una respuesta totalmente lineal. Por teoría sabemos que la presión hidrostática en un punto del fondo de un tanque abierto es proporcional a la altura del liquido en ese punto y a su peso especifico.
Es decir: p = h * ç en la que:
P = Presión
H = Altura del liquido sobre el instrumento
Ç = Peso especifico del liquido
Esto nos permite utilizar el tipo de sensor antes mencionado. Además, conociendo el peso especifico del liquido podemos conocer el nivel que nosotros necesitamos, el siguiente paso de esta etapa es tratar la señal en un amplificador de instrumentación cuyas características son las siguientes:
- La ganancia de voltaje, desde la entrada diferencial a la salida de extremo único, se establece por un resistor.
- La resistencia de entrada de ambas entradas es muy alta y no cambia conforme se varia la ganancia.
- El voltaje de salida no depende del voltaje común a ambas tensiones de entrada, solo a su diferencia.
En resumen, la tarea de esta etapa es tomar una lectura de nivel cada determinado tiempo y almacenarla hasta que el usuario solicite la salida de datos que se haya logrado hasta el momento en que se separen los módulos que se conforman el registro de nivel.
http://proton.ucting.udg.mx/expodiel/enero95/F21.html
OSIRIS A. CAICEDO S. CRF
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