CAPITULO IV

CAPITULO IVRESULTADOS

Fase de DiagnsticoPara los efectos del diseo del sistema de deteccin de gases, fueron considerados los siguientes requerimientos de diseo para la elaboracin de los resultados, a fin de satisfacer las necesidades identificadas para el detector de humo para hornos de pintura, y ser utilizados en empresas multiservicios liger de reparaciones da automviles, servicios de pintura entre otros, donde se puede determinar la cantidad de humo existente dentro del horno de pintura

Como primer requerimiento de diseo, se tiene que el detector de humo se debe colocar en la parte de arriba para as tener una mejor lectura y poder sacar todo el humo en el menor tiempo posible sin ocasionar ningn tipo de dao al personal ni al vehculo.

La deteccin se realiza por un sensor que canta la mayor concentracin de humo existente en la cabina. Por medio de l se puede controlar la concentracin de gas dentro del resisto y poderla expulsar usando unos ventiladores a diferentes velocidades para su extraccin. Esta seal es tomada por un PIC que por medio de l toma los datos de esas mediciones la transforma y la visualiza por la pantalla.

Finalmente, deber estar en capacidad de permitir la realizacin de detecciones de gases a diferentes escalas de concentracin ya sea de pintura u otra sustancia compuesta, estos son los factores fundamentales para la segura operacin del mismo.

Para el presente diseo se utiliz un Microcontrolador PIC16F88 ya el mismo posee 16 lneas que pueden ser configuradas como entradas o salidas lo cual se ajusta a las caractersticas del diseo. El 16F88 brinda entre sus caractersticas, la facilidad de uso y costo. Los conocimientos adquiridos en el trabajo con el 16F88 pueden ser fcilmente adaptados a otros microcontroladores si se requiere. En la siguiente figura podemos apreciar cmo se encuentra distribuido los pines en el circuito integrado.

Figura 16: Diagrama esquemtico del pic 16F88. Fuente: Luis Sayago(2009)

A partir de los requerimientos de diseo, establecidos por el anlisis efectuado en la fase inicial de lo referente a la identificacin de los parmetros a considerar en el diseo del sistema de deteccin de gases para el horno de pintura. Compone de la siguiente forma.

Con el diseo del sistema de detector de gases para hornos de pintura control se logra elevar la produccin y la eficiencia del pintado de los carros con mayor rapidez, efectividad y rentable, garantizando la calidad de los productos terminados, aplicndose el mismo a cualquier industria de este tipo tanto a nivel nacional como internacional, logrando as un rendimiento, economa, y calidad superior.

La etapa de deteccin donde se ubica el sensor que es el capturador de seal y la etapa de digitalizacin que es el control lgico programable que recibe esa seal la convierte y luego la visualiza y por ltima activa los sistemas de ventilacin.

SHAPE \* MERGEFORMAT

Figura 16: diagrama de bloque. Fuente: Luis Sayago (2009) En la primera etapa consta del detector de gas que va a controlar los niveles de gases de pintura, el detector est totalmente censando el nivel de gas que se localiza dentro del resisto (horno).

Las lecturas dadas por el censor pasan a travs de un micro controlador programable el cual se encarga de la toma de decisiones PIC. El dispositivo toma la seal la convierte por medio de un convertidor anlogo/digital el PIC est en contacte lecturas y son visualidades por una pantalla LCD con una alimentacin de 5 voltios.

Por ltima etapa existen ductos de gases las cuales se activan de acuerdo a la concentracin de gas en el horno. Debido a los problemas que al pintar un vehicul los gases deben ser bajos para que no daen las capas de pintura que se le han agregado al vehicul y por ultimo proteger la vida de las personas.Descripcin de las EtapasCada una de estas etapas, cumple con una funcin dentro del diagrama de bloques de la propuesta, lo cual permite realizar los enfoques de los parmetros en estudio, en funcin de las especificaciones de cada uno de los procesos.

Alimentacin fuente regulada A travs de la alimentacin fuente regulada, ser suministrada la energa necesaria para la puesta en marcha del sistema detector de gases para hornos de pintura, a ser estudiado en el diseo. Se rectificara el voltaje que pasa a travs del transformador y un 74LS05 para estabilizar el voltaje de 5V voltios DC. El transformador reductor pose dos etapas en el primerio sus entrada AC de 120/60Hz y en el secundario obtiene un valor de 17volts AC, los cuales ingresan a un puente rectificador que a la salida esta acoplado con un condensador electroltico en paralelo, este voltaje ingresa a un regulador 78LS05 el cual en su salida tiene 5 voltios, los cuales denominaremos Vo, para as poder alimentar al PIC y la pantalla LC, y el disparo de los transistores. Los condensadores C1, C2, estn conectados para que no exista ningn tipo de ruido y el voltaje se pueda mantener estable para no tener ningn tipo de interferencia que pueda afectar al PIC.

Figura17: Etapa de Regulacin transformador. Luis Sayago (2009)

Figura17: Etapa de Regulacin. Luis Sayago (2009)Etapa N2: Acondicionamiento del sensor Esta etapa est conformada por el sensor de detector de gas MQ-3, que detecta el gas de pintura en el aire. Es uno de los sensores de gas de manera sencilla funciona casi de la misma forma con otros sensores de gas. Se utiliza como parte de la breathalyzers o probadores aliento para la deteccin de etanol en el aliento humano. El ncleo del sistema es el cubo. Como se puede ver en esta seccin transversal ver, bsicamente, se trata de un tubo de almina SnO2, que es el dixido de estao. Y entre ellos hay un electrodo Aurum. Si la bobina se calienta SnO2 cermica se convertir en el semi - conductor, de modo que los electrones son ms mviles, lo que significa que est dispuesta a hacer un mayor flujo de corriente. Entonces, cuando las molculas de gasa en el aire satisfacer el electrodo que se encuentra entre la almina y el dixido de estao, se quema gas de la pintura en cido actico entonces se produce ms actual. Por lo tanto, el gas de la pintura ms molculas haya, ms tendremos actual. Debido a este cambio actual, tenemos los diferentes valores del sensor. El sensor por medio del potencimetro RL se calibra para que as el pic pueda obtener los datos apropiados durante la deteccin del gas. Esta resistencia funciona para aumentar o disminuir la deteccin de concentracin de gas.

Figura 18: sensor detector Gas Mq-3, SHT15. Fuente: Luis Sayago (2009)Control y visualizacinLa tercera etapa compuesta por el Microcontrolador, el cual controla las diferentes funciones de toma de decisin, a su vez muestra en la pantalla LCD la informacin del estado del proceso que se est ejecutando. El sensor est conectado en el pin RA0entre. Los pines RA1 RA2 RA3 estos pines estn conectados hacia los ventiladores para la extraccin del gas. Control de los ventiladores va depender de la cantidad gas que exista dentro del horno, a mayor concentracin de gas mayor ser la velocidad de los ventiladores. Las salidas de RB0, RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6 son las del control de la informacin que se visualiza en el display.

Figura19: Etapa de control y visualizacin. Fuente: Luis Sayago (2009)Ventilacin Esta parte es donde estn conectados los tres ventiladores que son aquellos que va a hacer la extraccin del gas. Esta fase trabaja como swiches cuando el sensor enva que cantidad de concentracin de gas que hay dentro del resisnto horno se activan dichos elementos. Cuando la concentracin de gas dentro del horno es pequea se activa una secuencia de extraccin lenta RA2, cuando la concentracin es intermedia se activa la velocidad Ra3 y si la concentracin de gas es sumamente alta se activa la mxima velocidad de los ventiladores Ra4. Por ltimo existe un potencimetro que permite regular la velocidad de los ventiladores por medio del sensor donde al mismo tiempo el sensor est leyendo la concentracin de gas que existe en el horno

Figura20: Etapa de potencia. Fuente: klever Tarazona (2009)Programacin Diagrama de flujo

Este tipo de conexin es muy sencilla dado esto la etapa mas importante es diagrama de flujo es donde se realiza todas las conversiones de los sensores hacia la etapa de potencia y de visualizacin de la pantalla LCD.Este diagrama de flujo recibe la seal por medio de los sensores, se configuran los puertos de entrada y salida, se leen los puertas de las entradas luego pasa por un acondicionamiento de seal el cual entra al PIC que pasa por un convertidor anlogo digital y desde ah comienza a efectuar la programacin del PIC. Durante la lectura el pic toma la decisin que valores enva hacia la etapa de potencia de acuerdo a los sensores. Si el sensor capta la concentracin de gas por debajo de 25% el pic no le enva ningn tipo de dato hacia la etapa de potencia pero es visualizado por la pantalla. Si el sensor capta la concentracin de gas de 25% hasta 50% el programa arroja un dato binario el cual activa un swiche que activa la velocidad mas baja de los ventiladores. Por otra parte si el sensor capta 50% a 75% el programa se ejecuta y el pic le enva un dato al swiche que activa a la vez al ventilador en la segunda velocidad un poco ms rpida que la primera y por ultimo si el sensor capta de 75% hasta 100% el pic arroja un dato hacia el swiche que activa los ventiladores en su velocidad mas alta.

Esto permite obtener una mejor calibracin en el momento de que la pantalla LCD visualice el porcentaje de concentracin de gas que hay dentro del horno de pintura. Por ltimo despus que pic obtenga los datos de los sensores los transforme el programa lea la conversin de acuerdo a la concentracin de gas que existe en la cabina se pasa toda esa informacin hacia la lectura de los puertos de salida al cual se dirige hacia las diferentes etapas del diseo

Figura20: Diagrama de flujo del diseo del sistema detector de gasesComo resultado final Como resultado final en la figura 32 se puede observar la unin de todas las etapas que conforma el diseo del sistema detector de gases para la empresa multiservicios liger C.A este diseo hay que tener en cuenta la ubicacin del detector de gas por motivo que se puede obtener resultados inesperados.

Un aspecto importante el sistema de deteccin es que la concentracin de gas se activa por medio de velocidades a mayor concentracin de gas mayor ser la velocidad de los ventiladores.

Otro punto importante se encuentra en la programacin donde se le puede decir el programa si la concentracin de gas para que se disparen los ventiladores puede ser menor a mayor.

Estudio de Factibilidad

En esta etapa fueron analizados los factores que hicieron posible el diseo en funcin de los recursos de carcter tcnico, financiero y material, existentes para la elaboracin de sta con el objeto de obtener un mximo rendimiento del proyecto al menor costo posible.Estudio de Factibilidad TcnicaDado el anlisis de los requerimientos de los resultados, se realiz una investigacin en el mercado nacional, referente a las tecnologas existentes que ofertan caractersticas tcnicas que se adecuan al cumplimiento de dichas exigencias.

Actualmente en Venezuela, son muy pocas las empresas, locales, comercios poseen este tipo aparatos en su mayora no posees extractores de humo de ningn ndole, dado que el mercado internacional los equipos son excesivamente costosos y viene solo para los hornos ya ensamblados.

Sin embargo, entre ellas sobresalen las empresas que por medio ellos se pueden encontrar al menos extractores de gases de forma manual. La dificultad cuando hay bastante concentracin de gas la persona sale y activa los ventiladores y es posible que en el momento de que la persona salga y active los ventiladores pueda ocasionar la expansin del gas por todas partes de la empresas. Dentro de las caractersticas ofertadas estos sistemas tiene una sola velocidad y el sistema de deteccin es muy alta, la fabricacin de de los sistemas de deteccin, se destaca una amplia gama de modelos de alta sensibilidad a un bajo costo, programacin simple, Estos elementos, representan una gran flexibilidad de adaptacin a diferentes requerimientos por un bajo costo, razones por las cuales fue seleccionada para realizar el anlisis de los elementos existentes en el mercado nacional, que cumplan con las siguientes exigencias de diseo:

sensivilidadLa etapa de control o de medicin, debe poseer una sensibilidad a la operacin bajo condiciones adversas, dado que el mismo ser sometido a largos perodos de trabajo, en situaciones de ensayo que permitan al estudiantado, determinar el estado de su funcionamiento, en funcin de la comparacin de sus caractersticas de operacin y los parmetros dados por el fabricante.

Consumo de corriente

A fin de reducir las caractersticas del diseo, el PIC y la pantalla LCD debe tener un bajo consumo de corriente, situacin que a su vez disminuir el consumo de energa elctrica dentro del recinto y por ende la posibilidad de ocasionar un menor gasto de divisas.

Peso

Para este aspecto, se considera que el peso del sistema de deteccin de gases deber ser ligero y fcil de manejar para que as no se puede desprender del lugar donde se coloque dicho sistemaNivel Comercial

En relacin a este requerimiento, se tiene que el sensor detector de gases debe tener una alta difusin comercial, a fin de garantizar en un alto porcentaje la existencia del stock de repuestos y partes requeridas para la ejecucin de posibles reparaciones o acciones de mantenimiento, que pueda requerir el mismo a futuro en funcin de su utilizacin.

Estudio de Factibilidad FinancieraDado el anlisis de los requerimientos de la propuesta, se realiz una investigacin en el mercado, referente a las tecnologas existentes que ofertan caractersticas tcnicas que se adecuan al cumplimiento de dichas exigencias.

Estos elementos, representan una gran flexibilidad de adaptacin a diferentes requerimientos por un bajo costo, razones por las cuales fue seleccionada, para realizar el anlisis de los elementos existentes en el mercado.

Estudio EconmicoEn este estudio, se presentan los costos involucrados en el proyecto, referentes a los costos de los componentes a ser utilizados, tanto primarios como secundarios, el costo de los materiales y herramientas empleados para la construccin del diseo invertida para el desarrollo de la misma. En estos trminos, el estudio econmico realizado, se conform por la integracin de los costos totales referentes a:

Equipos

Enmarca los costos de los principales elementos que conforman la propuesta, tales como; diodos, sensores, conectores, PIC, Pantalla y los dispositivos y materiales empleados respectivamente para el control de las variables y el diseo., en el cuadro N 7 se muestra el estudio de factibilidad financiera de los equipos

Cuadro N 18:Cuadro de EquipoEquipoCantidadBs.

Didos210 Bs.

Placa Impresa260 Bs.

Transformador Ac/dc175 Bs.

Conectores 250 Bs.

PIC170 Bs.

sensores1200 Bs

Pantalla LC170 Bs.

Resistencias55 Bs.

Total (Bs.)1540 Bs.

Fuente: El autor (2007)Materiales

Comprende la totalidad de los gastos devengados por la compra de los insumos que permitieron el ensamble definitivo de la propuesta. Dentro de estos elementos se encuentran; engranajes, estao y lamina de aluminio o cobre. Que se ilustra en la cuadro Cuadro N 19

Cuadro de MaterialesMaterialesCantidadBs.

Estao 110 Bs.

Remaches 120 Bs.

Lamina 1 30 Bs.

Total (Bs.)60 Bs.

Fuente: El autor (2007)

Herramientas

En este aspecto, se engloban los costos referentes a la utilizacin de las herramientas a ser empleadas, para la fabricacin y el montaje del diseo.Cuadro N 20

Cuadro de HerramientasHerramientasCantidadBs.

Martillo170 Bs.

Soldador150Bs.

Total (Bs.)120 Bs.

Fuente: El autor (2007)

Cuadro N 22

Cuadro de Costos.DescripcinBs.

Equipos 540

Materiales 60

Herramientas 120

Total (Bs.) 720

Fuente: El autor (2007)Estudio FinancieroEl costo total de la inversin realizada, en el diseo del sistema detector de gas para hornos de pintura, Dicho costo puede ser considerado como una inversin a futuras para este campo de las empresas automotrices, que le permitir al personal y al estudiante, afianzar su capacidad analtica y desarrollar capacidades y destrezas referentes al reconocimiento de alteraciones que repercutan en la planificacin de las actividades.

As mismo, con tal accin ser incrementado el prestigio del nivel de dichos aparatos en la creacin o incorporacin de medidores detectores de gases para hornos de pintura para as tener una competitividad de dicho detector, as mismo se podr ofrecer una mayor calidad a nivel del arreglo de los vehculos en cuestin de pintura, manteniendo su misin, la cual es mejorar continuamente la calidad de los servicios prestados a fin de satisfacer las necesidades tanto de sus clientes internos y de clientes externos, logrando de esta manera una mayor integracin del personal con el mercado laboral, ofertando un mejor profesionalismo creativo, dinmico y eficaz, requerido para el desarrollo empresarial, tambin ayudara al beneficio de la comunidad en las reparaciones de sus equipos.

Acondicionamiento del sensor

Visualizador

Ductos de Gases

Fuente de Alimentacin

Etapa de Digitalizacin

Entrada Gas

Captura los niveles de deteccin de gas

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