universidad tecnológica nacional facultad regional
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL AVELLANEDA ASIGNATURA: Proyecto Final. TRABAJO PRÁCTICO No: Anteproyecto. TÍTULO: Conductímetro para Laboratorio PROFESOR: Ing. De Fina, Edgardo. JEFE DE TRABAJO PRÁCTICO: Ing. D’Indio, Mario. AYUDANTE: ‐ ALUMNOS: Rey, Pablo Rivera, Leandro Terradillos, Ezequiel ESPECIALIDAD: Electrónica. FECHA DE REALIZACIÓN: 23 de abril de 2012 FECHA Y FIRMA DE LA APROBACIÓN DEL T.P.: FIRMA DE LOS ALUMNOS: Proyecto Final ‐ UTN FRA Año 2012 Descripción: Interesados en medir la conductividad eléctrica de soluciones acuosas, surge el propósito de este proyecto. El mismo se basa en el diseño y confección de un instrumento de medición orientado al campo de la metrología en laboratorios, para así proporcionar lecturas automáticas de la conductividad eléctrica, junto con la temperatura, de una solución bajo ensayo. Principalmente el equipo constará de dos bloques bien diferenciados. En primer lugar se dispone de una celda de medición que permite la captura y el posterior acondicionamiento de una señal proporcional a la conductividad del fluido. Por otro lado se contara con una etapa de control automático del instrumento y de presentación de los resultados. Diagrama en Bloques: Anteproyecto ‐ Conductímetro para Laboratorio ‐ Página 2 de 5 Proyecto Final ‐ UTN FRA Año 2012 Información general del proyecto: El objetivo de este proyecto es construir un conductímetro digital automático, capaz de medir distintos rangos de conductividad en cualquier solución, por lo que resulta ideal para amplias aplicaciones en laboratorio. La característica de rango múltiple y automático es de suma importancia y propone una ventaja competitiva frente a otros equipos del mercado, cuyos rangos de medición están acotados y no son automáticos. Por otra parte, este equipo busca diferenciarse de los presentes en el mercado actual, al incorporar la medición de temperatura de la solución, para así proveer una corrección adecuada en la medición de conductividad. El proyecto no depende ni es parte de ningún otro proyecto, se utilizará tecnología existente, buscando en lo posible una optimización en costos, de manera de brindar una muy buena confiabilidad en la medición. Especificaciones Tentativas: Tensión de alimentación: 220 VAC 50Hz. Potencia consumo: 5W. Algoritmo de funcionamiento: Microcontrolador Interfaz de Usuario: LCD gráfico 128x64 Rangos automáticos de conductividad Medición de Temperatura en °C Compensación automática de temperatura Celda de Medición por separado, facilitando la medición en distintos ambientes Datalogger (Conexión PC vía USB) Peso: 1Kg Estimación de Costos y Fuentes de Financiamiento: Dado que en esta instancia del proyecto no podemos definir concretamente el valor final del mismo, tendremos en cuenta el tipo de arquitectura a utilizar y valores de referencia de conductímetros disponibles en el mercado, para así ofrecer precios competitivos, Anteproyecto ‐ Conductímetro para Laboratorio ‐ Página 3 de 5 Proyecto Final ‐ UTN FRA Año 2012 estimando que el costo total del proyecto no superará los $500. La fuente de financiamiento provendrá de los integrantes del grupo en partes iguales. Recursos Disponibles: Los recursos necesarios para la implementación del proyecto serán por un lado propios, para lo referente a la programación del microcontrolador, diseño de los circuitos impresos y el posterior armado. Mientras que por otro lado, contaremos con la disponibilidad del Laboratorio del Depto. de Ing. Electrónica, y del Departamento del Ing. Química de UTN FRA, para el uso de instrumental y recursos específicos. Para calibraciones y ajustes con trazabilidad se dispondrá del laboratorio de Metrología del Área de Material Quilmes – Fuerza Aérea Argentina. Bibliografía a consultar: Conductivity Theory and Practice, Radiometer Analytical. Measuremente of Electrolytic Conductance, STACY L. GELHAUS, WILLIAM R. LACOURSE Kiggen, H. J., Laumen, H. (1981). Self‐balancing high precision ac wheatstone bridge for observing diffusion processes in electrolyte solutions. Rev. Sci. Instrum. 52:1761–1764. Clarke y Hess – Wien Bridge Lista de Tareas: Nombre de tarea Estudio de conceptos químicos de conductividad Estudio de Método de Medición Investigación y aplicación de Normas Confección de Documentación Estudio y Elección de Microcontrolador y LCD Estudio y Elección de Celda de Conductividad Diseño y armado del Puente de Medición Prueba del Puente de Medición Diseño de Fuente de Alimentación Diseño Oscilador AC Primeras Pruebas Puente + Oscilador Diseño Etapa Acondicionamiento y Conversor AC/DC Estudio y Elección de Décadas de Resistencias Digitales Elección de elementos de conmutación de escala Programación en C Microcontrolador Motorola Segundas Pruebas y Mediciones Programación Software PC Estudio de Confiabilidad de Componentes Diseño de PCB Armado de Plaqueta Prueba Piloto Armado final con gabinete Duración 10 días 10 días 2 días 96 días 3 días 2 días 17 días 2 días 3 días 6 días 3 días 5 días 3 días 5 días 20 días 4 días 10 días 2 días 4 días 2 días 2 días 3 días Comienzo lun 23/04/12 lun 07/05/12 lun 07/05/12 lun 07/05/12 lun 21/05/12 lun 21/05/12 jue 24/05/12 lun 18/06/12 mié 20/06/12 mié 20/06/12 jue 28/06/12 mar 03/07/12 mar 10/07/12 vie 13/07/12 mar 10/07/12 mar 07/08/12 lun 13/08/12 vie 20/07/12 lun 27/08/12 vie 31/08/12 mar 04/09/12 jue 06/09/12 Anteproyecto ‐ Conductímetro para Laboratorio ‐ Fin Predecesoras vie 04/05/12 vie 18/05/12 1 mar 08/05/12 1 lun 17/09/12 1 mié 23/05/12 2:3 mar 22/05/12 2:3 vie 15/06/12 6:5 mar 19/06/12 7 vie 22/06/12 8 mié 27/06/12 8 lun 02/07/12 9:10 lun 09/07/12 11 jue 12/07/12 12 jue 19/07/12 13 lun 06/08/12 12 vie 10/08/12 14:15 vie 24/08/12 16 lun 23/07/12 14 jue 30/08/12 17:18 lun 03/09/12 19 mié 05/09/12 20 lun 10/09/12 21 Página 4 de 5 Proyecto Final ‐ UTN FRA Año 2012 Puesta Punto y Calibración Confección de informe final 7 días 4 días mar 11/09/12 jue 20/09/12 mié 19/09/12 mar 25/09/12 22 23:4 Diagrama de Gantt: Anteproyecto ‐ Conductímetro para Laboratorio ‐ Página 5 de 5
