Incubadora_para_el_Estudio_de_Embriones_de_Pollo

Incubadora_para el_Estudio de Embrio nes de Pollo Sy mmrosess $espaJIFl 1C, 2016 | 101 pases TRABAJO ESPECIAL DE GRADO DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA INCUBADORA PARA EL ESTUDIO DE EMBRIONES DE POLLO Presentado ante la ilustre Universidad Central de Venezuela Por los bachilleres: Br. Edickson E. Ramirez C. Br. Hernández F. Guillermo J. para optar al Título de Ingeniero Mecánico Caracas, 2009 TRABAJO ESPECIAL DISEÑO Y CONSTRUC or 101 to View nut*ge ORA PARA Tutor Académico: Prof. José Ercolino Para optar al Título de Ingeniero Mecánico Edickson E. Ramirez C, Hernández F. Guillermo J. quisitos y definiendo las opciones previas antes de la elaboración definitiva de la incubadora. Esto llevó al diseño final y construcción de un disposltivo para reallzar estudios en embriones de pollo, condicionado por los parámetros, requisitos y necesidades del proceso de incubación y de los estudios que se efectúan en el instituto. Edickson E. Ramirez C. , Hernández F. Guillermo J. DESIGN AND CONSTRUCTION OF AN INCUBATOR FOR THE STUDY CHICKEN EMBRYOS Academic Tutor Prof. José Ercolino. Thesis. Caracas. U. C. V. Faculty of Engineering. School of Mechanical Engineering. Mechanical Engineer.

Keywords: Artificial Incubator, chicken embryos, Control Systems, Heat Transfer. Abstract: This project raised the idea of an

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incubator that possess an active system of temperature control, a passive control of humidity and access to acoustic measurements, electrical and video. Methodological manner In an upward march, starting from the simple to the complex, are performed with different models that represent the desired design. With the same tests were developed, experiments and demonstrations which helped to define and discuss ideas among designers an esponsible for the proiect. Prototyping CAPITULO I: PRESENTACIÓN Y

DESCRIPCION — 3 1. 1 Antecedentes de Proyectos Afines . 1. 2 Planteamiento del Problema . I . 3 Objetivos 1. 3. 1 Objetivo General 9 1. 3. 2 Objetivos Específicos . 1 . a Alcances — 10 CAPÍTULO II: MARCO TEORICO . . . 11 2. 1 Incubación en Embriones de pollo.. . 11 2. 2 Factores que Intervienen en la Incubación Artificial de Embriones de pollo 11 2. 2. 1 Temperatura 13 2. 2. 2 Humedad Relativa — 13 2. 2. 3 Ventilación — — 2. 2. 4 Rotación . 14 2. 3 Incubación Artificial V e Transferencia de Sistemas y Acciones Básicas de Control . „ 18 2. 5 Sensores y Transductores de Temperatura . 20 2. 5. 1 Transductores . . 2 Sensores y Medición de Temperatura „ 20 2. 5. 2. 1 Termoresistencia (RTD: Resistence Temperature Detector) . 24 29 Matemáticas Simulación „ — 31 35 . . 35 2. 5. 2. 2 Termistores (Sensor Resistivo) 2. 5. 2. 3 Termopares o Termocuplas 2. 5. 2. 4 Diodos 25 2. 5. 2. 5 Circuitos integrados (Cl: Circuitos 22 Integrado) . 2. 6 Modelado y Simulación — 2. 6. 1 Modelos Físicos y Matemáticos 2. 6. 2 Simulaciones . 26 . 29 2. 6. 3 Programas de Computación para Modelado y CAPITULO III: DISEÑO DE LA INCUBADORA.. 33 3. 1 Diseño del Sistema de Control Pasivo de la Humedad Relativa 3. 1. 1 Humedad Relativa . 3. 1.

Tipos de sensores e la Humedad 3. 1. 2. 1 Sensores por Psicrometría 3. 1*2. 2 Sensores Resistivos 3. 1. 2. 3 Sensores por Desplazamiento o 36 Capacitivos. • • • • • • • • • • • • • Condensación — — 39 50 SO 51 56 Mecánicos 3. 1. 2. 4 Sensores 3. 1. 2. 5 Sensores por 3. 1. 3 La Humedad Relativa y las Soluciones de Sales Saturadas . . 37 3. 2 Selección de la Unidad de Calentamiento 3. 2. 1 Caracterización del Elemento Resistivo 3. 3 Diseño Morfológico y Estructural 40 • 36 47 3. 4 Diseño del Sistema de Control Activo de Temperatura — 3. 41 Importancia del Sistema de Control de la . 2 Selección del Sensor de 3. 4. 3 Sistema de Adquisición de la Señal del Sensor y Control de la 53 3. 4. 3. 1 Programación del PIC16F876 — 3. 4. 3. 2 Esquema del Montaje del Circuito en General . 3. 4. 3. 3 Configuración del Microcontrolador PIC 1+876 55 3. 4. 3. 4 Visualización de Pa peratura Medida y 3. 4. 3. 4 Visualización de Parámetros (Temperatura Medida y de Consigna) 59 3. 4. 3. 5 Adquisición de la Señal del Sensor 3. 4. 3. 6 Ajuste de la Temperatura de 60 Incubadora 65 67 Planteado….. 69 70 Consigna . 3. 4. 3. 7 Respuesta de Control „ 3. 4. 4 Acción de Control Utilizada 3. 4. 4.

Acción de control On- Off 3. 4. 4. 2 Acción de Control 3. 4. 4. 3 Acción Proporcional Integral 61 52 62 63 64 3. 4. 5 Control de la Potencia Introducida a la 3. 5 Modelado en Transferencla de Calor y Termodinámica 3. 5. 1 Configuración Definitiva 3. 5. 2 Modelo Experimental: Consideraciones — 3. 5. 3 Representación del Modelo Teórico 3. 5. 4 Ecuaciones del Modelo Teórico: Consideraciones CAPÍTULO IV: PRUEBAS Y EXPERMIENTACION 4. 1 Curvas Experimentale Medidas 79 68 Ajuste de Constantes . 4. 2. 1 Resultados de la Simulacion — • 82 4. 3 Expermento con el Sistema de Control Funcionando 91 4. 3.

Experimento Acción de Control Encendido-Apagado (On- Off) 4. 3. 2 Experimento Acción de Control Proporcional . . 92 4. 3. 3 Experimento Acción de Control Proporcional- 94 4. 4 Experimento con el Ventilador Interno. Tipo de Flujo Interno 95 4. 5 Curvas de Calentamiento del Ventilador _ 99 Planteados — • 102 Interno — 103 . 113 81 4. 6 Experimento Humedad CAPÍTULO V: ANÁLISIS DE RESULTADOS 5. 1 Verificación del Modelo . 101 5. 2 Comprobación del Material del Elemento Resistivo — 5. 3 Justificación de los Coeficientes de Convección 5. 4 Aporte de Calor Generado Por el Ventilador 5. 5 Análisis de la Acción de . Cálculo de los Calores en el Sistema 5. 7 Control Pasivo de la Humedad CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones . 103 104 111 RECOMENDACIONES . 113 Recomendaciones o Sugerencias . 114 MANUAL DE LA UNIDAD 115 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS . 117 BIBLIOGRAFIA . 123 ANEXOS 125 [ANEXO l] Hojas de Datos (Datasheet) , . 126 [ANEXO 2] Montaje de un Control de Temperatura….. — 129 [ANEXO 3] cotización del Ioduro de Potasio — — 131 (ANEXO 41 Bocetos 134 [ANEXO 5] Curva Característica de un Termistor 137 [ANEXO 6] Código para la Simulación del Modelo Matemático 138 [ANEXO 7] planos de las Piezas que Conforman la

Unidad 143 [ANEXO 81 Fotos de las Maquetas y Prototipos Realizados — [ANEXO 9] Curvas de Cale . 155 Ventilador 10] Incubadora del Laboratorio . 160 [ANEXO 11] Perfil de Velocidad del Flujo Producido por el Ventilador Interno 162 [ANEXO 12] Representación en 3D de — 175 . 41 . … 54 Bosquejos . 163 [ANEXO 13] Algoritmos de Programación Usados en el Microcontrlador 165 [ANEXO 14] presupuesto para la Construcción [ANEXO 15] Programador Serial Para 171 173 [ANEXO 16] Experimentación Control pasivo de la Humedad 174 [ANEXO 17] Manual del Equipo o Guia del Usuario — ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 Propiedades del nicromo (Ni-

Tabla 2. Piezas caracteristicas de la unidad 48 Tabla 3. Matriz de selección del sensor para medir la temperatura Tabla 4. Matriz de selección del sistema de adquisición de la señal del sensor y control de la temperatura . Tabla 5. Materiales que conforman el montaje del circuito general . Tabla 6. Propiedades térmicas y mecánicas del PVC y acrílico (plexiglás) Tabla 7. Caracter(sitcas del ventilador interno Tabla 8. Mediciones de la uio de 96 al re ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 . Esquema general de una incubadora para embriones de pollo Figura 2. Mecanismo de transferencia de calor entre los componentes de la incubadora . Figura 3. Esquema general de un sistema de control de temperatura para una incubadora 19 Figura 4. Forma de conectar termoresistencias • 22 Figura 5. Utilizando un termistor en un circuito astable de un LM555 „ . 28 Figura 6. Representación del elemento resistivo utilizado. Figura 7. Representación de los equipos utilizados para caracterizar el elemento resistivo . 42 Figura 8. Representación del elemento resistivo utilizado…. . 43 Figura 9. Esquema del montaje del circuito en 58 Figura 10. Conexión general del PIC16F876 57 Figura 11. Conexión para la visualización de un digito 01 Figura 12. Conexión para