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• Willy Alexander López Alva

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Facultad de Ingeniería Química Escuela Profesional de Ingeniería Química

 TEMA: “Ensayo sobre Sensores”

 CURSO:

Control de Procesos

 SECCIÓN: “A”  NOMBRES:

ALVA DIAZ, Yanela Katherine LÓPEZ ALVA, Willy Alexander

 PROFESOR: MONCADA ALBITRES, Luis Orlando

Trujillo- 2019

Sensores En el presente trabajo se pretende hacer una recopilación de los tipos de sensores ambientales en este caso nos centraremos en el monitoreo del aire, así como una pequeña descripción y algunos ejemplos de ellos, el impacto que tienen en la industria automatizada para detectar los contaminantes del aire tales como las partículas y gases nocivos que son perjudiciales para la salud humana. En el caso de la industria, por otro lado, las altas concentraciones de gases como el metano o propano, o el monóxido de carbono resultantes de malos procesos de combustión, pueden presentar un riesgo inmediato para la seguridad. Para superar estos problemas, una amplia gama de grupos como los propietarios, operadores de edificios comerciales o zonas industriales, de los ayuntamientos y organismos ambientales necesitan tener acceso a equipo de monitoreo de la calidad del aire y detectar la presencia de diversos gases. (Creus,2010) Un sensor es un dispositivo que detecta una determinada acción externa, temperatura, presión, etc., y la trasmite adecuadamente. Estos aparatos pueden transformar las magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas. (Balcells,2002) La tecnología se alía con el ser humano para proteger uno de los legados que tienen que ser preservados con mayor urgencia, el medio ambiente. Las tecnologías de la información junto con las mejoras en las comunicaciones y en el hardware sensorial nos autorizan a monitorizar, procesar y actuar en función de las premisas programadas. (Dunn,2005) Cabe mencionar que este trabajo estará centrado fundamentalmente, en los sensores de monitoreo ambiental, algunas definiciones, descripción general y los tipos de sensores que existen el mercado

Empezaremos hablando de la contaminación del aire, especialmente la contaminación por material particulado (PM), está estrechamente vinculada a los niveles de enfermedad y mortalidad según la Organización Mundial de la Salud (OMS). Las partículas pequeñas, que puede ser de 10 o 25 micras (conocidas como PM10 y PM25), constituyen la mayor amenaza para la salud. Las partículas de estos tamaños son emitidas por vehículos de carretera y otras actividades domésticas e industriales, y también proceden de fuentes naturales tales como el suelo o la arena. (Morris,2001) Un informe de la Agencia Europea de Medio Ambiente publicado en 2012 constató que más del 80% de la población urbana de la UE está expuesta a niveles de PM que superan las directrices sobre calidad del aire publicadas por la OMS en 2005. Recientemente, han entrado en el mercado sistemas de gama alta que incorporan sensores inteligentes de monitoreo de calidad del aire. El usuario accede a esta información a través de una pantalla, y también puede ser usada para ajustar el purificador para lograr una óptima eliminación de una variedad de gases, así como partículas tales como pequeños pelos, polvo y humo de tabaco. DIFERENTES TIPOS DE SENSORES CON RESPECTO AL MONITOREO DE AIRE Un sensor de polvo, el Sharp GP2Y1010 Los sensores de CO2 de Amphenol Advanced Telaire, tales como el T6613 y el T6615 Sensor de gas Parallax 605-00008, apto para detectar Gas Licuado de Petróleo (GLP) Sensor de oxígeno como el Honeywell KGZ10 proporciona una larga vida útil en estos tipos de aplicaciones A. UN SENSOR DE POLVO, EL SHARP GP2Y1010: Cuantifica la presencia de partículas en el ambiente circundante utilizando un LED infrarrojo y un fototransistor. Una muestra del aire que se quiere controlar ingresa a través de una serie de orificios en el receptáculo del sensor, situado encima del LED de infrarrojos y del detector, como aparece en la Figura 1(Creus,2010)

Figura 1: Diagrama esquemático del sensor de polvo Sharp GP2Y1010.

B. LOS SENSORES DE CO2 DE AMPHENOL ADVANCED TELAIRE: Tales como el T6613 y el T6615, permiten a los sistemas HVAC proporcionar ventilación controlada según la demanda (DCV). En un sistema DCV, los sensores detectan el aumento en los niveles de CO2 cuando hay un gran número de ocupantes presentes. El sistema de ventilación se activa sólo cuando el nivel alcanza un umbral predeterminado, y se vuelve a apagar cuando el nivel desciende hasta un nivel aceptable. El sistema se activa con menor frecuencia a veces, cuando menos ocupantes se encuentran en el edificio, lo que ayuda a evitar el exceso de ventilación del edificio. Esto puede reducir la energía consumida por el sistema de ventilación y reducir los costos de calefacción (Morris,2001) C. SENSOR DE GAS PARALLAX 605-00008, APTO PARA DETECTAR GAS LICUADO DE PETRÓLEO (GLP); ISO-BUTANO, PROPANO, METANO, ALCOHOL, O HIDRÓGENO, Y TAMBIÉN SE PUEDE UTILIZAR PARA DETECCIÓN DE HUMO. El sensor consta de un tubo miniatura de alúmina (Al2O3), una capa de detección de dióxido de estaño (SnO3), un electrodo de medición y un calentador. El calentador mantiene el componente de detección en su temperatura de funcionamiento correcta. Cuando está conectado a un circuito como el que aparece en la Figura 2, la resistencia del sensor varía según la concentración de gases detectados. (Morris,2001)

Figura 2: Circuito de muestra para operar un sensor de gas Parallax 605-00008. Cuando está correctamente calibrado, el sensor 605-00008 puede utilizarse para activar una alarma si la concentración supera un nivel predeterminado. Parallax recomienda que el detector sea calibrado para 1000 ppm de gas en el aire, o 1000 ppm de iso-butano, con una carga de resistencia (R L) entre 5 kΩ y 47 kΩ. Para lograr un ajuste preciso, también deben tenerse en cuenta los efectos de la temperatura y la humedad. Las características de sensibilidad de gases y la dependencia de la temperatura/humedad se detallan en la hoja de datos del sensor. (Creus,2010)

D. SENSOR DE OXÍGENO COMO EL HONEYWELL KGZ10:Proporciona una larga vida útil en estos tipos de aplicaciones. El sensor contiene dos de discos de dióxido de zirconio (ZrO2) con una pequeña cámara herméticamente sellada entre ambos. Uno de los discos funciona como una bomba de oxígeno reversible, que se utiliza sucesivamente para llenar y vaciar la cámara. El segundo disco mide la relación de la diferencia de presión parcial y genera una detección de voltaje correspondiente. Un elemento de calentamiento de la sonda produce los 700° C necesarios para que el ZrO2 alcance su temperatura de funcionamiento. Al contrario que otros sensores electroquímicos, estos sensores de zirconio no requieren gas de referencia, y por lo tanto ofrecen una mayor precisión y durabilidad. (Morris,2001) Se puede concluir que los sensores de gas y partículas ofrecen muchas funciones importantes en la medición de la calidad del aire para salud pública y personal, y son de vital importancia en los sistemas de seguridad industrial, como las alarmas de peligro y los controladores de procesos. Los resistentes sensores para medir la calidad del aire también son eficaces para ayudar a reducir los costos de funcionamiento y la huella medioambiental de las oficinas u otros edificios utilizados por un gran número de personas.

Referencias Bibliográficas    

Balcells J. (2002). Autómatas programables. Barcelona, España: Marcombo Creus, A. (2010). Instrumentación Industrial. México: Alfaomega. Dunn, W. (2005). Instrumentación Industrial y procesos de control. Madrid, España: Mc Graw Hill Profesional Morris, A. (2001). Principios de Mediciones e Instrumentación. México: Pearson Educación