En este trabajo se mejorará y escalará el prototipo pHmetro óptico, obteniéndose un dispositivo portable el cual se implementó por medio de una técnica de medición de parámetros de soluciones acuosas tales como pH, temperatura y concentración en tiempo real. El dispositivo cuenta con técnicas de nuevos métodos ópticos y con la instrumentación y utilización de dispositivos optoelectrónicos de alta tecnología tales como RGB y sensores de posición. La técnica se fundamentó en modelos matemáticos que optimizaron el control y la automatización de los procesos y permitió explicar los comportamientos de las soluciones en función de los parámetros mencionados. Se espera que mediante el mejoramiento del desempeño y la compactación de los dispositivos usados el equipo mejorado sea portable y de fácil utilización. El prototipo de pHmetro óptico fue registrado ante la superintendencia de industria y comercio en octubre del 2015 y actualmente se encuentra en examen de patentabilidad. El prototipo presentó ventajas tales como: mejores tiempos de respuesta, cero desgaste y la no exposición del sensor ni del usuario a la sustancia a medir, además de evitar la contaminación de la muestra en estudio potencializándolo como un método no invasivo. Estos parámetros se compararon con los dispositivos comercialmente disponibles y que usan electrodos de contacto.
Para la medición de pH, concentración C y temperatura T de soluciones acuosas, cuyo problema a resolver, se buscó obtener tiempos de respuesta cortos que optimizaron los procesos de control y de análisis en las reacciones químicas en procesos de uso industrial. Igualmente se persigue para la optimización y control del equipo a implementar, la creación de modelos matemáticos y computacionales que concuerden con el comportamiento de las propiedades que exhiben algunas soluciones acuosas.
Con este proyecto se persigue mejorar y escalar el prototipo de Acuosómetro óptico diseñado por el grupo de investigación de propiedades ópticas de los materiales con potenciales aplicaciones para uso industrial de fácil automatización y acople con los sistemas de control existentes en las industrias. Se utilizará el gran desarrollo de la tecnología de los dispositivos electrónicos y optoelectrónicos de alto desempeño y de fácil consecución para hacerlo portable, además que el avance en los procesos de fabricación de estos dispositivos han permitido la reducción de su costo, que implica que el diseño y fabricación de instrumental de medición para aplicaciones industriales sea accesible comercialmente.
Además de emplear y plantear los modelos matemáticos optimizados para el proceso de la señal adquirida que nos permitirán controlar y automatizar el sistema.
Para la automatización y el control de la señal fue necesario conocer el comportamiento Físico que ocurre en la interacción de la radiación electromagnética en la región visible con las especies presentes en una solución, y realizar el modelo para expresar matemáticamente dicho comportamiento mediante las expresiones de control. |