“DISEÑO E IMPLEMENTACION DE INTERFAZ VIRTUAL PARA NEVERA (EQUIPO 3000)”

“DESIGN AND IMPLEMENTATION OF VIRTUAL INTERFACE FOR FRIDGE (EQUIPO

3000)”

A. Cristhian Camilo Cardozo Rozo * B. Oscar Tejedor Duarte C. ING. Henry Montaña

Quintero

Resumen: Se desarrolló un sistema en una nevera del laboratorio de mecánica de la facultad,

en el que se implementan dos sensores de temperatura y dos de presión, para la parte de la

temperatura se usó una termocupla tipo K cerca al evaporador de gases y un lm35 para el

interior de la nevera, en la tubería de la nevera se implementó un transductor para medir la

presión del gas refrigerante después del compresor y otro transductor para medir la presión

antes del condensador. Se realiza una adquisición de datos por medio de Arduino UNO donde

son enviados los datos adquiridos por los cuatro sensores vía USB a un computador donde

posteriormente son tratados los datos entregados por el Arduino, se visualizan en tiempo real

por una interfaz gráfica realizada en LabView en la cual se verá la relación de temperatura con

el tiempo, la presión con el tiempo y se realiza un diagrama de Carnot con estos datos.

Palabras clave: Interfaces de ordenador, interfaces de programación de aplicaciones,

electrónica de detección de dispositivos, Microcontrolador, transconductancia.

Abstract: A system in a laboratory refrigerator mechanics faculty, in which two temperature

sensors and two pressure implemented to the temperature of a Type K thermocouple is used

near the evaporator and gas to be developed LM35 inside the refrigerator in the refrigerator

pipe transducer it was implemented to measure pressure refrigerant after the compressor and

another transducer to measure the pressure before the condenser. Data acquisition is

performed by means of Arduino UNO which sent the data acquired by the four sensors and

these are sent via USB to a computer where they are further processed the data delivered by

the Arduino are displayed in real time on a graphical interface made LabView in which the

relationship will eventually temperature , pressure and time diagram Carnot with these data is

performed . Engine performance can be observed from a control panel located in the upper part

of the engine or a mobile device located in the mechanics laboratory through an internet

connection.

Key Words: Computer Interfaces, Application Programming Interfaces, Electronic Sensing

Devices, Microcontroller, Transconductance.

1 Introducción

El presente artículo muestra la información del desarrollo de una nevera ubicada en el

laboratorio de mecánica de la Facultad Tecnológica U.D llamada equipo 3000. Esta nevera en

un principio fue elaborada para simular el ciclo invertido de Carnot, de manera analógica

mostraba los datos de presión del condensador y del compresor, también los de temperatura

dentro de la nevera y del evaporador. Se buscó la forma de transformar estos datos de manera

que se mostraran en una interfaz gráfica en el computador por medio del programa LabView

en el que se muestra las relaciones de las temperaturas y las presiones respecto al tiempo, y

con estas mismas hacer un diagrama de Carnot, de esta manera es más fácil visualizar los

cambios que presentan los refrigeradores.

2. Metodología

Se propone un sistema que permite medir la temperatura de la nevera y la presión del sistema

de refrigeración compuesto por 4 sensores fijos: 2 sensores de temperatura uno para la parte

interna de la nevera y otro cerca del evaporador y los otros dos serán sensores de presión,

uno después del compresor y el otro antes del condensador, estos datos serán acondicionados

para que el Arduino los adquiera con precisión. El sistema se muestra en el diagrama 1.

ADQUISICIÓN DE DATOS

(Arduino UNO)

TRANSMISIÓN DE DATOS

PROCESAMIENTO DE DATOS (LabView)

Diagrama 1. Diagrama de bloques primordial del dispositivo. [Fuente propia]

2.1. Sensores

Para la parte de temperatura se usaron dos sensores diferentes por costos. El primer sensor

es una termocupla tipo K que se implementó cerca del evaporador que está en la parte interna

de la nevera, este entrega temperatura alta ya que el evaporador funciona como motor de

succión del gas refrigerante que viene en estado líquido y lo distribuye en modo de gas para

enfriarlo por medio de la turbina en la nevera. Este gas frio esta sensado por un lm35.

Para la presión se usaron dos sensores Bourden Haenni tipo E913 que entrega una magnitud

física y los transforma a una magnitud eléctrica para ser tratada, a esta corriente se le

implemento un circuito que permite volverla en voltaje para así manipular los datos con

LabView.

2.2 Adquisición de datos

Para los transductores de presión se calculó una resistencia para tomar la corriente de salida

a un voltaje reconocible por un Arduino UNO, ya que este permite tomar las señales análogas

de los cuatro sensores de forma simultánea con una excelente precisión para transformar estas

señales análogas en señales digitales.

2.3 Transmisión de datos

El Arduino UNO funciona de tal forma que puede tomar y retornar datos vía USB, de esta

manera se envían los datos de los sensores (lm35, termocupla, transductores de presión

industrial) al computador para tratarlos con el programa LabView.

2.4 Procesamiento de datos

Este procesamiento se realizó en la programación interna de LabView donde se hace por

medio de operaciones matemáticas con las conversiones de voltaje pre establecidas por los

fabricantes para los sensores de temperatura El voltaje de la termocupla y del Lm 53

establecido por los fabricantes es de 10 mV por cada grado Celsius y Labview reconoce las

constantes como mV, por lo cual 1000 mV son en total 1 V, de esta forma se tiene que:

1000 mV / 10 mV = 100

y así con esta constante se puede hacer la medición necesaria para las gráficas a presentar,

en el caso de la termocupla y el Lm 53 los valores serán mostrados por la siguiente formula

donde T es la temperatura mostrada por el sensor (1):

T= Vsensor x 100 (1)

Para los sensores de presión, ya que estos entregan una señal de corriente de 4mA – 20mA

que posteriormente se tomaran en forma de voltaje teniendo un máximo de 5V al cual se le

restara 1V para que al hacer la conversión quede de forma exacta, el cambio de los 4 – 20 mA

y al cual se le hace el siguiente procedimiento con el total máximo de bares que puede aguantar

el transductor que son 600 Bar:

4 / 600 = 0.00667

Con esta constante se aplicara la siguiente formula donde P es la presión del sensor (2):

P = (VSensor - 1)/0.00667 (2)

2.5 Visualización de datos

Con el programa Labview se logran captar los datos de los cuatro sensores de modo que se

puede visualizar en tiempo real la actividad de estos y al mismo tiempo se crea una base de

datos en Excel para dar constancia de los diferentes cambios que presente la nevera en el

transcurso en el que se tiene encendida y con los datos tomados poder graficar el diagrama

de Carnot.

3. Montaje experimental.

3.1 Nevera (Equipo 3000)

La nevera está compuesta de manera simple por un tanque con gas refrigerante que es tratado

con un compresor para volver este gas a estado líquido y así llevarlo al evaporador para que

este disipe las moléculas del líquido y así expulsar aire caliente que es a la vez enfriado por

medio de una turbina para la cámara aislante como tal, de la turbina expulsa el líquido hacia el

condensador de forma que lo devuelve a su estado gaseoso para pasar nuevamente al

compresor y de esta manera de forma cíclica trabaja la nevera como se puede ver en la figura

1.

Figura 1.Diagrama de funcionamiento de la nevera [4]

Figura 2. Estructura de la nevera (Equipo 3000) [Fuente propia]

En la figura 2 se muestra como tal, la estructura de la nevera situada en el laboratorio de

mecánica de la universidad, se puede ver cómo están conectadas todas las partes antes

mencionadas del sistema de refrigeración y la ubicación de los sensores de presión en la

tubería.

3.1. Adquisición de la señal

Como se indica, en primer lugar se adquiere la señal a través del bloque de recolección de

datos. Está compuesto por dos sensores un lm35 y una termocupla y dos transductores de

presión industrial que son los encargados de tomar las medidas y luego enviar esta información

al Arduino UNO donde pasara al computador para su procesamiento en el programa

LabVIEW.. El sensor lm 35 es un sensor para detectar temperatura ambiente. El cual puede

detectar temperaturas desde -55° a 150° pero para este caso el rango a utilizar será entre los

-15° a 20°, este sensor tiene una baja impedancia de salida, su salida lineal y su precisa

calibración hace posible que este integrado sea instalado fácilmente en un circuito de control.

El sensor está formado por un encapsulado hecho básicamente por epoxy o plástico y es de

un tamaño bien reducido y es de muy bajo costo para el uso del sensor; el sensor lm35 posee

tres pines, un pin para obtener señales y dos pines para suministrar el voltaje de alimentación,

como indica la figura 3.

Figura 3. Estructura del sensor lm35. [1]

Para el manejo de este sensor se conecta la salida al conversor análogo digital del ARDUINO

UNO.

Figura 4. Voltaje mínimo de polarización para obtener el voltaje de salida. [1]

La figura 4 muestra el voltaje de polarización mínimo, entonces el voltaje de polarización

utilizado es de Vcc=5v.

Los sensores de presión o transductores de presión, son muy habituales en cualquier proceso

industrial o sistema de ensayo. Su objetivo es transformar una magnitud física en una eléctrica,

en este caso transforman una fuerza por unidad de superficie (F/A) en un voltaje equivalente

a esa presión ejercida.

Los formatos son diferentes, pero destacan en general por su robustez, ya que en procesos

industriales están sometidos a todo tipo de líquidos, existiendo así sensores de presión para

agua, sensores de presión para aceite, líquido de frenos, etc. Los rangos de medida y precisión

varían mucho en función de la aplicación. [2]

Figura 5. Transductor de presión. [2]

3.2 Ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor

El ciclo que maneja la nevera es el ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor ya que

la nevera en vez de usar una turbina la sustituye un tubo capilar. Este ciclo se compone de

cuatro procesos como se muestra en la figura 6:

Figura 6. Esquema y diagrama T-s para el ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor. [3]

1-2 Compresión isentrópica en un compresor

2-3 Rechazo de calor a presión constante en un condensador

3-4 Estrangulamiento en un dispositivo de expansión

4-1 Absorción de calor a presión constante en un evaporador

3.3 Interpolación

Para este caso se conocen los valores de una función f(x) que están establecidos en las tablas

de propiedades de gases y que en este caso se llama “Ciclo rankine del gas refrigerante 134a”

pero que no se dan punto por punto dando el caso necesario de calcular un punto arbitrario

entre estos, con la interpolación a partir de la construcción de una superficie que une los puntos

que se encuentran en las tablas dando estos los límites para encontrar el punto deseado.

Figura 7. Tabla del ciclo rankine del refrigerante 134ª. . [3]

Cabe resaltar que en la figura 6 solo se muestra una pequeña cantidad de los valores que

puede llegar a tomar el refrigerante 134 a, por lo que es bastante extensa la tabla.

Para esto la idea es conectar los 2 puntos dados en Xi, es decir (x0, y0) y (x1, y1), ya que la

función interpolante es una línea recta entre los dos puntos se puede seguir la ecuación de la

línea:

(𝑦 − 𝑦1)

(𝑦2 − 𝑦1)=

(𝑥 − 𝑥1)

(𝑥2 − 𝑥1)

Ya que en esta ecuación el único valor desconocido es “y”, que representa el valor desconocido

para x, al despejar queda la siguiente ecuación que es la usada para hallar los puntos en el

diagrama del ciclo rankine (3) [4]:

𝑦 = 𝑦1 + [((𝑥−𝑥1)

(𝑥2−𝑥1)) (y2 − y1)] (3)

Las “x” y las “y” de esta fórmula son sustituidas por los valores ingresados por el usuario en

las distintas casillas como lo son las entalpias, entropías, temperaturas y presiones que más

adelante se mencionan en su orden correcto.

3.4 Modulo central

El módulo está compuesto del Arduino que es una placa con un microcontrolador de la marca

Atmel y con toda la circuitería de soporte, que incluye, reguladores de tensión, un puerto USB

(En los últimos modelos, aunque el original utilizaba un puerto serie) conectado a un módulo

adaptador USB-Serie que permite programar el microcontrolador desde cualquier PC de

manera cómoda y también hacer pruebas de comunicación con el propio chip. Un arduino

dispone de 14 pines que pueden configurarse como entrada o salida y a los que puede

conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir señales digitales de 0 y

5 V. También dispone de entradas y salidas analógicas. Mediante las entradas analógicas se

pueden obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un voltaje. Las salidas

analógicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de señales PWM. Arduino

UNO es la última versión de la placa, existen dos variantes, la Arduino UNO convencional y la

Arduino UNO SMD. La única diferencia entre ambas es el tipo de microcontrolador que montan.

La primera es un microcontrolador Atmega en formato DIP.

Y la segunda dispone de un microcontrolador en formato SMD.

Figura 8. Montaje Arduino UNO [Fuente propia]

3.5 Interfaz gráfica

Para la visualización de los datos de los sensores en el PC; se empleó LabVIEW, que permite

de una forma gráfica visualizar el comportamiento de los sensores, además de mostrarlos en

gráficas en tiempo real tanto las temperaturas como las presiones de la nevera. En la figura 9

se muestra una imagen del programa en LabVIEW mostrando el comportamiento de las

temperaturas y las presiones respecto al tiempo de los sensores y en el diagrama 2 la forma

en la que funciona el programa.

Diagrama 2. Diagrama de bloques interfaz gráfica. [Fuente propia]

Introducir valores

para hacer cálculos

Introducir valores

para hacer cálculos

RESULTADOS

DIAGRAMA T-s

ADQUISICIÓN DE

DATOS SENSORES

Selección

pestañas de

graficas

Selección

pestañas de

interpolación

INTERPOLACIÓN

SIMPLE

INTERPOLACIÓN

DOBLE

Pestaña presión Pestaña

temperatura

Figura 9. Simulación en Labview de diagrama T-s con la pestaña de interpolación simple. [Fuente propia]

Figura 10. Simulación en Labview de diagrama T-s con la pestaña de interpolación doble. [Fuente propia]

Para el programa se tienen 5 cosas en cuenta, el botón del serial port, la tabla de control

de los datos, las pestañas para el cálculo de las entropías y entalpias, el cuadro de los

resultados, para llegar finalmente a las gráficas.

3.5.1 Serial port

El serial port sirve para configurar la entrada del puerto del computador al que se conecta

el Arduino, sin la configuración de este puerto el programa presentara un error y no correrá.

3.5.2 Tabla de control

La tabla de control muestra los datos recolectados por los sensores cada 3 ms

aproximadamente, y está separado en 5 casillas como se puede ver en la figura 11, la hora

mostrada en la columna 1 es la hora tomada directamente del computador.

Figura 11. Tabla de control [Fuente propia]

3.5.3 Cálculos de entropías y entalpias

Esta parte del programa está dividida en dos casillas considerando que se necesitan hallar

presiones que pueden no estar en las tablas de propiedades de gases de Cengel, de esta

forma se pueden encontrar las entropías y entalpias en la pestaña de “Interpolación Simple”

(fig. 12) cuando las presiones que se tomen estén en la tabla de propiedades y en el otro caso

para la pestaña de “Interpolación Doble” (fig. 12) se pueden seleccionar las entropías y

entalpias que están en las tablas de propiedades junto a las que se necesitan hallar por medio

de interpolaciones y así tener un punto exacto para graficar en el diagrama T-s (fig. 15).

Figura 12. Pestañas de interpolación. [Fuente propia]

3.5.4 Graficas

En la parte de las gráficas se puede apreciar que los datos prácticamente están lineales ya

que estos datos fueron tomados simulando los sensores de presión con dos fuentes de

corriente y la temperatura es la temperatura ambiente a excepción de la temperatura 1 en

la que se calentó la termocupla con un encendedor para demostrar el cambio de las

variables.

Las variables de las temperaturas están en grados Celsius, por lo que las gráficas llegan

hasta 100 grados que son lo que permiten los sensores y en las gráficas de las presiones

se aprecia que el punto máximo es de 600 y 650 que es el valor máximo en Bares de los

transductores instalados en la nevera.

Figura 13. Graficas de temperaturas [Fuente propia]

Figura 14. Graficas de presiones. [Fuente propia]

Figura 15. Grafica del diagrama T-s del ciclo rankine del refrigerante 134 a. [Fuente propia]

4. Cálculos matemáticos

4.1 Pestaña Interpolación simple

Para esta pestaña se tienen ocho casillas en las que se pueden introducir valores, lo que hace

esta pestaña es entregar los valores de las entropías y las entalpias en los distintos momentos

del ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor, pero solo los entrega si los valores de

las presiones introducidas son exactamente iguales a los que están en las tablas de

propiedades de gases para poder graficar los “cuatro puntos” en el diagrama T-s (fig. 15) y así

observar el comportamiento de la nevera.

Se tiene la casilla de la “Entalpia H1” y la “Entropía S1” que son valores directamente tomados

de la tabla de propiedades de gases y entregaran en la tabla de resultados esos mismos

valores además de dar el valor de la “Entropía S2” porque este valor siguiendo la gráfica del

ciclo ideal de refrigeración está en el mismo punto de entropía pero con diferente temperatura.

Para hallar la “Entalpia H2” se usa la siguiente formula de interpolación

𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐻2 = 𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 ℎ𝑔 + [((𝐸𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑎 𝑆2−𝐸𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑎 𝑠𝑔)

(𝐸𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑎 𝑠𝑔2−𝐸𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑎 𝑠𝑔)) (Entalpia hg2 − Entalpia hg)] (4)

Para las entalpias y entropías de los puntos 3 y 4 se introducen los valores directamente de la

tabla de propiedades de los gases por que los valores de las presiones están en esta.

4.2 Pestaña Interpolación doble

En esta pestaña se tienen 23 casillas, se necesitan tantos valores porque esta pestaña se usa

cuando los valores de las presiones que se necesiten calcular no estén entre los datos que

proporciona la tabla de propiedades de gases, por lo tanto se necesita interpolar varias veces

para encontrar los valores necesarios y poder encontrar los puntos en el diagrama T-s (fig. 15).

En el punto 1, se piden los valores de la presión baja del sistema (Presión Sis. B) para tener

un punto conocido por el usuario, luego se piden las presiones que están por encima y por

debajo de la presión del sistema y de ahí mismo las entalpias y entropías que acompañan

estas presiones, para este punto se interpola dos veces, una para hallar la “Entalpia H1” y otra

para hallar la “Entropía S1” y la “Entropía S2” como se muestra en las siguientes ecuaciones:

𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐻1 = 𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐵𝑏 + [((𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑆𝑖𝑠.𝐵−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵𝑏)

(𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐴𝑎−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵𝑏)) (Entalpia Aa − Entalpia Bb)] (5)

𝐸𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑎 𝑆1 = 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑎 𝐵𝑏 + [((𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑆𝑖𝑠.𝐵−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵𝑏)

(𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐴𝑎−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵𝑏)) (Entropia Aa − Entropia Bb)] (6)

Para el punto 2 se necesitó usar un caso de interpolación doble para poder dar un punto medio

entre las temperaturas que entrega el sistema y poder llegar así a dar la “Entalpia H2”, las

siguientes ecuaciones mostraran que hacen las casillas y el resultado final:

𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐵 = 𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐵1 + [((𝑇𝑒𝑚𝑝.𝑆𝑖𝑠.𝐴−𝑇𝑒𝑚𝑝.𝐵)

(𝑇𝑒𝑚𝑝.𝐴−𝑇𝑒𝑚𝑝.𝐵)) (Entalpia A1 − Entalpia B1)] (7)

𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐴 = 𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐵2 + [((𝑇𝑒𝑚𝑝.𝑆𝑖𝑠.𝐴−𝑇𝑒𝑚𝑝.𝐵)

(𝑇𝑒𝑚𝑝.𝐴−𝑇𝑒𝑚𝑝.𝐵)) (Entalpia A2 − Entalpia B2)] (8)

Las anteriores entalpias se calculan para poder tener dos límites en el cálculo de la “Entalpia

H2” dado que sus valores están entre 2 presiones diferentes, una encima de la presión del

sistema Alta y otra por debajo, por lo cual se necesita realizar otra interpolación con estas

presiones para hallar el valor que se busca como muestra la siguiente ecuación:

𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐻2 = 𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐵 + [((𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑆𝑖𝑠.𝐴−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵)

(𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐴−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵)) (Entalpia A − Entalpia B)] (9)

Para el punto 3 y 4 se piden los valores en seis casillas para buscar los puntos aproximados

tomando de límites los puntos que proporciona la tabla de propiedades de gases como se

muestra en la siguiente ecuación:

𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐻3 = 𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝐵𝑏2 + [((𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑆𝑖𝑠.𝐴−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵𝑏2)

(𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐴𝑎2−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵𝑏2)) (Entalpia Aa2 − Entalpia Bb2)] (10)

𝐸𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑎 𝑆3 = 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑎 𝐵𝑏2 + [((𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑆𝑖𝑠.𝐴−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵𝑏2)

(𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐴𝑎2−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝐵𝑏2)) (Entropia Aa2 − Entropia Bb2)] (11)

El coeficiente de rendimiento del refrigerador (COP ref) se da por la ecuación (12):

𝐶𝑂𝑃 𝑟𝑒𝑓 =𝑄𝑠𝑎𝑙

𝑊𝑒𝑛𝑡=

ℎ1−ℎ4

ℎ2−ℎ1 (12)

5. Resultados

De este proyecto se obtuvo una forma digitalizada de obtener y visualizar los datos entregados

por el “Equipo 3000” por el cual el usuario interactúa para llegar a entender los procesos que

realiza el equipo y puede llegar a manejar de manera más fácil el ciclo ideal de refrigeración

por vapor comprimido.

Se obtuvieron graficas lineales gracias a los sensores y transductores que se usaron para la

nevera, a la vez junto a la ayuda de un usuario se pueden calcular las entalpias y entropías del

procedimiento ya que es necesario ver las tablas de vapores internacionales que indica los

distintos valores que puede tomar un gas según la temperatura y el estado manejado.

Es importante saber conceptos de termodinámica para utilizar el programa porque hace

cálculos con valores muy específicos de las tablas.

Diagrama 3. Diagrama de flujo del proyecto. [Fuente propia]

En la tabla de resultados (figura 15) se muestran los valores calculados de las entalpias,

entropías, el coeficiente de desempeño del refrigerador, el calor (Qsal) y el trabajo (W) en las

pestañas de interpolación simple e interpolación doble dependiendo de cuál pestaña este

seleccionada.

Figura 15. Tabla de resultados de las pestañas de interpolación. [Fuente propia]

Para los valores de los sensores se pusieron cuatro indicadores (figura 16) que muestran en

tiempo real los datos linealizados para verlos todos en el mismo lugar.

Figura 16. Indicadores en tiempo real de los sensores de presión y temperatura. [Fuente propia]

Conclusiones

Bajo las necesidades del laboratorio de mecánica de la UD se realizó una

implementación con una interfaz la cual está hecha para qué un estudiante pueda

entender los datos obtenidos por los sensores y pueda ser más fácil calcular entropías

y entalpias del equipo 3000.

Las pruebas realizadas son mucho más comprensibles y didácticas para el usuario del

proyecto a través de la visualización y comunicación con el pc.

Al utilizar un Arduino se facilitó la adquisición y procesamiento de los datos entregados

por los sensores y así junto el programa LabVIEW se logró un buen manejo de los

mismos.

Es necesario saber usar las tablas de propiedades de los gases, y además tener

conocimientos del tema de ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor ya que

es necesario para hacer los cálculos debidamente.

Se encontró que el Arduino se debe tener en un lugar alejado de campos producidos

por fuentes u adaptadores, para evitar interferencia en los procesos realizados por el

mismo.

Agradecimientos

En primer lugar queremos agradecer al ing Henry montaña la oportunidad que nos ha brindado

para realizar este proyecto y aprender de él, a los encargados del laboratorio de mecánica de

la universidad distrital sede tecnológica por permitirnos realizar las prácticas necesarias.

A nuestros padres por el apoyo brindado en todo momento, amigos que siempre estuvieron

dándonos ánimos y a los profesores que nos ayudaron en las correcciones y enseñanzas de

temas que desconocíamos.

Gracias.

Referencias

[1] HETPRO, “Estructura sensor lm 35”, 2014. [Online], Disponible en:

http://hetpro-store.com/TUTORIALES/comunicacion-arduino-y-labview-por-bluetooth/

[2] J. Vignoni, “Sensores”, 2003. [Online]. Disponible en:

http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/transparencia/Sensores.pdf.

[3] CENGEL, Yonus, Termodinámica, sexta edición, pp. 620- 623

[4] Prieto, German, “Interpolación”. [Online], Disponible en:

http://wwwprof.uniandes.edu.co/~gprieto/classes/compufis/interpolacion.pdf