Anteproyecto final

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL
INGENIERIA ELECTRONICA

ANTEPROYECTO

“SISTEMA DE CONTROL DIGITAL CON PIC APLICADO A UN EQUIPO DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA DIÁLISIS”

ALUMNO:
Chiavaro, Francisco Javier

DOCENTE:
Ing. Daniel Musso

FECHA:
xx de mes de 2010

Introducción

“Un sujeto normal toma contacto con unos 14 litros de agua por semana a través de la ingesta, mientras queel paciente de hemodiálisis lo hace con 360-720 litros por semana durante la diálisis, es decir unas 25 a 50 veces superior. El modo de exposición de los primeros es selectivo a través de la pared del tracto digestivo, a diferencia del paciente en hemodiálisis en quiénes es no-selectiva a través de una membrana semipermeable, por la cual pasan solutos, siguiendo un gradiente de concentración aambos lados de la misma.”
La necesidad de mantener un control de “la calidad del agua” en óptimas condiciones surge de mantener un dializado adecuado, o sea que el tratamiento de diálisis debe carecer de efectos adversos sobre el paciente; ya que un dializado mal hecho puede traer como consecuencia en el paciente un cuadro de anemia, hipertensión, debilidad muscular, náuseas, hemólisis,enfermedad ósea y otras diversidades de enfermedades que no vienen al caso nombrar.
La calidad del agua se obtiene mediante una máquina de ósmosis inversa la cual tiene un control analógico sobre las variables a controlar, y es de aquí donde surge la principal necesidad de mi proyecto final.
El efecto de que dicho control sea digital y con un PIC surge de que el control sea más preciso que uno analógicoy disminuya el precio de lo que sería un control digital con un PLC.

¿Por qué PIC?
La empresa que fabrica las máquinas para el tratamiento del agua, tiene la necesidad de digitalizar el control por diversos motivos.
Uno de ello es que con el pasar del tiempo surgen problemas con respecto a los componentes utilizados en las placas analógicas de control que están en vigencia, y el otro motivo,y no menor, es que si se le colloca un PLC para dicho control su producto no compite en el mercado por cuestiones de “precio”.
Lo que se optó por el micro controlador PIC ya que cumple con las exigencias de control, es versátil, y sobre todo es barato y de fácil comercialización.


Planteamiento del proyecto

El planteamiento fundamental del proyecto final se basa en hacer un controldigital con un microcontrolador PIC (ya que el sistema implementado en el equipo de tratamiento de agua para diálisis es analógico) que reduzca los costos de un mismo control hecho con un PLC, y que el mismo cumpla con las condiciones de diseño y especificaciones propuestas por la norma AAMI (Association for the Advancement of Medical Instrumenatation ) .
Como habíamos dicho anteriormente la calidaddel agua se obtiene mediante un equipo que opera mediante el fenómeno de ósmosis inversa. La osmosis inversa consiste en la separación de solutos disueltos por la aplicación de presión a través de una membrana semipermeable, que tiene como objetivo mínimo reducir ciertos solutos. “El principio de ósmosis inversa puede explicarse como sigue: si se tiene una solución diluida (D) y otra concentrada(C), separados por una membrana semipermeable (M), el agua se difundirá a través de la membrana, pasando de D a C. El pasaje de agua ocurre hasta que se alcanza el equilibrio osmótico. La diferencia de energía potencial P, es la presión osmótica relativa a las dos soluciones. Este fenómeno se conoce como osmosis directa (Fig. 1)



Fig. 1 – Principio de ósmosis inversa.

Por otra parte, si seaplica a la solución concentrada, una presión hidrostática (P), mayor a la presión osmótica, el agua comenzará a fluir en sentido inverso, desde C hacia D. Esto se denomina ósmosis inversa. Como la membrana no está dotada de poros, el agua debe difundirse a su través, “dejando atrás” un alto porcentaje de sales disueltas que son innecesarias en un tratamiento de diálisis.
En la práctica, la...