Sensor De Nivel

INGENIERÍA Investigación y Tecnología VII. 4. 233-244, 2006 (artículo arbitrado)

Medidor ultrasónico de nivel de agua para estanques
J. Gutiérrez y M.A. Porta-Gándara
Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, La Paz, BCS E-mails: joaquing04@cibnor.mx y maporta@cibnor.mx (Recibido: octubre de 2005; aceptado: mayo de 2006) Resumen
En este trabajo se reporta el diseño y desempeño deun medidor de nivel de agua ultrasónico de 40 kHz, contenido en una unidad remota para regis trar el tirante del agua en estanques acuícolas, con una resolución de ± 0.003 m y una variación del nivel de hasta 10 m. La velocidad del sonido está compensada con la medición de la temperatura del medio de propagación mediante un sensor digital que utiliza el protocolo de comunicación 1-Wire ®. Lainformación se presenta en una pantalla de cristal líquido y es trasmitida a una unidad local mediante el protocolo inalámbrico Bluetooth ® para su monitoreo en tiempo real, mediante una interfaz gráfica del usuario programada en Matlab ® a través de un puerto serial universal (USB). A manera de respaldo, las mediciones se graban en una memoria de estado sólido EEPROM mediante el protocolo I2C ®.Este sistema se desarrolló con base en un microcontrolador comercial de bajo costo STAMP BS2p, diseñado para una amplia gama de aplicaciones, el cual utiliza un lenguaje propio de programación de alto nivel para manejar directamente los puertos de entrada/salida (I/O). El equipo satisface las necesidades de medición automática del nivel de agua en estanques acuícolas para la supervisión y control.Descriptores: Medición de nivel, estanques acuícolas, ultrasónico, evaporación.

Abstract
In this work the de sign, con struc tion and per for mance of 40 kHz ul tra sonic wa ter level measurer is reported. Em bedded into a re mote unit, it is used to mea sure the wa ter level in aquaculture ponds. A res olu tion of ± 0,003 m is at tained with a mea sure ment range up to 10 m. The sound speedis com pensated with the mea sure ments of the am bi ent tem per a ture by means of a dig i tal sen sor that uses the 1-Wire ® com mu ni ca tion pro to col. The in for ma tion is dis played in a LCD and sent to a lo cal unitby means of the Bluetooth ® wire less pro to col. A graph i cal user in ter face pro grammed in Matlab ® through a USB port al lows real time mon i tor ing. An EEPROM is connected by the I2C ®pro to col and used as data backup. This sys tem was de vel oped with the microcontroller STAMP BS2p de signed for an am ple range of ap pli ca tions, pro grammed with a high level lan guage to drive the I/O ports directly. The equip ment sat is fies su per vi sion and con trol re quire ments in aquaculture ponds through the automatic wa ter level mea sure ments. Keywords: Levelmea sure ment, aquaculture ponds, ul tra sonic, evap o ra tion.

Introducción
Actualmente, existe un notable incremento en la actividad acuícola, la tendencia incluso es superar la pesca en la producción de alimentos

(Anón, 2004), por ello, hay necesidad de tener mayor supervisión en los estanques de cultivo de especies marinas, lo cual permita mejorar las condiciones ambientales de loscultivos. Una parte fundamental para la supervisión y control de los

Medidor ultrasónico de nivel de agua para estanques

estanques, es medir los cambios en el nivel del agua, producidos por la evaporación y filtraciones que pueden crear concentraciones indeseables; por ejemplo, de salinidad y amoniaco. El Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), realiza investigación ydesarrollo de tecnología para cultivar diversas especies marinas en estanques supralitorales y tanques (Figura 1). El sistema de medición de nivel de agua, descrito en el presente trabajo, pretende contribuir a la automatización en la operación de los estanques, y así, aumentar la rentabilidad en la producción. Si bien existen en el mercado diversos medidores de nivel, normalmente son costosos y no...