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Revista Ingeniantes 2019 Año 6 No. 2 Vol. 1
nes y suposiciones correctas cuando así se requiera.
Las simulaciones por computadora serán tan buenas
como el modelo usado para realizarlas. Es por esto
que dentro de la ingeniería de control moderna se
pone especial interés en el modelo matemático de
sistemas, para que, con esta herramienta, los pro-
blemas de análisis y diseño se puedan resolver de
forma adecuada mediante el empleo de las compu-
tadoras. [2]
Para este trabajo se realiza la modelación de un sis-
tema de nivel de una tina de sanitizado, por lo que
a continuación se describe el proceso de sanitiza-
do de Lima Persa, para comprender lo que se desea
obtener y la forma en cómo se debe presentar la
modelación.
El proceso de sanitizado de Lima Persa se lleva a
cabo posterior a la operación de enjabonado y en-
juague de la fruta, actualmente el sistema de sanitiza- control de nivel por medio de la función de transfe-
do es manual en una tina de acero inoxidable con una
capacidad máxima de 1000 Lts de agua, sin embargo,
opera con 800 Lts de agua, que es llenada con una
tubería de ½“ de diámetro, el tiempo de llenado es
de 25 minutos aproximadamente.
Posteriormente se suministra manualmente el ácido
peracético (450 ml) o cloro (2000 ml), la fruta debe
tener un tiempo de inmersión de 1 a 2 minutos. [3]
Los parámetros a considerar para una desinfección
eficaz son; nivel, temperatura, desinfectante y sóli-
dos en suspensión [4], ya que al aumentar la cantidad
de materia orgánica los microrganismos se adhieren
más fácilmente al producto.
En el proceso de santizado el agua de la tina se uti-
liza durante 4 horas, desinfectando 25 Toneladas de
fruta en el proceso.
El monitoreo de la operación lo realiza el encargado
de inocuidad, cada hora se mide el nivel de concen-
tración del sanitizante por medio del proceso quími-
co de titulación las partes por millón del ácido perá-
cetico deben alcanzar los 80 ppm y el nivel de cloro
por colorimetría, el cual debe alcanzar las 200 ppm
[5], el nivel de pH se mide con tiras reactivas, por lo tados. El flujo en tales procesos resulta a menudo
que de no obtener la concentración el encargado
suministra una mayor dosis de desinfectante, este
monitoreo es registrado en una bitácora.
En base al análisis anterior los problemas que se pre-
sentan, son debido a que no existe un control conti-
nuo de la operación, por lo tanto, no se sabe a cien-
cia cierta cómo varían los niveles de concentración,
ya que depende de la cantidad de materia orgánica
que arrastre la fruta además de otras variables, como
temperatura del agua y el nivel del agua. Aunado a
que no se cuenta con registros de porcentajes de
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eficiencia de este proceso. Si el nivel del agua no es
monitoreado ni controlado durante el lapso de tiem-
po de operación, existirá una perdida de agua, gene-
rando una mayor degradación del ingrediente activo
del desinfectante, lo que ocasiona que la cantidad
de limones que entran al sanitizado no se sumerjan
completamente debido al nivel insuficiente de agua
por el arrastre que genera la fruta.
Las principales desventajas del proceso actual son:
- Aun con la desinfección se tienen arrastres de re-
siduos y materia orgánica que llegan hasta el consu-
midor.
- La tecnología utilizada para el sanitizado controlado
manualmente, no es suficiente para asegurar la ino-
cuidad de la fruta, afectando la calidad del producto.
- Reclamos de clientes.
Por lo anterior se propone diseñar un sistema de
rencia, que permita visualizar el tiempo de retardo, la
ganancia y el tiempo característico de llenado para
alcanzar y mantener el estado estable. Para lograr
lo anterior se debe obtener un modelo matemático
simplificado que permita en forma rápida validar un
algoritmo de control.
MATERIAL Y MÉTODOS
El presente estudio abordará el modelado del sis-
tema de control de nivel por medio de la función de
transferencia.
Al analizar sistemas que implican el flujo de líquidos,
resulta necesario dividir los regímenes de flujo la-
minar y turbulento, de acuerdo con la magnitud del
número de Reynolds. Si el número de Reynolds es
mayor que entre 3000 y 4000, el flujo es turbulento.
El flujo es laminar si el número de Reynolds es menor
que unos 2000. En el caso laminar, tiene lugar un flujo
estable en las corrientes, sin turbulencia. Los siste-
mas que contienen un flujo laminar se pueden repre-
sentar mediante ecuaciones diferenciales lineales.
Con frecuencia los procesos industriales implican un
flujo de líquidos a través de tubos y tanques conec-
turbulento y no laminar. Los sistemas que contienen
un flujo turbulento se representan a menudo median-
te ecuaciones diferenciales no lineales. Sin embargo,
si la región de operación está limitada, tales ecua-
ciones diferenciales no lineales se pueden linealizar.
Con el concepto de resistencia y capacitancia para
tales sistemas de nivel de líquido, es posible descri-
bir en formas simples las características dinámicas
de tales sistemas.
Resistencia y capacitancia de sistemas de nivel de
líquido. Considérese el flujo a través de un tubo corto
que conecta dos tanques. La resistencia R para el