Diseño y construcción de un equipo prototipo automático para incubación avícola - Barbecho Bravo, Diego Fernando (2008)
El diseño y construcción de este prototipo de incubación avícola a más de la implementación y adaptación del equipo para funcionamiento ininterrumpido en condiciones favorables o no, comprende un estudio de los parámetros más influyentes en el proceso de incubación y su importancia o prioridad dentro del mismo. Así los parámetros de control dentro de la incubadora artificial son la temperatura, humedad relativa, ventilación y volteo, variables físicas controladas de manera autónoma e interrelacionadas por hardware y software a través de los microcontroladores pic 18F452 maestro y esclavo. Para la temperatura se utiliza controles pwm o ángulo de disparo dependiendo de la alimentación, sea esta corriente continua o alterna respectivamente, para lo cual se utiliza un módulo de 24 transductores lineales LM35DZ (18 para la incubadora y 6 para la nacedora) para un registro puntiforme que abarque el mayor volumen posible de la temperatura del aire circundante dentro de las cabinas, con lo cual se tabula un valor promedio de la misma para producir un porcentaje de duty cycle que conmuta varios transistores de potencia MJ11016 (corriente continua), o ángulo al cual serán disparados los triac BTA41-600B y BTA26-600B (corriente alterna). Para ambos casos se utilizan bloques de segmentos de niquelinas de 1000W y 600W en configuración mixta (serie-paralelo), así como dispersores de calor (ventiladores) de 12Vdc y 120Vac. De igual forma para la generación de humedad relativa se utilizan segmentos de niquelinas (1000W y 400W) sumergidas en recipientes con agua para producir la evaporación de la misma en mayor o menor cantidad según el valor devuelto por el par de sensores HTF3130, así mismo se utiliza control pwm (transistores MJ11016) o ángulo de disparo (triacs BT139-600E). La ventilación reemplaza el aire combustionado (Dióxido de carbono CO2) proveniente del embrión en desarrollo dentro de los compartimientos de incubación y eclosión, por aire puro (21% de oxígeno), para lo cual se controla la apertura o cierre proporcional de una compuerta ubicada en una cámara adyacente al equipo a través de un motor a pasos (4 fases-doble torque) para el caso de la incubadora, mientras que para la nacedora se permite la circulación libre de aire a través de 2 orificios opuestos. Para el control de volteo se ha construido un mecanismo a base de engranajes y un motor de 12Vdc/4A que permiten una transmisión a baja velocidad y gran torque para soportar el peso de los huevos. En este sistema se utiliza sensores infrarrojos tanto emisor como receptor para detectar el ángulo de inclinación y posición al cual han sido giradas las bandejas de la incubadora y detener el movimiento, ya que el arranque lo proporciona un puente en H de 5A implementado mediante transistores de potencia 2SC3280 y 2SA1943 en configuración darlington alimentados por transistores TIP31C/TIP32C y 2N3904/2N3906. Por otro lado se han desarrollado e implementado ecuaciones interpoladas de lagrange en base a datos experimentales e inductivos, así como subrutinas para el controlador difuso tipo Mamdani el cual normaliza las entradas de temperatura y humedad a través de un borrosificador singleton, las implica por el método del mínimo y finalmente las desfuzifica por media de centros de masa, produciendo salidas para el control de temperatura, humedad y ventilación. El sistema automáticamente realiza la transferencia de energía a la más conveniente en un determinado momento y selecciona ecuaciones lineales para corriente continua y controlador difuso para corriente alterna. El sistema del equipo a más de involucrar los parámetros del proceso de incubación, también considera la curva de calor del embrión en desarrollo, aspecto muy importante para obtener altos índices de eclosión. Por último el equipo prototipo permite la comunicación usuario-máquina y configuración de parámetros en tiempo de ejecución a lo largo de todo el proceso, a más de realizar un control en tiempo real gracias al dispositivo RTC DS12887A, así como también incluye señalización visual y sonora de alarmas.