TecnoLógicas

Incertidumbre ante la implementación del nuevo modelo de medición de revistas científicas en Colombia.

Evaluación del error y la incertidumbre de un sistema de neuronavegación, estudio basado en una estructura acrílica

This document describes a calibration protocol with the intention to introduce a guide to standardize the metrological vocabulary among manufacturers of image-guided surgery systems. Two stages were developed to measure the errors and estimate the uncertainty of a neuronavigator in different situations, on the first one it was determined a mechanical error on a virtual model of an acrylic phantom, on the second it was determined a coordinate error on the computerized axial tomography scan of the same phantom. Ten standard coordinates of the phantom were compared with the coordinates generated by the NeuroCPS. After measurement model was established, there were identified the sources of uncertainty and the data was processed according the guide to the expression of uncertainty in measurement.

Este documento describe un protocolo de calibración con el objetivo de introducir una guía que estandarice el vocabulario metrológico entre los fabricantes de sistemas de cirugía guiada por imágenes. Se desarrollaron dos etapas para medir los errores y estimar la incertidumbre de un neuronavegador en diferentes situaciones, en la primera se determinó un error mecánico en un modelo virtual de una estructura acrílica, en la segunda se determinó un error de coordenadas sobre imágenes de tomografía axial computarizada de la misma estructura. Diez coordenadas de referencia de la estructura acrílica se compararon con las coordenadas generadas por el neuronavegador. Después de establecer el modelo de medición, fueron identificadas las fuentes de incertidumbre, los datos se procesaron de acuerdo a la guía para la expresión de la incertidumbre de medida.

Diseño de relajadores de campo eléctrico usando optimización por enjambre de partículas y el método de elementos finitos

En este artículo se presenta una metodología para el diseño de electrodos relajadores de campo eléctrico, la cual se basa en un proceso de optimización desarrollado mediante la técnica metaheurística de optimización por enjambre de partículas. La función objetivo del proceso de optimización incluye el modelo electro-estático del equipo de alta tensión, el cual es resuelto mediante el método de elementos finitos. La metodología propuesta fue implementada por medio de las herramientas computacionales COMSOL Multiphysics y MATLAB, y validada a través del diseño de los electrodos relajadores de campo eléctrico de un divisor de tensión resistivo para medición de ondas de impulso de tipo rayo.

In this paper, a methodology for design of electrical field relaxing electrodes is shown. This design methodology is based in an optimization process carried out by particle swarm optimization technique. The objective function of the optimization process, include the electro statics model of the high voltage equipment that is solved by the finite element method. The proposed methodology was implemented using the computational tools Matlab and Comsol. This methodology was validated by designing the electric fields relaxing electrodes in a high voltage resistive divider, which used in measurement of lightning impulse waves.

Metodología para la determinación del desplazamiento angular en transformadores trifásicos

Este artículo presenta una metodología para la determinación del desplazamiento angular (conexiones o grupos horarios (coloquial)) en transformadores trifásicos. La metodología propuesta sirve para determinar el desplazamiento angular si se conocen las conexiones o si se desea determinado desplazamiento angular también poder obtener las conexiones. Si bien la conexión de transformadores trifásicos requiere el conocimiento del desplazamiento angular, la literatura técnica no reporta una metodología o procedimiento riguroso explícito para determinarlas. Sin embargo, existen numerosas aplicaciones en las áreas de ingeniería e investigación que requieren el conocimiento de la conexión y el desplazamiento angular. El artículo presenta la metodología para determinar las conexiones Yy , Yd , Dy , Dd , Zy y Zd; que incluye las aplicaciones de ingeniería más relevantes. La metodología propuesta se puede aplicar de forma indiferente tanto para transformadores comerciales como no comerciales o para transformadores de potencia o de distribución.

This paper presents methodology for determining angular displacement (connections or vector group (colloquial)) in three-phase transformers. The proposed methodology is useful to determine the angular displacement if connections are known or the connections if angular displacement is known. Even though connection of three-phase transformers requires knowledge of angular displacement; the technical literature does not report a rigorous methodology or procedure for their explicit step by step determination. However, there are numerous applications in the areas of engineering and research that use time group connections. This paper presents the methodology for determining the Yy , Yd , Dy , Dd , Zy and Zd connections; including the use of time groups in some relevant engineering applications. The proposed methodology can be applied for commercial and noncommercial transformers, and also for power and distribution transformers.

Análisis de la estabilidad de alto orden de un convertidor buck entrelazado basado en el método de Filippov

El diseño de convertidores conmutados en gran parte de la literatura científica está realizado desde el modelo promediado, debido a la facilidad de obtener las funciones de transferencia lineales. Asimismo, la conmutación en los convertidores de potencia causa un rizado en las variables de estado que no es considerado en el modelo promediado. El componente de frecuencia de una de las variables de estado está compuesto por un espectro de potencia con un único pico de nivel DC (valor promedio), un único pico a la frecuencia de conmutación (componente de rizado) y en un número finito de picos en cada sub-armónico (inestabilidades). El método de Filippov es utilizado para la predicción de inestabilidades debidas a las dinámicas rápidas, este método predice el rango de los parámetros que evitan la primera bifurcación en las dinámicas rápidas. En el presente artículo se presenta una predicción de un espacio de parámetros estables para el controlador PI (Kp , Ti), estimados por el método de Filippov para un convertidor buck de dos fases con regulación de voltaje. Finalmente, los resultados presentados son validados mediante simulaciones de Matlab y Psim.

In many papers, the averaged model of power switching converters is used to design the control system due to its simple manipulation, which can be approximated by linear transfer functions. Therefore, the power converter commutation causes a state variable ripple that is not considered on the averaged model. The component frequency of the state variables is composed by a power spectrum with a unique peak at the DC level (average variable), a unique peak at the switching frequency (ripple component) and a finite number of peaks in each sub-harmonic (instabilities). The Filippov method is used for instability predictions due to fast dynamics, this method predicts the parameters range that avoids the first bifurcation of the fast dynamics. In this paper a stable space of parameters (Kp , Ti) for a PI controller is presented, it estimated with the Filippov method, for a buck converter with voltage regulation. Finally, the presented results are validated using both Matlab and Psim simulations.

**Respuesta de la Cúrcuma (Curcuma longa L.) a la aplicación de un bio-fertilizante tratado con un campo magnético**

Se evaluó la respuesta del desarrollo y la producción de la córcuma (Curcuma longa L.) a la aplicación de una mezcla en solución del bio-fertilizante Multibiol© y agua potable, tratada con una inducción de flujo magnético de 25 mT AC con una frecuencia de 60 Hz. Se utilizó un circuito de recirculación conectado a un solenoide. La solución se aplicó a una concentración de 1:12 durante tres meses a plántulas bajo condiciones de invernadero, en dosis de 0,25 L durante cinco minutos por plántula, cada siete días, obteniendo 10 dosis para todo el experimento. Se establecieron tres tiempos de exposición al flujo (7 ½, 15 y 30 min), además se contó con un testigo recirculado sin el solenoide (T) y un testigo absoluto sin recircular que usó agua potable ónicamente (Ta). Se empleó un diseño unifactorial completamente al azar. Los resultados indicaron que la exposición al campo durante 7 ½ minutos generó diferencias estadísticamente significativas (P ≤ 0,05) en las variables de respuesta en comparación con los tratamientos T y Ta, superándolos, respectivamente, en 18 % y 40,1 % para la longitud de la planta; en 80 % y 98 % para el número de rizomas; en 50 % y 500 % para el número de macollos; 73,7 % y 217,4 % para la masa fresca y, finalmente, en un 70,1 % y 186,6 % para la masa seca. Los resultados indican que el riego con bio-fertilizante estimulado magnéticamente puede considerarse como una tecnología complementaria para aumentar la producción de C. longa.

The growth and production response of turmeric (Curcuma longa L.) to the application of a mixture solution of bio-fertilizer Multibiol© and water, treated with a AC magnetic flux induction of 25 mT and 60 Hz was evaluated. A circuit connected to a recirculation solenoid was used. The solution was applied in a concentration ratio of 1:12 to seedlings under greenhouse conditions for three months, at doses of 0.25 L for five min, every seven days, getting 10 doses for the entire experiment. Three periods of exposure to the flux (7½, 15 and 30 min), a recirculated treatment without solenoid (T) and an absolute control without recirculate that used only potable water (Ta) were established too. A univariate completely randomized design was used. The results indicated that the exposure to the field for 7½ min resulted in statistically significant differences (P ≤ 0.05) in the response variables compared with the treatment T and Ta, respectively, 18 % and 40.1 % for the length of the plant; in 80 % and 98 % for the number of rhizomes; in 50 % and 500 % for the number of shots; 217.4 % and 73.7 % for fresh mass and finally 70.1 % and 186.6 % for the dry mass. The results indicate that irrigation with magnetically stimulated bio-fertilizer can be considered as a complementary technology to increase the production of C. longa.

Obtención de lípidos y carbohidratos a partir de microalgas mediante el diseño de medios de cultivo selectivos

La producción sostenible de biorrefinerías a partir de microalgas presenta varias complicaciones técnicas a diferentes niveles, entre los que se encuentra la maximización de la productividad de bloques energéticos, como carbohidratos y lípidos, que sean materia prima para biodiesel y bioetanol. Una alternativa para aumentar la productividad de bloques energéticos es el uso de cultivos alternativos a los medios químicos tradicionales, los cuales se han basado en fuentes de carbono, fosforo, nitrógeno y microelementos. Este trabajo presenta el diseño de dos medios de cultivo mixotrófico con diferentes fuentes de carbono, nitrógeno y fósforo, a fin de evaluar la producción de carbohidratos y lípidos a partir de Chlorella vulgaris. Los medios de cultivo se diseñaron a diferentes concentraciones de nitrato de sodio, fosfato de potasio y acetato de sodio/carbonato de amonio como fuente de carbono. Además, se realizaron diagramas de Pareto y Superficies de Respuesta utilizando el software estadístico STATISTICA 7.0, a fin de conocer la influencia significativa de las variables de estudio sobre la producción de metabolitos. Los resultados mostraron que la concentración de los nutrientes en los cultivos mixotroficos afecta la producción de metabolitos, para el caso de la obtención de carbohidratos, el acetato, el carbonato y el fosfato ejercieron un efecto positivo en su producción. Para la producción de lípidos, cuando el medio de cultivo contenía acetato, no se presentó variable alguna que influyera significativamente, mientras que, para el cultivo con carbonato de amonio, el nitrato y las interacciones carbonato-fosfato, nitrato-fosfato ejercieron una influencia significativa en la producción de este metabolito.

Sustainable production of microalgae biorefineries presents several technical bottlenecks in different levels, including maximization of productivity of energy blocks as carbohydrates and lipids, which can be used as feedstocks for biodiesel and bioethanol production. An alternative for increasing productivity of energy blocks is the use of alternative crops to traditional chemical media, which are based on carbon, phosphorus, nitrogen sources and microelements. This work presents the design of two mixotrophic crops were designed at different concentrations of carbon, nitrogen and phosphate sources with the aim of evaluating the carbohydrates and lipids production from Chlorella vulgaris. The culture media were designed at different concentrations of sodium nitrate, potassium phosphate and sodium acetate / ammonium carbonate as carbon source. In addition, Pareto charts and Response Surface were performed using the statistical software STATISTICA 7.0, in order to know the significant influence of study variables on metabolites production. Results showed that the concentration of nutrients in the mixotrophic cultures affect the production of metabolites, for the case of carbohydrates production, acetate, carbonate and phosphate had a positive effect on it. Regarding lipids production, when the culture media contained acetate, there was not any variable that influenced significantly, whereas for the cultivation with ammonium carbonate, nitrate and interactions carbonate-phosphate, nitrate-phosphate had a significant influence on production of this metabolite.

Análisis numérico de la influencia de la granulometría para la generación de flujos secos de detritos mediante el DEM

El flujo de detritos es un proceso de naturaleza granular que ha sido abordado ampliamente bajo metodologías basadas en el medio continuo. Sin embargo, estas aproximaciones simplifican la realidad granular del suelo. Como material granular, la granulometría puede gobernar el comportamiento de este movimiento desagregado de masa. Es posible estudiar este comportamiento en términos del ángulo máximo alcanzado (θ), la energía cinética (Ek) y la profundidad de flujo (Fd) con el fin de establecer condiciones potenciales de falla, así como sus capacidades de daño. Para abordarlo se hace uso del método de elementos discretos, desarrollado por [1], bajo un estudio paramétrico en el cual se varían los parámetros de la granulometría: el tamaño medio del grano (d50), el coeficiente de curvatura (Cu) y el tamaño máximo de la muestra (dmax). Los resultados muestran que existe una influencia apreciable y una estrecha relación en los parámetros Ek y Fd. Con respecto al θ alcanzado en superficie se tiene una variación de menos de 5° para valores extremos de d50. Con esto, se muestra que la granulometría puede ser un factor importante que influye en la generación de flujos de detritos y se encuentran relacionadas cercanamente.

Debris flow is a process of granular nature that has been widely analysed with methodologies based upon continuum mechanics. However, those approaches do not take into account the real granular condition of the soil. Grain size distribution exerts an important control on the movement of debris flows. This behaviour can be studied by analyzing three variables: maximum tilt angle (θ), kinetic energy (Ek) and flow depth (Fd). These variables allow to obtain a deeper insight into the conditions that trigger the failure of slopes and its subsequent capacity of damage. This research resorts to the use of the discrete element technique, developed by [1], performing a parametrical study of the parameters controlling grain size distributions like: mean size (d50), coefficient of curvature (Cu) and maximum size (dmax). The results showed an important influence and also a strong interaction between Ek and Fd on the onset of granular flows. The angle θ reached on the surface has a variation less than 5º with extreme values of d50. Results reported herein, allow to recognize the influence of grain size distribution on the triggering of slides of granular materials.