Revista Facultad de Ingeniería

Nuevos Horizontes, Nuevas Estrategias

An Energy Efficient and Low Cost System, to Control the Temperature and the Oxygen Increase, in the Red Tilapia Fingerling Cultivation's Tanks

El artículo expone un sistema automático para controlar la temperatura y aumentar el oxígeno en estanques de cultivo de alevines de tilapia roja en la granja John Jairo González, del Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid. El control se realiza a través de un PLC que recibe dos señales de temperatura ubicadas en puntos diferentes del estanque, y una señal de un sensor de nivel. Ejecutando un algoritmo de control, activa o desactiva diferentes circuitos de agua fría, proveniente de la quebrada Guaracú, o caliente, a través de un proceso de bombeo de agua del estanque hacia los colectores solares, y regresándola al estanque, recirculación que se hace hasta obtener una temperatura de 29 °C, un poco por encima de la ideal de 28 °C. El sistema de control es validado comparando temperatura y oxígeno con un tanque sin control.

This paper describes an automated system which controls the temperature and increases the oxygen, in the growing red tilapia fingerling's tanks, at the Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid's John Jairo González Farm. The control operates through a PLC, which receives two temperature signals from the tank's different parts, and another signal from a level sensor. The PLC runs a control algorithm, which enables or disables various cold water circuits, pumped from the Guaracú stream or the hot water through a pumping process, from the tank into the solar collectors, and then returning it to the tank. This recycling ends when it reaches, a 29 °C temperature, slightly above the 28 °C ideal. The control system is validated by comparing the temperature and the oxygen, with a tank without any control.

TiAl Intermetallic Development by Using Conventional and High Densification Powder Metallurgy Techniques

Cada día hay más demanda de materiales que ofrezcan altas temperaturas de servicio y bajo peso; pero su fabricación es compleja y costosa, particularmente la de las superaleaciones de base cobalto y la de las aleaciones de titanio; dentro de estas últimas, los intermetálicos TiAl y Ti3Al son ampliamente reconocidos para satisfacer las necesidades actuales; sin embargo, la colada y forja de estos intermetálicos, que tienen una mejor resistencia frente a la oxidación a elevadas temperaturas, resulta muy compleja, y es por lo que, partiendo de polvo prealeado, se busca obtener productos prácticamente acabados con un coste razonable. El presente trabajo analiza la influencia de las variables de procesado de polvos intermetálicos Ti48Al2Cr2Nb, mediante técnicas pulvimetalúrgicas convencionales y Spark Plasma Sintering (SPS), en su microestructura y en sus propiedades mecánicas. Se obtienen muestras a diferentes temperaturas de sinterización a partir de polvos obtenidos por atomización. La influencia en las propiedades mecánicas se observa mediante su microdureza y resistencia a la compresión, realizándose un seguimiento de la microestructura mediante microscopía óptica y electrónica de barrido. Las condiciones de procesado muestran un gran efecto en la microestructura obtenida, fundamentalmente en la formación de la fase a2, que acompaña las propiedades mecánicas finales. Sin embargo, es con el proceso de máxima densificación donde se obtienen las propiedades adecuadas, lo cual hace pensar que es una alternativa clara a los procesos actuales de colada y deformación plástica.

There is a growing demand for materials that offer services at high temperatures and low weight. However, these materials' manufacture is complex and expensive, particularly the cobalt-based superalloys and the titanium alloys. Within the latter, the Ti3Al and the TiAl intermetallics are widely recognized to meet the current needs. However, due that these intermetallic casting and forging process, which have a better oxidation resistance at elevated temperatures, it becomes very complex and therefore starting from a pre-alloyed powder, can be tried to obtain practically some finished products at a reasonable cost. This paper analyzes the Ti48Al2Cr2Nb intermetallic powder processing variables' influence, by the conventional powder metallurgy techniques and the Spark Plasma Sintering, (SPS) in their microstructure and mechanical properties. Some samples are obtained at different sintering temperatures from the powders obtained by atomization. The influence on the mechanical properties is observed by its micro-hardness and compression resistance, and their microstructure is analyzed by an optical and scanning electron microscopy. The processing conditions show a large effect on the obtained microstructure, mainly in the α2 phase formation, which accompanies the final mechanical properties. However, is in the maximum densification process, where the appropriate properties are obtained, which suggests that they are a clear alternative to the casting and plastic deformation's current processes.

Characterization of the Gap Graded Asphalt Mixtures with some Aggregates from the Tunja's City Region

Esta investigación determino la viabilidad de las Mezclas Semidensas en Caliente, o Gap Graded, para el uso en vías de tránsito medio, como una alternativa a la capa asfáltica y a la base asfáltica. Para elaborar las mezclas se utilizaron agregados de dos canteras de la Provincia Centro del departamento de Boyacá: la recebera Piedra Gorda y la cantera La Calera, junto con el ligante bituminoso de penetración 60/70, proveniente de IncoAsfaltos S.A., empresa localizada en Mosquera (Cundinamarca). El diseño de las mezclas se realizó por medio de las metodologías Marshall y Ramcodes. La determinación de los modulos dinámicos de las mezclas se llevó a cabo por medio del equipo Nottingham Asphalt Tester (NAT). Los resultados mostraron valores de módulos mayores para las mezclas realizadas con el agregado de Piedra Gorda. Se diseñó la estructura de pavimento con agregados de La Calera, por cumplir con todas las especificaciones.

The hot Gap graded asphalt mixtures developed in this research, determined their viability to be used in the secondary road transit routes, as an alternative to the asphalt binder and the asphalt base. The aggregates came from two quarries of the Boyaca's Department Central Province, the Recebera Piedra Gorda and La Calera; together with the penetration 60/70's bituminous binder, from IncoAsfaltos S.A., asphalt plant, located in Mosquera (Cundinamarca). For the mix design, were used the Marshall and Ramcodes methodologies. The mixtures dynamic module's determination was carried out by a Nottingham Asphalt Tester (NAT)'s equipment. The results showed higher modules values for the mixtures made with Piedra Gorda aggregates. The pavement structure was designed with La Calera aggregates, in order to meet all specifications.

Implementation of a Fuzzy Adoptive Strategy for Active Vibration Control of Beams

Este trabajo propone un control activo de vibraciones en un sistema mecánico tipo viga en voladizo, utilizando un controlador fuzzy implementado en LabVIEW. Para la etapa de medición se utiliza un acelerómetro capacitivo capaz de detectar el desplazamiento presentado en la estructura debido a una fuerza generada mediante un impactador instrumentado con un sensor piezorresistivo. Para la implementación computacional es utilizado el software LabVIEW operando en conjunto con una tarjeta de adquisición de datos DAQ 6009. Para el sistema de actuación se ubican en la barra láminas de material piezoeléctrico, que tienen la función de atenuar la vibración presente mediante la generación de fuerzas opuestas. Los resultados experimentales se presentan con el objetivo de acumular experiencias y demostrar la eficacia del control activo de vibraciones con la utilización de actuadores piezoeléctricos.

This paper proposes an active control of vibrations in a mechanical system type beam cantilever using a Fuzzy controller implemented in LabVIEW. In the step of measuring a capacitive accelerometer is used to detect the displacement introduced in the structure due to a force generated by the impactor instrumented with piezoresistive sensor. For computational implementation is used LabVIEW software operating in conjunction with a DAQ 6009 acquisition card data. For actuation system are located in the sheet bar of piezoelectric material which has the function to attenuate the present vibration through the generation of opposing forces. The experimental results are presented with the objective of to gain experience and demonstrate the efficacy of the active control of vibrations using piezoelectric actuators.

Benchmark Framework for Mobile Robots Navigation Algorithms

Despite the wide variety of studies and research on mobile robot systems, performance metrics are not often examined. This makes difficult to establish an objective comparison of achievements. In this paper, the navigation of an autonomous mobile robot is evaluated. Several metrics are described. These metrics, collectively, provide an indication of navigation quality, useful for comparing and analyzing navigation algorithms of mobile robots. This method is suggested as an educational tool, which allows the student to optimize the algorithms quality, relating to important aspects of science, technology and engineering teaching, as energy consumption, optimization and design.

A pesar de la amplia variedad de estudios e investigaciones sobre los sistemas de robots móviles, a menudo las métricas de rendimiento no son examinadas; esto hace difícil establecer una comparación objetiva de los logros. En este trabajo se evalúa la navegación de un robot móvil autónomo; se describen varias métricas, que en conjunto proporcionan un indicador de la calidad de la navegación, útil para comparar y analizar los algoritmos de navegación de robots móviles. Este método se propone como una herramienta educativa que permite al estudiante optimizar la calidad de los algoritmos, relacionando aspectos importantes de la ciencia, la tecnología y la enseñanza de la ingeniería, como el consumo de energía, la optimización y el diseño.

A Processing Cluster's Administration from the Android Mobiles Devices

Este artículo describe el proceso de implementación de un sistema de administración y monitoreo para el clúster de procesamiento (grupo de servidores), propuesto por el grupo de investigación INFELCOM, perteneciente a la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Uptc. El sistema fue implementado usando servicios web y programación para móviles con Android. Dicho sistema permite a los usuarios monitorear el estado del clúster en tiempo real desde su dispositivo móvil, y realizar algunas actividades preventivas o correctivas, disminuyendo así el tiempo de respuesta para solucionar los inconvenientes presentados. Las actividades que puede realizar el usuario son configurables por el administrador del sistema, a través de la creación y configuración de comandos acordes con las necesidades.

This article describes the monitoring and administration system implementation process, for the processing cluster (servers group) proposed by the INFELCOM Research Group, which belongs to the Pedagogical and Technological University of Colombia, UPTC. The system was implemented by using web services and mobile programming for android devices. This system allows the users to check from their mobile devices, the cluster state in real time, so they can make some preventives and/ or correctives actions, and by that, decreasing the response time to solve the problems. The activities that the user can do are configurable by the system administrator, through the creation and configuration commands, according to their needs.

The Hydroxyl Radical (Φ_OH) Production's Quantic Yield, by Fluorosconco in the TcPPFe/H₂O₂/UV-VIS System

El rendimiento cuántico de producción de radical hidroxilo (ΦOH) fue medido desde la fotólisis del peróxido de hidrógeno (H2O2) catalizada por la tetracarboxifenilporfirina de hierro (III) (TCPPFe) bajo luz ultravioleta. ΦOH fue determinado por medidas de fluorescencia del producto de reacción entre el radical hidroxilo (HO•) y el tereftalato disódico. La TCPPFe presenta un ΦOH=0,13, mientras que la reacción estándar de la fotólisis del H2O2, no catalizada, tiene un ΦOH=0,11. La reacción no tiene lugar en ausencia de luz, pero en presencia de luz visible, H2O2 y TcPPFe generan HO•.

The quantum yield to production of hydroxyl radical (ΦOH) was measured from the photolysis of hydrogen peroxide (H2O2) catalyzed by tetra-carboxy-phenyl-porphyrin Fe (III) (TCPPFe) under UV irradiation. ΦOH was determined by fluorescence measurements by the reaction product between hydroxyl radical (HO•) and the disodium terephthalate. The TCPPFepresented a ΦOH = 0.13 while the standard uncatalyzed photolysis reaction of H2O2 presented a ΦOH=O.11. Under light irradiation on H2O2 and TcPPFe, the radical HO• was generated and, the reaction did not occur in the absence of light.

Efficiency Graphs fllgorithmic's applications oriented to GMPLS networks

Los algoritmos utilizados en el desarrollo y aplicación de grafos hacen uso de recursos medibles en tiempo y espacio; al estudio de estos costos se le conoce como complejidad algorítmica; frecuentemente se hace uso de cualquier algoritmo al azar sin realizar un análisis de ellos en el ambiente en que se ejecutarán; el objetivo del presente artículo es hacer un análisis algorítmico en ambientes comunes, con el fin de generar estadísticas que evidencien la conveniencia del uso de algoritmos específicos.

The algorithms applied in the graphs' development and application, use measurable sources in time and space. This subject costs' study is called algorithmic complexity. Frequently algorithms are used at random, without any environmental analysis, in which they will be executed. The present paper's objective is to make an algorithmic analysis on different common environments, with the purpose to generate information sources, which can show the convenience to use any specific algorithm.

State of the Art of Dissolved Gas Analysis in Power Transformers

Presenta el estado del arte de las técnicas Dornenburg, Gases Claves, Rogers y Duval, las más empleadas para evaluar la condición del aislamiento de los transformadores de potencia; técnicas basadas en el análisis de gases disueltos en el aceite (DGA) e interpretación de resultados.

This paper presents the state of the art, concerning the techniques (Dornenburg, Gas Key, Rogers, Duval) which are most used for insulation condition assessment of power transformers, based on dissolved gas analysis in oil (DGA).