autoclave final

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[Escriba texto] Página 1 SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA “SISTEMA DE CONTROL DE AUTOCLAVE VERTICAL” PROYECTO FINAL MATERIA TALLER DE INVESTIGACIÓN II MAESTRA MTE. MARÍA MARGARITA ÁLVAREZ CERVERA PRESENTA PAT LÓPEZ DAVID DANIEL JOSÉ CARLOS TURRIZA CAB MÉRIDA, YUCATÁN, MÉXICO 2013

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Autoclave Final

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Page 1: Autoclave Final

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SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA

DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR

TECNOLÓGICA

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA

“SISTEMA DE CONTROL DE AUTOCLAVE VERTICAL”

PROYECTO FINAL

MATERIA

TALLER DE INVESTIGACIÓN II

MAESTRA

MTE. MARÍA MARGARITA ÁLVAREZ CERVERA

PRESENTA

PAT LÓPEZ DAVID DANIEL

JOSÉ CARLOS TURRIZA CAB

MÉRIDA, YUCATÁN, MÉXICO

2013

Page 2: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 2

OBJETIVOS ................................................................................................................ 7

a) Objetivo General ............................................................................................. 7

b) Objetivos Específicos ..................................................................................... 7

HIPÓTESIS.................................................................................................................. 7

DELIMITACIONES ...................................................................................................... 8

LIMITACIONES ........................................................................................................... 8

JUSTIFICACIÓN ......................................................................................................... 8

IMPACTO ECONÓMICO ............................................................................................ 8

IMPACTO SOCIAL ..................................................................................................... 9

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ....................................................................... 10

CAPITULO I .............................................................................................................. 11

MARCO TEORICO ................................................................................................... 11

1.1 Automatización .............................................................................................. 11

1.1.1 Elementos de la automatización ................................................................ 12

1.1.2. Retroalimentación en la automatización ................................................ 13

1.1.3 Clases de automatización ............................................................................ 14

1.2 ¿Qué es un autoclave? ................................................................................. 15

1.3 ¿Cómo funciona una autoclave? ................................................................ 16

1.4 Algunas consideraciones para una correcta esterilización del material

................................................................................................................................ 17

CAPITULO II USO DEL AUTOCLAVE COMO ESTERILIZADOR EN EL

LABORATORIO ........................................................................................................ 18

2.1 ¿Qué es esterilidad y Esterilización? ......................................................... 18

2.2 Técnicas de esterilización ............................................................................ 18

2.3 Agentes físicos .............................................................................................. 19

2.3.1 Esterilización por calor ................................................................................. 19

2.3.2 Esterilización por radiaciones ........................................................................... 5

2.3.3 Esterilización por filtración ................................................................................ 6

2.4 Agentes químicos (gaseosos) ....................................................................... 8

2.4.1 Ventajas, desventajas y aplicaciones ............................................................. 9

Page 3: Autoclave Final

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2.5 Agentes Físico-Químico ................................................................................. 9

2.6 Pasteurización.................................................................................................. 9

CAPITULO 3 ............................................................................................................. 11

3.1 Desarrollo electrónico. .................................................................................. 11

3.1.1 Diseño seño del módulo del sensor .............................................................. 11

3.1.2 Identificación de los pines del sensor. .......................................................... 12

3.2 Etapa de amplificacion .................................................................................. 14

3.3 Etapa de Control ............................................................................................ 15

3.3.1PINS: .............................................................................................................. 16

3.4 Circuito de la etapa de potencia .................................................................. 17

3.5 Sensores ......................................................................................................... 17

3.6 Botones del control manual ......................................................................... 18

3.6.1 Botones ENTER, CANCELAR: ...................................................................... 18

3.6.2 Botones MÁS, MENOS: .................................................................................. 18

3.7 Resistencias en los LEDs: ............................................................................ 19

3.8 Resistencia para el diodo del optoacoplador: ........................................... 20

3.9 Descripción del circuito electrónico ........................................................... 20

3.10 Diseño de la estructura del sensor de presión ....................................... 21

3.11 Diseño del panel de control ....................................................................... 22

3.11.1 Circuito electrónico del panel de control de la autoclave ......................... 24

CAPÍTULO IV. TENDENCIAS Y MEJORASA LARGO PLAZO ......................... 25

4.1 Detector de nivel de agua ............................................................................. 26

4.1.2 Cálculos realizados en el circuito ................................................................... 27

Referencias bibliográficas ..................................................................................... 29

Page 4: Autoclave Final

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Indice de imágenes

FIGURA 1: Automatización .............................................................................................. 11

FIGURA 2: Elementos para la automatización ............................................................. 12

FIGURA 3. Autoclave. ....................................................................................................... 15

FIGURA 4 Esquema de una autoclave .......................................................................... 16

FIGURA 5 Escala de temperatura Con respecto al tiempo ........................................ 20

FIGURA 6Escala de la temperatura con respecto al tiempo ...................................... 20

FIGURA 7 Partes de un autoclave .................................................................................. 22

FIGURA 8 Fase de calentamiento. ................................................................................. 24

FIGURA 9. Fase de Esterilización .................................................................................. 25

FIGURA 10. Fase de enfriamiento .................................................................................. 25

FIGURA 11 Estructura de estufa de aire circulante ....................................................... 3

FIGURA 12. Estructura de túnel de aire circulante. ....................................................... 4

FIGURA 13. Radiación UV ................................................................................................. 5

FIGURA 14. Filtros de membrana. ................................................................................... 7

FIGURA 15. Filtros Hepa. ................................................................................................... 7

FIGURA 16. Diagrama a bloques del sistema .............................................................. 11

FIGURA 17. MPX2200 ...................................................................................................... 12

FIGURA 18. Pines del sensor .......................................................................................... 13

FIGURA 19 Pines AD620 ................................................................................................. 14

FIGURA 20 Relación de ganancia .................................................................................. 15

FIGURA 21. Conexión del sensor con el amplificador. ............................................... 15

FIGURA 22. Psoc y placa de pruebas ........................................................................... 16

FIGURA 23. Pins del PSoC ............................................................................................. 16

Page 5: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 5

FIGURA 24. Circuito de potencia .................................................................................... 17

FIGURA 25. Calculo para los sensores ......................................................................... 17

FIGURA 26. Calculo para botones enter y cancelar .................................................... 18

FIGURA 27. Calculo para los botones más y menos .................................................. 18

FIGURA 28. Cálculo para la implementación del LED rojo. ....................................... 19

FIGURA 29.Cálculo para la implementación del LED Amarillo. ................................. 19

FIGURA 30Cálculo para la implementación del LED Verde. ..................................... 19

FIGURA 31. Cálculo para la resistencia del optoacoplador ....................................... 20

FIGURA 32. Estructura del sensor de presión. ............................................................. 21

FIGURA 33. Componentes del panel frontal. ................................................................ 23

FIGURA 34. Panel trasero ............................................................................................... 23

FIGURA 35. Componentes del panel de control lateral derecho ............................... 24

FIGURA 36. Circuito electrónico simulado en Proteus ................................................ 24

FIGURA 37 Posibles mejoras para el autoclave .......................................................... 25

Page 6: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 6

INTRODUCCION

En la actualidad, la automatización se utiliza en la industria para la construcción

de piezas o para tener un control en la elaboración de productos. Esto se debe a

que, al automatizar se, tiene una producción o elaboración eficiente y con calidad.

En algunos de los laboratorios clínicos y de experimentación, se utilizan equipos

de esterilización de forma manual, esto ocasiona que el personal esté

monitoreando el equipo cuando podría realizar otras funciones. En este trabajo, se

presenta una forma de automatizar un esterilizador manual de la marca GEO-LAB

del Instituto Tecnológico de Mérida, usando componentes eléctricos, mecánicos y

electrónicos para que el trabajo de los ingenieros bioquímicos sea aún más

eficiente.

Page 7: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 7

OBJETIVOS

a) Objetivo General

Desarrollar e implementar un sistema automatizado para el manejo del autoclave

vertical en el laboratorio de microbiología evitando así que los tiempos de

esterilización sean excedidos.

b) Objetivos Específicos

Diseño del módulo lector de presión

Desarrollo del módulo controlador de la máquina (autoclave vertical)

Implementación del sistema al autoclave vertical.

HIPÓTESIS

Normalmente en el laboratorio de microbiología las personas que usan el

autoclave vertical de manera manual, lo cual les consume una cantidad excesiva

de tiempo y en ocasiones accidentalmente el tiempo de esterilización se exceda,

debido a descuidos. Se propone automatizar la maquina con un controlador que

detenga el proceso justo a tiempo, además de programar la presión dentro de la

cámara, haciendo así más fácil el proceso de esterilización.

Page 8: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 8

DELIMITACIONES

Este proyecto se demostrará a manera de presentación (en video)

Se mostrará el módulo de control.

LIMITACIONES

No se podrá presentar la maquina funcionando

JUSTIFICACIÓN

Este proyecto tiene como fin evitar la permanecía del operador durante el proceso

de esterilización; el operador podrá ocuparse en otra actividad mientras la

maquina trabaja.

IMPACTO TECNOLÓGICO

Automatizar el equipo de esterilización de muestras logrando una excelente

calidad durante este proceso y evitar la posible pérdida de las muestras.

IMPACTO ECONÓMICO

Tendrá un costo mucho menor (80% menos) que el adquirir un nuevo equipo que

ya realice estas funciones.

Page 9: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 9

IMPACTO SOCIAL

Lograr que el personal del laboratorio que opera la maquina no tenga que estar

pendiente de todo el proceso de esterilización dentro de la máquina.

Page 10: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 10

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

SEMANAS

Tareas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Búsqueda de Información

Ideas para la implementación del

proyecto

Información del material requerido y

adquisición del mismo

Diseño del proyecto

Programación

Instalación

Ajuste de detalles

Page 11: Autoclave Final

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CAPITULO I

MARCO TEORICO

1.1 Automatización

La automatización es el sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la

capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente

efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones

sin intervención humana.

FIGURA 1: Automatización

El término automatización también se ha utilizado para describir sistemas no

destinados a la fabricación en los que dispositivos programados o automáticos

pueden funcionar de forma independiente o semiindependiente del control

humano. En comunicaciones, aviación y astronáutica, dispositivos como los

equipos automáticos de conmutación telefónica, los pilotos automáticos y los

sistemas automatizados de guía y control se utilizan para efectuar diversas tareas

con más rapidez o mejor de lo que podría hacerlo un ser humano.[1]

Page 12: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 12

1.1.1 Elementos de la automatización

La fabricación automatizada surgió de la íntima relación entre fuerzas económicas

e innovaciones técnicas como la división del trabajo, la transferencia de energía y

la mecanización de las fábricas, y el desarrollo de las máquinas de transferencia y

sistemas de realimentación, como se explica a continuación.

FIGURA 2: Elementos para la automatización

La división del trabajo (esto es, la reducción de un proceso de fabricación o de

prestación de servicios a sus fases independientes más pequeñas) se desarrolló

en la segunda mitad del siglo XVIII, y fue analizada por primera vez por el

economista británico Adam Smith en su libro Investigación sobre la naturaleza y

causas de la riqueza de las naciones (1776). En la fabricación, la división del

trabajo permitió incrementar la producción y reducir el nivel de especialización de

los obreros. La mecanización fue la siguiente etapa necesaria para la evolución

hacia la automatización. La simplificación del trabajo permitida por la división del

trabajo también posibilitó el diseño y construcción de máquinas que reproducían

los movimientos del trabajador. A medida que evolucionó la tecnología de

transferencia de energía, estas máquinas especializadas se motorizaron,

aumentando así su eficacia productiva. El desarrollo de la tecnología energética

Page 13: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 13

también dio lugar al surgimiento del sistema fabril de producción, ya que todos los

trabajadores y máquinas debían estar situados junto a la fuente de energía. [1]

1.1.2. Retroalimentación en la automatización

Un elemento esencial de todos los mecanismos de control automático es el

principio de realimentación, que permite al diseñador dotar a una máquina de

capacidad de autocorrección. Un ciclo o bucle de realimentación es un dispositivo

mecánico, neumático o electrónico que detecta una magnitud física como una

temperatura, un tamaño o una velocidad, la compara con una norma

preestablecida, y realiza aquella acción pre programada necesaria para mantener

la cantidad medida dentro de los límites de la norma aceptable. El principio de

realimentación se utiliza desde hace varios siglos. Un notable ejemplo es el

regulador de bolas inventado en 1788 por el ingeniero escocés James Watt para

controlar la velocidad de la máquina de vapor. El conocido termostato doméstico

es otro ejemplo de dispositivo de realimentación.

En la fabricación y en la producción, los ciclos de realimentación requieren la

determinación de límites aceptables para que el proceso pueda efectuarse; que

estas características físicas sean medidas y comparadas con el conjunto de

límites, y que el sistema de realimentación sea capaz de corregir el proceso para

que los elementos medidos cumplan la norma. Mediante los dispositivos de

realimentación las máquinas pueden ponerse en marcha, pararse, acelerar,

disminuir su velocidad, contar, inspeccionar, comprobar, comparar y medir. Estas

Page 14: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 14

operaciones suelen aplicarse a una amplia variedad de operaciones de

producción, por ejemplo el fresado, el embotellado y el refinado. [1]

1.1.3 Clases de automatización

Hay tres clases muy amplias de automatización industrial: automatización fija,

automatización programable, y automatización flexible.

Automatización fija: se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, y por

tanto se puede justificar económicamente el alto costo del diseño de equipo

especializado para procesar el producto, con un rendimiento alto y tasas de

producción elevadas. Además de esto, otro inconveniente de la automatización fija

es su ciclo de vida que va de acuerdo a la vigencia del producto en el mercado.

Automatización programable: se emplea cuando el volumen de producción es

relativamente bajo y hay una diversidad de producción a obtener. En este caso el

equipo de producción es diseñado para adaptarse a las variaciones de

configuración del producto; esta adaptación se realiza por medio de un software.

Automatización flexible: es más adecuada para un rango de producción medio.

Estos sistemas flexibles poseen características de la automatización fija y de la

automatización programada. Los sistemas flexibles sueles estar constituidos por

una serie de estaciones de trabajo interconectadas entre sí por sistemas de

almacenamiento y manipulación de materiales, controlados en su conjunto por una

computadora. [2]

Page 15: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 15

1.2 ¿Qué es un autoclave?

La esterilización, tanto del material y medios contaminados, es un proceso

esencial en todo laboratorio de cultivo in vitro. Esta esterilización suele efectuarse

con calor húmedo en unos aparatos denominados autoclaves. La esterilización

mediante Autoclaves con vapor saturado es el método universal más utilizado,

aplicable a todos aquellos artículos que puedan soportar el calor y la humedad.

FIGURA 3. Autoclave.

Son excelentes herramientas de esterilización que alcanzan en poco tiempo

temperaturas más altas que la ebullición del agua, apoyadas en un hermético

Sistema de Presión. Estos equipos tienen gran aceptación, que va desde

hospitales de alta demanda, grandes laboratorios e instituciones universitarias de

amplio renombre, siendo hoy un estándar de desempeño que muchas empresas

intentan igualar. El autoclave de laboratorio es un dispositivo que sirve para

esterilizar material de laboratorio, utilizando vapor de agua alta presión

Page 16: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 16

temperatura como se mencionó anterior mente, evitando con las altas presiones,

que el agua llegue a ebullición a pesar de su alta temperatura. El fundamento de la

autoclave que coagula las proteínas de los microorganismos debido a la presión y

temperatura. En esencia, una autoclave (ver figura 4) es un recipiente en el que se

consigue exponer el material a esterilizar a temperaturas superiores a la de

ebullición del agua, gracias a aumentar la presión. [2]

1.3 ¿Cómo funciona una autoclave?

Fases:

FIGURA 4 Esquema de una autoclave

El proceso completo de esterilización en una autoclave se compone de diferentes

Fase de purgado: A medida que la resistencia calienta el agua del fondo del

Calderón, se va produciendo vapor que desplaza el aire, haciéndolo salir por la

válvula de purgado que está abierta. Esta fase termina cuando se alcanza la

temperatura de esterilización.

Page 17: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 17

Fase de esterilización: Una vez cerrada la válvula de purgado y alcanzada la

temperatura de esterilización previamente seleccionada se inicia el proceso de

esterilización.

Fase de descarga: Terminado el proceso de esterilización, deja de funcionar la

resistencia calefactora, con lo que deja de producirse vapor y la presión y

temperatura del calderón empieza a bajar poco a poco. [2]

1.4 Algunas consideraciones para una correcta esterilización del material

Para que la esterilización de medios de cultivo sea eficaz, la temperatura y el

tiempo seleccionados deben alcanzarse en todo el líquido. Como quiera que la

transmisión del calor en el líquido de los recipientes se realiza de fuera hacia

dentro, es evidente que la eficacia del proceso dependerá del volumen de líquido.

En general, no conviene esterilizar juntos recipientes grandes y pequeños. En todo

caso la selección de la temperatura y tiempo se efectuará según sea el volumen

de los recipientes.

Los recipientes con cierre hermético deben ser introducidos en la autoclave sin

cerrar totalmente el tapón, para facilitar la entrada del vapor durante el proceso. Al

vaciar la autoclave después de la esterilización procederemos a cerrar totalmente

estos recipientes. Los recipientes vacíos precisan de un tiempo de esterilización

mayor que los recipientes con líquido en su interior. [2]

Page 18: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 18

CAPITULO II USO DEL AUTOCLAVE COMO ESTERILIZADOR EN EL

LABORATORIO

2.1 ¿Qué es esterilidad y Esterilización?

Esterilización es un proceso esencial para el funcionamiento de un hospital, en el

cual se deben utilizar todos los instrumentos quirúrgicos, implantes y muchos otros

dispositivos absolutamente esterilizados. La desecación y la congelación eliminan

muchas especies de bacterias, pero otras simplemente permanecen en estado

vegetativo. El calor seco o húmedo elimina todas las bacterias combinando

adecuadamente factores como la temperatura a la que se someten y el tiempo de

exposición. Se puede esterilizar por calor seco en estufas a más de 160 °C

durante media hora, o por calor húmedo en autoclaves a 120 °C durante 20

minutos y a presión superior a la atmosférica. La ebullición a 100 °C no elimina

todos los gérmenes patógenos. Otro medio habitual de esterilización, utilizado

para objetos no resistentes al calor, son los medios químicos: el ácido fénico,

iniciador de la era de la antisepsia, el ácido cianhídrico, el óxido de etileno, la

clorhexidina, los derivados mercuriales, los derivados del yodo y muchas otras

sustancias. El alcohol etílico no produce esterilización completa. Otro medio de

esterilización actual son las radiaciones ionizantes (beta, gamma). [4]

2.2 Técnicas de esterilización

Las técnicas de esterilización se dividen de dos formas: Agentes físicos Calor

(húmedo, seco) Radiaciones (UV, ionizantes) Filtración y manipulación aséptica

Agentes químicos Gaseosos [4]

Page 19: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 19

2.3 Agentes físicos

Es el proceso mediante el cual se somete a los microorganismos a la acción del

calor (121 -134ºC) con la inyección de vapor saturado y seco a presión. El ciclo de

121ºC es más largo que el de 134ºC. La esterilización en autoclave por vapor de

agua es el método de esterilización por excelencia al presentar una elevada

eficacia por su capacidad de penetración, fiabilidad, facilidad de monitorización,

seguridad (ausencia de residuos tóxicos) y resultar el más económico de los

sistemas tradicionales dentro de la esterilización hospitalaria. Existe un ciclo

rápido denominado Ciclo Flash, de corta duración (20 minutos), que sólo se debe

utilizar para material de uso inmediato y no requiere empaquetado. Este método

de esterilización se creó para su utilización en el propio "punto de actividad"; la

limitación más importante de este método es que no existe posibilidad de

garantizar que se ha conseguido la esterilidad, a más del deterioro que produce en

el material termo sensible. Su utilización debiera quedar limitada a situaciones de

emergencia, en el transcurso de una intervención, o cuando no es posible la

utilización de otro método alternativo [4]

2.3.1 Esterilización por calor

Cuando aumenta la temperatura por el límite de supervivencia del

microorganismo, se producen cambios en él y muere. Se pueden utilizar dos tipos

de calor: La resistencia al calor varía según el microorganismo. Tiempo de

reducción decimal (D): una reducción del 10% de la población a una T

determinada. Termal Death Point (TDP): T menor a la que mueren todos los

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[Escriba texto] Página 20

microorganismos en 10 minutos. Termal Death Time (TDT): tiempo al que mueren

todos los microorganismos a una T determinada. [4]

2.3.1.1 Calor cinética

El proceso es exponencial y la velocidad depende de la T.

FIGURA 5 Escala de temperatura Con respecto al tiempo

Si la velocidad (T) es la misma, se necesitara más tiempo en esterilizar un

producto con mayor grado de contaminación

FIGURA 6Escala de la temperatura con respecto al tiempo

El calor produce modificaciones estructurales de componentes celulares no

compatibles con la vida, la eficacia = f (Q, t, presencia de agua)

Calor húmedo (coagulación y desnaturalización de proteína esenciales) t < T

Calor seco (procesos de oxidación) t> T. [4]

Page 21: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 21

2.3.1.2 Calor húmedo

El calor húmedo es vapor a presión. Utiliza el calor del vapor de agua sometido a

presión. Es uno de los métodos más eficaces de esterilización. Se realiza en unos

aparatos especiales denominados autoclaves, parecidos a una olla a presión. La

resistencia calienta el agua hasta 100º. [].

El vapor sale por el conducto al exterior. Cerramos la espita y se produce presión

en el interior. El sistema continúa calentándose hasta que se obtiene una

atmósfera de presión. Agua hirviendo: su uso es domiciliario las condiciones es

que T = 100ºC, P = 1 atm, son sensibles numerosos patógenos, bacterias, virus y

hongos, no destruyen algunas endosporas y virus de hepatitis. [4]

Tindalización: elimina esporas

Bajo presión y temperatura: autoclave

2.3.1.2.1. Importancia de una autoclave

En esencia, una autoclave es un recipiente en el que se consigue exponer el

material a esterilizar a temperaturas superiores a la de ebullición del agua, gracias

a aumentar la presión. En esencia, una autoclave es un recipiente en el que se

consigue exponer el material a esterilizar a temperaturas superiores a la de

ebullición del agua, gracias a aumentar la presión. La esterilización mediante

Autoclaves con vapor saturado es el método universal más utilizado, aplicable a

todos aquellos artículos que puedan soportar el calor y la humedad. Son

Page 22: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 22

excelentes herramientas de esterilización que alcanzan en poco tiempo

temperaturas más altas que la ebullición del agua, apoyadas en un hermético

Sistema de Presión. Y lo mejor de todo, son 100% nacionales, por lo que sus

refacciones son fáciles de conseguir. []

2.3.1.2.2 Partes de una autoclave

Las partes de la autoclave se describen de bajo de la figura 7.

FIGURA 7 Partes de un autoclave

Tapa

Es una ventana a través de la cual se introducen y retiran los objetos a tratar en la

autoclave. Proporciona hermeticidad en la cámara de esterilización haciendo que

la presión y temperatura obtenida se conserve en la cámara. [5]

Calderin o cámara de esterilización.

Hecho de un material resistente normalmente acero inoxidable; es donde se

realiza la concentración a presión del vapor generado.

Page 23: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 23

Válvula de seguridad.

Son válvulas de desfogue, estas válvulas están graduadas de tal manera que

cuando la presión en el Calderin se sobrepase del límite establecido estas abran

un canal de fuga, hasta restablecerlo a una presión aceptable. Estableciendo de

esta forma un nivel de seguridad para no exponer el equipo y al usuario a altas

presiones no contempladas en la construcción de equipo.

Válvula de drenaje Este dispositivo es el que proporciona el canal de salida de

vapor en el Calderin cuando el tiempo establecido en el equipo ya ha sido

cumplido. Libera de casi toda la presión del Calderin sin abrir la tapa.

Bandeja

Proporciona soporte a los productos a tratar para no tener contacto con la

resistencia y el agua. Coloquialmente se podría relacionar con un tipo de parrilla.

Resistencia

La Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso

por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación

de las cargas eléctricas o electrones, aumentando la temperatura por la

acumulación de los electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un

circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la

circulación de la corriente eléctrica. []

Page 24: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 24

2.3.1.2.3 Fases del proceso de esterilización

Fase de calentamiento A medida que la resistencia calienta el agua del fondo de la

cámara, se va produciendo vapor que desplaza el aire, haciéndolo salir por la

válvula de purgado que está abierta. Esta fase termina cuando se alcanza la

temperatura de esterilización y se cierra la válvula. [4]

FIGURA 8 Fase de calentamiento.

Fase de esterilización Una vez cerrada la válvula de purgado y alcanzada la

temperatura de esterilización previamente seleccionada se inicia el proceso de

esterilización.

Page 25: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 25

FIGURA 9. Fase de Esterilización

Fase de enfriamiento Terminado el proceso de esterilización, deja de funcionar la

resistencia calefactora, con lo que deja de producirse vapor y la presión y

temperatura de la cámara empiezan a bajar poco a poco. Duración total de

proceso = 2 –3 horas. [4]

FIGURA 10. Fase de enfriamiento

Page 26: Autoclave Final

[Escriba texto] Página 26

2.3.1.2.4 Algunas normas a tener en cuenta

Para que la esterilización sea eficaz, la temperatura y el tiempo seleccionados

deben alcanzarse en todo el líquido. Como la transmisión del calor en el líquido de

los recipientes se realiza de fuera hacia dentro, es evidente que la eficacia del

proceso dependerá del volumen de líquido. En general, no conviene esterilizar

juntos recipientes grandes y pequeños. En todo caso la selección de la

temperatura y tiempo se efectuará según sea el volumen de los recipientes. Los

recipientes vacíos precisan de un tiempo de esterilización mayor que los

recipientes con líquido en su interior. Hay que tener en cuenta que algunos

productos son termolábiles a las temperaturas de esterilización con autoclave. En

esos casos es preciso utilizar otros sistemas de esterilización, como el filtrado. [4]

2.3.1.2.5 Materiales más usualmente esterilizados

Guantes de Caucho (Hule)

Equipo de transfusión Sondas (base

tejida)

Paquetes de maternidad

Sondas (látex)

Ropa Frascos de Vidrio,

Cristalería en General.

Torundas Agua en frascos

Paquete quirúrgico

Jeringas de Vidrio

Instrumental de acero inoxidable

Bandejas

Page 27: Autoclave Final

Página 2

2.3.1.2.6 Ventajas y aplicaciones del uso de una autoclave.

Ventajas

Económicas, alta eficacia de destrucción, no deja residuos tóxicos, proceso

fácilmente monitorizado.

Aplicaciones

Materiales porosos, materiales quirúrgicos, productos líquidos, materiales plásticos

(propileno, polietileno de alta densidad...)

2.3.1.3 Calor seco

Valido para productos termoestables e inestables (o no sensibles) a la humedad.

Uno de los dispositivos que usa este tipo de esterilización es el horno de Pasteur

que consiste en un horno eléctrico donde se alcanzan temperaturas de 200ºC.

Garantiza la esterilidad de cualquier objeto que permanezca de 2 a 3 horas a 160º.

Se esterilizan así aquellos objetos que se deterioran si son humedecidos, u

objetos que no se mezclan con el agua, como espátulas, tubos de vidrio.

t > T

Flameados (microbiología).

Estufas de aire circulante (proceso discontinuo).

Túneles de aire circulante (proceso continuo).

Page 28: Autoclave Final

Página 3

2.3.1.3.1 Estufas de aire circulante (proceso discontinuo)

Fases del proceso [5]

Secado y calentamiento

Esterilización (30 a 250 –350 ºC)

Enfriamiento

FIGURA 11 Estructura de estufa de aire circulante

Page 29: Autoclave Final

Página 4

2.3.1.3.2 Túneles de aire circulante (proceso continuo, industrial)

FIGURA 12. Estructura de túnel de aire circulante.

Fluidos no acuosos estables al calor (ceras, aceites, parafinas, glicerol,...) Material

de vidrio (ampollas, viales, frascos) Algodón, gasas Sólidos sensibles a la

humedad. Sí elimina pirógenos (T por >t) Priones (agentes infecciosos más

resistentes al Q, resisten T = 134 -138 ºC / 1 h)

2.3.1.3.3 Ventajas y aplicaciones:

Fluidos no acuosos estables al calor (ceras, aceites, parafinas, glicerol,...) Material

de vidrio (ampollas, viales, frascos) Algodón, gasas Sólidos sensibles a la

humedad Sí elimina pirógenos (T por >t) Priones (agentes infecciosos más

resistentes al Q, resisten T = 134 -138 ºC / 1 h)

Page 30: Autoclave Final

Página 5

2.3.2 Esterilización por radiaciones

De las radiaciones electromagnéticas empleamos dos tipos para la esterilización

en Microbiología: Radiación ionizante y radiación ultravioleta. [5]

FIGURA 13. Radiación UV

El máximo de absorción de los ácidos nucleicos es a 265 nm. La luz UV provoca

dímeros de pirimidina en el DNA y si no se reparan, la célula muere. La luz UV

tiene poca energía y bajo poder de penetración; no se considera un esterilizante.

Se emplea para disminuir la población microbiana en superficies de quirófanos,

producción de fármacos y campanas de flujo laminar. [5]

Tienen mucha energía y poder de penetración. Ionizan moléculas. Aplicados a

células, ionizan moléculas de las células, y éstas mueren. Forman radicales

alcohol, hidroxilo, peróxidos que oxidan cualquier material y dañan el ADN. Estos

métodos deben practicarse en zonas especiales y las personas que los realicen

deben ir protegidas y pasar ciertos controles. Radiaciones con menores longitudes

de ondas(R-yR-x) [10]

Page 31: Autoclave Final

Página 6

Mayor contenido energético y potencial de penetración

Mayor rapidez de acción

Producen radicales OH, H, que reaccionan con estructuras proteicas,

lipídicas y ácidos nucleicos

Ventajas

Disminuir contaminación aire y superficies de trabajo Quirófanos

Mantener esterilidad zonas de trabajo [5]

Agua (concentración de solutos)

Desventajas

Escaso poder de penetración

No valido para medicamentos

Aplicaciones:

Fármacos termolábiles (vitaminas, hormonas, antibióticos,…)

Material médico termolábil (jeringas, sondas, catéteres, implantes,

prótesis,…)[5]

2.3.3 Esterilización por filtración

Esterilización por eliminación física de los contaminantes presentes en un fluido,

sin producir ni la inactivación ni la muerte de los microorganismos. Hay

determinados agentes que son termolábiles; para esterilizar estos agentes se

emplea la filtración. Suelen ser soluciones de enzimas y antibióticos. [4]

Page 32: Autoclave Final

Página 7

2.3.3.1 Filtros de membrana

Son ésteres de celulosa constituidos por una matriz, acetato de celulosa, por

ejemplo, con poros de un determinado diámetro. Eligiendo un poro de 0.45-0.22,

eliminamos las bacterias que pueda haber en estas soluciones.

FIGURA 14. Filtros de membrana.

Los virus no los podemos eliminar por este método, pero eso no es un problema,

ya que siempre van unidos a células. Para filtrar el líquido, lo sometemos a

presión, con una jeringa si se trata de un volumen pequeño.

2.3.3.2 Filtros Hepa

Son filtros de vidrio empleados para esterilizar el aire que penetra en habitaciones

especiales como quirófanos, etc.

FIGURA 15. Filtros Hepa.

Page 33: Autoclave Final

Página 8

También se emplean en cámaras de flujo laminar aparatos con forma cúbica

(urna). Tienen una superficie donde se hacen las operaciones microbiológicas. El

aire que penetra en la cámara pasa por los filtros HEPA, de manera que la

superficie queda estéril.

2.3.3.3 Aplicaciones

Soluciones de productos termolábiles

Filtración de aire en zonas limpias y cabinas de flujo laminar

Farmacia Hospitalaria:

Preparados extemporáneos

2.4 Agentes químicos (gaseosos)

Es un proceso de esterilización a baja temperatura (30-60ºC) mediante el cual se

somete a los microorganismos a la acción química del Óxido de Etileno. Se

presenta como gas o líquido incoloro, puro o con mezcla (en general, con freón).

Penetra con facilidad a través de materiales de goma y plástico en estado

gaseoso. Es un agente esterilizante muy eficaz. Esteriliza todos los materiales

termo sensibles que no se pueden esterilizar con vapor. El material esterilizado

requiere aireación para que se eliminen los residuos del gas. La duración del ciclo

es de 90 minutos y el periodo de aireación suele ser de 12 horas. [6]

27

Page 34: Autoclave Final

Página 9

2.4.1 Ventajas, desventajas y aplicaciones

Ventajas y desventajas Alquilación de moléculas nucleofílicas Altamente

inflamable (se mezcla con gases inertes: CO2, N2, Freones) Alta capacidad de

penetración Manipulación peligrosa (MUTAGÉNICO, CARCINOGENÉTICO) Gas:

irritación, náuseas, vómitos… Líquido: irritación y lesiones oculares, quemaduras

por congelación Toxicidad ambiental y residual Ciclos de esterilización largos y

complejos (T, HR, t)

Aplicaciones

Materiales plásticos Acero inoxidable Instrumental delicado [5]

2.5 Agentes Físico-Químico

Proceso de esterilización a baja temperatura que consiste en la difusión de

peróxido de hidrógeno en fase plasma (estado entre líquido y gas), que ejerce la

acción biocida. El peróxido de hidrógeno no deja ningún residuo tóxico. Se

convierte en agua y oxígeno al final del proceso. El material no precisa aireación.

El ciclo de esterilización dura entre 54 y 75 minutos. Limitaciones: no se pueden

esterilizar objetos que contengan celulosa, algodón, líquidos, humedad, madera o

instrumental con lúmenes largos y estrechos. Es el método de esterilización más

caro de entre los descritos. [6]

2.6 Pasteurización

La pasteurización es el tratamiento de calor para eliminar micro organismos

presentes y para garantizar la vida de estantería deseada para la bebida. [11]

Page 35: Autoclave Final

Página 10

El proceso de pasteurización cuidadosamente diseñado salvaguarda los sabores y

nutrientes en el producto. Las condiciones de pasteurización son escogidas para

cada bebida sobre la base de sus propiedades específicas. La temperatura varía

desde 85°C para jugos hasta 138°C para tés asiáticos y los tiempos de retención

varían típicamente entre 5 y 30 segundos. Para bebidas envasadas asépticamente

y que no requieren refrigeración, es necesario que las condiciones asépticas sean

garantizadas durante todo el proceso, evitando cualquier re contaminación del

producto pasteurizado. Otros sistemas de pasteurización están diseñados para

llenado frío, donde la bebida llenada higiénicamente es distribuida en la cadena de

frío, o para llenado en caliente de bebidas a ser enviadas a condiciones

ambientales. [5]

Page 36: Autoclave Final

Página 11

CAPITULO 3

3.1 Desarrollo electrónico.

El siguiente capítulo se explicará el funcionamiento detallado del dispositivo que

controlará el ciclo de trabajo del autoclave vertical así como los componentes

utilizados en el dispositivo.

En la figura se muestra el diagrama a bloques del sistema para el control

automático del autoclave vertical y los módulos electrónicos para su

funcionamiento mínimo.

FIGURA 16. Diagrama a bloques del sistema

3.1.1 Diseño seño del módulo del sensor

Iniciaremos con el sensor MPX2200, hay que tener en cuenta un punto muy

importante, la presión generalmente se mide en psi y el sensor obtiene valores de

voltaje linealizado para valores de presión recibidos en KPa por lo consiguiente es

necesario mencionar que 1Kpa = 1.45 PSI y que el sensor da 2mv por cada KPa.

Sensor de

presión

Etapa de

control

Etapa de

potencia

Page 37: Autoclave Final

Página 12

3.1.2 Identificación de los pines del sensor.

Lo primero en cuanto al sensor es identificar correctamente los 4 pines. Se puede

observar que una de las patas en un extremo tiene una muesca. Ese es el Pin n°1

En la imagen esta una manera de identificarlo.

FIGURA 17. MPX2200

Ahora que se ha dejado en claro cómo identificar el pin 1 a continuación se

muestran las conexiones siguientes

Se puede poner una terminal en un tester en los pines 2 y 4 para medir la

respuesta del sensor en mV.

Hay que tener en cuenta no superar la máxima presión que puede soportar el

sensor

Page 38: Autoclave Final

Página 13

FIGURA 18. Pines del sensor

Donde dice 9v, se debe conectar al polo positivo de la alimentación. Donde dice

tierra se conectará al polo negativo de la alimentación. El que dice salida (-) va

directamente a la entrada negativa (-IN) del amplificador de instrumentación

AD620 Y el salida (+) va a la entrada positiva (+IN) de amplificador.

En resumen:

Pin 1: Tierra del sensor, polo negativo (-).

Pin 2: señal de salida del sensor positiva.

Pin 3: alimentación del sensor, polo positivo (+5V).

Pin 4: señal de salida del sensor negativa.

Page 39: Autoclave Final

Página 14

3.2 Etapa de amplificacion

Pines del amplificador AD620

Es necesario conocer los pines del amplificador de instrumentación necesarios

para poder conectar el sensor de presión y obtener la ganancia requerida.

El Diagrama de terminales que se obtuvo de la hoja de datos del dispositivo y se

presenta a continuación ya contiene esa información.

FIGURA 19 Pines AD620

El amplificador de instrumentación que utilizamos fue de la 1k esta se elige según

la variación en ganancia que se quisiera tener.

Page 40: Autoclave Final

Página 15

FIGURA 20 Relación de ganancia

FIGURA 21. Conexión del sensor con el amplificador.

3.3 Etapa de Control

El encargado de la etapa de control será un micro controlador PSOC hay una gran variedad de estos dispositivos en el mercado tiene una amplia facilidad de

Page 41: Autoclave Final

Página 16

programación por medio de USB en nuestro caso contamos con una tarjeta de pruebas para este.

3.3.1PINS:

FIGURA 22. Psoc y placa de pruebas

FIGURA 23. Pins del PSoC

Page 42: Autoclave Final

Página 17

3.4 Circuito de la etapa de potencia

Para el diseño de la etapa de potencia se realizó con el moc3011 para controlar el

encendido y apagado del autoclave el cual va conectado a la corriente alterna.

3.5 Sensores

FIGURA 24. Circuito de potencia

FIGURA 25. Calculo para los sensores

Page 43: Autoclave Final

Página 18

3.6 Botones del control manual

3.6.1 Botones ENTER, CANCELAR:

3.6.2 Botones MÁS, MENOS:

Como se puede apreciar al usar una resistencia de 10K la corriente que le entra al

PIC por sus respectivos pines es un valor aceptable y no hay problema de quemar

algún pin; puesto que la suma de intensidades no supera lo máximo permitido por

los puertos.

FIGURA 26. Calculo para botones enter y cancelar

FIGURA 27. Calculo para los botones más y menos

Page 44: Autoclave Final

Página 19

3.7 Resistencias en los LEDs:

LED rojo:

LED ámbar:

FIGURA 29.Cálculo para la implementación del LED Amarillo.

LED verde:

FIGURA 28. Cálculo para la implementación del LED rojo.

FIGURA 30Cálculo para la implementación del LED Verde.

Page 45: Autoclave Final

Página 20

3.8 Resistencia para el diodo del optoacoplador:

FIGURA 31. Cálculo para la resistencia del optoacoplador

La red serie del el capacitor de 10nF y la resistencia de 100Ω conectada en

paralelo con el triac mejora el funcionamiento del circuito para disparos

indeseables del triac producidos por los picos bruscos producidos por la tensión de

la red eléctrica que se puedan presentar aleatoriamente.

3.9 Descripción del circuito electrónico

El PSOC es alimentado mediante una fuente de 5V y el sensor conectado al

microcontrolador, que es los sensor de PRESION junto con el amplificador de

instrumentación son alimentados a 12v, Mediante el sensor de, PRESION

conectado, el PSOC procesará según el programa cargado previamente en su

memoria de programa. Esta corriente será reconocida por el PSOC como un 1

lógico y la ausencia de ella como un 0 lógico pasando antes por el amplificador.

Los botones ENTER, CANCELAR, MAS (+) Y MENOS (-) proveerán de la misma

manera que los pulsadores antes mencionados igual que el botón de RESET el

cual es utilizado en caso de cualquier problema. El LCD previamente configurado

en el programa a una comunicación de 4 bits El nivel de contraste de la pantalla

del LCD será constante.

Page 46: Autoclave Final

Página 21

Los LEDs que sirven de indicadores están conectados al PSOC junto con su

resistencia limitadora de corriente para no exigirle al PSOC una corriente más allá

de la que pueda soportar y como consecuencia quemar algún LED. Según el

diseño cada LED encenderá cuando el pin correspondiente a cada uno de ellos

este a nivel alto. Este a nivel alto hará circular una corriente de aproximadamente

15 mA el optoacoplador (MOC30XX) para activar y desactivar la resistencia del

esterilizador.

3.10 Diseño de la estructura del sensor de presión

La pieza que se puede considerar importante en la automatización del autoclave

es el sensor de presión, sin este sensor la esterilización automática no podría ser

posible. Al igual que si este sensor no funciona correctamente la esterilización no

serviría. La siguiente figura muestra la forma en que el sensor de presión se

colocó a la estructura

FIGURA 32. Estructura del sensor de presión.

Page 47: Autoclave Final

Página 22

3.11 Diseño del panel de control

El panel de control de la autoclave contara de una serie de indicadores visuales,

como son por luces y por texto. Con respecto a las luces contaran con tres tipos

de iluminación el cual el usuario podrá reconocer el estado y tipos de seguridad en

el que se encuentra el autoclave, estos tipos de iluminación son verde, amarillo y

rojo. El LED color verde indica que es seguro el funcionamiento del autoclave y

que se puede manipular tanto el panel de control como el interior del autoclave. El

LED color amarillo indica que el proceso de esterilizado está por finalizar y no

puede ser disponible la cámara interna del autoclave. El LED color rojo indica

peligro y por ningún motivo puede manipular o usar el autoclave, debido a que se

encuentra en su punto de máximo funcionamiento y puede ocasionar grabes

daños al usuario. En el panel de control en la parte superior contara con un LCD

en el cual indicara los estados en el que se encuentre la autoclave, para visualizar

los tiempos y presiones ingresadas de forma precisa debido a su sensor

instalado, el cual mostrara y las operaciones del auto clave y no permitirá

continuar con la esterilización a menos que se cumplan las condiciones. Para

poder introducir presión y tiempo a mantener, en el programa al inicio de realizar

una esterilización, contara con botones (4 botones) los cuales serán para

aumentar valor, disminuir valor, reset total y aceptar valor. De igual manera en la

parte superior contara con un ventilador para mantener enfriado los disipadores de

la fuente de alimentación. En la parte superior (arriba) contara para protección de

los componentes del panel de control con un fusible de 1 Ampere por si hay

Page 48: Autoclave Final

Página 23

alguna tensión alta, En las figuras siguientes se muestra el panel de control de la

autoclave con sus componentes con el que se cuenta.

FIGURA 33. Componentes del panel frontal.

FIGURA 34. Panel trasero

Page 49: Autoclave Final

Página 24

.

FIGURA 35. Componentes del panel de control lateral derecho

3.11.1 Circuito electrónico del panel de control de la autoclave

El circuito electrónico propuesto para la autoclave es el mostrado en la figura

siguiente. El software electrónico utilizado para su realización y simulación es el

Proteus en su módulo ISIS v7.6 SP4

FIGURA 36. Circuito electrónico simulado en Proteus

Page 50: Autoclave Final

Página 25

CAPÍTULO IV. TENDENCIAS Y MEJORASA LARGO PLAZO

Debido que la automatización resulta muy costosa y el diseño para cada pieza

requiere tiempo para modificar las partes mecánicas y eléctricas, la autoclave se

mejoraría a largo plazo.

4.1 Mejoras mecánicas

Las mejoras mecánicas a largo plazo para la autoclave son las siguientes:

Equiparlo con una puerta automática, sin tener la necesidad de que el operador

tenga que abrir o cerrar el autoclave.

FIGURA 37 Posibles mejoras para el autoclave

Equiparlo con una banda o charola que despliegue del interior al exterior y

viceversa el material antes y después del esterilizado para que al usuario se le

Page 51: Autoclave Final

Página 26

haga más fácil la manipulación del material y menos propenso a tener

quemaduras.

En el caso de las mejoras eléctricas electrónicas que dependan de los cambios

mecánicos son: Equipar la autoclave con sensores de fugas, para esto hay que

conectarlo al microcontrolador para que este haga aviso mediante sonido e

iluminación así como detener los procesos para la seguridad del operador. Colocar

sensores que detecten si en la charola o banda automática hay material a

esterilizar para que dé indicación al operador si está lleno o no la autoclave de

material a esterilizar, este de igual manera se conectara al microcontrolador para

que de aviso por medio de sonido y visión al operador.

Como por ejemplo:

4.2 Detector de nivel de agua.

Este circuito seria el utilizado para saber en qué momento hay una presencia de

agua en el tanque ya que si esta no está presente este puede quemarse

Page 52: Autoclave Final

Página 27

4.1.2 Cálculos realizados en el circuito

Hay que tener en cuenta que la máxima capacidad de corriente para cada uno de

los pines o líneas CY8C2466-24PXI.

25 mA, cuando el pin está a nivel bajo, es decir, cuando consume corriente. Sin

embargo, la suma de las intensidades por las 6 líneas del Puerto 0 no puede

exceder de 80 mA. Ni la suma de las 8 líneas tanto del Puerto 1 como el Puerto 2

puede exceder de 150 mA. 20 mA, cuando el pin está a nivel alto, es decir, cuando

proporciona corriente. Sin embargo la suma de las intensidades por las 6 líneas

del Puerto 0 no puede exceder de 50 mA, ni la suma de las 8 líneas tanto del

Puerto 1 como el Puerto 2 puede exceder de 100mA.

4.3 RESULTADOS

La automatización del equipo autoclave del ITM de la carrera de Ing. Bioquímica

tuvo resultados positivos. El proceso de esterilización en forma automática reduce

la necesidad en su totalidad de que se estuviese pendiente de los cultivos que se

introducen en la autoclave, es decir la ausencia de uno o varias personas. Y

gracias al aviso visual de los LEDs y LCD durante el inicio de la esterilización, el

personal sabe cuándo ha finalizado así como cuando está en la mitad del proceso

y puede iniciar de nuevo con otra esterilización.

El proceso de esterilización de los materiales seda sin la necesidad de que algún

personal este pendiente del tiempo, Con respecto a su cuidado de su cultivo que

se introduce en la autoclave los productos finales son esterilizados de forma

correcta.

Page 53: Autoclave Final

Página 28

Resulta importante para ahorrar tiempo, es decir para dedicarse a otras

actividades durante la esterilización así como tener un proceso controlado como

seguro, además para los operadores resulta más fácil la manipulación del equipo y

no se necesita tener gran conocimiento sobre este ya que la mayor parte es

automática. Lo único que necesitan es dar parámetros al programa durante el

principio y el resto lo hace la unidad de control.

4.6 Conclusión

La unidad de control para automatizar el esterilizador se realizó mediante equipos

electrónicos que se consiguen actualmente en el mercado, el costo de la

fabricación de la unidad de control y accesorios resulto económico, ya que costó

alrededor de $1500 (mil quinientos) y los autoclaves automatizados en la

actualidad tienen un costo aproximado entre 70,000 (setenta mil pesos) a 100,000

(cien mil pesos). La unidad de control para la automatización que se construyó

resulta más factible debido que los componentes electrónicos son fáciles de

conseguir, así como poder ser cambiados por un estudiante de Ing. Electronica.

Page 54: Autoclave Final

Página 29

ANEXOS

ANEXO I: CODIGO

//-----------------------------------------------------------

-----------------

// C main line

//-----------------------------------------------------------

-----------------

#include <m8c.h> // part specific constants and macros

#include "PSoCAPI.h" // PSoC API definitions for all User

Modules

#include "puertos.h"

#include<stdlib.h>

#define SCALE_FACTOR 0.0001220703125

#pragma interrupt_handler interrupcionpin _Timer16_ISR

void interrupcionpin(void);

void interrupciontimer(void) ;

void borra_LCD(void);

int result;

float voltage;

int*buffer;

int x=60;

int y=15;

float p=1;

char status[33];

void main(void)

p:

while(LPort1_3);

M8C_EnableGInt ; // Uncomment this line to enable

Global Interrupts

M8C_EnableIntMask(INT_MSK0, INT_MSK0_GPIO);

Timer16_EnableInt();

LED_Start();

verde_Start();

ambar_Start();

rojo_Start();

LCD_Start();

LED_Switch(0);

verde_Switch(0);

Page 55: Autoclave Final

Página 30

ambar_Switch(0);

rojo_Switch(0);

ADCINC_GetSamples(0);

LCD_Position(0,0);

LCD_PrCString("TIEMPO DE CICLO +/-");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(itoa(status,y,10));

LCD_PrCString("min.");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

while(1)

verde_Switch(1);

if(LPort1_5)

if(y>=30)

borra_LCD();

LCD_Position(0,5);

LCD_PrCString("CICLO MAX ");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(itoa(status,y,10));

LCD_PrCString("min.");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

else

borra_LCD();

y++;

LCD_Position(0,0);

LCD_PrCString("TIEMPO DE CICLO +/-");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(itoa(status,y,10));

LCD_PrCString("min.");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

while(LPort1_5);

if(LPort1_6)

if(y<=1)

borra_LCD();

Page 56: Autoclave Final

Página 31

LCD_Position(0,5);

LCD_PrCString("CICLO MIN ");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(itoa(status,y,10));

LCD_PrCString("min.");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

else

borra_LCD();

y--;

LCD_Position(0,0);

LCD_PrCString("TIEMPO DE CICLO +/-");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(itoa(status,y,10));

LCD_PrCString("min.");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

while(LPort1_6);

if(LPort1_3)

borra_LCD();

goto presion;

presion:

LCD_Position(0,5);

LCD_PrCString("PRESION +/-");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(ftoa(p,buffer));

LCD_PrCString("Kg/Cm2");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

while(LPort1_3);

while(1)

if(LPort1_5)

if(p>=1.5)

Page 57: Autoclave Final

Página 32

borra_LCD();

LCD_Position(0,5);

LCD_PrCString("PRESION MAX ");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(ftoa(p,buffer));

LCD_PrCString("Kg/Cm2");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

else

borra_LCD();

p=p+0.1;

LCD_Position(0,5);

LCD_PrCString("PRESION +/-");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(ftoa(p,buffer));

LCD_PrCString("Kg/Cm2");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

while(LPort1_5);

if(LPort1_6)

if(p<=0.5)

borra_LCD();

LCD_Position(0,5);

LCD_PrCString("PRESION MIN ");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(ftoa(p,buffer));

LCD_PrCString("Kg/Cm2");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

else

borra_LCD();

p=p-0.1;

LCD_Position(0,5);

LCD_PrCString("PRESION +/-");

LCD_Position(1,7);

LCD_PrString(ftoa(p,buffer));

LCD_PrCString("Kg/Cm2");

LCD_Position(3,0);

Page 58: Autoclave Final

Página 33

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

while(LPort1_6);

if(LPort1_3)

borra_LCD();

goto inicio;

inicio:

while (LPort1_3);

while(1)

if (LPort1_3)

borra_LCD();

goto tapa;

else

LCD_Position(0,5);

LCD_PrCString("TIENE AGUA?");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

//RESISTENCIA PARA EL AD620 ES DE 400 HOMS

tapa:

while (LPort1_3);

while (1)

LCD_Position(0,4);

LCD_PrCString("CERRAR TAPA!");

LCD_Position(1,2);

LCD_PrCString("Y ATORNILLARLA!");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

//RESISTENCIA PARA EL AD620 ES DE 400 HOMS

if(LPort1_3)

verde_Switch(0);

Page 59: Autoclave Final

Página 34

borra_LCD();

goto monitoreo;

monitoreo:

borra_LCD();

LED_Switch(1);

rojo_Switch(1);

PGA_Start(PGA_HIGHPOWER);

ADCINC_Start(ADCINC_HIGHPOWER);

while(1)

while(ADCINC_fIsDataAvailable ()==0);

result=ADCINC_iClearFlagGetData();

voltage=result*SCALE_FACTOR;

if (voltage>=p)

rojo_Switch(0);

ambar_Switch(1);

borra_LCD();

Timer16_Start();

goto cuentaR;

LCD_Position(0,4);

LCD_PrCString("PRESION:");

LCD_Position(1,0);

LCD_PrCString(" ");

LCD_Position(1,4);

LCD_PrString(ftoa(voltage,buffer));

LCD_PrCString("Kg/Cm2");

cuentaR:

while (1)

if (x==0)

if (y==0)

Timer16_DisableInt();

Timer16_Stop();

borra_LCD();

Page 60: Autoclave Final

Página 35

LED_Switch(0);

LCD_Position(0,4);

LCD_PrCString("PROCESO");

LCD_Position(1,3);

LCD_PrCString("FINALIZADO");

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS: < TO CONTINUE");

ADCINC_Stop();

PGA_Stop();

goto final;

else

x=60;

y--;

final:

while(1)

if (LPort1_3)

borra_LCD();

x=60;

y=15;

goto p;

void interrupciontimer(void)

LCD_Position(0,4);

LCD_PrCString("APAGADO EN:");

x--;

LCD_Position(1,0);

LCD_PrCString(" ");

LCD_Position(1,3);

LCD_PrString(itoa(status,y,10));

LCD_PrCString("min.");

LCD_Position(1,10);

LCD_PrString(itoa(status,x,10));

LCD_PrCString("seg.");

void interrupcionpin(void)

Page 61: Autoclave Final

Página 36

LCD_Position(0,0);

LCD_PrCString(" ");

LCD_Position(1,0);

LCD_PrCString(" ");

LED_Switch(0);

LCD_Position(0,4);

LCD_PrCString("PROCESO");

LCD_Position(1,3);

LCD_PrCString("CANCELADO");

Timer16_DisableInt();

Timer16_Stop();

ADCINC_Stop();

PGA_Stop();

LCD_Position(3,0);

LCD_PrCString("PRESS:RESET");

while(1)

void borra_LCD(void)

int j;

for ( j=0; j<=4; j++)

int i;

for ( i=0; i<=20; i++)

LCD_Position(j,i);

LCD_PrCString(" ");

Page 62: Autoclave Final

Página 37

ANEXO II: Configuraciones globales configuración de timer y adc.

Configuración ADC configuración PGA

Page 63: Autoclave Final

Página 38

ANEXO III Configuración de hardware

Page 64: Autoclave Final

Página 39

ANEXO IV RESUMEN DE ENTRADAS Y SALIDAS EN EL PSOC (PINOUT)

c

Page 65: Autoclave Final

Página 40

Referencias bibliográficas

[1] Que es la automatización. [En línea] <www.xenciclopedia.com/.../Que-es-la-

automatizacion.html> [consulta: 12 Agosto 2013]

[2]Automatización de autoclave, tesis profesional, JORGE RICARDO

HERNÁNDEZ ZAPATA.

[3]Tecnologías de control [documento en línea]

<http://daniellus.freevar.com/eet4/tc21e/lc1.pdf> [Fecha de revisión 30/03/00]

[4] Mercedes Fernández Arévalo Esterilización [En línea]

http://personal.us.es/mfarevalo/recursos/tec_far/esterilizacion.pdf [Consulta: 13 de

abril 2013]

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