Resumen:
CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. The purpose of this project is to modernize a pH and temperature teaching station, with the goal of updating its operation using current industrial technologies and strengthening the students' hands-on learning in an experimental environment. The hypothesis posits the feasibility of establishing a reliable platform through the integration of sensors, actuators, and a control system in MATLAB. The justification is based on the fact that the original station had limitations and obsolete components that diminished its pedagogical value; therefore, its modernization ensures a current and relevant resource for academic training in control and instrumentation.
The development integrated pH and temperature sensors (0–10 V), peristaltic pumps (4–20 mA), 12 V motors, and a Peltier cell controlled by the XY-160D. The LabJack U3-HV was used as an interface with MATLAB, and the wiring was executed in accordance with the IEC 60446 standard. Additionally, voltage-to-current converters, a potentiometer, a relay, and chemical solutions prepared by acid-base titration were incorporated.
Testing demonstrated that the control system maintained stability primarily by regulating the base pump, while the introduction of the 10% acid pump generated controlled variations in pH. The agitators and the submersible pump remained operational, ensuring mixture homogeneity.
In conclusion, the teaching station has been successfully modernized, establishing it as an up-to-date, versatile, and highly valuable tool for teaching process automation and control.
Keywords: Control, didactic station, acid, base
Descripción:
CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. El presente proyecto tiene como finalidad la modernización de una estación didáctica de pH y temperatura, con el propósito de actualizar su funcionamiento mediante tecnologías industriales actuales y fortalecer el aprendizaje práctico de los estudiantes en un entorno experimental. La hipótesis plantea la posibilidad de contar con una plataforma confiable mediante la integración de sensores, actuadores y un sistema de control en MATLAB. La justificación se fundamenta en que la estación original presentaba limitaciones y componentes obsoletos que disminuían su valor pedagógico, por lo cual su modernización asegura un recurso vigente y pertinente para la formación académica en control e instrumentación.
En el desarrollo se integraron sensores de pH y temperatura (0–10 V), bombas peristálticas (4–20 mA), motores de 12 V y una celda Peltier controlada por el XY-160D. El LabJack U3-HV se empleó como interfaz con MATLAB y el cableado se realizó conforme a la norma IEC 60446. Adicionalmente, se incorporaron convertidores voltaje–corriente, un potenciómetro, un relé y soluciones químicas preparadas mediante titulación ácido–base.
Los ensayos demostraron que el sistema de control mantuvo la estabilidad regulando principalmente la bomba básica, mientras que la incorporación de la bomba ácida al 10% generó variaciones controladas en el pH. Los agitadores y la bomba sumergible permanecieron operativos, asegurando la homogeneidad de la mezcla.
En conclusión, la estación didáctica se encuentra modernizada exitosamente, consolidándose como una herramienta actualizada, versátil y de gran valor para la enseñanza de la automatización y el control de procesos.