SENSOR DE NIVEL (OSMOLATOR)

En los acuarios marinos es fundamental restituir el agua de evaporación, pues de lo contrario varía la densidad y esto afecta a los peces e invertebrados marinos. En acuarios de agua dulce muchas veces es necesario o conveniente mantener el nivel de agua de forma automática, como por ejemplo durante las vacaciones.

Para solucionar esta necesidad existe un aparato comercial llamado osmolator, que es capaz de bombear agua desde un depósito de reserva, según esta se va evaporando la del acuario. Desgraciadamente el osmolator cuesta más de 200 €. Este sencillo diseño, junto con un recipiente de reserva y una bomba de agua te hará la misma función por menos de la décima parte de dinero.

El circuito esta diseñado para ser muy seguro y es sumamente sencillo en su construcción y ajuste. Usa componentes estándar fáciles de localizar y con muchos equivalentes. Si deseas mayor seguridad contra fallos puedes construir dos y ponerlos a funcionar en paralelo.

Esquema y materiales

Esquema del circuito para el sensor de nivel (osmolator)

Lista de materiales:

Instalación

En primer lugar has de construir el circuito. Dada su sencillez puedes emplear una placa preperforada y no necesitarás hacer un circuito impreso.

Necesitaras una sonda inalterable a los ácidos, bases y sales que además no desprenda ninguna sustancia química; tienes como construir una con estas especificaciones en Electrodos para acuario. Coloca la sonda en el acuario de manera que las puntas no toquen la superficie del agua cuando se alcance el nivel mínimo.

Por último necesitaras un recipiente donde pondrás el agua de reserva. El recipiente debe ser cerrado, pero no hermético. Dentro del recipiente coloca una bomba de agua, de poco caudal (cuanto menos mejor). Eso si, la bomba ha de ser capaz de elevar el agua hasta el acuario.

Calibrado

El calibrado es sumamente sencillo. Sumerge el sensor en el acuario, de manera que solo la parte inferior de los electrodos toque el agua. Gira el potenciómetro P1 hasta que la bomba deje a funcionar.

Moja en agua del acuario el sensor, de forma que quede totalmente sumergido. Con el sensor fuera del acuario, pero totalmente mojado gira el potenciómetro P1 hasta que la bomba empiece a funcionar.

El calibrado ha de hacerse de manera que el sensor mojado active la bomba, pero si esta sumergido, aunque solo sean las puntas de los electrodos la bomba se debe parar.

Teoría de operación

En este apartado vamos a explicar el principio de funcionamiento de este circuito. Es una explicación técnica y no es necesario conocerla para poder realizar el montaje con éxito. Por tanto si no tienes experiencia en electrónica podéis saltaros este apartado.

El circuito esta basado en el integrado MC14093B. Este integrado contiene cuatro puertas lógicas NAND en tecnología CMOS, lo cual le permite funcionar en un margen de 3V a 12V. Las entradas y salidas están protegidas por diodos. Por tanto es muy tolerante en cuanto manejo, fiable y muy económico

La puerta N1 junto a C3 y R1 forman un oscilador de alta frecuencia. Esta señal de alta frecuencia se envía a la sonda a través de C1 y C2 que sirven para eliminar la componente continua. En resumen, a través de la sonda enviamos una onda de poco voltaje (entre 5V y 9V) y alta frecuencia, lo cual impide la electrólisis. Además un voltaje tan bajo la convierte en muy segura.

El retorno de la sonda lo pasamos a través de D1 y D2 que rectifican la señal. C4 sirve como almacenamiento eliminando parte del rizado.

P1 suma una componente continua para poder alcanzar el nivel de excitación de N2, permitiendo de este modo la regulación. N2 nos sirve como amplificador y estabilizador, dando a su salida una señal TTL, capaz de activar IC2. Obsérvese que la señal a la salida de N2 esta invertida, presentando +5V cuando la sonda esta fuera del agua y 0V cuando esta sumergida.

La salida del N2 la enviamos al optoacoplador MOC3022. La función del optoacoplador IC2 es aislar la parte de baja tensión de la parte de media tensión. Es cuestión de seguridad.

La salida del optoacoplador IC2 sirve para activar un TRIAC. Se ha escogido un TRIAC en lugar de un relé debido a que opera de forma fiable y silenciosa. Además, en caso de fallo simplemente dejaría de funcionar, no como en los relés que pueden quedarse con los contactos pegados, inundando la casa.

El Triac Q6004L3 tiene una tensión inversa de 600 V, lo que nos permite funcionar con seguridad a 110V y 220V. Su intensidad máxima es de 4 Amperios, lo que nos permitirá manejar cualquier bomba del mercado, por mucho que consuma (hasta 400W).

El condensador C5 y la resistencia R3 sirven para absorber los picos de tensión que generan las bombas en el arranque y la parada. Así prolongamos la vida del TRIAC.

[barra de piedrecitas]

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Actualizado el 14-diciembre-2005