edición especial (2013)
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- Confrontación Técnica de dos Prototipos de Secado Dieléctrico de Madera usando Radiofrecuencia
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Montes-Granada, Willer F.; Yepes-Zuluaga, Sara M.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Partiendo de la premisa de que el secado endógeno dieléctrico es el que mejores resultados proporciona al aplicarlo a madera, se confrontaron dos prototipos diferentes desde las perspectivas de la filosofía de diseño de la tecnología de 50Ω y la de bomba de calor; de los resultados obtenidos en un proceso de secado para una probeta de madera, se identificó que el prototipo implementado con tecnología de 50Ω obtuvo mejores resultados con respecto a la eficiencia del proceso de secado. Este trabajo abre la brecha a futuras investigaciones en torno a este tipo de aplicaciones industriales de la Radiofrecuencia (RF), con miras al diseño a escala de un prototipo de horno industrial de bajo costo para el secado de madera. - Simulación Numérica del Efecto de un Mecanismo de Estratificación de Aire en un Quemador de Alta Velocidad
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Herrera-Múnera, Bernardo A.; Rodríguez-Acevedo, Elizabeth C.; Cacua-Madero, Karen P.; Mora-Maya, Carlos A.; Cardona-Gutierrez, Edison H.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
En este trabajo se analizó por medio de simulación numérica el efecto de la estratificación de aire en un quemador de alta velocidad con el fin de determinar su efecto sobre la distribución de temperatura, la estabilidad de llama y la formación de especies químicas contaminantes como CO y NOx. Las simulaciones se realizaron utilizando el software comercial ANSYS FLUENT para predecir el comportamiento del sistema con y sin uso del mecanismo de suministro de aire por etapas. En cada simulación se empleó el modelo Eddy Dissipation para la combustión, mientras que los modelos k - ε Realizable y Ordenadas Discretas fueron usados para la simulación del flujo turbulento y la radiación, respectivamente. Los resultados muestran que el uso de un mecanismo para estratificar el aire favorece la estabilización de llama, la iniciación de las reacciones de combustión y el mecanismo de mezclado. La formación de CO presentó diferencias en la zona de reacción y las emisiones de NOx no fueron significativamente influenciadas por el mecanismo de estratificación de aire. - Clasificación de Mariposas por Modelos de Color HSI y RGB Usando Redes Neuronales
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Grajales-Múnera, Jorge E.; Restrepo-Martinez, Alejandro
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Este estudio aborda la clasificación de especies de mariposas mediante la implementación de Redes Neuronales Artificiales y el procesamiento de imágenes. Se procesan imágenes de un total de 9 especies de mariposas del género Morpho el cual tiene el azul como color característico. Para realizar la segmentación de la mariposa se usan herramientas de procesamiento de imágenes tales como: binarización, filtrado de bordes y morfología matemática. Para el procesamiento de los datos se obtienen los datos RGB de cada imagen que se llevan al modelo de color HSI con el objetivo de identificar los pixeles que son de color azul y de obtener los datos para realizar el procesamiento en las Redes Neuronales propuestas: Back-propagation y perceptrón. Para la verificación y análisis de resultados se construyen matrices de confusión, se analizan y se toman los resultados de las redes neuronales que muestren los niveles de error más bajos. Se logra llegar a un nivel de error cercano al 1% en la clasificación en algunas especies de mariposas. - Sistema De Shearografía para el Análisis Dinámico de Materiales bajo Estrés Térmico
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Correa-Rojas, Nelson A.; Causado-Buelvas, Jesús D.; Herrera-Cuartas, Jorge A.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Los sistemas de shearografía son herramientas para el control e inspección de fallas e imperfecciones estructurales en diferentes tipos de aplicaciones industriales, automotrices y aeronáuticas. Se basan en la correlación digital de dos frentes de onda de patrones de speckle en dos estados de interés: con y sin carga. La técnica tiene la cualidad especial de ser autoreferenciada en sus frentes de onda y por tanto es muy robusta frente a perturbaciones ambientales. Se presenta un sistema shearografía en el cual se puede analizar el comportamiento dinámico de los esfuerzos que sufre un material en función de cambios en temperatura a lo largo de todo el proceso de carga térmica. - Créditos
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: TecnoLógicas, Revista
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
- Compensación de Dispersión Cromática Usando Fibras de Cristal Fotónico con Distribución Hexagonal
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Reyes-Vera, Erick E.; Gómez-Cardona, Nelson D.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
En el presente trabajo se muestran varias configuraciones de una de cristal fotónico con huecos distribuidos de forma hexagonal para la compensación de dispersión cromática en enlaces de comunicaciones ópticas. Para el análisis de las fibras se usó el método de elementos finitos vectorial con frontera dispersiva. A partir de estos resultados se estimó la variación de la dispersión y la pendiente de la dispersión con respecto al cambio del diámetro de los agujeros de la microestructura. Con lo anterior fue posible obtener valores de dispersión en las bandas C y L de las telecomunicaciones cercanos a los -850 ps/nm*km, con pérdidas de confinamiento del orden de 10-3 dB/km. - Sistema de Rehabilitación basado en el Uso de Análisis Biomecánico y Videojuegos mediante el Sensor Kinect
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Muñoz-Cardona, John E.; Henao-Gallo, Oscar A.; López-Herrera, José F.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
El presente artículo muestra la creación de un novedoso sistema para la rehabilitación física de pacientes con múltiples patologías, a través de dinámicas con videojuegos de ejercicio (exergames) y el análisis de los movimientos de los pacientes usando un software desarrollado. Este sistema está basado en el uso del sensor Kinect para ambos fines: divertir al paciente en su terapia a través de exergames y proporcionarle al especialista una herramienta para el registro y análisis de datos de captura de movimiento (MoCap) tomados a través del sensor Kinect y procesados utilizando análisis biomecánico mediante la transformación angular de Euler. Todo el sistema interactivo se encuentra instalado en un centro de rehabilitación y actualmente se realizan investigaciones con diferentes patologías (stroke, IMOC, trauma craneoencefálico, entre otros), los pacientes realizan sus sesiones con el sistema interactivo mientras el especialista registra los datos para un posterior análisis, el cual se realiza en un software creado para dicho fin. El software arroja gráficas de movimiento en los planos sagital, frontal y rotacional de 20 puntos distribuidos en el cuerpo. El sistema final es portable, no-invasivo, económico, de interacción natural con el paciente y de fácil implementación por parte del personal médico. - Evolución de la intensidad de pixeles para describir la deformación de películas plásticas
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Briñez-De León, Juan C.; Restrepo-Martínez, Alejandro; López-Giraldo, Francisco
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Este trabajo propone una metodología para la descripción de comportamientos mecánicos en la deformación de una película plástica termodeformable utilizando técnicas para el análisis de imágenes, las cuales se basan en la evolución de las intensidades de pixeles fijos dentro de una secuencia de imágenes adquirida a través de un montaje óptico de polariscopio plano implementado alrededor de la plataforma de deformación de la película plástica. Las gráficas de la evolución de las intensidades de los pixeles y las gráficas del comportamiento mecánico de la deformación presentan zonas con comportamientos dinámicos que podrían ser asociados entre si. - Compensador de Iluminación Utilizando un Diodo LED como Sensor y Actuador de Luz
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Martínez-Ciro, Roger A.; Restrepo-Martínez, Alejandro; Lopez-Giraldo, Francisico E.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
En este trabajo se presenta un sistema electrónico capaz de controlar la polarización directa e inversa aplicada en las terminales de un Diodo Emisor de Luz (LED) lo cual permite configurarlo como actuador y sensor de luz conmutadamente, con la finalidad de diseñar un sistema que permita compensar niveles de potencia lumínica a un valor fijado por el usuario. Se describe el diseño electrónico conformado por un bloque análogo y un procesador de bajo desempeño Arduino UNO, que permitió validar: el funcionamiento del LED en su dualidad de operación y el algoritmo implementado. Para el montaje desarrollado fue posible definir una ecuación experimental que permite determinar el nivel de potencia lumínica que debe ser aportado por el LED compensador, adicionalmente se calculó el porcentaje PWM que debe ser aplicado en sus terminales. A través del montaje implementado fue posible hacer la medición de la fotocorriente entregada por el LED configurado como sensor de luz y posteriormente convertirla a voltaje por medio del acondicionamiento análogo. Finalmente se logró un algoritmo que permite realizar la compensación de potencia lumínica. - Simulación de un Sistema de Generación de Campo Eléctrico a Baja Frecuencia para Análisis de Señales Inducidas en Células Cultivadas In Vitro
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Zapata-Giraldo, Jenniffer; Moncada-Acevedo, María E.; Escobar-Ordoñez, Adolfo
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Diversos estudios de modelamiento y simulación de reacciones de sistemas celulares y exposición humana ante campos eléctricos externos, han permitido establecer umbrales de exposición, rangos de aplicación terapéutica y niveles experimentales de diferentes variables eléctricas con miras de uso a diferentes patologías y caracterización de mecanismos fisioeléctricos. En este trabajo se desarrolló un modelo computacional 3D conformado por una fuente de campo eléctrico y un contenido celular depositado en una caja tipo Falcom. El modelo consideró las geometrías, propiedades, mallado, condiciones de simulación y tipo de análisis de resultados. El desarrollo fue realizado en la herramienta computacional ANSYS® y con este se logró estimar el comportamiento de la densidad de corriente inducidas en los cultivos celulares a partir de diversas condiciones de estimulación. El modelo creado y los resultados encontrados son un apoyo para la estimación y predicción de la señal eléctrica inducida en los cultivos con la que asociar una respuesta biológica encontrada. - Simulación Numérica de la Combustión con Aire Enriquecido en un Horno de Fusión de Fritas
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Herrera-Múnera, Bernardo A.; Copete-López, Luis H.; Gutiérrez-Flórez, Jhony M.; Ortega-López, Raúl A.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
En este trabajo se presenta un estudio numérico de la combustión con aire enriquecido de un horno rotatorio para la fundición de frita que usa gas natural como combustible, con el fin de determinar una concentración de oxígeno que garantice la viabilidad económica del proceso sin afectar los requerimientos específicos de calidad. Las simulaciones se realizaron utilizando el software comercial ANSYS FLUENT como herramienta de diseño para predecir el comportamiento del sistema térmico y establecer puntos de funcionamiento con diferentes niveles de enriquecimiento del aire. Se empleó el modelo Finite Rate / Eddy Dissipation para la combustión, mientras que los modelos k – ε Realizable y Ordenadas Discretas fueron usados para la simulación del flujo turbulento y la radiación, respectivamente. Los resultados mostraron que un nivel de enriquecimiento cercano al 31% de oxígeno en el aire permite alcanzar las temperaturas de fusión de la frita mayores a 1700 K, logrando así una disminución en los consumos actuales de oxígeno de alta pureza sin afectar la producción y calidad del producto. - Cálculo del Espacio de Búsqueda para Mejorar la Estimación de Parámetros de los Sistemas de Control de Excitación
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Saavedra-Montes, Andrés J.; Ramos-Paja, Carlos A.; Camarillo-Peñaranda, Juan R.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
En este artículo se presenta un método para calcular el espacio de búsqueda de cada parámetro del modelo de un sistema de control de excitación. Con el espacio de búsqueda calculado se pretende reducir el número de conjuntos de parámetros solución que pueden ser encontrados por el algoritmo de estimación, reduciendo su tiempo de procesamiento. El método considera un rango de la constante de tiempo del generador sincrónico entre 4s y 10s, un índice de desempeño del sistema de control de excitación, una técnica de diseño de controladores y la estructura del modelo del sistema de control de excitación. Cuando se usa el espacio de búsqueda obtenido para estimar los parámetros, el algoritmo toma menos tiempo de procesamiento y los parámetros estimados son cercanos a los parámetros de referencia. - Segmentación de Imágenes de Resonancia Magnética IRM utilizando LS-SVM y Análisis Multiresolución Wavelet
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Muñoz-Bedoya, Luis A.; Mendoza, Luis E.; Velandia-Villamizar, Hernando J.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Actualmente, las máquinas de soporte vectorial (SVM) se han convertido en una herramienta poderosa para resolver problemas de clasificación no lineal. Para la optimización de esta herramienta, se ha desarrollado una reformulación conocida como LS-SVM (máquina de soporte vectorial de mínimos cuadrados), la cual trabaja con un modelo de minimización basada en funciones y polinomios de Lagrange. Por lo tanto, este trabajo presenta un método para la segmentación de imágenes de resonancia magnética específicamente para estudiar la morfología de los pulmones y lograr la cuantificación de características relevantes en dichas imágenes usando SVM y LS-SVM. Adicionalmente a la técnica de clasificación, en este trabajo se usaron técnicas como: análisis Wavelet para eliminación de información no relevante (compresión), y algoritmos Splines, para interpolar la información encontrada y cuantificar las características, que se basaron en el reconocimiento de área, forma y estructuras anormales presentes en la zona pulmonar de dichas imágenes. - Regulación de un Sistema Fotovoltaico Basada en un Controlador PID Fuzzy para Asegurar un Tiempo de Establecimiento Constante
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Ortiz-Valencia, Paula A.; Trejos-Grisales, Adriana; Ramos-Paja, Carlos A.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
El objetivo principal de controlar los sistemas fotovoltaicos (PV) es asegurar la máxima extracción de potencia disponible. Estos controladores usualmente combinan la acción de un algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) con un regulador de tensión, el cual tiene la función de rechazar las perturbaciones en los terminales del panel. Estos controladores se basan comúnmente en estructuras PI-PID que requieren modelos linealizados alrededor del punto de operación. Pero, debido a perturbaciones generadas por el ambiente y la carga, el punto de operación cambia drásticamente, lo que dificulta obtener el desempeño deseado. Este artículo propone regular el sistema PV utilizando un controlador Fuzzy-PID, el cual se adapta a los cambios de irradiancia solar y oscilaciones en la carga. Esta característica garantiza un tiempo de establecimiento constante, el cual se requiere para definir de forma precisa el periodo del algoritmo MPPT. En el caso de controladores lineales, el periodo del MPPT se fija en el peor caso (periodo más largo), lo cual genera pérdidas de potencia adicionales al disminuir la velocidad del seguimiento del punto de operación óptimo. La solución propuesta en este artículo mejora la eficiencia general del sistema. Finalmente, la solución se valida con simulaciones en Matlab®. - Resonador de un Cuadrante de Elipse de Microcinta para Filtros en Frecuencias de Microondas
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Jaramillo-Flórez, Samuel Á.; Ramírez-Macías, Sebastian
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Este trabajo describe los resultados obtenidos de la simulación computacional y construcción de resonadores de cuadrante de elipse de microcinta excitados por cintas coplanares para el diseño de filtros en microondas en sistemas de comunicaciones por RF. Utilizando las ecuaciones de la óptica, se explican los fundamentos de la propuesta de esta geometría de resonadores. Se describe la construcción de resonadores de cuadrante de elipse, uno de microcinta y otros dos de cavidad de diferentes tamaños, y un arreglo de cuatro cuadrantes de elipse de microcinta en cascada. Se muestran los resultados de las medidas de los parámetros de dispersión S11 y S21 para identificar las frecuencias de resonancia de los resonadores estudiados, comprobando que estos se comportan en frecuencia como elipses completas por el efecto imagen debido a sus dos espejos en los semiejes mayor y menor, ocupando menos área, y se discuten las posibles aplicaciones. - Regulación de Voltaje por Control de Disparo Empleando Tecnologías FPAA
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Durán-Blanco, Ckristian R.; Flórez-Vargas, Julio A.; Alzate-Castaño, Ricardo
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
El presente artículo presenta resultados de implementación de algoritmos de control de disparo sobre un circuito convertidor de potencia del tipo rectificador controlado. La novedad de la implementación está constituida por la plataforma de ejecución basada en tecnología de arreglos analógicos programables por campo FPAA. Se verifica la acción de técnicas de control proporcional, PID y de modos deslizantes para regular la tensión de salida del circuito hacia una carga (bombilla) ante la acción de perturbaciones. Los resultados obtenidos permiten mostrar la potencialidad de la tecnología de implementación propuesta para aplicaciones de circuitos reconfigurables en electrónica de potencia. - Predicción de Energía en Sistemas Fotovoltaicos Urbanos
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Ramos-Paja, Carlos A.; Trejos-Grajales, Adriana; Restrepo-Cuestas, Bonie J.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Este artículo propone un nuevo método para estimar la potencia y energía producida por sistemas fotovoltaicos urbanos, los cuales son comúnmente cubiertos por sombras que afectan su desempeño. La solución se basa en un algoritmo para procesar, rápidamente, un modelo preciso que considera el efecto de las sombras. Esta solución provee un mejor desempeño en comparación con aproximaciones clásicas, ya que reduce significativamente el tiempo de cálculo sin introducir errores sensibles, permitiendo la simulación de largos periodos de operación, e.g. meses y años. Por lo tanto, esta solución es apropiada para realizar estimaciones de energía orientadas a análisis económicos, e.g. cálculo del tiempo de retorno de la inversión, así como para soportar el diseño de instalaciones fotovoltaicas, permitiendo el cálculo preciso del número de módulos requeridos para suplir el perfil de carga. - Reducción de ruido en la detección automática de hipernasalidad en niños
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Carvajal-Castaño, Helber A.; Vargas-Bonilla, Jesús F.; Isaza-Narvaez, Claudia V.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
En este artículo se presenta una metodología para reducir el ruido de fondo en un sistema de detección de hipernasalidad; se utilizan algunas medidas clásicas de calidad e inteligibilidad para evaluar los algoritmos, que mejoran las señales de voz, utilizados en el sistema. La detección de hipernasalidad se realiza con un clasificador lineal y se comparan los resultados obtenidos con diferentes algoritmos de sustracción espectral. Los resultados muestran que las técnicas de sustracción espectral pueden ser usadas para mejorar el rendimiento del clasificador en la detección de hipernasalidad cuando las señales se encuentran contaminadas con ruido aditivo. - Procesamiento de Señales Provenientes del Habla Subvocal usando Wavelet Packet y Redes Neuronales
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Mendoza, Luis E.; Peña, Jesus; Muñoz-Bedoya, Luis A.; Velandia-Villamizar, Hernando J.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Este artículo presenta los resultados obtenidos del registro, procesamiento, reconocimiento y clasificación de palabras del lenguaje español mediante el análisis de las señales de voz de habla subvocal. El trabajo en conjunto será en un futuro enfocado en aplicaciones de telecomunicaciones como: chat para sordo mudos. La base de datos procesada está conformada por seis palabras (adelante, atrás, derecha, izquierda, iniciar y parar). Las señales fueron sensadas con electrodos superficiales dispuestos en la superficie de la garganta y adquiridas con una frecuencia de muestreo de 50 Khz. El acondicionamiento de las señales consistió en: la ubicación de la zona de interés mediante análisis de energía, y el filtrado usando Transformada Wavelet Discreta. Finalmente, la extracción de características se hizo en el dominio del tiempo-frecuencia empleando Wavelet Packet y técnicas estadísticas por ventaneo. La clasificación se llevó a cabo con una Red Neuronal por Retropropagación cuyo entrenamiento se realizó con el 70% de la base de datos obtenida. El porcentaje de acierto encontrado fue de 75%±2. - Plataforma de Modelado y Simulación de Sistemas de Generación Fotovoltaicos
Institución: Instituto Tecnológico Metropolitano
Revista: TecnoLógicas
Autores: Arroyave-Berrio, Anny A.; Goez-Mora, Manuel M.; Arango-Zuluaga, Eliana I.; Ramos-Paja, Carlos A.; Serna-Garcés, Sergio I.
Fecha de publicación en la Revista: 2013-11-19
Se presenta el desarrollo de una plataforma de modelado y simulación usando Matlab. La plataforma tiene cuatro modelos de paneles fotovoltaicos predeterminados. Identifica los parámetros de cada uno, para un panel fotovoltaico dado, con base en datos experimentales de voltaje, corriente y condiciones ambientales. También genera cuatro bloques de simulación en Matlab-Simulink y Psim que modelan el panel seleccionado. Para la validación de la plataforma se utilizaron los paneles disponibles en el Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM).
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