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Diseño y construcción de un infiltrómetro automático para el programa de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Córdoba

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dc.contributor.advisorLanchero Suárez, Valéry Joséspa
dc.contributor.authorPaternina Miranda, Fabio Andresspa
dc.contributor.authorRodríguez Combatt, Paolo Ancizarspa
dc.contributor.subjectmatterexpertMercado, Teobaldisspa
dc.coverage.spatialMontería, Córdobaspa
dc.date.accessioned2020-04-07T16:05:20Zspa
dc.date.available2020-04-07T16:05:20Zspa
dc.date.issued2020spa
dc.description.abstractÉste proyecto se basó en el diseño y construcción de un infiltrómetro automatizado con el fin de obtener las mediciones necesarias para poder caracterizar variables hidráulicas del suelo, como la conductividad hidráulica saturada de campo (Kfs), labor que demanda bastante tiempo ya que los registros se toman en intervalos de periodo establecidos, que van de 1 a 5 minutos, por periodos de 1 a 5 horas, dependiendo del tipo de suelo a evaluar. El equipo constó de un infiltrómetro automatizado de anillo doble que mediante un sistema de medición por ultrasonido, registró la variación en la columna de agua del anillo interior, cuando éste nivel llega a un punto determinado del suelo (100 mm aproximadamente), el sistema de rellenado del anillo se activa de forma automática, a partir de una electro-válvula que se implementó dentro del diseño del dispositivo para garantizar que la prueba siguiera su curso sin necesidad de alteraciones exteriores por parte de un operario, esto hizo posible la obtención de datos, con una supervisión mínima por parte del operario. La información recolectada, permite el mejoramiento en los modelos de conductividad hidráulica, la caracterización de suelos en la región y la elaboración de planes de riego y cultivo. Además, aportó al programa de Ingeniería Agronómica un equipo tecnológico que ayuda en el proceso de infiltración, cumpliendo así el objetivo de la investigación, debido a que facilitó el desarrollo de ésta actividad.spa
dc.description.abstractIn the present project an automated infiltrometer was designed and built in order to obtain the necessary measurements to be able to characterize soil hydraulic variables, this is a work that demands a lot of time since that the records are taken at established time intervals ranging from 1 to 5 minutes, for periods of 1 to 5 hours, depending on the type of soil to be evaluated. The equipment consists of an automated double ring infiltrometer which, by means of an ultrasound measurement system, records the variation in the water column of the inner ring, when this level reaches a certain point on the ground (approximately 100 mm) the system is activated. Filling of the rings which, using an electrovalve, will allow the passage of water to return to the required level and the test can continue its course without the need for external alterations by the operator, this makes it possible to obtain data, with minimal supervision by the operator. The information collected allows the improvement of hydraulic conductivity models, the characterization of soils in the region and the elaboration of irrigation and cultivation plans. In addition, it contributed to the Agronomic Engineering program a technological team that helps in the infiltration process, thus fulfilling the objective of the investigation, because it facilitated the development of this activity.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero(a) Mecánico(a)spa
dc.description.modalityTrabajo de Investigación/Extensiónspa
dc.description.tableofcontentsResumen .................................................................................................................... VIIspa
dc.description.tableofcontentsAbstract ..................................................................................................................... 14spa
dc.description.tableofcontents1. Introducción ........................................................................................................ 15spa
dc.description.tableofcontents2. Objetivos .............................................................................................................. 18spa
dc.description.tableofcontents2.1. Objetivo general .............................................................................................. 18spa
dc.description.tableofcontents2.2. Objetivos específicos ....................................................................................... 18spa
dc.description.tableofcontents3. Marco referencial ............................................................................................... 19spa
dc.description.tableofcontents3.1. Estado del arte ................................................................................................ 19spa
dc.description.tableofcontents3.2. Marco teórico .................................................................................................. 33spa
dc.description.tableofcontents3.2.1. Infiltración .................................................................................................... 33spa
dc.description.tableofcontents3.2.2. Capacidad de infiltración ........................................................................... 35spa
dc.description.tableofcontents3.2.3. Ensayo de infiltración ................................................................................. 36spa
dc.description.tableofcontents3.2.4. Factores que afectan el proceso de infiltración ...................................... 36spa
dc.description.tableofcontents3.2.5. Infiltrómetro ................................................................................................. 38spa
dc.description.tableofcontents3.2.6. Infiltrómetro de doble anillo ..................................................................... 38spa
dc.description.tableofcontents3.2.7. Obtención de datos en el proceso de infiltración ................................. 43spa
dc.description.tableofcontents3.2.8. Infiltración y flujo de agua subterránea .................................................. 44spa
dc.description.tableofcontents3.2.9. Conductividad hidráulica ........................................................................... 45spa
dc.description.tableofcontents3.2.10. La ley de Darcy y el movimiento del agua en el suelo ........................ 46spa
dc.description.tableofcontents3.2.11. Prueba chi-cuadrado ................................................................................ 48spa
dc.description.tableofcontents3.2.12. Arduino Uno ............................................................................................... 49spa
dc.description.tableofcontents3.2.13. Electroválvula ............................................................................................. 50spa
dc.description.tableofcontents3.2.14. Módulo microSD ...................................................................................... 52spa
dc.description.tableofcontents3.2.15. Relevador o Relé ........................................................................................ 53spa
dc.description.tableofcontents3.2.16. Ultrasonido ................................................................................................ 54spa
dc.description.tableofcontents3.3. Marco Conceptual ........................................................................................... 56spa
dc.description.tableofcontents3.3.1. Conductividad ............................................................................................... 56spa
dc.description.tableofcontents3.3.2. Hidráulica ..................................................................................................... 56spa
dc.description.tableofcontents3.3.3. Sistematización ........................................................................................... 56spa
dc.description.tableofcontents3.3.4. Suelo ............................................................................................................. 57spa
dc.description.tableofcontents4. Materiales Y Métodos ........................................................................................ 58spa
dc.description.tableofcontents4.1. Fase de documentación .................................................................................. 58spa
dc.description.tableofcontents4.2. Determinar parámetros de diseño ................................................................ 60spa
dc.description.tableofcontents4.3. Diseño del infiltrómetro y sistema automatizado ........................................ 65spa
dc.description.tableofcontents4.4. Construcción y Ensamble .................................................................................. 67spa
dc.description.tableofcontents4.5. Realización de ensayos de campo ................................................................... 69spa
dc.description.tableofcontents4.6. Validación ........................................................................................................... 72spa
dc.description.tableofcontents5. Resultados y conclusión ..................................................................................... 73spa
dc.description.tableofcontents5.1. Determinar parámetros de diseño ................................................................ 73spa
dc.description.tableofcontents5.2. Diseño del infiltrómetro y sistema automatizado ........................................ 75spa
dc.description.tableofcontents5.2.1. Selección componentes electrónicos ....................................................... 77spa
dc.description.tableofcontents5.2.2. Consumo energético ................................................................................... 78spa
dc.description.tableofcontents5.2.3. Código ........................................................................................................... 79spa
dc.description.tableofcontents5.2.4. Diseño de la regadera ................................................................................ 79spa
dc.description.tableofcontents5.3. Construcción y Ensamble ............................................................................... 82spa
dc.description.tableofcontents5.4. Realización de ensayos de campo ................................................................ 85spa
dc.description.tableofcontents5.5. Validación ......................................................................................................... 87spa
dc.description.tableofcontents6. Conclusiones ....................................................................................................... 91spa
dc.description.tableofcontents7. Recomendaciones ............................................................................................. 92spa
dc.description.tableofcontentsReferentes bibliográficos ........................................................................................ 93spa
dc.description.tableofcontentsWebgrafía ................................................................................................................. 100spa
dc.description.tableofcontentsANnexos .................................................................................................................... 102spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/2591spa
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad de Córdobaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.programIngeniería Mecánicaspa
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dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2020spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/spa
dc.subject.keywordsAutomated infiltrometereng
dc.subject.keywordsHydraulic conductivityeng
dc.subject.keywordsUltrasoundeng
dc.subject.keywordsElectrovalveeng
dc.subject.keywordsIrrigationeng
dc.subject.keywordsInfiltration and cultivation planeng
dc.subject.proposalInfiltrómetro automatizadospa
dc.subject.proposalConductividad hidráulicaspa
dc.subject.proposalUltrasonidospa
dc.subject.proposalElectro-válvulaspa
dc.subject.proposalInfiltración y cultivospa
dc.titleDiseño y construcción de un infiltrómetro automático para el programa de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Córdobaspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
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