Mecatronica aplicada al riego por goteo

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al aplicar los conocimientos de la mecatronica en el campo de la automatización será posible controlar automáticamente el proceso de control de temperatura y humedad, esto es importante ya que el maíz es una de las plantas más consumidas a nivel mundial y en lo que respecta a Culiacán de crearse invernaderos monitoreados por sistemas inteligentes de control de temperatura y humedad se podrá cosechar durante todo el año sin importar las lluvias de temporal. Eso daría como resultado que en las épocas en las que generalmente no se cosecha el maíz por falta de lluvia y se importa de otros lugares se pueda prescindir de esa necesidad.

Marco teórico

La mecatronica es una ingeniería que combina distintos tipos de ingeniería como son la mecánica, electrónica, informática y control. Sirve para diseñar y desarrollar productos que involucren sistemas de control para el diseño de productos o procesos inteligentes, lo cual busca crear maquinaria más compleja para facilitar las actividades del ser humano. La Mecatrónica abarca disciplinas muy amplias y complejas podemos decir que tiene muchos campos de aplicación. De hecho, la Mecatrónica pretende ser esa disciplina o Ingeniería en la que los productos se fabriquen teniendo en cuenta todas las ingenierías y no estando separadas.

(Guzman, 1998) Para poder describir más ampliamente lo que es la ingeniería mecatronica hay que describir lo que es ingeniería en términos generales. La ingeniería es la profesión en la cual se aplican los conocimientos matemáticos de las ciencias naturales obtenidos a través de la observación, estudio, experiencia y práctica. Los conocimientos son aplicados con criterio y conciencia. Tienen que aplicarse con responsabilidad social y basada en una ética profesional. Toda acción realizada debe ser en beneficio de la humanidad. Su función principal es el de desarrollar soluciones tecnológicas a necesidades sociales, industriales y económicas. Para ello, el ingeniero debe de identificar los posibles obstáculos que pueden suceder un futuro para realizar un buen diseño.

Para la parte de la automatización nos basaremos en los conocimientos de control y automatización. . (Astorga, 2005) La Ingeniería de control es una disciplina que se focaliza en modelizar matemáticamente una gama diversa de sistemas dinámicos y el diseño de controladores que harán que estos sistemas se comporten de la manera deseada. Aunque tales controladores no necesariamente son electrónicos y por lo tanto la ingeniería de control es a menudo un subcampo de otras ingenierías como la mecánica.

(Covarrubias, 2006) El control aplicado en la industria se conoce como control de procesos. Se ocupa sobre todo del control de variables como temperatura, presión, caudal, entre otras cosas en un proceso químico de una planta. Se incluye como parte del plan de estudios de cualquier programa de ingeniería química. Emplea muchos de los principios de la ingeniería de control. La ingeniería de control es un área muy amplia y cualquier ingeniería puede utilizar los mismos principios y técnicas que esta utiliza.

(James, 2008) El riego por goteo, igualmente conocido bajo el nombre de es un método de irrigación utilizado en las zonas áridas pues permite la utilización óptima de agua y abonos. El agua aplicada por este método de riego se infiltra hacia las raíces de las plantas irrigando directamente la zona de influencia de las raíces a través de un sistema de tuberías y emisores. Esta técnica es la innovación más importante en agricultura desde la invención de los aspersores en los años 1930.

(Steling, 2009) La mayor parte de los grandes sistemas de riego por goteo utilizan un cierto tipo de filtro de agua para impedir la obstrucción de los pequeños tubos surtidores. Ciertos sistemas utilizados en zonas residenciales se instalan sin filtros adicionales ya que el agua potable ya está filtrada. Prácticamente todos los fabricantes de equipos de riego por goteo recomiendan que se utilicen los filtros y generalmente no dan garantías a menos que esto sea hecho.

(Steling, 2009)El riego por goteo se emplea casi exclusivamente utilizando agua potable pues las reglamentaciones desaconsejan generalmente pulverizar agua no potable. En riego por goteo, la utilización de abonos tradicionales en superficie es casi ineficaz, así los sistemas de goteo mezclan a menudo el abono líquido o pesticidas en el agua de riego. Otros productos químicos tales como el cloro o el ácido sulfúrico son igualmente utilizados para limpiar periódicamente el sistema.

(Steling, 2009)Si está correctamente montado, instalado, y controlado, el riego por goteo puede ayudar a realizar importantes economías de agua por la reducción de la evaporación. Por otro lado, el riego gota a gota puede eliminar muchas enfermedades que nacen del contacto del agua con las hojas. En conclusión, en las regiones donde los aprovisionamientos de agua están muy limitados, se puede obtener un notable aumento de producción utilizando la misma cantidad de agua que antes.

(Leind, 2013) Riego por goteo desplazable: consiste en un bobinador de tubería de polietileno movido por un motor de 50w con reductores que permite bobinar 6m de tubería cada hora. En el extremo de la tubería se sitúa un triciclo con brazos transversales que distribuyen el agua hasta el suelo a través de pequeñas mangueras según el marco de plantación. Este sistema no moja las hojas, evitando proliferación de hongos, no moja toda la superficie de tierra, ahorrando agua, le bastan bajas presiones ahorrando energía y es utilizable con flujos pequeños de agua.

(Leind, 2013)En las regiones muy áridas o sobre suelos arenosos, la mejor técnica consiste en regar tan lentamente como sea posible (menos de 1 litro por hora); esto se denomina riego por capilaridad, y consigue un efecto de hidroponia en suelo natural, ahorrando importantes costes. El riego por goteo se utiliza intensivamente en el cultivo de la nuez de coco, la viña, la banana, las fresas, la caña de azúcar, el algodón o los tomates. Es destacable su uso en las explotaciones agrícolas, de agricultura intensiva, de Almería y Murcia, donde, ante la escasez, los agricultores procuran un gasto mínimo de agua.

(Leind, 2013)El sistema más eficiente de riego se ha creado en Israel y consiste en un sistema de riego por capilaridad y sensores de oxígeno que consiguen ahorrar un 40 % de agua más que en cultivos convencionales. Los kits de gota a gota para el jardín son cada vez más populares para los propietarios de casas. Se componen de un temporizador, una tubería y varios goteros. También se necesita un mano reductor para que la presión no sea excesiva en el