This document describes a liquid level and volume measurement and control system. It consists of a tank with an inlet and outlet pump (pump A and pump B). An ultrasonic sensor measures the liquid level in the tank. Arduino code controls the pumps based on the level reading, using pulse-width modulation to gradually increase or decrease pump speed as the level approaches the target. Equations are used to calculate the volume and percentage level from the sensor distance. LabVIEW displays real-time level data and stores historical records. The system aims to maintain a constant volume and level in the tank by matching the flow rates of the two pumps.

1. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SANTO DOMINGO
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE ELECTROMECÁNICA.

2. PRESENTACION
NOMBRES: KELVIN MOISES PUENTE PEREZ.
CARRERA: INGENIERIA ELECTROMECANICA MENCION
ELECTRONICA.
UNIVERSIDAD: UASD.
NACIONALIDAD: REPUBLICA DOMINICANA.
ESTUDIOS:
TECNICO EN MECANICA DIESEL,TECNICO EN ELECTRONICA
INDUSTRIAL Y DIGITAL Y TECNICO EN PLC.
ASESOR DEL PROYECTO: ING. SANTIAGO JIMENEZ.

3. SISTEMA DE MEDICION Y CONTROL DE
NIVEL Y VOLUMEN DE LIQUIDOS.

4. MEDICION DE NIVEL Y VOLUMEN DE LIQUIDOS.

5. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE MEDICION
DE NIVEL Y VOLUMEN.
Funcionamiento del sistema de medición.
Primero se envía desde arduino, un Pulso "1" de al menos de 10uS por el Pin Trigger
(Disparador).
El sensor enviará 8 Pulsos de 40KHz (Ultrasonido) y coloca su salida Echo a alto (seteo), se
debe detectar este evento e iniciar un conteo de tiempo.
La salida Echo se mantendrá en alto hasta recibir el eco reflejado por el obstáculo a lo cual el
sensor pondrá su pin Echo a bajo, es decir, terminar de contar el tiempo.
Se recomienda dar un tiempo de aproximadamente 50ms de espera después de terminar la
cuenta.
La distancia es proporcional a la duración del pulso y puedes calcularla con las siguiente
formula (Utilizando la velocidad del sonido = 340m/s):
Distancia en cm (centímetros) = Tiempo medido en us x 0.017
El valor de la distancia se muestra en la interfaz arduino por medio del serial monitor, y se
establece la comunicación serial y este dato se envía por medio del puerto serial a labview,
donde el mismo es leído y analizado por medio de programación en bloques, y por medio de
ecuaciones matemáticas, la cuales nos proporcionan el valor del volumen y el nivel del líquido,
que existe dentro del tanque.

6. PROGRAMACION DE VOLUMEN Y NIVEL.

7. SENSORES ULTRASONICOS.
Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad
que trabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos
a distancias de hasta 8m. El sensor emite un sonido y mide el
tiempo que la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un
objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en
señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de
valoración. Estos sensores trabajan solamente en el aire, y
pueden detectar objetos con diferentes formas, colores,
superficies y de diferentes materiales. Los materiales pueden
ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo han de ser
deflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo
de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal
entre el impulso de emisión y el impulso del eco.

8. PROGRAMACION DEL SENSOR ULTRASONICO
Programación en arduino IDE de la bomba(A).
#define PIN_TRIG 8
#define PIN_ECO 7
const int bombaA = 11;
int velocidadA;
const int bombaB= 9;
int velocidadB;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(PIN_TRIG, OUTPUT);
pinMode(PIN_ECO, INPUT);
pinMode(bombaA, OUTPUT);
pinMode(bombaB, OUTPUT);
}

9. CONTINUACION
void loop() {
float duracion, distancia;
digitalWrite(PIN_TRIG, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(PIN_TRIG, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(PIN_TRIG, LOW);
duracion = pulseIn(PIN_ECO,HIGH);
distancia = duracion/58;
if(distancia>=23.19){
distancia=23.19;
}
Serial.println(distancia);
delay(600);

10. ECUACIONES
V=X*Y*Z, donde:
V= volumen
X=largo
Y=ancho
Z= altura=A-B
A= Distancia que mide el sensor, cuando el tanque esta
vacio.
B= Distancia que mide el sensor, cuando el tanque esta
lleno al 100%.
N= (volumen medido/ volumen total)*100
Donde: N= Nivel del tanque expresado en porcentaje.

11. PROGRAMACION EN LABVIEW

12. DIAGRAMA DE BLOQUES PARA DATOS
HISTORICOS.

13. SISTEMA DE CONTROL DE MEDICION DE
VOLUMEN Y NIVEL DE LIQUIDOS.

14. CONTROL DE NIVEL Y VOLUMEN.

15. PWM
La modulación por ancho de pulsos
También conocida como PWM, siglas en inglés depulse-width
modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en
la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica
(una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para
transmitir información a través de un canal de comunicaciones o
para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

16. PWM

17. CONTROL DE LLENADO DEL TANQUE
PROGRAMACION DEL CONTROL DE BOMBA A
// FUNCIONAMIENTO DE BOMBA A(BOMBA QUE LLENA EL TANQUE)
if (distancia>=13.59){
analogWrite (bombaA,255);
}
else{
if (distancia<=12.45){
analogWrite(bombaA,128);
}
if(distancia<13.59){
analogWrite(bombaA,200);
}
if(distancia<=10.50){
analogWrite(bombaA,70);
}
if(distancia<=11.50){
analogWrite(bombaA,90);
}
}
if (distancia<=10.38){
for (velocidadA=50; velocidadA>=0;velocidadA--){
analogWrite (bombaA,velocidadA);}
}
}

18. BOMBA A, TANQUE, SENSOR ULTRASONICO.

19. CONTROL DE VACIADO DEL TANQUE
PROGRAMACION DEL CONTROL DE BOMBA B
//FUNCIONAMIENTO DE BOMBA B(BOMBA QUE VACIA EL TANQUE)
if (distancia<=10.38){
analogWrite (bombaB,255);
}
else{
if (distancia>=11.50){
analogWrite(bombaB,128);
}
if(distancia>=10.50){
analogWrite(bombaB,160);
}
if(distancia>10.38){
analogWrite(bombaB,200);
}
if(distancia>=12.45){
analogWrite(bombaB,90);
}
}
if (distancia>=13.59){
for (velocidadB=50; velocidadB>=0;velocidadB--)
analogWrite (bombaB,velocidadB);
}
}

20. ARDUINO UNO, TARJETA DE CONTROL, BOMBA
B.

21. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA.
Funcionamiento del sistema.
El sistema de medición y control de nivel y volumen de líquidos tiene la función de mantener un
volumen constante y un nivel constante del líquido que se encuentra dentro del tanque. Este
posee una entrada y una salida de agua, con sus respectivas bombas y tuberías. En el tanque
la bomba de entrada de agua (A), suministrara la misma cantidad de agua que extrae del
tanque, la bomba de salida de agua (B), con el sistema cargado inicialmente, por lo tanto, se
cumple la siguiente condición: (velocidad A)= (velocidad B), en un nivel, ya programado en el
lenguaje de programación.
Si la bomba (A) se apaga por una razón cualquiera, la bomba (B) continúa funcionando, y esta
se apaga cuando se cumple la condición de nivel del tanque de control deseada, ya
programada en el sistema. Esta bomba va a ir reduciendo su velocidad gradualmente a medida
que el nivel del agua se acerca al nivel deseado, la intensidad del LED verde va a ir
disminuyendo, y la distancia del sensor ultrasónico al agua va aumentando, dicha distancia,
representa la profundidad, y este valor se utiliza en la ecuación escrita en el programa para
calcular el volumen y el nivel del tanque de control. Cuando el agua llega al nivel programado
en el sistema, la velocidad de la bomba se hace cero, esto es, a lo que denominamos en
ARDUINO como el PWM.
Si la bomba (B) se apaga por una razón cualquiera, la bomba (A) continúa funcionando, y esta
se apaga cuando se cumple la condición de nivel del tanque de control deseada, ya
programada en el sistema. Esta bomba va a ir reduciendo su velocidad gradualmente a medida
que el nivel del agua se acerca al nivel deseado, la intensidad del LED naranja va a ir
disminuyendo, ya que la distancia del sensor al agua va a ir disminuyendo también. Cuando el
agua llega al nivel programado en el sistema, la velocidad de la bomba se hace cero.

22. PROCESO DE LLENADO.

23. PROCESO DE VACIADO.

24. MUCHAS GRACIAS!!!