El universo funciona como un complejo mecanismo donde en constante y armonioso movimiento se intercambia energía, materia e información. Vivimos inmersos en una trama de procesos naturales y artificiales que funcionan por sí solos y se repiten periódicamente de forma predecible. Son los automatismos.
Hogar, dulce hogar. Esta frase que solemos enunciar al regresar a casa se basa en la sensación de encontrarnos en terreno conocido. Pero ¿cuánto sabemos realmente sobre los sistemas automáticos de nuestro hogar? En nuestra vida doméstica utilizamos gran cantidad de dispositivos automáticos. Estamos rodeados de sistemas que tienen por finalidad ayudarnos a ahorrar tiempo, simplificando tareas, mejorando la seguridad, las comunicaciones y el confort, entre tantas otras cosas.
Están tan arraigados en nuestros hábitos que no reparamos en los dependientes que somos de ellos. Estos dispositivos son el resultado de siglos de avances científicos y tecnológicos que generalmente desconocemos. Vamos a realizar un viaje a lo profundo del hogar y a descubrir cómo funcionan algunos de los automatismos domésticos con los que convivimos.
Muchos automatismos artificiales fueron diseñados imitando la naturaleza. Al observar y analizar los automatismos naturales, el hombre fue creando los automatismos naturales. automatismos artificiales, mecánicos en su origen, a través del tiempo el hombre lo fue perfeccionando hasta llegar hoy a los automatismos electromecánicos.
Por ejemplo, un lavarropa aprovecha indirectamente la gravedad. El agua entra por la parte superior, pero cae y va ocupando espacios en la parte inferior. Y para el desagote del agua también interviene la gravedad.
Y en el proceso de secado, se aumenta la aceleración centrifuga de forma artificial, para separar el agua de los tejidos. Como tecnólogo, impecable. Para las tareas domésticas todavía estás un poco verde.
O más bien, todo rosa. Sí, esta me la había regalado mi vieja encima. Una linterna es un ejemplo sencillo de un sistema creado por el hombre. Está compuesta por una batería, un interruptor y una lámpara. Aquí estamos controlando, a través del interruptor, la transformación de energía de química a térmica.
Y por un efecto automático natural, mediante el cual todo elemento sometido a elevadas temperaturas emite luz, el filamento de la lámpara se enciende. Podemos afirmar que todo automatismo es un sistema, ya que al intercambiar energía, materia e información entre sus partes, realiza o cumple el objetivo para el cual fue creado. Los interruptores, los pulsadores, los finales de carrera son diferentes dispositivos de entrada a un sistema llamados detectores o sensores y son justamente los encargados de detectar la información e ingresar los datos a la unidad de control para poner en funcionamiento el sistema al imperio. impedir o permitir el paso de la corriente eléctrica, pero responden a diferentes estímulos de acuerdo a las funciones del sistema.
Los dispositivos de salida de un sistema son los actuadores y pueden tener una base de funcionamiento de tipo mecánico, hidráulico, neumático o eléctrico y son justamente los encargados de realizar la acción, como por ejemplo activar un elemento o emitir una señal lumínica o sonora. Hola Juan, ¿cómo estás? Muy bien, ¿vos? Bien, pero tengo un problemita. Bueno, dale, vamos, te doy la mano.
Hay diferentes tipos de actuadores, como por ejemplo motores, resistencias, alarmas o luces. Los avances tecnológicos permitieron el desarrollo de detectores que pueden indicar la presencia de un objeto sin la necesidad de entrar en contacto con dicho objeto. También existen sensores que pueden emitir señales eléctricas proporcionales a una variable física no tangible, como puede ser la temperatura, la presión o el campo magnético. Por ejemplo, si a nuestro clásico sistema de iluminación le quitamos el interruptor y lo reemplazamos por uno fotoeléctrico, la lámpara va a encenderse cuando la luz solar baje de un determinado nivel. Si además le agregamos un receptor de infrarrojo, de manera tal que permita el paso de corriente al detectar a una persona, la luz va a encenderse solo si está oscuro y si hay alguien cerca.
Podríamos decir que hemos creado un sistema automático con cierto grado de inteligencia. o circuito lógico que puede tomar decisiones de acuerdo a dos condiciones, nivel de luz y presencia. Todos los automatismos son sistemas que combinan de diferentes maneras detectores y actuadores para la realización de una determinada función. A medida que aumentan la cantidad de entradas y de salidas y los criterios de decisión se vuelven cada vez más complejos los sistemas incorporan cerebros electrónicos como los circuitos lógicos, los chips programables y los microprocesadores que regulan ...se refonden a la programación del fabricante......a las condiciones del entorno......y por supuesto a la personalización que le otorga el usuario......por ejemplo, las alarmas de nuestras casas......tienen varios sensores......y accionan la alarma, disparan la sirena...
solo si se cumplen una serie de condiciones preestablecidas. Al entrar por la puerta principal, la alarma no dispara a la sirena en forma instantánea, sino que tenemos un tiempo para ingresar la clave. Pasado ese tiempo, o si no ingresamos la clave correctamente, o no ingresamos la clave, la alarma dispara a la sirena.
Sí, perdón, sí. En cambio, si la unidad de control de la alarma recibe la señal por parte de los detectores de apertura de ventana y de persiana, la alarma dispara la sirena inmediatamente. Incluso con el agregado de interfaces, las alarmas modernas pueden ser monitoreadas desde el exterior, vía inalámbrica, telefónica o por internet.
Y así podemos saber si la alarma se disparó en nuestra casa, o si hay ladrones, o si se accionó por accidente. Buenísima la explicación, pero el problema lo tengo con el depósito de agua del inodoro. Quizás Arquímedes estaba en el agua cuando descubrió cómo cuantificar la flotabilidad de los cuerpos y anunció que un cuerpo sumergido en el agua es empujado a la superficie por una fuerza equivalente al peso del líquido que desaloja.
Uno de los autores de la historia es el Dr. David S. Davis. automatismos naturales que en la actualidad se utilizan entre otras cosas en el diseño de submarinos y hasta en los flotantes del depósito del inodoro o del tanque de agua de nuestras casas. La cantidad de agua de un depósito está regulada por un flotador que al llegar a un nivel determinado hace cerrar la válvula de suministro de agua impidiendo que revance.
Cuando hay agua suficiente para su funcionamiento, la posición del flotador y la palanca cierran por completo la entrada. Cuando usamos el agua, el flotador desciende junto a la palanca y abren la válvula nuevamente de alimentación del reservorio. Un maravilloso automatismo que los plomeros le deben a Arquímedes. Cuando abrí la puerta, me di cuenta de que había un plomero. Tenemos una canilla de agua caliente, el agua circula por la cañería del calefón y pasa a través de una válvula que empuja un pestillo.
A su vez este mecanismo abre otra válvula que permite el paso de gas hasta el quemador. Y de esa forma, cuando el gas entra en contacto con la llama del piloto, se enciende y calienta el agua circulante. Pero, ¿qué pasaría si, por algún motivo, la llama del piloto se apaga y alguien sin saberlo prende la canilla de agua caliente?
Una pérdida inadvertida de la vida. El gas podría causar una explosión con apenas una chispa como la que se produce cuando prendemos o apagamos la luz. Para evitar esto, los calefones modernos utilizan un automatismo que los vuelve más seguros, la válvula de seguridad.
Este sistema funciona gracias a una termocupla que está hecha por dos metales especiales que al calentarse generan una corriente eléctrica y por una válvula electromagnética que se abre al recibir esta corriente. Si la llama de piloto por algún motivo se apaga, la termocupla se enfría y deja de generar esa corriente. Entonces la válvula se bloquea y le cierra el paso al gas y de esa forma evitamos una eventual pérdida.
Es un sistema de seguridad muy utilizado en los termotanques, las estufas y los hornos. Wow, una torta de chocolate, ¿es para mí? Los dispositivos automáticos de la cocina han recorrido un largo camino desde el asador automático que inventó Leonardo da Vinci en el siglo XV llamado espetón, hasta el microondas. Este es considerado una entidad casi mágica por la rapidez con la que calienta o cocina los alimentos.
Pero ¿qué pasa ahí adentro exactamente? Los alimentos están compuestos por un alto porcentaje de moléculas de agua que se comportan como un dipolo eléctrico, es decir, como dos cargas opuestas, una positiva y otra negativa. pero de igual magnitud. Por otro lado, el horno está provisto de un magnetrón, que es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en electromagnética, en forma de microondas, es decir, de ondas de muy alta frecuencia y pequeña longitud.
Estas ondas hacen rotar o cambiar muy rápidamente la polaridad de las moléculas de agua a razón de unas 2.450 millones de veces por segundo. Debido a esta agitación molecular, se genera el calor que permite que los alimentos se cocinen tan rápidamente. Claro que nuestras manos también tienen agua y si por algún motivo quedaran atrapadas dentro del microondas, el resultado sería muy poco agradable. Para evitar esto, justamente los hornos tienen un interruptor de seguridad que impide su funcionamiento con la puerta abierta. El microondas, como todo sistema, también tiene entradas que reciben información del usuario, como la señal del estado de la puerta, el tiempo de calentamiento, la potencia de calentamiento.
Gracias. siendo su principal actuador el magnetron. Y secundarios, el mecanismo que hace girar la bandeja, iluminación interior y la información del tiempo restante para terminar la operación. Diferentes programas que calculan la potencia y el tiempo. en forma automática.
Como tantos otros inventos, las aplicaciones gastronómicas de los microondas fueron descubiertas por accidente. En 1946, Percy Spencer, que dirigía un programa de investigación sobre radares, notó cómo una barra de chocolate se derretía al ser expuesta a las microondas. Una tecnología que sirve para detectar aviones, también sirve para hacer leche chocolatada.
Es increíble como todo tiene que ver con todo, ¿no? Mmm, y esto no termina acá, porque las microondas siguen siendo muy utilizadas en comunicaciones, no solo por los radares, sino también por los teléfonos celulares. No quiere decir esto.
Que por usar un teléfono celular se nos vaya a cocinar el cerebro. Porque la potencia de las ondas que transmite y recibe un celular es muy baja comparadas con las del horno. Y yo no quiero abusar, pero ya que estás acá, ¿no te fijás por qué no enfria la heladera? Sí, sí, por supuesto, como no vecina, claro, sí.
¿Sabías que un refrigerador funciona como una bomba que extrae calor del interior y lo entrega al exterior? Para realizar esta tarea, las heladeras se valen de una propiedad que tienen los gases, de calentarse al comprimirse y de enfriarse al expandirse. Y es muy fácil comprobar esto. Solamente alcanza con apretar un aerosol y a medida que... Va perdiendo su contenido y pierde también presión.
Vamos a notar que el envase se enfría en nuestras manos. Las heladeras tienen un circuito cerrado por donde circula el gas, gracias a un motocompresor, expandiéndose y absorbiendo calor en la parte interior de la heladera. y entregándolo al exterior al comprimirse. En la parte externa del refrigerador, el gas es presurizado por un motor y pasa al estado líquido. Al aumentar la presión, sube la temperatura.
La energía calórica que genera este proceso se libera al ambiente a medida que el líquido circula por un radiador. Cuando el gas pasa al circuito interno, atraviesa una válvula de expansión, perdiendo presión, y se evapora tomando energía calórica del interior de la heladera. Como en el caso del aerosol, se produce un descenso de temperatura.
Este ciclo se repite hasta que un sensor, llamado termostato, indica que la heladera llegó a la temperatura designada por el usuario y acciona un interruptor que detiene el motor. Este proceso de intercambio térmico por compresión y expansión del gas es el mismo que usan los equipos de aire acondicionado para enfriar un ambiente. La unidad interna toma calor de una habitación y la unidad externa entrega calor al exterior. Claro que la temperatura que se busca alcanzar con un aire acondicionado no es tan baja como la de una heladera. Y los tamaños de los espacios a refrigerar son mayores, por supuesto.
Gracias. La electricidad es la fuente de energía más versátil que conocemos. Puede transformarse en calor, movimiento, sonido o hasta modularse para transmitir información.
Pero fuera de control puede causar incendios y hasta ser letal. Por suerte existe... una serie de automatismos diseñados para protegernos. Pero, ¿qué pasaría si enchufáramos un equipo de alta potencia haciendo que su consumo supere el máximo previsto? Probablemente los cables se calentarían y el aislante de PVC podría combustionarse y caer en el agua.
causar un incendio. Lo mismo podría pasar si se produce un pico muy elevado de corriente a causa de un cortocircuito. Para evitar esto, los sistemas eléctricos modernos cuentan con interruptores termomagnéticos que cortan el suministro al detectar que la corriente superó un determinado valor en forma sostenida, como suele ocurrir cuando hay una sobrecarga de la línea o cuando hay un pico muy elevado de corriente a causa de un cortocircuito.
Pero, ¿cómo funciona? La parte térmica funciona gracias a un conductor bimetálico, que como su nombre lo indica, está hecho con dos láminas de metales diferentes y de distintos coeficientes de expansión. Esto quiere decir que a medida que el bimetálico se calienta por una sobrecarga, una de las dos láminas se expande más que la otra.
Como están adheridas en los extremos, la pieza que más expande se arquea y acciona automáticamente el interruptor. En el caso de un cortocircuito, paso de la corriente extremadamente alta por una bobina, genera un campo magnético que acciona automáticamente casi instantáneamente el corte. Las llaves termomagnéticas protegen la instalación eléctrica y la casa, pero no protegen a las personas contra los peligros de una descarga eléctrica. Para prevenir la electrocución existen los disyuntores diferenciales.
Estos dispositivos comparan permanentemente la cantidad de corriente que circula por ambos conductores de un circuito eléctrico. En condiciones normales, la corriente que sale es igual a la que entra, pero cuando recibimos una descarga eléctrica, parte de la corriente se fuga del circuito y circula por nuestro cuerpo hacia tierra. Entonces la corriente entrante es menor a la saliente y cuando el disyuntor detecta esta diferencia, corta automáticamente la corriente. Debe ser un corte general o algo así.
Música Música Gracias a los avances tecnológicos, los automatismos domésticos pueden realizar más tareas y hacerlo de manera más inteligente. Pero ¿cuánta inteligencia se le puede poner a una casa? Dicen que dos cabezas piensan mejor que una, y en el caso de los automatismos, esto es absolutamente aplicable. La integración de los sistemas automáticos de una vivienda por medio de una computadora es la esencia de lo que conocemos como casa inteligente. Los automatismos funcionan como subsistemas de un sistema maestro que puede decidir abrir o cerrar ventilaciones o ventanas.
de acuerdo a la temperatura o la hora del día. También se puede programar el apagado de las luces en el dormitorio de los niños de manera gradual a la hora en que tienen que dormir o el encendido de las luces en el dormitorio de los adultos a la hora en que tenemos que despertarnos y hasta prender la cafetera de unos 10 minutos antes. La integración de la tecnología en el diseño inteligente de una casa o de cualquier otro edificio se llama domótica. Y no sólo apunta a mejorar el confort, las comunicaciones o la seguridad, sino sobre todo apunta a usar racionalmente la energía.
La ciencia y la tecnología seguirán avanzando y habrá hogares cada vez más sofisticados. Pero es imposible no preguntarse si tanta tecnología realmente mejora nuestra calidad de vida o si la consumimos por moda, esnovismo o simple inercia. Como ante la duda, es siempre bueno volver a los clásicos, es bueno recordar aquellos automatismos simples que a partir de una brillante idea lograron grandes mejoras para la humanidad. No olvidemos que la tecnología está hecha para resolver las necesidades del hombre, no para crearlas.
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