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Diseño y optimización de los subsistemas de un sistema de olfato electrónico para aplicaciones agroalimentarias e industriales

by Duran Acevedo, Cristhian Manuel

Abstract (Summary)
Titulo: Diseño y optimización de los subsistemas de un sistema de olfato electrónico para aplicaciones agroalimentarias e industriales Autor: Cristhian Manuel Durán Acevedo Diretor: Jésus Brezmes Llecha RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL El objetivo general del trabajo de esta tesis doctoral, como su nombre indica, consiste en desarrollar, probar y evaluar diferentes estrategias orientadas a superar las limitaciones que actualmente hacen que los sistemas de olfato electrónico (SDOE) no se utilicen en aplicaciones reales, fundamentalmente en aplicaciones relacionadas con la industria agroalimentaria, las cuales requiere urgentemente un equipo de estás características en su planta de producción. Dicho objetivo puede ser subdividido en tres grandes ejes, cuyos resultados han permitido solventar algunas limitaciones importantes de los SDOE: (1) Diseño, construcción y evaluación de un prototipo para la detección de crecimiento fúngico en productos de bollería industrial. En este primer estudio se ha podido determinar el grado de efectividad de diferentes algoritmos de selección de variables que han permitido incrementar espectacularmente la fiabilidad en la respuesta de un sistema de olfato electrónico dedicado a la detección fúngica en bollería industrial. La metodología desarrollada para este objetivo es de fácil implementación en cualquier otra aplicación de los sistemas de olfato electrónico. (2) Desarrollo de un sistema de detección de trazas de benceno en un flujo de CO2. Este segundo trabajo se ha orientado a estudiar las posibilidades reales de incremento en la sensibilidad de los sensores semiconductores comerciales en una aplicación real, con interferentes y bajo una atmósfera nada propicia al funcionamiento de este tipo de dispositivos como es el dióxido de carbono. Para ello se han evaluado diseños alternativos basados en un proceso de concentración y desorción térmica, escogiendo el que mejor resultado podía ofrecer y evaluando así hasta que punto puede ser incrementada la sensibilidad (y selectividad) de un sistema de olfato electrónico mediante esta filosofía. Con el diseño propuesto se ha conseguido incrementar la sensibilidad del equipo en un factor de 100 a 500 veces, siendo además inmune a interferentes en concentraciones órdenes de magnitud por encima del volátil a detectar, el benceno. (3) Diseño y construcción de un sistema de modulación de flujo con vistas a incrementar la selectividad de los sensores semiconductores comerciales frente a diferentes especies gaseosas. Este tercer objetivo incluye tanto la construcción como la evaluación del prototipo que ha permitido comprobar que esta estrategia puede ser aplicada de forma genérica a cualquier sistema de olfato electrónico permitiendo el incremento de selectividad de cualquier sensor semiconductor de óxido de estaño. La combinación de las tres estrategias anteriores, que han sido probadas por separado con gran éxito, debería permitir minimizar las limitaciones actuales de los SDOE. ? Organización de la memoria: El capitulo dos trata sobre la detección de hongos en productos de bollería industrial con un Sistema de Olfato Electrónico. Esta aplicación sirve de excusa para comprobar como el acoplar un sistema de selección de variables puede mejorar ostensiblemente el funcionamiento de este tipo de instrumentos en aplicaciones agroalimentarias. El capítulo tres describe los trabajos realizados con un prototipo desarrollado para una aplicación industrial real. En él se ensayan diferentes técnicas de pre-concentración, se determinan tanto la configuración como los modos de operación óptimos, y se evalúa la eficacia del prototipo en una aplicación real. La tercera estrategia ideada para incrementar la efectividad de los sistemas de olfato electrónico es descrita enteramente en el capítulo 4. En él se detallan los entresijos del diseño y acoplamiento de un sistema de modulación de flujo a un SDOE y los resultados que se han obtenido. En el capítulo 5 se detallan las conclusiones obtenidas tras la realización de los estudios descritos en los capítulos 2, 3 y 4, apuntando hacia donde deben continuar los esfuerzos en las líneas de investigación tratadas en esta tesis doctoral. Title: Design and optimization of the subsystems of a Electronic Nose system for agro-alimentary and industrial applications Author: Cristhian Manuel Durán Acevedo Director: Jésus Brezmes Llecha
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Bibliographical Information:

Advisor:Brezmes Llecha, Jesus Jorge

School:Universitat Rovira i Virgili

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:departament d enginyeria electrònica elèctrica i automàtica

ISBN:

Date of Publication:10/28/2005

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