proyecto de instrumentacion basica (incubadora)

33
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL ESPOL FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCION FIMCP PROYECTO DE INSTRUMENTACIÓN BÁSICA TEMA INCUBADORA DE POLLOS INTEGRANTES JONATHAN NOÉ LOOR GARCÍA AYRTON ANTONIO ALCIVAR MOREIRA ADOLFO ALEXANDER CEDEÑO BETANCOURT CARLOS ERNESTO CEDILLO NOBLECILLA PROFESOR ING. JORGE ROCA GARCIA II TÉRMINO AÑO 2011

Upload: jonathan-loor-garcia

Post on 03-Jan-2016

354 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

ESPOL

FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA

Y CIENCIAS DE LA PRODUCCION

FIMCP

PROYECTO DE INSTRUMENTACIÓN BÁSICA

TEMA

INCUBADORA DE POLLOS

INTEGRANTES

JONATHAN NOÉ LOOR GARCÍA

AYRTON ANTONIO ALCIVAR MOREIRA

ADOLFO ALEXANDER CEDEÑO BETANCOURT

CARLOS ERNESTO CEDILLO NOBLECILLA

PROFESOR

ING. JORGE ROCA GARCIA

II TÉRMINO

AÑO 2011

Page 2: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

2

Contenido

Introducción .................................................................................................................................. 3

1. El Problema ............................................................................................................................... 4

1.1. Planteamiento del Problema ........................................................................................ 4

1.2. Formulación del Problema ............................................................................................ 4

1.3. Objetivos ....................................................................................................................... 7

1.4. Limitaciones .................................................................................................................. 7

2. Marco Teórico ........................................................................................................................... 8

2.1. Antecedentes de la Investigación ................................................................................. 8

2.2. Bases Teóricas ............................................................................................................... 8

Proceso de Construcción de una Incubadora ....................................................................... 8

Formación Y Fertilización del Huevo ................................................................................... 10

Incubación ........................................................................................................................... 11

Calentamiento de Los Huevos Antes de La Incubación....................................................... 12

La Incubadora ...................................................................................................................... 12

Temperatura........................................................................................................................ 12

Humedad ............................................................................................................................. 13

Ventilación........................................................................................................................... 14

Volteo .................................................................................................................................. 15

Desarrollo Embrionario ....................................................................................................... 16

Eclosión ............................................................................................................................... 18

Manejo de La Incubadora durante Los 3 Últimos Días de Incubación ................................ 19

2.3. Definición de Términos Básicos................................................................................... 20

4. Aspectos Administrativos ........................................................................................................ 20

4.1. Recursos Necesarios .................................................................................................... 20

4.2. Cronograma de Actividades ........................................................................................ 22

5. Aspectos técnicos ................................................................................................................ 23

5.1. Cálculo y gráficos de calibración del instrumento de medición.................................. 24

5.1.a . Respuesta dinámica ................................................................................................. 25

5.2. Detalles técnicos del instrumento de medición .......................................................... 27

6. Conclusiones........................................................................................................................ 29

Bibliografía .................................................................................................................................. 30

Anexos ......................................................................................................................................... 31

Page 3: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

3

Introducción

se va construir una incubadora de pollos, para aquello se va a requerir de instrumentos

de medición de alta sensibilidad para que detecten los mínimos cambios que pueden

darse en el entorno para así salvaguardar la supervivencia de los crías, a la vez vamos

a analizar los posibles tipos de errores a los cuales estos expuestos dichos

instrumentos, los cuales se construirán y analizaran con instrumentos existentes en el

mercado para posteriormente exponer de forma cualitativa las variables que inciden

mayoritariamente en el error de dichos instrumento.

Page 4: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

4

1. El Problema

1.1. Planteamiento del Problema

Hoy en día se reconoce que la industria avícola está teniendo gran importancia o auge

en cuanto a la producción de pollos la cual aumenta día a día en cuanto a demanda

alimenticia, y se sabe que para mantener atractivo este nicho de mercado, es necesario

progresar en el ámbito de innovación y experimentación en equipos de incubación que

permitan criar pollos de calidad y a un bajo costo, en nuestro caso nos importa la

calidad.

Es decir que nuestro problema se basa optimizar la cría de pollos tratando de disminuir

la tasa de mortandad de estos, para aquello consideramos que debemos analizar con

profundidad algunos factores que son muy sensibles o importantes a la hora de estar

incubando.

Dichos factores son la humedad, temperatura, movimiento y otros factores que los

definiremos en los siguientes capítulos.

1.2. Formulación del Problema

Para esta parte es necesario plantearnos algunas interrogantes o variables que se

puede presentar como problema en nuestro proyecto, a continuación se nombraran las

más importantes.

¿Qué condiciones se deben tomar en cuenta para simular el proceso artificial de

incubación de huevos?

Para determinar las condiciones bajo las cuales se da un proceso de incubación, es

necesario saber un poco sobre cómo se da este fenómeno naturalmente.

Es decir, como se hace posible en una gallina.

Para definir aquello vamos a resaltar las características más importantes que se dan en

un proceso natural.

1. El calor desde la gallina a los huevos se transfiere principalmente por contacto

entre ella y los huevos, el calentamiento por radiación es despreciable.

2. La afluencia de calor al huevo se produce entre él y la gallina, a lo sumo con

una pequeña diferencia de temperatura hasta alcanzar el equilibrio.

3. La transpiración de la piel de la gallina mantiene los huevos en un ambiente

húmedo.

4. La gallina con bastante frecuencia mueve los huevos de lugar.

Para lograr éxito en nuestra incubadora, debemos tratar de reproducir lo mejor posible

este proceso natural.

Por lo tanto las características más importantes para simular el proceso artificialmente

son:

Page 5: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

5

La temperatura del entorno la cual debe ser estable.

Procurar que la transferencia de calor por radiación sea mínima. Debido a que

esta perjudicaría el proceso con resultados lamentables como la mortandad de

los huevos.

Generar un movimiento similar al del proceso natural.

Mantener un grado de humedad mínimo requerido para la supervivencia de los

polluelos.

¿Cómo construir una incubadora?

Para construir la incubadora necesitaremos materiales como los que se nombran a

continuación.

Madera.

Varillas de alambre.

Calentador eléctrico.

Cable conductor

Bisagras

Aquí se han nombrado los materiales más importantes para comenzar a construir la

incubadora.

Ahora se redactara brevemente como se procederá en cuanto a su construcción.

Lo primero que debemos construir es la caja que servirá para la colocación,

calentamiento y abrigo de los huevos

Luego colocaremos varillas de alambre en un marco de madera.

Una segunda alternativa es colocar un porta huevos.

Después se procede a colocar un elemento calentador que puede ser una resistencia,

horno eléctrico viejo, focos incandescentes como fuente de calor.

Page 6: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

6

Se colocará un escudo metálico para minimizar el efecto de la radiación es decir no

incida directamente sobre los huevos.

Después colocaremos un medidor de temperatura en el interior de la caja y un vent-

ilador, para controlar que el proceso de incubación se esté dando bajo condiciones

optimas de temperatura.

Se colocara un recipiente con agua moderadamente pequeño para simular un entorno

con una humedad similar al que produjera una gallina.

Se instalara un motor en la parte exterior de la incubadora para generar el movimiento

a los huevos.

¿Cómo verificar durante el proceso de incubación que las características del entorno

se mantienen estables, para que sea exitoso el proceso?

Esto se podrá verificar con la ayuda de un instrumento de medición como lo es el

termómetro, para lo cual se requerirá que sea lo más sensible posible para registrar

mínimos cambios de temperatura, ya que de este dependerá si el ventilador se activa o

no.

Page 7: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

7

1.3. Objetivos

Lograr que nazcan pollos en condiciones óptimas de salud.

Crear un instrumento de medición que sea capaz de censar la temperatura y

otro para medir el grado de humedad en el entorno, las cuales sean muy

sensibles a mínimas variaciones.

Implementar los conocimientos adquiridos ya sea en clases o por trabajos,

acerca de la instrumentación y de materiales que se van a utilizar en la

elaboración del proyecto.

Fomentar la interrelación con otras personas ya que es indispensable que un

ingeniero sepa interactuar con distintos profesionales que pertenezcan a

diversas áreas.

Analizar el error al que puede estar sujeto el instrumento de medición como el

termómetro o psicrómetro y compararlo con instrumentos existentes en el

mercado.

Graficar las respectivas curvas de calibración de los instrumentos inmersos en

el proyecto.

1.4. Limitaciones

Dispositivo sensor: ya que el proceso de incubación de los huevos depende mucho de la

temperatura a la cual va a estar el ambiente es necesario un dispositivo sensor de

mucha precisión y que sea muy sensible a los cambios mínimos de temperatura.

Muestra: al momento de la recolección de la muestra con la cual se va a trabajar es

necesario que estos hayan sido seleccionados de gallineros con suficientes machos para

lograr que los huevos estén bien fertilizados, pero también se puede trabajar con

huevos no muy fertilizados pero con más riesgos de pérdidas, también se deben

considerar otras especificaciones como la forma, el tamaño y la edad de estos.

Monetario: algunos de los implementos que se utilizaran para crear la incubadora y el

sensor de temperatura no son muy accesibles para lo cual se tendrá que comprar

accesorios que permitan funcionamiento de la misma la cual saldrá a un costo un poco

elevado.

Tiempo: como se tendrá que hacer algunas pruebas para la recolección de datos para

el posterior cálculo de errores de los instrumentos de medición, lo cual es un factor en

contra debido al tiempo de experimentación que se requiere, comparándolo con el

tiempo que tenemos para la presentación del proyecto. Además de la limitación de

tiempo por parte de cada uno de los integrantes, debido a las materias que tenemos

cada uno de nosotros.

Page 8: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

8

2. Marco Teórico

2.1. Antecedentes de la Investigación

No se sabe con exactitud el momento en que surgen las incubadoras. Los primeros

indicios de su existencia aparecen con el cierre de una fábrica en Estados Unidos, en la

década de 1950. Como construcciones de arriendos múltiples para emprender nuevos

negocios surgen a finales de la década del 70. Es en los Estados Unidos donde esta

herramienta de desarrollo económico se origina y fortalece. A finales de década del 70

estableció los primeros programas de incubación. Se funda la primera incubadora de

base tecnológica posteriormente, en la década de 1980, este es el período de mayor

auge. Comienza un interés inusitado por este tipo de mecanismos, las comunidades

empiezan a crear incubadoras como una herramienta específica para alcanzar sus

metas de desarrollo. Las primeras incubadoras fueron de uso mixto, incubaban toda

clase de industria, luego comenzaron a surgir industrias de incubadoras específicas,

procesamiento de alimentos, biomedicina y otros. La industria ha estado creciendo a

una tasa constante desde inicios los ochenta y siguen creciendo.

2.2. Bases Teóricas

Proceso de Construcción de una Incubadora

Cómo hacer una incubadora casera para aves de corral

Con la ayuda de tablas de madera, cables, un termostato, lámparas incandescentes,

una bandeja con rendijas metálicas para depositar los huevos y otra para el agua,

conseguirás realizar tu propia incubadora a un precio razonable.

Un punto que hay que aclarar es el tipo de aire que se debe instalar, ya que las

modificaciones bruscas de temperatura afectan al embrión. Existen dos tipos de aire: el

forzado, producido por ventiladores, tiene la peculiaridad de que mantiene el aire

constante sin provocar alteración ninguna; otra posibilidad es el estanco, que se

diferencia del anterior en que en esta ocasión el aire se emite de forma natural,

creando corrientes apenas perceptibles, y no permanece en el mismo estado.

Page 9: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

9

Madera para el cuerpo, El primer paso es la construcción de la base de la incubadora,

a la que le daremos forma de caja. El proceso se realizará mediante la unión de tablas

de madera, ya que este material retiene y mantiene correctamente la temperatura

ambiente. Es preciso que las placas estén compuestas por varias láminas prensadas de

un grosor que oscile entre 14 y 18 milímetros para que resistan la humedad.

Los laterales de la incubadora deben estar formados por la unión horizontal de dos

listones cuyas medidas sean 2,5 x 2,5 cm. Una vez hayamos realizado esta parte, se

elegirán las medidas de la tapa y el piso, teniendo en cuenta que la primera de ellas

debe sobresalir un centímetro por los laterales. Cuando se haya obtenido el piso, éste

se unirá con los laterales encolándolo y clavándolo con el listón inferior, para

posteriormente realizar el mismo proceso con la tapa.

La puerta de la incubadora tiene que ser calada, por lo que se recortará en la mitad de

la misma un rectángulo donde pegaremos en la parte interna un vidrio transparente.

Dependiendo del movimiento de apertura que queramos dar a la puerta, colocaremos

las bisagras en la parte inferior o en uno de los costados. Después, hay que encolarla y

clavarla al resto de las partes ya montadas.

Cómo regular la temperatura una de las piezas fundamentales para dotar a este

aparato de sistema eléctrico, es el termostato digital, que es el mismo que se utiliza

para la calefacción, pero es imprescindible que se opte por uno de gran precisión. Éste

será el encargado de evitar que el agua fluya dentro del motor, además de renovar el

aire regulando la temperatura, que tiene que oscilar entre los 36-39º C. Es

imprescindible que este utensilio disponga de una perilla y un sensor adecuado para

que las variaciones entre encendido y apagado del sistema se modifiquen lo menos

posible. Dicho sensor se colocará en un lateral insertándolo en un agujero que

realizaremos manualmente.

Page 10: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

10

El interior se calienta, bien con lámparas incandescentes comunes, o bien con una

bombilla especial de infrarrojos para aves de 250W. Hay que tener en cuenta la posible

emisión de gases tóxicos: éstos se producen cuando se introducen materiales como el

plástico o la pintura, por lo que conviene evitarlos ya que perjudicarán en gran medida

la salud los embriones, llegando incluso a asfixiarles.

Diseña el interiorEn la caja de madera es preciso incluir dos elementos indispensables:

una bandeja donde colocar los huevos y otra donde poder verter agua. Las dos deben

estar compuestas preferentemente por acero inoxidable y tendrán unas medidas

adecuadas que se ajusten a las de la caja.

La bandeja para depositar los huevos tiene que ser cuadriculada, pudiendo aprovechar

en esta ocasión una malla de mosquitera o una plancha de metal perforada,

considerando que cada cuadrado no debe de medir más de 1 cm². El motivo por el que

este utensilio tiene que tener huecos es porque de esta forma se dará una mejor

circulación del aire. El artilugio encargado de mantener el agua puede ser

perfectamente una bandeja confeccionada para horno que tenga tres centímetros de

altura en las paredes. La manera más sencilla para hacer girar los huevos es

manualmente, pero lavándose antes las manos para no tener complicaciones tales como

la supuración de los poros de la cáscara. Con estas sencillas pautas disfrutarás del

placer de tener tu propia incubadora en casa.

Formación Y Fertilización del Huevo

Del ovario izquierdo (el derecho en las gallinas está atrofiado) se desprenden las

yemas ovocitos). Estas durante su paso a lo largo del oviducto adquieren primero la

clara o albúmina y por último la cáscara, por lo que la formación del huevo se realiza

a lo largo del oviducto y dura, en la gallina, 24 horas.

Page 11: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

11

Las Partes Principales del Huevo

El huevo está protegido por una cáscara caliza muy delgada, pero dura; la cáscara

permite la respiración al dejar pasar el oxígeno a través de los minúsculos poros de su

superficie. Hasta que el pollito sea capaz de romper la cáscara, la respiración

únicamente puede ocurrir con la ayuda del oxígeno que pasa a través de estos poros.

Durante la incubación, la cámara de aire situada en el extremo más ancho del huevo

se forma como resultado de la separación de las dos membranas.

Incubación

Podemos definir al régimen de incubación como el conjunto de factores físicos

presentes en el medio ambiente que rodea al huevo. Los factores que lo integran son:

temperatura, humedad, ventilación y volteo de los huevos. De todos ellos la

temperatura es el factor de mayor importancia, ya que, pequeñas variaciones en sus

valores pueden resultar letales para muchos embriones.

Los cambios que tienen lugar en el huevo durante la incubación se presentan regidos

por leyes físicas. Estos cambios se producen, con normalidad, solamente bajo niveles

determinados de temperatura, humedad, contenido químico del aire y posiciones del

huevo. Por otra parte, el mismo huevo incubado modifica el medio que lo rodea al

emitir calor, gases y vapor de agua.

El huevo sometido al calor propio de la incubación, que se desarrolla en torno a los

37.7 ºC, adquiere vida y se convierte en embrión; éste va creciendo, y lo que en un

principio era un pequeño punto insignificante va adquiriendo forma; el embrión se va

nutriendo de las sustancias que contiene la yema; a medida que el futuro ser va

creciendo, va extendiéndose primero por la yema, y después por la clara hasta abarcar

la totalidad del interior (Fig.6). Una vez formado el polluelo, sirviéndose del diamante

(minúscula protuberancia córnea situada en el extremo de la mandíbula superior)

rompe el cascarón. A los pocos días de la eclosión desaparece el diamante.

Page 12: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

12

Calentamiento de Los Huevos Antes de La Incubación

Antes de introducir los huevos en la incubadora es conveniente someterlos a un período

de aclimatación. De esta manera, evitaremos variaciones bruscas de temperatura y que

el vapor de agua se condense en la cáscara, taponando los poros.

Pre-incubación De Huevos

Los huevos se pueden pre incubar para aumentar el porcentaje de incubabilidad de un

1 a un 2 %. Se someten a una temperatura de 38 ºC durante 2 horas, y después se

enfrían a temperatura ambiente antes de colocarlos en las incubadoras.

La Incubadora

Proceso de incubación: parámetros a considerar El diseño de una incubadora es en

esencia una solución de ingeniería a los parámetros biológicos de temperatura,

humedad, recambio de aire y volteo.

Previamente a la introducción de los huevos en la incubadora hemos de graduar

perfectamente la temperatura y la humedad ya que una vez introducidos es más difícil

graduar estos parámetros.

Es recomendable que la incubadora esté colocada en una habitación con una

temperatura comprendida entre los 15 y 23º C. y, que esta habitación, tenga una buena

ventilación pero sin corrientes de aire.

Temperatura

El calentamiento de los huevos durante la incubación artificial se produce mediante el

intercambio de calor entre el aire y los huevos. De ahí se deriva, que la temperatura del

aire se constituye en el factor fundamental en este proceso.

La temperatura de las incubadoras se enmarca entre 37 y 38 grados C. Es necesario

disminuir el nivel de temperatura durante los últimos días (2 a 3) de incubación, es

decir, que la temperatura se ajusta según las etapas de incubación.

a) Relación Entre La Temperatura Del Aire De La Incubadora Y Los Huevos

Incubados.

Al comienzo de la incubación, los embriones no están preparados funcionalmente (ni

orgánicamente) para emitir calor. Por esto reaccionan como los organismos de sangre

fría, es decir, cuando la temperatura del aire se eleva, aumenta el metabolismo de los

embriones. Si la temperatura disminuye, el metabolismo decrece igualmente. Por tanto,

Page 13: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

13

el aumento de la temperatura favorece la multiplicación celular, la formación de las

capas y las membranas embrionarias (alantoides, corion, amnios y saco vitelino), así

como la nutrición. En resumen, se incrementa el ritmo de crecimiento y desarrollo de

los embriones.

Al final de la incubación, cuando ya la emisión de calor por parte del huevo es alta, la

disminución de la temperatura (dentro de los límites normales) actúa, por su parte, de

forma completamente inversa; estimula el consumo de los nutrientes ó lo que es lo

mismo, acelera el metabolismo y el desarrollo en los embriones.

Especie 1ª. Etapa de incubación 2ª. Etapa de incubación

GALLINA (primeros 18 días) (últimos 3 días)

Temperatura 37.5-37.7 ºC 36.5-37 ºC

b) Control De La Temperatura Durante El Proceso De Incubación.

Mantener el nivel de temperatura en un valor estable durante el proceso de incubación

no es fácil. Para lograr esta exigencia se necesita un ajuste casi perfecto de todos los

sistemas de la incubadora y un trabajo eficiente de los instrumentos de control de los

factores de incubación. Para que se mantenga un nivel óptimo de temperatura en el

interior del gabinete de incubación es necesario contar con una interrelación muy

estrecha entre los sistemas de humedad, ventilación por un lado y la temperatura por el

otro. La temperatura ideal es de 37,7º C (100º F).

El nivel máximo de tolerancia debe ser de 38 º C

El nivel mínimo de tolerancia debe ser de 37 º C

c) Problemas Con La Temperatura

Mayor de La Normal:

Se adelanta el desarrollo embrionario

Hay posiciones anormales de los embriones

Hay gran mortalidad a partir del día 18

Más de 40º C (hay gran mortalidad)

Menor de La Normal

Se retrasa el desarrollo embrionario

Hay un retraso en el desarrollo del embrión

Hay muchas bajas en los 3-4 primeros días

Humedad

De la humedad del aire depende el calentamiento y la evaporación de agua de los

huevos. A mayor temperatura del aire, mayor será la cantidad de vapores de agua que

el mismo puede llegar a contener. Por otra parte, el aire seco es mal conductor de

Page 14: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

14

calor y, por tanto, se hace necesario humedecerlo a fin de lograr el necesario

calentamiento de los huevos.

De los huevos se evapora agua durante la incubación, más o menos en función de la

etapa de incubación.

Durante la incubación el huevo pierde agua constantemente, lo que es imposible de

evitar, no obstante, el régimen de humedad que se establezca ha de ir dirigido a

disminuir la evaporación de agua de los huevos durante la primera semana de

incubación y acelerarla a partir de la mitad de la incubación. La pérdida de agua por

evaporación ocasiona también la pérdida de calor de los huevos. De esto se infiere que,

en los primeros días de incubación resulta desventajosa una evaporación excesiva de

agua, en tanto que durante la segunda mitad de la incubación, la evaporación de agua

es necesaria al contribuir a la eliminación del calor excesivo contenido en el huevo.

En el cuadro que sigue mostramos datos relativos a esta cuestión.

Especie

GALLINA

1ª. Etapa de incubación

(primeros 18 días)

2ª. Etapa de incubación

(últimos 3 días)

Pérdida diaria de

agua (%)

0,5-0,6 0,7-0,8

Humedad relativa

necesaria (%)

55-60 70-75

El límite mínimo de humedad para el termómetro húmedo debe ser de 26.6 oC y el

máximo de 35 oC.

Problemas con la Humedad

Exceso Humedad: Pollitos blandos y débiles.

Falta Humedad: Pollitos adheridos a la cáscara.

Ventilación

El problema de la ventilación debe ser abordado desde dos ángulos: la circulación de

aire propiamente dicha y la re-ventilación o recambio de aire. Mediante el aire que

circula en el interior llega a los huevos el calor y la humedad necesaria.

Por otra parte, el recambio de aire constante es necesario para la extracción del exceso

de calor que pudiera acumularse en el interior del gabinete de incubación y asegurar la

pureza del aire.

Durante la incubación el huevo absorbe oxígeno y elimina anhídrido carbónico en gran

cantidad. Una adecuada re-ventilación es necesaria para eliminar el agua que produce

el huevo por transpiración, renovar el oxígeno imprescindible para la respiración del

embrión y eliminar el CO2.

Page 15: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

15

La correcta circulación de aire en la incubadora se garantiza mediante el

funcionamiento de los ventiladores, los inyectores ó los extractores de aire, las

compuertas u orificios de entrada y salida, etc.

La temperatura del aire que penetra en la incubadora ha de estar siempre por debajo

de los 28 oC.

Problemas con la Ventilación

La Falta De Ventilación: produce pollitos débiles y blandos que tienen gran dificultad

para salir del cascarón.

Consejos para una buena ventilación

1.- Aumentar la ventilación cuando los embriones estén en etapas avanzadas de

desarrollo.

2.- Asegurarse de que la ventilación de entrada y de salida para la máquina sea la

misma.

4.- Asegurarse de que se está eliminando el aire viciado, especialmente en cuartos

pequeños o cerrados, de manera que la máquina pueda tomar aire limpio y fresco.

Volteo

En la incubación natural, las aves voltean los huevos que incuban con cierta

frecuencia, de ahí que en el proceso de incubación artificial sea necesario repetir este

procedimiento mediante medios mecánicos.

El desarrollo de los embriones transcurre normalmente sólo cuando los huevos son

volteados periódicamente durante los primeros 18 días de incubación.

La frecuencia de volteo óptima es de una vez cada 1 ó 2 horas. El giro debe ser mayor

o igual a los 90 grados.

¿Porque es necesario el Volteo para una buena Incubación?

En general, la necesidad de volteo del huevo empieza desde que el huevo es puesto en

la incubadora, hasta 2 o 3 días antes de que el pollo empiece a picar.

Al introducirlo en un ambiente de 37.7ºC, en la incubadora, la albúmina comienza a

hacerse más acuosa, la chalaza pierde su capacidad de mantener la yema en su lugar y

la yema flota en la clara. La albúmina (clara) del huevo no contiene partículas de

grasa y cuenta con un peso específico muy cercano al del agua. La yema, por el

contrario, tiene un contenido relativamente alto de grasa. Grasas y aceites tienen pesos

específicos menores al del agua y flotan en ella. La yema tiende a hacer lo mismo, flota

en la clara. Si el huevo es dejado en una misma posición, la yema tiende a flotar en la

clara y se pega al cascarón.

Page 16: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

16

El volteo nunca se debe llevar a cabo en una sola dirección ya que ello puede provocar

alteraciones de la membrana corioalantoidea y de otras estructuras internas del huevo.

A partir del día 18 no deben voltearse.

Los huevos no deben voltearse más cuando falten de 2 a 3 días para el nacimiento de

los pollos. Estos necesitan posicionarse dentro del huevo para poder picar el cascarón

y lo hacen mejor si están quietos cuando este proceso tiene lugar. Para este momento,

el embrión es lo suficientemente grande y ha consumido la mayor parte de la yema, por

lo que ya no corre peligro de ser aplastado entre la yema y el cascarón.

Desarrollo Embrionario

Al comenzar la incubación, dentro de la cáscara porosa del huevo, se empiezan a

desarrollar tres membranas: el amnios, el corion y el alantoides. Este sistema de

membranas tiene vasos sanguíneos que permiten al ave en desarrollo obtener oxígeno y

desechar dióxido de carbono. En su interior se encuentra la clara (sustancia que

contiene albúmina entre otros importantes componentes) y la yema (que contiene gran

cantidad de vitelo nutritivo).

Con posterioridad la cabeza del embrión comienza a separarse de la yema y girar

hacia la izquierda. Hacia el 5º día de incubación, el embrión se halla cerca de la

cámara de aire. A partir del 11º. día, cuando el cuerpo del embrión pesa más que su

cabeza, el mismo efectúa un giro a la izquierda, lo que provoca que el cuerpo descienda

en dirección al polo fino del huevo. A los 14 días, el cuerpo del embrión está situado a

lo largo del eje mayor del huevo (Fig. 9), con la cabeza dirigida hacia el polo grueso.

Esta es la posición correcta y necesaria que debe adoptar el pollito para el nacimiento.

El embrión está orientado normalmente con su cabeza hacia la punta ancha de la

cáscara. En el día diecinueve, el embrión introducirá su pico entre las membranas

separadas y usara la cámara de aire para respirar por primera vez. El pollito tiene la

oportunidad de " practicar" la respiración mientras que sigue permaneciendo dentro de

la cáscara, esto le permite realizar el desarrollo final de sus diferentes órganos.

Page 17: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

17

En la siguiente tabla se muestran los diferentes signos de desarrollo embrionario

durante los 21 días de incubación.

Día Tamaño Imagen Signos de Desarrollo Embrionario

1

Aparición de formación de venas y saco mesodérmico.

2

Aparición de pliegues amnióticos, latidos del corazón y

circulación sanguínea.

3 1 cm

El Amnios rodea completamente al embrión; el embrión

rota hacia la izquierda.

4 1.3 cm

Pigmentación de ojos; los brotes de las patas son más

largos que la ala.

5

Aparición de las rodillas y los codos.

6 1.8 cm

Aparición del pico; se mueve a voluntad; dedos

delimitados.

7 Esbozo de hileras de plumas. La

cresta comienza su desarrollo.

8 2.2 cm Cuello bien diferenciado. Cañas de las plumas

prominentes; el pico superior e inferior son de igual

Tamaño.

9 Forma con apariencia de ave; aparición del hueco de la

boca.

10

Los dedos completamente separados, uñas en los dedos.

11 La cresta se ve aserrada; Aparición de plumas en la

cola; parpados ovalados.

12 4.5 cm

Plumón visible en alas. Párpados casi cerrados y con

forma elíptica.

13

Aparición de escamas; el embrión está cubierto de

plumón; abertura de ojos.

14 Cuerpo enteramente cubierto de plumón. El embrión

está alineado con el eje longitudinal.

Page 18: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

18

15

Los intestinos pequeños están en el abdomen.

16

Las plumas cubren el cuerpo.

17

Cabeza entre las pata.

18

Cabeza debajo del ala derecha.

19 Desaparición del liquido amniótico (el embrión se lo

traga); la mitad del saco vitelino ya está dentro del

cuerpo.

20

El saco vitelino ya está dentro del cuerpo; el pico se

introduce en la cámara de aire. Inicia la respiración

pulmonar y vocalización.

21

El pollito rompe con su pico el cascaron: Eclosión.

Periodos Críticos De La Incubación.

El 60 % de la mortalidad ocurre en dos periodos bien concretos:

El primero abarca los 3-4 primeros días de incubación y es debido a problemas

de los huevos como: falta de fertilidad, poco vigor, consanguinidad, etc. Para

evitar estos inconvenientes se utilizan los ovoscopios o mirahuevos, aparatos

provistos de una luz mediante la cual podemos ver el interior de los huevos al

trasluz. Esta operación se realiza entre el quinto y séptimo día de incubación, lo

que permite retirar los huevos claros o abortados.

Y el segundo en los 3 últimos días y es debido a problemas con la regulación de

la máquina como: temperatura, humedad, aireación o volteo.

Eclosión

El proceso de eclosión empieza días antes de poder observar al polluelo. Primero,

hacen un agujero a través de la membrana de la cáscara interna hacia la cámara de

aire. La primera señal para identificar esto es un pequeño orificio con forma de

estrella, de 1/8 pulgadas de lado a lado. Llegado este momento es necesario ajustar la

humedad de 65% a 80% y esperar. Si escuchamos cuidadosamente, se oirán golpes

suaves (como sonidos acompasados). El huevo comenzará teniendo una pequeña

rajadura y en 12 o 16 horas esos sonidos serán más fuertes. Después de 24 horas,

durante las cuales el pequeño agujero no se agrandará demasiado, se podrá escuchar

un leve piar. Esto indica que los pulmones están trabajando, y que el polluelo está

respirando.

Page 19: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

19

Si el polluelo aparece pegado a las membranas de la cáscara para liberarlo se le añade

una gota de agua destilada.

El reflejo del polluelo que lo lleva a picotear la cáscara tiene su origen en una falta de

oxígeno y un exceso de dióxido de carbono dentro del huevo. Por eso no se debe

romper la cáscara prematuramente, al no producirse el picoteo, origina un polluelo

débil.

A partir del día 18 de incubación no deben voltearse los huevos, pudiéndose ver a

partir del día 19 y 20 huevos picados e iniciándose el nacimiento de los pollitos.

Manejo de La Incubadora durante Los 3 Últimos Días de Incubación

A partir del día 18 los huevos se dejan de voltear La forma de regular el sistema para

que las condiciones sean las más adecuadas son:

Temperatura: Se reduce hasta 35,5-36º C, pues en los últimos días, el huevo desprende

más calor.

Ventilación : Es positivo que la concentración de CO 2 aumente de un 3 por 1000 (en la

incubadora) hasta el 5-6 por 1000 entre los días 19 a 21, pues de esta manera se

estimula el desencadenamiento de la respiración aérea por parte del pollito.

Humedad: Se hace aumentar la humedad relativa hasta el 70 %.

Una vez iniciada la eclosión, la humedad se aumenta hasta el 85 % (esto facilita la

rotura del cascarón). Se pueden rociar los huevos con agua tibia, a partir del día 19 y

hasta la eclosión de los mismos, a fin de aumentar la humedad para facilitar la rotura

de la cáscara por los pollitos.

Cuando la eclosión ha concluido, la humedad relativa se reduce bruscamente hasta el

40 % mediante un incremento de la ventilación (cosa que favorece el secado del

pollito).

Registro de Incubación

L M Mc J V S D

Día 1

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

Día 2

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

Día 3

Tª 37.5-38

ºC

Hr 55-

60%

Iniciar

volteo

Día 4

Tª 37.5-38

ºC

Hr 55-

60%

volteo

Día 5

Tª 37.5-38 ºC

Hr 55-60%

volteo

Día 6

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

volteo

Día 7

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

volteo

Día 8

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

Día 9

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

Día 10

Tª 37.5-38

ºC

Hr 55-

60%

Día 11

Tª 37.5-38

ºC

Hr 55-

60%

Día 12

Tª 37.5-38 ºC

Hr 55-60%

volteo

Día 13

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

Día 14

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

Page 20: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

20

volteo volteo volteo volteo volteo volteo

Día 15

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

volteo

Día 16

Tª 37.5-

38 ºC

Hr 55-

60%

volteo

Día 17

Tª 37.5-38

ºC

Hr 55-

60%

volteo

Día 18

Tª 35-36

Hr 55-

60%

Fin volteo

Incrementar

la

entrada de

O2

Día 19

Tª 35-36

Hr 70-80%

Día 20

Tª 35-36

Hr 70-

80%

Día 21

Tª 35-36

Hr 70-

80%

2.3. Definición de Términos Básicos

Psicrómetro:

Un psicrómetro es un aparato utilizado en meteorología para medir la humedad o

contenido de vapor de agua en el aire. Los psicrómetros constan de un termómetro de

bulbo húmedo y un termómetro de bulbo seco.

Humedad relativa:

La humedad relativa es una medida del contenido de humedad o vapor de agua en el

aire.

Termómetro digital:

Los termómetros digitales son aquellos que, valiéndose de dispositivos transductores,

por medio de circuitos electrónicos pueden convertir una señal de entrada como la

temperatura en señal de voltaje o corriente para presentarla como valores números o

magnitud (señal de salida) con la ayuda de un display o lcd.

Incubación:

La incubación es el acto por el que los animales ovíparos sobre todo

las aves empollan o incuban los huevos sentándose sobre ellos para mantenerlos

calientes y así se puedan desarrollar los embriones.

Humidificador:

El humidificador es un aparato que sirve para aumentar la humedad del ambiente en

una habitación

4. Aspectos Administrativos

4.1. Recursos Necesarios

Page 21: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

21

Aquí se adjunta la lista de costos de los materiales utilizados para construir la

incubadora de huevos. Los cuales se utilizaron para realizar el proyecto de

instrumentación básica.

Material Costo en dólares($)

Ventiladores, resistencias, let, etc $ 10

PIC y LCD $ 20

Paga del programador $ 15

Fuente de 5 voltios $ 0

Motor de microondas $ 7

Recargas telefónicas $ 2

Transporte y almuerzo $ 5

Transformador $ 3.50

Cables $ 0.28

Cinta aislante $ 0.4

Clavos, tachuelas $ 1

bisagras $ 2

Cortes de madera $ 1.5

Refrigerios $ 2

Madera $ 0

Fuente de 12 voltios $ 5

3 latas de pintura $ 3.5

Balsa $ 1.5

Lija $ 0.35

Pegamento $ 1.5

Platinas $ 0.75

Tornillos y tuercas $ 0.5

Vidrio $ 0

total $ 82.78

Page 22: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

22

4.2. Cronograma de Actividades

Semana #1 (14-20 de noviembre)

Lunes Martes Miérc. Jueves viernes Sábado Domingo

- Investigación

previa sobre

incubación

- Validación

del tema ante

el profesor

Reunión en lab.

Mecánica para

investigar

características

del proceso de

incubación.

Cotización de

algunos

materiales

para el

proyecto.

Reunión en casa

de Stalyn

Benitez, para

continuar con la

redacción de los

capitulo 2 y 4

Se comienza a

redactar el

informe para el

capítulo 1 del

proyecto.

Semana # 2 ( 5-11 de diciembre)

Lunes Martes Miérc. Jueves viernes Sábado Domingo

- Fase inicial de

compra de

material para

la

construcción

de la

incubadora

- Se diseña un

esquema

para la

construcción

de un

termómetro

digital

Se compra

implementos

para construir el

termómetro

digital.

- -

Semana # 3 ( 19-25 de diciembre)

Lunes Martes Miérc. Jueves viernes Sábado Domingo

- Conectar en

protoboard el

circuito

electrónico

para

funcionamient

o del

termómetro

- Adquisición

de motor y

ventilador

para

proyecto

Construcción

del cajón que

servirá de

incubadora

- Construcción de

psicrómetro

Semana # 4 ( 26-31 de diciembre)

Lunes Martes Miérc. Jueves viernes Sábado Domingo

- Conexión de

de los diversos

componentes

que conforman

la incubadora.

- Fase de

prueba para

correcto

funcionamien

to.

feriado feriado feriado

Semana # 5 ( 09-15 de enero)

Lunes Martes Miérc. Jueves viernes Sábado Domingo

- Comienzo

Fase de

experime

ntación

experimentac

ión

experimentación experimentac

ión

Finalización de

experimentación

Page 23: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

23

5. Aspectos técnicos

Para hacer mover la caja donde van colocados los huevos necesitamos de una

articulación de brazos y de un motor siendo este último el motor de un micro-ondas

describiéndose sus características o aspectos técnicos más importantes en la siguiente

tabla.

Motor de micro-ondas (Gira platos)

Potencia (w) 4

Voltaje (v) 110

Vueltas (RPM) 5 - 6

Frecuencia (Hz) 50 – 60

experimentaci

ón del equipo

Semana # 6 ( 16-22 de enero)

Lunes Martes Miérc. Jueves viernes Sábado Domingo

- Recolección

de datos

- Fase inicial

de análisis

estadístico de

muestra

- Continuación

de análisis

estadístico de

muestra

Finalización de

análisis

estadístico de

muestra

Semana # 7 ( 23-29 de enero)

Lunes Martes Miérc. Jueves viernes Sábado Domingo

- Cálculos para

curva de

calibración de

instrumentos

de medicion

- Cálculos

para curva

de

calibración

de

instrumentos

de medición

- - Redacción de

informe del

proyecto

Page 24: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

24

En cuanto a la articulación que se uso, las medidas que se calcularon, se lograron con

la ayuda del programa AUTOCAD 2012, para poder transmitir el movimiento a la caja

sin que se produzca algún inconveniente o absurdo.

5.1. Cálculo y gráficos de calibración del instrumento de medición

Para esta parte se tomaron varias lecturas de temperatura en agua caliente a la cual se

le iba añadiendo agua fresca a medida que se iba tomando las lecturas.

Para realizar la curva de calibración se comparó nuestro termómetro con un

termómetro de vidrio que a su vez fue el termómetro patrón.

En la siguiente tabla se muestran los datos que se obtuvieron durante el experimento

Con esto se logró hacer la curva de calibración, obteniendo la siguiente gráfica.

Temperatura del

termómetro digital

(0C)

Temperatura del

termómetro patrón

(0C)

43,5 44

37,2 41

33,9 35,5

30,4 31

28,6 30,5

25,3 27

23,4 24

18,9 20,5

15,6 19

14,7 16

12,8 13

8,4 10

7,5 9

6 8

5,7 7,5

Page 25: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

25

5.1.a . Respuesta dinámica

Ahora procedemos a calcular el tiempo de respuesta del sistema que en este caso es la

medición de temperatura.

Por tratarse de un sistema de medición de temperatura, decimos que es un sistema de

primer orden.

Para lo cual usamos la siguiente formula.

Lo que se hizo para este experimento fue calentar el termómetro hasta una temperatura

de 56 (º c), teniendo en cuenta que la temperatura ambiente de aquel día fue de 26 (º c).

Con la ayuda de un cronometro se registro el tiempo que demoró el termómetro digital

alcanzar la temperatura de 26 (º c), partiendo de 56 (º c).

A continuación se muestra las siguientes tablas con detalles importantes para resaltar.

y = 0,9944x - 1,4823 R² = 0,9934

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Term

om

etr

o d

igit

al (

º c)

Patron (º c)

Curva de Calibracion del Termometro Digital

Datos experimentales curva de Y=X Lineal (Datos experimentales)

Page 26: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

26

Tiempo de

respuesta del

sistema (s)

47.34

constante de

tiempo

9.468

Los valores que se muestran en la siguiente tabla fueron calculados con la siguiente

ecuación.

tiempo temperatura

0 56

1 52,9930238

2 50,2874445

3 47,8530522

4 45,6626653

5 43,6918264

6 41,9185297

7 40,322975

8 38,8873469

9 37,5956153

10 36,4333574

11 35,3875955

12 34,4466529

13 33,6000234

14 32,8382538

15 32,1528382

16 31,5361236

17 30,9812239

18 30,4819432

19 30,0327066

20 29,6284982

21 29,2648046

22 28,9375649

23 28,6431254

24 28,3781982

25 28,1398253

26 27,9253452

27 27,732363

28 27,5587238

29 27,402489

30 27,2619139

31 27,1354291

32 27,0216222

33 26,9192224

34 26,8270864

35 26,7441854

36 26,6695938

37 26,6024787

38 26,5420908

39 26,4877556

40 26,4388666

41 26,3948779

42 26,3552983

43 26,3196859

44 26,2876429

45 26,2588117

46 26,2328704

47 26,2095292

48 26,1885276

49 26,169631

50 26,1526284

Temperatura

ambiente (º c).

26

Tempartura de

partida. (º c)

56

Page 27: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

27

a continuación se muestra la grafica de Respuesta dinámica del sistema.

5.2. Detalles técnicos del instrumento de medición

Para crear nuestro termómetro digital nosotros utilizamos un sensor LM35DZ con el

cual medimos la temperatura en nuestro experimento, el LM35 es un sensor de

temperatura con una precisión calibrada de 1ºC. Puede medir temperaturas en el rango

que abarca desde -55º a + 150ºC. La salida es muy lineal y cada grado centígrado

equivale a 10 mV en la salida, es de bajo costo, tiene baja impedancia de salida, su

tensión de salida es proporcional a la temperatura, en la escala Celsius. No necesita

calibración externa. Funciona en el rango de alimentación comprendido entre 4 y 30

voltios. Como ventaja adicional, el LM35 no requiere de circuitos adicionales para su

calibración externa cuando se desea obtener una precisión del orden de ±0.25 ºC a

temperatura ambiente, y ±0.75 ºC en un rango de temperatura desde 55 a 150 ºC.

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 10 20 30 40 50 60

Tem

pe

ratu

ra (

º c)

Tiempo (s)

Temperatura vs Tiempo Aire

Page 28: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

28

En la siguiente tabla se agrupa características técnicas importantes del sensor.

Rango (-55 – 150) ºC

Alcance 205 ºC

Presicion ±0.25 ºC

Relación

lineal

10 mV=1 ºC

PIC16F887 (MICRO CONTOLADOR)

Este es un micro controlador cuya función que desempeña es la de recibir una señal de voltaje

para y convertirla en una señal digital, por lo tanto es un convertidor A/D.

L293D

Page 29: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

29

También utilizamos un termómetro de mercurio como termómetro patrón en la toma de

datos este termómetro tiene las siguientes especificaciones: tiene una precisión

calibrada de 0.5ºC. Puede medir temperaturas en el rango que abarca desde -10º a +

100ºC.es muy fácil de conseguir aunque un poco caro.

6. Conclusiones

1. Como podemos darnos cuenta en la curva de calibración del termómetro digital

con el cual trabajamos y realizamos la toma de datos, podemos decir que este

presenta errores, entre los cuales se detectaron error de paralelismo, debido a

que la curva exprimental se encuentra defasada aproxidamadamente de forma

paralela respecto a la curva y=x, por lo que se podría decir que el error de

multiplicidad es despreciable. otro tipo de error que pudo originarse al

momento de tomar las lecturas fue el error de apreciación por parte de

nosotros al momento de leer la temperatura en el termómetro de vidrio.

2. otro tipo de error que también se presentó con cierta frecuencia fue, el

producido por el ruido que se dio lugar en el circuito electrónico montado en el

protoboard, estos se puede saber debido a que en el lcd la lectura de la

temperatura no permanecia fija, mas bien variaba lo cual hacia un poco tedioso

la toma de lectura.

3. En cuanto a la respuesta dinámica del termómetro digital pudimos ver que el

tiempo que le toma al sistema establecerse en una temperatura determinada,

partiendo de una temperatura drástica fue de 47.34 s lo cual nos da una idea de

Page 30: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

30

cuan rápido es el sistema para responder ante un cambio brusco de

temperatura.

Bibliografía

www.cmapspublic3.ihmc.us.com

www.personal.telefonica.terra.es.com

www.wikipedia.org/Term%C3%B3metro.com

www.wikipedia.org/Psicr%C3%B3metro.com

http://intercentres.cult.gva.es/intercentres/03000710/guia_incubacion.pdf

http://preescolarcosta.galeon.com/pagina4.htm

Page 31: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

31

Anexos

se procedió a usar el método grafico para dimensionar el brazo y distancia de perforación de

agujero en la caja, del sistema de transmisión de movimiento circular (transmitido por el

motor) a movimiento alternativo (caja).

Page 32: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

32

Page 33: Proyecto de Instrumentacion Basica (Incubadora)

INCUBADORA DE POLLOS

33