Autor: Editor

GEOMETRIZED VACUUM PHYSICS. PART I: ALGEBRA OF STIGNATURES

FÍSICA DEL VACÍO GEOMETRIZADA. PARTE I: ALGEBRA DE STIGNATURES

Mikhail Batanov-Gaukhman (1) Moscow Aviation Institute (National Research University), Institute No. 2 “Aircraft and rocket engines and power plants”,  st. Volokolamsk highway, 4, Moscow – Russia, 125993

Abstract

This article is the first part of a scientific project under the general title «Geometrized Vacuum Physics». This study is based on two main postulates: 1) independence of the propagation velocity of electromagnetic waves in vacuum from their frequency; 2) the constancy of the averaged zero vacuum balance, associated with the assertion that only mutually opposite formations are born from vacuum, so that on average they completely compensate for each other’s manifestations. In this part of the «Geometrized Vacuum Physics» the foundations of the Algebra of Stignatures are laid, which is the mathematical and logical foundation of the entire project. In the next articles of this project it will be shown that the Algebra of Stignatures can be used for the development of «zero» (vacuum) technologies, algebraic genetics, vacuum cosmology, the vacuum standard model of «elementary particles», vacuum gravity and levitation, vacuum energy, ethics and aesthetics and many other branches of knowledge. At the end of this article, one of the many possible applications of the Algebra of Stignatures is given, in particular, the basics of the stignature-spectral analysis are outlined, with the help of which the possibilities of communication channels can be significantly expanded.

Resumen

Este artículo es la primera parte de un proyecto científico bajo el título general «Física del vacío geometrizada». Este estudio se basa en dos postulados principales: 1) independencia de la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en el vacío de su frecuencia; 2) la constancia del balance de vacío promediado cero, asociado con la afirmación de que solo las formaciones mutuamente opuestas nacen del vacío, de modo que en promedio compensan completamente las manifestaciones de cada uno. En esta parte de la “Física Geometrizada del Vacío” se sientan las bases del Álgebra de Stignatures, que es el fundamento matemático y lógico de todo el proyecto. En los próximos artículos de este proyecto se mostrará que el Álgebra de Stignatures puede ser utilizada para el desarrollo de tecnologías de «cero» (vacío), genética algebraica, cosmología de vacío, el modelo estándar de vacío de «partículas elementales», gravedad de vacío y levitación, energía del vacío, ética y estética y muchas otras ramas del saber. Al final de este artículo, se proporciona una de las muchas aplicaciones posibles del Stignature Algebra, en particular, se describen los conceptos básicos del análisis espectral de firmas, con la ayuda de la cual las posibilidades de los canales de comunicación pueden ampliarse significativamente.

Keywords: vacuum, algebra of stignatures, vacuum balance, signature Palabras clave: vacío, álgebra de stignatures, balance de vacío, signatura

ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)

1. Geometrized vacuum physics. Part I: Algebra of stignatures. Física del vacío geometrizada. Parte I: algebra de stignatures. Mikhail Batanov-Gaukhman (English Version) (pp. 1-26).

2. Geometrized vacuum physics. Part II: Algebra of signatures. Física del vacío geometrizada. Parte II: Algebra de signatures (English Version). Mikhail Batanov-Gaukhman (pp. 27-55).

3. Aplicaciones de las correlaciones termodinámicas en materiales usados para la producción de los cátodos LixNiyCozMnwO2 en baterías de ion litio. Applications of thermodynamic correlations in materials used for the production of cathodes LixNiyCozMnwO2 in lithium-ion batteries. Ivan Machin-Morera, Lorena Pérez-Orta, Susana Martínez (pp. 57-73).

4. Estudio de sensibilidad y crecimiento de nanoestructuras bajo los potenciales de Morse y Lennard Jones. Study of sensitivity and growth of nanostructures under the potentials of Morse and Lennard Jones. Carlos Barrón-Romero (pp. 75-83).

MODELO SEMI-EMPÍRICO PARA DETERMINAR LA VISCOSIDAD APARENTE DE UNA ESPUMA QUE FLUYE A TRAVÉS DE UNA FRACTURA

SEMI-EMPIRICAL MODEL TO DETERMINE THE APPARENT VISCOSITY OF A FOAM FLOWING THROUGH A FRACTURE

Víctor Matías-Pérez^1,*, Josué Pérez-Esparza², Simón López-Ramírez³, Carlos G. Aguilar-Madera¹, Jorge A. Briones-Carrillo¹ (1) Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias de la Tierra, Carretera a Cerro Prieto km 8, Ejido Ex Hacienda de Guadalupe, 67700, Linares, N.L. – México, (2) Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingeniería, Ciudad Universitaria, Coyoacán, 04510, Ciudad de México – México, (3) Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Química, Ciudad Universitaria, Coyoacán, 04510, Ciudad de México – México

Resumen

En este trabajo se propone un modelo semi-empírico para determinar la viscosidad aparente de una espuma que fluye a través de una fractura, en función de la calidad de la espuma y del ancho de la fractura. Con base en experimentos de laboratorio, se encontró que el esfuerzo cortante que presenta la espuma es proporcional a la velocidad de corte para un amplio intervalo de velocidades de corte (0-225 Pa.s). Se observó que la viscosidad aparente se incrementa si la calidad aumenta, y también se incrementa con el ancho de la fractura. La viscosidad aparente de acuerdo con el modelo depende de la calidad de la espuma de forma exponencial mientras que ésta depende con el ancho de fractura siguiendo una ley de potencias. La metodología experimental y el modelo propuesto permiten determinar el diferencial de presión necesario para que una espuma se coloque al interior de una fractura con aplicabilidad en el diseño del sistema de inyección.

Abstract

This work proposes a semi-empirical model to determine the apparent viscosity of a foam flowing through a fracture, as a function of the foam quality and fracture width. Based on laboratory experiments, it was found that the shear stress presented by the foam is proportional to the shear rate for a wide range of shear rates (0-225 Pa.s). It was observed that the apparent viscosity increases with increasing foam quality and fracture width. The apparent viscosity according to the model depends exponentially on the foam quality, while it follows a potential law with the fracture width The experimental methodology and the proposed model allow for determining the pressure differential that is needed for a foam to be placed inside a fracture with applicability in the design of the injection system.

Palabras clave: viscosidad aparente, fractura, espuma, recuperación mejorada hidrocarburos Keywords: foam apparent viscosity, foam-based fracturing model, enhanced oil recovery

ESTIMACIÓN DE LA PERMEABILIDAD RELATIVA BIFÁSICA A PARTIR DE LA SIMULACIÓN DE FLUJO DE FLUIDOS EN MICROGRAFÍAS DE ROCAS

ESTIMATION OF THE TWO-PHASE RELATIVE PERMEABILITY FROM FLUID FLOW SIMULATIONS IN ROCK MICROGRAPHS

Jorge A. Briones-Carrillo¹, Carlos G. Aguilar-Madera^1,*, Víctor Matías-Pérez¹ (1) Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias de la Tierra, Carretera a Cerro Prieto Km 8, Ejido Ex Hacienda de Guadalupe, C.P. 67700, Linares, N.L. – México

Resumen

En este trabajo se presenta una metodología para estimar la permeabilidad relativa de dos fluidos inmiscibles bajo escenarios de drene e imbibición. A partir de la imagen SEM de una muestra de roca, se identifica la red de poros y se simula la dinámica de fluidos intersticial considerando además el movimiento de la interfase entre los dos fluidos con el método Level Set. Para ello se utilizó el software COMSOL Multiphysics. Para ejemplificar la aplicación, se trabajó en la imagen microscopía electrónica de barrido de una muestra de roca real de la Formación Amaxac del Paleocanal de Chicontepec en México, y se estimó la permeabilidad relativa del agua y del aceite siguiendo una formulación matemática basada en la Ley de Darcy multifásica. Cualitativamente, las estimaciones de la permeabilidad relativa coinciden con las que se pueden encontrar en la literatura, identificándose las saturaciones residuales, los valores máximos de la permeabilidad relativa (endpoints), y diferentes formas de las curvas de permeabilidad relativa asociadas a drene e imbibición.

Abstract

In this work a methodology for estimation of two immiscible fluids relative permeability is presented for drainage and imbibition processes. Using a SEM image of rock samples, the pore network is identified and CFD routines are implemented along the tracking of the interface movement with the Level Set method. This process was done using the software Comsol Multiphysics. This proposal was applied to a scanning electron microscopy image of a real rock sample from the Formation Amaxac in the Paleochannel Chicontepec, Mexico, and based on the Darcy’s Law for multiphase flow the oil and water relative permeabilities were estimated. Qualitatively, the obtained relative permeability curves are similar to those encountered in the literature and features as: residual saturations and endpoint values are clearly identified, as well as the differences found in relative permeability curves for drainage and imbibition.

Palabras clave: permeabilidad relativa, dinámica de fluidos computacional, imbibición, drene, microscopía electrónica de barrido Keywords: relative permeability, Computational Fluid Dynamics, imbibition, drainage, Scanning Electron Microscopy

ANÁLISIS PARCIAL DE MICROORGANISMOS METANOGÉNICOS DURANTE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA DE ESTIÉRCOL BOVINO CON SUERO DE LECHE EN POLVO

PARTIAL ANALYSIS OF METANOGENIC MICROORGANISMS DURING ANAEROBIC DIGESTION OF CATTLE MANURE WITH WHEY POWDER

María L. Ruiz-Nito¹, Marcela Cárdenas-Manríquez², María M. Rivera-Ramírez², José E. Botello-Álvarez¹ y Ramiro Rico-Martínez^3,* (1) Tecnológico Nacional de México Campus Celaya, Departamento de Ingeniería Bioquímica-Ambiental, Antonio García Cubas #600, Col. Alfredo Vázquez Bonfil, Celaya, Guanajuato – México, (2) Tecnológico Nacional de México Campus Celaya, Departamento de Ciencias Básicas, Antonio García Cubas #600, Col. Alfredo Vázquez Bonfil, Celaya, Guanajuato – México, (3) Tecnológico Nacional de México Campus Celaya, Departamento de Ingeniería Química, Antonio García Cubas #600, Col. Alfredo Vázquez Bonfil, Celaya, Guanajuato – México

Resumen

La digestión anaeróbica representa una alternativa sustentable para la conversión de residuos agroindustriales en productos de valor agregado como el biogás. Este estudio evalúa el efecto de la codigestión anaerobia de estiércol bovino con suero de leche en polvo sobre la dinámica de comunidades microbianas en condiciones mesofílicas. Se prepararon por triplicado tratamientos con una relación de inóculo-estiércol de 0.3 gVSII/gVSCM incluyendo acetato de sodio (406 mgC/L), BES (10 mM) o suero de leche en polvo (406 mgC/L). El análisis de la comunidad basada en secuenciación Illumina MiSeq reveló que Methanosaeta concilii (metanógeno acetoclástico) fue el arquea dominante durante el experimento completo. Comparado con el grupo control, el tratamiento con suero de leche incrementó la abundancia relativa de Methanosaeta concilii hasta en un 120%. Esta abundancia es alcanzada al día 19 y no es mantenida a lo largo de la digestión anaerobia probablemente debida al agotamiento del suero. Los tratamientos afectaron la diversidad y composición de bacterias y arqueas pero los filos dominantes fueron los mismos en todos, con excepción de la enmienda BES.

Abstract

Anaerobic digestion represents a sustainable alternative for the conversion of agro-industrial waste into value- added products such as biogas. This study evaluates the effect of anaerobic co-digestion of cattle manure with whey powder on the dynamics of microbial communities at mesophilic conditions. Amendments were prepared in triplicate with an inoculum-manure ratio of 0.3 gVSII/gVSCM including sodium acetate (406 mgC/L), BES (10mM) or whey powder (406 mgC/L). Illumina MiSeq sequencing-based community analysis revealed that Methanosaeta concilii (acetoclastic methanogen) was the dominant archaea during the whole experiment. Compared with the control group, treatment with added whey powder increased the relative abundance of Methanosaeta concilii by as much as 120%. This abundance is achieved on day 19 and is not maintained during the anaerobic digestion probably due to whey depletion. The amendments affected the diversity and composition of bacteria and archaea but the dominant phyla were the same in all, except the BES amendment.

Palabras clave: Bromoetanosulfonato de sodio (BES), suero de leche en polvo, estiércol bovino, Illumina MiSeq, Methanosaeta concilii Keywords: Sodium bromoethanesulfonate (BES), whey powder, cattle manure, Illumina MiSeq, Methanosaeta concilii

SEGURIDAD EN LA INDUSTRIA DE LA FERMENTACIÓN ABE: ESTUDIO DE PUNTOS DE INFLAMACIÓN Y MODELOS TERMODINÁMICOS

SAFETY IN THE ABE FERMENTATION INDUSTRY: STUDY OF FLASH POINTS AND THERMODYNAMIC MODELS

Jennifer L. Pérez-Vicente¹, Cristian Ricárdez-García¹, Antioco López-Molina^1,*, Carolina Conde-Mejía¹, Luis M. Valenzuela-Gómez¹ (1) División Académica Multidisciplinaria de Jalpa de Méndez, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, Carr. Libre Villahermosa–Comalcalco km. 27, Tabasco – México

Resumen

La fermentación ABE (Acetona-Butanol-Etanol) es relevante en la industria e investigación por su capacidad de producir solventes y productos químicos valiosos. Evaluar su peligrosidad es crítico debido a la producción de solventes inflamables y volátiles, lo que conlleva riesgos de incendios y exposición. Este estudio analiza el cambio en la peligrosidad de la mezcla ABE en solución acuosa. Se evaluaron los puntos de inflamación en concentraciones que varían del 100% v/v al 1.5% v/v para acetona + agua, butanol + agua, etanol + agua y ABE + agua. Se utilizaron equipos especializados de copa cerrada Pensky-Martens (modelo SYP1002B-IV) y un recirculador para el control de temperatura. Los resultados experimentales se compararon con cuatro modelos termodinámicos (NRTL, UNIFAC, UNIQUAC y Wilson). La ecuación de Antoine se usó para medir la presión de vapor y se aplicó una versión modificada de la ecuación de Le Chatelier para estimar los puntos de inflamabilidad. Se encontró que la mezcla ABE sigue siendo inflamable a concentraciones de 3.7% v/v, cambiando su nivel de peligrosidad de altamente inflamable a fácilmente inflamable. Sin embargo, las predicciones de los modelos termodinámicos presentaron desviaciones de hasta 6.6% de error a concentraciones bajas de las mezclas analizadas. Esto resalta la importancia de una evaluación detallada de riesgos en la fermentación ABE y en las secuencias de separación de productos para evitar posibles escenarios de incendio en el manejo, almacenamiento y transporte de productos.

Abstract

ABE (Acetone-Butanol-Ethanol) fermentation is relevant in industry and research due to its ability to produce valuable solvents and chemicals. Assessing its hazard is critical due to the production of flammable and volatile solvents, which carry fire risks and exposure. This study analyzes the change in the hazard of the ABE mixture in aqueous solution. Flashpoints were evaluated at concentrations ranging from 100% v/v to 1.5% v/v for acetone + water, butanol + water, ethanol + water, and ABE + water. Specialized Pensky-Martens closed cup equipment (model SYP1002B-IV), and a recirculator were used for temperature control. The experimental results were compared with four thermodynamic models (NRTL, UNIFAC, UNIQUAC, and Wilson). Antoine’s equation was used to measure vapor pressure, and a modified version of Le Chatelier’s equation was applied to estimate flash points. It was found that the ABE mixture remains flammable at concentrations of 3.7% v/v, changing its hazard level from highly flammable to easily flammable. However, the predictions of the thermodynamic models presented deviations of up to 6.6% error at low concentrations of the analyzed mixtures. This highlights the importance of detailed risk assessment in ABE fermentation and product separation sequences to avoid potential fire scenarios in product handling, storage, and transportation.

Palabras clave: Punto de Inflamación, coeficiente de actividad, copa cerrada, bioprocesos Keywords: Flash Point, activity coefficient, closed Cup, bioprocesses

ANÁLISIS EXERGÉTICO PARA UN EVAPORADOR MULTIEFECTO DE ALIMENTOS CON TERMOCOMPRESIÓN

EXERGETICAL ANALYSIS FOR A FOOD MULTI-EFFECT EVAPORATOR WITH THERMOCOMPRESSION

Christian O. Díaz-Ovalle^1,*, Erika Ramos-Ojeda¹, Fabiola Herrera-Enciso¹, Florianne Castillo-Borja² (1) Tecnológico Nacional de México/I. T. Roque, Departamento de Ingenierías, carretera Celaya-Juventino Rosas km 8.0 Celaya, 38124, Guanajuato – México, (2) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica, Av. López Mateos 1801 Ote, 20256, Aguascalientes – México

Resumen

El análisis exergético es una estrategia que indica el nivel de aprovechamiento de la energía disponible de un sistema y su relación con los alrededores, esto está vinculado a un valor bajo de exergía destruida (ExD). Esta estrategia ha sido aplicada a plantas de procesamiento de alimentos, incluyendo la evaporación. En este trabajo, un análisis de exergía es desarrollado en un sistema de evaporación con termocompresión, el cual consiste en balances de exergía generalizados para cualquier tipo de secuencia y número de efectos. Un caso de estudio fue tomado de la industria láctea para comprender el cambio de ExD respecto a distintos parámetros del sistema de evaporación. La solución numérica fue posible con el paquete computacional FEVAT ®. Los resultados indicaron que la ExD es reducida: 8% por el aumento de un efecto en la secuencia, 3% por el cambio del efecto que envía vapor al termocompresor y 6% por usar la capacidad calorífica del alimento como constante. El análisis de exergía aporta una descripción mayor sobre la sustentabilidad y eficiencia que pueden presentar los procesos de alimentos.

Abstract

The exergetical analysis indicates the performance level of the available energy in a system and its relation with the environment, which is related to a low value of exergy destruction (ExD). This strategy has been applied to foodstuff processing plants that include evaporation. Herein, an exergetical analysis is developed through a milk evaporation process with thermocompression, which involves generalized exergy balances for any evaporation sequence and quantity of effects. From the dairy industry, a study case was considered to understand the change of ExD to a diversity of parameters from the evaporation system. The numerical solution was possible with the FEVAT ® computational package. The results showed that ExD is reduced: 8% by an increment in the number of effects, 3% by changing the effect that feeds the thermocompressor, and 6% by a constant heat capacity of the foodstuff. The exergy analysis provides an outstanding description of the sustainability and performance of the foodstuff processes.

Palabras clave: balances de energía, exergía destruida, paquete FEVAT, industria láctea Keywords: energy balances, destroyed exergy, software FEVAT, dairy industry

ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)

1. Análisis exergético para un evaporador multiefecto de alimentos con termocompresión. Exergetical analysis for a food multi-effect evaporator with thermocompression. Christian O. Díaz-Ovalle, Erika Ramos-Ojeda, Fabiola Herrera-Enciso, Florianne Castillo-Borja (pp. 1-8).

2. Seguridad en la industria de la fermentación abe: estudio de puntos de inflamación y modelos termodinámicos. Safety in the abe fermentation industry: study of flash points and thermodynamic models. Jennifer L. Pérez-Vicente, Cristian Ricárdez-García, Antioco López-Molina*, Carolina Conde-Mejía, Luis M. Valenzuela-Gómez (pp. 9-16).

3. Análisis parcial de microorganismos metanogénicos durante la digestión anaerobia de estiércol bovino con suero de leche en polvo. Partial analysis of metanogenic microorganisms during anaerobic digestion of cattle manure with whey powder. María L. Ruiz-Nito1, Marcela Cárdenas-Manríquez2, María M. Rivera-Ramírez2, José E. Botello-Álvarez1, Ramiro Rico-Martínez (pp. 17-26).

4. Estimación de la permeabilidad relativa bifásica a partir de la simulación de flujo de fluidos en micrografías de rocas. Estimation of the two-phase relative permeability from fluid flow simulations in rock micrographs. Jorge A. Briones-Carrillo, Carlos G. Aguilar-Madera, Víctor Matías-Pérez (pp. 27-35).

OBTENCIÓN SUSTENTABLE DE EXTRACTOS ACUOSOS DE SALVADO DE TRIGO SUSTITUYENDO LAVADO Y SECADO POR MOLIENDA PARCIAL

SUSTAINABLE OBTAINING OF AQUEOUS EXTRACTS OF WHEAT BRAN BY REPLACING WASHING AND DRYING BY PARTIAL MILLING

René R. Balandrán-Quintana¹, Ana M. Mendoza-Wilson¹, José A. Azamar-Barrios², José Á. Huerta-Ocampo³, Gabriela R. Clamont-Montfort³ (1) Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Carretera Gustavo Enrique Astiazarán Rosas No. 46, Hermosillo, Sonora – México, (2) Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN-Unidad Mérida. Departamento de Física Aplicada. Carretera Antigua a Progreso km 6, Mérida, Yucatán – México, (3) Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Coordinación de Ciencia de los Alimentos. Carretera Gustavo Enrique Astiazarán Rosas No. 46, Hermosillo, Sonora – México

Resumen

Se compararon dos pretratamientos en el proceso de obtención de extractos acuosos de salvado de trigo. Un lote de salvado se sometió al proceso convencional de cernido, lavado, secado, extracción acuosa, centrifugado y liofilización. Un segundo lote se molió parcialmente, para después cernirse y pasar directamente al paso de extracción acuosa. Se comparó el gasto de energía y agua, rendimiento en peso, contenido de proteínas, almidón y ácido fítico de los extractos acuosos, entre pretratamientos. Un mayor rendimiento de extractos y contenido de ácido fítico, así como un menor gasto de energía y agua, en el pretratamiento con molienda parcial, sugiere sustituir las etapas de lavado y secado por la molienda parcial para hacer un proceso más sustentable. El contenido de proteínas y almidón no fue significativamente diferente entre pretratamientos. Después de la extracción acuosa se precipitó una fracción rica en almidón.

Abstract

Two pretreatments were compared in the process of obtaining aqueous extracts of wheat bran. A batch of bran was subjected to the conventional process of sifting, washing, drying, aqueous extraction, centrifugation and lyophilization. A second batch was partially ground, then screened and passed directly to the aqueous extraction step. Energy and water expenditure, weight yield, protein, starch and phytic acid content of the aqueous extracts were compared between pretreatments. A higher yield of extracts and phytic acid content, as well as a lower expenditure of energy and water, in the pretreatment with partial grinding, suggests replacing the washing and drying steps with partial grinding to make a more sustainable process. The protein and starch content were not significantly different between pretreatments. After aqueous extraction, a starch-rich fraction precipitated.

Palabras clave: extracción acuosa, residuos agroindustriales, sustentabilidad, valorización Keywords: aqueous extraction, agro-industrial waste, sustainability, recovery

IMPACTO DE LA RESOLUCIÓN DE LA CUANTIFICACIÓN DE ERRORES DE MEDICIÓN EN SENSORES DE MONÓXIDO DE CARBONO CON ADC DE 10 Y 16 BITS

IMPACT OF THE RESOLUTION OF THE QUANTIFICATION OF MEASUREMENT ERRORS IN CARBON MONOXIDE SENSORS WITH ADC OF 10 AND 16 BITS

Victor M. Mora-Romo¹, Mónica C. Villalobos-López² (1) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Posgrado, Av. López Mateos 1802 Ote, Aguascalientes – México, (2) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química, Av. López Mateos 1802 Ote, Aguascalientes – México

Resumen

La presente investigación realiza un análisis comparativo del impacto de la resolución de cuantificación en la medición precisa del monóxido de carbono (CO), utilizando sensores MQ7 con convertidores analógico-digitales (ADC) de 10 y 16 bits. Donde se lleva a cabo una evaluación exhaustiva del rango de amplitud de las mediciones obtenidas. Además, se procede a calcular la relación señal a ruido (SNR, por sus siglas en inglés) con el fin de evaluar la calidad de la señal capturada en comparación con el ruido introducido durante el proceso de cuantificación. Dicho cálculo se lleva a cabo para ambas resoluciones de ADC y se expresa en decibeles (dB). Por último, se realiza una evaluación minuciosa de la distorsión armónica total (THD, por sus siglas en inglés), la cual representa la cantidad de distorsión presente en la señal como consecuencia del proceso de cuantificación. Se calcula el THD para ambas configuraciones de medición y se expresa como un porcentaje. Estos resultados son esenciales para determinar la resolución óptima de cuantificación en aplicaciones de detección de CO, contribuyendo así al desarrollo de sensores más precisos y confiables en la detección.

Abstract

This research presents a comparative analysis of the impact of quantization resolution on the accurate measurement of carbon monoxide (CO) using MQ7 sensors with 10-bit and 16-bit analog-to-digital converters (ADCs). A comprehensive evaluation of the measurement range is conducted, and the signal-to-noise ratio (SNR) is calculated to assess the quality of the captured signal in relation to quantization noise. The SNR calculation is performed for both ADC resolutions and expressed in decibels (dB). Furthermore, a detailed assessment of total harmonic distortion (THD), representing the amount of distortion in the signal due to quantization, is carried out. THD is calculated for both measurement configurations and expressed as a percentage. These findings are crucial for determining the optimal quantization resolution in CO detection applications, thereby contributing to the development of more accurate and reliable sensors in this field.

Palabras clave: convertidores analógico-digitales (ADC), relación señal-ruido (SNR), ruido de cuantificación, distorsión armónica total (THD) Keywords: analog-to-digital converters (ADCs), signal-to-noise ratio (SNR), quantization noise, total harmonic distortion (THD)