4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Noviembre 2002 1


Desarrollo y transferencia al sector productivo de
un detector domiciliario de CH4 y CO
Fraigi, L. (i); Malatto, L. (i); Tropea, S. (i); Roberti, M. (i); Barbero, P.(ii)
(i) Centro de Investigación y Desarrollo en Telecomunicaciones, Electrónica e
Informática (CITEI)
(ii) IBRA S.R.L.

RESUMEN
En este trabajo se presentan las dife-
rentes etapas llevadas a cabo durante el de-
sarrollo de un detector de gas domiciliario
transferido a la empresa IBRA S.R.L. El de-
tector indica en forma permanentemente la
presencia de metano y monóxido de carbono
en el ambiente.
INTRODUCCIÓN
Como es sabido los casos de accidente
domiciliarios por escape de gas natural o por
inhalación de monóxido de carbono, produci-
do por combustión incompleta, son frecuentes
y numerosos. El número de víctimas y daños
materiales ocasionados por escapes de gases
podrían evitarse con detectores confiables de
bajo costo y niveles de detección adecuados
para la prevención.
Debido a que la empresa IBRA S.R.L.,
quien detectó la necesidad del mercado no
contaba con la formación técnica ni la infraes-
tructura necesaria para encarar el trabajo, so-
licitó al CITEI el desarrollo del detector.
En este trabajo se presentan las diferen-
tes etapas del desarrollo del detector de uso
domiciliario con alcances de 0 a 20 %LIE (Límite
Inferior de Explosividad) en CH4 y de 0 a 500
ppm en CO en aire. El aparato que se conecta a
220 volts, cuenta con un software que permite el
auto chequeo continuo del sensor, asegurando
su correcto funcionamiento, y un menú de confi-
guración.
DESARROLLO
Del amplio espectro de sensores co-
merciales existentes (celdas electroquímicas,
IR, de conductividad térmica, de fibra óptica,
de óxidos semiconductores, etc.) se eligieron
los del tipo óxido metálico semiconductor por
su mejor relación costo/performance.
Se seleccionaron y compraron tres
marcas distintas de sensores que cumplían
con algunos de los requerimientos básicos, ta-
les como sensibilidad a los gases y niveles de
concentración a detectar, consumos de po-
tencia, dependencia con la temperatura, entre
otros. Dichos sensores fueron evaluados a
distintas concentraciones de CO y CH4 en aire
y a diferentes temperaturas y humedades rela-
tivas[1]. Del estudio se eligió el sensor más ade-
cuado para la aplicación específica.
Foto 1: Celda experimental de medición con primer
prototipo de circuito electrónico.

El desarrollo del detector domiciliario se
encaró de forma tal que la presentación de la
información fuera de fácil comprensión por el
usuario que no está acostumbrado a lecturas
de concentraciones de gases dadas en ppm o
%LIE. Para ello se incorporó un display que
permite la lectura de leyendas breves (p.ej.
“aire limpio”) y dos tipos de indicaciones de
alarma (visual y sonora) que complementan
las lecturas. En la primera etapa del desarrollo
se implementó un circuito electrónico y un
software base que permitió caracterizar por

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completo el sensor (Foto 1). Posteriormente
se optimizó la electrónica y su software aso-
ciado alcanzando el prototipo definitivo[2].
Definido el circuito electrónico, se dise-
ño en primera instancia una placa de circuito
impreso (PCB) y luego el circuito de montaje
superficial (SMD) en colaboración con la em-
presa.
A partir del SMD se diseño conjunta-
mente con la empresa el gabinete del detec-
tor. Se buscó una correcta ergonometría, un
mínimo número de partes para reducir costos
de matricería, robustez mecánica, sin instala-
ción previa y posibilidad de ser enchufado a
un toma de 220V en posición horizontal o ver-
tical. Se fabricó un gabinete utilizando el mé-
todo de prototipos rápidos en estereolitografía
realizado en Brasil. El montaje de los compo-
nentes permitió verificar y ajustar cada una de
las partes del gabinete.
Se trabajó luego en la matriz y en la fa-
bricación de los gabinetes. Paralelamente se
asesoró a la empresa en el diseño del emba-
laje y manual de usuario de los detectores.
Se evaluó el producto completo (sensor
+ electrónica + software + gabinete) en nues-
tro Laboratorio de Calibración de Detectores
de Gases (Gext). La Foto 2 muestra el detec-
tor desarrollado.
Foto 2. Detector Intelligentgas modelo 5773 desarrollado
en CITEI.


Debido a que los detectores deben ser
calibrados, se dio asistencia técnica a la em-
presa tanto para el montaje en fábrica del La-
boratorio de Calibración, como para la compra
de instrumental e insumos. Se trabajó junto a
la empresa para la puesta a punto del sistema
de mezcla de gases provisto de medición de
temperatura y control de humedad.
Simultáneamente, se diseñó la celda de
medición donde se ajustan y calibran hasta 10
detectores.
Se capacitó a los técnicos de la empre-
sa para el correcto ajuste y calibración de los
detectores, marcando las principales dificulta-
des que presentan estos tipos de detectores.
Actualmente se esta redactando el pro-
cedimiento de calibración en fábrica de los de-
tectores domiciliarios Intelligentgas. Asimismo
se están diagramando planillas donde se
vuelcan en forma sistemática los datos de
ajuste y calibración.
CONCLUSIONES
Se logró desarrollar un detector de uso
domiciliario que cumple con normas interna-
cionales, haciéndolo atractivo tanto para uso
local como para el Mercosur.
El producto desarrollado tiene caracte-
rísticas innovativas que lo diferencian sustan-
cialmente de los existentes que se fabrican en
el país, siendo altamente competitivo en cuan-
to a su relación performance/precio respecto
de los importados.
Actualmente se encuentra en la etapa
final de transferencia a la empresa IBRA
S.R.L.
REFERENCIAS
[1] Fraigi, L.; Baluk, S.; Roberti, M.; Walsöe Reca, N.E.,
“Estudio de sensores semiconductores para la detección de ga-
ses”, 4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Septiembre 2002.
[2] Tropea,S; Roberti, M; “Medidor domiciliario de gases tóxicos”,
4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Septiembre 2002.
Para mayor información contactarse con:
Mariano Roberti - mariano@inti.gov.ar
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