Este trabajo de tesis muestra el diseño de un equipo contrastador de temperatura para el Laboratorio de Energía de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la PUCP. Cuando se habla de mediciones de temperatura, el instrumento más utilizado para este fin, es la termocupla, la cual muestra los valores de temperatura medidos, por medio de su termómetro digital acoplado. Este termómetro, con el tiempo y uso, suele descalibrarse y es responsabilidad del operario del instrumento efectuar calibraciones periódicas del aparato con el fin de asegurar la confiabilidad de las mediciones. Por ese motivo se diseñó, en este trabajo, un equipo contrastador térmico de una termocupla tipo K. Este dispositivo simula el comportamiento de dicha termocupla y podrá ser acoplado a los termómetros digitales, permitiendo a los usuarios de tales termómetros, contrastarlos, para determinar si necesitan calibrarse. El equipo permitirá el ingreso de valores con saltos de 10 ° C, y tendrá un rango de - 30 a 250 ° C. Para el presente proyecto, primero se identificó las partes más importantes que conforman tales equipos, y posteriormente con ayuda de un diagrama de bloques se diseñó la estructura interna del simulador. Para cada parte del diagrama se hizo una selección de componentes que permitieron cumplir con los requisitos de cada bloque respectivo. Seguidamente se escogió, justificando con los debidos criterios de selección, los componentes más apropiados para cada bloque. Una vez escogidas todas las partes del diagrama se procedió a realizar simulaciones de determinados bloques junto con un análisis de error, de cada uno de los componentes, para conocer la máxima desviación o el máximo error que se podría obtener en la salida del equipo, consiguiendo un valor satisfactorio de error igual a 1.78 ° C, en el peor de los casos. Es importante mencionar que este proyecto se llevó a cabo con el fin de ser una referencia para personas que deseen efectuar una investigación más profunda en lo que respecta a la generación de centenas de microvoltios de un transductor. / Tesis

El Perú es afectado recurrentemente por el fenómeno El Niño, el cual es un fenómeno climático que consiste en el aumento de la temperatura del mar en el Pacifico Ecuatorial. Este a su vez forma parte del ENSO (El Niño - Oscilación del Sur) que tiene un periodo de actuación de 2 a 7 años, con una fase cálida conocida como El Niño y una fase fría, La Niña. En la actualidad mediante un juicio experto se analizan las diversas fuentes de datos heterogéneas para poder encontrar posibles correlaciones útiles entre ellos. En el presente trabajo se propone un proceso computacional basado en técnicas de minería de datos que permita determinar la existencia de correlaciones espacio-temporales en relación a la temperatura superficial del mar y las variables meteorológicas pertenecientes a las regiones de la costa norte del Perú, en el periodo 2015 al 2016, último intervalo de tiempo en el que se presentó El Nino. Para esto se utiliza una metodología basada en KDD (Knowledge Discovery in Database), la cual está conformada por una serie de pasos como: la recolección de diferentes fuentes de datos, la integración en una base de datos explotable, limpieza y pretratamiento de los datos, creación de escenarios que permitan validar las posibles correlaciones, extracción de patrones mediante la librería SPMF y finalmente una propuesta de visualización, de los patrones encontrados, que permita comprender mejor el fenómeno. Los resultados obtenidos muestran la existencia de correlaciones espaciotemporales en las regiones del norte del Perú principalmente entre la temperatura de la superficie del mar y el caudal de los ríos de la costa, siendo estas correlaciones validadas por un experto miembro del IGP. / Tesis

In order to build machines, electronic devices, it is necessary to know all properties of the materials. The machines and electronic devices use parts that are interconnected, the mechanical properties are important, but for some specific tasks the electrical properties are more important. In this sense it is necessary to predict the behavior of this parts in different temperatures to the environment. The present thesis focus on implementation of a 4-probe measuring system to determinate the sheet resistance of thin film samples showing the dependency of the resistivity on the film thickness as well as on the deposition temperature. The method used to determine the resistivity is the modified van der Pauw Method. Therefore, it is important the measurement of the current and the voltage drop in the sample. It is also important to measure the distance between tips, in order to calculate the resistivity. Furthermore, it is also important to find the correct transformation that maps any four point of a plane to a new plane with four collinear points. The measurements are controlled via LabVIEW and the measured data is displayed in the user interface. / Con el fin de construir máquinas, dispositivos electrónicos, es necesario conocer todas las propiedades de los materiales. Las máquinas y los dispositivos electrónicos utilizan piezas que están interconectados, las propiedades mecánicas son importantes, pero para algunas tareas específicas son más importantes las propiedades eléctricas. En este sentido es necesario predecir el comportamiento de estas piezas a diferentes temperaturas. La presente tesis se centra en la implementación de un sistema de medición 4-puntas para determinar la resistencia laminar de las muestras de las láminas delgadas, que demuestran la dependencia de la resistividad respecto al espesor de la lámina, así como de la temperatura de deposición. El método utilizado para determinar la resistividad es el van der Pauw modificado. Por lo tanto, es importante la medición de la corriente y la caída de tensión en la muestra. También es importante la medición de la distancia entre las puntas, para calcular la resistividad. Sin embargo, también es importante encontrar la correcta transformación que mapea cuatro puntos de un plano a un nuevo plano con cuatro puntos en lineados. Para la dependencia de la resistividad de la temperatura se utilizará el método der Pauw van modificado. Las mediciones se controlan a través de LabVIEW y los datos medidos se muestran en una interfaz de usuario. / Um Maschinen und elektronische Geräte zu bauen ist es notwendig alle Eigenschaften der Materialien zu kennen. In Maschinen und elektronischen Geräte werden Teile verwendet, welche miteinander verbunden werden, wobei deren mechanische Eigenschaften wichtig sind, aber für manche spezifische Aufgaben sind die elektrischen Eigenschaften wichtiger. In diesem Zusammenhang ist es notwendig vorauszusagen, wie sich das Verhalten dieser Teile bei verschiedenen Temperaturen zur Umgebung ändert. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die Implementierung eines 4-Punkt-Messsystems zur Bestimmung des Plattenwiderstandes von dünnen Filmproben sowie der Abhängigkeit des spezifischen Widerstands von der Filmdicke als auch der Fertigungstemperatur der Probe. Das Verfahren, welches verwendet wird um den spezifischen Widerstand zu bestimmen, ist die modifizierte van der Pauw Methode. Deshalb ist das Maß des Stroms und der Spannungsabfall in der Probe wichtig. Es ist noetig, die Entfernung zwischen den Messpunkten zu bestimmen, um den spezifischen Widerstand zu berechnen. Desweiteren ist es auch wichtig, die richtige Transformation zu finden, um jeden der vier Punkte einer Ebene in einer neuen Ebene mit vier Collinearen-Punkten kartografisch darzustellen. Die Messwerte werden mit Hilfe von LabVIEW ueberwacht, und die Messdaten werden in einer Benutzeroberflaeche angezeigt. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Desarrolla paso a paso los cálculos, el diseño y la elaboración del presupuesto del sistema más apropiado que permita satisfacer los requerimientos de confort planteados para cada ambiente de las oficinas de la tribuna sur del estadio nacional. / Trabajo de suficiencia profesional

El sistema de adquisición de datos de temperatura implementado provee la información de la temperatura en puntos específicos en el habitáculo de una incubadora neonatal. Estos datos son necesarios para realizar el ensayo especificado en la Norma IEC 601219.50.102 el cual determina la precisión de los datos de funcionamiento de la incubadora en lo que respecta a temperatura. El presente trabajo comienza con la revisión de los conceptos sobre medición de temperatura, tipos de sensores, los métodos para procesamiento de señales analógicas y las normas que determinan las características del equipo (rango de medición, precisión y número de puntos de medición). Se toma como referencia los ensayos realizados en el prototipo documentado en el proyecto Sistema de Supervisión Gráfica en 3D de Temperaturas en Tiempo Real de un Ambiente Cerrado y las observaciones encontradas durante su desarrollo para plantear el esquema general del sistema de adquisición de datos de temperatura. Éste se divide en dos partes: La unidad de sensado, en donde se realiza la adquisición y acondicionamiento de la señal del sensor y el módulo central de adquisición de datos, el cual tendría como finalidad servir de interfaz para establecer una comunicación entre las unidades de sensado y la computadora personal. Tiene también como función adicional, la alimentación de las unidades de sensado. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Se realizan los cálculos de las cargas térmicas generadas por factores internos como son las personas, iluminación y equipos que se instalen en el recinto de una sala de datos informáticos de la oficina de telefonía. Además se calculan las cargas térmicas debido a factores externos como son los techos y muros propios de la construcción. Se determinan las temperaturas internas que dan confort y externas del medio ambiente donde están ubicada la oficina. / Trabajo de suficiencia profesional

Se estima la incertidumbre de calibración de un medio isotermo con el fin de determinar la confiabilidad y calidad de los resultados. Para esto se realizan tres procesos de carga (0%, 50% y 100%); para un mismo equipo (refrigerador), calculando las variables que influyen en la distribución de temperatura dentro del volumen interno. Se demuestra que las desviaciones de temperatura varían de acuerdo a los tres procesos de carga suministrada en el volumen de trabajo (0%, 50% y 100%) tienden a cambiar. Las variaciones térmicas encontradas son la uniformidad y la desviación de temperatura en el espacio (DTE), para la primera se obtuvo una medida de 0,53 °C, por consiguiente se obtuvo un incremento de 0.53°C de 0% a 100% de carga, y para la variable desviación de temperatura en el espacio (DTE), se obtuvo una disminución de 0.20 °C de 0% a 100% de carga. Observándose que el refrigerador tiene una mejor estabilidad térmica al incrementar la carga a 100%. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Realiza el diseño del sistema de aire acondicionado, mediante el sistema de Volumen de Refrigerante Variable llegando a brindar confort térmico a los trabajadores y personas que harán del uso de las instalaciones de las oficinas. Determina la carga térmica de cada ambiente mediante el método de temperatura equivalente. Calcula las dimensiones de los ductos de suministro de aire y las dimensiones de los difusores y rejillas de los equipos. Selecciona los principales equipos a utilizar de acuerdo a la arquitectura de las oficinas. Utiliza un software para la selección de los equipos de aire acondicionado. / Trabajo de suficiencia profesional

Como un ser homeopático el ser humano presenta mecanismos de regulación de la temperatura que aseguran un óptimo funcionamiento del sistema fisiológico. Estos mecanismos de regulación tienen su centro de control e integración en el hipotálamo, que se encarga de mantener la temperatura corporal funcionando a ±1°C de la temperatura en reposo. Cuando la temperatura se encuentra fuera de este rango los sistemas biológicos comienzan a verse afectados. A efectos prácticos, el organismo puede dividirse en una parte central o nuclear, el cual estaría constituido por la cabeza y las cavidades torácica y abdominal; y una parte superficial, que está constituido por la piel, el tejido celular subcutáneo y el grueso de la masa muscular. De manera que, las temperaturas del núcleo y la piel serían las temperaturas central y periférica, respectivamente. La temperatura central (representada por las temperaturas oral, rectal, esofágica, membrana del tímpano, hipotalámica o de la sangre al pasar por cualquiera de los órganos de la parte central o nuclear) permanece relativamente constante, gracias a que es regulada y se mantiene dentro de límites bastante estrechos. Además, dentro de la práctica clínica, la temperatura es una de las variables que se encuentran en constante monitoreo pues resulta fundamental en la atención de pacientes con patologías agudas, ya que permite determinar si el paciente presenta un aumento en su temperatura central o fiebre que usualmente es asociado con el desarrollo de una infección. La fiebre es una respuesta fisiológica adaptativa frente a un agente patógeno, que mejora la respuesta del sistema inmune y evita la propagación de los agentes infecciosos. De hecho, “la elevación de la temperatura corporal en algunos grados puede aumentar la eficiencia de los macrófagos para destruir los microorganismos invasores, dificultando la replicación de diferentes microorganismos y otorgando una ventaja adaptativa al sistema inmune” (Gómez, 2008). Debido a lo anterior, la predicción del desarrollo de fiebre es importante pues, según el horizonte de predicción de este estado en el paciente, se puede permitir la obtención de un cultivo de sangre cuando el recuento de bacterias está en su punto máximo y, de esa manera, precisar el diagnóstico del paciente. Durante la práctica clínica, se registra la temperatura de los pacientes cada 8-12 h, sin embargo, tales mediciones no proporcionan información significativa en el diagnóstico de enfermedades. Por ello, el monitoreo continuo de la temperatura y el análisis de los registros obtenidos utilizando métodos analíticos podrían ayudar a revelar respuestas únicas de fiebre de los pacientes y en diferentes condiciones clínicas. Esta tesis analiza series de temperatura central de pacientes aplicando técnicas estadísticas de series temporales como modelos lineales ARIMA y modelos no lineales de redes neuronales recurrentes para predecir futuros incrementos de la temperatura central que permitiría anticipar el diagnóstico y tratamiento que podría recibir un paciente. Los modelos ARIMA y de Redes neuronales recurrentes fueron caracterizados con un análisis univariante, donde la variable estudiada es la Temperatura central. Por otro lado, los datos utilizados fueron recogidos con un equipo de Monitorización Continua de Temperatura, con un termómetro timpánico de infrarrojos denominado Thercom. Estos dispositivos se configuraron para realizar una determinación de temperatura central por minuto durante aproximadamente 24 horas. No obstante, debido a que la toma de datos de temperatura podría ser incómoda para los pacientes, hay momentos en las series en que los datos obtenidos contienen mediciones que podrían no ser fiables. La primera técnica empleada para el análisis de series temporales fue el modelo de Box-Jenkins o también llamados procesos autorregresivos integrados con media móvil (modelos ARIMA, por sus siglas en inglés) estos modelos pueden capturar las tendencias a corto plazo y las variaciones periódicas en las series temporales, sin embargo, estos no se ajustan a tendencias no lineales que pudiera tener la variable evaluada. Posteriormente, se probaron los modelos no lineales de redes neuronales recurrentes de Elman y se comparó la precisión de las predicciones de los modelos ARIMA, frente a los modelos de Elman usando como estadístico el error absoluto porcentual medio o MAPE para horizontes de 15, 30 y 60 minutos. Ambos modelos fueron desarrollados usando el software estadístico Rstudio con las librerías: “tseries”, para modelos ARIMA; “forecast”, para determinar las predicciones en modelos ARIMA y “RSNNS”, para modelar redes neuronales. Debido a la naturaleza de la variable temperatura central la precisión de los modelos debe ser tal que el error de predicción del modelo no debe ser mayor a 1°C, esto en promedio, implica que las predicciones del modelo deben tener un MAPE máximo admisible de 2.7%. Las predicciones de los modelos ARIMA para los 3 pacientes produjeron MAPEs menores a 3% en todos los horizontes de predicción, no obstante, los residuos obtenidos no siguen una distribución normal, aunque en todos los casos cumplían la hipótesis fundamental de que eran independientes. Además, se produjeron predicciones muy satisfactorias para los 3 pacientes en el horizonte de 15 minutos. Para los otros horizontes de tiempo, los modelos presentaban un intervalo de confianza con amplitud mayor a 2°C, aunque el MAPE producido seguía siendo aceptable. Para los modelos de redes neuronales se utilizaron como variables de entrada, el primer y el segundo retardo de la temperatura central. Como resultado, las predicciones de los modelos de redes de Elman se ajustaron a los datos de tal manera que se obtuvieron MAPEs inferiores a 0.5% para los 3 pacientes en los 3 horizontes de tiempo estudiados (15, 30 y 60 minutos). A pesar de la complejidad de la regulación fisiológica de la temperatura central, el usar retardos de la temperatura central como valores de entrada para el modelo de redes neuronales hace que la estructura del modelo se simplifique y que la predicción de los futuros valores pueda estimarse con modelos de una sola capa de manera satisfactoria, ajustándose a los datos en su escala real y produciendo errores mínimos.

Actualmente existen distintos medios para el monitoreo remoto de pacientes como el dispositivo MAPA o Holter, dispositivos inteligentes como teléfonos o relojes digitales, entre otros. Sin embargo, los dispositivos actuales presentan ciertas desventajas como: la incomodidad en el usuario por uso prolongado, el alto costo y la interferencia con el desarrollo de las actividades diarias. En este contexto, se plantea el diseño de un prototipo de sistema vestible para el monitoreo remoto, el cual sea cómodo y práctico. Este dispositivo medirá 2 parámetros fisiológicos importantes: la frecuencia cardíaca, para el monitoreo y diagnóstico de condiciones cardíacas como las arritmias; y la temperatura corporal, para el monitoreo y diagnóstico de síntomas como hipotermia y fiebre. La implementación de este dispositivo o de similares puede mejorar la atención personal al ampliar los canales de comunicación y el intercambio de información, esta ampliación en la comunicación puede reducir el tiempo de respuesta hacia los cambios fisiológicos y aumentar la eficiencia de los tratamientos, al permitir una personalización más directa en estos. Su uso, además implicaría una reducción considerable en gastos: para el usuario, reduciría el número de consultas presenciales, hospitalizaciones e intervenciones quirúrgicas necesarias para su recuperación; y en el caso del hospital, permitiría el aumento en su capacidad de pacientes al automatizar el diagnóstico de determinadas condiciones y signos fisiológicos, y con ello poder tratar a diferentes pacientes de manera simultánea. El prototipo planteado en este trabajo medirá la frecuencia cardíaca y la temperatura, dentro del rango de 34 a 40°C; ambos con un error relativo máximo del 5%. Para validar el funcionamiento parcial del dispositivo se realizan distintas simulaciones y pruebas por computadora.