Diseño e implementación de un sistema de medición de concentración de sacarosa en una solución acuosa basado en refractometría

Abstract

En este trabajo de grado se diseñó e implementó un sistema óptico orientado a medir la concentración de azúcar disuelta en agua, basado en refractometría, concretamente, en el método del ángulo crítico para medir el índice de refracción de una sustancia, y en técnicas de procesamiento digital de imágenes. El funcionamiento del sistema se basó, en la variación del índice de refracción de una solución a medida que cambia la concentración de azúcar disuelta en ella. Para la implementación del sistema fue necesario seleccionar diversos componentes que permitieron medir la concentración en un rango amplio de medición, además, se implementó un software capaz de analizar imágenes y de utilizar características como la posición de un objeto en una imagen, entre otras, para encontrar el índice de refracción de la sustancia analizada o desconocida y hacer la conversión de este parámetro a concentración (%Brix), basándose en tablas de equivalencia desarrolladas por ICUMSA (International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis). Los resultados se corroboraron con soluciones estandarizadas o certificadas en índice de refracción. Además, se prepararon diversas concentraciones con el fin de comparar los resultados obtenidos con el sistema desarrollado y con refractómetros comerciales.