por César

Un poderoso aliado del laboratorio: La cámara digital

Muchas veces nos resulta difícil acceder a sensores para mediciones, o porque no disponemos de ellos o porque los sensores están, pero requieren de programas que no están en las netbook o que la interface…etc etc, lo que termina haciéndonos desistir de una practica.

Hoy voy a comentar algunas técnicas a aplicar para tomar medidas usando la cámara digital, algo muy utilizado en series como Mythbusters.

Cada día se populariza mas en cámaras digitales la opción de alta velocidad, ¿que significa eso? que los procesadores son cada vez mas rápidos y capaces de fotografiar mas veces por segundo, un video es en realidad una serie de fotografías que pasan a una determinada velocidad, el ojo humano tiene la sensación de movimiento suave cuando la secuencia de fotogramas es de entre 20 y 30 pero las cámaras mas modernas son capaces de hacer secuencias a mucha más velocidad.

Tengo algunas cámaras, una Canon Power Shot A570 que tiene tres posibilidades de filmación, 15 fps (frames per second o fotogramas por segundo), 30 fps y 60 fps, a medida que aumenta el numero de fps decae la calidad de la filmación, sin embargo para los fines de medición eso no será un gran problema. También he incorporado recientemente una cámara Casio Exilim ZR200, la misma esta preparada para videos de alta velocidad y puede tomar hasta 1000 fps, es decir en un segundo 1000 fotogramas, esta cámara actualmente se consigue en el orden de los U$A 200 mas impuestos aduaneros, que no es un precio inaccesible. El celular tiene una cámara mas o menos aceptable, las filmaciones son en 24 y 16 fps y las webcam filman a 30 fps.

Esta posibilidad de tomar tantas fotos en un segundo, permiten ver lo que el ojo no puede y mas aún, registrarlo.

Por el momento van diez ideas usando cámaras comunes celulares y webcam, mas adelante en otra entrada irán las ideas para usar la cámara de alta velocidad.

Diez ideas para el uso de la cámara digital en el laboratorio de naturales (cámaras comunes, celulares y webcam)

Midiendo el tiempo de un suceso

Para hacerlo mas gráfico vamos a usar un ejemplo simple y vamos a utilizar la cámara común, se puede usar también la cámara del celular aunque no lo recomiendo.

Lo primero que debemos es conocer a cuantos fps vamos a grabar, para eso buscamos en el manual y nos fijamos las posibilidades de nuestra cámara y como debemos hacer para cambiar de la opción que por defecto casi siempre es de 30 fps,

Esta es la pantalla que presenta la Canon A570, en el costado superior derecho indica la “Secuencia rápida” y en el costado inferior izquierdo marca los 60 fps y debajo la resolución 320×240 pixels.

Los celulares generalmente no tienen la información en las herramientas, pero si en las especificaciones técnicas, en mi caso la cámara del mismo graba a 16 y 24 fps , es decir mi medición va a tener un error de +/- 0,062 seg (1/16) en caso de usarlo con 16 fps y +/- 0,042 seg (1/24) usándolo en 24 fps, si un suceso como una chispa eléctrica dura 0,01 seg no podré medirla con esta cámara, pero si podré medir un suceso que tarde 5 o 6 segundos con un error de +/- 0,042 seg. Si uso en cambio la cámara Canon en su velocidad máxima a 60 fps podré medir sucesos con un error de 0,016 seg (1/60), usando una cámara de 1000 fps tendré un error de +/- 0,001 seg (1/1000), como se ve cuanto mas fps tenga la cámara menor error.

En este ejemplo vamos a medir el tiempo que tarda una pelotita de goma en caer de una altura de unos 1,20 m de altura, usando la cámara en 60 fps. Colocaremos la cámara un trípode de modo que vean los dos puntos desde donde soltamos la pelota, hasta el lugar donde cae.

Adjunto el archivo de video para que puedan practicar : aca

Una vez hemos hecho la película, podemos descargar de Internet un programa para ver el video fotograma por fotograma, hay varios, yo uso virtualdub es gratuito, hay algunos formatos que no soporta por lo que a veces es necesario usar un convertidor de formatos de video, puede ser Format Factory la versión trial dura varios meses, primero hacemos la prueba de levantar el video desde virtualdub, si da error usamos el convertidor pasando el video a AVI y luego lo levantamos.

La pantalla del editor Virtualdub, donde marca la cantidad de frames y el tiempo total del video

Con la doble flecha del editor avanzamos de a un cuadro por vez, en este video que descargaron podrán ver que en frame (fotograma) 2, la pelota comienza a caer y en el frame 32 toca el suelo, si por cada segundo hay 60 frames cada uno de ellos equivale a 0,0166seg, por lo tanto nuestros 30 frames son 0,499 segundos.

He usado con éxito este método para calcular la altura máxima de un cohete de agua usando el tiempo total desde que sale, hasta que toca el suelo (Método Littlewood), se usa una fórmula sencilla donde la altura máxima=1.23 Tiempo² ( H=1.23 T²)

(La explicación de la ecuación esta acá)

Medición de velocidad y aceleración

Usaremos el mismo video de la otra medida para esto, como habrán visto justo detrás de la pelota que caía hay una madera que está pintada en forma alternada, este es el truco para medir la velocidad, cada parte de madera mide 0,20 m y cada parte pintada de blanco otros 0,20 m. Veamos los cálculos:

Para recorrer los primeros 0,20 m si verificamos con virtualdub necesitamos desde el frame 3 hasta el frame 12, es decir 9 frames, cada uno equivale a 0.0166seg, eso nos da 0,149 seg, la velocidad es el espacio recorrido dividido por el tiempo que se tardó en recorrerlo, por tanto (expresaremos en metros/seg) 0,20m/0,149seg= 1,342 m/seg, para la aceleración velocidad final menos velocidad inicial sobre tiempo

a= Vf-Vi/t

a=1,342m/seg-0 m/seg/0,149= 9,00 m/seg²

Hagamos otro cálculo de velocidad, los segundos 0,20 m los recorrió en solo 5 frames desde el frame 12 al 17, eso nos da 0,0166×5= 0,083seg por tanto la velocidad es

V= 0,20m/0,083seg= 2,40m/seg,

Veamos la aceleración:

a= Vf-Vi/t= 2,40m/seg-1,342 m/seg/0,083seg= 12,74 m/seg²

Otro cálculo más, el último

Esta vez para que la pelota coincida con las líneas deberemos recorrer cuatro sectores, es decir 0,80 m desde el frame 17 hasta el frame 29, total 12 frames que equivalen a 0,199 seg,

Vf= 0,80m/0,199seg= 4,02 m/seg

Aceleración

a= Vf-Vi/t= (4,02m/seg-2,40 m/seg)/0,199seg= 8,1 m/seg²

Todos sabemos que la aceleración de la gravedad es de 9.8 m/seg²

Promediando los 3 resultados=

(9,00m/seg²+12,74 m/seg²+8,1 m/seg²)/3= 9,94 m/seg²

Creo que si usáramos un cronómetro el error sería mucho mayor que este.

Graficando trayectorias de cuerpos usando un video

Ya se, van a decirme, porque no empezaste por acá :), hay un software que se llama Tracker está especialmente hecho para estos procedimientos, el programa tiene un sin número de opciones, hice un tutorial para familiarizarse con el soft y aprender a usarlo,

ahora vamos a analizar un video con el mismo.

Una vez que instalamos el programa lo abrimos se nos muestra una pantalla como la siguiente Sin las flechas por supuesto.

Paso a paso para procesar nuestro video

a. Arrastramos el video a la ventana principal o abrimos desde el icono marcado con 1 en la imagen.

b. Una vez ya esta el video presionamos el icono marcado como número 2, sirve para cortar la película dejando solo la parte que nos interesa, cuando lo picamos se abre una pantalla como esta:

En la ventanita debemos colocar el número del cuadro inicial en este caso 279 y el del cuadro final 303 que esta resaltado, el tamaño del paso lo dejamos en 1 para que vaya frame a frame, damos aceptar.

Debajo de la barra de progreso del video hay dos triángulos negros, se puede cortar el video directamente sin abrir el icono llevando cada triángulo negro hasta la posición que queremos pero para cambiar los pasos deberemos abrir la ventana.

c. Ahora picamos en el icono marcado con 3 y se despliega un menú, elegimos

Nuevo > Vara de calibración, esto hará que aparezca una línea sobre la pantalla, con el puntero del ratón corremos los extremos a una regla de longitud conocida que esté en la imagen, en este caso una regla de 40cm, ingresamos el valor en metros (0,40), si queremos calcular velocidades aceleraciones, energía cinética recordar que la longitud en metros y la masa en Kg.

Es conveniente usar el zoom para que las medidas sean lo mas exactas posibles.

d. Ahora picamos en el icono marcado 4, esto nos marcará un eje cartesiano

Colocando el puntero del ratón en el centro lo trasladamos al punto inicial de la secuencia, en este caso será la pelota que esta en la mesa, luego volvemos a picar el icono y desaparece de la vista pero ya quedó marcado el inicio de la trayectoria el 0 de los ejes cartesianos, si la imagen no estuviera derecha, el eje de las x tiene una marquita, si colocamos el puntero del ratón sobre ese eje podremos voltearlo a la posición que necesitemos.

e. Ahora vamos a Crear, el icono marcado con 5, elegimos masa puntual y aparecerá

una ventana con masa A picamos sobre ella y se despliega el siguiente menú

Hay varias opciones, podemos ponerle un nombre a la trayectoria para ello picamos en Nombre, y ponemos “pelota” por ejemplo

Luego elegimos Trayectoria automática

Se despliega una nueva ventana, con las teclas ctrl +shift presionadas llevamos el puntero del ratón sobre la pelota o el objeto que marcará la trayectoria, quedará marcado como el la imagen, acá se establece el patrón de pixels que el programa buscará para marcar la trayectoria se puede modificar el tamaño de esa zona con el ratón sobre el cuadradito rojo, la zona cuadrada que también aparece es la zona en la que el programa buscará ese patrón de pixeles y tambien se puede modificar su tamaño y posición, si el video es difuso, como en este caso, el programa no logrará hacer la trayectoria automática y deberemos ir marcando cada punto en forma manual, picando cada vez en Search Next y con el ratón llevar el cuadradito con su número al punto que corresponda, una vez marcados todos los puntos cerramos y tendremos algo asi

Nuestra trayectoria marcada en el propio video, al costado superior derecho una grafica de y en función del t, también podemos ver x en función del t picando con el ratón sobre la y del costado del gráfico.

Si hay un buen contraste entre el objeto y el fondo podemos picar en Search y el programa realizará la búsqueda en forma automática.

Este programa tiene la capacidad de crear modelos analíticos, pero no lo explicaré ahora, hay varios videos en youtube del tipo tutoriales que están bien explicados.

El procedimiento tutorial para hacer la trayectoria pueden verlo en youtube acá

Midiendo la energía de partículas aceleradas

Para ver lo sencillo que resultan los cálculos con Tracker vamos a medir la velocidad y energía cinética de un balín de rifle de aire comprimido por medio de un péndulo balístico.

Los péndulos balísticos si bien no son complejos llevan un buen trabajo de mecánica, para poder medir ángulos y por trigonometría sacar la altura máxima a la que se eleva luego de recibir el impacto, este es un modelo comercial tomado de http://www.phywe-es.com/1005/pid/26194/Pendulo-bal%C3%ADstico-.htm

Con un trozo de madera de masa conocida, unos hilos, la cámara digital y el programa Tracker vamos a medir la velocidad de la bala y la energía de la misma.

El video del proceso pueden verlo acá

Vamos a realizar los cálculos de los datos obtenidos, el dato fundamental en este experimento resulta de medir la altura a la que llega el péndulo con la bala incrustada, en este tipo de choques elásticos lo que se conserva en el instante del choque es el momento (p) que resulta de la masa por la velocidad

P=mv

m=masa

v=velocidad

Es decir el momento de la bala en el instante antes de impactar va a ser igual al momento del péndulo mas la bala justo en el instante después de la colisión

P_b=P_p+b

P_b= momento de la bala= m_bv_b

P_p+b= momento del péndulo mas la bala= m_p+b v_p+b

En el momento que se produce el impacto la bala que se mete dentro del péndulo produce en el conjunto péndulo-bala energía cinética la que va a ir convirtiéndose en energía potencial gravitatoria que será máxima en el preciso momento que el conjunto llegue a la máxima altura, donde toda la Ec será Ep, esa energía potencial tendrá el mismo valor que la energía cinética que llevó al conjunto hasta ahí

Ec=Ep

La masa del péndulo es de 0,1555 Kgr y la de la bala 0,0007Kg

m_p+b= 0,1555 Kgr +0,0007Kg= 0,1562 Kg

La altura que se midió con Tracker fue de 0,026 m (ver video)

Ep= m_p+b hg=0,1562Kg 0,026m 9,8 m/seg²m = 0,0398 J

Ahora

Ec=Ep=0,0398J

Ec= ½ m_p+b v_p+b²= >

v_p+b= (2Ec/ m_p+b )^1/2=( 2* 0,0398/0,1562)^1/2= 0,71 m/seg

La velocidad del conjunto péndulo bala es de 0,71 m/seg

Dijimos que el momento de la bala JUSTO ANTES DEL IMPACTO va a ser igual al momento del péndulo más la bala UN INSTANTE DESPUÉS DEL IMPACTO por tanto:

P_b=P_p+b

P_p+b=0.1562Kg*0,71 m/seg

P_b= 0,0007Kg* v_b

0,0007Kg* v_b =0.1562Kg*0,71 m/seg =>

v_b=0.1562Kg*0,71 m/seg/0,0007Kg= 158,4 m/seg

Esa es la velocidad del balín 158,4 m/seg

Para la Ec

Ec= ½ m_b*v_b²= ½ 0,0007Kg *(158,4 m/seg)²= 8,78 Julios

Analizando espectros

Otra interesante aplicación de la cámara digital en el laboratorio es la posibilidad de capturar espectros. Cuando a un átomo se le suministra energía pasa a un estado de excitación originado saltos que sus electrones van de un nivel mas interno a uno mas externo, cuando esa energía externa deja de actuar, el electrón vuelve a su nivel original emitiendo luz en una frecuencia determinada, esa luz forma una especie de código de barras característico de cada elemento https://anajesusa.wordpress.com/2006/12/16/espectros-discontinuos/

Con un CD en desuso se construye una red de difracción que se pueda adaptar a la lente de la cámara digital o simplemente sosteniendo con la mano un trozo de CD al que se le ha quitado la capa de aluminio con una cinta, delante de la lente de la cámara.

Se busca un recipiente plástico que entre justo en el objetivo de la cámara, sirvió un tubo plástico de los que se usan en rollos fotográficos, se corta como se ve en la imagen a la derecha, también se corta el CD con la tijera previo marcar con un fibrón, la capa de aluminio se quita pegando cinta adhesiva y tirando enérgicamente. Luego se pega el circulo de CD por el lado de adentro.

La cámara con el dispositivo montado.

Para capturar los espectros necesitaremos que el foco de la luz a estudiar sea puntual y no esté interferido por otros tipos de luz (es preferible hacer las tomas de noche)

En esta imagen pueden verse dos espectros diferentes, uno de la luz amarillo/naranja de sodio del alumbrado público y otro de luz blanca de una lámpara de bajo consumo

Para analizar los espectros vamos a usar el software Tracker que ya hemos usado en las otras pruebas.

He colgado en youtube un tutorial para el uso de Tracker para analizar espectros

Cuando vamos a analizar un espectro es muy importante tener la mayor cantidad de información posible respecto a la fuente de donde proviene esa luz, en el ejemplo analizamos una luz amarilla que es bien conocida llamada luz de sodio, pero otras veces no conocemos el origen y por los picos que presente podemos intuir de que elemento se trate. Para poder calibrar el espectro con Tracker será necesario valernos de espectros de los que conozcamos la longitud de onda de sus picos

En esta imagen tomada de http://www.astrosurf.com/buil/us/spe2/hresol4.htm podemos ver las características del espectro del sodio, con la longitud de onda que corresponde a cada banda.

El espectro del sodio (Na) es muy característico por presentar un “doblete” en la zona del amarillo, los picos de 5890-5896 Amstrong. Siempre que veamos el doblete en el amarillo podemos sospechar que haya sodio presente, por otra parte es un elemento muy común en la naturaleza. El hecho de identificar algunos picos resultará muy importante para conocer la longitud de onda de los demás picos e identificar los elementos que provocan esa luz.

El segundo espectro de la fotografía que corresponde a una luz blanca de bajo consumo tiene el espectro del mercurio, ya que los polvos blancos que revisten estas lámparas son sales de ese elemento.

Estos son los picos característicos del Hg tomados de la misma página.

En el tutorial no he analizado el espectro del mercurio pero con la imagen que agregue mas arriba pueden hacerlo a modo de práctica y agrego esta imagen que salió muy linda

Analizando simulaciones en cámara lenta

Otra interesante aplicación de las filmaciones consiste en ver a cámara lenta modelos con los que es posible explicar ciertos fenómenos, analizaremos en este caso un tsunami

Simulación de un Tsunami.

El modelo es una bandeja de 1,40 mts de largo 0,10 m de alto y el ancho de 0,50m.

En uno de sus extremos se coloca un poco de cemento y arena simulando la costa.

Un tsunami es provocado por un movimiento vertical, en el modelo bajamos la bandeja de un extremo un centímetro mas o menos simulando lo que ocurre cuando chocan las placas tectónicas donde la corteza oceánica queda debajo de la continental provocando ese movimiento vertical.

Tomado de http://novespacio.blogspot.com.ar/2011/03/movimientos-tectonicos.html

Esta bajada abrupta de la corteza oceánica hace que enormes masas de agua se desplacen hacia esa zona, cuando la corteza se reacomoda el agua forma una enorme ola que puede desplazarse miles de kilómetros y genera un tsunami en la costa distal.

El mar se retira 30 metros en Islas Galápagos cuando ocurre el terremoto en Japón

Tomado de http://www.skyscraperlife.com/noticias-ve/53454-noticias-internacionales-%7C-actualidad-internacional-2.html

En el mar la velocidad de la ola es como la de un avión de pasajeros, alrededor de los 750 km/h sin embargo la amplitud de la ola es apenas visible

Se puede ver claramente en la bandeja el nivel del agua, que coincide con lo antes dicho en el medio del mar es apenas perceptible

En esta imagen se ve como la amplitud de la ola aumenta cuando choca con las playas, la enorme energía que trae en velocidad al ralentizarse hace aumentar la amplitud (altura de la ola), el agua de la bandeja sobrepasa el borde de la misma.

Pueden ver el video en cama lenta de la experiencia acá

El video fue tomado a 30 fps y con un editor de video se puso en cámara lenta, podrán notar la falta de suavidad en el movimiento, va como a saltitos, si grabamos con cámara de alta velocidad eso no se nota.

Pueden usar varios editores de video, a mi me gusta Ulead Video Studio

Efecto estroboscópico

A veces es posible sincronizar el paso de los frames con los movimientos de algún objeto, en este caso vamos a realizar un curioso experimento con un chorro de agua.

Se necesitará un pequeño motor de algún juguete que funcione con 12 voltios, una fuente de tensión regulable de 0 a 12v una polea excéntrica y mangueras plásticas.

Una vez armado conectamos la manguera a una canilla y abrimos de modo que salga un chorro continuo pero no muy potente, conectamos la fuente de 12v regulable y empezamos a darle tensión al motor, la polea excéntrica hará que la manguera vibre, con la cámara enfocamos y variando la tensión se verá el efecto deseado, el chorro del agua en espiral o zigzag.

Fotografías en infrarrojo (Webcam)

El precio tan accesible de las webcam nos permite hacerles algunas maldades sin mayores culpas, ya que si la inutilizamos no será una pérdida onerosa.

El espectro de luz que percibe el ojo humano es apenas una muy pequeña porción del espectro electromagnético, con frecuencias que van mas o menos entre los 4000 y los 7000 Aº, la radiación infrarroja cercana va de los 8000 Aº a los 25000 Aº, muchos animales que ven parte de esta radiación, especialmente la de animales con hábitos nocturnos, los humanos no tenemos esa posibilidad.

El CCD (el sensor de la cámara digital) tiene la particularidad de poder “ver” parte del espectro de los infrarrojos cercanos, los IR son radiaciones electromagnéticas y térmicas. Todos los cuerpos que estén a una temperatura superior al 0º Kelvin (-273 ºC) emiten radiación infrarroja.

Como antes comenté las cámaras digitales pueden ver parte de ellos asi que vamos a hacer una pequeña cirugía a una webcam para adaptarla.

Sacamos la lente de la webcam, posiblemente haya que desarmarla quitando uno o dos tornillos, el sistema óptico esta enroscado en un plástico negro que a su vez esta fijo en la cámara

Una vez tenemos la lente en la mano, veremos que en la parte que va hacia adentro hay pegado un pequeño cuadradito de un cristal que refleja rojo, ese filtro impide que los rayos infrarrojos lleguen al sensor, con cuidado lo vamos a despegar y guardar por si queremos volver la cámara a su estado original.

Quitamos el filtro

Volvemos a enroscar la lente y ensamblamos nuevamente la cámara con sus tornillos.

Con negativo de foto a color o un viejo floppy disk vamos a fabricar un filtro para luz visible, y con una tapa plástica que entre en el objetivo de la cámara, igual a lo que se hizo para colocar la red de difracción para los espectros, solo que esta vez cortamos un circulo de la película o trozo de floppy y lo pegamos por dentro

Listo, instalamos en el usb y probamos, se va a ver negro, con un control remoto que funcionan con estos rayos probamos, debe verse de un color violeta

Para ver con este sencillo dispositivo es necesaria una fuente de IR, podemos construirla con varios led de los mandos a distancia y ver de noche una muy buena posibilidad para observar hábitos nocturnos de animales, el sol es una fuente de IR por lo que si vamos al patio veremos los vegetales de una manera distinta, espectral, muy particular.

A pleno sol, las hojas de los árboles se ven blancas y los tronos mas oscuros

Usando la cámara con el microscopio (Webcam)

Hace algún tiempo publique en este mismo blog un paso a paso para usar la webcam acoplada al microscopio, ahora que tenemos las netbook este procedimiento resulta por demás atractivo ya que con solo un microscopio cada alumno puede ver en su pantalla, usando el programa que interconecta las maquinas de los alumnos con la del profe, o bien con una notebook y un cañón proyector.

Para detalles pueden ver acá: https://anajesusa.wordpress.com/2010/12/07/un-microscopio-para-20-alumnos/

Aplicaciones para celulares y tablet con la cámara (Android)

En este último punto voy a enumerar algunas aplicaciones de Android que usan la cámara del móvil y que pueden ser de utilidad. Por supuesto ya saben las aplicaciones las bajan del mismo móvil con Google Play

Telémetro : podes medir la distancia, la altura y el ancho de un objeto mediante trigonometría con tu teléfono.

https://play.google.com/store/apps/details?id=kr.sira.measure&hl=es_419

Motion Detector Pro: Es un detector de movimiento

https://play.google.com/store/apps/details?id=dk.mvainformatics.android.motiondetectorpro.activity&hl=es_419

Color Detector: Capaz de detectar hasta 1600 colores

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.anmipo.android.colordetector&hl=es_419

BarCode Scanner: Lector de código de barras

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.zxing.client.android&hl=es_419

Cardiógrafo lee las pulsaciones del corazón

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.macropinch.hydra.android&hl=es_419

07.31.13

por César

Una hornalla de alcohol con lata de refresco (ideal para el camping)

Esta sencilla pero eficiente hornalla esta hecha con una lata de aluminio de cerveza o de refresco y se basa en la gasificación del alcohol (el de farmacia o de quemar) en una cámara cerrada.

Conviene tener 2 latas, cuando tengamos los cortes de la primera lata como indica el dibujo, al sector 3 lo vamos a colocar a presión en la base de la otra lata, esto va a agrandar un poco la boca para que entre bien el sector 1 una vez que armemos el quemador.

Las latas tienen alrededor de 12 cm de alto una tira de 1 cm que corresponde al sector 4 la vamos a desechar.

Marcar la lata con un fibrón

Cortar la parte superior por el surco

Cortamos con la tijera por las marcas

A la parte superior de la lata se le hacen cortes de medio cm

La parte central que va cortada a lo largo para poder adaptar su diámetro ambien se le hacen cortes con la tijera de mas o menos 1.5 cm

En la imagen puede verse la parte central de la lata ya instalada, encaja justo en el borde superior

Marcados los lugares que hay que agujerear con mecha de 1 mm

El modelo terminado, pulido con lana de acero

En este vídeo puede verse el funcionamiento

02.16.13

por César

Brazo universal para soporte de cámara fotográfica

Este simple accesorio le permitirá fijar la cámara en cualquier posición, está realizado en hierro y consta de dos trozos de caño cuadrado de 13 x 13 mm, uno tiene un largo de 30 mm y el otro de 40 mm, el mas corto lleva soldado en un extremo una tuerca de la varilla roscada que se use, en este caso usé ¼ pulgada de diámetro (6 mm) es justo la medida que las cámaras traen en su base para el soporte del trípode. El otro extremo se perfora con mecha de 6.5 mm en forma transversal.

El caño cuadrado mas largo se perfora en ambos extremos transversalmente, pero ambas perforaciones deben cruzarse en forma transversal

Se cortan trozos de varilla roscada de 20,30, 35, 55 y 80 mm

Al trozo de 30 mm se le sueldan dos tuercas, una en cada extremo, a una se le deja con la rosca y a la del otro extremo se le pasa una mecha de 6.5 mm

Solo resta el armado

La varilla que va en la tuerca que esta soldada al caño cuadrado va al soporte que sujeta el conjunto, se puede hacer a gusto, tengo dos uno con una abrazadera para sujetarlo al ocular del telescopio o microscopio y otro con un cilindro que se sujeta al pié

01.27.13

por César

Fotos de alta velocidad con cámaras comunes y arduino

Esta forma de obtener imágenes como las que se muestran más abajo, se basa en el congelamiento de la imagen por medio del flash y no del obturador de la cámara (efecto estroboscópico).

Para tomar la imagen debemos poner a oscuras la habitación. Si quiere hacer una prueba simple sin ninguna electrónica, haga lo siguiente: consiga un flash cualquiera que pueda dispararlo manualmente (ya explicaré más adelante como fabricarlo a partir de alguna cámara vieja) coloque su cámara para que el obturador quede abierto al menos por 3 segundos (si señor, las cámaras tienen algo más que el automático!! usar la opción Tv -time value-), una vez así, ponga en marcha un ventilador al máximo, apague las luces y dispare la cámara, en el transcurso de los 3 segundos que esté el obturador abierto dispare el flash, ahora vea la foto, encontrará que ha podido fotografiar las paletas del ventilador como si estuviera apagado. Como notará el lector, sin ninguna electrónica se pueden tomar fotos como las de más abajo, pero resulta bastante tedioso, hay que hacer muchas pruebas porque al hacerlo manualmente no siempre el disparo del flash se hace en el momento preciso.

Expondré como se puede sincronizar el disparo del flash usando esa increíble placa que es Arduino y unos pocos componentes electrónicos.

Empezaré por el flash, que como dije antes debe ser uno que pueda accionarse separado de la cámara. Si vamos a comprarlo salen bastante caros, son de este tipo:

Fotografía tomada de www.mercadolibre.com.ar

Como la intensión es no gastar, usaremos el flash de alguna cámara en desuso o compramos una descartable, en mi caso usé el de una vieja Konica C35 que tenía roto el porta pilas.

La pobre ya sufrió la amputación del flash 🙂

Hay que desarmarla y separar el flash con su electrónica asociada, tenga mucho cuidado porque dentro hay un capacitor y da tremendos calambrazos.

El cilindro gris al lado de la fresa del dremel es el capacitor que puede darle una descarga

De la electrónica salen varios cables, unos son de la alimentación (van a las pilas) y hay un par de cables que son los que provocan el disparo, hay que descubrir cuales son, de ahí sacaremos los cables que se usarán para dispararlo desde el arduino.

Esta imagen muestra el flash ya instalado en una caja plástica de un viejo cargador, el botón blanco a la derecha se pulsa para cargar el flash, el cable gris es el disparador

El flash manual terminado.

En la siguiente página se muestra como obtenerlo de una cámara desechable

Una vez tenemos el flash, ya podemos hacer la prueba que comenté mas arriba para ir probando.

La placa arduino se usa para disparar el flash en forma automática, esta placa tiene varias entradas y salidas analógicas y digitales, se usa una entrada analógica son un sensor que puede ser un micrófono, una barrera óptica o algún otro y un cambio en el sensor provoca el cambio de estado de una salida digital que dispara el flash.

Los circuitos asociados a la placa son muy simples y con muy pocos componentes

El transistor que maneja el relay es cualquiera que sea NPN.

La electrónica dispuesta sobre el Arduino

El código para programar el micro de arduino es este, tomado de la misma página que indiqué antes:

/* Arduino High Speed Photography
Micrófono colocado en Analog0 con una resistencia pull-down de 1k
*/
int ledPin = 13;
int time = 2; // Tiempo entre que se detecta el sonido y salta el flash
int sensibility = 40; // Sensibilidad (>37)
void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop()
{
if (analogRead(0) > sensibility)
{
delay(time);
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(250);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(1000);
}
}

Variando int time = 2; variamos los milisegundos de retraso en que se disparará el relay, en este caso el valor es 2 milisegundos.

Todo el sistema eléctrico preparado.

El “estudio” necesitaremos montar un pequeño estudio para las distintas fotos,

Puede verse la cámara en un trípode improvisado, el micrófono pegado a la fuente donde fotografiaremos la gota, el flash que no debe ser tan directo, para que la imagen salga mas nítida, hay que ir probando. También puede verse la placa arduino, que en este caso la alimento con la notebook por el USB, pero puede ser alimentada con una batería de 9v, con la compu es mejor para variar los parámetros del código.

Se entiende como es el mecanismo? Con la habitación a oscuras disparamos la cámara con obturador abierto, dejamos caer el objeto en la fuente y el ruido hace que a los x milisegundos se dispare el flash, en la foto veremos congelado solo es instante.

Algunas fotitos

Esto es lo que siempre me dicen que hago, esta vez lo hice…. romper los huevos.

Unas mas

Globos de agua reventados con los dardos de una ballesta

A esta última le dí un milisegundo mas de retardo, la flechita ya casi pasó completa y el agua empieza adesparramarse

Modificación del flash para acortar el tiempo de exposición:

Luego de hacer varias fotos, uno empieza a buscarle fallas y defectos, cuando sacamos fotos de proyectiles, como el caso del dardo de la ballesta, se puede notar que el mismo no sale nítido, sale un tanto “corrido” debido a la velocidad que lleva, si el pulso de iluminación no es lo suficiente corto, la flecha queda registrada en un trayecto que recorre mientras tiene luz, eso provoca este efecto.

Observe que el dardo sale “movido”

Que se puede hacer para que eso mejore? El tiempo y la intensidad de la luz del flash dependen de un capacitor que es el que se descarga y provoca el destello en la lámpara del propio flash,

Esta marcado el capacitor del flash que vamos a cambiar

En la imagen esta marcado el “responsable”, este capacitor tiene un valor de 200 mF 300v y tiene una polaridad, encontrará que de un lado esta marcado el negativo. Lo que haremos será cambiar ese capacitor por uno de menor valor.

Hay en los balastros de las lámparas de bajo consumo unos que nos servirán, podemos usar las que ya están quemadas, normalmente estos capacitares no son los que se dañan

La imagen muestra el capacitor que vamos a usar del balastro, necesitamos 2, no necesariamente deben ser del mismo valor, uno puede ser de 4,7 y el otro de 5,6 MF

Vamos a necesitar dos de estos capacitores, tienen un valor de 4,7 ó 5,6 MF 400v.

Los dos capacitares deben ir en paralelo, es decir, vamos a unir las patas con igual signo, de esta forma se suman las capacidades, finalmente tendremos un capacitor de unos 10 MF 400v.

Antes de desoldar el capacitor original del flash, con el destornillador vamos a puentear los dos terminales del mismo, veremos que hace una chispa, no se asuste, es normal, si no lo hacemos corremos riesgo que nos de un calambrazo. Ahora si, desoldamos y teniendo cuidado con la polaridad soldamos el capacitor de 10MF.

Ya instalados los dos capacitores de balastro en lugar del original

Comprobamos que todo funciona, notaremos que el flash se carga muuuuuyyyyy rápido y cuando lo disparamos ya no tiene la fuerza que tenía, pero igual va a ser suficiente para iluminar la escena.

Cuando probemos veremos que lo que salía movido ya sale mucho mejor

El trapo de piso que sale al costado izquierdo es para limpiar el enchastre

La flechita sabe bien nítida ahora

08.11.12

por César

Un tablero de pruebas para el taller

Video de como hacerlo

Recomendación, estos trabajos pueden resultar peligrosos si los ponen en práctica personas sin un mínimo de conocimientos en electricidad, se trabaja con la tensión de la red y se pueden recibir descargas peligrosas sobre todo en los países donde se trabaja con 220v.

Los tableros de electricidad en el taller son una herramienta casi indispensable, muchas veces queremos probar algún artefacto eléctrico que nos han regalado o hemos traído de la chatarra o queremos reparar y nos entra la duda si conectarlo a la línea o no y mas de una vez hemos hecho volar los fusibles, este sencillo tablero nos proporciona la herramienta justa para realizar esas verificaciones.

Este tiene dos circuitos serie, uno de 100W y otro de 500W

Como saben los circuitos serie son aquellos en los que los elementos están uno a continuación del otro como los vagones de un tren

Como es un circuito serie:

En la imagen se ve un foco que esta conectado a la línea de alimentación y tiene dos puntas de prueba, si las unimos, el foco se enciende, si a esa puntas las ponemos en los terminales de otro foco de la misma potencia veremos que ambos focos encienden a media intensidad, si el foco a probar en de menor potencia que el del tablero este se encenderá casi hasta su máximo brillo y el otro apenas, por el contrario si el dispositivo a probar tiene mucho mas consumo que el foco del tablero este último se encenderá a pleno, por eso la necesidad de tener dos circuitos de distinta potencia en el tablero.

Si vamos a probar un velador por ejemplo, usaremos el de 100W y si queremos probar una plancha que tiene mucho mas consumo necesitaremos el de 500W.

Con este dispositivo tan simple podemos probar cualquier artefacto eléctrico, motores, transformadores, revisar electrodomésticos etc sin peligro de hacer saltar fusibles o el disyuntor diferencial, además se pueden ver perdidas, si alguno de los cables del dispositivo llegara a tocar con el gabinete, otra ventaja que posee es la de actuar como resistencia limitadora de corriente y evitar quemar componentes que por malas conexiones o fallas directamente entrarían en corto haciendo desastres.

Reitero que siempre hay que tener la precaución de no tocar las puntas de pruebas porque igual podemos recibir descarga.

Instrumento del Tablero

Aunque no es estrictamente necesario tener un instrumento, he colocado un voltímetro que esta indicando la tensión de la línea, que también sirve como piloto para saber si hay energía en el tablero. He usado el instrumento de un multímetro muuuuuyyyyy chino que era de la peor calidad que he visto, sin embargo tenía un instrumento grande y vistoso, si no quieren poner el instrumento pueden poner unas clavijas para conectar el tester ahí.

Podemos ver que ya sufrió la cirugía, la amoladora axial es una herramienta espectacular!!!

El instrumento que usé es de corriente continua DC y según reza en el panel es de 100uA, como la línea tiene corriente alternada requiere de un circuito adicional

El instrumento ya conectado en el tablero, al costado izquierdo se ve la plaqueta que tiene los diodos 1n4148 y el preset de 10K para ajustar, a la derecha el divisor de tensión con las dos resistencias la de 100k y la de 10K, he puesto cinta tapando el mecanismo de la aguja, normalmente traen una tapa plástica, este no la tenía, además es conveniente tapar con cartón una vez se haya verificado y ajustado todo el conjunto.

El diagrama del tablero

Para que resulte mas fácil el conexionado he puesto en el diagrama distintos colores de cables, el negro y el rojo para las conexiones que van a cada uno de los terminales de la línea de 220, el marrón para la toma a tierra y los azules los que vienen de los sistemas en serie y del foco de iluminación.

Acá preparando los distintos componentes con sus chicotes de distinto color

En esta puede verse que he unido todos los del mismo color que van a los 220, el rojo y el blanco en este caso y los amarillos van a los focos y resistencias

El modelo terminado y ya conectado a la alimentación, el instrumento esta marcando los 220v

Por sobre el voltímetro pueden verse un rollito de cable y otro cable simple en U , se preguntarán para que es, como muchas veces es muy importante saber el consumo de lo que estamos probando y no disponía de un amperímetro, me conseguí una pinza amperométrica, muy china también, que puede conseguirse por unos U$A 10 y nos va a servir muy bien para ver los amperes y calcular la potencia en watts de lo que estemos probando.

Como estas pinzas miden corrientes bastante altas, tienen dos escalas, una de 200 amperes y otra de 1000 A como para ver el consumo de una casa completa, el querer medir por ejemplo un dispositivo que consuma 1 A prácticamente se hace imposible porque esta en el rango de error de la misma, así que he hecho un pequeño truco, la pinza debe usarse pasando solo uno de los cables por dentro de ella y actúa como un transformador, si aumentamos las vueltas que pasan por dentro de la pinza aumentaremos también proporcionalmente la lectura, así es que haciendo un rollo de 10 vueltas en lugar de tener por ejemplo una lectura de 5 tendremos una de 50 solo debemos acordarnos de dividir por 10 la lectura.

Por ejemplo en este caso la lectura es 10,6 A, eso indica que la corriente real es 10,6/10= 1,06A

Para calcular la potencia en watts del equipo que estamos midiendo

W= I*V donde I es la corriente y V los voltios de la línea que medimos con el otro instrumento

W= 1,06 * 220= 233watts

05.19.12

por César

Topómetro hecho en casa con una calculadora

Mas de una vez tenemos que medir distancias de tamaño medio digamos, algo como 100 metros o mas y si disponemos de una cinta tenemos que hacerlo entre dos personas y sumando tanta veces como sea necesario, un topómetro es una herramienta que sirve para ese tipo de medidas, se trata de una rueda cuyo perímetro esta medido y tiene un contador de tal forma que cada vez que gira completa una vuelta va sumando los metros.

Este de la imagen es uno comercial

Para fabricar esta herramienta necesitaremos una rueda de bicicleta mejor chica (menos error en la lectura), pero se puede hacer con una grande o usando la misma bicicleta para hacer la medida, nos hará falta una calculadora barata, deberá ser alguna medio vieja que ha quedado en algún cajón por ahí y que ya no usamos, las mas modernas son mas difíciles de usar para estos menesteres dado que tendremos que hacerle una pequeña “cirugía” soldándole un par de cables dentro, mas precisamente en los terminales de la tecla igual (=) y las modernas calculadoras traen un plástico transparente donde se halla impreso el circuito en una tinta conductora y no puede ser soldado con estaño, también necesitaremos un sensor magnético de alarma, son muy fáciles de conseguir, unos listones de madera y ganas de trabajar un rato.

Esta rueda tiene un diámetro de 49.5 cm por tanto su perímetro es de 155,5 cm, cada vez que de una vuelta completa habrá recorrido esa distancia 155,5 cm, la traje de la chatarra y esta sin la cámara, así que en el interior le puse papel de diario, es muy importante que la rueda tenga buen agarre en todo terreno, tiene que ser con goma

Para empezar con los listones de madera hacemos una horquilla para la rueda y podemos agregarle una pequeña plataforma donde va a ir sujeta la calculadora y manija para que nos sea cómodo llevarla.

La horquilla donde va alojada la rueda y la calculadora

Este es un sensor magnético de alarma, son muy económicos, uno tiene un imán y del otro salen dos cables, adentro tiene un pequeño swich que se activa cuando el imán se acerca.

Este sensor va de la siguiente manera:

El que tiene el imán v pegado a la rueda y el de los cables va en la horquilla, es imprescindible que pasen muy cerca prácticamente deben rozar

Para modificar la calculadora, primero la abrimos, debe ser una plaqueta de fibra marrón, no se pueden usar las que tienen su circuito completo en pintura

Esta tiene pistas negras de grafito y unas verdes, si raspamos sobre el verde se sale la pintura y debajo hay cobre que puede soldarse, ubicamos la tecla el = en la plaqueta

Como los contactos de las teclas están con esa pintura, seguimos esas pistas hasta el lugar donde terminan y se juntan con una de las verdes raspamos y soldamos con cuidado un cable bien finito de forma que luego permita armar la calculadora sin que quede levantado y funcionen las teclas

Armamos

Abajo al costado derecho se ven los cables, para ver si funciona hacemos cualquier operación y en lugar de apretar el igual ponemos en corto los dos cables, debe pasar lo mismo que si apretáramos la tecla.

Si todo esto esta bien montamos la calculadora uniendo los dos cables que salen de ella con los dos del sensor magnético.

Hecho esto encendemos la calculadora y ponemos un numero el 1 por ejemplo y presionamos dos veces seguidas el signo + esto hará que la calculadora quede en función constante (en algunas calculadoras aparece una k en el display, cada vez que se presione el = sumará 1 a la cifra de pantalla, probamos si el sensor magnético la activa, si todo va bien cada vez que el imán pase cerca de la parte fija del mismo debe sumar 1

Como se hace la cuenta, siempre va a depender del tamaño de la rueda, en mi caso una vuelta son 155, 5 cm cada uno deberá hacer el calculo para la rueda que usa.

En mi caso ingreso 1,555 y presiono 2 veces el signo +

Para arrancar el imán del sensor debe estar inmediatamente delante de la parte fija, se puede hacer una marca en la rueda para marcar el comienzo, y también se puede marcar todo el perímetro cada 10 cm para achicar el error.

Como funciona

05.02.12

por César

Horno simple para fundir aluminio con lata de 20 litros

Como varios se interesaron en este pequeño horno voy a poner algunos datos para construirlo.

En una lata de chapa de 20 litros se practica un agujero al costado a unos 10 cm del fondo por donde se inserta un caño galvanizado de unas 2 pulgadas tapando la punta que queda en el interior con un papel para que no le entre la mezcla refractaria.

Necesitaremos también un caño de PVC de unos 15 cm de diámetro y un largo de 70 cm

En el fondo de la lata es conveniente colocar dos ladrillos refractarios que harán de piso,

Colocamos luego el caño de PVC cuidando que quede bien concéntrico y podemos agregar algún tejido de malla amplia entre el caño de PVC y la pared de la lata para que quede mas armado como se ve en la figura.

Preparamos cantidad suficiente de mezcla refractaria, unos 20 o 30 Kg mezclados 2 o 3 kg de cemento portland y cantidad de agua para que quede una mezcla bastante chirle, la volcamos entre la pared de la lata y el tubo cuidando que no queden espacios con aire, una vez lleno hasta la boca hay que dejar fraguar, dejarlo varios días, luego con cuidado retirar el tubo de PVC y con un palo de escoba entrar por el caño galvanizado sacando el papel que habíamos puesto y dejando la entrada de aire perfectamente libre.

La tapa puede hacerse con la misma mezcla refractaria en un molde dejando un agujero en el medio para la salida de los gases o bien usar una tapa de hierro con perforaciones como el que estoy usando yo

Mi horno a estas alturas ya tiene bastantes batallas y se le han caído un poco las paredes

Este hornito tiene unos 2 años y siempre esta afuera a la intemperie, asi que bastante mal tratado

Como puede verse una vieja cortadora de césped sirve como carrito de transporte. (Lo que había a mano)

Otra parte importante del horno es el soplador, use una calefacción de auto, la busqué en la chatarra y con cartón corrugado un caño de PVC y la pistola de soldar plástico quedó así

Para alimentarlo, con 12 v de una batería o una fuente

Va conectado así al horno

Como puede verse la potencia del soplador es muy buena.

El metal a derretir, (yo solo lo uso para aluminio), se coloca en crisol de fundición, este también lo conseguí en la chatarra, es importante si se va a alimentar con carbón que el crisol tenga una tapa, para evitar que le caigan basuras durante el proceso

Mas o menos se pueden derretir en este crisol unos 500 o 600 gr de aluminio.

El horno se carga así, se vuelca un poco de carbón en el fondo, una capa de 10 cm, sobre ese piso se pone el crisol con el metal a fundir con la tapa, luego se pone alrededor del mismo mas carbón que se humedece con un poco de kerosene, se enciende y luego se vuelca arriba otro poco mas de carbón, todo el carbón de la carga es mas o menos la mitad de una bolsita, unos 1,5 Kg.

Se conecta el soplador y se tapa, en unos 25 a 30 minutos se podrá ver que el interior esta al rojo vivo como en esta imagen

Para sacar el crisol podemos usar unas tenazas largas, apagamos la turbina y tratamos de sacar lo mas que se pueda la ceniza que esta sobre la tapa del crisol y con guantes y extremo cuidado sacamos el crisol, quitamos la tapa del mismo y volcamos el metal fundido en un recipiente, las latas de conservas son muy buenas para esto. Ojo porque una gota de metal fundido pasa la zapatilla y el pié también.

Hay que dejar enfriar durante bastante tiempo y recién romper la lata para sacar el bloque.

05.01.12

por César

Una centrífuga casera con una licuadora vieja

La centrífuga es una herramienta muy útil en cualquier laboratorio de química y de biología, también los aficionados a la microscopía verán con agrado este trabajo. Si bien estos instrumentos pueden adquirirse en lugares donde se compran insumos para laboratorio, los precios están bastante fuera del alcance del aficionado, todo lo que sea instrumental debe cumplir con normas ISO y otras que lo encarecen. Como los trabajos del aficionado son eso, cosas de aficionado, propongo este proyecto que sale prácticamente nada y cumple muy bien para los propósitos del mismo.

La parte fundamental de una centrífuga es el cabezal, asi que me puse manos a la obra con el mismo, he usado aluminio que he fundido en mi horno a carbón en menos de 1 hora con media bolsita de combustible.

Como ya se que van a preguntar, la turbina es de la calefacción de un vehículo, se alimenta con 12v y el caudal de aire es muy bueno, el horno (la lata de 20 litros) esta descrito en https://anajesusa.wordpress.com/2010/07/03/fundicion-de-metales-en-el-horno-de-microondas/ Se puede fundir el aluminio también en el microondas, pero como era bastante cantidad preferí hacerlo en este horno, además que mi mujer estaba en casa y si le uso el MO seguro había bronca en la pajarera, así que mejor no.

Pueden ver el hornito al rojo

El metal fundido lo volqué en una lata de durazno al natural, hay que tener siempre mucho cuidado, una gota de aluminio derretido te perfora si te cae encima.

Así quedó el bloque y con una altura de unos 3 cm

Acá ya le he dado una frenteada con el torno

He hecho el cabezal de 8 tubos y para perforarlo es necesario volcar la mesa de la perforadora de banco a unos 30° (mejor si son 45°).

Luego con el torno se da un ángulo de manera que el las perforaciones queden a 90°

El cabezal terminado queda como se ve en la imagen.

Los tubos que se pueden usar son de este tipo, el de la izquierda, observe que tiene un borde en la boca que hace tope en el cabezal y los Eppendorf (son los tres de la derecha)

Conseguí varias licuadoras en la chatarra, con tierra incluida, elegí esta porque es simétrica, traje otra muy linda pero el motor esta al costado y va a dificultar poner la cobertura al cabezal.

Al motor lo subí para que el cabezal quede bien cerca del mismo y el vástago no haga tanta fuerza

El motor de la licuadora no se puede usar tal como esta porque levanta muchas vueltas y por mas balanceado que este todo va a vibrar, este motor traía un acople muy corto y tuve que soldarle una varilla roscada para prolongarlo, quedó bien pero no me quedé conforme, tal vez un motor de ventilador funcionará muy bien, estos no levantan tantas vueltas y el vástago es largo se adaptaría mucho mejor al cabezal.

Esta es la electrónica, muy simple para controlar la velocidad

En lugar del BT136 puede usarse un TIC226 el potenciometro de 150K es por disponibilidad, puede usarse otro valor y recalcular la resistencia R1 de manera que al mínimo el motor este detenido y al máximo llegue a una velocidad adecuada, como les comenté antes estos motores giran a muchas RPM y no es conveniente porque aflojan el cabezal y rompen tubos.

Una vista del modelo casi listo, falta la pintura. Con el recubrimiento de otra licuadora vieja fabrique una protección, no queremos regar todo el laboratorio con materia fecal si se rompe el tubo cuando buscamos parásitos allí.

Vista desde arriba

La parte inferior con sus patas de goma para que ande paseando por toda la mesada.

El modelo terminado, dejé las teclas de la licuadora pero sería conveniente agregar en ese lugar un reloj temporizador del tipo del que usan los lavarropas, o hacer un temporizador electrónico.

Un video que muestra el funcionamiento del engendro

11.20.11

por César

Pinza para precintos de frasco ampolla

Esto probablemente no le va a ser útil a muchos, pero tal vez a alguno que trabaje en bacteriología le venga bien.

Tomé un trabajo en el laboratorio para el que tuve que preparar una buena cantidad de medios de cultivo líquidos y se me presentó el problema de de cerrar los frascos al estilo vial de penicilina, se podía hacer manualmente pero no quedaban lo bien que a mi me gusta y por ahí cuando ponía en el autoclave la misma presión interna del líquido hacia que la tapa se salga.

Pedí la cotización de una pinza comercial y lo que podía ganar en el trabajo se me iba para pagar la herramienta y tenía que poner unos pesos mas todavía, así que me dispuse hacerla, basándome en una comercial

Busque en el desguace unos caños de hierro un eje solido y empecé la tarea

El modelo terminado (sin pintar) equipado de una vieja pinza que se había roto y que como compulsivo juntamugre había guardado

Un esquema de como trabaja

El video de como trabaja

07.06.11

por César

La placa ARDUINO

Hace unos días recibí una placa arduino que compré por ebay, muy económica U$A 20 incluído el envío y el cable de conexión a usb. Esta placa es de código abierto y hardware libre con un microcontrolador te la podes armar si queres, aunque como es tan económica casi no conviene, arduino es una plataforma que sirve para infinidad de proyectos, puede trabajar online o alimentada por una fuente externa sin necesidad de que esté conectada a la PC. En la red se puede encontrar mucha información al respecto, utiliza un tipo de programación basada en Processing/Wiring , yo se muy poco de programación sin embargo en un par de días y en forma intuitiva he logrado hacer varios programitas, entre los cuales esta uno para completar el Termometro electrónico de fácil construcción que esta descrito en este mismo blog y más aún transformarlo en un termostato electrónico que puede servir para mantener temperaturas de una estufa de cultivo, de un baño maría o lo que fuera o simplemente para acotarlo de tal manera que indique que una persona tiene fiebre

Como recién estoy comenzando con este tema solo agregaré algunas fotos de la placa y como se trabaja con los paneles protoboard que son muy prácticos para hacer proyectos de electrónica sin usar el soldador y de forma experimental.

Esta es la placa Duemilanove en la parte superior los pines digitales y el la inferior salidas de tensión y pines analógicos. El chip largo es el Atmega328 de32kb, en la parte superior izquierda el cable USB y en la inferior izquierda la entrada para fuente3 externa

Este es un panel protoboard este tiene cuatro secciones la superior y la inferior marcadas con líneas rojas y azules, esos pines están todos conectados en forma horizontal, se los usa para la alimentación, rojo positivo y azul negativo. En la parte central hay dos secciones separadas. Cada columna de 5 pines está eléctricamente unida.

El montaje del termómetro electrónico, el cable de pintas verdes va a los 5v de la placa arduino, el negativo no se ve y esta unido a la fila de donde sale el cable gris de pintas amarillas que es uno de los terminales de la sonda, el blaco de pintas azules es el otro de la sonda que puede verse con su diodo terminal, el cable blanco de pintas negras va al pin0 ananalógico del arduino y la resistencia de 2k2 va entre los 5v y la entrada analógica y la sonda

En esta se ve todo el enredo de cables.

Con un programa Frizzing puede dibujarse como en este caso. Muy simple no?

La pantalla de la netbook , al costado superior izquierdo la pantalla del monitor serie marcando los mV que entrega el sensor y la temperatura. El código en la pantalla del programa del arduino.

El programa IDE del arduino puede bajarse gratis de http://www.arduino.cc/es/ también hay ejemplos y mucha información.

El programa para el termómetro electrónico lo dejo en el siguiente enlace.

// These constants won't change. They're used to give names
// to the pins used:
const int analogInPin = A0; // Analog input pin that the potentiometer is attached to
const int analogOutPin = 9; // Analog output pin that the LED is attached to
int sensorValue = 0; // value read from the pot
int outputValue = 0; // value output to the PWM (analog out)

void setup() {
 // initialize serial communications at 9600 bps:
 Serial.begin(9600); 
 pinMode (13, OUTPUT);
}
void loop() {
 // read the analog in value:
 sensorValue = analogRead(analogInPin/1024)*4.9; // convierte a mV 
 // map it to the range of the analog out:
 outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255); 
 // change the analog out value:
 analogWrite(analogOutPin, outputValue); 
int temperatura = (-.54054*sensorValue+375.675);
if(temperatura <=15)
digitalWrite(13,HIGH);
if(temperatura >=17)
digitalWrite(13,LOW);
 // print the results to the serial monitor:
 Serial.print("mV = " ); 
 Serial.print(sensorValue); 
 Serial.print(" Temp = "); 
 Serial.println(temperatura);
// wait 10 milliseconds before the next loop
 // for the analog-to-digital converter to settle
 // after the last reading:
 delay(1000); 
}

Puede que no sea lo más prolijo este código, ya que lo reformé de uno de los ejemplos que trae el soft arduino, pero funciona muy bien, lo he programado para que encienda el LED del pin 13 con menos de 15 grados y corte a los 17, pero puede variarse cambiando las siguientes líneas:

if(temperatura <=15) // valor en que enciende el led en pin 13

digitalWrite(13,HIGH);

if(temperatura >=17) // valor en que apaga el led en pin13

digitalWrite(13,LOW);

Obviamente esa señal de encendido y apagado del pin digital 13 del arduino puede usarse para con una electrónica adecuada para que pegue y despegue un relay y de esa forma mantener con una resistencia la temperatura de un recinto, (una incubadora o estufa).

A animarse con arduino que es una herramienta muy interesante.

Espacio de Cesar

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