Detector de Metales para viscocimetro.

[capis]

Hola.. me da mucho gusto estar entre tanta gente aficionada a la ciencia, la verdad que me he dado vuelo leyendo cada cosa que existe en esta web..

Por otro lado dejenme decir que soy nuevo por aqui, asi una breve descripción mia, estudiante de Ing. Electromecanica en el I. Tecnologico de Zacatepec. Mor, Mex. curso el 4º Semestre. y me gusta mucho lo relacionado con la ciencia..


Ahora si..

El problema al que me enfrento en este momento es en la construcción de un viscocimetro de caida bola, esto resulta como un proyecto de fin de curso para la materia de Mecanica de Fluidos..

Esta imagen aclara un poco el principio,

El viscocimetro de caida de bola



Tomo como referencia la imagen por que es algo asi lo que queremos construir ¿Por que?

Bueno antes aqui esta una breve descripcion.. de la imagen.

El principio de medición del equipo es aquel del viscosímetro de bola convencional, en el cual una esfera pesada se deja caer a través de un fluido confinado dentro de un tubo rígido e inclinado (En mi coso lo pienso hacer completamente vertical y asi reducir variables en el analisis de la esfera). La medición del tiempo de recorrido de la esfera permite estimar la viscosidad del fluido, o en todo caso establecer un parámetro indicativo de la resistencia al flujo. Variando el diámetro de la esfera y el ángulo de inclinación del tubo es posible modificar la velocidad de cizalla a la que se somete el fluido, es decir, el rango de medición.

Este es mi problema en este momento:

El movimiento de la esfera metálica es detectado por un sistema de tipo eléctrico-inductivo que comprende diez bobinas arrolladas a lo largo del tubo, equidistantes entre sí y conectadas en serie.

He echo pruebas con bobinas, pero la diferencia es extremadamente pequeña (una fem inducida en milivolts), ahora el problema creo es que la esfera va ha ser relativamente pequeña y esto se reduce mucho mas.

Las bobinas producen un flujo magnetico de 30 Gauss aproximadamente, (para la medición construí un gaussimetro sencillo utilizando un sensor de efecto hall)

.. podrian orientarme en como hacer este sistema de bobinas.

Ahora, mas facilmente podrian decir es comprar un sensor de proximidad, para ellos los mas comunes son los sensores infrarojos, pero esto acarrea un problema el cual es que no podre detectar el paso de la esfera cuando quiera medir un fluido osuro.. por eso es el uso de inductores..

espero.. me puedan ayudar.. no hace mucho que comence el proyecto, tendre almenos una semana,, y pues las ideas estan en la cabeza.. y ya estoy comenzando a probar cosas...

saludos. desde Mexico

[hector.ar]

En mi opinion, se podria aumentar la sensibilidad dejando de medir campo magnetico, y medir desplazamiento de frecuencia. Si construyes un circuito oscilador con el conjunto de bobinas, cada vez que la esfera de acero pase por uno de los arrollamientos, la inductancia aumenta y disminuira la frecuencia de resonancia. Y si al oscilador le haces heterodinaje con un oscilador fijo de la misma frecuencia, el cambio en la frecuencia de batido será enorme y facil de medir.
Espero que sirva a tus propositos.
Hector.ar

[pfdc]

Yendo un poco mas lejos en la idea de Hector, cada una de las tres bobinas deberia ser doble. Un devanado de excitacion y otro de control.
las tres bobinas de excitacion se atacan con una señal de alterna (que incluso puede ser la red). La señal en el bobinado de control se vera tremendamente reducida al introducir un cuerpo metalico por las perdidas en el nucleo.

Dependiendo de los tiempos sensibilidad y las distancias tal vez sea necesario una señal unos cientos de kHz. Aunque pensandolo tal vez una excitacion de continua tambien funcione bien.

PFDC

[capis]

Parece interesante, voy a indagar un poco por ese lado, la verdad no se que sea eso del desplazamiento de frecuencias, y dejame buscar sobre el oscilador con bobinas.

A tambien lo de heterodinaje y el oscilador fijo
jejejeje creo que ando un poco lento.

En fin para eso ando por aqui para aprender.. no tendran alguna fuente por donde pueda comenzar a investigar. por el momento voy con el señor google haber que encuentro..

Aparte:

Esto es lo que pienso del viscosimetro e hice un reporte general. coloque un blog para ir escribiendo sobre los avances que tenga..

http://www.electro-capistran.blogspot.com/

saludos

[pfdc]

Si no sabes como hacer el oscilador dimelo y te diseño uno. La propuesta esta es mas sencilla electronicamnte que con el heterodinaje.

PFDC

[capis]

Creo que seria fantastico que me ayudaras en este aspecto, veamos .. como viene la propuesta y de inmediato la armo, para ver que pasa.

Seria algo parecido a la propuesta de hector

Si construyes un circuito oscilador con el conjunto de bobinas, cada vez que la esfera de acero pase por uno de los arrollamientos, la inductancia aumenta y disminuira la frecuencia de resonancia

Creo que lo del conjunto de bobinas caeria muy bien, voy a buscar algo, para poder discutir sobre el circuito vaaa

[hector.ar]

En este link encontraras un circuito oscilador, que creo podria funcionar:
http://www.electronics.50g.com/2mhzo.htm

La diferencia estaria en la frecuencia, ya que estimo que tu bobina sera algo mas grande, por lo cual pienso que la frecuencia de tu sistema deberia estar entre 100 y 500 kHz.

La idea que propuse es que construyas dos bobinas identicas y con ellas dos osciladores, uno con el tubo por donde pasa la bola metalica y otro con un tubo identico, pero sin ninguna bola y la cual establece una frecuencia de reposo. Una vez hecho esto debes "mezclar" las salidas de ambos osciladores y obtendras, entre otras, la frecuencia diferencia entre ambos osciladores, es esa frecuencia la que debes medir, ya que en reposo la diferencia de frecuencias sera muy proxima a 0 hz y cuando pase la bola por una de las bobinas disminuye la frecuencia del correspondiente oscilador, por lo cual la frecuencia "diferencia" sera mayor (posiblemente algunos cientos de hz), y esa será la señal que indica el paso de la bola.
Parece algo complicado, pero en realidad no es dificil de hacer y creo que será un sistema muy sensible, que te permitiria usar esferas muy pequeñas (grandes tambien, obviamente). Tambien te permitiria que las bobinas tengan solo algunas pocas espiras, lo cual te permite mejorar la resolución y precision en las distancias.
saludos!
hector.ar

[capis]

Sip es lo que pensaba.. estube buscando los osciladores. y alguno como el que me digiste. (Hacerlo con bobinas) bueno habia encontrado el mismo que me recomiendas pero estaba esperando el circuito del PFDC para comenzar a platicar sobre el.

Mañana, lo comienzo a probar..y tambien la propuesta del PF. Las salidas, pues de una vez por todas voy a ir al laboratorio de la escuela a probarlo con un osciloscopio jajaja para que no ande con dudas.

Esto es lo que encontre:

Fuente:
http://www.electronicafacil.net/index.p ... ay&pid=244



Alimentación:
V max: simple 12V DC
I max: 0.05A
Componentes:
R1 10 kΩ C1 82 pF T1 2N2222
R2 1 kΩ C2 82 pF L1 120 µH

Mañana veo la propuesta del PF y los armo. y les cuento que paso...

[Marco_Soria]

Capis no quiero desilusionarte, el amigo Héctor te esta mareando al estilo argentino que todo lo puede. Si no sabes hacer un oscilador mucho menos sabrás hacer un heterodinaje, ni un escalamiento de la magnitud que varia la desviación de frecuencia respecto a la viscosidad y tu esquema que planteas se ira al tacho.

Tu idea original es buena, lo que te falta es un poco mas de análisis, por ejemplo la guitarra eléctrica funciona de la misma manera… una bobina sobre un imán permanente en forma de barra para que su campo magnético cubra a todas las cuerdas, cuando es tocada una cuerda empieza a vibrar y varia el flujo del campo, esto ocasiona a que se induzca un voltaje en la bobina y se lleve al AMPLIFICADOR y luego a los altavoces.
Lo que tienes que hacer es:….
Primero.- consíguete un imán permanente de tal manera de que cubra el tubo, te servirían los imanes permanentes de los motorcitos DC.
Segundo.- embobinar sobre los imanes permanentes.
Tercero.- Amplificar el voltaje con amplificadores operacionales en DC con offset corregido etc.

[capis]

buena idea.. si eso es lo que estaba pensando desde el principio de echo hice dos bobinas una que sirviera como electroiman y la otra era la que recibia la fem inducida. (las bobinas, para especificar mejor lo que hice son dos toroides encimados.)

Sin embargo el proposito es determinar la viscocidad, bueno pero para poder hacer esto, el problema principal del dispositivo es solamente medir la velocidad de caida de la esfera,

Un escalamiento de la magnitud que varia la desviación de frecuencia respecto a la viscosidad

Con la velocidad, despues se hace un analisis, y junto con la densidad y el desplazamiento con eso, se puede determinar la viscocidad, el analisis se hace sobre la esfera..

Despues que termine de hacer esto de las bobinas.. por aqui les publico la forma de conseguir clacular la viscocida..