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Topic: Sensor para clasificar los tipos de plásticos que existen. (Read 6948 times) previous topic - next topic

20lara

Jun 08, 2016, 11:00 pm Last Edit: Jun 09, 2016, 05:22 pm by Hector_A Reason: Me causaba gracias lo de pitos ;)
cordial saludo

es primera vez que comparto mis inquietudes en esta plataforma y toda ayuda sera agradecida y de gran valor para mi.
me nombre es jhon lara y soy estudiante de ing mecatronica; actualmente estoy realizando un proyecto para separar los tipos de plasticos que existen; y eh encontrado una forma posible de separarlo mediante la medición de la frecuencia de resonancia de cada plástico, asimismo mediante su densidad.

por lo anterior, estoy en la búsqueda de alguno de estos dos sensores, ya sea bien el de medición de la frecuencia de resonancia o la medida de densidad. teniendo en cuenta que se pueda acoplar a la plataforma arduino.

por todo lo anterior quiero saber de los sensores o técnicas que me puedan a consejar o en el mejor de los casos guiarme.

de antemano agradezco la atención presta por leer  mi inquietud  :)  :)  :) .

noter

¡¡¡Uff!!!
¡Comienzas pisando fuerte!
Creo que aumentarás las posibilidades de recibir ayuda si especificas un poco más alrededor de qué andas con lo de medir frecuencia de resonancia o densidad.
Por ejemplo, ¿con frecuencia de resonancia te refieres a frecuencia de vibración? pero ésta no variará dependiendo de las características de la pieza (tamaño, grosor, forma...) Para el cálculo de la densidad supongo que también hay que conocer previemente algún dato como grosor, volumen o similar para calcular la densidad. ¿Debes medir la densidad de piezas grandes, o tomarás un pequeño fragmento?

Resumiendo, cuantos más detalles puedas proporcionar, más probable es que quien tenga capacidad de darte la respuesta a la pregunta esencial vea plasmada esa pregunta en tu planteamiento.

surbyte

Como futuro ingeniero, me parece algo pobre tu presentación. 
Asi que esmérate un poco mas y detalla cada caso, con imágenes, enlaces y lo que tengas. 
Supongo que algo has investigado?
Te recomiendo leer las Normas del foro para que entiendas porque te pido esto. 
Acá ayudamos pero no buscamos las cosas que otros deben buscar. 
Todos hemos medido frecuencia de resonancia en la universidad. Todos los que estudiamos electrónica. 
Ahora intenta ubicarnos mejor en tu TEMA de investigación y nosotros haremos nuestros aportes o no, según podamos.

No lo tomes a mal, porque no es la intención. 
De tanto en tanto, cae un alumno haciendo su tesis un doctorado con temas que pueden ser dificiles de responder si no son debidamente contextualizados. 
Saludos!!

lightcalamar

cactualmente estoy realizando un proyecto para separar los tipos de plasticos que existen; y eh encontrado una forma posible de separarlo mediante la medición de la frecuencia de resonancia de cada plástico, asimismo mediante su densidad.

por lo anterior, estoy en la búsqueda de alguno de estos dos sensores, ya sea bien el de medición de la frecuencia de resonancia o la medida de densidad. teniendo en cuenta que se pueda acoplar a la plataforma arduino.

Ostia si lo leo no me lo creo... realizar por separación un sensor de frecuencia por resonancia para distinguir plásticos??

Mi no comprenda (Eso diría un Alemán, y yo no lo soy !!!!). Estaré al loro que me interesa este tema. Cojo sitio para copiar el invento a ver si que quito de trabajar.... Saludos.

Mi proyecto Radio FM con RDS -  MDC v1.0;
https://forum.arduino.cc/index.php?topic=400484.0
https://forum.arduino.cc/index.php?topic=448606.0
https://github.com/lightcalamar

20lara

Gracias por responder con prontitud, además tomare sus apreciaciones para exponer de la mejor manera mi inquietud.

Introducción

Actualmente me encuentro en el desarrollo de un proyecto cual su objetivo es la realización de una máquina que pueda reciclar plástico y especialmente los del grupo 'TermoPlásticos' que tienen unas características muy claras;asimismo estos son de uso común por la industria actual. en el siguiente link dejare un escrito que explica las características en detalle en la pagina 14 del PDF----http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/1960_idplasticosr2.pdf .

 ademas unas fotos de los 7 Tipos de termoplásticos que se pueden reciclar y a los cuales yo quiero clasificar mediante un sensor.





Antecedentes

por consiguiente en la investigación eh podido establecer que existen sensores que ya realizan esta tarea pero lo hacen en sistemas robusto mas no en arduino o con una plataforma amigable para la comunidad a la cual yo esto tomando como mi población objetivo *poblaciones con crisis de contaminación, debido al los termoplásticos*.
asimismo este sensor puede clasificar por las siguiente características:

"Para separar los diversos envases se utilizan sensores ópticos que distinguen los polímeros por calidad y color"
Fuente: BBC

con base en la anterior afirmación realice una recopilación de datos y encontré que estos sensores trabajan con una propiedades físicas llamadas "frecuencia de resonancia" y/o "densidad de material".
por ende asimile que estos dos  fenómenos físicos los puedo relacionar con alguna constantes física y dichas constantes la puedo medir con sensores que arduino ya tiene implementado.

contexto

La maquina tendrá una entrada de la materia prima, "cabe aclarar que esta materia prima no está clasificada ni es constante en su color y forma".por ende se hace necesario la clasificación para darle un correcto procedimiento de manufactura. por esto se hace necesario la lectura mediante un sensor el cual no se por el momento cual sera el indicado entre las posibilidades. en este proceso de sensar solo se podrá saber las siguientes constantes:

1. A qué distancia me encuentro del objeto cuando estoy tomando la lectura.

2. Las 7 densidades (lineales,cuadradas y volumétricas). además de su modulos (young,elástico y de                                              fatiga) esto serán tomados de un handbook.

3.la tempera tura a la cual se encuentra en ese momento de la lectura.

lo anterior lo eh tomado hasta el momento como contate para poder establecer parámetro de medición y aplicar algunos otros fenómenos físicos; como lo son el efecto doppler o la velocidad del sonido en los sólidos.

por todo lo anterior voy a plantear cuatro hipótesis posibles ante los fenómenos físicos que pueden ser medidos en la lectura mediante un sensor.

la frecuencia de resonancia.


este fenómeno físico se observa que es único para cada material que existe. por que  diferentes moléculas de plástico tienen diferentes frecuencias resonantes y ajustando los diodos láser a estas frecuencias, excitan la molécula del plástico y son así detectados.

http://todoproductividad.blogspot.com.co/2010/06/sensores-detectan-diferencias-en.html
[/right]
tomado de :todoproductividad

La densidad.


este fenómeno puede ser considerado. porque sabiendo los valores promedio se puede ubicar sensores de tal forma que midan un porcentaje del valor promedio y pueda relacionar el valor sensado con el real y son asi detectados.


el efecto doppler.


mediante este fenómeno puede deducir la localización de algo  y ademas saber en tiempo que le tomó la onda encontrar el objeto. también la velocidad de salida y la velocidad de llegada de la onda desde su origen.




la velocidad del sonido en sólidos.

mediante este fenómeno puede discriminar cada tipo de termoplástico porque la velocidad en cada uno será diferente y así poder detectar qué material estoy censado.



Conclusiones

de lo anterior escrito solo tengo claro los conceptos teóricos mas no los prácticos para realizar dichas lecturas , además tengo un conocimiento muy bajo sobre las segundas opciones que puede dar un sensor. que funcione de una manera estándar y definida como es el caso del sensor de ultrasonido. que bien se utiliza para medir distancias; pero creo que de el se puede sacar otro valor de frecuencias, tiempo, velocidades del sonido en entrada y salida.

de antemano agradezco la atención prestada a la hora de leer esta inquietud.





surbyte

Ahora nos vamos entendiendo mucho mejor.
Ya le has dado una idea de como quieres medir mas allá de no saber como, pero ya sabemos por donde ayudarte si es que podemos.

Bueno luego de leer esto:
Quote
Clasificación automatizada

.
El proyecto de IDEC junto con sus socios ha conseguido desarrollar el primer sistema de clasificación de plásticos del mundo equipado con un robot industrial. El sistema se ha introducido en Japón para transferir objetos de plástico en cajas específicas para reciclar después de la clasificación. La función básica del sistema es primero analizar un objeto de plástico contra una rreferencia por medio del fotodiodo del sensor recibiendo una señal capturada de un espejo que dirige la imagen creada por diodos láser. Los diodos láser proporcionan la fuente de luz del sensor. Los datos del sensor se enviaron a un procesador de control/señal en el controlador del sistema más allá de la salida para dirigir el brazo de robot para clasificarlo.
Me hace pensar que no es TAN FACIL!!!

De todos modos ya vi como funciona.
Como diferentes moléculas de plásticos tienen diferentes frecuencia de resonancia, ajustando los diodos laser a esas frecuencias puedes excitar esas moléculas y luego detectarlas. Claro que partimos de no saber que plástico es porque justamente la idea es clarificarlo. De modo que habrá un grupo de moléculas y de frecuencias de excitación que logren  una serie de respuestas que nos permita luego decir.. AHHH este es Plastico A, B.... Z
Dime si voy bien?

El sensor es asi:

Sensor Specifics
Preliminary specifications for the fiber-type IDEC plastic sensor:

  • Power voltage: 24V

  • Current draw: 500mA maximum

  • Sensing range: 300-450mm

  • Objects: PET, PVC, PE, PP, PS, ABS and other plastics

  • Response time: 1msec maximum

  • Light source: 5 infrared laser diodes

  • Control output: RS232

  • Dimensions: Sensor head (100mm x 90mm x 40mm), Controller (200mm x 150mm x 75mm)


fuente: Desing News June 9, 2010

Lástima que hay que pagar para ver el pdf pero aca hay información

Plastic Identification Sensor with Five Wavelength Laser Diodes Used in Recycling Robot

NOTA: Por favor si no te lo dije antes te lo digo ahora. Edita tu último post y usa los tags de enlaces que indican las Normas del foro.
Hay una imágen que no se ve.
Yo debo hacer click e ir al enlace que me propones, no tengo que copiarlo y pegarlo, okay. Todo muy bien explicado. Como tu eres futuro ingeniero sabrás resolverlo en un santiamén.


noter

¿Ves?
Ahora sí disponemos de una introducción al tema. Hasta ahora yo al menos no sabía ni por dónde soplaba el viento.
Pongo una pequeña aportación por si puede ser de interés.

Nota: el vínculo no funciona porque el editor añade http al principio.
La dirección correcta es
ftp://ftp.idec.com/PressRelease/Plastic%20Recycling%20System.pdf

surbyte

A punto de leer tu pdf Serafín.
En lo que investigué anoche, solo hacen faltan 5 laser de longitudes de onda determinadas para exitar las moleculas específicas de plástico y de ese modo leyendo la respuesta determinar el tipo de plástico que se esta analizando.
Algo bastante simple.
El tema es que los papers estan restringidos y hay que pagar para ello.
Me parece un tema interesante!!

y acabo de darme cuenta que Tu encontraste esas longitudes de onda.
Una pavada!! Asi que 5 laser en esas frecuencias que apuntan a una botella luego de ser detectada y de acuerdo a las respuestas sabes si es 
PET, PE, PVC, PP, PS o ABS.
6 categorías.

IDEC ya lo vende asi que primero agotar esa instancia.

Vaya ahora entiendo el concepto. El robot termina tomando la botella y la almacena en un contenedor del material plástico detectado.

20lara

Muchisimas gracias por seguir ayudándome cons sus comentarios.

    Con respecto a lo encontrado con anterioridad este sensor es muy difícil de acoplar a arduino por ende yo tome la iniciativa de encontrar una nueva opción partiendo de mis antecedente ya planteado y que ya ustedes tiene un conocimiento. asimismo como lo planteó yoes una máquina que debe ser de bajo costo y cuando se termine  pueda entregarse en open source.

   Por esto es tan necesario tener censores y actuadores que sea compatible o ya realizados por la comunidad arduino o de open source por eso el sensor de los 6 diodos para su compra no es el óptimo es un punto que no aclare muy bien en mi explicación. por eso yo hice la afirmación de que si a los sensores ya identificados puedo darle otro uso de funcionamiento para extraer otros tipos de dato que normalmente estos no entregan.

   Yo estado leyendo mucho sobre la hipótesis sobre la velocidad del sonido sobre los  sólidos  pero no  eh podido consolidar un sensor que se me acople a la función necesaria. por esto estoy preguntándole a usted los maestro en esta plataforma que se han topado con estos casos y los han resuelto de una manera practica con los sensores ya existentes.

  La otra opcion seria poder replicar el sensor creado por IDC con los sensores que arduino trabaja pero no sabria cual es el más indicado para adaptar hasta el momento.asimismo  en eso actualmente me estoy informando para ver si encuentro una posible solución a muy bajo costo y con una alta funcionalidad.

de nuevo les agradezco por la atención prestada a los comentarios escritos de mi inquietud.


surbyte

Ningun Sensor es para ningún dispositivo en especial, a menos que tenga hardware de comando especial digamos TCP/IP o RS232 o 485. Pero usarán un protocolo entonces tampoco son especiales. 
Las salidas de los sensores suelen ser tensión, corriente o PWM. Ya no se usa Frecuencia. Asi que cualquiera los lee.

Arduino o Raspberry o un PLC pueden comandar casi cualquier sensor.

Asi que si ubicas el sensor puedes comandarlo con Arduino.

Replicar el sensor es para alguien que tiene experiencia con electrónica. 
Primero conseguir un laser de la longitud de onda determinada, y repetir lo que hace el sensor IDC pero con una longitud de onda.
Si lo logras sigues con los demás. Si tienes recursos puedes lograrlo.

carlosjq10

Houston, tenemos un problema..!

Saludos amigos, acá encontré este PDF que brinda buena información. Se explica como trabaja una máquina de identificación de plástico reciclado utilizando un método de imagen infrarroja. El plástico pasa a una mesa y es iluminado con unos diodos infrarrojos a distintas longitudes de ondas las cuales allí se detallan también.

Posteriormente la imagen es analizada por pixeles. Según los colores del pixel se puede distinguir los tipos de plásticos. El problema es que utilizan un ordenador con software para análisis de imágenes pixel a pixel.

Leanlo aca..!


noter

Si finalmente te decantas por este último sistema, arduino no sería tu plataforma, pues el procesamiento de imágenes no está entre sus fuertes. Sí podrías hacerlo con opencv en beaglebone o raspberry. Entiendo que está enfocado a analizar y diferenciar varios objetos simultáneamente, y tal vez a separarlos posteriormente mediante visión artificial y un brazo robótico.

El método láser podría funcionar con arduino, pues al parecer realiza el análisis de un solo punto. Entiendo que sólo analiza un objeto a la vez. Supongo que habría que idear un sistema para que vayan pasando piezas secuencialmente por el analizador.

Donde te va a tocar gastar neuronas a fondo es precisamente en sopesar lo que rodea al objeto u objetos a detectar, en base a las distintas técnicas: láseres, leds infrarrojos, espejos, lentes, fibra óptica, filtros... y la parte mecánica, que será tal vez la base de la efectividad: separación previa y análisis secuencial o análisis de conjunto y separación posterior, brazo robótico, cinta transportadora...

aleon

Hola soy nuevo en arduino y necesito crear un sensor de tapas de pet de PP5, como lo podría realizar porfa me dan ideas. mil gracias.

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