buongiorno,
vorrei una mano per realizzare un viscosimetro con Arduino.
Si tratta di pensare un sistema che faccia girare un'elica dentro un bicchiere contenente il fluido da misurare, e che misuri lo "sforzo" che fa l'elica in più rispetto a quando c'è solo acqua.
Ho conoscenze di base di Arduino e elettronica in generale. La domanda è: come posso fare per misurare in modo semplice questo "sforzo"?
forse con la misura di un maggior assorbimento del motore?
un grazie a tutti quelli che vorranno darmi qualche idea
Furano:
La domanda è: come posso fare per misurare in modo semplice questo "sforzo"?
forse con la misura di un maggior assorbimento del motore?
Si, la coppia erogata di un motore varia in modo quasi lineare in funzione della corrente assorbita, in aria/vuoto avrai il minimo assorbimento possibile, in acqua un certo assorbimento e un altro in base alla viscosità del liquido.
Se usi dei liquidi campione di cui è nota la viscosità puoi ricavarti i valori di riferimento in funzione dei quali ottieni la curva di risposta e da questa puoi ricavare, con discreta precisione, la viscosità dei vari liquidi da testare.
Perché il test abbia un senso è importante che il motore sia alimentato a tensione fissa, ben stabilizzata, sempre uguale, in pratica devi alimentare il motore tramite un regolatore di tensione tarato per il valore nominale del motore, p.e. 12V, in grado di erogare la corrente massima richiesta dal motore.
Suggerimento di natura idrodinamica ... per evitare cavitazioni, che falserebbero le letture e che sono piu probabili in liquidi piu densi con la rotazione ad alta velocita', meglio usare un'elichetta a due pale, magari sagomata per i liquidi e per la minore cavitazione possibile (ad esempio un'elichetta per modellini di motoscafi), e non farla girare troppo velocemente ... inoltre, il campione di liquido sarebbe meglio metterlo in un recipiente molto piu largo dell'elica, per evitare che il flusso di ritorno interferisca con la lettura (intendo dire, poniamo che usi un motorino montato in verticale sopra un bicchiere, con l'elica immersa, se il bicchiere e' stretto, il flusso del liquido spinto in basso, che ovviamente risale ai lati, interferirebbe con la lettura, mentre usando un bicchiere molto piu largo dell'elica, questa interferenza sarebbe minore) ...
l'ideale sarebbe usare un'elica a palette verticali strette, ma la velocita' dovrebbe essere molto piu bassa che con le eliche da modellini ...
Furano:
il regolatore di tensione tarato si trova pronto all'uso?
In linea di massima si, dipende molto da che motore vuoi usare e che dati di targa ha.
c'è un modo semplice per misurare la variazione di corrente assorbita?
Dipende dalla precisione che ti serve, comunque non aspettarti di fare misure con precisione maggiore del +/- 5% sul valore della viscosità, ci sono vari moduli con sensore hal per la misura della corrente DC, tocca sempre fare i conti col motore che vuoi usare e con le correnti in gioco.
Ok,
diciamo che si tratta di esperimenti su scala di laboratorio, nei quali si hanno a disposizione pochi ml di campione. Quindi vorrei usare un piccolo motore.. ingenuamente direi questo:
salve a tutti
io sto realizzando un viscosimetro con il principio della caduta di una sfera in un liquido, usando una sfera magnetica e dei sensori ad effeto hall.
ho ancora dei problemi con la velocità della lettura dei sensori ma sembra che un giorno riusciro a farlo funzionare.
qualcuno ha delle idee come velocizzare la lettura del passaggio della sfera?
a bassa velocità funziona ma a caduta libera no.!!!
Sfera lasciata cadere dove ? ... se la lasci cadere in un cilindro stretto (poco piu largo della sfera), l'effetto "pistone" ti dara' risultati diversi che se fosse in un recipiente largo, lo sai vero ?
Inoltre se il recipiente e' largo e la sfera non cade perfettamente diritta ?
Se vuoi misurare il tempo di caduta, un sistema mi viene in mente ... tubetto di acciaio inox (tirato a lucido per minimizare qualsiasi attrito) contenente due reed, uno in cima ed uno in fondo, e magnete cilindrico che scorre libero sul cilindro ... il reed superiore ti da lo start quando lo sganci, quello inferiore lo stop quando arriva in fondo, leggendo il tempo trascorso (che sara' tanto minore quanto maggiore e' la viscosita' del fluido in cui cade) potresti calcolarla ...
Se poi i campioni sono di pochi ml, l'unica soluzione pratica che mi viene in mente e' usare un cilindro di diametro e peso noti, guidato da un supporto esterno al recipiente di misurazione, che cade all'interno di un tubo (provetta ad esempio) anche quella di diametro noto, poi con un po di formule di idrodinamica (conoscendo lo spazio fra il cilindro e la parete del tubo, il suo peso ed il tempo che impiega a cadere in aria, e cosi via), ed una caterva e mezza di calcoli (ma tanto li fa la MCU :P), si potrebbe ricavare la viscosita' del mezzo ...
il tubo è da 12mm interno e la sfera 10mm testato che funziona confrontando co tazza ford4, il problema è che la sfera cade troppo veloce e i sensori non leggono bene.
... per evitare cavitazioni, che falserebbero le letture e che sono piu probabili in liquidi piu densi con la rotazione ad alta velocita', meglio usare un'elichetta a due pale, magari sagomata per i liquidi e per la minore cavitazione possibile (ad esempio un'elichetta per modellini di motoscafi), e non farla girare troppo velocemente ... inoltre, il campione di liquido sarebbe meglio metterlo in un recipiente molto piu largo dell'elica, per evitare che il flusso di ritorno interferisca con la lettura (intendo dire, poniamo che usi un motorino montato in verticale sopra un bicchiere, con l'elica immersa, se il bicchiere e' stretto, il flusso del liquido spinto in basso, che ovviamente risale ai lati, interferirebbe con la lettura, mentre usando un bicchiere molto piu largo dell'elica, questa interferenza sarebbe minore) ...