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domingo, 22 de abril de 2018

Review: Balanza de precision de Banggood

















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Utilidad


Una balanza de precisión, que sea capaz de distinguir una décima de gramo, o mejor aún, una centésima de gramo, no es algo que usemos todos los días, pero cuando hace falta, hace falta de verdad.

Las balanzas comunes de cocina, aunque expresen gramos, y por muy digitales que sean, no tienen precisión para +/- 1 gramo, y mucho menos para décimas de gramo. No sirven para pesar, por ejemplo, 0.5 gramos.

También es un fastidio hacer una mezcla con 100 gramos de producto, escalando hacia arriba innecesariamente, cuando con 10 gramos iríamos sobrados, todo por no disponer de precisión para pesar.

En algunos experimentos, en determinadas tareas, e incluso en algunas recetas de cocina, he necesitado pesar cantidades tan pequeñas como 0.3 gramos de algunas sustancias. 

Ejemplos de algunos de estos trabajos o experimentos:

- Manejo del Luminol
- Estañar circuitos impresos con un simple baño, sin electrodos
- Química en general
- Conservas caseras
- Vinos y licores
- Elaboración de fertilizante líquido casero para las plantas, que también sirve como nutriente para la levadura en fermentación alcohólica (Se avecina vídeo)
- Y muchas cosas que van surgiendo...

En algunos de mis vídeos utilizo una pequeña balanza de precisión que compré hace ya casi veinte años. Tiene precisión para décimas de gramo. Me costó una verdadera fortuna, el equivalente hoy a 120 euros (120 euros... de hace veinte años, que son hoy quizás 200€). Una pasta. Yo imaginaba que estas balanzas hoy costarían bastante menos, pero no sabía que habían bajado tanto y tanto... así como menos de 10 euros...

...Lo que cuestan dos paquetes de tabaco.


El enlace de la balanza que muestro en este vídeo es:





Características de la balanza

Pesa en gramos y en onzas
Capacidad: Hasta 100 gramos (3.528 onzas)
Precisión: 0.01g, una centésima de gramo
Función "TARA", para descontar peso de contenedor
Funciona con dos pilas AAA (no incluidas)
Tiene una tapa para proteger a la báscula
LCD retroiluminado para mejor lectura
Bandeja de acero inoxidable para fácil limpieza
Incluye: La balanza y un manual de usuario



Calibrar la balanza

La báscula funciona bastante bien sin necesidad de calibrarla, pero ofrecerá la mayor precisión si la calibramos nosotros antes de usarla. Las instrucciones para ello son sencillas y vienen impresas en la tapa de la balanza.

En el vídeo hago la calibración

La balanza nos pedirá un peso de 100 gramos, que es precisamente la pesada máxima. Con esto, se minimiza el error en las pesadas que hagamos. Y el error será menor cuanto menos pese el objeto a pesar. 

La operación de calibración sólo hay que hacerla UNA vez. Se puede hacer cuantas veces se quiera, pero es suficiente con hacerla sólo una vez.

La única cosa criticable que veo es que haga falta un objeto con un peso exacto de 100 gramos y éste no venga incluido con la balanza, pero no es problema: Haciendo una combinación de monedas de euro obtendremos un peso exacto de 100 gramos:

10 monedas de 2 euros = 10 x 8,50 gramos = 85 g
2 monedas de 1 euro = 2 x 7,5 gramos = 15 g
Sumamos: 85 g + 15 g = 100 g exactos.


Si no dispones de monedas de euro, puedes usar cualquier combinación de objetos que, sumados, den 100 gramos.



Probamos la balanza

Para poner a prueba la balanza he elegido objetos pequeños cuyo peso es bien conocido por ser de dominio público (hay numerosas páginas que ofrecen ese dato, especialmente la Fabrica Nacional de Moneda y Timbre): Probaré la balanza con distintas monedas de euro.


Las 8 monedas de euro, con su peso expresado en una precisión de centésimas de gramo
FUENTE: Banco de España: https://bit.ly/2HjfWvP



La ventaja de usar monedas como peso para probar la balanza, es doble:

1) Su peso viene expresado en centésimas de gramo, precisamente la misma precisión que la que ofrece esta balanza.

2) Su peso es un dato oficial, sin ningún género de dudas.

He elegido monedas brillantes y nuevas para que su peso sea el más fiel posible según fabricación, que no estén desgastadas ni sucias.

Probando la balanza de cocina, peso la moneda más pequeña, de un céntimo de euro que pesa 2,30 gramos y la balanza ni se inmuta. Sin embargo, con un pequeño carrete de estaño marca del orden de 50 gramos. Está claro que la balanza de cocina funciona, pero no para pesadas de precisión.


La balanza de cocina a pesar de ser digital no discrimina un peso de 2,30 gramos.


Si no puede detectar 2.30 gramos, mucho menos detectará 0,5 gramos...


AHORA PROBAMOS LA BALANZA DE PRECISIÓN

Procedo a pesar tres de las monedas: 1 céntimo, 20 céntimos, y 2 euros:


La moneda de 1 céntimo de euro pesa 2,30 gramos
la balanza dice: 2,32 gramos. Error de 2 centésimas de gramo.

Moneda de 1 céntimo, pesa 2,30 céntimos, la balanza dice: 2,32 gramos


La de 20 céntimos pesa 5,74 gramos
la balanza dice primero: 5,74 gramos, después cambia a 5,73 gramos

Moneda de 20 céntimos. Pesa 5,74 gramos, la balanza oscila entre 5,74 y 5,73 gramos



La de 2 euros pesa 8,50 gramos
la balanza dice: 8,50 gramos

Moneda de 2 euros, pesa 8,50 gramos, la balanza dice 8,50 gramos, esta vez lo ha clavao...


Vemos que el error máximo es del orden de 2 centésimas de gramo, y a veces ni eso, da el peso exacto. Incluso despreciando la precisión de centésima de gramo que esta balanza nos ofrece y quedándonos sólo con la décima de gramo, sigue siendo una precisión más que suficiente para todo lo que nos propongamos.



Opinión

Que queréis que os diga: Me parece un artículo imprescindible en un taller-laboratorio aunque sólo sea para usarla ocasionalmente. Es un gustazo tener un cajón dedicado a guardar gadgets y herramientas de este tipo, que no se usan mucho, pero terminan siendo necesarias.





El vídeo






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lunes, 16 de abril de 2018

Bomba de vacío manual RUSTICA para aire y agua

















Mis redes sociales:

1. Utilidad de esta bomba de agua
2. Materiales necesarios
3. Construcción
      3.1 El cilindro
      3.2 El pistón
4. Cómo funciona?
5. Prueba real
6. Donde comprar la válvula antirretorno
7. El vídeo



1. Utilidad de esta bomba de agua (y aire)


Os digo el caso real y práctico que quiero resolver:

Tengo en la terraza un huerto urbano, y no quiero regarlo con agua del grifo pues es un agua muy dura. Por eso, mi afán es embalsar agua de lluvia, cuanta más mejor. Pero en Murcia llueve muy poco. Así que no hay otra que espabilar y aprovechar cada gota...

He trucado el sumidero de agua de la terraza para que, cuando llueva, forme un pequeño charco y poder llevar esa agua hacia abajo, al patio, y embalsarla en bidones de 260 litros en donde no tengo problemas con el peso ya que es tierra firme. En caso de que yo no baje esa agua al patio, la terraza no se inundará ya que el agua se irá por el sumidero de forma normal cuando el charco tenga una profundidad de sólo unos 2-3 centímetros.

Para llevar el agua de lluvia desde la terraza al patio, primero tengo que vencer o superar una altura de aproximadamente un metro. Esto se puede hacer de dos formas:

1) Con presión: Impulsando el agua con una bomba, arriba en la terraza
2) Con vacío: Succionando la manguera desde abajo, en el patio

La opción 1 con presión la he descartado, yo quería algo sencillo, económico, y a ser posible sin electricidad ni motores. Algo inmediato y rápido. Esa bomba (normalmente de tipo sumergible) necesita electricidad, y aunque la bomba en sí aguanta el agua (es sumergible) su enchufe no es sumergible, y se supone que está lloviendo. Agua y electricidad no se llevan bien. Además, hay que estar pendiente y parar la bomba cuando el agua se acaba ya que se rompen si se hacen trabajar en vacío.

Decididamente esta no es la opción buena para esta aplicación.

El método 2 de succión es mucho mejor:

Abajo, en el patio, probé haciendo succión (con la boca) en la manguera para traer el agua desde la terraza hacia el patio, pero por mucho que me empeñé no fui capaz. Una cosa es hacer succión en una manguera de sección muy fina y a poca altura, otra cosa muy distinta es hacerlo con una tubería de sección respetable (la que se usa para riego por goteo) y además a una considerable altura de 1 metro o más.

Me di cuenta que necesitaba algún medio mecánico con más poder que la simple succión con mi propia boca. Además, no me atraía la idea de tragarme el agua de lluvia.

Necesitaba una bomba de vacío, de aspiración, de succión...

Por supuesto, están descartadas las bombas de vacío convencionales, como la que tengo para los experimentos, del tipo de las que usan los instaladores de aire acondicionado. No son para agua, son para gases refrigerantes. Si se le hace entrar agua a una de estas bombas, la deterioras, y esta bomba me costó más de 300€, así que tonterías las justas.


Bomba de vacío muy potente, pero si le entra agua, se rompe



Ni siquiera me sirve la bomba de vacío casera que hice hace ya unos cuatro años, basada en un compresor para inflar neumáticos y que rendía casi un 90% de vacío, porque tampoco le va a sentar nada bien que le entre un golpe de agua.


Bomba de vacío casera... pero tampoco vale para agua

Quedaba claro que aquí es necesaria una bomba de aspiración, de vacío, pero hecha de forma MUY RÚSTICA, manual, sin motores ni electricidad, que pueda vérselas no sólo con aire, sino también con agua. Algo parecido a lo que usan los granjeros para extraer agua de un pozo.

No es fácil conseguir una bomba de este tipo, así que con unas pocas cosas y en un momento, nos haremos nuestra propia bomba de aspiración manual y rústica apta para aire y agua.



2. Materiales necesarios





(1) TUBO DE PVC DIÁMETRO 50mm, LARGO ENTRE 30 Y 50 CMS

(2) TAPÓN HEMBRA para tubo PVC de 50mm

(3) RACOR DE MEDIA PULGADA (1/2'')

(4) JUNTA PARA RACOR DE MEDIA PULGADA (1/2'')

(5) VÁLVULA ANTIRRETORNO 1/2''

(6) ESPIGA CON ROSCA DE MEDIA PULGADA (1/2'')

(7) VARILLA ROSCADA DIAMETRO 6mm, LARGO: VER VÍDEO

(8) JUEGO DE 2 TUERCAS, 2 ARANDELAS Y 2 GROWER PARA ROSCA 6 mm

(9) TAPÓN MACHO PARA TUBO PVC 40 mm

(10) EMPUÑADURA PARA VARILLA ROSCADA DE 6 mm

(11) UN POCO DE CINTA DE TEFLÓN



3. Construcción

Este dispositivo se monta en un periquete. Primero haremos el cilindro o parte externa, después el pistón o émbolo. Muy fácil:


3.1 El cilindro

Cortamos el tubo de PVC de 50 mm diámetro a un largo de unos 35-45 cms.
Esta medida no es exacta pero procurad no saliros de 30-50 cms.
En mi caso es de 36 cms para el primer ejemplar, y de 46 cms para el segundo ejemplar, el que voy a hacer en este vídeo.


Ahora limamos las rebabas que puedan haber por el interior del tubo en la zona de corte, en ambos extremos, lo hacemos con una lima semicircular, un minitaladro con lija, etc...





Tomamos el tapón hembra de 50 mm y le hacemos un taladro en el centro para acoger el racor, taladro a unos 20 mm de diámetro que es el grosor de la rosca de ese racor.

Ponemos teflón al racor, insertamos la arandela y lo introducimos por el interior del tapón de PVC

Por donde asoma el racor roscamos la válvula antirretorno. 

Ojo en qué dirección la ponemos. Debemos permitir que entren fluidos hacia el interior del tubo de PVC. Esto se puede probar fácilmente soplando sobre dicha válvula. Roscamos válvula al racor con una fuerza razonable para que no se suelte.

Tomamos la espiga elegida, le ponemos teflón y la roscamos sobre el extremo libre de la válvula antirretorno.

Insertamos el tapón en un extremo del tubo de PVC. Veremos que entra bastante ajustado. Para evitar que se suelte, aconsejo poner pegamento BLANDO que además servirá para sellar el tapón con el tubo de PVC.

Quedará así como esto:




EL CILINDRO YA ESTÁ TERMINADO.


3.2 El pistón

Ahora haremos el pistón o émbolo con el que hacer trabajar esta bomba de vacío. Empezamos con el émbolo en sí, que será un tapón de 40 mm (macho) de PVC.

Este tapón no entra (por poco) en el interior del tubo de PVC de 50 mm, por eso tenemos que lijarlo o debastarlo un poco hasta conseguir que entre, MUY IMPORTANTE: Que entre sin forzar, pero sin demasiada holgura

A ese tapón le hacemos un taladro de 6 mm diámetro en el centro.
Le ponemos un tornillo de unos 30 mm largo, y lo sujetamos por ambos lados con arandela y tuerca para usarlo en la taladradora y así poder reducir el diámetro con un simple trozo de papel de lija. Iremos dando lija y parando cada poco hasta conseguir que ese tapón entre sin atascarse pero sin demasiada holgura en el interior del tubo de 50 mm.


Usando la taladradora a modo de torno para lijar el tapón y reducir su diámetro


Quitamos el tornillo del tapón y en su lugar ponemos la varilla roscada. 
Sujetamos la varilla al tapón con arandela y tuerca por ambos lados.
Recomiendo poner arandela grower para evitar que se suelte
Apretar bien pero sin forzar.






En el extremo opuesto de la varilla roscada es aconsejable poner un agarrador tipo bola o algo parecido, como los tiradores de puerta de los armarios, más que nada para facilitar el uso y no tener que tirar de la varilla, pues la rosca es algo agresiva para nuestra mano si se usa con fuerza, y se usará con cierta fuerza.



EL PISTÓN ESTÁ TERMINADO, Y EL INVENTO, LISTO PARA USAR



4. ¿Cómo funciona?

Acoplamos al aspirador la manguera desde la cual traeremos el agua

El otro extremo de la manguera lo sumergimos en el agua que queremos trasvasar. Yo le acoplo una tuerca para que pese más y no flote

Metemos el pistón en el cilindro, a tope.

Extraemos bruscamente dicho pistón, tirando del agarrador
Con esto creamos un vacío en el interior del tubo que se comunica a la manguera gracias a la válvula antirretorno. Pero ese aire ya no entrará de nuevo a la manguera gracias a dicha válvula

Empujamos (no muy rápido) el émbolo hacia adentro
El aire se escapa a través de la holgura pistón-tubo PVC

Y se repite el ciclo: Extraemos bruscamente el pistón...

A los pocos ciclos apreciaremos que el agua comienza a caer
No paréis, seguid dando unos cuantos golpes más
Llega un momento en que el agua sale por todos lados en nuestro aspirador

Ahora es cuando retiramos la manguera de nuestro aspirador y un potente chorro de agua comenzará a salir de la manguera. Y así hasta que el agua en la terraza haya caído toda.



5. Prueba real

No voy esperar a que llueva para hacer esta prueba (estaríamos arreglados, jaja), pero sí puedo poner un barreño con unos buenos litros de agua, arriba en la terraza, e intentar trasvasarlos hacia abajo usando esta bomba rústica.

En el vídeo hago la prueba y se puede ver que con unos pocos golpes de pistón, el agua comienza a caer, con fuerza.


Agua cayendo desde la terraza, tras salvar obstáculo de 1 metro gracias a esta bomba rústica



6. Dónde comprar la válvula antirretorno

Si tienes cerca una ferretería industrial puedes tener suerte.
Si no, hay algo que no falla: Conseguirla en una buena tienda de Internet.

Valvula de retención (antirretorno) de 1/2''

Aquí van unas sugerencias de vendedores con la insignia de "vendedores excelentes" de eBay, y sin gastos de envío, a buen precio:

https://ebay.to/2qwGgrb

https://ebay.to/2EKw0jY

Os recuerdo que la válvula debe ser de media pulgada (1/2'')



7. El vídeo






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sábado, 24 de marzo de 2018

Cómo DEPURAR un lote de biodiesel a escala de LABORATORIO

















Mis redes sociales:
1. Cómo quedaron las cosas en el vídeo anterior
2. Los cuatro pasos que quedan para depurar el BioDiesel
3. Más material de la firma Banggood
4. Paso 1 de 4: Separar BioD y glicerina
5. Paso 2 de 4: Lavar el BioD con agua y burbujas
6. Paso 3 de 4: Deshidratar el BioD
7. Paso 4 de 4 final: Filtrar y envasar el BioD
8. El vídeo





1. Cómo quedaron las cosas en el vídeo anterior


Fig 1. Agitador magnético con calefacción

En un vídeo que publiqué en enero 2018 quise mostrar la utilidad de un equipo de laboratorio como es un agitador-mezclador magnético dotado de calefactor. 

Me refiero a este vídeo.






Estuve pensando en qué experimento o trabajo podía hacer para mostrar su funcionamiento y me pareció que hacer un pequeño lote de biodiesel a escala de laboratorio era una buena idea: Se utilizarían todas sus funciones: Agitación y calefacción.

Lo hice y salió bien. El agitador hizo el trabajo de forma impecable.

Sin embargo, me limité a crear el biodiesel, no a terminarlo, no a depurarlo.

Es decir, ese biodiesel en bruto es biodiesel, sí, pero aún no es apto para usarlo en un motor por contener impurezas. Debe ser depurado en varios pasos.

Algunos comentarios me sugirieron terminar ese biodiesel para hacerlo apto.

Me pareció buena idea, pero para eso necesitaba algún material más de tipo laboratorio, tal como un embudo decantador y un soporte (ver párrafo 3 más adelante). Y ese equipo ya lo he recibido, por lo que me presto a hacer este segundo vídeo para "rematar" la faena.




2. Los cuatro pasos que quedan para depurar el BioDiesel

Esos cuatro pasos, y en este orden, son los siguientes:

a) Separar el biodiesel de la glicerina, con el embudo decantador

b) Lavar el biodiesel, con agua y burbujas de aire

c) Deshidratar el biodiesel, con aplicación de calor

d) Filtrado final y envasado... o usarlo ya mismo en un motor

Veremos cada paso en detalle en los párrafos 4, 5, 6 y 7 siguientes




3. Más material de la firma Banggood

Para depurar el biodiesel en bruto que obtuve en el vídeo anterior va a ser necesario volver a usar el agitador-mezclador magnético en su función calefactora. Bien es cierto que podría calentar ese biodiesel con otros medios, pero ya que tengo esa máquina, pues la usaré.

Pero además, hará falta una herramienta de laboratorio: Un embudo decantador, herramienta muy utilizada en infinidad de experimentos y que básicamente sirve para separar un líquido compuesto por dos o más fases de líquidos distintos, que están separados por su distinta densidad. En este caso lo utilizaremos para dos parejas de líquidos: biodiesel-glicerina y también la pareja biodiesel-agua.

El embudo decantador (fig.2) tiene un grifo de teflón, que ya sabéis es un plástico muy inerte para todos los reactivos (ácidos, bases, disolventes...). También existe la versión con grifo de vidrio, pero yo prefiero el teflón.


Fig 2. Embudo decantador de medio litro, con grifo de teflón. de Banggood



También he recibido un pie soporte universal (fig.3) para sujetar las distintas herramientas, muy versátil. Puedes sujetar termómetros, matraces, buretas, el embudo decantador, un serpentín de destilador,... etc.

Este soporte tiene varios accesorios tipo anillo así como pinzas con recubrimiento de goma para no dañar el material de vidrio al que va a sujetar. Dichos accesorios son regulables en altura y en posición respecto de una barra metálica vertical que sirve como mástil.


Fig 3. Pie o soporte para sujetar material de laboratorio, de Banggood

Anticipándome a futuros experimentos también he recibido diverso material que si bien no lo voy a utilizar inmediatamente, sé que me hará falta en próximos experimentos por ser material muy común (fig 4): Vasos de precipitado en borosilicato de distintas capacidades que nos servirán para medir, mezclar o simplemente contener productos, y embudos en distintos diámetros (también de cristal) ya que los embudos de plástico comunes si bien sirven casi siempre, algunos productos los atacan, tal como el biodiesel, que tiende a disolver algunos plásticos.


Fig 4. Vasos de precipitado y embudos de cristal

Resumiendo: El equipo a utilizar consta de los siguientes utensilios, todos de la firma Banggood, que dicho sea de paso, me parece una de las empresas de venta on-line más serias y competentes, con un gran catálogo:

Agitador-mezclador con calefacción: https://bit.ly/2D4oDVi
Embudo decantador 500 mL: https://bit.ly/2pEE6G4
Pie Soporte con accesorios: https://bit.ly/2FZMtXb
Embudos de cristal: https://bit.ly/2Gp6So5
Juego de vasos de precipitado: https://bit.ly/2I0Hyl9
Bomba de aire para acuario: https://bit.ly/2DRGX2O




4. Paso 1 de 4: Separar BioD y glicerina

En el frasco aparecen "separados" el biodiesel (arriba) y la glicerina (abajo), pero no están realmente "separados": Están en el mismo recipiente. Los queremos realmente separados. En recipientes distintos.

Si intentamos separarlos con medios precarios no conseguiremos una buena separación. Verter el biodiesel en otro recipiente no servirá de mucho: Terminaremos por verter también glicerina (a no ser que descartemos la mitad del biodiesel)

Aspirar con una manguera el biodiesel en superficie también aspirará por succión la glicerina, a no ser que descartemos una cantidad demasiado grande de biodiesel.

Para solucionar este problema está el embudo de decantación.

Vertemos ambos líquidos en el embudo de decantación, lo dejamos reposar, y se depositará la capa más densa abajo (glicerina) y la capa más liviana arriba (biodiesel) tal como se ve en la foto de fig.5. Después, no tenemos más que abrir el grifo del embudo de decantación y dejaremos ir la glicerina, con cuidado de cerrar el grifo en el momento oportuno. 

Fácil, cómodo y muy preciso.


Fig 5. Bien separados, biodiesel arriba, glicerina+sosa cáustica+metanol abajo

Realizada esta operación, tendremos la glicerina aparte en otro recipiente, y el biodiesel en el embudo de decantación.

Ahora sí que están realmente separados biodiesel y glicerina



5. Paso 2 de 4: Lavar el BioD con agua y burbujas

El biodiesel que hemos dejado en el vaso decantador ya no tiene glicerina, pero una pequeña fracción de impurezas aún están presentes en ese biodiesel:

- jabones
- sosa cáustica
- metanol

Estos productos no van a sentar nada bien en el motor en que se usen, y deben ser retirados. Vamos a lavar el biodiesel con tecnología casera. Lenta, pero segura.

Metemos en el embudo de decantación una cantidad de agua equivalente (mas o menos) a un tercio del biodiesel. Por su mayor densidad, el agua quedará abajo, el biodiesel arriba.

Metemos en el embudo de decantación una manguera proveniente de una bomba de aire para acuario. La manguera debe llegar al fondo, a la zona del agua. La idea es provocar burbujas de aire en el fondo del embudo decantador. El montaje está representado en la foto siguiente fig.6.



Fig 6. Montaje con la bomba de aire, para lavar el biodiesel

Esas burbujas transportan una membrana de agua, al ascender y atravesar la zona del biodiesel captarán las impurezas: Estamos de suerte: Esas impurezas son mucho más solubles en agua que el propio biodiesel.

Una vez la burbuja llega a la superficie, se rompe. El aire de las burbujas regresa a la atmósfera, pero no el agua de la membrana de la burbuja, que ahora sin el sostén de la burbuja vuelve al fondo del embudo decantador.

Como vemos, hay una circulación de agua "arriba-abajo" que termina por atrapar las impurezas del biodiesel. El tiempo de burbujeo dependerá de muchas cosas, pero en este caso será suficiente con media hora, tras lo cual veremos que el agua, inicialmente limpia y transparente, ahora está turbia y de color blanco: Son las impurezas atrapadas, especialmente jabones.

Una vez que apaguemos la bomba de burbujeo hay que dejar una o dos horas para que el agua se pose en el fondo. Recuerda que hay una fracción de agua que no se va al fondo de forma inmediata.

Ahora abrimos el grifo del embudo decantador y  dejamos ir el agua con las impurezas. Este proceso puede ser necesario repetirlo dos y hasta tres veces. Sabremos que el biodiesel está limpio cuando el agua sale tan limpia como la pusimos.


En la siguiente foto (fig.7), el aspecto del agua tras el primer lavado. Teñida de blanco, clara señal de que ha captado impurezas del biodiesel.

Fig 7. Agua del primer lavado con aspecto lechoso: Son los jabones que tenía el biodiesel



6. Paso 3 de 4: Deshidratar el BioD

El proceso anterior tiene como inconveniente que deja algo de humedad en el biodiesel precisamente porque hemos utilizado... agua. La mayor parte de agua se va al fondo por su mayor densidad, pero recuerda que hay una pequeña fracción de agua que se queda disuelta en el biodiesel.

Esta pequeña cantidad de agua es la responsable de que el biodiesel ofrezca ese aspecto turbio (Fig.8). De no ser por esa agua, el biodiesel debería tener un aspecto cristalino, transparente, limpio. Esto es importante no sólo por consideraciones estéticas. La presencia de agua degrada rápidamente al biodiesel. así que es necesario deshidratarlo.



Fig 8. Biodiesel lavado. ¿Porqué está turbio? Por la presencia de agua


Para eliminar esa agua, recurriremos a un proceso tan sencillo como dar un calentón al biodiesel.

Vamos a trasvasar el biodiesel desde el embudo de decantacion a un recipiente (frasco) que soporte el calor y lo pondremos sobre el agitador-mezclador, pero no para mezclarlo, sino para sólo calentarlo. No hace falta mucha temperatura. Unos 60ºC serán suficientes si se mantienen durante unos minutos (Fig.9).


Fig 9. Biodiesel turbio, ANTES de la deshidratación


veremos como, por ensalmo, pasados unos minutos, el biodiesel que estaba turbio, cobra un aspecto límpido y transparente (Fig.10)

Fig 10. Todo ha ido bien: Biodiesel deshidratado, transparente y cristalino. Qué gusto da ver esto...



7. Paso 4 de 4 final: Filtrar y envasar el BioD
El paso anterior de deshidratado, lamentablemente, es reversible. Si dejamos el biodiesel en el frasco y no lo envasamos rápidamente, a medida que el biodiesel se enfría (y una cantidad pequeña de biodiesel como hemos hecho se enfría rápidamente por su pequeña inercia térmica), la humedad atmosférica volverá a ingresar en el biodiesel (debido a su cualidad higroscópica) y se volverá otra vez turbio. 

Que el biodiesel debe ser cristalino y transparente no es sólo una cuestión estética, "que luzca bonito". La cosa va mucho más allá: Si no está desprovisto de agua, se degradará rápidamente.

Nosotros queremos que el biodiesel tenga una capacidad de conservación de al menos algunos meses.

Ahora trabajamos con plazo: Una vez deshidratado en el paso anterior, toca o bien usarlo YA en el motor correspondiente, o envasarlo, pero en ningún caso dejarlo a la intemperie y que vuelva a absorber humedad de la atmósfera.

No voy a reproducir en el vídeo este paso porque es bastante obvio y no se van a ver los resultados reales, pero creo que un filtrado previo al envasado es una buena idea. También debemos tener en cuenta que el vehículo utilizado tiene sus propios filtros para el combustible.

Si decidimos envasar, hay que llenar los bidones al máximo posible, dejando la menor cámara de aire posible. Los bidones se cerrarán bien, con tapón hermético, y se guardarán en un lugar donde no tengan que soportar inclemencias ambientales (Sol, calor, frío...)


Fig 11. Mis reservas de BioD una vez terminada la campaña de verano

Yo he guardado bidones de 25L de biodiesel durante casi un año (fig 11), y a la hora de usarlo estaba bien. Sin embargo, no recomiendo almacenarlos por más de un año.



8. El vídeo






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martes, 27 de febrero de 2018

Comprobador de diferenciales y de tomas de tierra















Mis redes sociales:

1. Enlaces de interés
2. Para qué sirve un diferencial
3. La toma de tierra
4. El Comprobador que propongo
5. Esquema y funcionamiento
6. Lista de materiales
7. Montaje
8. Uso
9. El vídeo



1. Enlaces de interés


Esquema detallado: 
https://www.patreon.com/posts/comprobador-y-de-17229238

Layout o cómo se conectan los componentes del circuito del triac: 
https://www.patreon.com/posts/comprobador-y-de-17229377


Dónde comprar...



... el miliamperímetro: http://ebay.to/2GV8t1w

Aseguraos que entre las distintas ofertas se trate de un instrumento para corriente ALTERNA






... el triac BTB16, barato, pero pueden tardar más de un mes en entregarlo: http://ebay.to/2Fylxu5

... otra opción para el triac BTB16 con entrega rápida pero algo más caro: http://ebay.to/2BQ8Meq



2. Para qué sirve un diferencial


Fig 1. Diferencial con sensibilidad de 30 mA

Es un dispositivo de protección en las instalaciones eléctricas, tanto industriales como domésticas. Se basa en un concepto muy sencillo (aunque el diferencial por dentro no sea tan sencillo): 

La corriente que entra, sale. Si entran "10", salen "10"

Lo anterior quiere decir que si en un electrodoméstico, desde el polo "fase" están entrando 210 mA de corriente, en el polo neutro de vuelta a la red también tienen que circular 210 mA.

Si hay alguna diferencia será en el sentido de que sale menos corriente que la que entra, o sea, una parte de la corriente se está perdiendo (quizás a través del cuerpo de una persona que se está electrocutando). Que la corriente que entra y sale no sean iguales se considera una anomalía, y el diferencial se activa cortando el suministro eléctrico. En el ejemplo anterior, si entran 250 mA pero vuelven sólo 210 mA, indica que se están perdiendo 40 mA.

En la figura 2, parte izquierda, se puede ver de forma gráfica este supuesto, ya sea porque esos 40 mA se pierden a través de la toma de tierra, o se pierden circulando a través de una persona que hace contacto

La intensidad de diferencia a la cual el diferencial corta la corriente depende de la legislación en cada país, pero lo habitual es que corten la corriente cuando la diferencia es mayor de 20 - 30 mA. Y además cortan la corriente muy rápido, en una fracción de segundo. Puede parecer que 30 mA es poca corriente, pero tal intensidad recorriendo el cuerpo humano resulta bastante doloroso (según zona recorrida) y con intensidades de 50 mA puede sobrevenir la muerte si la corriente recorre el torso (corazón) y el tiempo va más allá de 1 segundo.


Fig 2. Izquierda, supuesto de derivación. Derecha: Funcionamiento del diferencial

En el dibujo anterior, en la parte derecha, vemos un esquema muy tosco de en qué está basado un diferencial. Si se hace pasar la corriente de entrada y de salida por sendas bobinas, si la corriente es igual, la atracción de ambas bobinas sobre un resorte también será igual: El resorte no se mueve. Pero si una de las bobinas es recorrida por más (o menos) corriente, el sistema se desequilibra y el resorte será atraído haciéndolo oscilar, y esto provoca la apertura de los contactos interrumpiendo la corriente.



3. La toma de tierra

Otro elemento de protección en instalaciones eléctricas, y que trabaja conjuntamente con el diferencial.

Consiste en unir eléctricamente, mediante un cable (llamado cable de tierra) el potencial del suelo (tierra) con el chasis o carcasa de los electrodomésticos. De este modo, si hay una avería en un electrodoméstico y éste recibe corriente en partes donde no debería haberla, y además se trata de partes que el usuario puede tocar, esa corriente se fuga a tierra de forma segura.

Si hay un diferencial instalado, detectará esa corriente que se pierde a tierra e interrumpirá el suministro eléctrico protegiendo la instalación (y a las personas). Mientras no se solucione esa derivación o fuga de corriente a tierra, el diferencial se negará a ser armado. Entonces es cuando vamos desconectando electrodoméstico por electrodoméstico, uno a uno, hasta dar con el causante del problema. Puede ser una cocina de inducción, una lavadora, un lavaplatos, la nevera...

También "saltará" el diferencial si por alguna razón el usuario toca una parte bajo tensión en algún electrodoméstico derivando la corriente hacia tierra. El diferencial cortará la corriente tan rápido, que probablemente la persona no sea consciente que ha recibido una breve descarga eléctrica.


Fig 4. Enchufe tipo schuko, con toma de tierra tanto la base como la clavija



4. El comprobador que propongo

Vamos a hacer un gadget portátil muy manejable para comprobar los dos importantes elementos anteriores: El diferencial y la toma de tierra.

Respecto del diferencial, vamos a comprobar no sólo si funciona, también comprobaremos el muy importante dato de a qué intensidad se acciona. Recuerdo que debería accionarse cuando la corriente derivada a tierra sea del orden de 20 mA o algo más. Si sólo se acciona a partir de 30 mA eso no es cosa buena, y tan menos buena cuanto más por encima de 30 mA se accione.

Ya sé que el diferencial tiene un botón de TEST o PRUEBA para probarlo, pero tengo mis dudas: 


Fig 4. Botón de PRUEBA o TEST en un diferencial


1) Vale, de acuerdo: El diferencial salta si presiono TEST pero, ¿Lo hace realmente a la intensidad correcta? ¿A qué intensidad lo hace realmente?

2) ¿Y si a consecuencia de una reforma, ampliación o modificación de la instalación eléctrica, algunos puntos de esa red eléctrica no pasan por el diferencial? Sé que esto es raro, y de hecho sería una monumental chapuza, pero cosas así ocurren... 

No pongo en duda el trabajo de un profesional, pero no siempre las cosas son realizadas por un profesional, y en instalaciones eléctricas puedes ver de todo...

Me quedo más tranquilo probando de forma fehaciente que el diferencial funciona, y a qué intensidad.

En cuanto a probar la toma de tierra, tres cuartos de lo mismo: El hecho de que una base tenga su flamante toma de tierra no significa que esa toma de tierra esté propiamente conectada y operativa. Es más: La toma de tierra puede estar interrumpida en algún punto, por avería, por manipulación o, en el peor de los casos, sencillamente puede no existir.


Este comprobador está basado en unos pocos componentes y es razonablemente económico.


5. Esquema y funcionamiento


Fig 5. Esquema del comprobador de diferenciales y tomas de tierra

En la parte izquierda del circuito está la toma de corriente

En la parte derecha, el circuito que nos permite regular la corriente que mandaremos desde fase a tierra simulando una derivación con la intención de provocar el salto del diferencial.

El circuito de la derecha ya es un viejo conocido: El regulador de corriente alterna de 3800W, pero ahora va a tener que regular tan sólo 10W como máximo, lo cual nos permite prescindir de disipador en el triac, reduciendo mucho el tamaño del circuito. Además, no se hará funcionar aplicándole fase y neutro de la corriente alterna como es lo habitual, sino aplicando fase y... tierra

La idea es mandar, desde la fase, una pequeña corriente, una pequeña derivación, hacia tierra, de forma controlada, a baja intensidad. Esa corriente será enviada a través del triac que a su vez es gobernado por el potenciómetro P1.

La resistencia de carga RL tiene un valor tal que la corriente máxima será del orden de 40-50 mA, es decir, poca cosa, y es un valor más que suficiente para activar un diferencial que suelen accionarse entre 20 y 30 mA. Incluso en el caso de que el triac se cortocircuite internamente y conduzca como si fuese un simple cable (harto improbable que esto suceda), la resistencia RL impedirá que circulen más de 50 mA. Y suponiendo que el diferencial a probar esté bien, ni siquiera se llegará a ese valor, el diferencial cortará mucho antes, a unos 20-30 mA.


En la parte izquierda del circuito, la entrada de corriente:

Antes de hacer cualquier comprobación con este dispositivo, el potenciómetro P1 debe estar a mínimo (girado a izquierdas), si no es así, dependiendo de su posición, el diferencial saltará nada más conectemos nuestro comprobador a la red, y se supone que queremos comprobar progresivamente a qué intensidad salta el diferencial.

La prueba la tenemos que hacer en una base AC con toma de tierra, como la del dibujo. Usaremos un cable con enchufe tipo schuko con toma de tierra para conectar a esa base, y el otro extremo de ese cable, a nuestro comprobador, que también tiene una base con toma de tierra.

La toma de tierra la hacemos pasar por el fusible F1 (por seguridad adicional), y después a través de un miliamperímetro. Considero ideal la escala 0-30 mA. Una escala mayor (como 1A) resultaría confusa para discriminar valores de 0-30 mA. En esta ocasión me temo que no sería práctico usar un amperímetro digital, pues necesitan alimentación (los analógicos no la necesitan), y además, lo habitual en el mercado no suele tener la precisión que aquí necesitamos.

Está la opción de usar un tester seleccionado en mA para sustituir a este panel miliamperímetro, pero entonces la cosa ya no es tan compacta: Tendrás que usar dos aparatos: El tester y este comprobador que vamos a hacer. Por los 10€ que cuesta el miliamperímetro solucionamos el problema y haremos un equipo de medida compacto que se valdrá por sí mismo. El miliamperímetro, lo reconozco, no es fácil de encontrar. Pero finalmente lo encontré en eBay, en el siguiente enlace. Tardan pocos días en servírtelo, y este vendedor está calificado como "Vendedor Excelente". Os podéis fiar:

Seguimos con la parte izquierda del circuito, la toma de corriente: De la toma de AC sacamos los dos polos y los llevamos al conmutador. No sabemos cuál de los dos polos es la fase y cuál es el neutro. Nosotros necesitamos la fase. No hay problema con esto:

En una posición del conmutador, cuando enchufemos a la red AC nuestro comprobador, veremos si el amperímetro acusa paso de corriente. Si es así, excelente: El conmutador tiene seleccionado el polo "fase", como debe ser.

Si por el contrario no circula ninguna corriente, actuaremos sobre el conmutador: Ahora sí debería circular corriente, del orden de unos 8-12 mA

Si en ninguna de las dos posiciones del conmutador circula ninguna corriente, y descartamos un fallo en el mismo comprobador, la cosa está clarísima: No hay toma de tierra por más que las bases y clavijas dispongan de tal toma. Es lo que yo llamo "toma de tierra ornamental"

Pongámonos en lo normal: Si circula una débil corriente de unos 8-12 mA, esto nos dice a las claras que SÍ hay toma de tierra. OK. Pero esta corriente no es capaz de accionar a un diferencial, así que vayamos ahora a la segunda parte de la prueba que es comprobar si hay diferencial, y a que intensidad se acciona:

Giramos P1 en el sentido del reloj progresivamente para incrementar la intensidad que circula a través del triac. Veremos en el miliamperímetro la respuesta. Si hay diferencial y éste funciona correctamente, deberíamos quedarnos sin corriente en el tramo de 20 a 30 mA.

Si llegamos a tope con P1 y no salta el diferencial, teniendo en cuenta que ahora están circulando 40-50 mA (limitados por la resistencia RL), sería cuestión de plantearse qué está pasando con el diferencial. 




6. Lista de materiales


Fig 6. Componentes para ensamblar el comprobador de diferenciales y tomas de tierra

- 1 Tupper o caja de tamaño adecuado
- una base empotrable AC tipo schuko (con toma de tierra)
- un cable para AC con clavija tipo schuko (con toma de tierra)
- Conmutador (si es doble, uno de ellos se ignora, como es mi caso)
- 1 portafusible con fusible de 200 mA, si lo encuentras de 100 mA mejor
- Amperímetro para AC, aconsejado 0-30 mA
- Un poco de cable

Para el circuito del triac:
- C1, C2 Y C3: 100n, 400V (muy importante que sean para 400V o más)
- R1: 47 Ohm, 1/2W
- R2: 3K3 Ohm, 1/2W- R3: 8K2 Ohm, 1/2W
- DIAC: Un diac "genérico" cualquiera
- P1: Potenciómetro 220K, mejor si es lineal
- TRIAC: BTB16, también vale el TIC263M
- Un trozo de circuito pre-impreso 65 x 38 mm, de topos. Estas medidas pueden ser ligeramente distintas, dependiendo de la disponibilidad de espacio según la caja o tupper que elijas, pero con 65 x 38 mm está asegurado que todos los componentes caben sobradamente.



7. Montaje

Lo divido en tres etapas:

1) Hacer el pequeño circuito impreso del regulador AC
2) Practicar los cuatro taladros en la caja para insertar cuatro elementos
3) Hacer el cableado entre esos elementos

1) Circuito impreso
El potenciómetro va adosado (soldado) directamente al circuito impreso
El triac no necesita disipador
Se usa circuito pre-impreso de puntos
Las conexiones se hacen con puentes de alambre o cable. Unas veces los puentes de alambre los pongo por el mismo lado de los componentes, otras veces por el lado opuesto, el del cobre.

El circuito, visto por el lado componentes, queda así:


Fig 7. Circuito regulador AC, lado componentes

...y por el lado cobre se ve así:


Fig 8. Circuito regulador AC. Lado "pistas"


Un dibujo mucho más claro con una composición componentes-"pistas":
https://www.patreon.com/posts/comprobador-y-de-17229377


2) Hacer los cuatro taladros en la caja para insertar cuatro elementos
En la caja elegida para hacer el montaje (en mi caso un tupper), hacemos los agujeros o taladros para acomodar cuatro elementos:

- La base macho para 220V
- El conmutador
- El potenciómetro P1 con el circuito adosado
- El panel amperímetro alterna 30 mA

Como siempre, para taladros pequeños uso una broca, típicamente de 3 mm

Para taladros mas grandes prefiero usar el minitaladro con una fresa ya que las brocas grandes tienden a romper el tupper. La ventaja de la fresa es que te deja modelar agujeros de cualquier tamaño y forma y permite un afinado bastante bueno.

Una vez hechos los agujeros, insertamos los cuatro elementos en su ubicación. Algunos van con tornillos o tuercas, otros a presión:

La base AC va con tornillos, arandelas y tuercas
El conmutador va a presión
El potenciómetro, como siempre, con arandela y tuerca
El amperímetro lleva dos roscas que se sujetan con arandela y tuerca


Fig 9. Base AC, Lleva dos orejetas en los extremos para fijarla con tornillo+arandela+tuerca



Fig 10. El conmutador (derecha) no va sujeto con tornillos, sino a presión



Fig 11. Taladros para sujetar el miliamperímetro


La caja queda así con tres de los cuatro elementos en su sitio, falta aún el potenciómetro con su circuito:


Fig 12. A falta del potenciómetro con el circuito, los dispositivos fijados en la caja




3) Hacer el cableado entre esos elementos

Siguiendo el esquema que os pongo en la figura 13 siguiente, conectamos esos elementos entre sí. El cable puede ser de pequeña sección dada la pequeña intensidad que circulará, pero recomiendo cable de calidad porque siguen siendo 240 voltios (necesitamos buen aislamiento), y un buen cable flexible (siliconado) es más fácil de trabajar que uno rígido.


Fig 13. Conexionado de los distintos componentes


Finalmente, ponemos la tapa y cerramos la caja o tupper.
Ponemos un botón al potenciómetro (Fig 14)


Fig 14. Botón para el eje del potenciómetro


El dispositivo ya está terminado (Fig 15)

Fig 15. Comprobador de diferenciales y tomas de tierra terminado




8. Uso

- Ponemos el potenciómetro P1 a mínimo. Esto siempre lo primero

- Conectamos el cable del probador al enchufe que queremos testear. Si el conmutador está en la posición correcta habrá una lectura de 5-12 mA. Si no es así, cambiamos de posición el conmutador. Si la lectura sigue siendo cero mA es que no hay toma de tierra. En este caso no hay más que hacer. El diferencial no saltará ya que no podemos derivar corriente a tierra para hacerlo saltar.

En caso de que sí haya toma de tierra y tengamos una lectura de 5-12 mA:

- Giramos levemente P1 en sentido horario, el amperímetro debería acusar un aumento de la corriente en mA

- Seguimos girando P1 muy despacio, observando la lectura creciente del amperímetro, prestaremos atención al valor de mA para el momento en que se corte el suministro eléctrico debido al accionamiento del diferencial. Ese será el valor de sensibilidad del diferencial. Debe ser del orden de 20-30 mA. 

En mi taller y en mi casa obtengo el corte a unos 25 mA, lo considero aceptable.



9. El vídeo







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