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Tropfenfotografie - Technikerprojekt
06.10.2014, 13:10
Beitrag #9
RE: Tropfenfotografie - Technikerprojekt
Hallo Andreas!

Ich habe Erfahrungen mit Hochgeschwindigkeitsventilen und Dosierungen. Die Schaltzeiten des Arduino (UNO) werden nicht dein Problem sein. Beim Testen mit Oszilloskop kam ich auf ca. 6,5 µS, mit dem einfachen digitalWrite(). Schneller geht es, direkt in die Ports reinzuschreiben, dann ist es auch möglich mehrere Ausgänge gleichzeitig zu ändern.

Größere Probleme sehe ich bei den Schaltzeiten der Ventile, da sind Magnetventile zu langsam, hier muss zu viel Masse bewegt werden, und so liegen die Öffnungszeiten im 10 mS-Bereich. Anschließend muss das Ventil aber auch noch geschlossen werden, dabei wird die eingeströmte Flüssigkeit verdrängt. Das dauert.
In meinem Projekt löste ich das Problem mit einem Piezoventil (richtig teuer), mit Schaltzeiten bis runter auf 1µS. Um einen einzelnen Tropfen zu erzeugen lagen die Ventilöffnungszeiten bei 500 µS.
Wenn jemand mit der Anmerkung kommt, dass ja die Tintenstrahldrucker noch viel schneller können. Ja, die können sehr schnell, aber bei denen werden nur Picoliter rausgeschossen, doch deine Anwendung geht in den µl-Bereich und damit 5-6 10er-Potenzen mehr.
Doch lass Dich nicht entmutigen, Du musst halt einen Weg finden mit möglichst wenig träger Masse zu arbeiten. Vielleicht ein Luftventil, was die Tropfen wegschießt, denn Luftventile sind schneller, weil Luft nur ca. 1/700 der Dichte von Wasser hat, kompressibel ist und geringere Viskosität hat.

Viel Erfolg

Joachim
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06.10.2014, 14:01
Beitrag #10
RE: Tropfenfotografie - Technikerprojekt
Hi,
ich habe mal nachgerechnet...
Gehen wir mal davon aus, dass das Ventil 10ms zum Öffnen und nochmal 10ms zum Schließen braucht. Wenn man das immer wieder hintereinander macht, dann haben die Wassertropfen am Anfang nur ca. 2mm Abstand. (Von Mittelpunkt zu Mittelpunkt.)
Von den Größenordnungen her kann ich mir vorstellen, dass das locker ausreicht.
Gruß,
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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06.10.2014, 14:54
Beitrag #11
RE: Tropfenfotografie - Technikerprojekt
(06.10.2014 14:01)Thorsten Pferdekämper schrieb:  Hi,
ich habe mal nachgerechnet...
Gehen wir mal davon aus, dass das Ventil 10ms zum Öffnen und nochmal 10ms zum Schließen braucht. Wenn man das immer wieder hintereinander macht, dann haben die Wassertropfen am Anfang nur ca. 2mm Abstand. (Von Mittelpunkt zu Mittelpunkt.)
Von den Größenordnungen her kann ich mir vorstellen, dass das locker ausreicht.
Gruß,
Thorsten

Ich glaube Du gehst von Tropfen aus, die hängen. Die könnte man mit einem Impuls ablösen der die Oberflächenspannung sozusagen aufreißt. Einen solchen Impuls zu erzeugen, bedarf es natürlich nicht eines solchen Aufwandes, wie ein Ventil zu schalten.
Bei schnellen Flüssigkeitsventilen muss man sich immer vorstellen, dass hier eine Flüssigkeitsmeng (Masse) kurzzeitig beschleunigt wird und beim Schließen wieder auf null runtergebremst wird. Darum ist da technische Daten und Wirklichkeit oft nicht das selbe.
Darum Probieren, Probieren ...

Gruß

Joachim
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07.10.2014, 17:39
Beitrag #12
RE: Tropfenfotografie - Technikerprojekt
Hallo,

vielen Dank für die vielen Antworten. Ich warte noch auf nächsten Donnerstag da werden die Ergebnisse für die Freigabe der Projekte mitgeteilt.
Danach werde ich mit der Materialbestellung anfangen und einfach mal ausprobieren.

Ich melde dich wieder Big Grin

Andreas
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16.10.2014, 22:36
Beitrag #13
RE: Tropfenfotografie - Technikerprojekt
So Jungs und Mädels,

mein Projekt wurde heute Abend genehmigt. Ich habe eben gerade den Arduino Mega ADK R3 bestellt.
Ich hoffe dass er morgen verschickt wird und am Samstag hier aufschlägt. Die Ventile bestelle ich am Montag wenn ich wieder an der Arbeit bin, den der Kontakt lief über meine Geschäftliche E-Mail Adresse.

Ich melde mich aber wieder Big Grin

Andreas

Erwarte das Schlimmste, erhoffe das Beste.
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17.10.2014, 17:53
Beitrag #14
RE: Tropfenfotografie - Technikerprojekt
Hallo,
anstelle der Ventile könnte man doch auch Druckköpfe von Tintenspritzern nehmen, z.B. ist in den meisten hp Patronen diese Piezopumpe schon drin...muß man nur noch eroieren wie die Patronen angesteuert werden. ...nur mal so laut gedacht...
lg
bk

1+1 = 10 Angel ...und ich bin hier nicht der Suchmaschinen-Ersatz Dodgy...nur mal so als genereller Tipp..
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18.12.2014, 11:39
Beitrag #15
RE: Tropfenfotografie - Technikerprojekt
Hallo Jungs und Mädels,

das Arduino Grundprogramm steht jetzt und es lassen sich auf dem Steckbrett die LEDs ansteuern, diese LED sollen später die Magnetventile sein. Jetzt bin ich gerade auf der suche nach einer möglichkeit Daten auf den Arduino zu schieben, d.h. wenn der Benutzer einen Text eingibt soll der zum Arduino gesendet werden. Dort steht im Moment noch ein staticher Text.

Vielleicht könnt ihr mir da weiterhelfen.

Danke

Schönen Gruß

Andreas

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18.12.2014, 12:08
Beitrag #16
RE: Tropfenfotografie - Technikerprojekt
Hi,
Du kannst das im Prinzip direkt ueber die serielle Schnittstelle (USB) machen.
Gruss,
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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