Soy ingeniero mecánico de pregrado y actualmente estoy usando un láser que calienta y funde una superficie de cualquier material (plástico, metal, etc.) que se forma en polvo. Aunque he logrado derretir algunos polvos de plástico, quiero poner más precisión en el sistema de control del láser con la temperatura de la superficie que se está calentando. Para ser más específico, quiero medir, con relativa precisión, la temperatura del material calentado y cuando la temperatura alcance el punto de fusión quiero que el láser se apague. Busqué en Google sobre el efecto de radiación térmica y encontré sobre el dispositivo pirómetro. Quisiera preguntar si existe un pirómetro que sea compatible con el microprocesador Arduino/Tiva con un rango normal de temperaturas. Encontré algunos pirómetros/termómetros sin contacto que pueden medir hasta 380 grados centígrados, lo cual no es suficiente ya que el punto de fusión del aluminio es de 660 grados (quiero usar aluminio más adelante). ¿Alguna sugerencia?
Gracias por su tiempo y por su respuesta de antemano,
cris
EDITAR (después de la sugerencia de Jonk):
Cámara:
La cámara actualmente está en condiciones ambientales (20-25 grados centígrados) ya que acabo de terminar de construirla, pero estaba pensando en insertar un gas inerte más adelante para evitar la oxidación del producto (a temperatura ambiente).
Láser:
El láser es un YLIA M20 con una longitud de onda de 1064 nm y el diámetro del haz es de alrededor de 1 mm. Lo uso a la máxima potencia a 20W. Quiero medir la temperatura del área que calienta el haz (medida local). La distancia del láser entre el láser y la superficie no es fija, pero después de algunos experimentos que hice, calculé que sería mejor alrededor de 100 mm.
Presupuesto:
El presupuesto ronda los 500-1000 euros. Si mi idea para el pirómetro funciona y es una buena solución podría ser más alta (1500-2000 euros).
Material:
Los materiales se forman en polvo fino y se supone que son de cualquier tipo (plástico, metal, cerámica, vidrio). Todavía no puedo decirles con certeza los tipos exactos porque no sé en qué rango voy a usar la máquina que voy a construir, pero para empezar quiero poder medir 700 grados centígrados. La emisividad mínima podría ser de 0,5 ya que no uso materiales pulidos.
Microcontrolador:
La posición del láser está controlada por dos motores (ejes X e Y) a través de placas Arduino. El eje Z del láser se controla mediante el movimiento de la base que sujeta el polvo (la altura del láser con respecto al suelo es fija). El motor del eje Z también se controla con una placa Arduino. Luego, las placas Arduino se conectan a través de un sistema electrónico con una placa pmac, que utilizo para escribir código G para controlar los movimientos del láser. Toda esta configuración se ha implementado y funciona. Entonces, lo que quiero es un sistema de control que también pueda obtener retroalimentación de los puntos calentados (por ejemplo, si la fusión es correcta, el láser puede moverse de un punto a otro). La compatibilidad de la placa del microprocesador con un termómetro sin contacto es imprescindible para poder usarlo en el sistema que ya he creado.
En caso de que me haya perdido algo nuevamente, por favor dígame que lo incluya en mi pregunta.
La forma más fácil de resolver esto es tener información sobre el material que se va a derretir precargado dentro del código Arduino para que pueda calcular exactamente cuándo apagar el láser conociendo también las especificaciones del láser. En otras palabras, si conoce las características térmicas del láser de la hoja de datos, puede usar ecuaciones termodinámicas para calcular con precisión cuánto tiempo necesita encenderse el láser. Las ecuaciones se pueden implementar dentro del código Arduino y pueden encender y apagar directamente el láser. Nuevamente, sugiero crear una clase dentro de su código para organizar los diferentes materiales que derretirá para que se incluyan todos los parámetros importantes. Finalmente,
broma
broma
broma
cd lee.