Reator com agitação contínua: 7 etapas (com imagens)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Este Instructable foi criado em cumprimento ao requisito do projeto do Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com)

Você é o ChemE? Você quer fazer o protótipo de um CSTR? Você está com sorte! Olá, sou Chukwubuikem Ume-Ugwa, estudante de Engenharia Química na University of South Florida. Este projeto modela um CSTR e usa um motor de passo de 5 V para o impulsor. O CSTR tem temperatura controlada.

Etapa 1: antes de começar a mexer

Olá fabricantes, Aqui estão algumas coisas que você deve saber antes de começar.

Como prototipar com qualquer software de prototipagem 3D. Eu usei o inventor da Autodesk.

Como imprimir seu modelo em 3D.

Como codificar em C / C ++

Como usar o Arduino.

Boa sorte!

Etapa 2: Sua caixa de ferramentas

Você deve ter o seguinte em sua caixa de ferramentas

1 X Arduino Uno

1 x cabo USB

1 x motor de passo

1 módulo de driver de motor ULN2003 X

1 X 5V Buzzer

1 X sensor de temperatura lm35

1 X IIC 1602 LCD

1 cabo IIC de 4 pinos

1 X breadboard

1 X feixe de fios de jumper da placa de ensaio

1 X controlador IR (bateria w)

1 receptor X IR

1 x LED verde de 3 mm

1 x LED vermelho de 3 mm

1 X resistor 220Ω

Etapa 3: Configuração do sistema de controle

Como funciona?

1. O receptor IR recebe um sinal de comando do controle remoto IR.

Comandos disponíveis: => On, Off, Override

2. Os receptores IR decodificam o comando.

3. O Arduino executa as ações apropriadas.

4. O sensor de temperatura mede a temperatura do sistema.

5. O Arduino verifica a temperatura medida em relação a um ponto de ajuste.

6. O Arduino executa as ações necessárias (desligamento e alarme ou não faz nada)

Etapa 4: impressão 3D

Para suas peças impressas você deve ter

1. o impulsor / agitador

Este impulsor tem uma abertura retangular na cabeça para fácil inserção da cabeça do motor. Esta configuração não é recomendada se o seu impulsor pesar mais do que o motor.

2. a capa

a tampa é projetada para acomodar o motor e os eixos para mantê-lo no lugar.

a abertura retangular é para o cabo do motor.

3. o tanque

um recipiente cilíndrico com abertura retangular para visualização do reator.

Dimensões:

Impulsor:

Eixo:

D = 7 mm

H = 50 mm

Lâmina:

arco interno: 20 mm

arco externo: 23,031 mm

Etapa 5: Montagem

Conjunto de reator

1. Conecte o motor à tampa do reator.

2. Insira a cabeça do motor na cabeça do impulsor

3. Trave a tampa do reator

Etapa 6: Fiação do Sistema de Controle

1. Use seus fios de jumper e conecte o pino 5V do Arduino Uno e o pino GRND aos trilhos + ve e -ve respectivamente na placa de ensaio.

2. Insira o cabo do motor no módulo do driver do motor ULN2003.

3. Conecte os pinos ativos e GRND do módulo do driver do motor ULN2003 à placa de ensaio.

4. Conecte os pinos do motor do módulo do driver do motor ULN2003 aos pinos 4, 5, 6, 7

5. Conecte o fio LED + ve vermelho ao pino 13 do Arduino

6. Conecte o fio verde LED + ve ao pino 12 do Arduino.

7. Conecte o cabo buzzer + ve ao pino 11 do Arduino

8. Conecte o cabo de dados do receptor RF ao pino 2 do Arduino

9. Conecte o cabo de dados do sensor de temperatura LM35 ao pino A0 do Arduino

10. Conecte os pinos LCD SDA e SCL ao pino Arduino correspondente. Também conecte o live e GRND para o LCD

Etapa 7: Arduino Sketch

Código

Existem 6 funções / rotinas no esboço. Os dois mais importantes são control () e readTemp () que controlam o reator e lêem a temperatura medida, respectivamente.

O código que controla os LEDs, LCD, campainha e motor de passo está anexado a seguir. O arquivo zip de dependência contém as bibliotecas necessárias.

Baixe o arquivo e o zip que o acompanha. Copie o conteúdo zip para a pasta da biblioteca do Arduino. O zip contém outras pastas, essas pastas devem ser copiadas diretamente para a pasta da biblioteca do Arduino. A árvore de diretórios deve ser semelhante a esta

-biblioteca

--IRremote

--NewliquidCrystal

--StepperArduinoKitLibrary

Para executar o código, Abra-o em seu software Arduino.

Clique na seta de upload com o USB conectado ao computador e ao Arduino.

O motor de passo

Um problema com o motor de passo é que ele bloqueia a execução até que uma revolução completa seja concluída.