Impresión de MEDIDORES DE FLUJO 3D usando sensores de presión

editado 20 de marzo en Prototipos
Teniendo el ofrecimiento de varias personas con máquinas de impresión 3D, he visto una serie de cosas.

Hay mucha gente diseñando la parte mecánica.
Hay poca gente diseñando otras cosas que van a ser igual de necesarias y que pudieran quedarse sin stock.

En cuanto a los "periféricos" necesarios, además de las válvulas diseñadas inicialmente por los italianos, veo que los sensores de flujo también se pueden imprimir, al menos la parte correspondiente al plástico.

Este modelo de medidor de flujo estará basado en sensores de presión que son adquiribles más fácilmente cuando se acabe el stock mundial que los sensores de flujo comerciales.

Uno de los inconvenientes de los sensores de flujo "impresos" es que obligarán a una calibración inicial usando como patrón uno cuya precisión sea lo más alta posible.

Posiblemente no haya que calibrar muchos, debido a que si la curva gauss tras calibrar varios se mantiene estrecha, se podrán fijar unos parámetros iniciales en los siguientes sensores sin necesidad de una calibración individualizada.
El error absoluta sera algo mayor, pero no demasiado, y servirán.
Además, si hay controladores PID, el error del medidor de flujo se autocompensará para mantener constante los niveles de O2 en sangre.

Posiblemente otros países se beneficien de este medidor de flujo más que nosotros.
Hay que hacer diseño diferente, para no tener problemas como los impresores italianos con las válvulas, y más adaptado a lo que se está utilizando (plásticos, sensores de presión, etc).

El enlace al hilo de los sensores de flujo es este:
https://foro.coronavirusmakers.org/index.php?p=/discussion/188/debate-sobre-los-sensores-de-flujo-que-pudieran-ser-validos/p1

El enlace al hilo de los sensores de presión es este:
https://foro.coronavirusmakers.org/index.php?p=/discussion/186/debate-sobre-los-sensores-de-presion-que-pudieran-ser-validos/p1

Y el principio de funcionamiento se puede ver en la siguiente gráfica:

Hay por internet páginas en las que han usado montajes caseros con arduino, alguna de esas páginas:
https://www.instructables.com/id/Low-Cost-Spirometer/
https://maker.pro/arduino/tutorial/diy-arduino-nano-spirometer
http://langster1980.blogspot.com/2017/04/create-spirometer-using-msp7002dp.html

Podéis buscar en google: DIY homemade spirometer arduino y encontraréis más páginas y vídeos.

Otras páginas relacionadas con los sensores de presión:
http://langster1980.blogspot.com/2017/04/using-mpx7002dp-differential-pressure.html

Bernoulli y el efecto Venturi:
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/bern.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Venturi_effect

Comercialmente los sensores son capaces de medir de 100 a 200l/min.
Lo digo para que el dimensionamiento de los tubos sea adecuado a los sensores de presión que se utilicen y estos puedan medir correctamente rangos parecidos.

Como se ve, se pueden crear este tipo de sensores.

Nota:
De momento no hay ningún sensor de presión seleccionado, los archivos adjuntos son de los montajes utilizados por sus respectivos autores.

Se adjunta por enlace URL debido al tamaño del fichero:

https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN4325.pdf
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Comentarios

  • Hola Jose,
    Tengo diseñado un Venturi bidireccional paramétrico, acorde a norma ISO, faltaría retocarlo un poco para que fuera fabricable por FDM y saber donde iría, para poner los diámetros. Según los caudales de respiración, las diferencias de presión son bastante pequeñas, por eso también se puede adaptar un poco a los sensores que se seleccionen.

    Aparte, en un proyecto de la uni llegamos a fabricar un aspirómetro que iba bastante bien, no se si es interesante también.

    Ya me comentas.
  • editado 20 de marzo
    En cuanto a medidores de presión hay gran variedad, desde pocos mbar de rango hasta varios bares.
    En alguno de los ejemplos usan uno de +-2Kpa (+-20mbar), y en el hilo de sensores de presión se están viendo otros de uno cuántos mbar más.
    https://foro.coronavirusmakers.org/index.php?p=/discussion/186/debate-sobre-los-sensores-de-presion-que-pudieran-ser-validos#latest

    Ponte en contacto con davidcnns que hoy mismo me ha indicado que estaba interesado también en empezar a imprimir un medidor de flujo con su impresora 3D casera.

    En principio el aspirómetro no es necesario para los respiradores, la finalidad de estos es el soporte vital de los enfermos, no medir la capacidad pulmonar que tienen.
    Indirectamente el respirador podría estimar la capacidad pulmonar si fuese necesario insuflando todo el aire posible en los pulmones hasta ciertos niveles de presión y midiendo el volumen integrando los datos del sensor de flujo.

    Y de paso pásate por el hilo de COORDINACION:
    https://foro.coronavirusmakers.org/index.php?p=/discussion/298/coordinacion-de-colaboradores-diseno-electronico-y-programacion#latest

    Y comenta añadiendo algo como esta línea:
    Luis_SB, impresión 3D medidor flujo, en estudio
  • Luis_SB dijo:
    Hola Jose,
    Tengo diseñado un Venturi bidireccional paramétrico, acorde a norma ISO, faltaría retocarlo un poco para que fuera fabricable por FDM y saber donde iría, para poner los diámetros. Según los caudales de respiración, las diferencias de presión son bastante pequeñas, por eso también se puede adaptar un poco a los sensores que se seleccionen.

    Aparte, en un proyecto de la uni llegamos a fabricar un aspirómetro que iba bastante bien, no se si es interesante también.

    Ya me comentas.

    Hola,
    podrías pasarme ese diseño? Si es en formato STEP mejor, sino me vale con un buen croquis con medidas a mano.

    Yo le meto los retoques que me vayáis diciendo.
  • He encontrado este paper que puede ayudar para el diseño de un venturi que nos permita medir caudal de aire con los sensores de presión.




    ¿Podría valer un diseño así?


  • editado 22 de marzo
    Se podrían adaptar las dimensiones a lo necesario:

    De momento, he tomado esto como criterio de diseño, con D=10mm

  • editado 22 de marzo
    mercaderd dijo:
    He encontrado este paper que puede ayudar para el diseño de un venturi que nos permita medir caudal de aire con los sensores de presión.




    ¿Podría valer un diseño así?
    mercaderd no serviría .. pero sí

    No serviría para hacer uno, pero a mi me vale para tener alguna medida.

    Voy a hacer un diseño de aprox. 20 mm de diámetro interno.
    Usaré un conector ISO 5356 de 22m.

    Gracias
  • Aquí hay con todo lujo de detalles en cuanto a dimensiones de conectores médicos. Se puede ver OD e ID de varias medidas. Úsalo como referencia para los diámetros:

  • mercaderd dijo:
    Aquí hay con todo lujo de detalles en cuanto a dimensiones de conectores médicos. Se puede ver OD e ID de varias medidas. Úsalo como referencia para los diámetros:
    Gracias mercaderd
    Ya me habían mandado esta información por otro lado.
    Realmente estoy viendo que lsa conexiones son las de:
    UNE-EN ISO 5356-1:2015 Equipo respiratorio y de anestesia
    Pero no dispongo esa norma UNE.
    Decirte que estoy en contacto con un compañero de Automática y Electrónica Industrial que está realizando el diseño en 3D según mis indicaciones.
    Pero nos falta información como la indicada.
  • Creo que UNE ha abierto las normas y se pueden consultar gratis. Al menos eso había oído.

  • Esto es lo que había encontrado.

    Y guiarte por las dimensiones de otros componentes no es buena idea.
    En este han redondeado las dimensiones a lo bestia o son erróneas:


  • editado 23 de marzo
    mercaderd dijo:
    Creo que UNE ha abierto las normas y se pueden consultar gratis. Al menos eso había oído.
    Pues AENOR sigue cobrando por ella.



    Pero no te preocupes, se me da bien el koreano.
  • Hay enlaces a documentación obsoleta:
    https://archive.org/details/gov.in.is.iso.5356.1.2004/page/n7/mode/1up



    Pero creo que los equipos médicos del año 2004 seguirán pudiéndose conectar a los equipos actuales.
  • editado 23 de marzo
    He encontrado otra página:
    https://www.mediafire.com/file/pzy8j2i3lfth0a8/iso_5356_1_2004.pdf
    Obsoleto, del 2004. :'(
  • https://drive.google.com/file/d/1oV2I2yuveNCLCHz4s7LJBVG9cY2tkPL9/view?usp=sharing Estos son los caudalímetros que se han buscado. Actualmente Ignacio Arevalo y compañeros del grupo de Firmware están trabajando en un modelo para los tubos médicos, poneros en contacto con el en telegram para más información
  • He encontrado otra página:
    https://www.mediafire.com/file/pzy8j2i3lfth0a8/iso_5356_1_2004.pdf
    Obsoleto, del 2004. :'(
    https://drive.google.com/file/d/1oV2I2yuveNCLCHz4s7LJBVG9cY2tkPL9/view?usp=sharing Estos son los caudalímetros que se han buscado. Actualmente Ignacio Arevalo y compañeros del grupo de Firmware están trabajando en un modelo para los tubos médicos, poneros en contacto con el en telegram para más información
  • Alvaro_Cantera
    Este no es el hilo en donde publicar eso.
    Hay un hilo específico de debate de sensores de flujo.
    Este hilo es de impresión.
    De esa lista no veo ninguno viable para mí.
    Voy a solicitar al administrador que elimine este comentario de aquí.
    Ah, no tengo Telegram.
  • AVANCES:
    Estamos diseñando, modelando e imprimiendo el sensor de flujo.

    Vamos resolviendo las "pegas" sobre la marcha.

    ¡mercaderd eres un artista con el software!, creas los bloques que te voy diciendo como si nada.

    Os dejo los primeros milímetros de impresión que ha realizado mercaderd con una boquilla de las habituales.

    Nozzle = 0.4mm
    Plástico = PLA



    Habrá que invitarle a alguna cerveza cuando acabe todo esto para compensar el plástico que está gastando.

    De momento yo le doy las gracias públicamente.

    Ánimo a todos.
  • editado 24 de marzo
    Diseño preliminar terminado. :)

    En las próximas horas publicaré el diseño.
    Estará sin ensayar, pero se podrá imprimir para ver el comportamiento del mismo y publicar resultados.

    Preparando también la instrumentación y los sensores.

    El resultado final que ha obtenido mercaderd es impecable, ha seguido mis instrucciones al pie de la letra y en la pantalla se ve muy bien.

    mercaderd cuando veas el documento verás claro lo que no entendías (no lo podías saber porque no te lo había dicho todo :D ).
    Ya verás que esto funcionará, aunque las fórmulas parecieran que dijeran lo contrario.

    A todos los demás, paciencia.
    Aún quedan ensayos antes de verificar este diseño.

  • Buenas noches.

    Aun no se ha podido imprimir el diseño.
    De la pantalla a la realidad no siempre sale a la primera.

    Se trata de un diseño preliminar, sin todo lo necesario para ser el definitivo.
    Para no crear falsas expectativas, y como necesitará ensayos y pruebas, dejo este hilo detenido.

    Por tanto se queda esta fase detenida, a la espera de que se terminen los ensayos y se cree el diseño definitivo.

    Os iré informando.
  • editado 25 de marzo
    ánimo, puedes poner modelos de sensor y stl? en el telegram he visto 2 personas haciéndolo, sería genial que pusieran aquí medidas de error y demás.

  • ánimo, puedes poner modelos de sensor y stl? en el telegram he visto 2 personas haciéndolo, sería genial que pusieran aquí medidas de error y demás.

    ¿que dos personas lo estaban haciendo?
  • ¿que dos personas lo estaban haciendo?
    Alberto Pérez de https://t.me/CV19Makers_REES_Fuelle
    Xabi de https://t.me/CV19Makers_Ventilador_3D

  • Buenas noches a todo!! He estado desarrollando la idea del venturi, y aqui esta lo que he avanzado:

    1. Encontre ese modelo de medidor de flujo tipo venturi que existe comercialmente, creo que podemos diseñar algo asi, e imprimirlo en 3d. Solo debemos sacar bien las distancias de la toma de proceso y revisar los diametros internos del venturi. (aun estoy sacando calculo por que no quiero restringir mucho el cuello del venturi por que nos reduce el flujo).

    Se que la mayoria de lasconexiones deben ser a 22mm.



    2. Las tomas del puerto deben ser tipo Barbed Ports, en el documento adjunto estan las dimensiones por si alguien quiere diseñar las tomas de conexion.





    3. El sensor que escogi es de presion diferential de +- 60milibares, la hoja de dato esta adjunta, y la hoja de seleccion es esta:

    Seria ABPDRRN060MDAA5



    Apenas estoy esperando los circuitos de respiracion (manguera corrugada), para tomar medidas y empezar con el diseño 3d.

    Cualquie pregunta, con mucho gusto, intentare responderla.

    Saludos.

    Gabriel Maffiold.









  • Hay sensores que en vez de tener un estrechamiento tienen una apertura.
    El efecto venturi es el mismo, pero se necesitaría imprimir más plástico.
  • editado 29 de marzo
    AENOR facilita el acceso gratuito a normas relevantes de productos sanitarios para la emergencia sanitaria:

    Sólo requiere estar registrado, que es rápido y gratuito. Pero efectivamente NO se ha incluido la norma Equipo respiratorio y de anestesia. Conectores cónicos. Parte 1: Conectores macho y hembra. (ISO 5356-1:2015)..







  • Las placas de orificio parecen más facies de calibrar, voy a probar una impresión en la que sea sencillo modificar el orificio de la placa para poder ajustarlo al rango de la perdida de carga de diferencial de presión.También puede aumentarse el área de la placa para reducir perdida de carga, y se puede utilizar para controlar la dirección del flujo y la frecuencia de inspiración / expiración.
  • editado 29 de marzo


  • Buenos días.
    Los administradores de este foro no han cumplido con su cometido.
    Con lo fácil que hubiera sido poner algo de orden.
    Debido al completo desorden del foro, la descoordinación y la falta de control de los administradores de este foro he decidido no aportar nada mas al mismo.
    - He tenido que dedicarle tiempo a corregir a otros colaboradores comentarios inciertos para que los lectores no se basaran en ellos.
    - He duplicado hilos por haberlos ensuciado otros miembros con comentarios no relacionados con estos hilos.
    - He reportado a los administradores comentarios que debieran de eliminarse de hilos y éstos no han hecho nada, dejando el hilo inservible, al dejar éste "sucio", lleno de tanta "basura".
    El estar haciendo el doble o el triple de trabajo para mantener la información en este foro me ha estado quitando el tiempo necesario para el desarrollo de un respirador viable.
    Este foro ha sido una carga, en el que aportaba, aportaba y aportaba, y nadie me ha echado una mano.
    31 hilos abiertos y más de 160 comentarios en estos días, mientras que otros se dedicaban a sus montajes (y utilizaban el foro cuando se encontraban con algún problema), yo tenía que estar redactando y documentando todo muy clarito para que los lectores lo entendieran.
    La colaboración de los demás ha sido casi nula, sólo ha servido para dedicarle mi tiempo a otros, y no para avanzar en un desarrollo factible.
    Las pocas cosas que solicitaba en las colaboraciones, que hasta estudiantes de instituto pudieran haber realizado, no la ha realizado nadie, como por ejemplo, las búsquedas en sitios específicos y la realización de listados.
    Todo el mundo se ha centrado en sus intereses, en sus desarrollos propios y no en ver todo esto desde una perspectiva mas amplia.
    Como suelo decir "el que no aporte, que se aparte", veo que para las personas de este foro no "aporto", si no hubieran permitido por ejemplo que administrara mis propios hilos o hubieran hecho relevantes estos hilos.
    Debido a que lo que estoy haciendo no le interesa a nadie, por la nula colaboración que estoy recibiendo de este foro, me aparto.
    Como siempre han decidido centrarse en otros desarrollos, se que la decisión que he tomado es la mejor decisión, por muy dura que sea.
    Después de tantos días, al igual que en un trabajo, sólo queda despedirme de mis compañeros.
    "Ánimo compañeros".
    Atentamente
    Jose_Pizarro

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