Catedrático:
Ing. José Fermín Díaz
Asignatura:
Equipo de laboratorio Clínico
Asignación:
Proyecto “Colorimetro”
Alumno:
José Francisco Martínez Martínez Rafael Antonio Escobar Vásquez
Introducción Dd
En un laboratorio clínico por lo general tienen un equipo llamado espectroscopio que es usado para medir las propiedades de la luz, estos equipos están diseñados siguiendo las leyes de lambert-beer que tiene que ver con la absorción de la luz al incidir y atravesar una sustancia, esto dependiendo de sus propiedades físicas como la densidad o color. Este proyecto es el diseño y armado de un colorímetro que será capaz de distinguir las propiedades de la luz, en este caso tres colores azul, amarillo y rojo. Se han utilizado como elementos principal: Amplificador Operacional Ua741, LDR, y potenciómetros que nos permiten poder calibrar nuestros niveles de voltaje.
Objetivos - Aplicar la configuración de comparadores de ventana con amplificadores operacionales. - El tener claro el funcionamiento de un colorímetro nos ayudara mucho para el análisis de un espectroscopio, fotómetro o muchos otros equipos que trabajan con principios de la propiedades de la luz y como este colorímetro estos equipos siguen los mismos principios de la luz por esto al realizar una reparación en nuestro lugar de trabajo nos será mas fácil comprender fallas, correcto funcionamiento, y calibración.
EL COLORIMETRO Hhh Un colorímetro es cualquier herramienta que identifica el color y el matiz para una medida más objetiva del color. El colorímetro es un aparato basado en la ley de absorción de la luz habitualmente conocida como de "Lambert-Beer". En realidad, estos dos autores nunca llegaron a colaborar puesto que un siglo separa el nacimiento de cada uno. Johann Heinrich Lambert (1728-1777) realizó sus principales contribuciones en el campo de la matemática y la física y publicó en 1760 un libro titulado Photometria, en el que señalaba la variación de la intensidad luminosa al atravesar un rayo de luz un número "m" de capas de cristal podía considerarse como una relación exponencial, con un valor característico ("n") para cada cristal. En 1852, August Beer (1825-1863) señaló que esta ley era aplicable a soluciones con diversa concentración y definió el coeficiente de absorción, con lo que sentó las bases de la fórmula que sigue siendo utilizada actualmente. Diagrama de bloques del colorímetro. Fuente de Luz Emisor
Muestra Tubos de ensayo
Indicadores Diodos Leds
LDR Receptor
Circuito comparador
Funcionamiento del circuito Fuente de luz led blanco (emisor): en esta parte utilizamos un led blanco este es nuestra fuente de luz constante, este es el que hace incidir su luz hacia el receptor la LDR nos da una variación de voltaje al colocar los tubos de ensayo de diferentes colores (azul, amarillo y rojo) entre la fuente de luz(emisor) y la LDR(receptor). Muestra de color: para poder realizar las muestras se ha utilizado tubos de ensayo con solución de tinta de computador con agua para poder crear los colores deseados. LDR: Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado foto resistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas, LDR
Circuito comparador: esta parte esta construida con amplificadores operacionales en la configuración de comparadores de ventana, en esta configuración se tiene una referencia de voltaje máxima y una referencia de voltaje mínima cuando el voltaje en la entrada del comparador de ventana sea mayor o menor al de las referencias el indicador led´s no encenderá pero cuando el voltaje de entrada en los operacionales este entre el rango de las referencias máximas y mínimas sin pasarse de ser mayor o menor el led estará encendido, acá es necesario de calibración se necesitaron tres comparadores de ventana para cada color azul, amarillo y rojo. Indicadores de color leds: estos son los que están en la salida de cada amplificador operacional sirven para indicar que color es la muestra puesta entre la fuente de luz y la foto resistencia. La distancia entre la fuente de luz y el fototransistor es aproximadamente 2cm. Diagrama electrónico del colorímetro.
A las salidas de los operacionales se encuetran dos diodos uno en inversa y uno en directa estos están colocados asi ya que cuando el voltaje de entrada en el comparador es mayor al de la referencia superior a la salida en los operacionales tenemos un voltaje positivo en uno y un voltaje negativo en el otro asi que los diodos no conducen porque ambos estarán polarizados en inversa, en el caso contrario cuando el voltaje de entrada en menor al del voltaje de referencia inferior tenemos a sus salidas voltaje positivo y negativo pero ahora al contrario del anterior esto hace que los dos diodos se polaricen en directa conduzcan pero como tenemos mas o menos en una salida +12V y en la otra 12V los voltajes se anulan se restan esto hace que el led siga sin encender hasta que el voltaje de la entrada este en los rangos de las referencias y a las dos salidas de comparador tengamos +12 V y el led encienda.
Conclusiones. Lkjhalsd • El desarrollo de este proyecto nos ha ayudado y hemos aprendido a diseñar siguiendo la configuración de comparadores de ventana, este conocimiento nos ayudara mucho cuando en nuestros lugares de trabajo cuando tengamos un equipo de espectroscopia en nuestras manos. • La transmitancia va a depender siempre de cuan potente sea nuestra fuente de luz, debemos de tener siempre en cuenta que mayor longitud de onda mayor poder de penetración.
Anexos Especificaciones del amplificador operacional utilizado para el circuito.