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lunes, 23 de mayo de 2016

Trampa ANTIMOSQUITOS avanzada


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ÍNDICE

1. La problemática del mosquito
2. Trampa antimosquitos casera avanzada.
3. Los cinco factores de atracción
       3.1. Luz ultravioleta
       3.2. Calor
       3.3. Emisión de CO2
       3.4. Emisión de vapor de agua
       3.5. Emisión de olores atractivos para el mosquito
4. El método de exterminación
5. Lista de materiales
6. Montaje
       6.1 La caja principal
       6.2 Colocar el ventilador
       6.3 El cesto de recogida
       6.4 La cubierta con la luz UVA
       6.5 La base o tapa inferior
       6.6 Los emisores de olores
       6.7 Conexión eléctrica
7. Prueba de funcionamiento
8. El vídeo





1. La problemática del mosquito



Pregúntale a quien quieras. ¿Qué animal es el responsable de más muertes de humanos? Mucha gente te mencionará animales como: Tiburones, leones, arañas, serpientes, tigres... casi nadie acertará al decirte que los mosquitos matan cada año a casi un millón de personas, sin contar con las que ven sus capacidades mermadas a causa de alguna infección provocada por ellos.



Fig 1. Mosquito tigre (Aedes Albopictus)

Y desde luego, en el mejor de los casos, está la molesta picadura y el incordio que suponen en según que sitios y épocas del año. Las personas más débiles son las que suelen resultar mas afectadas: Niños y personas de avanzada edad, y ahora también las embarazadas, por el virus Zika, que es transmitido por mosquitos del género aedes, entre los que se encuentra el mosquito tigre, cuyo nombre científico es: "aedes albopictus".

Es de reciente aparición una amenaza global acerca del virus Zika (que es transmitido por picaduras de estos mosquitos) que provoca malformaciones en el nacido, como la microcefalia, que consiste en un tamaño craneal bastante más pequeño que el promedio, lo que acarreará que el desarrollo intelectual del afectado rara vez sea normal. El virus Zika también provoca otras dolencias más o menos graves. 

Otras enfermedades transmitidas por los mosquitos son: El Dengue, La fiebre del virus del Nilo, la chikunguña, leishmaniasis, malaria...



2. Trampa antimosquitos casera avanzada 

Ya sabéis de mi aversión por los mosquitos, ésta es la tercera trampa que hago, y espero que funcione al 100%. En principio parecía complicada, pero es un trabajo que llevo madurando ya meses y al final creo que es bastante sencilla (y económica) de hacer.

La trampa, básicamente consiste en una "caja" de tamaño pequeño que emite varios y poderosos factores de atracción para los mosquitos, simulando ser un ser vivo de sangre caliente, justo lo que el mosquito busca, y sabe encontrarlo muy bien. Una vez éstos se acercan a la trampa, son atrapados sin posibilidad de escape. Son recogidos en un cesto que podremos extraer con suma facilidad para su vaciado y volver a colocarlo en su sitio.



3. Los cinco factores de atracción

Aviso que no es necesario poner los cinco factores de atracción. Si alguno te resulta difícil o imposible de lograr puedes omitirlo. El más importante de ellos es fácil de obtener: La luz ultravioleta. Éste no deberías omitirlo.

Los cinco factores de atracción son:


3.1. LUZ ULTRAVIOLETA

La luz ultravioleta (UVA) atrae a numerosos insectos, incluyendo a los mosquitos. Pero la luz UVA tiene un espectro bastante ancho. Hay que usar una longitud de onda de unos 365 nm, y estamos de suerte, porque esa es precisamente la longitud de onda en que emiten las conocidas lámparas de luz negra usadas en locales de ocio para efectos espectaculares.

Fig 2. Lampara UVA en 365 nm de 15W, con portalámparas apto para fijar con dos tornillos

En un principio pensé en utilizar LEDs de ultravioleta, pero después de informarme resulta ser que la longitud de onda emitida por estos LED es de 395-400 nm, es decir, prácticamente en la linea divisoria entre el violeta (luz visible) y la región ultravioleta. Esta luz no es apta. Usaremos la lámpara de luz negra de la figura 2, o una parecida..

¿Es que no hay LEDs de ultravioleta para 365 nm? Claro que sí, y para bastante menos, incluso para los peligrosos UVA(C) con longitudes de 200nm, pero a saber a que precios, y dónde conseguirlos...

Por cierto, la longitud de onda de la luz UVA emitida por la lámpara que vamos a utilizar en esta trampa (365 nm) es totalmente inofensiva, nada que ver con los potentes y peligrosos rayos UVA cortos (C) del Sol u otras fuentes.


3.2. CALOR

La lámpara UVA que usaré no es de mucha potencia (15W) aunque será más que suficiente. Como siempre, en iluminación, no toda la potencia se convierte en luz. Una buena parte se convierte en calor. ¡Excelente!. Casi siempre esto resulta un inconveniente, pero esta vez va a producir el segundo factor de atracción: El calor, que también atrae a los mosquitos.

Convertiremos un inconveniente en una ventaja.

Está claro que un calor excesivo espantará más que atraerá a los mosquitos, pero no hay que temer que esto ocurra: Antes de que se acerquen excesivamente a la lampara y sientan demasiado calor serán engullidos por la trampa. La idea es calentar la trampa con la lámpara y producir una temperatura ligeramente por encima de la ambiental pero no excesiva, simulando el calor corporal de una potencial víctima. Además, la trampa emitirá al exterior una corriente de aire ligeramente calentado, imitando la respiración de cualquier mamífero.


3.3. EMISIÓN DE CO2

Otro factor de atracción importante para los mosquitos es la emisión de CO2, producto de la respiración de cualquier mamífero y que los mosquitos sienten desde una prodigiosa distancia, que puede llegar a superar los 40 metros.

No vamos a recurrir al típico montaje de un recipiente con agua, levadura y azúcar para iniciar una fermentación alcohólica con desprendimiento de CO2, porque este método funciona, de acuerdo, pero tiene el inconveniente de que se agota a los 3-4 días cuando todo el azúcar se ha convertido en alcohol, y entonces tenemos que reponerlo.

Nos va a venir muy bien haber conocido la pintura fotocatalítica que es capaz de convertir en CO2 la materia orgánica siempre presente en suspensión en el aire. En este vídeo podéis ver un experimento con esa pintura fotocatalítica en donde se desintegra una mancha de colorante basado en química orgánica en cuestión de sólo siete minutos. La ventaja de este método es que te olvidas del asunto: Esta pintura trabajará sin descanso, sin necesidad de hacer ningún mantenimiento ni nada, solamente tiene que recibir rayos UVA para desplegar su actividad fotocatalítica.

Fig 3. Pintura fotocatalítica de última generación. Convierte la materia orgánica en CO2 y H2O

¿Y de dónde sacamos la radiación UVA para activar a esta pintura?

¡Ayva, que suerte!, si resulta que esta trampa lleva una lampara UVA, y además, con la misma longitud de onda que necesita esta pintura (365 nm).



Como veis, esta es la segunda sinergia de esta trampa, donde una cosa ayuda a la otra. La primera sinergia era que el calor desprendido por la lámpara, lejos de ser un inconveniente se convierte en el segundo factor atractor. Y aún veremos, más adelante, una tercera sinergia.

El procedimiento pues, va a consistir en aplicar pintura fotocatalítica en determinadas partes de la trampa para producir ese CO2.

Si se te hace muy cuesta arriba conseguir esta pintura no te desesperes: Puedes prescindir de este factor de atracción, como dije antes, sólo la radiación UVA y el calor de la lámpara ya resulta una combinación potente.


3.4. EMISIÓN DE VAPOR DE AGUA

Los mosquitos también detectan en sus alrededores dónde hay vapor de agua en concentraciones por encima de lo normal. El aire de la respiración de sus víctimas contiene vapor de agua por encima del valor medio.

Este factor de atracción va de la mano del anterior. La pintura fotocatalítica convierte a la materia orgánica no sólo en CO2, también en agua.


3.5. EMISIÓN DE OLORES ATRACTIVOS PARA EL MOSQUITO

La verdad, desconocía que los mosquitos tuviesen tantos mecanismos encaminados a detectar a sus presas. También son capaces de percibir a largas distancias muchas sustancias químicas presentes en el sudor y la respiración.

De entre las muchas sustancias que está demostrado que los atraen están:

Fig 4. Las tres sustancias que atraen a los mosquitos: Ácido láctico, amoniaco  y  acetona






























- Ácido láctico: Presente en el sudor, especialmente después de hacer ejercicio físico intenso. Es una de las sustancias de mayor poder de atracción. No debe ser difícil de conseguir, y no es caro. Me consta que lo utilizan los que hacen cerveza casera para corregir el proceso de elaboración de la misma. Más adelante, en el apartado "montaje" veremos los detalles de cómo manejarlo con seguridad (hablamos de un ácido).

- Amoníaco: También muy fácil de conseguir: Es un producto cotidiano de limpieza utilizado en el hogar. Está presente en mayor o menor cantidad en el sudor. A veces en cantidad suficiente como para percibir claramente el olor. También atrae a los mosquitos. En una primera prueba utilizo una versión "perfumada" tal como podéis ver en la fig 4, pero recomiendo usar una versión neutra, sin perfumes ni añadidos. Tal vez ese perfume pueda disuadir a los mosquitos de acercarse a la trampa... y entonces nos elegirán a nosotros.

- Acetona: Se libera en la respiración y también los atrae. No hace falta decir que es un producto económico y disponible. Mejor utilizar acetona comprada en la droguería que la acetona usada en cosmética. El primero es bastante puro y además es más barato. El segundo es mas caro y lleno de aditivos.



ACLARACIONES:

Respecto de este factor de atracción, podemos decidir no utilizar ninguno de estos tres productos, uno, dos, o los tres. Si por simplicidad decidimos usar sólo uno, recomiendo el ácido láctico. Es, de lejos, el más potente de los tres. Si no usamos ninguno la trampa perderá algo de eficacia, pero aún funcionará con los restantes factores.

En la sección "montaje" veremos como disponer estos líquidos de forma segura, de modo que no haya vertidos aun cuando la trampa se vuelque porque los vamos a convertir en un gel, y además de una manera que se produzca una liberación lenta: Conseguiremos que estos cebos duren semanas para no estar renovándolos constantemente.

No se trata de inundar el ambiente de estos "aromas" lo cual además de incómodo puede ser insano. Los mosquitos detectarán pequeñas cantidades de estas sustancias aún cuando nosotros no las percibamos. De hecho, no deberíamos oler nada. Si percibimos olor a estas sustancias es que las estamos liberando demasiado rápido. Lo veremos en el apartado "montaje".

No recomiendo que, buscando simplificación, se junten los tres productos en un único tarrito: Estos productos, por separado y envasados de ese modo no ofrecen problema, pero juntos pueden reaccionar químicamente entre ellos.



4. El método de exterminación

Una vez los mosquitos se acercan a la trampa, estos son aspirados por un ventilador que está funcionando continuamente y enviados a un cesto del que no podrán salir. Una vez allí, la corriente de aire del ventilador los deshidrata en pocas horas y mueren.

Fig 5. Cesto de recogida de mosquitos. Sobre él irá el ventilador.


Sin chispazos eléctricos, sin sobresaltos, sin insecticidas, sin peligro, sencillo.

Entre las costumbres del mosquito está la de dejarse llevar por pequeñas corrientes de aire. Esto va a resultar fatal para él.

Un fenómeno que conviene conocer de los ventiladores, hélices y turbinas es que el gradiente de velocidad del aire no es el mismo en la parte soplante que en la parte "aspirante".

En un ventilador, en la parte que "sopla", el aire lleva una velocidad grande, y ésta va disminuyendo lentamente según te alejas del ventilador.

Por el contrario, en la parte que aspira, la velocidad del aire es muy pequeña incluso estando cerca del ventilador. Llega un momento en que basta un pequeño avance para que de pronto se sienta una gran succión.

Es conocido este fenómeno en aeronáutica: El desgraciado accidente en donde un trabajador de tierra del aeropuerto, que está situado delante de un motor en marcha, es absorbido (y pulverizado) por dicho motor, súbita y violentamente, sin previo aviso, cuando segundos antes ese trabajador apenas notaba la succión del motor.

La costumbre del mosquito de dejarse llevar por débiles corrientes de aire combinada con este fenómeno harán el resto...

Por cierto, ésta es la tercera (y cuádruple) sinergia de esta trampa: 
La corriente del ventilador:

- Atrapará a los mosquitos
- Ayuda a difundir los aromas que hay situados bajo el ventilador
- también difunde el calor generado por la lámpara UVA
- Deshidrata a los mosquitos, matándolos en minutos/horas.



5. Lista de materiales

No son muchos materiales, y la mayoría son bastante asequibles:

APARTADO MADERAS:

Un croquis de la trampa (Fig.6) nos ayudará a entender mejor el montaje.
A cada madera la he nombrado con un número para identificarla. No conviene intercambiarlas aunque haya maderas que miden lo mismo. Por ejemplo, la 2 y la 4 miden lo mismo, así como la 5 y la 6. La razón de no intercambiarlas es que las posiciones de los taladros no serán EXACTAMENTE iguales y en caso de desmontar la trampa, si las intercambiamos, al volver a montarla podemos tener problemas en cuanto a que los taladros no coincidan.

Fig 6. Croquis de la trampa con el listado de maderas, numeradas


En la siguiente figura 7, las maderas 1 a la 6, que conformarán la caja:

Fig 7. Maderas 1 a la 6. Medidas y pintura a aplicar







































1. Suelo o tapa inferior de la trampa
2. Lateral derecho
3. Cima o techo de la caja
4. Lateral izquierdo
5. Frontal
6. Parte trasera

Y ahora, en la figura siguiente 8, las maderas 7  a la 13:

Fig 8. Maderas de la parte superior de la trampa (Cubierta)







































7. Suelo de la cubierta
8. Lateral derecho cubierta
9. Techo cubierta
10. Lateral izquierdo cubierta
11. Frontal cubierta
12. Trasero cubierta

También nos harán falta, en madera, para sujetar el ventilador:
- 2 listones de 10 x 10 mm de lado, a 142 mm de largo
- Otros 2 listones de 10 x 10 mm de lado, pero a 122 mm de largo

NOTA: No está en los dibujos anteriores lo que sería la madera número 13, que es la que lleva el colador a modo de cesto de recogida de mosquitos, así que la describo aquí, en este párrafo: Sus medidas son: Madera DM de 4 mm de grosor, 120 x 120 mm, con un gran taladro en el centro. La siguiente foto muestra esa madera nº13 con el colador y los imanes ya fijados:

Fig 9. Madera nº13, el cesto de recogida de mosquitos.

TODAS LAS MADERAS SON A 10 mm de grosor EXCEPTO la 1 y la 13, que son de 4 mm.


RESTO DE MATERIALES:

- Un pequeño herraje para adosar al colador a modo de asidero
- 4 trozos de varilla roscada diámetro 6 mm, largo unos 160 mm cada uno
- 16 Tuercas y 16 arandelas para métrica de 6 mm 
- Portalámparas, a ser posible con sujeción
- Lámpara UVA de unos 15W
- Ventilador 220/125V, el que yo usé es de 22W
- Cable eléctrico, 2 metros o el largo deseado para enchufar la trampa
- Cesto recolector: 1 Colador de cocina del diámetro adecuado
- 3 tarritos de carretes de fotos o similar
- Ácido láctico, amoníaco y acetona
- Harina o almidón de maíz
- Iman de tira flexible, un metro aprox. (Puertas de las neveras)

Opcional, pero recomendado, para no hacer la conexión eléctrica directamente a lámpara y ventilador, poder encenderla y apagarla cómodamente, y dotarla de cierta protección:


- Enchufe macho para red 220V


- Interruptor empotrable
- Portafusibles empotrable con fusible de 220V 1 Amp



6. Montaje

Primero haremos la caja principal donde irá el ventilador y también haremos el cesto de recogida, a la medida, después el "sombrero" o cubierta con la luz UVA. Haremos el poco cableado interno que lleva y finalmente, el suelo que cerrará la trampa por abajo y donde irán los tarritos con los "aromas". En caso de aplicar la pintura fotocatalítica recomiendo hacerlo al final, para no someterla al stress del montaje. Una vez hecha la trampa y comprobado que todo funciona, como es desmontable, la desmontamos, pintamos con toda la tranquilidad cada una de las maderas y, una vez seca la pintura, la volvemos a montar.

Para ver el funcionamiento de la trampa y ayudar en el montaje de la misma, aquí tenéis un esquema general, vista de lado:


Fig 10.  Sección lateral de la trampa

6.1 LA CAJA PRINCIPAL

Las medidas de esta caja vienen determinadas por el tamaño del ventilador, en mi caso de 120 x 120 mm. La caja consta de cuatro maderas con estas medidas. En realidad, es DOS milímetros más grande, porque si la hacemos justa a 120 mm, el ventilador no entrará, o lo hará con mucha dificultad.

Ver figura 7 para ver las maderas 1, 2, 3, 4, 5 y 6 que conforman la caja.

Hay que hacer taladros en las cuatro maderas (2, 4, 5 y 6) en su parte baja para permitir salir al exterior el aire del ventilador (Fig 11), y esto por tres razones: Si no se permite la salida del aire, éste no circulará y los mosquitos no serán succionados. Otra razón para hacer estos taladros es permitir que ese aire que sale difunda los olores de los productos-cebo (ácido láctico, amoniaco y acetona), y una razón más es que ese aire sale ligeramente calentado por la acción de la lámpara UVA, siendo éste otro factor de atracción

Fig 11. Orificios para que la corriente del ventilador salga


Tal y como comento en el vídeo, en las maderas 2, 4, 5 y 6, los listones de la parte inferior para hacer de tope con la tapa inferior NO SE PONDRÁN, pues la tapa inferior (madera 1) no cerrará por dentro de la trampa como pensé en un principio, sino que cerrará por fuera.


6.2 COLOCAR EL VENTILADOR

En las maderas que componen la caja (2, 4, 5 y 6), por la parte interior, he pegado unos pequeños listones para que el ventilador descanse sobre ellos. Considero que no es necesario fijar mecánicamente el ventilador. Por simple gravedad se mantendrá en su sitio. Esto facilitará cualquier labor de mantenimiento. Si alguien lo considera conveniente puede improvisar algún método para fijarlo.

A estos listones hay que ponerles en un lado una tira de chapa muy fina de hierro que podemos obtener de una lata de bebida. Ojo, tiene que ser hierro, no aluminio. El imán atrae al hierro. El aluminio no.

Este hierro atraerá al imán que lleva la madera 13 (cesto de recogida) y así podemos fijar/extraer dicho cesto fácilmente.


Fig 12. Hay que poner una tira de chapa de hierro a cada listón, pegadas con epoxi


6.3 EL CESTO DE RECOGIDA

Es el cesto-jaula donde se recolectarán los mosquitos atrapados por la succión del ventilador. En la figura 10 del esquema general de la trampa vemos que este cesto está justo bajo el ventilador, a donde se dirige la corriente de aire generada.

El acoplamiento ventilador - cesto de recogida es la parte que más me costó superar en el diseño de esta trampa, y finalmente, creo que es la parte mejor conseguida de la trampa. Paradojas de la vida...

Después de darle muchas vueltas decidí que, como cesto de recogida, un simple colador de cocina era una buena elección (por supuesto tenemos que cortarle el mango, Fig 13). También serviría el típico soporte de lápices hecho con malla metálica. Este cesto se acoplará al ventilador por medio de imanes de tira, los usados en las puertas de las neveras, y lo acoplaremos con la madera 13, a modo de adaptación. 


Fig 13. Tanto buscar un cesto de recogida adecuado, y ésta era la solución...


Con el truco de los imanes conseguimos dos cosas:

1) Un sello muy bueno entre ventilador y cesto, sin aperturas, para que los mosquitos no puedan escapar del cesto una vez atrapados.

2) Un método de montaje/desmontaje sumamente rápido y fácil: Basta  con tirar del cesto para despegarlo y poder retirar los mosquitos muertos. Y basta con acercarlo para volverlo a colocar en su sitio.

En la siguiente foto, el cestillo con el detalle de los imanes y la madera adaptadora, pues el cestillo tiene menor diámetro que el ventilador. El cestillo va pegado a la madera 13 con epoxi: No es previsible que vayamos a separarla nunca.

Fig 14. Cestillo de recogida con sus imanes.

A la hora de tomar con la mano este cestillo para extraerlo te encuentras con que no hay forma de agarrarlo debido a la forma del colador. Lo solucionamos adosando al colador, en su parte central, algún herraje tipo tornillo. Yo puse uno de esos soportes para lejas de estantería, pegado con una tuerca.


6.4 LA CUBIERTA CON LA LUZ UVA

Será una especie de "sombrero" en cuyo interior irá la lámpara UVA.

Uniremos techo (madera 9) paredes (8, 10, 11 y 12) y suelo (7) con tornillos

El portalámparas para la luz UVA hay que fijarlo en el techo (madera 9)

En el suelo (madera 7) haremos unos taladros de 6 mm en las esquinas para, mediante varilla roscada de 6 mm de diámetro unir esta cubierta a la caja de la trampa que tiene en su parte superior la madera nº 3 también con taladros para recibir los cuatro trozos de varilla roscada. La siguiente foto aclarará esto:


Fig 15. Así uniremos la caja inferior con el "sombrero" superior, con varilla roscada de 6 mm


6.5 LA BASE O TAPA INFERIOR

La madera nº1 llevará, pegadas, en sus bordes, unas tiras de chapa de hierro obtenidas de una lata de bebida. Las maderas de la caja (2, 4, 5 y 6) tienen, en su parte inferior, la que descansa en el suelo, pegados unos imanes de nevera. Así podemos poner y quitar rápidamente dicha tapa. 


6.6 LOS EMISORES DE OLORES

Puede valer cualquier pequeño recipiente de vidrio o plástico (no metal) con tapa hermética. Considero ideales los tarritos de plástico de los antiguos carretes de fotos. Ya se usan poco, pero aún se usan. Si pides que te guarden unos pocos en una tienda de fotografía no suele haber problema.

Tarro del ácido láctico: Como va concentrado al 80%, primero lo diluimos en agua en una botella aparte en una proporción de 1:4 mas o menos y así lo rebajaremos al 20%.

A continuación lo mezclamos con almidón de maíz y hacemos una especie de pasta. De este modo evitamos un vertido si el tarro se vuelca. Y la liberación del producto no será tan rápida. En la tapa del tarrito haremos un taladro de 1.5 mm de diámetro. Los vapores deben salir muy poco a poco. Llenamos el tarro con esta pasta y lo tapamos

¿Como sabremos cuándo este cebo se ha gastado?: Destapándolo y pinchando con un palillo. La consistencia del producto nos dirá si se ha secado. Es algo que tendré que determinar, pero estimo que durará del orden de varias semanas.

Tarro del amoniaco: En el formato de producto de limpieza doméstico ya viene diluido. Lo mezclaremos directamente con el almidón de maíz y haremos lo mismo que en el tarro anterior. El diámetro óptimo para el taladro de la tapa para este producto es de 1,2 mm

Tarro de la acetona: Es bastante volátil, pero con un taladro en la tapa de sólo 0.7mm debería durar un mes. También la mezclaremos con almidón de maíz hasta conseguir una consistencia de plastilina y la introduciremos en el tarrito. También podemos hacer la mezcla en el mismo tarrito, como yo hice en el vídeo.

Pondremos los tres tarros en la base de la trampa y colocaremos la base en su sitio. Gracias al sistema de sujeción por imanes será fácil acceder a ellos para, de vez en cuando, comprobar su estado. Si hay niños o, por cualquier razón, no queremos tener un acceso tan fácil a los tarritos, podemos fijar esta tapa con un par de tornillos (en este caso habría que poner cuatro patas adhesivas a la base para evitar rayar superficies con esos tornillos).

Para evitar que los tarritos se vuelquen, pegué a la madera 1 unos tapones de detergente que permiten alojar a estos tarritos (Fig 16)

Fig 16. Tapa inferior (madera 1). Se aprecian en los bordes las tiras de chapa de lata de refresco. Y los tapones de envases de detergente para contener los tarritos

... y sobre esos tapones de detergente, los tarritos, ahora bien sujetos:

Fig 17. Tapa inferior lista para usar


6.7 CONEXION ELECTRICA

Haremos llegar el cable de la red 220/125V a la cubierta-sombrero donde está la lámpara UVA. Un polo de ese cable lo llevaremos directamente a la lámpara, el otro polo al interruptor, y del interruptor al fusible, y del fusible al otro polo de la lámpara. Desde la lámpara (en paralelo) llevaremos un par de cables al ventilador. Estos cables pueden ser finos porque la potencia consumida entre lámpara y ventilador es poca (apenas 50W), pero eso sí: Deben ser cables aislados con funda plástica.


Fig 18. Madera Nº8 con: Toma de AC, interruptor y Porta-fusible (1 Amp)




7. Prueba de funcionamiento

Este proyecto comenzó a primeros de febrero, y a 5 de marzo estaba completamente terminado, sin embargo, no había mosquitos, y no estaba dispuesto, de ningún modo, a subir este vídeo sin probar su eficacia.

Llegó el mes de abril, y nada...
Y el mes de mayo, anormalmente frio, sin apenas mosquitos

El tiempo apremiaba y preferí subir el vídeo a pesar de que el nivel de mosquitos era bajísimo. Teniendo en cuenta estas condiciones, unas pocas capturas se pueden considerar un éxito.

Puse la trampa en la terraza y la hice funcionar durante algo más de 24 horas.

El resultado:

- 4 lepidópteros. Estos "bichos" no nos pican a nosotros, pero son perjudiciales para la agricultura. Sus larvas devoran las hojas de plantas como pimientos, tomates...

- 8-9 pulgones. Igualmente son inofensivos para nosotros, pero muy perjudiciales para las plantas.

- 10 mosquitos, entre los que había dos mosquitos tigre.

Si tenemos en cuenta el bajísimo nivel de plaga, 10 mosquitos en un día lo considero un éxito total. No capturó ninguna abeja ni avispa.

Fig 19. Capturas hechas sin apenas plaga (10 ejemplares, dos de ellos variedad Tigre)

Y los mosquitos, ampliados:

Fig 20. Estos ya no pican...





8. El vídeo




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martes, 10 de mayo de 2016

Lámpara por INDUCCIÓN, sin cables



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ÍNDICE

1. En qué consiste esta lámpara
2. Proyecto sin peligro. Apto para todos
3. Esquema
4. Materiales
      4.1. Para la base
      4.2. Para la lámpara
5. Prueba en protoboard (con otras bobinas)
6. Montaje
      6.1. Montaje de la base
      6.2. Montaje de la lámpara
7. ¿Porqué el PWM no rompe los LEDs cuando se regula a máximo?
8. El Vídeo





1. En qué consiste esta lámpara

Éste es un proyecto fácil que considero interesante porque se van a tratar bastantes temas tanto teóricos como prácticos, y al "invento" resultante le podemos dar utilidad. Vamos a hacer una lámpara decorativa a modo de luz ambiental. Lo especial es que la lámpara no está conectada con cables a nada. Está completamente libre. 

Funcionará "a distancia", por inducción. Este sistema consta de dos partes:

1) La base, que descansará en una mesita o superficie. Es un tupper o caja que alimentaremos con un alimentador externo normal de 12v. En el interior de este tupper hay una bobina que accionaremos con un sencillo circuito oscilador (un modulador PWM). Nosotros mismos haremos tanto la bobina como el oscilador. Esta bobina generará un campo electromagnético de corto alcance que llegará a la bobina de la lámpara que situaremos encima de este tupper, de este modo la luz funcionará sin necesidad de cables. Es el mismo principio que hace funcionar a las cocinas de inducción aunque en este caso, manejando una potencia muchísimo menor, y en vez de calentar un recipiente encenderemos uno o dos diodos LEDs.


Fig 1. Dos bobinas enfrentadas y separadas, una induce a la otra.

No se puede utilizar la frecuencia de 50 Hz de la red eléctrica ya que esta frecuencia es muy baja y las bobinas que vamos a construir se desenvuelven mejor a frecuencias superiores, de varios Khz, por eso tenemos que hacer un sencillo oscilador.

La base lleva un potenciómetro para regular la potencia que enviamos a la bobina, con lo cual el LED de la lámpara brillará mas o menos.


2) La lámpara. Un recipiente de plástico de nuestra elección. Será suficiente con que sea capaz de albergar en su interior una bobina (que también haremos) y uno o dos LEDs de alto brillo.

En principio doté a esta lámpara de un mini-circuito de tres componentes para limitar la tensión a 3,6 voltios y no romper los LEDs, pero comprobé que no era necesario, conectando los LEDs directamente a la bobina éstos no se rompen aunque pongamos a máximo la regulación en la base.


Fig 2. La "lámpara", un simple frasco de plástico

Para la lámpara, la elección de un recipiente u otro será más bien por consideraciones estéticas. Yo particularmente he elegido un frasco de plástico transparente con dibujos y letras.

A la izquierda en la figura 2 la lámpara sobre la base, que será la que le envíe la inducción.





2. Proyecto sin peligro. Apto para todos

Habida cuenta que vamos a utilizar un alimentador de 12 voltios, que la potencia implicada es muy reducida y que no se van a emplear productos químicos ni nada que comprometa la seguridad, salvo los riesgos conocidos de utilizar herramientas comunes de bricolaje, este proyecto es apto para todos los públicos pero se recomienda supervisión de adulto especialmente en el manejo de taladradoras y herramientas similares.

Importante: Que el alimentador sea al menos para 500 mA (y si es de 1 Amperio mejor), aunque el consumo real será menor (unos 160-180 mA) conviene dejar ese margen de seguridad para que no se caliente excesivamente el alimentador.




3. Esquema


Fig 3. Diagrama de bloques de la lámpara de inducción


En la figura 4 vemos el diagrama de bloques conjunto de este montaje.

A la base entran 12V desde un alimentador común que se aplican al circuito modulador PWM y de éste salen dos cables a la bobina. En la lámpara, que se colocará encima de esta base, hay otra bobina que captará la radiación de la bobina de la base y se la entrega a uno o (en mi caso) dos LEDs de alto brillo: Uno blanco y otro azul.

LA BASE:

Este esquema (Fig.4) corresponde a un oscilador, pero sería mas correcto hablar de un modulador de ancho de pulsos o PWM (Pulse With Modulator), que básicamente es un oscilador, pero con la posibilidad de regular la potencia con la que trabaja. Así podremos ajustar qué energía enviamos a la bobina para asegurar un buen funcionamiento gastando el mínimo de corriente.

En realidad se trata un circuito basado en el "regulador de corriente continua para motores DC" que subí hace unos meses.


Fig 4. Esquema del modulador de ancho de pulsos.

El circuito integrado IC1, un 555, entrega en su pin de salida 3 una sucesión de pulsos de ancho variable según la posición del potenciómetro P1. La tensión de salida es la misma siempre, lo que varía es el ancho de cada pulso. Esto posibilita regular la potencia. Dicha salida del pin 3 se aplica al "gate" de un mosfet que conducirá o no según el nivel del pin 3 del 555 sea alto o bajo. Si los pulsos son anchos, el mosfet conducirá más tiempo: Mas potencia. Si los pulsos son estrechos, el mosfet conducirá menos tiempo: Menos potencia.

Estos pulsos ocurren en rápida sucesión (miles de veces por segundo) así que nosotros no percibimos parpadeo ni oscilaciones en el LED, lo veremos brillar de forma continua.

El resultado es que la bobina L1 será recorrida por una corriente alterna de unos 3 Khz y emitirá un campo electromagnético.



LA LÁMPARA

El circuito es más sencillo aún.

Funciona conectando el LED directamente a la bobina. En mi caso serán dos LEDs, y se conectan en paralelo a la bobina.



LAS BOBINAS

Debo hacer un alto para decir algunas cosas sobre estas bobinas. No podemos usar cualquier bobina, y tampoco podemos orientarlas de cualquier manera.

Bobinas las hay de muchos tipos (Fig.5), pero debemos usar aquéllos tipos que permiten salir afuera de la bobina al campo electromagnético. Por lo tanto, las de tipo toroidal están descartadas ya que el campo está encerrado en el núcleo.

Usaremos las de tipo longitudinal (bobinando un trozo de ferrita) o mejor aún, las de tipo "pancake" a modo de disco o torta. Las primeras son más fáciles de hacer, pero las segundas son más eficaces para este uso.


Fig 5. Bobinas Toroidal, longitudinal de ferrita  y "pancake". Sólo las dos últimas valen para este proyecto.

También hay que orientarlas correctamente. Si las ponemos juntas de cualquier manera no se producirá la inducción. Hay que juntarlas tal como se muestra en el vídeo.

Finalmente, tenemos el tema "limitación de espacio". En la base no hay problema de espacio, así que podemos elegir entre el tipo longitudinal de ferrita o tipo pancake. En cuanto a la lámpara, depende del tipo de recipiente que usemos. Si es un bote mas o menos ancho podemos usar cualquiera de los dos tipos de bobina, pero si usamos como lámpara una botella o frasco pequeños tendremos que usar forzosamente la versión longitudinal con ferrita para que quepa en su interior.



4. Materiales

Este proyecto lo considero mediano-fácil en cuanto a componentes. Un buen número de ellos pueden ser de reciclaje. Tenemos que hacer dos unidades separadas: La base donde irá la bobina generadora, y la "lámpara" donde  irá la bobina receptora y el/los LEDs.



4.1. Materiales para la base


Fig 6. Materiales base. Faltan en la foto: El alimentador de 12V, clavija entrada de 12V y zócalo para el 555

- 1 alimentador 12V de al menos 500 mA, mejor si es de 1 Amp.
- Un tupper o caja de tamaño adecuado
- L1: Bobina que haremos nosotros mismos (Detalles en punto 6.1)
- Circuito impreso de 80 x 80 mm aproximadamente
- R1: 1 Resistencia de 1K5 (1500 ohm -marrón, verde, rojo- de 1/4W)
- D1 y D2: 2 diodos 1N4148
- P1: Potenciómetro 100K (no importa lineal o logarítmico)
- C1: Condensador 47n
- C2: Condensador 10n
- IC1: Circuito integrado 555
- Q1: Mosfet IRF630 o similar
- 2 Conectores de 2 vías (alimentación y salida bobina)
- 1 Conector de 3 vías para el potenciómetro

Recomendado:
- Disipador térmico para el IRF630
- 1 zócalo 4+4 pines para el 555
- 4 separadores para el PCB
- 4 juegos tornillo M3-arandelas-tuerca para el PCB. Largo tornillo: 15-20 mm
- 1 tornillo M4 de unos 50 mm largo (depende de lo alto que sea el tupper) + 2 tuercas + 1 arandela de ala ancha para sujetar la bobina al PCB y hacerlo a una altura correcta de modo que la bobina apenas roce al tupper en la parte superior. A falta de tornillo puede usarse un palito, bolígrafo gastado o similar.


4.2. Para la lámpara

- Una botella o recipiente para hacer de lámpara. Será suficiente con que pueda alojar en su interior los pocos componentes que llevará. Por lo demás, ésta es una elección mas bien "artística" y personal. Conviene evitar el cristal y elegir plástico, por seguridad.

Si la bobina de la lámpara va a descansar sobre la tapa del recipiente elegido, esta tapa no puede ser metálica pues actuaría como blindaje, como jaula de Faraday y no se encenderían los LEDs.

- Bobina que haremos nosotros mismos (Detalles en el punto 6.2)

- D6, D7: Dos diodos LED de alto brillo (Puede ponerse sólo uno).



5. Prueba en protoboard


Circuito dispuesto en protoboard:

Le conecto una bobina a su salida. Pongo un separador de 4 mm para simular la separación entre ambas bobinas y pongo la otra bobina encima. 

A la bobina receptora le conecto dos LEDs de alto brillo, uno blanco y otro azul, en paralelo.

Pongo la regulación del PWM de la base a mínimo.
Aplico 12 voltios al circuito.

Los dos LEDs están apagados, pero al accionar el potenciómetro P1 del PWM de la base comienzan a lucir. Veo que con un buen nivel de luz el consumo en el circuito PWM es de tan sólo 160-180 mA.


Fig 7. Prueba en protoboard totalmente satisfactoria

La frecuencia de trabajo del 555 aquí es importante. Obtuve los mejores resultados poniendo C1 de 47nF. Originalmente en el circuito era de 1nF.

El resultado me parece OK y sigo adelante...



6. Montaje

6.1. Montaje de la base

6.1.1. Hacemos la bobina:

Como en la base no hay problemas de espacio, haré una bobina de tipo pancake, pero también se puede hacer de tipo longitudinal con ferrita.


MÉTODO:

Yo utilicé como material:
- Dos discos de madera de 70 mm diámetro y 4 mm grosor madera DM
- Dos monedas de 2 céntimos o dos arandelas de diámetro semejante
- Unos 25-30 metros de cable esmaltado de 0,35 mm diámetro
- Pegamento epoxi
- Cola blanca
- Un tornillo M4 + arandela + tuerca para unir todo como un carrete


Fig 8. Materiales para hacer la bobina

1) Hacer en el centro de los discos un taladro a 4 mm


















2) Hacer un taladro de 4 mm en el centro de ambas monedas. Si vas a usar arandelas por supuesto este paso no es necesario

















3) Pegar con epoxi ambas monedas, centradas, en uno de los discos.

















4) Hacer un taladro de 1 mm en el disco junto a las monedas pero sin taladrar las monedas. Por aquí pasaremos el hilo para formar un borne de la bobina.

5) Hacer otro taladro de 1 mm en el mismo disco, opuesto al taladro anterior, pero en el borde de dicho disco. Por aquí pasaremos el hilo para formar el segundo borne de la bobina.

















6) Aplicar un poco de cola blanca en la cara interna del disco que lleva las monedas















7) Pasar el hilo de cobre por el taladro 4) sujetar el hilo con cinta adhesiva por la cara externa del disco (la que no lleva las monedas).















8) Ponemos el segundo disco y los aseguramos ambos con tornillo, arandela y tuerca, formando un carrete.













9) Comenzamos a bobinar. No sé exactamente el largo de hilo porque lo iba tomando de un carrete muy grande de tipo industrial, pero estimo que pueden gastarse fácilmente 30-40 metros de hilo. Es necesario llenar este carrete y hacer así una bobina con bastantes vueltas y una buena longitud de hilo. Si hacemos la bobina con pocas vueltas y/o poco hilo, su resistencia y su valor de inductancia serán muy bajas y el mosfet se calentará excesivamente aparte de que gastaremos electricidad de más. El número de vueltas tampoco lo conté: Simplemente hay que llenar este carrete, unas 200-300 vueltas serían...

10) Paramos de bobinar cuando veamos que estamos a punto de alcanzar el agujero de 1 mm en el borde del disco de madera (no debemos tapar ese agujero con el bobinado).














11) Sujetando el hilo para que no se deshaga la bobina cortamos dicho hilo y lo pasamos por ese agujero, ya tenemos el segundo borne de la bobina. Aseguramos de momento con cinta adhesiva ese hilo.  No olvidar dejar al menos unos 10 cms de hilo libre en cada borne de la bobina. Hay que lijar los extremos para quitar el esmalte y poder hacer la conexión.















12) Ponemos un poco de cola blanca en el cobre que está a la vista, a lo largo de todo el carrete, para evitar que la bobina se deshaga.





13) Una media hora después, cuando la cola blanca haya endurecido parcialmente, aflojamos el tornillo que une ambos discos, pero damos sólo una vuelta al tornillo, lo justo para permitir que ambos discos giren.

14) Vamos a girar el disco de madera (el que no tiene las monedas, el que no tiene los agujeros de salida de los dos hilos) en el mismo sentido en que hicimos el bobinado, con esto despegaremos la cola blanca que une ese disco con el bobinado ya que si retiramos ese disco así, sin más, las espiras saldrán pegadas a ese disco y la bobina se va a deshacer. Girar el disco puede exigir cierto esfuerzo, pero se puede. No hay que temer romper o deshilachar el cobre siempre que la madera se gire en el mismo sentido en que se hizo el bobinado.


15) Terminamos de retirar el tornillo que une ambos discos. Con cuidado, terminamos de retirar el disco de madera. Es posible que algunas espiras se hayan unido al disco. Con un destornillador muy fino las despegaremos. En mi caso, según veis en el vídeo, ese disco salió con gran facilidad.












La razón de quitar este disco de madera es ahorrar los 4 mm que mide de grosor y poder juntar más ambas bobinas. A mayor distancia, la inducción decrece.

16) Podemos poner un poco de cola blanca (mejor si es transparente) sobre el cobre, para pegar las espiras que hayan podido quedar sueltas. Esparcir con cuidado la cola blanca con un bastoncillo de algodón mejora el acabado de la bobina.














Ha costado un poquito, pero la bobina está terminada. 
La bobina debería quedar más o menos así:


Fig 9. Bobina tipo pancake terminada. Hacen falta dos: Una para la base, otra para la lámpara.


6.1.2. Hacemos el PCB

Para este montaje no voy a hacer un PCB mecanizándolo, voy a recurrir a la placa pre-impresa de puntos que tantas veces hemos utilizado. Este circuito es muy sencillo, son muy pocos componentes y así simplificamos.

PCB lado componentes:


Fig 10. PCB del PWM lado componentes.

Resulta un poco extraño ver los conectores en diagonal. ¿La razón? Su distancia entre pines es de un décimo de pulgada Y MEDIO, por lo que no se pueden insertar en el PCB a no ser que hagas un taladro entre dos orificios. Si pones esos conectores en diagonal entran perfecto. Solución no muy estética, pero rápida y buena. 


PCB Lado "pistas":


Fig 11. PCB del PWM lado conexiones.


La bobina la voy a sujetar al PCB así:

Hago un taladro en el centro del PCB a 4 mm. 
Fijo un tornillo largo + tuerca en el PCB
En ese tornillo pongo una tuerca a altura variable, una arandela, y sobre esa arandela descansará la bobina. Tengo que procurar que cuando cierre el tupper el cobre de la bobina roce la pared superior del tupper, pero sin forzarla. 

Para ajustar la altura de la bobina moveré la tuerca a un lado o a otro. Esto se comprende mejor en el vídeo.


6.1.3. Mecanizamos el tupper

En el tupper hay que sujetar tres cosas:
- el circuito (recomendado no dejarlo suelto)
- el potenciómetro P1 para regular la potencia de salida del PWM
- La clavija de entrada de alimentación de 12 voltios

Situamos el PCB en el tupper, marcamos la posición de los cuatro taladros de las esquinas y taladramos el tupper. Con cuatro separadores de nylon y 4 tornillos + tuercas, fijamos el PCB al tupper.

El potenciómetro lo fijaremos como siempre, con su tuerca.

La clavija 12V va como el potenciómetro, aunque el taladro suele ser menor


6.1.4. Sujetamos las cosas al tupper

Una vez todo sujeto en el tupper, hacemos las conexiones:
- Clavija de alimentación (+ y -) al conector del circuito
- Salida a la bobina desde el conector del circuito
- Salida desde el conector al potenciómetro, serán tres cables.

Cerramos el tupper. Si todo está bien, el cobre de la bobina rozará el techo del tupper, sin quedar espacio libre pero tampoco forzándolo.


Fig 12. Base terminada. La bobina roza la parte superior del tupper pero sin forzarlo


6.2. Montaje de la lámpara

La base ya está terminada, vamos ahora a por la lámpara.
Como dije antes, podemos elegir entre muchos tipos de recipiente para que actúe como lámpara. Según el tipo de recipiente tendremos libertad para elegir si hacer bobina de ferrita o bobina tipo pancake.


6.2.1. Hacemos la bobina receptora

En el caso de optar por el modelo pancake simplemente repetir los pasos del apartado 6.1.1. porque la bobina es igual.


6.2.2. Hacemos un soporte para los LEDs

Con media pinza de la ropa y unos alambres podemos hacer un soporte para los LEDs (Fig.13). Los alambres servirán para fijar los LEDs y también para conectarlos eléctricamente. Recuerda que debes poner juntos los cátodos de ambos diodos en un alambre (si vas a poner dos diodos) y juntos los ánodos en el otro alambre, pues van en paralelo.


Fig 13. Soporte para los LEDs. Facilito...


Ahora conectamos los bornes de la bobina a los terminales de los LEDs y el soporte está terminado.


6.2.3. Sujetamos todo a la tapa de la botella y la cerramos

Para que el montaje bobina-leds no se mueva y permanezca estable recomiendo pegar la bobina a la base del recipiente lámpara. No recomiendo usar pegamento demasiado fuerte por si alguna vez hay que extraer dicho montaje. Ojo a los envases que llevan un fondo cóncavo y esto ocurre en muchos tipos de botellas: Esto aleja bastante a la bobina de la lámpara de la bobina de la base y el invento puede funcionar muy flojo o incluso no funcionar por estar demasiado separadas las dos bobinas. La bobina de la lámpara debe descansar sobre un fondo plano para que esté lo más cerca posible de la bobina de la base.

Si tienes capricho por una botella particular y ésta tiene el fondo muy cóncavo, úsala invertida, con el tapón hacia abajo que suele ser bien plano. La botella será menos estable, pero también hace un bonito efecto.



7. ¿Porqué el PWM no rompe los LEDs cuando se regula a máximo?


El circuito PWM regula el brillo de los LED, pero cuando P1 está a mitad de su recorrido sucede algo extraño: Si se gira más P1, Los LEDs no brillan más a pesar de que el polímetro señala claramente que el consumo aumenta hasta llegar a casi medio amperio.

Es decir, el máximo brillo ocurre más o menos con unos 170 mA

¿Porqué sucede esto?

Cuando los impulsos del PWM se van haciendo más anchos se supone que se envía más energía a la bobina, y así es, pero en esta ocasión necesitamos el flanco ascendente y descendente de cada impulso, que es lo que provoca la inducción. La parte plana del impulso no produce inducción, por eso se da la paradoja de que a pesar de que la bobina está siendo recorrida por más corriente, los LEDs no brillan más. En este caso simplemente la bobina se calentará porque está siendo recorrida por más corriente, pero los LEDs no brillan más.

En el caso de que estuviéramos gobernando la bobina de un motor con este PWM entonces sí funcionaría, porque la parte plana superior del impulso SÍ produce trabajo de atracción-repulsión entre el rotor y el estátor del motor.



8. El Vídeo



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