Sistema Open FIA

El primer proyecto integral del GrupoUHU-OSHW es construir un sistema analítico por Inyección en Flujo (FIA) totalmente en Código Abierto, incluyendo los sistemas de impulsión e inyección y algun tipo de detector.

Las técnicas de análisis en Flujo Contínuo son potentes herramientas para determinar la composición de muestras gracias a su alta sensibilidad, rapidez y facilidad de configuración. Se pueden adaptar para analizar una amplia variedad de compuestos químicos y tipos de muestras. Se usan en las industrias de alimentos, aguas, farmaceuticas, sanitarias, agricolas, químicas y otras, para controlar la calidad de los productos, los procesos y las materias primas; tambien para el control de la calidad medioambiental de plantas, aguas naturales, suelos, aire, etc.

Existen equipos de alta calidad basados en técnicas cromatográficas con las mejores características analíticas, pero normalmente requieren de condiciones de alta presión o alto vacío, necesitan gases, instalaciones adecuadas y personal especializado para poder funcionar. Además su coste es muy elevado, tanto para su adquisición como para su mantenimiento.

Por otra parte, las técnicas de análisis por inyección en flujo (FIA) trabajan a baja presión, los módulos que configuran el equipo son menos exigentes y más baratos, y el canal de flujo es totalmente configurable. Además, cada día hay más métodos sensibles y selectivos, y la capacidad analítica alcanzada hoy por los métodos FIA es comparable a la de los cromatográficos.

Actualmente, los métodos FIA son la mejor opción para los laboratorios que necesitan resultados competitivos y cuya disponibilidad de recursos es el principal factor limitante. Esto es especialmente cierto si existen diseños de código abierto de cada módulo que configura un canal de FIA (sistema de impulsión, válvula de inyección y detectores). Este es el motivo de nuestro primer proyecto, generar un conjunto de versiones en código abierto de los principales componentes de un sistema FIA. Nuestra intención es crear diseños sencillos y fiables, en ocasiones con materiales reciblados, y siempre facilitando los métodos de ajuste y calibración necesarios.

FIA system

PS: Sistema de Bombeo; S: Sensor; T: Transductor

Todos los módulos son completamente operativos por sí mismos, y pueden operarse manualmente (tienen un panel de control) o de manera remota (con una conexión USB en sus primeras versiones).

Proyecto Open ISEmeter

Status: Beta, estable
isemeter1 isemeter2 isemeter3 isemeter4
Breve descripción

En este proyecto, se presenta una nueva interfase basada en Arduino para leer la fuerza electromotriz (fem) en detección potenciométrica. Esta interfase es el primero de una serie de sensores/transductores que publicaremos en breve.

La interfase ha sido completamente diseñada con la filosofía de código abierto y toda la documentación está accesible en la web. El proyecto incluye el diseño electrónico, el firmware cargado en el Arduino y la interfaz gráfica de usuario (GUI), programada en Java, para recoger los datos en un ordenador (PC o Mac). El prototipo se ha comprobado midiendo la curva de calibración de un detector. Como elemento detector, se ha utilizado una membrana activa basada en PVC, dopada con dodecilsulfato de cetiltrimetilamonio (CTA+-DS). Las medidas experimentales de fem muestran un comportamiento nernstiano con el contenido de CTA+ de las disoluciones patrón, tal y como se describe en la literatura consultada, probando la validez del prototipo desarrollado.

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Sistema de bombeo de Jeringa

Status: Beta (hardware); alfa (software)
SPS SPSelectronics
Breve descripción

Se ha creado desde cero un sistema de bombeo de jeringa, describiedo cómo construir el sistema mecánico, la electrónica para el control manual, la programación del microcontrolador y el procedimiento de control remoto.

Se ha implementado un protocolo de comunicación que permite el control remoto mediante conexión USB y la operación completamente programable: gradientes de flujo lineal y secuencias complejas, control de múltiples bombas para flujo continuo o mezclas de líquidos y más. Toda la documentación es completamente accesible desde web y, tanto el hardware como el software, son de código abierto. El coste final es muy asequible y puede ahorrar cerca del 75% respecto de los sistemas comerciales de características similares.

Se han comprobado las características técnicas, y tiene una resolución del 0.004% respecto del volumen nominal de la jeringa utilizada, la precisión es del 0.03% y la desviación estándar relativa (RSD) menor del 2% en todo el rango de flujos. Cuando se usan dos jeringas de 10 mL, el flujo puede configurarse entre 7.72 mL/s y 0.26 µL/s.

Actualmente, estamos trabajando en la programación de la app de control, calibración y sincronización de la bomba desde un ordenador remoto a través de una conexión USB.

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Válvula de inyección motorizada

Status: Alfa
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Breve descripción

El dispositivo que permite introducir una cantidad controlada de muestra en el flujo es la válvula de inyección. Mediante un bucle de volumen conocido se puede controlar con exactitud la cantidad inyectada. Los sistemas automáticos comerciales suelen utilizar un motor por pasos que, además de ser caros, necesitan de una electrónica y programación complejas. Nuestra propuesta es utilizar un motor DC, recuperado de un viejo lector de DVD, para mover las partes mecánicas. Este nuevo enfoque precisa del desarrollo de un controlador apropiado que debe prever la actuación manual y la remota. Los esquemas eléctricos, los planos de piezas y las instrucciones de montaje están disponibles en la web.

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