Diseño y evaluación de un micro viscosímetro de bajo costo utilizando un resonador de cristal de cuarzo y Arduino

El objetivo principal de este artículo es proponer el diseño de un micro viscosímetro de bajo coste utilizando un resonador de cristal de cuarzo (QCR) y una tarjeta Arduino DUE. En el artículo se explican los pasos del diseño del sensor y también su evaluación con dos líquidos de diferentes caracter...

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Autores:
Carvajal Ahumada, Luis Armando
Serrano Olmedo, José Javier
Pazos Alonso, Jhon Eyber
García Fox, Mario Alejandro
Herrera Sandoval, Oscar Leonardo
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad de los Llanos
Repositorio:
Repositorio Digital Universidad de los LLanos
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unillanos.edu.co:001/3904
Acceso en línea:
https://repositorio.unillanos.edu.co/handle/001/3904
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Palabra clave:
Impedance analysis
fluid
resonant frequency
QCR
viscosity
Análise de impedância
Fluidos
Freqüência de ressonância
QCR
Viscosidade
Análisis de impedancia
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Frecuencia de resonancia
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description El objetivo principal de este artículo es proponer el diseño de un micro viscosímetro de bajo coste utilizando un resonador de cristal de cuarzo (QCR) y una tarjeta Arduino DUE. En el artículo se explican los pasos del diseño del sensor y también su evaluación con dos líquidos de diferentes características: diluciones de glicerol en agua (comportamiento Newtoniano) y diluciones de albúmina de huevo extraída de huevos frescos en agua (comportamiento No-Newtoniano). Este estudio está relacionado con el interés de desarrollar nuevas herramientas para el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares y artríticas.
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Este estudio está relacionado con el interés de desarrollar nuevas herramientas para el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares y artríticas.This article outlines a design for a low-cost micro-viscometer, using a quartz crystal resonator (QCR) and an Arduino DUE programmable microcontroller board. The article explains the steps involved in designing the sensor and also how it was evaluated regarding two liquids having different characteristics: dilute aqueous glycerol (Newtonian behaviour) and dilutions of egg-white extracted from fresh eggs in water (non-Newtonian behaviour). This study was related to interest in developing new tools for diagnosing cardiovascular and arthritic diseases.application/pdfspaUniversidad de los LlanosOrinoquia - 2019https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://orinoquia.unillanos.edu.co/index.php/orinoquia/article/view/430Impedance analysisfluidresonant frequencyQCRviscosityAnálise de impedânciaFluidosFreqüência de ressonânciaQCRViscosidadeAnálisis de impedanciaFluidosFrecuencia de resonanciaQCRViscosidadDiseño y evaluación de un micro viscosímetro de bajo costo utilizando un resonador de cristal de cuarzo y ArduinoDesigning and evaluating a low-cost micro-viscometer using a quartz crystal resonator (QCR) and an Arduino DUE microcontroller boardArtículo de revistainfo:eu-repo/semantics/articleJournal articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Texthttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Auge J, Hauptmann P, Hartmann J, Rösler S, Lucklum R. New design for QCM sensors in liquids. Sensors and actuators. B, Chemical.1995;24(1-3):43–48.Cardinaels R, Van De Velde J, Mathues W, Van Liedekerke P, Moldenaers P. A rheological characterisation of liquid egg albumen. Proc. Insid. Food Symp. 2013;1–6.Carvajal Ahumada LA, Ahumada L AC, Pérez NP, Sandoval OLH, del Pozo Guerrero F, Olmedo JJS. A new way to find dielectric properties of liquid sample using the quartz crystal resonator (QCR). Sensors and actuators. A, Physical. 2016;239:153–160.Cernosek RW, Martin SJ, Hillman AR, Bandey HL. (1998). Comparison of lumped-element and transmission-line models for thickness-shear-mode quartz resonator sensors. IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. 45(5):1399-1407.Dewar RJ, Joyce MJ. 2005. The quartz crystal microbalance as a microviscometer for improved rehabilitation therapy of dysphagic patients. En 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference. https://doi.org/10.1109/iembs.2005.1616979Fang J, Zhu T, Sheng J, Jiang Z, Ma Y. Thickness Dependent Effective Viscosity of a Polymer Solution near an Interface Probed by a Quartz Crystal Microbalance with Dissipation Method. Scientific reports, 2015;5:8491.García-Abuín A, Gómez-Díaz D, Navaza JM, Regueiro L, Vidal-Tato I. Viscosimetric behaviour of hyaluronic acid in different aqueous solutions. Carbohydrate polymers, 2011;85(3):500–505.Granstaff VE, Martin SJ. Characterization of a thickness–shear mode quartz resonator with multiple nonpiezoelectric layers. J Appl Phys. 1994;75(3):1319–1329.Höök F, Kasemo B, Nylander T, Fant C, Sott K, Elwing H. Variations in Coupled Water, Viscoelastic Properties, and Film Thickness of a Mefp-1 Protein Film during Adsorption and Cross-Linking: A Quartz Crystal Microbalance with Dissipation Monitoring, Ellipsometry, and Surface Plasmon Resonance Study. 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