Una báscula mecánica y opensource de monitorización para las colmenas

Basado sobre el principio de la antigua bascula Romana

Añadimos un motor para poder mover el contrapeso

Un detector óptico detecta el equilibrio

Un microcontrolador maneja el sistema y envía los datos…

¿Por qué una báscula mecánica, y no una celda de carga?

• Porque la celda de carga no debe estar bajo una carga continua.
  • Un fenómeno de fluencia hace que la medida sea inestable después de un tiempo, esto está muy bien documentado.
  • Los fabricantes de células de carga no comunican sobre la deriva de la medida tras 30 minutos de carga …
  • Habitualmente las básculas con celda de carga implican una tara entre cada pesada, y no es posible en el escenario de monitoreo de colmena.
  • La báscula mecánica no está sujeta a este fenómeno de deriva de la medida. Incluso si la estructura se desformara, la medida no cambiaría.

https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/146415/1/RAM_HBM.pdf

“Transducer manufacturers provide only information on the short-time stability like maximum creep after 30 minutes or maximum 1 hour under full load, but appear very reticent to provide figures on the long-term stability of their products……

Recording strains over long periods of time without having the opportunity to unload the test specimen or the structure and check zero reference is considered to be one of the most difficult applications of strain-gauges….”

http://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/a-reference-design-for-weigh-scales.html

• Porque no dependemos de ningun componente complejo que debemos subcontratar.
  • Esto permite mantener un costo bajo con una solidez y precisión sin igual.
  • Resulta más fácil entender lo que pasa en caso de avería y repararlo si necesario.
  • DIY-ers friendly (Do it Yourself).
• La electrónica es mucho más sencilla: sin capa analógica de la cual depende la calidad de la medida.

Del concepto a la realidad

integración bajo la colmena

A lo contrario de la antigua Romana, nuestra báscula debe integrarze bajo la colmena. Con un contrapeso de 500g, y muy poco espacio disponible , la fuerza añadida por los varios brazos de palanca permiten medir un peso de 125kg.

Diseñamos un kit fácil de montar, hecho de perfiles de aluminio y acero inoxidable cortado con láser, unidos principalmente con remaches y tornillería inoxidable. Muy pocos otros componentes, un motor sencillo, una correa, un rodamiento linear, un sensor óptico.

No se necesita ninguna competencia específica para el ensamblaje. El mismo nivel de rigor y paciencia que para montar un mueble Ikea será suficiente.

Foto de presentación, la versión comercializada dispone de una caja IP65 para la electrónica y de un capotaje de protección por encima de los brazos de palanca.

Ejemplo de test realizado con un modulo Sigfox:

Después de haber posado una base de colmena, añadimos un peso A, B, y C, los quitamos y los volvemos a colocar en el mismo orden. Obtenemos una autonomía de 1325 pesadas con las 3 pilas AA.

Resolución 6g, precisión 30g de 0 a 125Kg (Protocolo de prueba realizado para controlar la linearidad y la repetibilidad en curso de redacción)