Un Blender / Mixeur pour mettre en solution de la terre

[kiri45]

Bonjour,

Je suis en train de réaliser un prototype pour mettre en solution de la terre avant de l'analyser.
J'ai pas mal avancé sur la partie analyse mais je rencontre des difficultés sur la partie mise en solution... j'explique :

1) Je dois mélanger dans un contenant de la terre et une solution d'eau (avec du KCL).
Grosso modo, je me suis inspiré d'un blender : dans un tube (qui est pesé avec des cellules de force) j'ajoute manuellement la terre et je complete d'un volume défini de ma solution avec une pompe. Je dois ensuite agiter le mélange pendant quelques minutes. Pour mélanger, j'ai pensé utiliser une hélice (cf mixeur ou blender). Dans ma maquette, mon hélice est positionné par le haut car je ne sais pas faire mieux ! Il faut par contre que j'arrive à positionner l'hélice plus bas et sans l'axe dans le tube qui gène l'ajout de terre.
Le "bloc" de mise en solution doit être reproduit 3 fois car je fais trois échantillons en simultané.

2) Mes difficultés concernent la partie inférieure du blender :
- L'étanchéité de la partie hélice et moteur. Je ne sais pas comment faire l'étanchéité de l'axe de l'hélice. Je ne sais pas quels type de joint utiliser....
Je pense faire la base de mon 'blender' en impression 3D.

- Sur la partie vidange, j'ai testé différentes solutions bricolées pour voir comment faire. La seule solution qui fonctionne est la vanne boule : il faut ouvrir le bas du 'blender' relativement rapidement. Je met toute la terre en solution, j'active une pompe de rincage et j'ouvre ma vanne boule : cela fait comme une chasse d'eau de toilette pour bien néttoyer le blender.
Je ne vais pas utiliser ce système par le suite (trop lourd et trop long par rapport au dispositif). Il me faudrait donc une autre solution / idée pour gérer cette vidange.
La solution et la terre pèse 250g/300g dans chaque blender.
Je pilote l'ensemble des dispositifs avec une arduino.

Si ça intéresse quelqu'un j'aurais un peu de budget pour travailler ce prototype. Je ne sais pas si ce sont des pratiques qui existent sur le forum.

Merci dans tous les cas pour vos idées !

 

[g0b]

Intuitivement, d'après ton schéma du bas (implantation de l'hélice en biais, et vidange par le bas), je crains qu'il y ait une zone morte dans le coin opposé. Dans un blender où l'hélice est au centre en bas du bol, la rotation des hélices créée un mouvement vers le haut, qui retombe, remonte et ainsi de suite, et tout le fluide est brassé. A cause de la symétrie, il n'y a pas de zone morte où le mélange resterait coincé, plaqué là par le mouvement du reste du fluide, ce qui risque d'être le cas avec ton hélice inclinée.
Pourquoi ne restes tu pas sur la solution actuelle de ton proto avec un axe plongeur (ca résoud le problème de l'étanchéité en plus !) : il suffirait juste d'un système pour le faire descendre/remonter pour ne pas gêner le remplissage ?

 

[kiri45]

Merci pour ta réponse,
L'axe gène vraiment quand j'ajoute la terre. Actuellement, il faut que je commence à ajouter une partie de la solution et que j'active l'hélice sinon cela me fait un bloc compact au fond, j'aurais le même problème en descendant l'hélice après l'ajout de la terre. Je n'ai pas le problème avec le petit blender que j'utilise qui assez de puissance pour mélanger les 40g de terre. Cela fait un tourbillon. La zone morte peut être limitée par la taille de l'hélice et sa vitesse de rotation qui génère un tourbillon suffisant pour entrainer la terre qui s'imbibe.
Par ailleurs, c'est un équipement qui doit être transporté dans une voiture : moins il sera haut et moins il y aura de partie fragile, mieux ce sera.

 

[g0b]

Dans ce cas, as tu pensé aux agitateurs magnétiques utilisés en chimie ?

 

[kiri45]

Yes j'ai testé mais ce n'est pas assez puissant. La terre est trop lourde et il faut que l'alignement entre les aimants qui tournent et l'agitateur soit parfait. J'ai essayé un agitateur magnétique de laboratoire avec de la terre dans un flacon et ma solution, je n'arrive pas à mettre en solution. Actuellement ce qui est utilisé ce sont des agitateurs mécaniques : la terre est dans un pot fermé hermétiquement et qui est retourné à x mouvements par minutes.
Je souhaite simplifié et automatiser ce process.

 

[KildeRouge]

Peux-tu injecter de l'air sous pression ? Avec 2 ou 3 tuyères à axes non concourants cela peut générer des tourbillons
assez forts ????

 

[erolhc]

Bonjour
C'est quoi la finalité en fait ?
Mettre en suspension de la terre dans un liquide ou extraire un ou plusieurs des composant de cette terre ?

 

[joumpy]

Bref, tu veux faire de la boue et patauger dedans comme quand t'étais gosse!

 

[joumpy]

Si ton petit blender fonctionne, il faut l'utiliser tel quel et revoir plutôt la vidange...
Une idée à tester: un trou diamètre 15 ou 20 mm en bas du blender, un tuyau de diamètre 15/20 mm qui remonte le long de la cuve mais pas jusqu'en haut et un coude à 180) pour faire redescendre le tuyau.
Au début, il y a de l'air dans le tuyau donc le niveau d'eau va monter un peu moins haut que le niveau d'eau de ta cuve puisque le tuyau est bouché à l'extrémité et que l'air aura du mal à descendre jusqu'au bas du blender pour buller.
Surement que le niveau dans le tube va monter un peu quand tu vas actionner l'hélice du blender, mais ça ne devrait pas atteindre le coude à 180°.
Tu fais ton mélange et quand ta solution est prête, tu débouches le tube diam 15/20 au dessus d'un erlen, tu rajoutes de l'eau rapidement pour faire monter le niveau au dessus du coude et la solution va se faire siphonner comme une chasse d'eau. Si ton blender fait 250 ml, tu le siphonne 3 fois et il est rincé ça te fait 750 ml dans un erlen de 1000 et tu n'as plus qu'à jauger pour avoir ta dilution.

 

[kiri45]

L'objectif :
Pour analyser les constituants chimiques de la terre, on met la terre en solution dans de l'eau. On analyse ensuite l'eau que l'on filtre (pour enlever les éléments grossiers). On fait de la boue, on la laisse reposer et on analyse l'eau....
On n'a pas trouvé mieux.
Je préférais sauter dans les flaques d'eau quand j'étais gosse ! tu te retrouves quand même plein de boue

L'air sous pression pourrait fonctionner mais j'ai peur que cela soit compliqué à mettre au point : 2 tuyères par cuve x 3 cuves. IL fauit également que mes cuves soit "indépendantes" pour être pesées par des cellules de pesées.... complexe à priori par rapport au blender imprimé en 3D ?

Il faut donc que le système de mélange soit top : j'ai besoin de comprendre comment faire pour l'étanchéité de l'axe du moteur. plusieurs joint sertis, bague d'étanchéité... je ne sais pas, l'axe fait environ 1 mn.

Pour la vidange, il faut que le système soit vraiment nickel pour ne pas polluer l'échantillon suivant. J'avais pensé à un système avec un tuyau, mais le système doit être au maximum automatisé.... La valve boule fonctionne bien mais trop lourd, trop gros. J'avais peut-être pensé à faire un système à clapet en impression 3D, mais je ne suis pas certain d'arriver à gérer l'étanchéité...

 

[g0b]

Pour l'étanchéité , démonte un blender du commerce pour voir comment s'est fait
A mon avis, vu le diametre de l'axe, je pense que c'est un bête joint torique...

 

[rebarbe]

Pourquoi tu n'achètes pas un blender

 

[sergepol]

Mettre en suspension

et non en solution c'est ce qui pose problème.
Pour conserver votre mixeur pourquoi ne pas greffer une goulotte latérale sur votre tube???

 

[erolhc]

et non en solution c'est ce qui pose problème.

Mets de la terre dans de l'eau (même avec du KCl) et appelles moi quand tu as fini de la mettre en solution.
Tout ce qu'il fait avec ce mélange c'est de faire un échange de K+ contre des H+ complexés, bref de remettre en "solution" des H+ mais en aucun cas mettre en solution la terre (ce qui risque de prendre quelques centaines d'années au mieux avec ce système et avec beaucoup d'eau). Donc c'est extraction d'un constituant pour le mettre en solution

Sinon, une pièce en 3Dprint, joint spi (joint à lèvre) et rouler jeunesse pour un axe vertical. le placement de l’hélice comme sur le dessin ne va pas remuer grand chose, il va juste faire tourner la masse de terre autour du des parois du récipient mais pas un réel mélange je le craint.
Par contre attention à l'abrasion faite par la terre sur le récipient.

 

[g0b]

Joint spi pour un axe de 1mm?

 

[erolhc]

un joint spi c'est 8mm a priori mais rien n'empeche de faire un adaptateur pour avoir un axe plus gros que l'arbre du moteur. Par ailleurs j'aimerais bien voir le moteur qui a un axe de 1mm. Moteur de CD/DVD ?

 

[serge 91]

Bonjour,
Moi, je voudrais bien savoir quelle "terre" et ce que tu veux analyser ?
la terre, c'est plein de cailloux ça passe pas dans le "blender", donc faut tamiser fin d’abord...
Mais sans laisser dans le tamis ce qui t’intéresses...
Ensuite, il y aura une partie soluble et une autre pas (lourde ou légère)
Entre des traces de sulfate de Cu et des traces de minium, une analyse chimique ou bactériologique, c'est très différent.

 

[MARECHE]

Bonjour,
Ce problème d'analyse est courant, en général on travaille en batch, on met la solution dans un bécher, on agite avec assez d'énergie, on enlève l'agitateur et on laisse décanter. Les vrais problèmes sont des problèmes d'USURE. La terre contient des grains durs qui usent les hélices, dépolissent les béchers et ruinent les joints. Et on retrouve tout ca dans la solution à analyser, faut en tenir compte. La solution bourrin: un mixer à soupe, on va retrouver un peu de fer, de chrome et de nickel, il sera foutu au bout de quelques fois mais ne coûte que 20 balles et on peut en amener un stock sur le terrain. L'impression 3D pour ca t'oublies, trop poreux, il faut des pièces massives. Plus t'auras le droit de tamiser fin, moins t'auras de problèmes, mais plus il faudra de temps de décantation. C'est pour faire de la torche à plasma après?
Salutations

 

[Aiwass]

bonjour, et reprendre la technique du tube d'etambot? un tube pas trop large , l'axe qui passe dedans et l'ensemble bourré de graisse pour l'étanchéité, sa fonctionne sur un bateau et en rc c'est la même chose

 

[kiri45]

J'ai démonté mon petit blender. J'avais déjà essayé mais j'ai forcé un peu plus...

Je ne sais si il y a un nom particulier pour ce type de joint ou c'est du spécifique ?
La forme dans le plastique permet de resserrer le trou intérieur du joint.

 

[kiri45]

Je ne peux pas garder mon blender actuel car j'ai besoin de gérer la vidange ce qui n'est pas faisable en bricolant ce blender.

 

[Aiwass]

l'ensemble moteur/hélice ne pourrait il pas être solidaire du bouchon de vidange?vous pourriez de ce fait reprendre le principe du blender finalement.

 

[g0b]

C'est spécifique, mais c'est le principe du presse étoupe.
Tu peux le réutiliser avec un carter moins encombrant si c'est ca qui te gêne.
Ensuite, il faut t'attendre, comme le disait @MARECHE à une usure rapide : les particules abrasives de la terre vont s'incruster dans le joint qui va usiner par abrasion l'axe du moteur à vitesse grand V.
Le principe du plongeur me semble vraiment meilleur, et je partirais la dessus en essayant de trouver une solution pour le chargement puisque c'est ca qui te gènait.

 

[kiri45]

Pour Mareche, l'objectif est d'avoir un appareil automatisé. La seule opération manuelle est l'ajout de la terre.
Ensuite le process doit être automatique si possible.
J'enchaine avec une analyse colorimétrique pour mesurer les nitrates essentiellement.
(j'ai pas trouvé d'appareil à torche plasma pour le terrain...)
Pour l'impression 3D, je pensais passer par sculpteo avec de l'impression "fritage de poudre". Je pense que ce n'est pas poreux... mais pas certain. Tu me poses une colle

 

[kiri45]

J'ai pensé au tube d'etambot (je ne connaissait pas le nom, vu en modelisme) mais il faut que le tube soit assez long... c'est qui est contraignant ici.

 

[kiri45]

Autre système de blender, avec un roulement...
J'ai eu plus de mal à le démonter celui-là !

 

[Aiwass]

oui mais je crois sans en etre certain que tu peut faire avec un flexible dans un tube cintré a l'image d'un entraineur de compteur de moto.un ressort dans une gaine, sa te permet d'avoir un moteur déporté

 

[joumpy]

Le deuxième démontage semble plus sérieux et durera probablement plus longtemps...
Dans le même ordre d'idée, tu as les pompes à eau de bagnoles qui ne coûtent pas trop cher et ont une bonne durabilité