| Project: Water | |
|---|---|
  Water | |
| Naam | Water |
| Door | Bix |
| Status | Idee |
| Madskillz | water, programmeren, loodgieten, electrische installatie |
| Doel / Omschrijving | |
| Ideen voor waterrijke zomerprojecten | |
| Alle Projecten - Project Toevoegen | |
noez
Ideeen
Ik loop al een tijdje rond met twee ideeen:
- Printen met water, zoiets als dit: https://www.youtube.com/watch?v=f5WliWhBFHo
- Waterklok op basis van siphons, en dan met name de versie die Manlab (met James May) die bouwde zonder een pendule: http://www.dailymotion.com/video/xyzlbw_james-may-s-man-lab-s3-ep3_shortfilms (zie vanaf 14:40)
1 is eigenlijk een omgekeerde scanner, print elke keer 1 rij "pixels" door een druppel water te laten vallen.
2 is meer een kwestie van pvc buis en een variant van dit ontwerp http://www.cadrans-solaires.fr/Cadran-clepsydre.html
Waterprinter
Zie foto hierboven en de gelinkte youtube video en [Flickr ]. Basically komt het er dus op neer dat er pixels geprint worden. De eerste gedachte is dan dus pixels == druppels.
Hierover is 06-03-2015 over gebrainstormd door zo'n beetje iedereen die aanwezig was in de space. Hieronder een kort verslag van de gedachtes:
Wikipedia heeft een leuke pagina over [druppels en hun gedrag]. Hierop o.a. formules hoe je berekent hoe groot de druppel is die vanuit een buisje kunt maken, maar ook wat resultaten uit onderzoek aan druppels waaruit blijkt dat druppels nooit groter dan eem mm of 6 doorsnede kunnen zijn. Rond de 2mm lijkt de beste druppelvorm voor een pixel (mooi bolletje) te hebben. Verder onderzoek moet uitwijzen of een druppel een handige keuze is, of dat je beter kleine "straaltjes" kunt laten vallen. Meer video's van bestaande installaties bekijken kan wellicht helpen, zijn er video's in HD?
Als je dan er van uitgaat dat voor een mooi beeld de pixels niet te ver uit elkaar mogen vallen, suggereert dat, dat druppels niet meer dan hun eigen breedte naast elkaar mogen vallen, dus dat de opening waar ze uit mogen vallen (hart op hart) 4mm uit elkaar mogen staan. Het kan zijn dat je de afstand groter kan maken tussen de druppels, maar dat moet uitgezocht worden, dit lijkt qua werkbaarheid een mooie aanname voor de *minimale* afstand tussen openingen.
De laagste frequentie waarin de hersens nog een beeld uit een signaal kunnen maken ligt rond de 15Hz, dus om een "streep" uit een enkele opening te genereren, zonder dat het een straal is, zou je elke 1/15e seconde een druppel moeten laten vallen. Voor een eerste prototype is een 320 pixels breed "display" een mooi begin, dat komt overeen met oude [standaarden] als CGA/QVGA.
Het volume aan water dat per seconde benodigt is voor bovenstaande aannames is:
- doorsnede druppel = 2mm => straal = 1mm
- [volume druppel] : 4/3 * pi * straal^3 => 4/3 * pi => 4.2 mm^3
- volume vloeistof nodig per seconde voor 320 pixels: 4.2 * 15 * 320 => [20160 mm3/s => 20 ml/s => = 0,020 l/s]
- volume vloeistof nodig per uur: 0,020 l/s => 72 l/h
Volgens mij kwamen we uit het hoofd rekenend op heel andere getallen uit, bovenstaande lijkt me heel erg mee te vallen. Maak ik een fout? Update: Nee, onze omrekening van mm3 naar l zaten we er een paar orde grote's naast...
Je kunt voor het gecontroleerd vallen van een druppel kiezen uit twee opties, zelfbouw of commercieel.
Commercieel zijn er kleine ventielen beschikbaar die zo op het eerste gezicht (we zijn geen machinebouwers, dus dat moet onderzocht worden) geschikt lijken te zijn. Bijvoorbeeld The Lee Company (uit de VS) maakt [solenoid ventielen] waar voor de rest niets nodig is om de vloeistof te "dispensen". Ze hebben ook [starter kits], de Nederlandse vertegenwoordiger is [Denis de Ploeg BV].
Je kunt ook zelf iets maken met een solenoid en een spijker. Het idee is om een plastic buis te nemen van voldoende volume en lengte om 320 nozzles per 4mm kwijt te kunnen. We kwamen met onze berekeningen toen uit op iets van een 45mm PP buis, waar we een gat boren door de bovenkant van de buis, van zeg 4mm, en dan tot en met de andere kant van de buis boren tot de kop van de boor *net* niet door de onderkant komt. Hier boren we een klein gaatje in (2mm?) om de druppel te maken. De vorm van het gat in de onderkant komt overeen met iets als de onderkant van een spijker, deze kunnen we mbv een solenoid schakelen en dan open je het gaatje kort genoeg om voldoende volume voor 2mm aan druppel los te laten. Wellicht is het handig om het gat mbv een rubber (kraagje?) iets betrouwbaarder waterdicht te maken. Mocht de solenoid + spijker combo niet binnen de 4mm afstand passen zou je aan een V (of zelfs een W?) opstelling kunnen denken.
We waren het erover eens dat de aansturing niet *heel* moeilijk leek, alleen dat voldoende volume aan vloeistof/water een uitdaging zou kunnen zijn en dat je moet zorgen dat je 320x ventielen binnen een niet al te grote marge tegelijk aan moet kunnen sturen.
Waterklok
nntb