Performance evaluation of an optimized reciprocating shaker with PID control and Arduino technology: driving circular economy in laboratory equipment
Descripción del Articulo
The COVID-19 pandemic has accelerated the transition to virtual education and self-directed learning, highlighting the need for practical and affordable educational tools. This study addresses the remanufacturing of an old reciprocating shaker using a PID control system based on the Ziegler-Nichols...
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| Formato: | artículo |
| Fecha de Publicación: | 2025 |
| Institución: | Universidad Nacional de Ingeniería |
| Repositorio: | Revistas - Universidad Nacional de Ingeniería |
| Lenguaje: | español |
| OAI Identifier: | oai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/2278 |
| Enlace del recurso: | https://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/2278 |
| Nivel de acceso: | acceso abierto |
| Materia: | control PID Arduino ECONOMIA CIRCULAR AGITADOR RECIPROCO TECNOLOGÍA DE HARDWARE ABIERTO PID control Circular economy Reciprocating shaker Open hardware technology |
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Performance evaluation of an optimized reciprocating shaker with PID control and Arduino technology: driving circular economy in laboratory equipmentEvaluación del desempeño de un agitador recíproco optimizado con control PID y tecnología Arduino: impulso hacia la economía circular en equipos de laboratorioAchuy Flores, Ana SofíaAiquipa Moreno, Luis FernandoRodríguez Adriano, Marco AntonioTarazona Tocto, Miguel ÁngelPastrana Alta, Roxana Yeseniacontrol PIDArduinoECONOMIA CIRCULARAGITADOR RECIPROCOTECNOLOGÍA DE HARDWARE ABIERTOPID controlArduinoCircular economyReciprocating shakerOpen hardware technologyThe COVID-19 pandemic has accelerated the transition to virtual education and self-directed learning, highlighting the need for practical and affordable educational tools. This study addresses the remanufacturing of an old reciprocating shaker using a PID control system based on the Ziegler-Nichols method and Arduino technology. The¡ equipment was evaluated under various load and speed conditions, achieving precise agitation control with a minimum percentage error of 3%. The results demonstrate the effectiveness of PID control in stabilizing motor speed within the range of 150 to 250 RPM, with an average stabilization time of 2 seconds. Additionally, electrical measurements validated the efficiency of the alternating current regulator, while the reuse of components underscores the viability of integrating circular economy practices into education. This research offers an economically and environmentally sustainable solution for the manufacturing of laboratory equipment, fostering innovation in the teaching of experimental sciences.La pandemia de COVID-19 ha impulsado una transición acelerada hacia la educación virtual y el aprendizaje autodirigido, destacando la necesidad de herramientas educativas prácticas y asequibles. Este estudio aborda la remanufacturación de un agitador recíproco antiguo utilizando un sistema de control PID basado en el método de Ziegler-Nichols y tecnología Arduino. El equipo fue evaluado bajo diversas condiciones de carga y velocidad, logrando un control preciso de la agitación con un error porcentual mínimo del 3%. Los resultados demuestran la efectividad del control PID para estabilizar la velocidad del motor dentro del rango de 150 a 250 RPM, con un tiempo promedio de estabilización de 2 segundos. Además, las mediciones eléctricas validaron la eficiencia del regulador de corriente alterna, mientras que la reutilización de componentes resalta la viabilidad de integrar prácticas de economía circular en la educación. Esta investigación ofrece una solución económica y ambientalmente sostenible para la fabricación de equipos de laboratorio, fomentando la innovación en la enseñanza de ciencias experimentales.Universidad Nacional de Ingeniería2025-01-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/227810.21754/tecnia.v34i2.2278TECNIA; Vol. 34 No. 2 (2024); 62-72TECNIA; Vol. 34 Núm. 2 (2024); 62-722309-04130375-776510.21754/tecnia.v34i2reponame:Revistas - Universidad Nacional de Ingenieríainstname:Universidad Nacional de Ingenieríainstacron:UNIspahttps://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/2278/3135Derechos de autor 2025 TECNIAhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/22782025-07-16T17:30:44Z |
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The COVID-19 pandemic has accelerated the transition to virtual education and self-directed learning, highlighting the need for practical and affordable educational tools. This study addresses the remanufacturing of an old reciprocating shaker using a PID control system based on the Ziegler-Nichols method and Arduino technology. The¡ equipment was evaluated under various load and speed conditions, achieving precise agitation control with a minimum percentage error of 3%. The results demonstrate the effectiveness of PID control in stabilizing motor speed within the range of 150 to 250 RPM, with an average stabilization time of 2 seconds. Additionally, electrical measurements validated the efficiency of the alternating current regulator, while the reuse of components underscores the viability of integrating circular economy practices into education. This research offers an economically and environmentally sustainable solution for the manufacturing of laboratory equipment, fostering innovation in the teaching of experimental sciences. |
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