Termómetro en la Plaza Arístides Moll Boscana en Adjuntas

Por Antonio Pontón

Como parte del diseño de la plaza Arístides Moll Boscana en Adjuntas se desarrollaron varios elementos arquitectónicos que servirían como nodos o puntos de atracción. Unos de estos elementos era un termómetro gigante que mostraría las bajas temperaturas que siempre caracterizan el pueblo del Gigante Dormido. Esta breve reseña muestra parte del proceso de diseño y construcción de dos versiones del termómetro gigante.  

Primera versión

La primera versión del termómetro fue construido por el contratista general (Rivera Construction) basado en los planos que había preparado nuestra oficina. Como base para el termómetro se construyó un pilón cilíndrico de concreto forrado con placas prefabricadas de concreto texturizado. Sobre este pilón se instaló un poste original de la antigua plaza. El poste, hecho de hierro colado, había perdido la cúpula metálica en donde se coloca la luminaria por lo cual ya no serviría para ese uso. Se decidió reciclarlo y restaurarlo de manera que sirviera como base de apoyo para el termómetro gigante. En su interior se colocaron la caja de cableado 120V AC,  los interruptores eléctricos y el cable de suministro hasta la caja de controles del termómetro que se ubicaría a media altura, fuera del alcance del público.

La estructura secundaria del termómetro en sí, consistía de un tubo de aluminio con calibre de 1/4" con brazos y abrazaderas de aluminio soldadas, que servirían para acopar el termómetro y agarrar todo al poste. Sobre este tubo se acoplarían 20 módulos independientes que se iluminaban según la temperatura. Cada módulo fue construido con mucho esmero en un taller de Ponce usando placas de aluminio soldadas.  Cada uno tenía adentro una matriz de luces LED color rojo, un reflector en el fondo y un difusor plástico  en la parte frontal. Además de esto, cada módulo tenía a su lado una placa de aluminio en donde se mostraban los números, en incrementos de 5 grados Farenheight, de la temperatura que le correspondía.

En la parte inferior del termómetro se colocó un módulo circular de 24 pulgadas de diámetro y 6 pulgadas de espesor con luces LED color rojo en su interior. Este módulo simularía la burbuja inferior del termómetro.

Para controlar este termómetro se utilizó un circuito electrónico basado en sensores de temperatura marca Dwyer-Love y un circuito de suplido de voltaje regulado de 12V DC. Todos los circuitos fueron diseñados, integrados y construidos por mi colega Carlos Roig WP4AOH y este servidor WP4NAL. Cada uno de los módulos de luz era controlado independientemente por un sensor Love y se encendía mientras la  temperatura fuera mayor que el límite establecido para cada módulo. En ese momento, aunque un poco complicada, esta fue la mejor y más confiable solución para el proyecto.

Yo había intentado varias alternativas antes de decidir usar el sistema Love, inclusive un controlador completamente hecho en mi oficina / taller pero los resultados no fueron de mi agrado. El controlador "hecho en casa (HEC)" funcionaba análogamente midiendo los cambios en voltaje que producía un sensor térmico. Se podrán imaginar los muchos otros circuitos accesorios que hubo que acoplar para mantener control sobre las fluctuaciones de voltaje y cambios incidentales en la temperatura ambiental de este sistema. El circuito final HEC funcionaba muy bien, pero en mi opinión iba a ser un dolor de cabeza a largo plazo debido a que nunca se había puesto a pruebas de ensayo con humedad y temperaturas extremas. Todavía conservo ese proyecto archivado en un rincón de mi taller. Les muestro una foto (abajo) del tablero de relays de prueba para que observen el resultado de las cosas cuando estas e hacen con cariño y amor. De ves en cuando lo enciendo y disfruto ver como marca la temperatura aún sin fallar.

El peso total del primer termómetro era de mas de 150 libras aún cuando la mayoría de las piezas eran de aluminio. Recuerdo que el día de la instalación pusimos el termómetro ya armado bajo una carpa desde donde el contratista lo elevaría en posición usando una grua.

Carlos y yo comenzamos el ensamblado de la electrónica interna y las luces LED mientras los curiosos del pueblo casualmente nos miraban sin preguntar. Luego de varias horas de trabajo, hicimos las pruebas finales y todo parecía estar funcionando a la perfección. La temperatura de control estaba marcando 86 grados desde hacía más de una hora.  De repente Carlos me miró sorprendido y me dijo, “mira…el módulo de 85 grados se apagó”. Miré los termómetros de control en la mesa y efectivamente la temperatura estaba bajando, ahora marcaban 82.5 grados. El sistema estaba funcionando, pero de lo que no nos habíamos percatado por nuestro afán por terminar era que la razón por la cual la temperatura había cambiado era la cercanía de una enorme capa de mal tiempo y lluvia fuerte. El aguacero torrencial no tardó mucho en alcanzarnos y terminamos mojados pero contentos de que el termómetro funcionaba y que además resistía la lluvia sin problemas.

La temperatura continuó descendiendo y el clima se calmó. En aquella tarde plomiza, con lloviznas y frío se terminó la instalación que luego continuó sin dar problemas mayores por años.

Finalmente fue necesario reparar los módulos que habían sido afectados por un evento de fuerte viento y lluvias continuas en Adjuntas. Ese evento rompió algunos de los sellos de silicon que protegían las luces LED de los módulos y abrió la tapa de la caja de control donde se ubicaban los sistemas Love. Luego de analizar la situación el Municipio nos pidió una propuesta para modernizar todo el sistema incluyendo toda la electrónica interna.

Segunda versión

La segunda versión del termómetro (1) tuvo los siguientes parámetros iniciales de diseño: debería tener un costo razonable, debería poderse construir totalmente en nuestra oficina y luego poder desmontarlo y transportarlo hasta Adjuntas para ser instalado sin necesidad de usar una grua ni equipo pesado. Este termómetro sería mucho más liviano y debería tener un sistema electrónico más sencillo y moderno.  

Decidimos basar todo el nuevo sistema de envoltura usado tres tubos de acrílico transparente de 10 pulgadas de diámetro x 10 pies de largo cada uno. Uno de los tubos se cortaría para lograr el largo total deseado una ves se que se colocara uno sobre otro. Se diseñó un sistema de ensamblaje interno para las luces LED usando piezas de plástico reciclado cortadas en una máquina CNC lo cual nos dio muchísima precisión y facilito la creación de los tubos terminados. Los tubos tenían en su interior todo el cableado, luces, marcadores y controles necesarios y quedaron totalmente impermeabilizados y sellados en la oficina. En la parte posterior tenían agarraderas de aluminio que se acoplarían a un tubo rígido (el soporte principal).  Dos de los tubos eran de 10 pies de largo y el último de 4 pies seis pulgadas. A diferencia del primer termómetro, en este se colocó un módulo adicional en el tope para indicar varias funciones usando LED de colores: blanco - operación normal, anaranjado - temperatura calurosa, azul -temperatura fría y rojo pulsando - un error en el sistema.

Para controlar el segundo termómetro se utilizó un circuito impulsado por una micro computadora Arduino. La Arduino enviaba señales en pulsos digitales a un tablero de 16 interruptores electrónicos y otro tablero de seis interruptores para controlar las luces LED.  Se diseño además un sistema de control y distribución de voltaje para suplir 12V DC a los LED y 5V DC a la computadora y a los interruptores. En esta ocasión se utilizó un micro sensor de temperatura LM35 conectado a la Arduino y se preparó un programa que permitía controlar todo el sistema y hacer ajustes y upgrades.

Una ves terminado el sistema de control, se le añadió un módulo WiFi al Arduino para que el termómetro pudiera conectarse a internet usando el sistema de la Plaza y de esa forma poder controlarlo remotamente y ajustar su funcionamiento y hacer updates del programa interno. Este sistema estuvo funcionando un tiempo luego de instalarlo pero lamentablemente era inestable debido a problemas con la señal WiFi de la Plaza. Recuerdo haber creado un programa de funcionamiento que se llamaba “ThermoGame” y hacía que las luces del termómetro hicieran un despliegue de formas y colores cada ves que el reloj interno marcara una hora. Este programa se inició la noche de la inauguración del nuevo termómetro y estuvo funcionando por varios meses controlado remotamente. 

Arriba les muestro una foto de la pantalla del compilador para Arduino con la parte inicial del "code" que se titula curiosamente   "Final_Installed_nogames".  Una pregunta que se deben estar haciendo es, por que yo hice el programa en inglés. La razón es porque ese programa, y otros más,  fueron compartidos en foros de programación ("coding") para que otras personas lo pudieran copiar o modificar. Este concepto se conoce como Open Source, y yo soy partícipe de todo eso.

Mi esperanza siempre fue integrar un sistema que permitiera recibir mensajes de texto remotos usando un app para la Plaza. Estos mensajes se desplegarían en las pantallas del kiosko de café y en una pantalla LED en el termómetro. “ThermoGame” tenía la opción de controlar e integrarse a este sistema y hacer el despliegue de luces cuando entrara un mensaje. Esto nunca se puso en práctica pero se probó con éxito en varias ocasiones antes de finalmente descartarlo. Esta idea fue una proyección de otra idea creada para la Plaza de las Artes en Caguas, titulada “La Pared”. 

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(1) Por favor lee el artículo “Hablando con La Pared” si te interesa el tema.