حمام بالموجات فوق الصوتية. الجزء الأول

الهامستر ترحب بكم الأصدقاء.

سيتم تخصيص مشاركة اليوم لإنشاء حمام تنظيف بالموجات فوق الصوتية ، والذي يعتمد على باعث 60 واط Langevin piezoceramic. في هذه العملية ، سنلقي نظرة على ما يتكون منه الجهاز ، وكيفية إعداده بحيث لا يحترق ، وفي النهاية نرى قدرات تطهير تتجاوز السيد Proper وجميع أصدقائه في عملهم. يحتوي الحمام بالموجات فوق الصوتية على العديد من مجالات التطبيق ومن المستحيل تقريبًا سرد كل شيء ، لأن معظمها سيعتمد فقط على خيالك.



قبل البدء في إذابة أصابعك في حمام بالموجات فوق الصوتية ، دعنا نلقي نظرة على كيفية ظهور الاهتزازات الميكانيكية على أنظمة أبسط. أحد الأمثلة على آليات التذبذب هذه هي المؤشرات المغناطيسية ، والتي يمكن ضغطها أو تمديدها تحت تأثير المجال المغناطيسي. هذه المعلمات يمتلكها الفريت العادي من جهاز استقبال الجد القديم ، والذي بالتأكيد الجميع يرقد في مكان ما في المرآب.



لبدء التجربة ، نحتاج إلى: مولد إشارة ، ومعدّل كثافة النبض لضبط الطاقة ، ونصف جسر ، ومورد طاقة قابل للتعديل ، ومذبذب للتقييم البصري للإشارة. علاوة على ذلك ، في مغزل صغير ، نلف ملفًا من النحاس السميك ، في حالتي ، خرج حوالي 50 لفة من سلك 2 مم. سيتم إدخال الفريت في منتصف مسدس المنزل هذا. قمنا بتعيين الطاقة بنسبة 100 بالمائة على معدل النبض. بتدوير المفتاح على المولد ، نجد صدى النظام ، والذي سيبدو في حالة معينة مثل جبلين يجب محاذاة قممهما.



تردد قضيب معين هو 8.5 كيلو هرتز.عند الاقتراب من الرنين الميكانيكي ، يُرى كيف يبدأ الهبوط في الجزء العلوي من قضيب الفريت في الاهتزاز ، مع تغيير شكله الأصلي. في مرحلة ما ، يصل اتساع الاهتزاز إلى قيمة تجعله يكسر الماء إلى آلاف الجسيمات الصغيرة ويبدو بصريًا أن السائل يتحول إلى ضباب في جزء من الثانية. يعتمد حجم كل قطرة من هذا النوع على النظام الميكانيكي ؛ فكلما زاد التردد ، انخفض الانخفاض.

إن مثل هذا النظام المحكم المغناطيسي سيء من حيث أنه عند عتبة قوة معينة ، يتمزق الفريت الهش إلى قطع ، كما حدث الآن.15 واط لا يسمح. في منتصف القضيب ، يحدث أقصى إجهاد ميكانيكي ، ويكسره. إذا حاولت بعد ذلك لصق نصفين من القضيب ، فلن يكون هناك عمل نشط كما كان في الأصل ، لأن كل قطعة فردية سيكون لها رنين ميكانيكي خاص بها. أثناء إطلاق النار ، كان لدي ثلاث قضبان ممزقة.



كتجربة ، نقوم بتوصيل باعث البيروزراميك الأكثر شيوعًا بالمولد. بتدوير مقبض المولد نجد اللحظة التي يبدأ فيها الماء في الانزعاج بنشاط. كما يتبين ، فإن القطرات التي تكونت لها حجم أكبر قليلاً من الإصدار السابق ، حيث أن تردد الرنين هنا أقل مرتين ويتوافق مع 3.6 كيلو هرتز.

كمرجع.في المبخرات والمرطبات بالموجات فوق الصوتية ، يتم استخدام نفس المبدأ ، فقط التردد هنا يقع بالفعل في نطاق ميغاهيرتز. يمكن أن يصل حجم قطرة الماء إلى عدة عشرات من الميكرونات.



الآن ننتقل حصريًا إلى المبرد Langevin ، الذي سمي على اسم الفيزيائي الفرنسي الذي كان منشغلًا بالمغناطيسية. التردد الكهروميكانيكي لهذه القطعة من الحديد هو 40 كيلو هرتز ، وتبخر الماء عليها أشبه بركان بركان. في مثل هذه السرعة الخاملة ، يكون الباعث حارًا جدًا ، لذلك لا أوصي بذلك.



في التجربة القادمة ، سنحاول الحصول على الإرتفاع بالموجات فوق الصوتية.في صدى في Langevin ، يتم تشكيل موجة بالموجات فوق الصوتية الدائمة مع antinode في نهاية البطانة المشعة. هذا هو الوضع الطولي الرئيسي. في هذه الحالة ، تتأرجح جزيئات المادة الموجودة في نهاية الرقعة في الاتجاه الرأسي بسعة عشرات ميكرون. تنتقل هذه الاهتزازات بسهولة إلى الهواء.

إذا قمت بتثبيت سطح عاكس على مسافة معينة من الباعث ، فإن الموجات المشعة والمنعكسة سوف تتراكم ، لتشكل موجات صوتية دائمة في الهواء تحتوي على عقد - مناطق الضغط الأدنى ، ومضادات - مناطق الضغط الأقصى. لكي ترتفع الكرة مع رغوة البوليسترين ، يجب وضعها بالضبط في وحدة ضغط الصوت. إذا قمت بإيقاف تشغيل النظام ، فسوف ينهار المنزل بأكمله للبطاقات على الفور.



مع مبدأ العمل ، اكتشف لانغفين.الآن يمكنك إلقاء نظرة فاحصة على الباعث. على الجانب الأمامي ، يمكنك رؤية السطح المطفأ بالرمل ، والذي يوفر التصاقًا أفضل للغراء ، والذي سيثبت الباعث بسعة الطعام.



حجم هذا الحوض هو واحد ونصف لتر. وعاء مقاس 1/6 ، عمق 100 مم ، مادة استانلس ستيل. نحن نركز الباعث في قاع الوعاء ونحدد المكان الذي سيقع فيه. في الواقع ، هذا ضروري حتى لا تخرج آثار ورق الصنفرة من الحدود ولا تفسد المظهر. من الناحية المثالية ، يتم التعامل مع هذا المكان بشكل أفضل باستخدام السفع الرملي ، لكن ليس لدي مكان في المزرعة. عندما يتم تحضير الأسطح ، قم بإزالة الشحم باستخدام الأسيتون وقم بتخفيف غراء الإيبوكسي.



نطبقه بطبقة رقيقة على الحوض نفسه وننفذ نفس الإجراء مع الباعث. لا ينبغي أن تكون هناك أي فجوات ، لأننا بحاجة إلى ضمان الاتصال الصوتي الجيد للسطح المشع بأكمله. عند إرساء المكوك ، يحاول Langevin الزحف إلى مكان ما. حتى لا يهرب بعيدًا ، يحتاج إلى الفرك قليلاً ، ثم الضغط عليه لأسفل حتى يزحف كل الغراء الزائد.



بعد البلمرة ، يكتسب الإيبوكسيد ما يسمى بالصلابة المعدنية. بالنسبة إلى المعجبين ، يمكن أن يكون هذا الخيار لبدء العمل باستخدام الموجات فوق الصوتية القوية أمرًا يبعث على الارتياح.



حان الوقت لإثبات القضية. نحتفل بالأبعاد التي تم قياسها مسبقًا على اللوح 10 مم ونبدأ العمل مع المنشار. من المستحسن القيام بهذه العملية في الليل ، عندما ينام جميع الجيران)

في النتيجة النهائية ، ستظهر 5 قطع متساوية ، كل ما هو مطلوب هو تأمين جدران الخشب الرقائقي بشكل أكثر موثوقية حتى لا ينهار أي شيء. نحاول في الحمام عن طريق إدخال واحد في الآخر. من الناحية المثالية ، يجب أن يخرج الصندوق أصغر قليلاً من أبعاد gastronome.



ننتقل إلى الجزء الإلكتروني. للتحكم في وقت تشغيل الحمام ، تحتاج إلى مؤقت. تم العثور على دارة مناسبة على الإنترنت ، ولكن كان يجب تربية لوحة الدائرة نفسها لأنها لم تكن ببساطة في الوصف. والنتيجة وشاح صغير بحجم متواضع إلى حد ما. بالضبط ما هو مطلوب.

نحن نقدم الطعام ونرى كيف أضاء شيء.تؤدي ضغطة قصيرة على زر التشفير إلى تشغيل المؤقت وإيقافه. يتيح لك تدوير المفتاح تحديد الوقت بالدقائق من 1 إلى 99. بعد انقضاء الفاصل الزمني المحدد ، يتم تشغيل الموسيقى ، ثم أصوات صفارات الإنذار ، والتي يمكن إيقاف تشغيلها مرة واحدة عن طريق الضغط على برنامج التشفير. العمل أسهل من أي مكان. إذا انزعج شخص ما من الإشارات الصوتية ، يتم توفير وصلة على اللوحة لفصل السماعة.



الآن الأمر متروك للمولد ، الذي سيضخ نظام السماعات. لقد ولدت اللوح حصريًا لأبعاد الأجزاء التي أحفرها في خزانة المؤن. حاولت وضع العناصر بإحكام قدر الإمكان حتى لا يكون هناك التقاطات عالية التردد. على الرغم من أن الخيار الذي تم تجميعه من القرف والعصي على الركبة لم يعمل بشكل سيئ ، إلا أنه لا يستحق القيام بذلك.



المولد يسمى تجمع الدفع.في البداية ، كان لديها ترانزستورات IRFZ46 ، ثم 2SK1276 ، ثم IRFP460 ، بدا أنهم جميعًا يعملون في نوع من البليد. عملت الترانزستورات IRFZ44 على أفضل وجه ، وتوقفت عليها. تأتي الإدارة من رقاقة السائق IR2153.

نظرًا لأن التحكم في التردد سيكون يدويًا في بعض الأوضاع ، فستكون الترانزستورات ساخنة جدًا. لذلك ، من الضروري توفير تبديد حرارة جيد. من المستحسن استخدام المبرد بقاعدة سميكة ، لأن تبديد الحرارة سيكون أكثر كفاءة بكثير من قطعة الألمنيوم الموجودة على اليسار ، والتي تسخن كطالب أول في التاريخ الأول. في أي حالة ، من الضروري توفير تبديد جيد للحرارة وتبريد الهواء. سيتم عرض درجة الحرارة على ميزان حرارة صيني مع شاشة LCD. يكلف حوالي 2 دولارات.

سيتم ضخ كل الطاقة في الحمام بواسطة محول نبضي من مصدر طاقة الكمبيوتر. من الممارسة ، لا يهم حجم المحول ، كل شيء يعمل بشكل متساوٍ على كل من هذه الصغيرة والكبيرة. 60 واط لهم مثل إصبعين. سنقوم بتقييم استهلاك الدائرة بأكملها وفقًا لقراءات مقياس التيار الخاص بتحويل قوي متصل بالتوازي. لا يحتاج مصدر الطاقة لمهمتنا إلى الضعف. يتم التقاط هذه اللوحة من الشحن من بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة. إذا كنت تعتقد أن الخصائص ، فإنها تنتج 65 واط بجهد 20 فولت. بقسمة الأول على الثانية نحصل على تيار من ثلاثة أمبير وربع أمبير ، وهو أمر ممتع للغاية.



الآن هذه المجموعة من الأجزاء بحاجة إلى أن تكون متداخلة.للقيام بذلك ، على الألواح الخشبية ، ندرج جميع مهارات الفنانين لدينا ونضع علامة على الأماكن المخطط لها مسبقًا حيث سيتم إدراج عناصر التحكم. تم الانتهاء من العمل النظيف ، لقد حان الوقت لقلب السجادة مع نشارة الخشب من اللوح ، الذي يصب مثل الثلج أثناء ثقوب الحفر. تتم إزالة العلامات الخشنة من المثقاب باستخدام المثقاب. نظرًا لأن الفوهة مستديرة ، يبقى محاذاة الزوايا وهنا يبدأ تشغيل الملف. ولكن عليك العمل معه بعناية ، حيث يتم الحصول على رقائق الطلاء الزخرفية. بعد أن يستقر الغبار في جميع أنحاء الكوخ ، يمكن اعتبار الأعمال الخشبية المزخرفة كاملة.



نضع جميع الإلكترونيات.نغمة جيدة عندما تأتي جميع التفاصيل بإحكام. نضع لوحة المؤقت على الجانب العكسي ، وعلى الجانب الأمامي ، مقياس حرارة صيني يوضح درجة الحرارة بعشرة درجة ، نضع أيضًا المفاتيح والمفاتيح المتبقية. ستكون النتيجة شيء من هذا القبيل.



في الداخل ، نضع مصدر الطاقة ، حيث يمكن رؤيته بالقرب من فتحة النفخ من أجل تبريد أفضل. نضع لوحة المولد مقابل المروحة ونضع العنصر الأخير - المحرِّض.



كيف يعمل هذا الكومة الكاملة من الحديد ؟!الآن دعونا نكتشف ذلك. لبدء الضبط ، قمنا بتعيين جهد يبلغ حوالي 14 فولت على مصدر طاقة قابل للتعديل. نتحقق من الجهد المستقر لتشغيل رقاقة السائق ، يجب أن يكون 12 فولت. باستخدام مسبار الذبذبات ، نتمسك ببوابة الترانزستور ونتحقق من وجود إشارة على شكل تعرج. إذا كان كل شيء في مكانه ، فإننا نغير التردد بمقاوم متغير ونتأكد من أن الإشارة لا ترتعش وحتى في حد التعديل الكامل. في هذه الحالة ، يبلغ الحد الأعلى حوالي 80 كيلوهرتز ، ويبلغ الحد الأدنى في المنطقة 34 كيلوهرتز. المخزون كبير بما فيه الكفاية والجيب كما يقولون لا يضغط.



نقوم بتشغيل المقسم على 10 ونتصل بالساق الوسطى لقطب الحقل - هذا هو التصريف.في وضع الخمول ، يمكنك أن ترى كيف أنه في الوقت الذي يتم فيه تشغيل الترانزستور ، يحدث ارتفاع الجهد العالي ، يليه تذبذب مخمد مجاني مقارنة بصدمة على الماء. في اللحظة التي يتم فيها إيقاف تشغيل المفتاح ، نرى ذروة أخرى. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون هذا المكان متعرج نظيف. ولكن يبدو أنه كان يتورم. دعونا نحاول توصيل الحمل في شكل مصباح Illich. نرى كيف اختفى التوهين ، والحافة الأمامية للتعرج في الانسداد ، وتصل الانبعاثات الحثية إلى حوالي 700 فولت. مثل هذه الصورة ليست جيدة.

جزء من هذا الرعب يحدث حتى في اللوحة ، حتى الإصبع يؤثر عليه. سيتم تكرار نفس الإشارة عند خرج المحول. يمكن للمرء أن يرى كيف يتم تشكيل وزن ثقل 1.2 ميلي ثانية بين شوائب كل كتف. بالضبط ، بالإضافة إلى الشكل الموجي ، يسير العمل في الاتجاه الصحيح.

يمكن سحق الرنين عالي التردد من قبل snubber. هذا هو اسم سلسلة المقاوم والمكثف. في هذه الحالة ، يجب أن يكون المقاوم قويًا ، حوالي 5 واط ، لأنه ساخن جدًا. نضعها في منطقة تبريد المبرد. من خلال ربط سلسلة RC بأحد أكتاف مجموعة الدفع ، يمكن للمرء أن يرى كيف يتم إخماد الموجات ، على الرغم من وجود اضطراب طفيف في لحظة التشغيل. هذا هو أفضل شيء يمكن تحقيقه تجريبيًا عن طريق تحديد قدرة ومقاومة snubber لهذه الدائرة. في أي حال ، حتى تحت الحمل ، تميل الإشارة عند خرج جزء الجهد العالي من المحول إلى أن تكون مشابهة لموجة مربعة. مع حل هذا ، ننتقل.



بما أن الباعث هو حمولة سعوية ، فمن الضروري حساب محث الرنين ، مما سيزيد من كفاءة العمل.نقيس السعة ونحصل على حوالي 5 nF. تردد لانجفين 40 كيلو هرتز. نذهب إلى برنامج "Electrodroid" وإدخال هذه المعلمات هناك. برنامج مبتكر للمضاعفات ، لا تحتاج إلى حساب أي شيء ، فقط أدخل الأرقام ، سيقوم البرنامج بكل شيء من أجلك. وفقا لنتائج الحساب ، وصلت الحث 3.2 مللي أمبير. سنقوم بلف المحول بسلك مزدوج لتقليل المقاومة الكلية. مقاومة أقل ، خسائر أقل ستتبدد كحرارة.

تم إصدار النسخة الأولى من المحرِّض على قلب محول غير مجمّع. استغرق الأمر حوالي 4 ساعات ، حيث كان من الصعب وضع لفائف النحاس لفائف. تجاوز الحث النهائي مع كل الجهود 0.6 مللي أمبير. كنت حزينا. يمكنك لف عينة بسلك واحد على قطعة عادية من الفريت ، سيكون هناك العديد من الخسائر ، ولكن هذا الخيار سيعمل على الضبط.



فماذا نرى هنا ؟! في أحد طرفي الباعث يجلس المحول الحالي ، في المستقبل سيكون ذو فائدة قليلة. على الطرف الساخن للمحث نقوم بتوصيل مصباح نيون لتقييم بصري للجهد. صب بعض الماء في حاويات gastronome ، حوالي 1/3. قم بتوصيل مسبار الذبذبات بمخرجات الجهد العالي للمحول.

نرفع الجهد ونرى ...نعم ، الجحيم ، فهم ذلك! عند الرنين عند الحد الأقصى من الاستهلاك ، يجلس المتعرج عند أقصى ما أريده ، ويشكل ذروتين كما في فيلم The Lord of the Rings. أظن أن هذه هي الطريقة التي يؤثر بها المحرِّض على جزء الجهد المنخفض. يبدو حجم الجهد كبيرًا ، لذلك لا أوصي بفعله أكثر من ذلك. نقوم بتوصيل المسبار مع المقسم بالطرف الساخن ، وضبط التردد ونرى كيف يتغير اتساع الجهد خارج نطاق الذبذبات. امتداد حوالي 1000 فولت. يتم انتزاع الطرف الثاني من مصباح النيون عند لمسه.

دعونا نرى ما على المحول الحالي. الصورة تقفز بسبب ضعف تزامن الذبذبات. تزامن Anu غير المرغوب فيه القديمة. لا تخرجني! التيار في الرنين ينمو ، كما ينبغي. إذا توقف الماء في الحمام ، يصبح النظام غير مستقر.

اكتشف تأثير مثير للاهتمام خلال التجارب. إذا لم يكن أحد طرفي Langevin متصلاً بسلك مشترك للدائرة ، فإن جهد الجهد الكامل بالكيلوفولت يظهر على جسم الحمام ، وهذا مرئي بوضوح على لمبة النيون. حتى الشرر الصغيرة تنزلق عند لمس قطعة من الحديد. على اللوحة ، يتم توفير وصلة تأريض مسبقًا.



دارة الجزء الإلكتروني. حاولت أن أشير إلى كل شيء فيه ، حتى pinout الترانزستور. على خنق الجزء الرناني هو موصل. لاحظت أنه في بعض الأحيان يعمل الحمام بشكل أفضل بدونه أكثر منه ، وأحيانًا العكس.



للتوضيح ، فيما يلي صورتان مع إشارات. الأول يعمل بالحمل السعوي ، والثاني بالرنين. أرشفة بجميع المواد اللازمة لتجميع الحمام.



لقد توصلنا إلى هذا الجزء ، وكأنه لم يحترق ، نمضي قدمًا. نقوم بتوصيل جميع الموصلات بالطاقة والتحكم والمقاومات المتغيرة و Keller ، إلخ. نظرًا لأن مستشعر درجة الحرارة لمقياس الحرارة يحتوي على شكل مناسب جدًا للتثبيت ، لم أتوصل إلى أي شيء آخر لإرفاقه بقطعة من الشريط اللاصق بالرقائق ، على الرغم من أنه سيكون من الأصح حفر ثقب في المبرد ووضعه مع الشحم الحراري لتحسين الاتصال الحراري.

جسم الحمام مصنوع من اللوح ، وكما تعلم ، فهو خائف من الماء ، أو بالأحرى الجدران الجانبية غير المحمية. سيليكون مقاوم للماء يتكيف مع مثل هذه المهام. نفصل قطعة من هذا الوحل ونفركها في نهايات الأشجار. هنا من المهم عدم التسرع في أي مكان لأنفسنا. أيضا ، سيتم دعم شريط التخميد بشكل أفضل على السيليكون ، والذي سيعزل جسم حاوية الطعام من جسم الجهاز بحيث لا يتم تخميد الاهتزازات المفيدة.

لتثبيت Langevin في حوض غير قابل للصدأ بدلاً من الإيبوكسي ، يمكنك استخدام اللحام البارد من نوع Poxipol. يبدو أن الشركات المصنعة لأحواض الاستحمام تستخدمه. دعها تستخدمه ، الإيبوكسي العادي أرخص عدة مرات.

كمرجع.لا تترك الأشياء دون رقابة ، وإلا فإن الهامستر سوف يركض وينخر كل الأسلاك. ولكن لا تخف إذا كان بإمكانك دائمًا القتال بمكواة اللحام) للقول أن الحمام تبين أنه مضغوط يعني عدم قول أي شيء مقارنة بالصينيين ، ولكن مقدار الطاقة الموجودة ...



الجزء الثاني

---

أرشيف الأداة المساعدة
فيديو مشروع كامل على موقع يوتيوب
لدينا Instagram