Магнитострикционный излучатель своими руками
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 04.10.2024
Ультразвуковая ванна своими руками: её устройство и принцип работы. Где применяется ультразвуковая обработка? Сборка ультразвуковой ванны в домашних условиях за 7 шагов + 3 правила эксплуатации.
С техническим прогрессом наши дома начали наполняться предметами повседневного пользования, что во много раз упрощают жизнь. Некоторую технику, которую ранее применяли лишь в промышленных условиях, делают более компактной и подстраивают под использование рядовым потребителем.
Внести частичку прогресса в свой дом можно и самому.
Ультразвуковая ванна своими руками позволит сэкономить финансы и принести большую пользу в хозяйстве.
Что собой представляет ультразвуковая ванна?
Продлить жизнь элементам стиральной машины? А может очистить драгоценные металлы от налета?
Казалось бы, не столь популярная конструкция ранее может стать незаменимым помощником в абсолютно любом деле, связанном с очисткой от накипи и следов коррозии.
1) Конструкция ультразвуковой ванны.
Главным компонентом конструкции ультразвуковой ванны является преобразователь электрической энергии в механическую. По всей площади емкости происходит распространение ультразвуковых волн, которые и воздействуют на погружаемый объект.
Ультразвуковая волна – звуковая частота, не воспринимаемая на слух. Находится в пределах 17 — 118 килогерц.
Чтобы получить такой диапазон, требуется специальный частотный преобразователь .
На входе при помощи действия электроэнергии снижается уровень колебания частот до ультразвуковых. Именно они и влияют на разрушение результатов процесса коррозии.
Ну и для повышения КПД используется нагревательный элемент , который располагают под основой ёмкости из нержавейки с излучателем .
В совокупности рассмотренные 3 элемента составляют цепь, способную импульсивно действовать на погруженный объект и проводить его очистку.
Как работает прибор?
Ультразвуковая ванна своими руками или купленная, работают по одному и тому же принципу. Волны влияют на структуру и расщепляют элементы со слабой кристаллической решеткой. Ржавчина, накипь, налет – вещества, которые подпадают под эту категорию.
Для очистки с помощью ультразвуковой ванны нужно:
- В нержавеющий резервуар налить специальную жидкость по очистке.
- Поместить предмет в раствор.
- Включить ультразвуковую ванну.
Если периодически начали появляться мелкие пузырьки на поверхности - это признак успешной работы.
Длительность нахождения детали в жидкости зависит от степени его начального загрязнения. Если накипь слоем с палец, на очистку может уйти более 5 часов.
2) Где применяются ультразвуковые ванны?
На сегодняшний день сфера применения ультразвуковых ванн весьма широка.
Промышленные предприятия уже достаточно долго используют эту технологию для своих нужд, но к нам в дом процесс очистки предметов подобным образом пришел лишь недавно.
Сферы применения ультразвуковых ванн:
Налет на золоте и серебре удаляется в течение 20 — 40 минут.
Небольшие частные ремонтные конторки часто держат у себя подобную конструкцию, которая в 60% случаев сделана своими руками.
Составляющие оптических приборов в промышленном масштабе также поддаются процессу коррозии.
Очистка в ультразвуковой ванне — самый безопасный и быстрый метод восстановить работоспособность деталей.
Платы портативной и другой техники очень хрупкие, потому обработка механическим путем им только навредит.
Ускорение протекания некоторых химических реакций за счет воздействия ультразвуковой обработкой.
Очистка всех металлических деталей от признаков старения.
В домашних условиях можно с помощью ультразвуковой ванны очистить элементы бытовых электроприборов и продлить их жизнь. Наиболее полезен метод будет для нагревательных элементов стиральных машин, которые постоянно страдают от накипи.
Преимущества очистки в ультразвуковой ванне:
-
Экономия личного времени.
При очистке своими руками все время уходит на непосредственное взаимодействие с объектом.
В нашем случае достаточно будет положить деталь в ультразвуковую ванну и включить устройство.
Прямой контракт с активными химическими веществами сводится к 2 — 3%.
Если быть аккуратным, а также использовать резиновые перчатки, то вы будете защищены на 100%.
Мелкие щели или даже микротрещины, куда могла пробраться грязь — ничто не сможет избежать действия ультразвука.
В отличие от механического воздействия, риск привести деталь в неисправность при ультразвуковой чистке сводится к нулю.
Область применения ультразвуковых ванн очень широка не только в промышленных масштабах, но и в домашнем хозяйстве.
Хоть этот предмет и не является столь распространенным в нашей стране, его можно найти на специализированных сайтах по продажам бытовой техники.
Как сделать ультразвуковую ванну своими руками?
Что если нет желания тратить лишние 5000 — 8000 рублей на предмет бытовой утвари, который не так уж и часто используется?
Решением станет ультразвуковая ванна своими руками. Во сколько она вам обойдется, и какие от этого выгоды — разберем ниже.
1. Покупать ультразвуковую ванну или собирать самому?
Для начала давайте разберемся, во сколько вам обойдется готовая ультразвуковая ванна.
В зависимости от целей использования вы можете приобрести портативный вариант или его расширенную версию. Предприниматели, которые , часто покупают такую технику для чистки деталей автомобилей (форсунки, клапаны и другое).
По объему ультразвуковые ванны разделяют на:
Расценки на ультразвуковые ванны по стране скачут от 4 000 до 20 000 рублей на портативные и в пределах 15 000 – 40 000 на их промышленные аналоги. По минимальной цене вы получите стандартный агрегат с минимумом дополнительных функций.
Сборка ультразвуковой ванны своими руками может вам обойтись в 2 — 3 раза дешевле . Главное иметь начальные навыки владения паяльником и найти нужные материалы.
2. Инструкция по сборке ультразвуковой ванны своими руками.
Китайские модели быстро ломаются и не прослужат вам более 1 года. Цена на такое устройство растет пропорционально его вместимости.
Что если вам потребуется проводить чистку крупных сельскохозяйственных деталей, таких как трактор или комбайн?
Тратить 50 000 рублей на 3 – 4х-разовое использование в год будет не особо заманчивым предложением.
Именно поэтому стоит рассмотреть подобный вариант решения проблем.
Какие элементы для ультразвуковой ванны потребуются:
| Металлическая основа | Составляющая, на которой будет происходить крепёж всех элементов |
| Насос | Для подачи раствора в ультразвуковую ванну |
| Импульсный трансформатор | Его целью будет постоянное повышение силы напряжения |
| Керамическая емкость | Основная рабочая область |
| 4-5 магнитов | Можно достать из старой советской электроники или купить новые |
| Катушка с ферритовым стержнем | В свободном доступе на специализированных барахолках |
| Пластиковая трубка диаметром 2 - 3 см | Для подачи/вывода жидкости |
| Раствор | Жидкость, в которой будет происходить процесс очищения |
Все элементы стоит подготовить заранее.
Для сборки потребуются элементарные знания физики по школьной программе. Если вы на практике занимались сборкой домашней радиотехники, то соорудить ультразвуковую ванну не составит труда.
3. Пошаговый план сборки ультразвуковой ванны.
Чтобы увидеть наглядный результат, потребуется около 3 часов.
Существует хитрость, которая позволит сэкономить кучу времени. Для тестирования подойдет обычная пищевая фольга.
Помните ее хорошенько и положите в наполненную керамическую емкость. После включения питания вы заметите, как фольга в местах сгибов начинает понемногу разлагаться. Весь тест займет не более 2 минут.
4. Какая жидкость применяется в ультразвуковой ванне?
В зависимости от сферы работы растворы могут кардинально различаться. Найти в продаже жидкость для ультразвуковых ванн в 2 раза сложнее, чем купить само устройство.
Есть 2 варианта:
-
Вода + ПАВ (поверхностно-активное вещество) .
*Используется для очистки от налета золота, серебра и других драгоценных материалов. В свободном доступе в хозяйственных магазинах страны.
*Для работы с микросхемами и платами.
Спирт предотвращает замыкание и прекрасно помогает в случаях, когда вода бессильна.
Иногда для очистки деталей автомобильной техники используют керосиновые или бензиновые смеси , но из-за опасности воспламенения лучше перейти к более щадящим методам.
Тут хорошим вариантом станут растворы порошков и других моющих средств .
5. Правила эксплуатации ультразвуковых ванн.
Устройство, сделанное своими руками или покупное, потребует от вас определенных условий использования. Чтобы прибор прослужил вам как можно дольше, следует придерживаться нескольких правил эксплуатации ультразвуковых ванн.
3 основных правила:
-
Не лезть своими руками в емкость при работе конструкции .
Чтобы обезопасить себя, используйте резиновые перчатки.
Особенно это правило важно соблюдать при работе с самодельными ваннами.
Ферритовый стержень от влияния электричества может разлететься на части и навредить окружающим.
На покупных устройствах все закрыто и обычно присутствует система автоматического отключения.
Элементарные правила пожарной и эклектической безопасности также не стоит забывать. Короткие замыкания или проблемы с работой импульсивного трансформатора могут нести опасность при длительной работе устройства.
Совет: если вам нужно очистить мелкую деталь, положите ее в стакан с раствором, а уже затем его поставьте в керамическую емкость, наполненную обычной водой.
Метод позволит сохранить сырье и ваши деньги.
Любое самодельное устройство периодически нуждается в проверке. Выявив заранее проблемные места можно избавить себя от лишних хлопот и опасностей в будущем.
Хотите разобраться наглядно, как устроена и работает ультразвуковая ванна?
Демонстрация разборки и описание принципа действия оборудования вы найдете в ролике:
Мы рассмотрели, как создается ультразвуковая ванна своими руками , и что для этого требуется. Себестоимость такого устройства не более 1000 рублей , а если добыть все компоненты самому, получится вообще бесплатно.
Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту
Ультразвуковой шокер-излучатель
Исполнительное устройство активной сигнализации
Данное устройство предназначено только для демонстрационных испытаний в лабораторных условиях. Предприятие не несет ответственности за любое использование данного устройства.
Ограниченный сдерживающий эффект достигается воздействием мощного ультразвукового излучения. При сильных интенсивностях, ультразвуковые колебания производят чрезвычайно неприятный, раздражающий и болезненный эффект на большинство людей, вызывая сильные головные боли, дезориентацию, внутричерепные боли, паранойю, тошноту, расстройство желудка, ощущение полного дискомфорта.
Генератор ультразвуковой частоты выполнен на D2. Мультивибратор D1 формирует сигнал треугольной формы, управляющий качанием частоты D2. Частота модуляции 6-9 Гц лежит в области резонансов внутренних органов.
D1, D2 - КР1006ВИ1; VD1, VD2 - КД209; VT1 - KT3107; VT2 - KT827; VT3 - KT805; R12 - 10 Ом;
T1 выполнен на ферритовом кольце М1500НМЗ 28х16х9, обмотки n1, n2 содержат по 50 витков D 0.5.
Отключить излучатель; отсоединить резистор R10 от конденсатора C1; подстроечным резистором R9 выставить на выв. 3 D2 частоту 17-20 кГц. Резистором R8 установить требуемую частоту модуляции (выв. 3 D1). Частоту модуляции можно уменьшить до 1 Гц, увеличив емкость конденсатора С4 до 10 мкФ; Подсоединить R10 к С1; Подключить излучатель. Транзистор VT2 (VT3) устанавливают на мощный радиатор.
В качестве излучателя лучше всего применить специализированную пьезокерамическую головку ВА импортного или отечественного производства, обеспечивающую при номинальном напряжении питания 12 В уровень звуковой интенсивности 110 дБ: Можно использовать несколько мощных высокочастотных динамических головок (динамиков) ВА1. BAN, соединенных параллельно. Для выбора головки, исходя из требуемой интенсивности ультразвука и расстояния действия, предлагается следующая методика.
Средняя подводимая к динамику электрическая мощность Рср = Е2 / 2R, Вт, не должна превышать максимальной (паспортной) мощности головки Рmaх, Вт; Е - амплитуда сигнала на головке (меандр), В; R - электрическое сопротивление головки, Ом. При этом эффективно подводимая электрическая мощность на излучение первой гармоники Р1 = 0.4 Рср, Вт; звуковое давление Рзв1 = SдP11/2/d, Па; d - расстояние от центра головки, м; Sд = S0 . 10(LSд/20) Па Вт-1/2; LSд - уровень характеристической чувствительности головки (паспортное значение), дБ; S0 = 2 . 10-5 Па Вт-1/2. В результате, интенсивность звука I = Npзв12 / 2sv, Вт/м2; N - число параллельно соединенных головок, s = 1.293 кг/м3 - плотность воздуха; v = 331 м/с - скорость звука в воздухе. Уровень интенсивности звука L1 = 10 lg (I/I0), дБ, I0 = 10-12 I m/м2.
Уровень болевого порога считается равным 120 дБ, разрыв барабанной перепонки наступает при уровне интенсивности 150 дБ, разрушение уха при 160 дБ
При использовании динамических головок дли получения требуемого уровня интенсивности может потребоваться увеличить напряжение питания. При соответствующем радиаторе (игольчатый с габаритной площадью 2 дм2) транзистор KT827 (металлический корпус) допускает параллельное включение восьми динамических головок с сопротивлением катушки 8 0м каждая. 3ГДВ-1; 6ГДВ-4; 10ГИ-1-8.
Разные люди переносят ультразвук по разному. Наиболее чувствительны к ультразвуку люди молодого возраста. Дело вкуса, если вместо ультразвука вы предпочтете мощное звуковое излучение. Для этого необходимо увеличить емкость С2 в десять раз. При желании можно отключить модуляцию частоты, отсоединив R10 от С1.
С ростом частоты эффективность излучения некоторых типов современных пьезоизлучателей резко увеличивается. При непрерывной работе более 10 минут, возможен перегрев и разрушение пьезокристалла. Поэтому рекомендуется выбирать напряжение питания ниже номинального. Необходимый уровень звуковой интенсивности достигается включением нескольких излучателей.
Ультразвуковые излучатели обладают узкой диаграммой направленности. При использовании исполнительного устройства для охраны помещений большого объема излучатель нацеливают в направление предполагаемого вторжения.
Читайте также: