Ультразвуковой генератор тумана своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

А вот для жителя Южноуральска туман – это способ ускорить рост садовых растений и собрать богатый урожай. Александра Аржевитина хорошо знают дачники Челябинской области. Он уже много лет конструирует различные устройства для сада и огорода. Своими руками он построил автоматизированную теплицу-розарий. На его участке работает самодельный насос, который качает воду из колодца. На огороде трудится чудо-мотоблок. Скорость и грузоподъемность машины гораздо выше заводских аналогов.

Очередная разработка Александра – генератор тумана – 76-я по счету. Устройство создает благоприятные условия для ускоренного роста растений. Черенки быстро укореняются благодаря постоянному уровню влажности. И происходит это, в зависимости от культуры, уже спустя две-три недели.

Интересно, что разработка Александра – это лишь усовершенствованный народный метод выращивания саженцев. Раньше растения укореняли, поместив черенки под банку с влажной ватой и песком. Спустя несколько месяцев появлялись корешки. Мастер решил, что процесс можно значительно ускорить и облегчить.

Генератор тумана работает в автоматическом режиме. Разработанный Александром датчик реагирует на малейшие изменения погоды, включая и выключая распылители. А их в туманообразователе – 16 штук. В жару установка работает на полную мощность. Прохладным утром влаги для орошения выделяется меньше. В облачные дни туманная активность также снижена.

Искусственный туман уже принес его создателю немалую пользу. Садовод вырастил новые сорта винограда. Профессиональный цветовод, Александр давно занимается выращиванием цветочного посадочного материала, который поставляет в магазины. Свое устройство он планирует испробовать и для размножения роз – своих любимых цветов.

Идея состоит в том, чтобы создать систему, позволяющую производить дым не приносящий вреда здоровью.

Для организации качественной подготовки личного состава газодымозащитной службы и безопасного проведения занятий личным составом в дымокамере предлагаем использовать генератор безопасного дыма.

Для получения дымообразующей жидкости используется глицерин, вода и спирт в соотношении 85 частей воды, 15 частей глицерина, 5 частей спирта.

Схема генератора

Схема (чертеж) генератора тумана (дыма)

Испарительная камера выполнена из латунного цилиндра с отверстием внутри.
Трубка для подачи жидкости.
Помпа стеклоомывателя от легкового автомобиля.
Емкость объемом 1 литр из-под автомобильного масла.
Нагревательный элемент (спираль).
Трансформатор тока (блок питания на 12 вольт).
Металлический корпус (от старого системного блока).
Слюда (служит в качестве изолятора между корпусом испарителя и спиралью).
Термореле 50-300 °C (для предотвращения перегрева прибора).

Испытание системы проведено. В дальнейшем планируется модернизация системы, что позволит улучшить ее тактико-технические характеристики.

Испарительная камера генератора дыма (тумана)

Целесообразность идеи

Целесообразность этой идеи состоит в том, что это низкая себестоимость изготовления прибора, доступность расходных материалов для ремонта, простота в изготовлении жидкости для получения “дыма”, безопасность, вот основные отличия данного дымогенератора от импортных аналогов, находящихся в продаже.

В чем принцип действия этого распылителя воды?

Жидкость попадая на гладкий вращающийся диск растекается по нему в виде тонкой пленки до тех пор, пока силы поверхностного натяжения способны удерживать жидкость в виде пленки, затем края пленки отрываются и за счет все тех же сил поверхностного натяжения образуют каплю. При этом капли не имеют строго определенного размера т.к. пленка рвется на куски разных размеров. Важно заметить, что разрыв пленки должен происходить на поверхности диска, а не на его краях, только в этом случае размеры капель будут минимальными.

Чем выше частота вращения диска, тем тоньше пленка и меньше капли, но здесь есть предел. Выше 20 к оборотов в минуту размер капли уже не уменьшается.
Диск из крышки достаточно легкий, чтобы не вызывать сильных вибраций, убивающих подшипник, но при условии, что его края облегчены срезанным ободком и обточены. Свыше 20 К
диск начинает вибрировать не смотря на хорошую центровку, и не в лопастях дело, без них он вел себя почти так же.

Лопасти на диске обязательны и тому две причины.
1. Распыленная жидкость создает облако, которое частично засасывается через систему охлаждения двигателя. Лопасти отгоняют облако подальше.
2. Цель распыления в ускорении испарения (даже не знаю на сколько порядков) за счет большей поверхности, но и тут одним распылением не обходится. Дело в том, что жидкость будет испаряться только до тех пор, пока влажность воздуха не поднимется до 100%, а в туче распыленной жидкости это происходит моментально. Именно поэтому в тропических лесах при жаре за 30 градусов и влажности в 100% мокрая одежда сохнуть отказывается. После насыщения воздуха влагой капли жидкости будут оседать на поверхностях как дождь из микрокапель. Но лопасти решают эту проблему, отгоняя от зоны распыления влажный воздух и капли жидкости.

Из этого вывод, что расход жидкости упирается в скорость вращения диска, (чтобы пленка жидкости рвалась не доходя до края диска) размера и числа лопастей, (т.е. объема прогоняемого
воздуха) и влажности (чем выше влажность, тем медленнее испарение).
Распылители на пористых дисках позволяют получить капли одинакового размера, это важно для систем распыления краски (да, и так тоже краску наносят), но автора ролика этот способ разочаровал, капли получались крупнее, чем с гладким диском, хоть я и использовал диск с самым мелким зерном, возможно мал диаметр самого диска. Шайба приклеена к шлифовальному
диску эпоксидкой. Густая эпоксидка не пропитывает камень и не забивает поры.

Сухой воздух в жилых помещениях — абсолют дискомфорта и одна из первопричин плохого самочувствия. Но не следует торопиться с покупкой дорогостоящей техники, если есть время и ресурсы, чтобы самому изготовить простейший увлажнитель, притом как высокоэффективный компактный прибор.

Отличие от парогенератора

Бытовые увлажнители воздуха бывают двух типов. Одни работают за счёт увеличения площади испарения, другие — путём нагрева жидкости до образования пара. В обоих случаях испарение воды происходит естественным образом, о парогенераторах сегодня речь не пойдёт.

Бытовой ультразвуковой увлажнитель воздуха

Детали корпуса

В качестве корпуса для увлажнителя мы рекомендуем взять герметичный контейнер для пищевых продуктов. Его высота должна быть не менее 150 мм, а ширина — о коло 300 мм.

Ёмкость для воды — обычная трехлитровая банка. Испаряться полностью она будет за 6–8 ч, если нужно больше, используйте пятилитровые бутыли или баллоны для питьевой воды.

Перочинным ножом расширяем выборку от коронки до 9–10 мм, затем проходим внутри тонкой стамеской, придавая правильный профиль. В итоге шайба должна достаточно плотно надеваться на банку, как крышка. По верхней грани шайбы делаем ножовкой пропил крест-накрест на глубину около 15 мм, чтобы получились небольшие отверстия для подсоса воздуха и оттока воды. В итоге конструкция должна работать как поилка для молодняка птицы.

В качестве второго варианта можно использовать и внешнюю ёмкость: небольшой бачок или канистру, соединённую с испарителем двумя тонкими силиконовыми трубками. Важно, однако, чтобы трубка подачи выходила в самом низу ёмкости. Уровень врезки второго шланга в точности определяет высоту слоя воды.

Ультразвуковой испаритель

Это, по сути, единственная дорогостоящая деталь из тех, что придётся покупать. Но не стоит спешить приобретать комплектующие для существующих моделей увлажнителей воздуха, они как минимум вдвое дороже.

Испаритель нужно закрепить на дне контейнера в произвольном месте, но не вплотную к стенкам, оставляя свободное место для установки ёмкости с водой. Если корпус испарителя не водоупорный, либо при установке пластина не погружается достаточно глубоко, устройство можно закрепить на дне контейнера с наружной стороны. Необходимо проделать аккуратное отверстие под бортик пластины и уплотнить примыкание санитарным силиконом. Для устойчивости контейнер потребуется снабдить ножками или подставкой.

Защита от сухого хода

Излучатель должен всегда находиться в погруженном состоянии, это критически важно. Без воды он резонирует, разогревается и выходит из строя за считанные секунды.

Защиту от сухого хода можно выполнить простейшим датчиком уровня жидкости омывателя для отечественных автомобилей. Желательно приобретать короткие поплавковые датчики с герконом в небольшой трубке, иначе велик риск, что выключаться увлажнитель будет раньше, чем закончится вода в банке.

Установите датчик на дно контейнера, чтобы после установки банки он оказался внутри. Если ёмкость стоит отдельно, датчик устанавливается в ней. Обычный режим работы датчика — открытый контакт, однако схем включения может быть несколько. Чтобы инвертировать сигнал, используйте промежуточное реле или полупроводниковый ключ. Если же контактный датчик имеет стандартную схему работы, то его можно подключать прямо в разрыв цепи питания маломощного излучателя.

Питание и автоматика

Большинство пьезоизлучателей рассчитано на питание низким напряжением в 12 или 24 В постоянного тока. Есть масса вариантов, чем запитать самодельный увлажнитель. Мы рекомендуем исключительно в целях безопасности размещать блок питания и автоматики в отдельном корпусе.

Простейший и универсальный вариант — блок питания ПК. У них единая система обозначения:

жёлтые провода +12 В;
чёрный провод — общий минус;
тёмно-синий провод — 12 В в обратной полярности (до 0,5А).

Таким образом, подключение на 12 В выполняется чёрным и жёлтым проводом, а на 24 В — жёлтым и синим.

Поскольку для питания излучателя не требуется идеально стабилизированное напряжение, можно использовать небольшие трансформаторы из старых радиоприёмников и прочей бытовой техники с диодным мостом и без генератора частоты. Можно и самому намотать трансформатор на небольшом (до 30 мм) ферритовом сердечнике, благо мощность у пьезоизлучателя минимальная.

Чтобы автоматизировать работу испарителя на отключение при достижении определённого уровня влажности, потребуется навесным монтажом собрать небольшую схему. Первая его часть — сенсор DHT11 с цифровым сигналом на выходе. Второй элемент — Arduino mini в качестве цифрового контроллера. Исполнительным устройством схемы выступает тиристорный ключ или микрореле с током потребления до 0,3 А, а в качестве регулятора — переменный резистор на 10–15 кОм.

1. Разъемы питания. 2. Ключевые транзисторы. 3. Плата контроллера Arduino. 4. Датчик влажности

Скетч (алгоритм, микропрограмма) для такой сборки очень простой. Объявляем две глобальные переменные int и записываем в них значения на Pin'ах сенсора и потенциометра. Для сравнения значений используется всего одна конструкция if-else в бесконечном цикле, вторичным условием которой выступает исключение, отключающее реле пьезоизлучателя, если значение переменной влажности превысило значение установки. Чтобы откалибровать значения, используйте монитор порта подключенной платы.

Окончательная сборка устройства

Наконец, соберём устройство. Шайбу под банку притягиваем ко дну контейнера саморезами, предварительно подмазав герметиком. Ставим пустую банку на место, замеряем отступы от бортов и переносим размеры на крышку контейнера. Вырезаем по разметке отверстие и надеваем на край тонкую силиконовую трубку, разрезанную вдоль.

С отступом в 20–30 мм от выреза проделываем второе отверстие диаметром 50 мм и устанавливаем на четырёх винтах 60 мм компьютерный куллер, который будет направлять поток воздуха вверх, удаляя пар из контейнера и облегчая его генерацию небольшим разрежением. Для соединения с блоком питания используется ПВС 3х0,75 мм.

Теперь остаётся наполнить банку водой до краёв, надеть сверху собранный увлажнитель, перевернуть конструкцию и подать питание.

При обработке поверхностей деревьев и растений используются пестициды. Причем вместо традиционного опрыскивания очень многие советуют делать обработку холодным туманом. И в данной статье расскажем, как сделать аэрозольный генератор для этого.

Чтобы изготовить эту самоделку, потребуется газовый баллончик с горелкой, медная трубка, металлический хомут, стяжки, силиконовый шланг от капельницы, пустой флакон (желательно пластиковый и с распылителем).

В первую очередь необходимо будет сделать змеевик из медной трубки. Для этого потребуется использовать длинный болт и плоскогубцы. Часть змеевика нужно расширить, чтобы можно было вставить горелку.

Основные этапы работ

На следующем этапе отрезаем часть змеевика, вставляем в отверстие кусок прутка или тонкую шпильку, и надо будет немного расплющить конец трубки, чтобы получилось узкое отверстие.

Далее необходимо будет с помощью металлического хомута зафиксировать горелку для газового баллончика на медной трубке.

Затем к медной трубке через переходник подсоединяется силиконовый шланг. Другой конец шланга нужно вставить в пробку с распылителем (от пластикового флакона). В ней предварительно надо будет рассверлить отверстие нужного диаметра.

Для удобства сам пластиковый флакон с пестицидами автор решил прикрепить к газовому баллончику. Для этой цели он использует армированный скотч.

Подробно о том, как сделать аэрозольный генератор холодного тумана своими руками, смотрите в данном видео.

Читайте также: