Mesin asap buatan sendiri

Untuk mendemonstrasikan cosplay steampunk, diperlukan mesin asap (yah, steampunk macam apa itu tanpa asap?), Tapi itu tidak ada di panggung pertunjukan. Tanpa berpikir dua kali, saya memutuskan untuk membuat mesin asap kecil saya sendiri, dengan kontrol suhu, remote control (pengendali ESP-12E digunakan) dan daya baterai. Saya mengambil sebagai kabut yang sudah dijelaskan dengan pengukuran suhu, tetapi sedikit rumit sirkuit untuk meningkatkan kinerja.



Unsur yang paling sulit adalah pembuatan spiral dan sistem umpan untuk campuran gliserol dengan propilen glikol. Setelah beberapa percobaan, ia memilih spiral enam putaran dengan diameter sekitar 12 mm, luka dari "kuncir", rombongan 7 vena titanium dengan diameter 0,29. Secara umum, akan lebih baik untuk mengambil kawat yang lebih tebal dan melakukannya tanpa "kuncir", tetapi ada pilihan bahan yang terbatas. Spiral yang dihasilkan memiliki ketahanan sekitar setengah ohm, yang memberikan kekuatan teoritis untuk 12 volt 240 watt (pada kenyataannya, daya pemanasan akan lebih sedikit, karena kebutuhan untuk menjaga suhu pada 210-230 derajat).

Kawat spiral setelah dipelintir menjadi kuncir dan berkelok-kelok (perlu melilitkan tabung dengan diameter yang lebih kecil, karena titanium sangat elastis), lebih baik untuk bilas dan kalsin (dengan memasok 12 volt dari baterai ke panas merah, untuk menghilangkan kontaminan organik (gemuk dari jari dan sejenisnya).

Secara umum, ada ide untuk membuat pemanas dalam bentuk tabung tembaga diisi dengan oli mesin dengan spiral di dalam, yang akan menjamin keseragaman pemanasan hampir lengkap dan akan membuat pemanas yang jauh lebih kuat, tetapi tidak ada bahan yang diperlukan di tangan .

Saya harus mengotak-atik persediaan cairan, karena seharusnya, di satu sisi, terus menerus dan seragam, dan di sisi lain, tidak terlalu banyak. Ada pompa air di tangan, yang tidak memiliki kontrol aliran, jadi saya memilih desain berikutnya - tabung silikon berlubang dengan diameter 5 mm (satu setengah lusin lubang dengan bor 1,2 mm), dibungkus dengan kapas, di mana spiral terletak. Karena pompa menggerakkan lebih banyak cairan daripada yang mengalir melalui kapas, ujung tabung pergi ke tangki yang sama di mana pompa mengambil komposisi. Tangki itu sendiri adalah sebuah inkwell non-tumpahan yang dicetak pada printer, yang terletak di bawah spiral aktual dan, di samping itu, mengumpulkan tetesan cairan yang mengalir darinya.

Saya harus mengatakan bahwa lepasnya spiral ke kapas (atau bahkan terlalu lama mengarah pada spiral yang tidak bersentuhan dengan cairan) menyebabkan pemanasan yang tidak merata, yang menyebabkan bau terbakar dan bahkan dapat mengakibatkan kebakaran. Karena itu, mustahil untuk membuat spiral terlalu besar atau panjang, membatasi kekuatan. Oleh karena itu, metodologinya adalah sebagai berikut - persegi panjang wol kapas dililitkan di atas lubang di tabung (dijual dalam bentuk seperti itu di toko-toko untuk vapers), kemudian silinder kapas yang dihasilkan dengan tabung di dalamnya disekrup menjadi spiral, seolah-olah dengan benang.

Dia mengambil turbin 12 volt sebagai kipas, yang hobbyking entah bagaimana dijual seharga sen. Pompa adalah pompa air China (karena fakta bahwa ia dirancang untuk 6 volt, saya harus menambahkan konverter dc-dc lain ke LM2596), terhubung secara paralel dengan kipas. Mesin ini ditenagai oleh baterai 3S Li-Pol 2,6 ampere-jam dengan peringkat 40C.

Skema:

gambar

Sebuah fragmen dari kode kontrol (penyesuaian agak kasar, saya tidak ingin repot dengan kontroler PID dan pengaturannya), kami memanggil fungsi pulse_heat_coil () dengan interval pemanasan yang diinginkan (disarankan dalam 10-20 milidetik). Untuk penyesuaian yang lebih tepat - Anda memerlukan setidaknya ADC kedua (untuk secara bersamaan mengukur tegangan baterai) dan pengontrol terpisah dari wifi (seperti pada mod yang saya jelaskan untuk vaping pada stm32 dan arduino mini pro). Lebih baik menyalakan kipas dengan pompa beberapa detik sebelum pemanas dan mematikannya selusin detik setelah itu, untuk menghindari insiden yang tidak menyenangkan.

// Measure coil resistance (and put it into coil_input)
#define TEST_RESISTOR 25
#define HALF_PULSE_RANGE 1.6
#define STOP_PULSE_RANGE 1.7

float coil_input_zero = 0.001;
float coil_input_zero, batt_input, coil_resist;

void measure_coil() {
  // Measure battery voltage (only possible when heater on)
  if (digitalRead(HEATER) == HIGH)
    batt_input = analogRead(A0);

  // Turn off heater
  analogWrite(HEATER, 0);
  digitalWrite(HEATER, LOW);
  delayMicroseconds(10);
  
  digitalWrite(TESTPIN, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  coil_input = analogRead(A0);
  digitalWrite(TESTPIN, LOW);
  delayMicroseconds(10);
  if (coil_input_zero == 0.001)
    coil_input_zero = coil_input;

  coil_resist = TEST_RESISTOR * ((float) coil_input / (float) batt_input - 1);
} // void measure_coil()

// Make coil heating pulse with thermocontrol
void pulse_heat_coil(int pulse_delay) {
  float curr = (float) coil_input / (float) coil_input_zero;
  
  if ((coil_input < 1023) && (curr < STOP_PULSE_RANGE)) {
    if (curr > HALF_PULSE_RANGE)
      analogWrite(HEATER, PWMRANGE / 2);
    else 
      analogWrite(HEATER, PWMRANGE-1);
    delay(pulse_delay - 1);
  } else {
    analogWrite(HEATER, 0);
    digitalWrite(HEATER, LOW);
    delay(pulse_delay - 1);
  }

  delayMicroseconds(50);
  measure_coil();
} // void pulse_heat_coil(int pulse_delay)

Source: https://habr.com/ru/post/id399387/


All Articles