TECHNO BROTHER

Небольшая ручная горелка малой производительности предназначена, в основном, для сжигания гремучего газа полученного в электролизере. Такие аппараты более-менее значительной мощности требуют слишком много материалов и расходуют прорву электричества, строят их редко. В основном, домашние практические электролизеры имеют небольшую мощность и производят весьма умеренное количество газа – для работы с ними требуются специальные горелки с тонким моносоплом. Речь идет о диаметрах 0,1…1 мм. Гремучий газ имеет чрезвычайно высокую температуру горения и даже малый факел такого пламени оказывается более чем полезен в домашней мастерской.

Горелка конечно может работать и на других, предварительно подготовленных, газовых смесях – парах бензина, газокислородных смесях, горелку при этом удобно снабдить двумя входными патрубками, а смешивание производить в полой металлической рукоятке.

Горелка имеет простую конструкцию не требующую токарных работ и собрана из подножных материалов пайкой. Возможность смены наконечника горелки существенно расширяет ее возможности, хотя в работе стационарной, специализированный инструмент всегда удобнее и практичнее универсального.

Что понадобилось для работы.

Кроме заготовок деталей - набор инструмента для некрупных слесарных работ, в том числе и пайки. Расходные материалы, мелочи.

К делу.

Главная деталь горелки – сопло, здесь весьма тонкое, причем, очень желательно иметь его более-менее толстостенное и из меди или сплавов – отвод тепла. Куда как сильнее распространены подобные трубочки из нержавеющей стали – медицинские иглы для инъекций, однако, нержавеющая сталь – неважный теплопровод, да и иглы тонкостенны. При их применении лучше всего поверх иглы сделать намотку из зачищенной медной проволоки и пропаять ее серебром.

Медные же капилляры можно найти, например, в аппаратах для хроматографии и т. п., наконец просверлить заготовку. Без особенного труда можно найти сверла 0.4 мм. Для получения спокойного длинного пламени длинна сопла должна быть по крайней мере пятикратной по сравнению с диаметром. Для указанных малых диаметров сделать такое отверстие сверлом не слишком трудно. Сверлить следует неподвижным сверлом, вращая прутик-заготовку. Прекрасный материал для сверленного сопла – троллейбусный провод. В идеале, внутреннюю поверхность сопла следует отшлифовать, например, толстой ниткой с пастой ГОИ.

Свой медный капилляр подобрал в доставшемся по случаю автомобильном хламе (Фото 2). Нетонкие стенки, внутренний диаметр около 0,7 мм.

Десяток сантиметров на конце отжег – нагрел компактной газовой горелкой на кирпичике, до малинового свечения, дал остыть. Мягкую податливую медь выровнял подобно старому обмоточному проводу – несколько раз с изгибом пропуская через комок ветоши.

Держатель сопла – нетолстая, внешним диаметром - 6 мм, медная трубка. Ее кусочек отжег (Фото 3) аналогично капилляру, плотно набил сухим песком и заткнул деревянными пробками. В слесарных тисках, между брусочками из мягкого дерева, согнул заготовку на оправке (Фото 4), удалил пробку, вычистил от песка.

Установка сопла -  короткую часть держателя (Фото 4) укоротил ювелирным лобзиком, зачистил круглым надфилем место посадки сопла. Сопло закрепляется пайкой – нужна весьма плотная посадка деталей с минимальными зазорами, чтобы задействовать капиллярные силы. Для уплотнения сопла применил намотку из медного провода. В несколько примерок подобрал его толщину. Зачистил конец от лаковой изоляции наждачкой, отжег, остудил, снова зачистил от окислов. Мягкой медью сделал намотку на медном же зачищенном капилляре-сопле – виток витку (Фото 5).

Намотку пришлось чуток подогнать надфилем. Собрал держатель – установил капилляр, ювелирным лобзиком отрезал лишнее, сформовал торец проволочного уплотнения-намотки.

Пайка сопла – выполнена твердым, медно-фосфорным, «холодильниковым» припоем. Еще лучше применить здесь припой серебряный, он меньше выгорает при высоких температурах эксплуатации.

Небольшие детали удалось нагреть той же компактной горелкой на пропане, флюс – порошок буры. Действовал так – место пайки подогрел горелкой до появления цветов побежалости и обмакнул в буру. Ее крупинки прилипли к горячей меди, при дальнейшем нагреве бура расплавляется, ее затягивает в щели. При достижении температуры малинового свечения деталей, к месту пайки прикоснулся палочкой припоя. Расплавленный, его также затягивает внутрь между деталями. Управлять растеканием припоя можно перемещая место нагрева. Дав деталям остыть, сколол стекловидные остатки флюса (Фото 6).

Игольчатый краник применил китайский, бронзовый (Фото 7). Ниже – его бракованный брат-близнец, от него взял только присоединительную резьбу с гайкой и штуцером.

В качестве ручки-корпуса горелки применил отрезок медной водопроводной трубы Ø 15 мм. Зачистил конец трубы, подогнал к нему входную часть краника – пришлось подточить мелким напильником резьбу до плотной посадки. Спаял мягким припоем олово-медь – эта часть уже не будет сильно нагреваться. Пайка огневая, со специальной пастой-флюсом (Фото 8).

Присоединительную к горелке резьбу, сделал из кусочка бракованного игольчатого краника (Фото 7, внизу) – брата-близнеца регулирующего. Это кстати – унификация, вещь полезная. Итак, от остатков краника ножовкой по металлу, в тисках, отпилил нужную резьбу и часть корпуса. Имеющееся некрупное отверстие (Фото 9) рассверлил крупным сверлом до максимально возможного диаметра (Фото 10).

Его внутренний диаметр подошел чудо как хорошо. Использовал оловянный припой и пасту-флюс. Собранный держатель за штуцер притягивается к кранику накидной гайкой.

Первый цикл отмывки – в нейтрализующем растворе кальцинированной соды, второй – в чистой воде.

Babay Mazay, апрель, 2021 г.

Сегодняшняя неделя традиционно начинается с нового экспоната в виртуальном музее sovtech.su На этот раз у нас переносной мост Р353, выпущенный в 1974 году ныне похеренном краснодарском заводе измерительных приборов.

Прибор предназначен для измерения сопротивления электровзрывных линий и электродетонаторов. Изготовлен в кондовом металлическом корпусе. Ручка из натуральной кожи, предусмотрена петелька, чтобы ручка не топорщилась когда не нужна. Вообще этот прибор по качеству исполнения очень приятен. Карболит конечно не так практичен, как АБС или полиамид, но эстетически самый красивый из пластиков.

Внутри это классический измерительный мост Уитсона.

У моста два плеча. В одно включается измеряемое сопротивление, во втором сопротивление (оно называется реохорд) которое можно регулировать и которое имеет шкалу. И указатель равновесия - гальванометр. Если реохордом подобрать сопротивление равное второму плечу, то стрелка гальванометра не будет отклоняться. Если баланс нарушен - то стрелка будет отклоняться в одну или в другую сторону.

Принцип примитивный и используется с 19 века. На передней панели видим клеммы и перемычку переключения диапазонов - линия (20-5000 Ом) и детонатор (0,5-50 Ом). Погрешность измерения - 5%. На сегодняшний день электронный мультиметр с авто переключением диапазонов будет удобнее.

Процесс простой - крутим шкалу, отклонение стрелки покажет в какую сторону крутить. Добиваемся попадания указателя в ноль, и считываем значение со шкалы. Совмещение гальванометра и шкалы реохорда под одним стеклом в советской технике встречается не часто. Любая разработка чего-то нестандартного увеличивает стоимость, хоть это удобно и красиво. Часто шли по другому пути - прибор собирали максимально из готовых серийных узлов, поэтому я каждый раз радуюсь, когда вижу в приборе что-то нестандартное и нетиповое.

Инструкции на приборах - отдельная тема. Тут я больше люблю американскую школу, там наглядно для максимально тупых. В советских инструкциях часто используется страдательный залог( "необходимо установить стрелку гальванометра на среднюю отметку шкалы" вместо "Установите стрелку гальванометра на среднюю отметку шкалы".

Для работы моста требуется источник тока - элемент питания. Кнопка слева вверху - выключатель. Прибор работает пока жмешь на нее. Защит никаких - если на линии внезапно окажется напряжение - прибор может испортиться.

Реохорд - переменный резистор со шкалой. Часто изготавливался из благородных металлов для точности и надежности, что привлекало вандалов, курочивших технику. Рекомендуется перед применением прибора покрутить реохорд туда-сюда несколько раз, чтобы ползунок содрал слой окислов на металле, обеспечив хороший контакт.

Магнитная система гальванометра

Прибором до сих пор можно пользоваться, в силу примитивности он будет работать в условиях ядерной зимы, когда навороченные электронные приборы от радиации превратятся в кирпич. Правда в условиях ядерной зимы неработающий мультиметр будет одной из последних проблем, которые беспокоят....

У отца был похожий мост Р3043, в нем уже электронный индикатор равновесия в виде двух светодиодов и простой электронной схемы. Но в нем уже ощущались 80е - пластиковая ручка, "модернизированный" замок, полистирол на клеммах.

ИМС TDA7718 представляет собой аудиопроцессор с микроконтроллерным управлением. TDA7718 в своем функциональном составе имеет коммутатор входов, 6 канальный выход, регулятор громкости, аттенюатор выходов, регуляторы тембра, полосовые фильтры. Управление аудиопроцессором осуществляется при помощи шины I2C.

Основные характеристики TDA7718:

• Электрические характеристики:

  • Напряжение питания от 7,5 до 10 В, рекомендуемое напряжение питания 8,5 В

  • Ток потребления 29 мА

  • Входное сопротивление 100 кОм

  • Максимальное выходное напряжение 2.2 VRMS

  • Максимальное входное напряжение 2.0 VRMS

  • Отношение сигнал/шум 104 дБ

  • Коэффициент нелинейных искажений 0,01%

  • Разделение каналов 90 дБ

• Тонкомпенсация:

  • Диапазон регулировки аттенюатора от 0 до 15 дБ, с шагом 1 дБ

  • Регулировка центральной полосы: 400, 800, 2400 Гц

• Регулятор громкости от -31 до 21 дБ, с шагом 1 дБ

• Регулятор тембра BASS (НЧ):

  • Регулировка уровня от -15 до 15 дБ, с шагом 1 дБ

  • Регулировка центральной полосы: 60, 80, 100, 200 Гц

  • Регулировка добротности: 1, 1.25, 1.5, 2

• Регулятор тембра MIDDLE (СЧ):

  • Регулировка уровня от -15 до 15 дБ, с шагом 1 дБ

  • Регулировка центральной полосы: 0.5, 1, 1.5, 2.5 кГц

  • Регулировка добротности: 0.75, 1, 1.25

• Регулятор тембра TREBLE (ВЧ):

  • Регулировка уровня от -15 до 15 дБ, с шагом 1 дБ

  • Регулировка центральной полосы: 10, 12.5, 15, 17.5 кГц

• Аттенюаторы выхода: независимые для каждого выхода (LF, RF, LR, RR, SL, SR) от -79 до 0 дБ

• Режим MUTE: уровень -90 дБ

• Сабвуфер:

  • 2 выхода (SL, SR)

  • Регулировка фильтра: 55, 85, 120, 160 Гц

  • Регулировка фазы (0, 180)

• Вход:

  • 3 стерео входа для TDA7718B и 5 для TDA7718N

  • 1 псевдодифференциальный вход

  • 1 дифференциальный вход

На базе Arduino можно организовать управление всеми функциями аудиопроцессора. Для простоты управления можно воспользоваться библиотекой — https://github.com/liman324/TDA7718.git

Далее показан пример регулятора тембра и громкости на основе TDA7718B, дополнительно используется энкодер ky-040, три кнопки и ИК-приемник. Информация о текущих настройках выводится на LCD2004 c I2C модулем на базе микросхемs PCF8574.

Регулятор тембра и громкости имеет в своем составе коммутатор 3 три входа с независимой для каждого входа регулировкой уровня. Регуляторы тембра, регулятор громкости, аттенюаторы выходов, регуляторы центральных полос и добротности. Все параметры сохраняются в энергонезависимой памяти.

Регулятор тембра и громкости содержит три меню, первое и основное позволяет регулировать громкость и тембры. Все функции этого меню продублированы ИК-пультом. Значения регуляторов выводятся в дБ. Для перехода по параметрам необходимо нажимать кнопку энкодера.

Дополнительно используются три кнопки (коммутация — замыкание на GND), первая кнопка осуществляет переход в меню с редко изменяемыми параметрами, вторая кнопка позволяет переключать входы, при этом поворотом ручки энкодера можно настроить усиление каждого входа, третья кнопки активирует режим MUTE. Все три кнопки продублированы ИК-пультом.

Второе и третье меню содержит редко изменяемые параметры, регулировка параметров осуществляется только при помощи энкодера.

После загрузки скетча необходимо открыть монитор порта и получить коды кнопок Вашего ИК-пульта, которые необходимо вписать в скетч.

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=80718

После общих слов и рассмотрения конструкции реактора электролизера, переходим к аппаратам необязательным –внешнему баку и фильтру-отделителю щелочной пены. Электролизер сможет работать и без них хотя в эксплуатации будет менее удобен, производителен и долговечен. Оба аппарата конструктивно выполнены в едином колоннообразном корпусе жестко и неотъёмно соединенным с конструкциями реактора (Рис. 2).

Внешний бак для электролита позволяет полностью заполнить им реактор, задействуя всю площадь электродов, в отличии от прототипа [1], и повышая общий КПД и стойкость электродов - известно, что их разрушение идет наиболее активно вблизи границы сред, хотя эффект и размывается наличием пены. Благодаря внешнему баку организована и циркуляция электролита через реактор, что улучшает вынос образовавшихся газов (газонаполнение электролита-сопротивление-КПД) и лучше распределяет и рассеивает тепло. Большой запас электролита позволяет прибору слабее реагировать на его расход, что полезно при ручном контроле и пополнении электролизера водой. 

Щелочная пена образующаяся при электролизе в реакторе весьма стойка и плотна. Она накапливается и ползет по шлангам из аппарата в аппарат, унося из электролита щелочь. Явление это вредное. Практика эксплуатации электролизера-прототипа [1], показала, что его невысокая пустая колонна-отстойник пены, свою функцию выполняет неважно – фактически задерживает пену только последующий водяной затвор.

Здесь, фильтр-отделитель щелочной пены расположен в верхней части колоны аппарата и представляет собой часть трубы относительно плотно набитую минеральной (базальтовой) ватой [5]. Мелкие пузырьки пены раздавливаются плотно уложенными волокнами, их стенки смыкаются и сливаются разделяясь на газ и жидкость. Недостатком такой конструкции является значительное сопротивление фильтра потоку газа, впрочем, терпимое при невысокой его скорости и расходе.

Колонна бака с фильтром, кроме прочего имеют и ряд элементов повышающих удобство эксплуатации – пара штуцеров с углом 90 град. – вверху и внизу колоны, соединенные прозрачным шлангом, образуют уровень для контроля количества электролита. Широкая горловина сверху позволяет инспектировать и ремонтировать насадку фильтра, небольшой штуцер ниже фильтра - нужен для пополнения реактора водой без сброса давления в системе и соответственно – потери газа. В простом случае эти операции выполняются вручную оператором, хотя систему нетрудно модернизировать до автоматического слежения и подпитки.

Что потребовалось для изготовления.

Набор слесарного инструмента, в том числе и небольшой сварочный инвертор с принадлежностями, УШМ, расходные материалы, мелочи. Все металлические детали электролизера из «чёрной» стали – стандартный прокат из строительного магазина, шланг силиконовый.

Как было дело.

У имеющегося куска трубы выровнял торцы – разметил остро заточенным мелком и обрезал болгаркой. Для разметки использовал ровный лист бумаги – плотно обернув его вокруг трубы и добившись совпадения краев можно надеяться и на ровность образовавшегося торца (Фото 3). Для трубы Ø76 мм достаточно листа формата А4.

Горловину для колоны позаимствовал у старой паяльной лампы не лучшей конструкции (Фото 4) – запорный вентиль у нее установлен перед испарителем – после перекрытия крана лампа еще долго горит и плюется пламенем. Лампу разобрал, тонким диском УШМ срезал нужное с крышки бачка (Фото 5).

Из нетонкой стальной пластины вырезал заготовки торцевых пластин, верхнюю разметил и сделал отверстие для горловины – высверлил по кругу ряд мелких отверстий, соединил их надфилем, довел контур окружности до нужного круглым напильником.

Приварил пластины-заглушки к трубе, вварил горловину в крышку.

Из стального прутка, при помощи сверлильного станка, болгарки и малого слесарного загиба выточил штуцеры – выходной для газа, для воды, и пару сложных, изогнутых под 90 ̊ - для шланга-уровня . 

Разметил и просверлил отверстия для штуцеров уровня, закрепил из стальной отожженной проволокой и приварил (Фото 6).

Разметил, просверлил отверстие и вварил короткий прямой штуцер для выхода газов (Фото 7).

Сделал большое отверстие для жесткого выходного патрубка, подогнал к нему недлинный отрезок стальной трубы диаметром 3/4”, вварил.

После экспериментов с подавлением пены, решился модернизировать колону-отстойник пены, аналогичный [1], в фильтр и высокий бак. Для этого разделил длинную трубу на две неравных части сетчатой перегородкой – опорой для насадки (засыпки, заполнителя) фильтра.

Бумажным листом и заточенным мелком разметил трубу в выбранном месте, разрезал УШМ (Фото 8).

Из нетонкой пластины (Фото 9) выпилил квадратную заготовку, притупил заусенцы, разметил и просверлил ряд отверстий (Фото 10).

В качестве заполнителя фильтра - волокнистого, плотного, влаго- и щелочестойкого, выбрал базальтовый картон. Он тоньше и существенно плотнее ваты. Ровный лист разметил и острым ножом под линейку вырезал несколько полос, свернул их плотным рулончиком (Фото 11), вставил на свое рабочее место (Фото 12). Заполнение базальтовым картоном выбрал примерно на половину высоты фильтра, иначе сильно увеличивается сопротивление потоку газа. Это кстати – продвинув насадку-рулончик повыше донышком лимонадной бутылки, избегнул оплавления базальтовых волокон при дальнейшей сварке. Насадка экспериментальная, при необходимости ее можно вынуть по частям через горловину сверху.

На самом верху бака, чуть выше максимального уровня электролита сделал и вварил еще один нетолстый наклонный, чтобы не сгибался висящий шланг, штуцер (Фото 14) – для подпитки реактора водой «на ходу», без сброса давления газа.

Разметил, высверлил и довел напильником отверстие для входного патрубка, для приема щелочной пены. Из обрезка трубы сделал и вварил сам патрубок.

С помощью деревянных прокладок – кубиков и обрезков досочек, приставил колонну к реактору, в нескольких местах закрепил сваркой на «живую нитку». Вырезал по месту и аналогично установил и ряд упоров с раскосами из отрезков арматуры (Фото 15).

После монтажа, отсоединил торцевые пластины реактора (чтобы не пожечь резинки уплотнений) в сборе и тщательно проварил швы (Фото 16).

Моя отапливаемая мастерская не предназначена для пыли, дыма и копоти. Некоторое количество точных сварочных работ пришлось проводить и там, по чайной ложке, приоткрыв дверь и вооружившись хорошим вытяжным вентилятором. Для сварки основной, подбирал тихую бесснежную погоду и разгребал уголок на открытой веранде (Фото 16).

После сварки, колонну с примыкающими железками и заднюю торцевую пластину реактора, с кривым выходным патрубком, проверил на герметичность – заглушил отверстия и накачал ручным насосом до рабочего давления. Об утечках можно было судить по чувствительному манометру от медицинского тонометра присоединенному к одному из патрубков. В связи с неудобством проведения сварочно-болгарочных работ, свищи и поры в сварочных швах заделал эпоксидной смолой – разогрел в теплом месте компоненты, отмерил на весах, тщательно смешал, густо промазал все сварочные швы, одновременно создавая разрежение внутри аппарата. Для этого термоклеем приделал к горловине фильтра обратный клапан от вакуум-камеры для пропитки трансформаторов и воспользовался штатным насосом (Фото 17).

Несколько дней сушки железок на печи, затем покраска. Применил грунт-эмаль по ржавчине. Она дороже обычной ПФ-115, зато плотная, прочная, очень стойкая. Применяю ее в ответственных местах и не по ржавчине. Свои железки почистил наждачной бумагой и проволочной щеткой, продул сжатым воздухом от пыли, покрасил эмалью в два слоя, залепив предварительно рабочую зону (внутри реактора) бумажным скотчем и нетолстым картоном. По зимнему времени сушил в теплой сухой бане и на печи в мастерской (Фото 18).

Сборка.

Переднюю замыкающую пластину реактора в сборе с баком-фильтром горизонтально уложил на чурбачки и на чистовую собрал реактор. Временно стянул парой средних шпилек, уточнил длину изоляторов (на шпильках). Изоляторы сделал из трех слоев термотрубки (Фото 20).

Для более плотного удержания пакета резинок-изоляторов реактора, в зазор между ними и шпильками плотно уложены полосы резины. Это повысит стойкость аппарата к возможному подрыву. Несколько капель машинного масла на резину под шпильками существенно облегчило сборку, пропиленные ножовкой по металлу, шлицы под прямую отвертку на торцах шпилек тоже упростили дело.

Стягивание пакета электродов с изоляторами – гайками шпилек. Без ключей с удлиненными ручками и прочего вандализма. Гайки удлиненные М10. Изоляторы и электроды - детали плоские, даже незначительного сжатия достаточно чтобы превратить реактор в монолит. Лучше всего получилось действовать этакой волной (Фото 22). 

Собранные аппараты снабдил шлангами – отрезал куски, уточнил длину по месту и обрезал лишнее, натянул шланги на патрубки и зафиксировал червячными хомутами. Шланг-уровень прикрепил в нескольких местах нейлоновыми ремешками к специальной штанге. В крышку горловины, из толстой резины ручным лобзиком по дереву выпилил прокладку.

Литература.

1. Бондаренко Ю.Н. Лабораторная технология. Изготовление газоразрядных источников света

   для лабораторных целей и многое другое.

2. Электролизер для домашней мастерской. Часть 1. Общие положения. Авторский конспект.

3. Каскадное питание электролизера для получения гремучего газа. Авторский конспект.

4. Корж В.Н., Дыхно С.Л. – Обработка металлов водородно-кислородным пламенем. Киев,

   «Техника», 1985 г.

5. Эксперимент с фильтром

6. Точение без токарного станка. Изготовление штуцеров на шланг. Авторский конспект.

7. Электролизер для домашней мастерской. Часть 2. Реактор. Авторский конспект.

Babay Mazay, февраль, 2022 г.