Вспомогательное оборудование для ВД

[Олег6 98]

@Юнга я описывал мои опыты с силик трубкой, и читал еще минимум одного человека, что через силикон натекает под водой. По моему преставлению, в воде хватает воздуха, силикон сосет его, как рыбьи жабры. Как минимум, надо обезгазить воду, как - ты знаешь. Только зачем тебе эти интересные эксперименты, ведь точно известно что силикон натекает.  

[Юнга 112]

7 часов назад, Олег6 сказал:

Только зачем тебе эти интересные эксперименты, ведь точно известно что силикон натекает. 

Дело в том, что нет у меня под рукой трубки из ПВХ нужного внутреннего диаметра с толстой стенкой, а был небольшой отрезок(100мм) силиконовой трубки с толщиной стенки 3мм(8х2мм), ну я и повёлся в расчёте на небольшую длину и толщину стенки - ну, не одному же тебе наступать на грабли, другим же тоже хочется...

Но, собственно говоря, причина натеканий оказалась не в трубке. Всему виной оказались некорректные условия проведения предыдущего  опыта по испытанию на герметичность. Конечно, при конструировании корпуса у меня были сомнения на счёт того, что сам датчик представляет собой  печатную плату с полупроводниковыми элементами и они будут выделять тепло, нагревая газ внутри корпуса увеличивая давление, а корпус у меня пластиковый, что замедляет темлообмен с окружающей средой. Но у меня была надежда на то, что 4 токоведущих  элемента ведущие внутрь корпуса сделаны из меди с высокой теплопроводностью и они отведут выделяемое тепло изнутри корпуса наружу. После того, как я увидел слабую динамику роста давления, я решил, что токоведущие части не справились с отводом тепла изнутри корпуса наружу. Потом я обратил внимание на то, что я в ходе предыдущего эксперимента оставил на один час датчик под включенной настольной лампой(лампа накаливания 100Вт), что так же могло нагревать газ внутри корпуса датчика. Что бы выяснить какие причины повлияли на рост давления внутри корпуса датчика я провёл ещё один опыт: набрал в сосуд холодной воды(Т=14С) и опустил туда кран и шланг, корпус датчика остался выше уровня воды. Результат оказался ожидаемым - давление снизилось и уменьшились показания датчика, затем я вытащил из воды шланг и кран, выключил настольную лампу и оставил датчик на  столе во включенном состоянии, через 50минут показания датчика были неизменны. https://youtu.be/clSu_AelWD8

Таким образом, могу сделать следующие выводы:

1. Применённый мной способ ввода токоведущих проводников в корпус датчика абсолютного давления дёшев и доступен для повторения пользователями нашего форума(при желании), он  позволяет решить две задачи - герметичности и отвода тепла изнутри камеры датчика.
2. Разборный пластиковый корпус из одноразового полипропиленового шприца V=20мл и двух пластиковых пластин из нПВХ(т=5мм) может быть многократно использован для датчика абсолютного давления.
3. Силиконовый аквариумный герметик может быть использован для герметизации разборного корпуса датчика давления.

 

@makh Было бы здорово, если бы програмное обеспечение для регулятора абсолютного давления на базе датчика GY-63 (MS5611) и Ардуино, разработанное тобой  содержало бы функцию измерения температуры внутри корпуса датчика, я знаю, что сам датчик это позволяет сделать, но у меня мозгов и опыта на это не хватит, может быть когда нибудь ты это сделаешь - тогда не забудь меня оповестить.

Изменено 3 ноября 2021 пользователем Юнга

[Rudy 332]

На самом деле есть еще один хороший способ изготовления вакуумных вводов - это использование вводов от советских бумажных конденсаторов типа МБГО. Его вводы - это стекло с впаянной в него трубкой и кольцом. Они легко выпаиваются из конденсаторов и впаиваются во фланец обычным оловянно-свинцовым припоем. Только нужно следить за тем, чтобы трубка была полностью залита оловом.

 

Они великоваты но достаточно надежны.

[Юнга 112]

23 минуты назад, Rudy сказал:

Они великоваты но достаточно надежны.

Есть ещё герметичные миниатюрные реле типа РЭК. Такое реле можно аккуратно вскрыть(рарезать), демонтировать содержимое, поместить внутрь плату датчика GY-63 и запаять назад, кроме того нужно будет впаять патрубок для связи с газовой средой - я об этом думал, но это будет сложно разборная конструкция(одноразовая), да и нужны опредёлённые навыки при выполнении таких работ. Я думаю, что конструция из пластика имеет ряд преимуществ: проще в изготовлении, легко разборная и не требует специальных навыков. Есть и недостаток - пластик обладает меньшей прочностью по сравнению с металлом, но если с ним обращаться бережно, то этот недостаток малосущественен.

Изменено 3 ноября 2021 пользователем Юнга

[POLE 728]

Если не требуется миниатюрность, то вполне можно взять медную жилу и посадить ее на тугую в отверстие в стенке через кусок силиконового шланга. Так делал когда наскоро нужно было поставить датчик температуры. Силиконовая трубка сдавливается и вакуум держит. 

[Asus 107]

10 часов назад, Олег6 сказал:

ведь точно известно что силикон натекает.  

А что, если течёт сам конструктив "японского" датчика? Есть опыты, исключающие это подозрение при заливке датчика эпоксидкой?

[Юнга 112]

16 минут назад, Asus сказал:

сам конструктив "японского" датчика?

Знать бы точно конструкцию "японского" датчика. Наверное, это какая то мембрана с резистивной матрицей, которая замыкает какой то объём, но вот какое давление в замкнутом объёме лично мне не понятно - близкое к 101,325 кПа или близкое к 0 кПа? По идее должно быть близким к 0кПа, а как на самом деле только "японцы"(китайцы)знают

 

23 минуты назад, Asus сказал:

Есть опыты, исключающие это подозрение при заливке датчика эпоксидкой?

То что @Олег6 говорил о натеканиях силикона относится в данном случае к силиконовой трубке, которую я применял при испытаниях, а не к заливке аквариумным силиконом токоведущих элементов и зазоров между фланцами.  Думаю, что эпоксидкой заливать весь датчик и нельзя  - как тогда измеряемая среда сможет воздействовать на измерительный элемент, если он будет залит эпоксидкой? Ну, и кроме того у @Rudy было замечание о разных коэффициентах температурного расширения эпоксидки и корпуса.

[Asus 107]

31 минуту назад, Юнга сказал:

на самом деле только "японцы"(китайцы)знают

На самом деле, течёт водородом даже чистейший мадагаскарский кварц, и нет датчиков абсолютного давления в природе, ибо проницаемо  абсолютно всё.

Вопрос только в допустимой  утилитарности натекания, и  впервые с ней столкнулись российские физики-ядерщики при эксплуатации вакуумных нейтронных трубок.

Но козлов из мушиного огорода надо изгонять - любым подсобным герметиком, от вазелин и пластелина  - до специалыных  компаундов.

Этот вопрос в наше пром.время полностью решён в пределах гарантийного срока.

Но мы посрачики домодельные и америки заново открываем каждый день, да и то,  если как следует выпьем спиртового раствора гумиарабика до полного забвения гордости..

[Юнга 112]

8 минут назад, Asus сказал:

Вопрос только в допустимой  утилитарности натекания, и  впервые с ней столкнулись российские физики-ядерщики при эксплуатации вакуумных нейтронных трубок.

Вопросов нет - где российсийские физики ядерщики, а где мы, вот и пользуемся китайскими датчиками

[Олег6 98]

Насчет перемешивания густых браг или браг с крупными включениями.

Мешалку сложно сделать, никак не решусь. На насос боюсь деньги тратить, пока никто не подтвердил работоспособность на вакууме. Компрессором мешать (берешь около воздушного вывода конденсатора, подаешь ко дну куба через "камень") - пробовал, работает, но слишком маленький поток на сильном разряжении, нужен мощнее компрессор, пока не решусь дорогой покупать. Вот если придумать, как этим вторым компрессором заодно и вакуум поддерживать - было бы другое дело.  А пока придумал девайс для перемешивания - условное название "водолаз":

Плоская стекл банка, закрыта герметично. Лежит на дне куба. В нее подведены 2 фторопластовые трубки. Трубки выведены за пределы куба. Через одну трубку подается вода, через вторую воздух. Когда внутри водолаза воздуха "много" - он всплывает, когда воздуха "мало (воды "много") - он тонет. Водолаз ходит вверх-вниз, разгоняя брагу. Можно на водолаза навесы сделать, чтоб при вертикальном движении двигали брагу в бок. 

Чем выгоднее периодически накачивать в водолаза воду (или откачивать воздух) \ откачивать из водолаза воду (или накачивать воздух) - надо еще подумать.

Плюсы: Дешево. Легко сделать. Натечки исключены.

Минусы: Пока непонятно, как промешивать весь объем. Интенсивность замеса низкая. 

 

 

[POLE 728]

4 минуты назад, Олег6 сказал:

пока никто не подтвердил работоспособность на вакууме

На жидких брагах насос МР-15 с мокрым ротором спокойно работает и вакуум держит.

6 минут назад, Олег6 сказал:

Водолаз ходит вверх-вниз, разгоняя брагу

и с какой интенсивностью? Какое устройство для подачи воды и воздуха?

 

В начале ВД забега продумывал "колебатель браги" из нержовых поплавков с прикреплёнными цепочками. 

Смысл - брага кипит - поплавки прыгают по поверхности и дергают цепями до дна. Пузырькам пара легче подниматься ото дна.

Оказался по причине низкой интенсивности перемешивания по сравнению с мешалкой или насосом.

[Олег6 98]

Двигать водолаза проще всего так:

Накопительный сосуд с водой поместить выше уровня кеги. Если воде не мешать, то она стечет по трубке вниз и заполнит всего водолаза. Водолаз потонет. Чтобы воду выкачать обратно, ставим водяной насос между водолазом и накопителем. Как только вода слилась из накопителя в водолаза, включается насос и откачивает воду из водолаза в накопитель. Водолаз всплывает. Как только насос выключается, вода опять стекает в водолаза. Водолаз тонет. И так по кругу.

Насос включать через реле времени. Цикл включения-выключения подобрать экспериментально.

 

Самотеком вода будет сливаться в водолаза не быстро, поэтому на погружение водолаза будет уходить несколько секунд. А всплытие будет быстрым, за секунду, поскольку вода из водолаза откачивается насосом быстро.

Пытаться ускорить наполнение водолаза водой особого смысла нет, поскольку время погружения\всплытия в любом случае будет определяться сопротивлением среды движению водолаза. В густой браге пустой водолаз может всплыть за доли секунды. Полностью наполненный водой водолаз погрузится - в зависимости от веса скафандра (стеклянной банки) - наверное за секунду. 

Получается, будет одно колебание вверх-вниз за 2-3 секунды.

Осталось придумать, как промешать брагу вне зоны всплытия водолаза.

Изменено 4 ноября 2021 пользователем Олег6

[Юнга 112]

5 минут назад, Олег6 сказал:

Запитывать водолаза проще всего так

По моему, мешалка проще

[Олег6 98]

 

Можно сделать двух водолазов в противоположных сторонах куба. Воду из одного перекачивать во второй, потом обратно. Накопитель воды не нужен. Водолазы будут всплывать в противофазе. Чего уж проще.

Здесь как раз случай, когда слов много, а делать просто. В отличии от мешалки, где словами то и описывать нечего, а хрен сделаешь чтобы не травило.

[Юнга 112]

6 минут назад, Олег6 сказал:

Чего уж проще.

Нужно ввести трубопровод в куб, подключить компрессор или насос, реле времени ну и ещё чего нибудь непредвиденное окажется нужно сделать...

[POLE 728]

ИМХО если совать, что-то внутрь бака, так только мешалку.

Есть интерес попробовать внешние устройства. Насос понятно, что пойдет для жидких браг. Для густых нужно подобрать.

Есть еще вибрационные колебатели. На свой куб-мармит повесил 5 вибраторов 12В с накидки на автокресло (массаж + подогрев).

При включении слышно гул и эффект ВК уменьшается. Если без вибраторов ВК был на 2 кВт, то с вибраторами появляется примерно на 2,5 кВт нагрева.

Гул конечно напрягает. Но работать можно.

Подумывал засунуть внутрь куба вибратор с нержовой ножкой. Так чтобы вибратор был в парах, на не в жиже, а ножка прыгала по дну куба срывая пузырьки. Придумать можно разные конструкции. Так чтобы в объеме тоже шла вибрация.

[Олег6 98]

Самое сложное - это герметичный ввод вращающего момента в куб. Чтобы избежать этого, нужно вводить не-механический момент. Можно бы было подвести электроэнергию, но провода с током в куб нельзя заводить категорически, ТБ. Можно завести пневмолинию и внутри куба подключить типа пневмодрели с лопастями. Есть моторы, приводящиеся во вращение воздухом, а есть и - маслом: качаешь масло наосом в линии по кругу, а в моторе это движение преобразуется во вращение оси гребного винта. Смотрел такие масляные моторы - дорогие.

[Юнга 112]

54 минуты назад, Олег6 сказал:

Есть моторы, приводящиеся во вращение воздухом,

Есть у меня несколько разных пневматических дрелей и шлифовальных машинок, но возникают другие проблемы:

1. КПД пневмодвигателя 6-10%.
2. Выхлоп отработанного воздуха внутрь куба.
3. Необходим компрессор типа СО-7б(4кВт/час, 30м³ /час, 6кг/см² )

1 час назад, Олег6 сказал:

качаешь масло наосом в линии по кругу, а в моторе это движение преобразуется во вращение оси гребного винта. Смотрел такие масляные моторы - дорогие.

Ты смотрел цены только на гидромоторы, а ты посмотри на цены маслостанций и шлангов высокого давления(без них гидромотор вращаться не будет) и ты поймёшь, что гидромоторы не очень дорогие

Что касается практического применения таких приводов в кубе, то  сложности по созданию механической мешалки с герметичным подшипниковым узлом покажутся тебе сущим пустяком, одни присоединения и отсоединения  шлангов с маслом к гидромотору чего стоят.

Гидропривод применяют там где нет возможности использовать электропривод из-за больших габаритов электродвигателей или в случаях взрывоопасной среды, но суммарный КПД -50-60%. Пневмопривод тоже в особых случаях применяют, в основном во взрывоопасных средах.

Не тот путь, не электрические привода дороже и сложней в эксплуатации.

Если ты не хочешь связываться с мешалками, то может есть смысл рассмотреть перистальтический, мембранный или винтовой насос с резиновой рубашкой? Это проще чем пневмо или гидропривод.

[Олег6 98]

Кто-то испытывал ввод мешалки на натечки? Типа: без мешалки 0,1 кпа\мин, с мешалкой стоящей 0.2кпа\мин, с мешалкой крутящейся 0,3кпа\мин. Через 100часов эксплуатации применяй с коэффициентом 2, через 300 - с коэф 3. 

Я как-то приводил ссылку на специализированные вакуумные вводы вращения, там цены гораздо выше обычных торцевых уплотнений. Никто их не применяет. С обычными торц уплотнениями, а тем более с сальниками, - должно натекать. 

Изменено 4 ноября 2021 пользователем Олег6

[makh 262]

1 час назад, Олег6 сказал:

тем более с сальниками, - должно натекать

Если должно, то оно конечно не надо делать мешалку.

А васче такой вот сальник без лишних вопросов держит вакуум -- https://www.aliexpress.com/item/32982668813.html

Может через него чего и натекает, но явно меньше чем через силиконовые шланги. 

Токарь должен знать, что нарисовано посадочное место под сальник -- высокоточное заполированное, без шансов что-то попортить при натягивании.

И конструктив надо думать так, чтобы исключить малейшее биение оси в этом месте. Я его с этой целью на дно куба погрузил, вплотную к винту, где-то тут есть фоточки.. ИМХО все правильно сделал, третий год полет нормальный.. 

[POLE 728]

10 часов назад, Олег6 сказал:

Кто-то испытывал ввод мешалки на натечки?

Пытаешься добиться максимальной герметичности? Тогда только магнитные муфты.

Но это дороже чем ресурс вак насоса.

 

[Юнга 112]

43 минуты назад, POLE сказал:

Тогда только магнитные муфты.

Тогда нужно два подшипниковых узла по обе стороны "баррикад" - один узел на атмосфе, другой подшипниковый узел внутри куба и ещё плюс вопрос соосности и толщины зазора между муфтами - чем больше зазор тем меньше передаваемый момент, зависимость квадратичная.

Изменено 5 ноября 2021 пользователем Юнга

[Олег6 98]

1 час назад, POLE сказал:

Пытаешься добиться максимальной герметичности?

Тема уноса ЭЭ и других нужных летучих фракций в начале погона в вак насос не исследовалась. Возможно, что потери ничтожные, но, возможно, что и большая часть нужных фракций так и не попадает в продукт. Так что никто не знает, нужна ли максимизация герметичности или нет.    

[POLE 728]

5 минут назад, Олег6 сказал:

никто не знает, нужна ли максимизация герметичности или нет

Меры минимизации проскока паров.

Собрать установку, загрузить сырье. Откачать в холодном виде до -90кПа. Загерметизировать и нагревать. Пусть давление в установке поднимается за счет газовыделения при активации дрожжей или при наличии незначительных утечек. Все равно дрожжи нужно разваливать, что можно сделать заранее. Отбор фракций лучше вести через перистальтический насос, понемногу и с четким контролем органолептики и спиртуозности.

[Олег6 98]

Последний штрих в конструкцию мешалки водолазами: (пока удалю, думать еще надо)

Изменено 5 ноября 2021 пользователем Олег6