Ультразвукова ванна своїми руками
Автор статті:
Аспірант кафедри ТЗЕ при Національному університеті Запорізька політехніка (колишній ЗНТУ), здобувач PhD, магістр зі спеціалізації електротехнічні системи електропостачання, інженер, інженер-електронщик, інженер-розробник.
Зміст статті:
Ультразвукова ванна своїми руками – це серйозний крок для саморобника. Це складне обладнання, яке потребує значно більшої уваги, ніж ви собі уявляли. У нашій статті ми розглянемо всі важливі питання та етапи створення УЗ ванни або миття своїми руками. В результаті ви отримаєте покрокову інструкцію для виготовлення цього обладнання. У статті ми розглянемо такі важливі питання, про які ви і не думали раніше:
- - вибір частоти ультразвукової ванни;
- - вибір потужності ультразвукової ванни;
- - вибір електроніки для ультразвукової ванни чи мийки.
Як зробити ультразвукову ванну
Бажання зібрати УЗ ванну самостійно з'являється після перегляду чергового DIY відео або через відсутність грошей купити готове обладнання на ринку. У будь-якому випадку, виготовлення ультразвукової ванни своїми руками потребує певних знань та досвіду. Для того, щоб зробити ультразвукову ванну самому, вам необхідно пройти такі етапи:
- - визначитися із завданнями, які вирішуватиме ванна;
- - вибрати правильну частоту ультразвуку;
- - Вибрати габарити УЗ ванни;
- - Вибрати внутрішню ємність та корпус УЗ ванни;
- - розрахувати потужність обладнання;
- - Вибрати електроніку для своєї УЗ ванни;
- - Вибрати випромінювачі.
Завдання які вирішуватиме УЗ ванна
Вам необхідно вибрати групу виробів, які ви будете очищати. Тут потрібно обов'язково врахувати тип забруднень поверхні. Вироби можна поділити на умовні групи:
- 1. Ті, що потребують очищення поверхні, але не мають вузьких каналів або отворів. Різні деталі.
- 2. Ті, які мають вузькі канали та отвори. До них належать і форсунки.
- 3. Фільтри та фільтр елементів.
За забрудненнями поділяються на 2 групи:
- 1. Поверхневі забруднення у вигляді олійних плівок, легкої корозії, пилових відкладень.
- 2. Нагари в тому числі і нагари під тиском від органіки та неорганіки.
Класифікація виробів та забруднень дозволить надалі визначити необхідну частоту ванни.
Як вибрати частоту ультразвуку для своєї ванни?
Ви точно знайдете в інтернеті відео, де хтось, нехай його звуть «Вася», розповідає що то про частоту ультразвуку і те, що вам краще купити або зробити таку то частоту для себе. До «Васі» належить і «тітка Валя», яка працює консультантом у якомусь інтернет-магазині. І «Вася» і «тітка Валя» належать до категорії людей, які не є фахівцями в ультразвукових технологіях і не мають жодного поняття як працює ультразвукова ванна (навіть якщо «Вася» має мільйон підписників на Ютуб і якусь електроніку робить своїми руками, про «тетю Валю» взагалі забудьте). Перш за все, з питання вибору частоти – краще звернутися за порадою до виробників такого обладнання. Чи не потрібна порада або нема можливості звернутися до таких? Тоді дотримуйтесь інструкцій нижче.
Весь діапазон частот ультразвукового очищення можна розділити на 3 групи:
- 1. Група "низьких" частот. Від 18 до 28 кГц.
- 2. Група "середніх" частот. Від 33 до 60 кГц.
- 3. Група "високих" частот від 60 до 120 кГц.
Група «низьких» частот застосовується для видалення шаруватих та щільних забруднень. Група «середніх» частот – для легких та поверхневих забруднень, стадій фінального чищення. Група «високих» частот застосовують разом із спеціалізованим устаткуванням для вузьких завдань (частково медицина, експериментальна практика тощо.). Таким чином, наприклад, для сегмента СТО доцільно застосовувати ванни з "низькою" групи або "середньої". Для видалення нагарів використовують лише групу «низьких» частот.
Правильний вибір розміру майбутньої ванни
Габарит майбутньої ванни необхідно вибирати з позиції повного занурення виробу у ванну, так щоб рідина покрила виріб на 1-2 см. Виберіть максимальний габарит виробів, які вимагають очищення і відштовхуйтеся від нього. Обов'язково врахуйте, що виріб повинен поміщатися в кошик, а він у свою чергу всередину ванни. Очищення без кошика у ваннах заборонено.
Вибір матеріалу ємності та корпусу ультразвукової ванни
Внутрішня ємність ультразвукової ванни повинна бути виготовлена лише з нержавіючої сталі. Використання інших матеріалів недоцільно і не застосовується практично. Корпус мийки виготовляють, як правило, так само з нержавіючої сталі. Однак з метою здешевлення конструкції можна застосувати чорну сталь. Для маленьких мийок люблять використовувати дерево та його похідні як матеріал корпусу. Це не так, тому що через 1-2 рази використання ванни дерево (мдф, ДСП, ОСБ та інші матеріали) втратять товарний вигляд і конструкційну міцність. Кращий матеріал – нержавіюча сталь.
Як вибрати потужність ультразвукової ванни?
Розрахунок ультразвукової потужності випромінювання очисного обладнання це складний технічний, математичний та фізичний розрахунок із застосуванням низки формул. Звичайному саморобоцю, без спеціальної освіти провести цей розрахунок неможливо. Тоді що робити та як бути? Є рішення! На ринку є у продажу готові УЗ ванни. Для вибору потужності майбутнього обладнання вам необхідно знайти ванну з габаритом, що максимально підходить під ваш і подивитися її потужнісні характеристики. Це і буде тією потужністю УЗ, яка вам потрібна. Зверніть увагу! Габарит ванни з магазину повинен бути максимально близьким до вашого габариту за довжиною, шириною та глибиною! Це важливо, оскільки у рорахунку бере участь і габаритна складова обладнання.
Другий варіант – використати наш онлайн калькулятор розрахунку потужності ультразвукової ванни.
Розрахунок потужності ультразвукової ванни онлайн
Онлайн калькулятор для розрахунку потужності УЗ ванни або мийки представлений нижче. Для розрахунку вкажіть габарити ванни (саме внутрішньої ємності, а не кошика!) і виберіть тип забруднення. Якщо вашого забруднення немає в списку, то проведіть вибір за аналогією (найближчий за фізико-хімічними властивостями). Зауважте, що розміри необхідно вказувати в мм, нагадую, в 1 м цілих 1000 мм. Після введення даних натисніть кнопку "Розрахувати". Калькулятор дасть відповідь щодо потужності ванни, потужності генератора та кількості випромінювачів.
Результати розрахунку:
Вибір електроніки для ультразвукової ванни
На цьому етапі варто визначитися з електронною начинкою обладнання. Варіанти електроніки є різні. Для малопотужних УЗ ванн потужністю до 100 Вт можна скористатися готовими платами з Аліекспрес. Їхня ціна не висока. На цьому їхні переваги закінчились. Недоліки - не промислове виконання, плати можуть вийти з ладу при першому запуску, відсутність гарантії на електроніку, плата не пропрацює довго, якщо ви займаєтеся, наприклад, ювеліркою (цикли по 5 хв з перервою). Варіант дорожчий – ультразвуковий генератор. Переваги: у корпусі, з гарантією, промислове виконання. Для ванн з потужністю вище 100 Вт слід розглядати варіант використання тільки генератора, що окремо стоїть, а не застосування дешевих плат з Аліекспресу. Ультразвукові генератори є у продажу також і на Аліекспрес. Але вони мають недоліки:
- - низька ціна, яка перетворюється далеко не на низьку з урахуванням доставки та розмитнення;
- - відсутність гарантії;
- - відсутність російськомовної (україномовної) підтримки від продавця;
- - відсутність будь-якої документації на генератор;
- - «псевдопромислове» виконання;
- - не прогнозована якість електроніки.
Найкращий варіант – купити генератор вітчизняного виробництва. Він позбавлений всіх недоліків, описаних вище. Вибрати ультразвуковий генератор можна в каталозі генераторів Дельта Сонік (розроблені та виготовлені в Україні). Генератор Дельта Сонік простий у підключенні та має переваги перед будь-якими іншими виробниками.
Вибір та купівля ультразвукових випромінювачів
Після того, як ви визначилися з частотою, потужністю та електронікою – необхідно вибрати випромінювачі. Безперечним лідером є п'єзокерамічні випромінювачі. Детальніше про види випромінювачів читайте у цій статті https://deltasonic.com.ua/8-kak-rabotaet-ultrazvukovoj-izluchatel.html. Існує безліч виробників випромінювачів Ланжевена, але для саморобки є доцільним використання випромінювачів китайського виробництва. Вони є різної одиничної потужності та частоти. Купити їх можна також на Аліекспрес. Обов'язково врахуйте, що вони мають велику вагу і при замовленні, наприклад, 20 шт випромінювачів їхня сумарна вага буде від 5 до 10 кг (а деяких аж до 20 кг). Це впливає на вартість доставки. Вашу розрахункову потужність поділіть на одиничну потужність 1шт і ви дізнаєтесь точну кількість скільки вам потрібно. Наприклад, у вас ванна за розрахунками 700 Вт, потужність одинична 60 Вт, разом 700/60 = 11,6 випромінювача, округляємо у більшу сторону - 12шт потрібно для вашої ванни, а генератор не менше 800 Вт.
Ультразвукова ванна для чищення своїми руками
Ультразвукова ванна для чищення своїми руками може бути легко виготовлена, якщо ви дотримувалися всіх пунктів описаних у статті. Врахуйте, що для ванни дуже важливі 3 речі:
- - потужність випромінювання;
- - якість та розташування випромінювачів;
- - якісна електроніка.
Це запорука успішної роботи обладнання. Варіанти зібрати генератор власноруч – залиште для електронників-аматорів на форумах. Повірте, зібрати промислову версію генератора вам не вдасться з першого разу, з десятого теж не вдасться. Пристрій ультразвукової ванни значно складніше, ніж те, як його описують на Ютуб відеоблогери. Вирішили зібрати ванну? Купили електроніку, зібрали ванну докупи і користуєтеся із задоволенням, а не займаєтеся танцями з бубном. Це єдиний варіант надати життя саморобці та змусити її працювати. Інакше – гроші на вітер.
Варіанти розташування ультразвукових випромінювачів у ванні
Випромінювачі в УЗ ванні або УЗ мийці можуть розташовуватися:
- - на дні ванни;
- - на бічних стінках;
- - на дні та бічних стінках.
Варіант їх розміщення вибирає фахівець із ультразвукового очищення, ґрунтуючи вибір на технічних завданнях, які стоять перед обладнанням. При необхідності застосовуються занурювальні модулі з УЗ випромінювачами.
Знайшли помилку в тексті статті? Виділіть її та натисніть CTRL + ENTER, при необхідності додайте свій коментар.