Печка за 500 рублей. Часть 1-я

В связи с началом работы с паяльной маской, встал вопрос ее готовки сушки при заданных температурных условиях. Решил сделать печь. Тут я расскажу про основную часть (корпус, нагрев, начало управления). Про управление будет вторая часть, когда ее сделаю. Собственно, статья больше про то, из чего сделать корпус печки чтобы и дешево и просто и надежно.
И чтобы далеко не ходить, 2 слова: газосиликатный блок 100x300x625 за 60 рублей с копейками.
Забегая вперед скажу: печка получилась легкая (килограмма 2-3), холодная — при нагреве до 400 градусов, снаружи в местах стыков чувствуется тепло (градусов 40-45 не больше), в обычном режиме (200-250 градусов) тепло практически не чувствуется. Печь остывает на 1 градус за 10-60 секунд (зависит был предварительный прогрев или нет). Сейчас, даже без автоматической термостабилизации, я могу делать паяльную маску и пайку.


Блок я разрезал пополам, получилось 2 блока 100х300х310. Один стал основанием, второй крышкой.

Печка внутри. Нагреватель из старого советского утюга

Резал блок обычной пилой по дереву. Блок очень мягкий, режется без проблем.
Дальше блок обрабатывал стамеской. Это было самое муторное занятие тут.
Нагреватель взял от старого утюга, купленного за 150 рублей на рынке. У него удачно плоский верх (имеется в виду другая сторона от подошвы), что сильно упростило вырезание углубления. Закреплен он снизу 3-мя болтами M6 (с шайбами, чтобы не раскрошить блок) через отверстия в основании.
Управление подошвой утюга симистором. Классическая схема управления.
Источник для питания слаботочной части я сделал из нокиевской старой зарядки за 100 рублей. Она дает 5.6в при 0.7А. Хватает для всего.

Силовая часть + термопара

Большой розовый цветок это самодельный радиатор на симистор из медной полосы.
Отверстия в крышке были сделаны для пирометра (см. ниже). Буду заделывать.

Выход с утюга вывел сзади на клеммы. К ним-же подключаются и силовые провода от схемы управления.
Все необходимые крепления делал на шурупах. Только шурупы надо брать длинные 50-60мм. Иначе в хрупком мягком блоке они не держаться.

Сзади - соединение корпуса и подключение силовой части

ВАЖНО: сам блок пористый, мягкий и крошиться. Поэтому я решил его обмазать тонким слоем гипса со всех сторон. Эта идея была не очень. После этого печь при нагревании выделяла много пара — блок высыхал. Долго высыхал. Будьте готовы к этому. Уже после того как он высох, пришла в голову мысль просто запихать его в духовку и прогреть… Но после драки кулаками не машут… )

«Фигура вторая — печальная»
Схемы контроля температуры нет. Не смог пока сделать. Изначально планировалось сделать без контактную схему с пирометром. Для этого купил пирометр на ebay.

Каким был пирометр

Но видимо у меня руки кривые. Схема не взлетела. Кроме того, тип пирометра и схема подключения до конца не понятны — приходиться использовать детали (конденсатор по питанию и стабилизатор) с оригинальной платы. + отсутствие опыта при работе с аналоговым сигналом малого размера… В общем вот что НЕ ОЧЕНЬ получилось:

И что я не смог доделать

Сигнал с датчика есть, но настроить ОУ, так чтобы его можно было обработать нормально не смог. Датчик не линейный: в начале (0-100 градусов) сигнал очень слабый, а потом сильный. В итоге или не хватает в начале усиления — 0 на выходе или в конце зашкаливает. Для желающих, я вложу схему в мусоровоз. Может кто запустит схему. Там все рабочее.
З.Ы. вывод предполагался на такой дисплей. По него размеры платы и 5-ти пиновый вывод. Дисплейчик я не дам )
З.З.Ы. Из не запаянного на плату: нет пищалки (предполагалось пищать). И не подпаяны выводы для управления оптосимистором в силовой части.

Сейчас делаю схему с термопарой. Как сделаю выложу схему и прошивку.

Комментарии (42)

RSS свернуть / развернуть
Только шурупы надо брать длинные 50-60мм. Иначе в хрупком мягком блоке они не держаться.
Для этого ж дюбели есть.

Почем пирометр брал?
0
  • avatar
  • Vga
  • 30 марта 2014, 20:13
Дюбели пластиковые. Я опасаюсь использовать пластик внутри печки. Хз какая температура там будет.

Пирометр самый дешовый: рублей 300 на ebay. Точную цену уже не помню.
0
поищите в строительных магазинах быстрый монтаж! Металлический тоже попадается
+1
Мне уже не надо ) все уже работает…
Если кто-то будет делать печь по моему рецепту, тогда да
0
хороший 'рецепт'! Очень бюджетный и легко повторяемый!
0
Нафик там дюбели, если шурупы в ПГС нормально держат? В крайняк шпатлевки гибсовой на них нанести чутка…
0
Еще на счет дюбелей подумалось: а блок не треснет? В стене он зажат со всех сторон, а тут он свободный… Да и с шурупом никаких проблем: закрутил и все. А дюбель надо сначала высверлить. Думаю, если бы я снова делал печь, я бы опять шурупы использовал.
0
Про шурупы и дюбели.

Поскольку на шурупы действует знакопеременная нагрузка они по любому раскрошат пеноматериал. Когда такое произойдет я бы сделал следующее — набрал бы в медицинский шприц силиконовый герметик, вместо иглы надел трубку и заполнил бы герметиком все отверстие. Не дожидаясь полимеризации, и вогнал бы снова те же самые шурупы. Пусть герметик вылезет наружу, не страшно. Потом его можно будет срезать. Главное то, что герметик будет являться эластичной прокладкой между жестким шурупом и хрупким пеноматериалом, таким образом нагрузки не будут выкрашивать материал. А температуру герметик держит приличную.

Можно было и сразу так сделать, но этот процесс затвердевания не быстрый, может растянуться на сутки и более. А результат всегда хочется получить побыстрее :)
+1
Это мысль. Спасибо за идею.
0
Лучше использовать строительную монтажную пену, её удобно вводить в отверстие из пистолета + быстро сохнет.
0
Я использую для этой же цели термоклей. В отличие от герметика застывает за считанные минуты. Но дюбели, по крайней мере для стен, мне все же больше по нраву.
0
Правда, про температуру я опять забыл. Тут лучше термостойкий герметик.
0
Крутая идея — печка из блока. Вот только не люблю я когда торчат из изделий штуковины под напряжением. Но это вкуса, если дома нет пьяных людей и домашних животных.
0
  • avatar
  • Ozze
  • 30 марта 2014, 21:54
Пьяных нет, но есть дети и кот. Сзади я закрою обязательно выступы, как только закончу с контролем температуры и пойму какие еще выводы будут идти и где.
0
Кстати, пирометр есть в виде отдельной микросхемы. Конкретно эту разжевали все, кому не лень, даже либа для ардуины есть. Впрочем, я отказался от идеи использовать пирометр по другим соображениям: любое препятствие между пирометром и объектом делает измерение невозможным. Так что термопара + MAX6675 (или ее более свежая инкарнация в виде MAX31855) — самое то для подобных задач.
0
  • avatar
  • evsi
  • 30 марта 2014, 22:10
Спасибо за наводку. Ее бы на неделю раньше ) Я уже закупился всем для работы через ОУ. Схема отсюда, на 21 странице слева. Посмотрим как будет.
З.Ы. Кто знает, как правильно подключать к плате термопару типа такой. Там вилка, один пин Уже (2.5мм) второй пошире (3мм). Узкий я так понимаю это вход, широкий выход.
Как эту вилку подключать к плате? Никих разъемов не нашел…
0
У термопары нет входа и выхода, есть плюс и минус. Как подключать — не знаю, я ставил обычный разъем под зажимные винты и обрезал вилку.
0
Ок. Спасибо. Попробую так и так. Всего 2 варианта )
Да. Я тоже думал про зажимы. Если ничего не придумаю, так и сделаю. Спасибо.
0
0
Для измерения нелинейных малых токов надо делать схему с переключаемым коэффициентом умножения: несколько резисторов и аналоговый мультиплексер в петле обратной связи.
0
Это шибко мудрёно. На самом деле тут достаточно логарифмического усилителя — простенькая схемка на одном ОУ, выглядит как обычный инвертирующий усилитель, только вместо одного из резисторов обратной связи стоит нелинейный элемент — диод, имеющий ту самую логарифмическую ВАХ. Получится, что слабые сигналы усиливаются с бОльшим КУ, чем сильные. Ну а потом контроллером надо сделать обратную операцию — потенцирование.
0
Для термопары, насколько я знаю, надо напряжение мерять, а не ток. Да и шкала там линейная.
0
Да, мерять надо термо ЭДС, напряжение при 400 градусах порядка пары десятков миливольт. Зависимость линейная. То есть втыкаем термопару в инструментальный усилитель, типа AD620 или INA118, ставим КУ пару сотен и все дела.
Интересно, а можно измерительный мостик организовать, одно из сопротивлений которого — свернутая в спираль нихромовая проволочка? Зависимость сопротивления проволоки от температуры так же линейная. То есть, понятно, что можно. Вопрос только в том, сколько метров проволоки надо намотать, чтобы получить, ну скажем изменение в 1 Ом при нагреве на 400 градусов?
0
Думаю можно. Вопрос только в том, нужно ли. Особенно при наличии уже готовых интегрированных решений. Ни настройки, ни калибровки, ни ухода параметров со временем. Даже результат сразу в цифровом виде.
0
Ага, посчитал уже, действительно можно, причем получается очень неплохо. Если в RC генераторе взять первое сопротивление 100 Ом, емкость 1 мкФ, второе сопротивление — этот кусок проволоки (10 см, 0.1 мм, нихром — сопротивление при комнатной температуре 13 Ом), то получим частоту порядка 6.5 кГц, а изменение частоты при нагреве на 400 градусов — 440 Гц. Такое померять легко. А какие готовые решения с цифровым выходом держат 400 градусов?
0
На счет измерения частоты — если мерять изменение частоты 440 Гц на фоне 6.5 кГц напрямую счетчиком на 16 МГц (как в AVR), то получится хреново (маленькое разрешение), динамический диапазон получается порядка 40 Дб, что мало. Тогда надо после выхода RC генератора поставить смеситель на одном транзисторе и RC фильтр (RC генератор в базу, на коллектор 6.5 кГц, сформированных выходом счетчика контроллера, то есть еще один таймер надо потратить). Тогда получаем после смесителя разностную частоту 0 — 440 Гц, которую меряем уже с нехилой точностью.
0
The MAX31855 performs cold-junction compensation
and digitizes the signal from a K-, J-, N-, T-, S-, R-, or
E-type thermocouple. The data is output in a signed
14-bit, SPI-compatible, read-only format. This converter
resolves temperatures to 0.25NC, allows readings as high
as +1800NC and as low as -270NC, and exhibits thermocouple
accuracy of ±2NC for temperatures ranging from
-200NC to +700NC for K-type thermocouples.
0
Хорошая микросхема, но и ценник у нее тоже хороший. Да и с доступностью плохо.
0
У зажравшегося имрада они по 80грн. У меня в завалах где-то должно валяться несколько штук. Если найду и они тебе надо — пришлю.
0
Понятно, под интегральным решением подразумевалась микруха, обслуживающая термопару. Да, действительно удобная, хотя и не совсем дешевая, но за такой сервис нормально. А я подумал о чем-то, типа DS1820, только на 400 градусов :)
0
Сам спросил — сам ответил. У меня получилось, что кусок нихромовой проволоки длиной 10 см и диаметром 0.1 мм при нагреве до 400 градусов меняет сопротивление на 19 Ом. Это довольно много. Тогда можно обойтись вообще без АЦП, состряпав преобразователь сопротивление-частота в виде RC генератора на одном инвертере 74HC04 ( www-gth.die.upm.es/~macias/docencia/datasheets/osc-clock/fairchild-cmos-oscillators.pdf, страница 2 — там схема и формула), а частоту потом мерять таймером контроллера. И разрешение выше и шума никакого и борьба со смещением отсутствует как класс и чувствительность высокая — я бы сделал именно так. А с термопарой все эти проблемы будут в полный рост, плюс хороший инструментальный усилитель не особо дешев.
0
А с термопарой все эти проблемы будут в полный рост, плюс хороший инструментальный усилитель не особо дешев.
На маузере упомянутый выше AD8571 около 3 баксов, MAX31855 — около 5. Как по мне, то разница в 2 бакса стоит того, что бы обойтись без головняка с настройкой и калибровкой (которую, к тому же, периодически придется повторять).
0
Полностью согласен, если речь идет о том, чтобы получить без запарок готовое устройство — измеритель температуры на термопаре с разрешением 13 бит. Ну а если хочется разрешение побольше и есть дофига свободного времени на калибровку, но мало денег и желания доставать экзотические микрухи, типа MAX31855, то лучше мерять частоту. То есть, лучше генератор и частотомер, чем решение с термопарой на коленке, с обычным каким-нибудь LM358 опером и встроенным в контроллер АЦП.
0
Наткнулся на вот такой вот аппноут на ADS1118. По сравнению с MAX31855 точность и разрешение получаются на три бита лучше, за практически те же деньги. Ну и поскольку это не специализированный чип, то с доступностью у него куда лучше. Да, сам аппноут достоин внимания даже если не использовать чип, там весьма подробно расписано что, как и почему делается, есть рекомендации по конструктивному исполнению и так далее.
0
Заказал. Пока изучаю апноут и развожу плату
0
на будущее пример магазина, но такой большой ассортимент не во всех городах есть :(
www.krepika.ru/catalog/1754/
есть пластиковые, есть металлические дюбеля. Шурупы там можно использовать только кровельные с большой резьбой. Будешь шурупы дёргать — вылетят. Как вариант их вклеить.
Монтажную пену там использовать нельзя — она не термостойкая, в большинстве случаев. Различные термостойкие герметики и шпатлёвки.
Во всех печах что я видел контроль температуры вёлся термопарами. (я видел промышленные колпаковые (60т колпак) горизонтальные и вертикальные, размером с цех.) В печах высокой температуры >1000С оптические — по цвету пламени или кипящего слоя.
выводы закрыть крышкой.

По опыту использования печей для отжига керамики или закалки там делают металлический каркас в него огнеупорным кирпичом стенки в стенки нагревательные спирали. температура термопарой. видел такие на температуры до 1000С.
Силикатный кирпич может расколоться при резком остывании или разогреве. Так что прогревать и остужать медленно.
0
Про термопару спасибо. Буду знать )
Про пену очевидно. Но спасибо все равно.
Про дюбеля: не хочу их использовать. ИМХО шурупы самое простое. Если начнут расшатываться — залью гермесиком.
0
Я кстати когда увидел картинку вначале подумал, что это форма для заливки подошвы в алюминий, чтобы прямоугольную форму получить )
0
  • avatar
  • N1X
  • 31 марта 2014, 15:35
Всем привет! Отличная идея с блоком. А не проще для сушки сделать терморегулятор на датчика температуры KTY84 Philips? Для сушки неточность в пару градусов, я думаю, не критично.
0
более того. описанные методы так же не слишком точны.
0
зыж. я на конвекционке так и сделал.
0
Забавный радиатор)
+2
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.