Ультразвуковая ванна. Часть 2

в 15:35, , рубрики: diy или сделай сам, Hamster Time, ultrasonic cleaner, Лайфхаки для гиков, наука, Научно-популярное, просто о сложном, своими руками, ультразвуковая ванна, физика, электроника, Электроника для начинающих

В предыдущей части мы узнали из чего состоит устройство и как его настроить. Научились правильно рассчитывать резонансный дроссель и многие другие тонкости в этом ремесле.

Первая часть

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 1

Теперь подаем питание и видим что таймер сразу рисует нули, и тем самым переходит в режим боевой готовности. Поворот ручки энкодера запускает ванну на заданный интервал времени. Мелкий левый переменный резистор осуществляет грубую настройку частоты резонанса о котором можно судить по потреблению тока на амперметре. В моем случае шкала равна трем амперам. Большой правый резистор дает более точную подстройку частоты. Важно следить чтобы ток не превышал больше трех ампер, иначе блок питания пойдет в разнос, по крайней мере мой.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 2

Настало время водных процедур. Нальем воды примерно на одну четверть от всего объема. Регулируем частоту до момента пока не начнут образовываться забавные структуры из кавитационных пузырьков, называемые в народе паутинками. Эти подвижные молочные сгустки из которых вьются «щупальца», напоминают стримеры электрических разрядов в плотных средах. Хотя природа их конечно другая.

Попробуем опустить кусок фольги. Такой способ используют для объективной оценки силы кавитации образованной в ультразвуковых средах. Она разрушает оксидную пленку на поверхности фольги.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 3

Доливаем в гастроемкость остатки воды и у нас получается ровно литр. Крутим ручку и находим резонанс. Видно что области кавитации распределены неоднородно, они гуляют в такт с бултыханием поверхности воды. Жизнь маленьких пузырьков сложна и удивительна. Они колеблются, растут, достигают критического размера и затем схлопываются.

При схлопывании пузырька внутри него образуется сходящаяся ударная волна. В результате в жидкости образуются локальные участки с очень высоким давлением и температурами (до 10 тысяч градусов). Именно из-за таких кавитационных пузырьков даже обыкновенная вода становится химически активной. Вот такая разрушительная сила таится вокруг нас.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 4

Вернёмся к резонансу. С малым количеством воды максимум что происходит так это фигуры Хладни, которые зависят от частоты. Дольем немного жидкости и резонанс уйдет, зато если найти резонанс снова эффект работы уже будет похож на увлажнитель воздуха. Если налить много воды, то получим курган на поверхности. В общем уровень жидкости нужно подбирать экспериментально. Даже наблюдал режимы, когда жидкость сама испарялась из корпуса гастроемкости, который казался скользким как лед если трогать его пальцами. Кусок фольги прекрасно демонстрирует эффект вибрационного скольжения по дну ванны. Чем-то напомнило аэрохокей в местном развлекательном парке.

Насыпим немного волшебного порошка для получения фигур Хладни образуемые скоплением мелких частиц вблизи пучностей или на узловых линиях на поверхности упругой колеблющейся пластинки. Названы рисунки в честь немецкого физика Эрнста Хладни, обнаружившего этот Эффект.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 5

С принципом работы разобрались, теперь можно переходить к следующей части. Хомякам была поставлена задача наскрести по сусекам всякого барахла с чем они неплохо справились. Но прежде чем начать облучать ультразвуком раритетные вещи проверю эффективность чистки на своих пальцах. По ощущению похоже на акупунктуру, как будто куча иголочек одновременно колет тебя в палец. А что за белая хрень отделилась от кожи, даже знать не хочу. Делать так точно не стоит!

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 6

Посмотрим что произойдет со ржавыми железками. Из интересных экземпляров нашлась пряжка времен древней руси, и здоровенный болт который руками фиг открутишь. Обратимся за помощью к обычному столовому уксусу, который как известно отлично справляется со всякими следами ржавчины. Наливаем его в небольшом количестве, чтобы уровень возвышался над деталями примерно на сантиметр. Короче не жалеем кислоты. Кладем на дно кусок железки, ждем пару минут, после запускаем гравицапу

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 7

Теперь о результатах. Так выглядели железки до чистки, а так после. Удивил старый гвоздь, на нем стали видны все результаты многолетнего разрушения металла.

Пряжка на удивление оказалась бодрой в плане разрушений, видимо кузнец знал толк в своем деле. Гайка без усилий начала откручиваться правда под ней еще остались следы ржавчины, но это ничего учитывая что чистка идет даже в таких труднодоступных местах.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 8

На плашке стали читаемы все надписи, а режущая часть внутри вернула свою первоначальную молодость. Весь процесс занял ни много ни мало — два часа. Много скажете вы?! Ой да ладно!

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 9

Такой шмат железа является хорошей нагрузкой для ультразвуковой системы. Потому для нормального результата нужно время. Теперь место ржавой плашки стала ржавая вода. Так же порадовал вид пряжки, впервые за многие века она зашевелилась. Приспособлю ее к своим наручным часам.

Еще один интересный эффект обнаружился когда уксуса в ванне стало маловато. Весь объем жидкости со средины пытался куда-то испарится. Полагаю там просто область повышенного давления, которая выталкивается в область пониженного давления.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 10

Вот еще пример, Копейка и Деньга до чистки.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 11

А так выглядит после чистки. Мне вот интересно, реставраторы монет пользуются таким методом? В любой случае в такой вариации ультразвуковой ванны можно подобрать время и мощность чистки, для оптимального результата.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 12

Проведем еще один эксперимент, это два медных солида Яна Казимира из средневековья.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 13

Один экземпляр окунем в гастроемкость, а другой попробуем почистить в динатриевой соли, второе название которой Трилон Б.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 14

Так как пошла такая жара, возьмем целую горсть монет и докинем их к первому солиду, который уже принимает лечебные ванны. Это уберет с монет всю грязь и визуально будет понятно как же действует Трилон Б. Берем чайную ложку этого замечательного порошка и разводим его в стакане с водой. Чем больше динатриевой соли тем сильней будет эффект, но не стоит сильно увлекаться, так как данная пропорция у меня оказалась ну уж слишком активной.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 15

Закидываем горсть ранее чищенных монет на которых еще остались окислы, грязь и прочее. Через пару минут можно наблюдать как на дне пошла реакция и раствор начал приобретать зеленый цвет. Вообще более правильней будет выставить все монеты ребром, так реакция будет проходить равномерней.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 16

На следующее утро раствор аннигилировался и превратился в голубой цвет, прям как в том коктейле который подают на пляжах Малибу. Перемещаем образец в корыто с обычной водой. Трилон Б преобразовал все окислы в коричневое болото. Теперь монета оголит свое тело в лучах кавитационных лучей.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 17

Конечный результат. Металл на котором нет ни грязи ни солей под патиной ни самой патины, ничего нет. Монета убита. Вот пример до чистки, после чистки в воде и после чистки в трилоне. Грусть тоска печаль.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 18

Можно попробовать вернуть вид монете старым добрым способом. Железной щеткой полируем монету до блеска.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 19

Искусственную патину сделаем с помощью 33 процентной серной мази, купленной в аптеке через дорогу. В первые секунды после втирания видно как тело монеты темнеет. Медь вступает в реакцию.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 20

На следующий день мягкой тканью трем монету до появления рельефа и всех букв. В любом случае такая монета более читабельна чем была. Но эти раковины на рельефе…
Короче никогда так не делайте!

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 21

В следующем опыте набрызгаем немного мыльного «Ушастого няня» в гастроемкость и нальем немного воды. Такой щелочной раствор хорошо чистит серебро и золото от всякой налипшей органической грязи. Особенно это актуально если украшения имеют сложную форму. С труднодоступными местами ванна легко справляется. Именно по этой причине миллионы людей покупают у китайцев подобные агрегаты.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 22

Если вместо мыла налить в емкость спирто-бензиновый раствор, то можно чистить печатные платы от канифоли. Используя уайт-спирит, можно чистить кисти Айвазовского. Фирмы по ремонту принтеров подобным способом чистят забитые дюзы и сопла в картриджах, используя специальную промывочную жидкость.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 23

Время подвести итоги. Кто-то наверняка скажет зачем мне заниматься подобной ерундой, если можно купить подобную ванну на алиэкспресс всего за 30 баксов?! Там написано 50 Вт и все такое. Пожалуйста. На китайских колонках и лазерных указках тоже написано 50 Вт, но это вовсе не означает что все именно так. В дешевых мойках дохлые пьезики и мощности достаточной для развития кавитации на них просто не получить, даже заменив родной генератор на более мощный.

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 24

В 2020 году мы планируем завершить промышленный вариант ультразвуковой ванны, аналогов которой на рынке мы не встречали. Она рассчитана на 100 Вт с возможностью регулировки мощности. Подогрев, сенсорное управление, дегазация и многие другие функции которые вам несомненно понравятся. За всеми актуальными новостями вы можете следить в нашем Instagram

Ультразвуковая ванна. Часть 2 - 25

Первая часть


Архив с полезностями
Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram

Автор: Hamster Time

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js