В жизни каждого мужика среднего возраста наступает время, когда у него кризис среднего возраста. Некоторые покупают мотоцикл... но третий вроде и не нужен. Кто-то покупает ретроавтомобиль... но зачем мне ещё один? Кто-то разводится и находит помоложе... но не. Это я не готов. Короче, выход есть. Алкоголизм. Или металлография. :)
Короче, мир сотых долей миллиметра, принятый в общем машиностроении мне кажется уже великоват и душа захотела погружения туда... в микрончики и даже субмикронные величины. А для этого надо что? Правильно. Микроскоп. Путём подкидывания монетки выбор пал на ММР-2Р. Микроскоп Металлографический Ржавый - 2 (ручной). Потому что есть такой же, но с электропротяжкой стола, но мне оно не надо. Долго ли коротко ли, нашёл в соседнем селе. Купил без предварительного просмотра, правда продавец оказался на диво красавчиком и прям сразу сказал, типа отправит, а я потом сам приму решение, покупать или нет.
Вощем, приехало мне это:
Надо отметить, что я осознавал, что за 10-20 тысяч купить годный лабораторный прибор не представляется возможным. И в целом, без претензий к продавцу в принципе. Но, сука, ВСЁ лабораторное оборудование, виденное мною на вторичке, хранилось в луже, судя по всему. Короче, у некроскопа не крутилось ничего вообще. А должно. Соответственно, отмачиваю, и начинаю разбирать.
ЪУЪ, СЪУКА, как бы. СЪУКА, ЪУЪ!!! Жопа ему. И чем глубже зарываешься, тем глубже жопа. Ну да ладно. Вощем отвинчиваю железочки, мою, чищу, смазываю, высыпаю на место внутрь.
Ага. В ходе разборки выяснилась печалька. Сломана зубчатая рейка. А она нужна. Она переключает изображение с экрана на сторону фотоаппарата. Ну должна. Если бы была не сломана.
Штош. Чуток САПРа, тридэпринтор и сделана новая. Роскошно. Впрочем, несмотря на то, что всё аккуратненько собрал назад, микроскоп показывает ну... что-то.
А тема, скажем прямо, для меня новая. Я к оптике никаким боком. Микроскоп видел только на картинке. Книжек "Настройка микроскопа для чайников" в продаже нет. Подсказать некому. На ютубе инфы примерно ноль. Видимо, металлография не шибко занимает умы граждан, в отличии от демонстрации идиотских челленджей. Вощем, после хныканья и нытья в телегоканале, нашёлся добрый человек, который согласился понаехать и показать как делать микроскопом то, для чего он свинчен. Оказалось, что помыв механику, я совершенно не привёл в порядок оптику... что и было проделано с высшей тщательностью. А потом - юстировка оптической системы. С помощью лазера.
Ну и в итоге... Мы как бы видим как бы Луну. Но не Луну, а кусок сильно бэушной концевой меры длины. Оказывается, если дать увеличение в 930 раз, то оно там вот так.
А дальше началось немного допиливания и тюнячки. Например пользуясь наличием ЧПУ-токарника, пильнул ножки, взамен утраченных.
Вместо античной лампы на 12В\100Вт поставил светодиодный фонарь повышенной мощноты - аж глаза выжигает. Ну и вместо одного из окуляров воткнул электронный окуляр с выходом на ноутбук. Это прям сильно повысило качество жизни.
Теперь немного о том, а нафига оно мне это вот всё. Ну во-первых - это интересно. Реально интересно, как меняется структура металла в зависимости от термообработки, например. Во-вторых, если изделие ответственное, например, пуансон штампа - было бы нефигово оставить заказчику на память фотокарточку микроструктуры металла, снятую с т.н. "свидетеля" - запасного изделия, подвергшегося разрушающему контролю. Но в принципе, я полагаю, что моя мастерская уже несколько выросла из коротких штанишек "мастерской" и пора бы уже переходить в лигу "научно-технических центров". Это всё - отговорки. Просто мне любопытно посмотреть вглубь железок. А поскольку профильного образования у меня примерно вообще нет, то теперь мои лучшие друзья - альбомы пятен тестов Роршаха. :)
Такие делишки, мальчики и девочки. Это вот видите, как полезно, когда тебя банят на пикабу. Сразу начинаешь саморазвитие углублядь. Есличо, вся эта хренотень про металл ежедневно описывается в телеге. А адрес в профиле. А профиль в яйце. А яйцо подорождало. :)
Внимание, предлагаю совершить увлекательное приключение в мир физики! Вы готовы к открытию, которое перевернет ваше представление о магнетизме? Представляю вашему вниманию эксперимент, который бросает вызов гравитации – магнитная левитация без сложных устройств и датчиков!
Исследуйте загадочный феномен, где магниты витают в воздухе, вызывая восхищение и любопытство. Этот эксперимент не просто демонстрация научного трюка, это шаг вперед в понимании магнитных полей и их потенциала.
Все что вам нужно, это стандартная насадка от гравера и четыре магнита. Расположите полюса как показано в инструкции, и склейте их холодной сваркой.
Подарите себе незабываемые ощущения, наблюдая за парящим магнитом.
Предлагаю поделиться своими мыслями и взглядами на этот уникальный метод. Присоединяйтесь к обсуждению и помогите раскрыть тайны этого явления!
Задавайте вопросы в комментариях, и я с удовольствием поделюсь своим опытом и наблюдениями.
Жаль, что жопно-сартирные шутки набирают кучу просмотров/лайков, а авторский контент нет :(
Как из распространённого подсластителя сделать украшение-гирлянду (небольшую), вырастить кристаллы, поставить опыт по переохлаждению жидкости, а также нанести "морозные узоры", и наконец, "извлечь" целый спектр из прозрачной плёнки. .
Извиняюсь за качество макросъёмки - у меня нет макрообъектива, а снимаю я со смартфона.
Тем не менее, подпишитесь - у меня запланировано много всякого интересного)
Ну вот человек делал для того что бы руки занять, я делал для того, что бы была вода в кране, т.к. нахожусь в Донецке, тут с этим плохо, по крайней мере у меня вода раз в 2 суток вечером часа 3-4 ( и то не всегда), по началу ведра, баклажки, потом потихоньку стали улучшать условия, появились в продаже нагревательные кухонные краны и т.п. и я решил сделать себе чуть по проще с унитазом и кухней. Т.к. в наличии кое что было, а именно уже рабочий умный дом на Алисе+ Tuya zigbee, а так же не особо нужных датчиков протечки воды+ дешёвая электронная помпа для 19 литровых баклажку и большой запас пивных 30 литровых - началась разработка.. итак, вода на кухне :
на холодильник, т.к. самый высокий предмет ставится баклага на 30 литров, от нее 6 мм шланг до краника от осмоса, вода бежит, отлично, но баклагу снизу вверх не натаскаешься, пришла на выручку помпа за 250 рублей... Все хорошо, но в помпе аккум не рассчитан на такую тяжесть, вскрыто, провода напрямую от телефонного БП на моторчик, все вроде хорошо, но... Это ж нужно ручками нажимать, поэтому в верхнюю баклагу ставится датчик протечки, у которого в запасе есть 2 состояния: "затопление" и 'успешно". Ну и умная розетка, которая умеет включаться и выключаться по этим командам. Делается задача, если состояние "успешно" висит уже 5 минут - включаем розетку, которая включает моторчик, который качает воду наверх. Ну и второй сценарий - когда "затопление" - команда на розетку выключится через 3 минуты, так примерно было сделано. В принципе ничего сложного, все делается с телефона. Да система прошла апгрейд потом, уменьшился объем верхней ёмкости, был куплен моторчик с помпой более быстрый, добавлен контрольный датчик ( свет часто вырубает, и программа сбивается, что бы не затопило ). Ну а для наглядности приложу видео, думаю все будет понятно.
В дальнейшем примерно по такой же схеме сделал унитаз, но там ещё участвовал механический поплавковый кран... Если интересно кому, напишу и сниму видео про эту систему
Во время наших ежедневных утренних ритуалов часто возникает момент, когда нужно включить кофемашину или чайник, и если не повезет, то можно услышать их молчаливую просьбу: «Пожалуйста, добавьте воды» И Вам приходится искать подходящую емкость, терпеливо ждать, пока она заполнится водой из фильтра, а потом аккуратно переливать воду из емкости в чайник, рискуя при этом разлить ее. Знакомая вам ситуация?
Большинство из нас уже привыкли к этому рутинному процессу, повторяя его каждое утро. Но я решил, что пришло время избавиться от этого безобразия и начал обдумывать безопасные способы автоматического долива воды. После некоторых размышлений я пришел к выводу, что можно создать надежную и безопасную систему автодолива, используя мембранный электромагнитный клапан и в качестве дублирующей защиты поплавковый запорный механиз.
Видео
Для тех, кто не хочет погружаться в технические подробности, описанные в этой статье, могут посмотреть видео, где показана подробная работа моего устройства.
Водопровод
Наибольшие опасения у меня вызывала необходимость прокладывать водопровод к чайнику. Однако, когда я в очередной раз менял фильтры для воды, я осознал, что нет необходимости прокладывать масивную полипропиленовую трубу. Вместо этого можно использовать тонкую и гибкую трубку, которую можно легко спрятать за кухонной мебелью и которая почти не отличается от обычного электрического провода. Эта трубка надежная легко монтируется и не занимает много места. Для ее соединения я использовал проверенные временем быстросъемные соединители John Guest, которые позволяют соединять трубу без необходимости пайки или сварки. К ним можно подобрать большое количество различных фитингов.
Чайник
Система долива воды без проблем работает с кофемашинами, увлажнителями и аквариумами. Однако, с чайниками с прямым нагревом воды ситуация сложнее. Поплавковый клапан, в котором будет постоянно подвергаться воздействию кипящей воды, скорее всего, быстро выйдет из строя. Я не проводил экспериментов в этом направлении и не могу, что-то утверждать. У меня чайник с проточным нагревателем, который нагревает только необходимое количество воды. Такой чайник имеет ряд преимуществ: он экономичен, так как не нужно каждый раз кипятить всю воду и ждать несколько минут, чтобы выпить чашку чая, исключает многократное кипячение одной и той же воды и уменьшает вероятность опрокидывания чайника с кипятком.
Я все еще удивлен, почему его продавцы называют его термопотом? Это определенно не термопот. В термопоте сначала кипятится весь объем воды, а потом весь день поддерживается ее температура, тратя на это электроэнергию 30-70 Ватт в час. Я бы назвал его чайником с проточным нагревом, но это звучит слишком сложно для среднестатистического человека. Возможно бы ему подошло название «Экочайник», но я не занимаюсь их продажей или производством, так что пусть они сами разбираются, как его правильно называть.
Встроенный датчик уровня воды
Датчик нижнего уровня воды в чайнике, подобно многим бытовым приборам, включает в себя геркон и поплавок с магнитом.
Магнит, интегрированный в поплавок, опускается вместе с уровнем воды. Когда магнитное поле достигает контактов геркона, они замыкаются, отправляя сигнал микроконтроллеру о том, что вода закончилась.
Датчик минимального уровня соединен одним контактом геркона с GND, а другим — с микроконтроллером чайника и подключен через подтягивающий резистор к 5 В. Для соединения с Ардуино требуется лишь два провода. Однако, поскольку я для Arduino использую встроен
Поплавковый клапан
Я приобрел поплавковый клапан, разработанный для поддержания уровня воды в аквариуме. Механизм его работы аналогичен работе клапана в туалетном бачке.
Заполнение емкости продолжается до тех пор, пока поплавок, поднимаемый водой, не перекроет поток воды. Когда уровень воды понижается, устройство автоматически открывается.
Электромагнитный клапан
Электромагнитный клапан должен быть закрытым в неактивном состоянии. Я заказал модель на 12 В, но продавец отправил мне версию на 24 В. Чтобы избежать долгого ожидания нового клапана, я нашел для него у себя в запасах блок питания на 24 В. Так же возможно использование повышающего преобразователя XL6009, но в моем случае он был бы избыточным.
Ток потребления электромагнитного клапана в открытом состоянии составляет 200 мА.
Механизм работы электромагнитного клапана усиливает уверенность в безопасности системы автоматического долива воды. Он почти всегда находится в закрытом положении и открыть его намного труднее, чем закрыть. Электромагнитное поле — единственное, что может открыть клапан, и никакие другие средства не могут этого сделать. Я попытался открыть его с помощью обычного неодимового магнита, но это мне не удалось.
Как это работает? На схеме изображено, что вода, поступающая через маленькое отверстие в диафрагме, оказывает давление на диафрагму сверху, прижимая резиновое кольцо запорного клапана к проходному отверстию. Чем выше давление воды, тем сильнее прижимается клапан. Если давление в водопроводе снижается, то на диафрагму также давит пружина сверху, и нет причин для беспокойства. Однако, если электромагнит поднимет подпружиненный стержень и откроет маленький обратный клапан в центре диафрагмы, то вода начнет вытекать через это отверстие, давление на диафрагму уменьшится, и она поднимется вверх, открывая проходное отверстие для воды.
Источник питания для электроклапана
Поскольку я получил ЭМ-клапан на 24 В, то я нашел в своих запасах блок питания от старого настольного светильника, который подходит мне по напряжению и току. Ток, который он выдает, превышает максимальный ток нагрузки, которая будет подключена к нему, более чем в два раза, что очень благоприятно для надежности и долговечности. Более того, большую часть времени блок питания будет находиться в состоянии покоя, поскольку добавление воды не происходит слишком часто.
Микроконтроллер
Я выбрал для использования Arduino Pro Mini, потому что у меня их много и я доверяю микроконтроллерам больше, чем дискретной логике. В микроконтроллере можно включить режим WDT (Watchdog Timer), который в случае любой непредвиденной ситуации немедленно восстановит его работу из зависшего состояния. Конечно для такой простой задачи, можно было бы использовать и Attiny, но, как я уже упоминал, у меня есть много Arduino, и было бы неразумно их не использовать.
Многие новички боятся прошивать Arduino Pro Mini из-за отсутствия в ней USB-UART моста. Но хочу вас успокоить, если использовать USB-TTL мост FTDI FT232, то даже соединительные провода не понадобятся. Просто соедините две платы, как показано на изображении. Чтобы обеспечить надежный контакт, немного придавите их друг к другу и нажмите кнопку «Прошить» в Arduino IDE. Это все, ничего сложного.
Алгоритм работы автодолива
Основные шаги работы можно представить следующим образом: Вода подключается через тройник к выходу водоочистного фильтра с использованием трубки диаметром 1/4". Эта трубка протягивается к чайнику и подключается к электромагнитному клапану. Когда штатный датчик минимального уровня воды сигнализирует о необходимости долить воду, электромагнитный клапан открывается. Важно, чтобы он открылся на время, достаточное для долива половины объема емкости чайника. Это предотвращает случайный перелив и исключает необходимость использования датчика максимального уровня воды. Если электромагнитный клапан не сработал или не закрылся, в системе предусмотрено механическое запирание воды с помощью поплавкового клапана. Это обеспечивает дополнительную защиту от протечек. Также, чтобы обеспечить безопасность, долив воды осуществляется только в присутствии человека. Для определения наличия человека можно использовать датчик наличия воды. Если в чайнике вода заканчивается, то это происходит из-за того, что кто-то хочет выпить чай, и система будет оповещена о необходимости долить воду. Для обеспечения дополнительной защиты, можно так же установить датчик протечки воды с управляемым электромеханическим клапаном на водопроводной трубе. В случае обнаружения протечки, датчик отправит сигнал электромагнитному клапану для перекрытия водопровода. Однако, учитывая надежную защиту чайника, использование этого датчика может быть необязательным.
Таким образом, можно использовать 5 степеней защиты: 1. Электромагнитный клапан. 2. Уменьшенный в 2 раза объем долива воды. 3. Механический, поплавковый запорный клапан. 4. Присутствие человека при срабатывании долива воды. 5. Датчик протечки воды с исполнительным клапаном на стояке.
Если сопоставить безопасность с другими массово производимыми бытовыми устройствами, то я могу привести свой собственный опыт с ПММ. В посудомоечной машине основная защита зависит от единственного электромагнитного клапана. Если он заклинил или не закрылся из-за заедания реле, пробоя симистора или куска ржавчины из водопровода, то риск затопления становится высоким. У меня был эпизод, когда ПММ затопила кухню, так как не сработал датчик уровня воды (прессостат), а затем и аварийный датчик в дренажном поддоне. Пенопластовый поплавок просто прилип к поддону и не смог оторваться от него под воздействием воды. В результате, контакты остались разомкнутыми, и входной клапан продолжал лить воду. К счастью, у меня был установлен датчик протечки воды, который сработал вовремя, иначе было бы невозможно избежать серьезных проблем.
Схема
Я осознаю, что задача достаточно простая и можно было бы использовать схему одновибратора на микросхеме NE555, модифицировав реле с таймером под эти нужды. Однако, для меня более простым и экономичным вариантом было использование Arduino Pro mini. Во-первых, у меня их достаточно много. Во-вторых, мне не нужно будет ничего сверлить, травить или переделывать.
Так как питание микроконтроллера Arduino будет происходить от встроенного в чайник стандартного линейного стабилизатора, идеи о Wi-Fi отпали сами собой. Впрочем, эти функции не особо нужны, я планирую использовать их в следующем проекте при модернизации кофемашины. Для снижения нагрузки на уже загруженный штатный линейный стабилизатор, я удалил светодиод «Power» с Ардуино и программно перевожу контроллер в спящий режим. В этом режиме он потребляет всего 2 мА и почти не влияет на общее потребление тока заводских плат в чайнике.
Керамический конденсатор 0,22 мкФ защищает не только от дребезга контактов геркона, но и от ложных срабатываний, поскольку помехи от мотора помпы слегка зашумляют линию питания. Конечно, можно было бы установить LC фильтр питания, но, как показывает практика, все работает отлично и без него.
Диод 1N4007 защищает от выбросов ЭДС самоиндукции электромагнитного клапана.
Резистор 10 кОм, подключенный к GND и базе транзистора, блокирует транзистор, на случай, когда в спящем режиме вывод микроконтроллера находится в третьем состоянии и любая мощная электромагнитная помеха может его открыть.
Резистор 1 кОм защищает управляющий выход микроконтроллера.
Транзистор КТ972 работает в режиме ключа и управляет электромагнитным клапаном.
Реализация
Прокладываю трубку в пустых пространствах за кухонной мебелью. Со стороны фильтра для воды подсоединяю тройник: одним концом к фильтру, вторым — к крану для питьевой воды и третьим — к трубке, которая ведет к чайнику. Для большей надежности устанавливаю кран для ручного перекрытия подачи воды.
К чайнику прикрепляю коробку с электроклапаном и подсоединяю к нему вход и выход воды.
Поплавковый клапан устанавливаю в заводское отверстие, предназначенное для перелива излишков воды, которое должно было бы обеспечивать его защиту от залития электроники.
Внутри корпуса чайника достаточно места. Я без труда размещаю в нем источник питания 24В для электромагнитного клапана. Там же находит свое место и микроконтроллер Arduino pro mini.
Код для Ардуино
Я представляю два скетча. Первый является более надежным, так как в нем постоянно активен WDT, но, к сожалению, при этом Arduino потребляет 15 мА, так как работает без перехода в спящий режим. Учитывая, что я использую уже достаточно загруженный встроенный в чайник стабилизатор, для меня важно не перегружать его и по этому я использую другой скетч.
#include <avr/wdt.h>
#define valve 3 // выход управления электроклапаном
#define INT0_PIN 2 // вход прерывания INT0
#define interval 10000 // Интервал времени долива в ms (рассчитывается опытным путем)
voidsetup()
{
wdt_enable(WDTO_4S); // включаем WDT
pinMode (valve, INPUT); // На всякий случай для безопасности отключаем управление электроклапаном.
pinMode (valve, INPUT); // отключаем управление электроклапаном и переводим выход в 3-е состояние на всякий случай
//*****************************
attachInterrupt(INT0, myISR, FALLING); // Настраиваем прерывание на срабатывание при смене значения с HIGH на LOW (FALLING) }
Второй скетч является гибридным. Он использует два режима: WDT и Sleep. В коде перед переходом микроконтроллера в спящий режим отключается режим Watchdog Timer (WDT), и контроллер можно пробудить только изменением сигнала от встроенного магнитного датчика «Закончилась вода». После пробуждения контроллера в коде немедленно запускается WDT. Такой режим не представляет опасности при зависании из-за невозможности пробуждения, так как управляющий выход после каждого включения клапана перепрограммируется на вход, исключая его случайное включение от проходящих через него высокоэнергетических частиц, прилетевших из космоса.
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/wdt.h>
#define valve 3 // выход управления электроклапаном
#define interval 10000 // Интервал времени долива в 1:10ms. Интервал рассчитывается опытным путем
wdt_enable(WDTO_4S); // включаем WDT с интервалом 4 сек
pinMode (valve, INPUT); // Для безопасности отключаем управление электроклапаном. pinMode (int0_pin, INPUT_PULLUP); // Подтягиваем вход INT0 внутренним резистором attachInterrupt(INT0, myISR, FALLING); // Настраиваем прерывание. Сработает при изменении сигнала на входе D2 с HIGH на LOW
}
voidloop()
{
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN); // SLEEP_MODE_PWR_DOWN - самый экономичный режим
sleep_enable(); // разрешить режим сна wdt_disable(); // отключаем WDT перед сном sleep_mode(); // Переводим МК в сон и ждем когда в чайнике закончится вода
pinMode (valve, INPUT); // отключаем управление электроклапаном (переводим пин в 3-е состояние)
//*****************************
attachInterrupt(INT0, myISR, FALLING); // Настраиваем прерывание 0 на срабатывание при смене значения с HIGH на LOW (FALLING) }
Заключение
На момент создания этого материала, моя семья и я уже более двух месяцев успешно использует этот самодельный девайс. За это время никаких проблем не возникло. Устройство работает безотказно. Даже когда мы уезжаем из дома на пару дней, я не беспокоюсь о перекрытии воды, полностью доверяя надежности системы. Теперь у нас больше нет споров и догадок о том, чья очередь наливать воду в чайник.
Сейчас я также переделываю кофемашину, чтобы проект был легко повторим. Я создал устройство без необходимости подключения к штатным платам аппарата. Это позволит подключить систему долива к ней без необходимости вскрытия.
Благодарю вас за то, что дочитали материал до конца! Я надеюсь, что эта статья была вам интересна и вы сможете применить мою DIY самоделку в своих проектах. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь задать их в комментариях. Я с удовольствием на них отвечу.
Мы из черенка от грабель сделали перекладину, но не успели её подвесить, перед тем, как у детей началась тренировка. В результате тренировка получилась у меня.