ako zhotoviť magnetostrikčný menič

[bastliar]

Rád by som zhotovil magnetostrikčný menič, podobný ako je v druhom videu : tenkostenný nerezový valec, z jednej strany uzavretý a z druhej strany ( upevnenej na masivnej základni ) vložená cievka, tak aby sa nedotýkla steny valca.
Ku tomu smerujú moje otázky, akú cievku použiť, koľko závitov a akého prierezu a ďalej aké napätie a prúd zvoliť a do tretice, je ku napájaniu vhodné použiť pulzný generátor, napr NE555 s výkonným výstupným tranzistorom.
Ďakujem.

Zaujímavý fenomén, taká akustická levitácia :
http://www.youtube.com/watch?v=S4exO4Cu ... re=related
http://www.youtube.com/watch?v=bOWDHtFU ... re=related
http://www.youtube.com/watch?v=94KzmB2bI7s&NR=1

[Sandal]

No na to potřebuješ magnetostrikční jádro.Ideálně ze slitiny NiFe.50% Ni a 50% Fe.(já sháněl a nesehnal ).No a pak je potřeba dost výkonný generátor obdélníkoveho průřezu který musí podávat výkon i třeba 50W při napětí i několika set Voltů.Myslim že gen. s 555 to asi nespraví.Celé to musí běhat někde mezi 20ti až 30ti kHz.Musí se dát frekvence měnit a naladit na cívku aby magnetostrikční jev byl co největší.

[bastliar]

No možno by úplne stačilo aj magnetostrikčné jadro, tyčka a na jej koniec upevniť tenký kovový plátok a ten by svojou plochou vytváral zvukovú vlnu.
Mám totiž nejaké ventily, jeden z benzínového motora druhý vätší z lokomotívy. Ten vätší má dlžku 275 mm a priemer 18 mm.

Sprvoti som ich chcel nechať opracovať a vyhotoviť kladivkový magnetostrikčný menič, tak ako na spodnom videu, ale možno by sa dali použiť aj ku vyšie uvedenému a masívna rozšírená časť ventilu by tvorila základňu.
http://www.youtube.com/watch?v=rJXEow6_QNo
Na videu je vidieť ako sa zúžená časť namahaním výrazne zahrieva.

Prečo by nešla použiť 555 s preladiteľnou hodnotou frekvencie, ak by som na výstup zapojil výkonný darlington, ktorý zvládne desiatky ampérov.
A ku napájaniu magnetostrikčného meniča použiť odelovacie trafo 220 V s usmerňovacím mostíkom.
Tak ma napadá, či v jednočinom alebo v dvojčinom zapojení, ale snáď by stačilo v jednočinom, opačnú polvlnu by si vytvorila cievka sama.

[Artaban001]

A Piezo by nestačilo? - ty "smoggery" pracují v řádech desítky W a frekvence kolem 2 MHz

[Sandal]

Tady je pro inspiraci generátor 100W. http://www.seekic.com/uploadfile/ic-cir ... 910458.gif

[bastliar]

Navinul som cievku pre ten menší ventil. Pozostáva z vodiča priemeru 0,7 mm ( 0,38 mm2 ) navinutý v niekoľkých vrstvách, celkovej dlžky 27,72 metrov a odporom 4,1 Ohmu.
Na skúšku chcem použiť napätie 6 voltov, teda prúd 2.1 Ampéra = cca. 12,6 watu.
Neskôr použiť vyšie napätie, s nastavitelným prúdom.
Ak by som použil sieťové usmernené filtrované napätie 230 voltov, stačilo by použiť ako obmedzovač prúdu žiarovku, nejakých 100 a viac Watov.

Ďakujem za schému, dôkladne preštudujem
Trochu ma prekvapilo použitie tyristora. Ak sa domnievam správne, ide o samovybudzované riešenie.

[Andrea]

Termín impedance ti něco říká? Že tu řešíš ss odpor.

[Sandal]

A ten ventil by měl vykazovat nějaké magnetostrikční vlastnosti?Nebo jakej je důvod motat cívku zrovna na ventil?Navíc výfukovej a sací je vyrobenej z jiný oceli.

[bastliar]

Či je sací alebo výfukový to ti neviem povedať ale magnetostrikčné vyžarovanie vykazuje.
Ten tvar som zvolil aj preto, že masivnejšia základňa má vätšiu zotrvačnosť a to vyvolá usmernenie vlnenia opačnou, menšou, valcovou časťou a na tú by som upevnil tenký veľko priemerový hlinikový plátok. Navyše po vyvrtaní otvorov a vyhotovení závitov do základne, takto môžem menič uchytiť na krabičku zdroja.

[Sandal]

No pro další pokusy by bylo dobrý zjistit jakej ventil to je.Sací je myslim z křemíkový oceli a výfukový by moh bejt možná i z FeCo když vykazuje magnetostrikci.Nejlepší by byla slitina NiFe.Ta kmitá nejvíc zevšech.
Tak ať se daří v pokusech a informuj nás jak to jde.

[bastliar]

Tak som šiel prezrieť ďalšie ventily a všetký sú rovnakeho typu, je to štvorkusové balenie a na niektorých sa objavila korozia, takže niklu alebo kobaltu tam nebude veľa, asi preto je magnetostrikčný jav nie dostatočne silný
Tak som teda vyskúšal použiť najsilnejší neodýmový magnet a ventil si podrží permanentný magnetický stav po niekoľko sekúnd po odstránení magnetu
Asi nezostane nič iné, len tento tvar nechať vysústružiť z vhodnejšeho materialu.
Ešte premýšlam nad použitím feritu, ale ten je sám o sebe krehký a pravdepodobne nie je stavaný na taký výkon.
_____________________________________

Možno by sa dal použiť nerezový kempingový hrnček a vo vnutri vložená cievka.
Vďaka nízkej hmotnosti, nízkej zotrvačnosti by sa dala dosiahnuť vysoká frekvencia, avšak práve kvôli malému prierezu hmoty výkonovo skôr nižšie.

[Ivan_Ryger]

ten napad s hrncekom sa mi paci.
Skuste zmerat, kde rezonuje, ci to vobec ma zmysel. Meria sa to tak, ze sa vlozi do velkej cievky, ktorou sa meria prud, sleduje sa velka skokova zmena impedancie.
Ivan

[bastliar]

Hmmm len aké by tá cievka mala mať parametre, budem ju musieť najprv navinúť. Hrnček má rozmery cca. 90 x 90 mm.

Čo sa cievky pre niklové tyčky týka, našiel som jednu, nie som si už istý, ku čomu bola určená.
Plastová rolka má rozmery, vnútorný priemer 12,5 mm, dĺžka 60 mm, vonkajší priemer 30 mm.
Po odbalení sa objavili udaje o cievke : 2500 - 20 000 - 0,112 CuE (804019).
Po premeraní, odpor cca. 2,46 kiloOhmu, takže je vhodná aj pre vyššie napätie. Ak by sa použili dve, snáď by sa dalo použiť aj to tyristorové riešenie, uvedené vyššie.

Už len nájsť firmu v okolí, kde by mi boli ochotný nejaké niklové tyčky pustiť. Možno niečo od HAYNES :
http://www.inkosas.cz/download/niklove- ... haynes.pdf
Ako som pozeral zliatiny haynes, najbližšie sa SUPERMALOY obsahom niklu, železa a molybdenu blížia :
HASTELLOY G-30 : 43Ni-30Cr-15Fe-5.5Mo-2.5W-5Co*-2Cu*-1.5Cb*-1.5Mn*-1Si*-0.03C*
HASTELLOY X : 47Ni-22Cr-18Fe-9Mo-1.5Co-0.6W-0.10C-1Mn*-1Si*-0.008B*
HAYNES 718 : 52Ni-19Fe-18Cr-5(Cb+Ta)-3Mo-0.9Ti-0.5Al-0.05C-0.009B-1Co*-0.35Mn*-0.35Si*-0.1Cu*
HAYNES X-750 : 70Ni-16Cr-8Fe-2.5Ti-1(Cb+Ta)-0.8Al-1Co*-0.5Cu*-0.35Mn*-0.35Si*-0.08C*
MULTIMET : 30Fe-21Cr-20Ni-20Co-3Mo-2.5W-1.5Mn-1(Cb+Ta)-0.15N-0.12C-1Si*
Ale obsahujú aj dosť chromu, ako sa ten prejavuje ne permeabilte

Ako zdroj niklu snáď ešte Ni-Fe a Ni-Cd akumulátorové články, podľa toho či niklová elektroda je čistý nikel alebo s prímesou železa, pretože bez prímesy železa bude feromagnetizmus nedostatočný.

Pre porovnanie relatívnej permeability :
nikel : 300
kremíková oceľ : 8000
čisté železo : 15 000
supermaloy : 100 000

zliatiny Fe:
Fe-Ni - Permalloy je magneticky mäkká zliatina Fe s 30 až 80 % Ni a ďalšími prímesami. Má vysokú počiatočnú permeabilitu. Používa sa na jadrá transformátorov, magnetické tienenia káblov, magnetické senzory, magnetické záznamové a snímacie hlavy, časti elektromagnetu - jadro a pohyblivá kotva, pólové nástavce magnetov, v krokových motoroch.
Fe-Ni-Mo - Supermalloy je zliatina 76 % Ni, 16 % Fe, 5 % Mo a ďalšími prímesami, pripravuje sa žíhaním vo vodíkovej atmosfére a kontrolovaným ochladzovaním, aby prebehla správne krištalizácia. maximálna permeabilita. Používa sa v malých jadrách elektromagnetických mechanizmov (nízkoprúdových transformátoroch, magnetických zosilovačoch, krokových motoroch a i.) pracujúcich na nízkych frekvenciách rádov do 10 kHz.
Fe-Co - permendur 49 % Co . Používa sa na pólové nástavce elektromagnetu.
Mendelejevova tabuľka chemických prvkov Poznámky:
Thermoperm,
(MoFe203),
mumetal: 75% nickel, 15% iron, plus copper and molybdenum : 80,000-100,000
armco
______________________________

Len na okraj, na tejto stránke majú pekný výber permanentných magnetov, ak niekto hľadal.
http://www.magsy.cz/page/154.magnet/

[Sandal]

No na pokusy je to samože super ale nejlepšího výsledku dosahneš jedině se slitinou 50%Ni a 50%Fe.Je vyzkoušený že jinými poměry kovů magnetostrikce rapidně klesá.Kdybych já našel tu knížku o těhle měničích tak bych ti to popsal přesně.Holt mám všude neorganizovanej bordel a nemůžu nic najít.

[bastliar]

Spomenul som si, že niekde ešte musí byť trn z tejto cievky a on sa skutočne našiel. Povrch má akýsi hliníkový nádych, to bude asi niklom.
Skúsil som pripojiť cievku na signál zo sinusového generátora, zosilnený zosilovačom prebastleným z TV, napájaný štyrmi NiMH aku. Vzhľadom na to, že cievka má odpor v radu kiloohmy, bude výkon desiatky mW, na desiatky watov by to chcelo napájať cievku stovkami voltov.
Možno by len na odskúšanie stačilo použiť trafáčik 12/220 voltov v obrátenom režime ( jednoduchý menič kmitajúci na 50 Hz) zo spínacim tranzistorom.
Po uspešnom odskúšaní, signál z výstupu trafáčika usmerniť diodou alebo mostíkom a následne meniť polaritu na vstupoch cievky štyrmi VN tranzistormi, ako na schéme nižšie.
http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/ ... ecrep.html