8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Схема самодельная ультразвуковая ванна: Простая ультразвуковая ванна — своими руками собираем прибор для бытового применения

Содержание

описание конструкции и область применения, устройство и принцип действия

Времена научно-технического прогресса не проходят даром. Техника работает, выходит из строя, загрязняется. Иногда продлить срок службы изделия можно простой очисткой деталей от накопившейся грязи. Поэтому всё большую популярность набирают ультразвуковые ванны.

  • Что такое ультразвуковая ванна?
    • Схема устройства
  • Сфера применения ультразвука
  • Как собрать ультразвуковые ванны своими руками?
  • Что надо знать при работе с ультразвуковыми ваннами?

Основное место использования этих приборов — автосервис. Но и во многих других отраслях они бывают необходимы. В мастерских по ремонту компьютеров такая штука может пригодиться для очистки головок засохших картриджей от принтеров. В больницах с помощью ультразвуковой ванночки можно очищать хирургические и оптические инструменты, а также приборы. Да и дома бывает необходимость иметь такое приспособление всегда под рукой. Вот и возникает у многих людей вопрос: где взять схему ультразвуковой ванны, чтобы сделать её своими руками?

Что такое ультразвуковая ванна?

Звуковые высокочастотные волны, которые не может распознать человеческий слух, называются ультразвуком. Частота таких волн начинается от 18 килогерц. При воздействии ультразвуком на жидкости появляется большое количество маленьких пузырьков. Повышая давление можно добиться процесса кавитации — когда пузырьки начинают взрываться. Чем выше давление, тем большего размера могут быть пузырьки. Явление кавитации и взяли за основу изобретатели ультразвуковой ванны.

Как следует из названия, ультразвуковая ванна нужна для очистки предметов от загрязнения ультразвуком. Сама по себе ванна — это чаша из нержавеющей стали. Объём такой чаши составляет один литр. Исходя из этого уже понятно, что очищать в ванночке можно небольшие предметы. Но это если речь идёт о бытовом аппарате. Для промышленных нужд объем ванны может достигать несколько десятков литров. Диапазон волн, применяемый в установке от 18 до 120 килогерц.

Схема устройства

Главным элементом по праву можно назвать излучатель, который необходим для преобразования колебаний электрического тока в механические. Механические колебания через стенки ёмкости, попадая в жидкую среду, воздействуют на очищаемый предмет.

Чтобы излучатель мог производить описанный процесс, необходим генератор частот. Генератор формирует ультразвук при помощи электрических колебаний, которые поступают в излучатель.

Для улучшения эффекта очистки металлическая ёмкость постоянно подогревается. Под чашей расположены нагревательные элементы, поддерживающие постоянную температуру жидкости. Так как излучатель работает импульсно, то в промежутках между импульсами надо поддерживать стабильные условия происходящих процессов.

Процесс очистки происходит следующим образом:

  • в специальную ёмкость наливается очищающий раствор;
  • в раствор опускается предназначенный для очистки предмет;
  • включается прибор, генерирующий волны, в результате этого на поверхности должны появиться пузырьки;
  • эти пузырьки воздействуют на деталь так, что как бы съедают грязь. Причём происходит это даже в самых труднодоступных местах.

Сфера применения ультразвука

Сегодня спектр применения ванночек на основе ультразвука достаточно широк. Если в промышленности принцип ультразвука известен давно, то теперь список областей, где он используется постоянно растёт. С точностью можно сказать, что чистка ультразвуком стала родной для следующих отраслей промышленности:

  • ювелиры взяли этот метод себе на вооружение. Ювелирное дело то же трудоёмкое производство, особенно если надо почистить камни или старые изделия;
  • всё что связано с оптикой
    эффективно поддаётся очистке в ёмкостях
    с очищающим раствором;
  • кремниевые пластины и платы в электронной промышленности, очищаются подобным методом;
  • в химической промышленности кавитацией увеличивают скорость реакций;
  • автопром и типография промывают детали и узлы механизмов;
  • оказалось, что таким способом очень хорошо очищаются мобильные телефоны, ведь там столько труднодоступных мест. Даже печатные головки принтеров, которые не удавалось ранее очистить, после частотного воздействия становятся как новые.

Как собрать ультразвуковые ванны своими руками?

Можно купить технику с ультразвуком, а можно сделать самому по схеме. Необходимость собрать ультразвуковые ванны своими руками возникает потому, что на рынке в основном представлены китайские модели. Если что и попадается поприличней, то цена в несколько раз превышает китайский аналог.

Чтобы самому собрать ультразвуковой прибор для очистки, нужно хоть немного разбираться в физике. Тем, кто в школе собирал радиоприёмники, будет намного проще сделать своими руками такой прибор.

Итак, приступаем к сборке ультразвуковой ванны. В схеме прибора, собранного собственноручно должны присутствовать следующие компоненты:

  • стальной каркас для крепления в нём всех элементов;
  • насос для нагнетания жидкости в ванну;
  • импульсный трансформатор для повышения напряжения;
  • любой сосуд из керамики;
  • магниты от старого динамика;
  • катушку с ферритовым стержнем;
  • небольшая трубка из стекла или пластмассы;
  • и, конечно же, жидкость, которая будет использоваться в работе.

Если все детали в наличии, можно приступать к сборке. Пошаговая сборка ультразвуковой ванны своими руками, особенно когда есть некоторые навыки, занимает всего-навсего в несколько этапов.

  1. На пластмассовую (стеклянную) трубку наматывается катушка. Ферритовый стержень не надо никуда убирать или приматывать: он так и остаётся висеть. Один конец ферритового стержня должен быть свободным. На него одевается магнит от динамика. Таким образом, получается магнитострикционный преобразователь или излучатель ультразвука.
  2. Керамический сосуд крепится в стальном каркасе. Это и будет нашей ванночкой.
  3. В дне керамического сосуда сверлится отверстие, в которую вставляется получившийся магнитострикционный преобразователь.
  4. В ванночке (керамическом сосуде) делаются два отверстия для залива и слива жидкости.
  5. В зависимости от того какой объём нужен в ультразвуковой ванне, своими руками можно установить и насос. В больших ёмкостях насос придётся ставить для ускорения поступления жидкости.
  6. Так как напряжение в сети постоянно, понадобиться импульсный трансформатор. Такой трансформатор можно найти в старом компьютере или телевизоре.
  7. Схема готова — осталось её испытать. Если возникнут недоделки их сразу же можно устранить.

Что надо знать при работе с ультразвуковыми ваннами?

Ультразвуковые ванны своими руками можно собрать и они будут работать. Но, как и в случае с изделиями заводской сборки, не стоит забывать о некоторых правилах.

  1. В первую очередь соблюдать правила электрической и пожарной безопасности.
  2. Перед началом работ обязательно провести внешний осмотр агрегата, тем более, если он сделан самостоятельно.
  3. Во время работы установки нельзя руками трогать жидкость или очищаемую деталь. Если такое необходимо сделать, то обязательно на руках должны быть резиновые перчатки.
  4. Без жидкости в ванночке работать с установкой нельзя. Собранные ультразвуковые ванны своими руками имеют открытый ферритовый стержень, который сам по себе очень хрупкий. При отсутствии рабочей среды ферритовый стержень просто разлетится на куски. В этом случае можно пострадать и от осколков, и от поражения электрическим током.
  5. Если проводится чистка мелких изделий, то их лучше всего поместить в ванночку в стакане с чистящей жидкостью, а саму ёмкость заполнить простой водопроводной водой.

Ультразвуковая ванна своими руками – Как сделать ультразвуковую ванну

Автор статьи:

Паталах Дмитрий

Аспирант кафедры ТОЭ при Национальном университете Запорожская политехника (бывший ЗНТУ), соискатель PhD, магистр по специализации электротехнические системы электроснабжения, инженер, инженер-электронщик, инженер-разработчик.

Информация, предоставленная в статье, выражает экспертное мнение автора и не заменяет консультацию у специалистов. Использование материала предоставленного ниже остается на Ваше усмотрение.

Содержание статьи:



    Ультразвуковая ванна своими руками это серьезный шаг для самодельщика. Это сложное оборудование, которое требует значительно большего внимания, чем вы себе представляли. В нашей статье мы рассмотрим все важные вопросы и этапы создания УЗ ванны или мойки своими руками. В результате, вы получите пошаговую инструкцию для изготовления этого оборудования. В статье мы рассмотрим следующие важные вопросы, о которых вы и не думали ранее:

    • — Выбор частоты ультразвуковой ванны;
    • — Выбор мощности ультразвуковой ванны;
    • — Выбор электроники для ультразвуковой ванны или мойки.

    Как сделать ультразвуковую ванну

    Желание собрать УЗ ванну самостоятельно появляется после просмотра очередного DIY видео либо из-за отсутствия денег купить готовое оборудование на рынке. В любом случае, изготовление ультразвуковой ванны своими руками требует определенных знаний и опыта. Для того чтобы сделать ультразвуковую ванну самому, вам необходимо пройти следующие этапы:

    • — Определиться с задачами, которые будет решать ванна;
    • — Выбрать правильную частоту ультразвука;
    • — Выбрать габариты УЗ ванны;
    • — Выбрать внутреннюю емкость и корпус УЗ ванны;
    • — Рассчитать мощность оборудования;
    • — Выбрать электронику для своей УЗ ванны;
    • — Выбрать излучатели.

    Задачи которые будет решать УЗ ванна

     

    Вам необходимо выбрать группу изделий которые вы будите очищать. Здесь необходимо обязательно учесть тип загрязнений поверхности. Изделия можно разделить на условные группы:

    1. 1. Те, которые требуют очистку поверхности, но не имеют узких каналов или отверстий. Различные детали.
    2. 2. Те, которые имеют узкие каналы и отверстия. К ним относятся и форсунки.
    3. 3. Фильтра и фильтр элементы.

    По загрязнениям делятся на 2 группы:

    1. 1. Поверхностные загрязнения в виде масляных пленок, легкой коррозии, пылевых отложений.
    2. 2. Нагары в том числе и нагары под давлением от органики и неорганики.

    Классификация изделий и загрязнений позволит в дальнейшем определить необходимую частоту ванны.

    Как выбрать частоту ультразвука для своей ванны?

    Вы точно найдете в интернете видео, где кто-то, пусть его зовут «Вася», рассказывает что то о частоте ультразвука и том что вам лучше купить или сделать такую то частоту для себя. К «Васе» относится и «тетя Валя», которая работает консультантом в каком-то интернет магазине. И «Вася» и «тетя Валя» относятся к категории людей, которые не являются специалистами в ультразвуковых технологиях и не имеют ни малейшего понятия как работает ультразвуковая ванна (даже если «Вася» имеет миллион подписчиков на Ютуб и какую то электронику делает своими руками, про «тетю Валю» вообще забудьте). Первично, по вопросу выбора частоты – лучше обратиться за советом к Производителям подобного оборудования. Не нужен совет или нет возможности обратиться к таковым? Тогда следуйте инструкциям ниже.

    Весь диапазон частот ультразвуковой очистки можно разделить на 3 группы:

    1. 1. Группа «низких» частот. От 18 до 28 кГц.
    2. 2. Группа «средних» частот. От 33 до 60 кГц.
    3. 3. Группа «высоких» частот от 60 до 120 кГц.

    Группа «низких» частот применяется для удаления слоистых и плотных загрязнений. Группа «средних» частот – для легких и поверхностных загрязнений, стадий финальной чистки. Группа «высоких» частот применяют в совокупности со специализированным оборудованием для узких задач (частично медицина, экспериментальная практика и т.д.). Таким образом, например, для сегмента СТО целесообразно применять ванны из «низкой» группы либо «средней». Для удаления нагаров применяют только группу «низких» частот.

    Правильный выбор размера будущей ванны

    Габарит будущей ванны необходимо выбирать из соображения полного погружения изделия в ванну, так чтобы жидкость покрыла изделие на 1-2 см. Выберите максимальный габарит изделий, которые требуют очистки и отталкивайтесь от него. Обязательно в расчете учтите, что изделие должно помещаться в корзину, а она в свою очередь внутрь ванны. Очистка без корзины в ваннах запрещена.

    Выбор материала емкости и корпуса ультразвуковой ванны

     

    Внутренняя емкость ультразвуковой ванны должна быть изготовлена только из нержавейки. Использование других материалов не целесообразно и не применяется на практике. Корпус мойки изготавливают, как правило, так же из нержавейки. Однако с целью удешевления конструкции, можно применить черную сталь. Для маленьких моек любят использовать дерево и его производные в качестве материала корпуса. Это не верно, так как через 1-2 раза использования ванны дерево (мдф, ДСП, ОСБ и прочие материалы) потеряют товарный вид и конструкционную прочность. Лучший материал – нержавейка.

    Как выбрать мощность ультразвуковой ванны?

    Расчет ультразвуковой мощности излучения очистительного оборудования это сложный технический, математический и физический расчет с применением ряда формул. Обычному самодельщику, без специального образования провести этот расчет невозможно. Тогда что делать и как быть? Есть решение! На рынке есть в продаже готовые УЗ ванны. Для выбора мощности будущего оборудования вам необходимо найти ванну с габаритом максимально подходящим под ваш и посмотреть ее мощностные характеристики. Это и будет той мощностью УЗ, которая требуется вам. Обратите внимание! Габарит ванны из магазина должен быть максимально близок к вашему габариту по длине, ширине и глубине! Это важно, поскольку в расчете участвует и габаритная составляющая оборудования.

    Второй вариант – использовать наш онлайн калькулятор расчета мощности ультразвуковой ванны.

    Расчет мощности ультразвуковой ванны онлайн

    Онлайн калькулятор для расчета мощности УЗ ванны или мойки представлен ниже. Для проведения расчета укажите габариты ванны (именно внутренней емкости, а не корзины!) и выберите тип загрязнения. Если вашего загрязнения нет в списке, то проведите выбор по аналогии (самый близкий по физико-химическим свойствам). Обратите внимание, что размеры необходимо указывать в мм, напоминаю, в 1 м целых 1000 мм. После ввода данных нажмите кнопку «Рассчитать». Калькулятор даст ответ по мощности ванны, мощности генератора и количества излучателей.

    Результаты расчета:

    Выбор электроники для ультразвуковой ванны

     

    На этом этапе стоит определиться с электронной начинкой оборудования. Варианты электроники есть разные. Для маломощных УЗ ванн с мощностью до 100 Вт можно воспользоваться готовыми платами с Алиэкспресс. Их цена не высока. На этом их преимущества закончились. Недостатки – не промышленное исполнение, платы могут выйти из строя при первом запуске, отсутствие гарантии на электронику, плата не проработает долго если вы занимаетесь, например, ювелиркой (циклы по 5 мин с перерывом). Вариант подороже – ультразвуковой генератор. Преимущества: в корпусе, с гарантией, промышленное исполнение. Для ванн с мощностью выше 100 Вт следует рассматривать вариант использования только отдельно стоящего генератора, а не применение дешевых плат с Алиэкспресса. Ультразвуковые генераторы есть в продаже и на Алиэкспресс. Но они имеют недостатки:

    • — низкая цена, которая превращается далеко не в низкую с учетом доставки и растаможки;
    • — отсутствие гарантии;
    • — отсутствие русскоязычной поддержки от продавца;
    • — отсутствие любой документации на генератор;
    • — «псевдопромышленное» исполнение;
    • — не прогнозируемое качество электроники.

    Лучший вариант – купить генератор отечественного производства. Он лишен всех недостатков описанных выше. Выбрать ультразвуковой генератор можно в каталоге генераторов Дельта Соник (разработаны и изготовлены в Украине). Генератор Дельта Соник прост в подключении и имеет преимущества перед любыми другими производителями.

    Выбор и покупка ультразвуковых излучателей

    После того как вы определились с частотой, мощностью и электроникой – необходимо выбрать излучатели. Бесспорным лидером являются пьезокерамические излучатели. Подробнее о видах излучателей читайте в этой статье https://deltasonic. com.ua/8-kak-rabotaet-ultrazvukovoj-izluchatel.html . Существует множество производителей излучателей Ланжевена, но для самоделки целесообразным есть использование излучателей китайского производства. Они есть разной единичной мощности и частоты. Купить их можно так же на Алиэкспресс. Обязательно учтите, что они имеют большой вес и при заказе, например, 20 шт излучателей их суммарный вес будет от 5 до 10 кг (некоторых аж 20 кг). Это влияет на стоимость доставки. Вашу расчетную мощность поделите на единичную мощность 1шт и вы узнаете точное количество сколько вам нужно. Например, у вас ванна по расчетам 700 Вт, мощность единичная 60 Вт, итого 700/60=11,6 излучателя, округляем в большую сторону – 12шт требуется для вашей ванны, а генератор не менее 800 Вт.

    Ультразвуковая ванна для чистки своими руками

    Ультразвуковая ванна для чистки своими руками может быть легко изготовлена если вы следовали всем пунктам описанным в статье. Учтите, что для ванны крайне важны 3 вещи:

    • — мощность излучения;
    • — качество и расположение излучателей;
    • — качественная электроника.

     

    Это залог успешной работы оборудования. Варианты собрать генератор своими руками – оставьте для электронщиков-любителей на форумах. Поверьте, собрать промышленную версию генератора вам не удастся с первого раза, с десятого тоже не удастся. Устройство ультразвуковой ванны значительно сложнее чем то, как его описывают на Ютуб видеоблогеры. Решили собрать ванну? Купили электронику, собрали ванну воедино и пользуетесь с удовольствием, а не занимаетесь танцами с бубном. Это единственный вариант оживить самоделку и заставить ее работать. По другому – деньги на ветер.

    Варианты расположения ультразвуковых излучателей в ванне

    Излучатели в УЗ ванне или УЗ мойке могут располагаться:

    • -на дне ванны;
    • -на боковых стенках;
    • -на дне и боковых стенках.

    Вариант их размещения выбирает специалист по ультразвуковой очистке, основывая выбор на технических задачах, которые стоят перед оборудованием. При необходимости применяются погружные модули с УЗ излучателями.

    Нашли ошибку в тексте статьи? Выделите ее и нажмите CTRL + ENTER, при необходимости добавьте свой комментарий.

    Общий | Сделать ультразвуковой очиститель??? | Практик-механик

    Воздушный блок
    Алюминий