Mieszadło magnetyczne

Mieszadło magnetyczne

Opublikowano 30 sierpnia 2018 25 3 542

Witam wszystkich

Dziś pragnę zaprezentować Wam mieszadło magnetyczne mojego projektu i wykonania. Gadżet przydatny w pszczelarstwie, piwowarstwie oraz domowym laboratorium. Część z Was być może już wypatrzyło je w moim poprzednim artykule odnośnie usuwania zabarwienia z wody w basenie, w którym to wykorzystałem je do przeprowadzenia drobnego eksperymentu. 

Jak zwykle zapraszam do obejrzenia filmu, w którym szerzej omawiam każdy z kroków montażu. 

Potrzebne materiały

  • wydruki 3D (modele w załączniku),
  • wentylator komputerowy 120mm  Zephyr PWM SilentiumPC (cztery przewody),
  • magnesy neodymowe walcowe 2szt. 15x8mm (rotor), 3szt. 6×15 (pastylki mieszające), 
  • śruby 4szt. M3x40, 5szt. M3x6, nakrętki kwadratowe 5szt., podkładka M12 powiększona (37x13x3mm),
  • elektronika m.in. Arduino nano, wyś. 7-seg na TM1637, konwerter poziomów logicznych dwukierunkowy, potencjometr 10k liniowy, (schemat w dalszej części artykułu),
  • panel przedni (grafika w załączniku).

Całość wygląda jak na zdjęciu poniżej.*

*-Zdjęcie pochodzi z pierwszej iteracji projektu, podstawa jest nieaktualna, arduino mikro zamieniłem na nano, całość zmontowana jest na  płytce uniwersalnej UM-0.

Montaż

Montaż rozpocząłem od usunięcia łopatek z wiatraka. Następnie do wydrukowanego zwieńczenia rotora zamontowałem magnesy neodymowe przeciwnymi biegunami ku górze. Od spodu części wsadziłem podkładkę M12 (37x13x3mm), która zamyka obwód magnetyczny (bez niej wiatrak źle działał). Tak przygotowane złożenie nasadziłem na rotor wentylatora. Całość trzyma się “na wcisk” na tyle solidnie, że nie mogłem tego rozebrać na potrzeby materiału do filmu i artykułu.

Następnie na płytce uniwersalnej UM-0 polutowałem całą elektronikę wg schematy poniżej.

Pastylki mieszające również wykonałem samodzielnie. Składają się one z wydruku, wewnątrz którego ukryty jest magnes neodymowy 6x15mm (wersja 15mm) lub dwa takie magnesy (wersja 30mm). 

Zasada działania

Zasada działania jest banalna. Magnesy umieszczone na rotorze przyciągają magnesy umieszczone w pastylce mieszającej. Gdy rotor zaczyna się obracać, pastylka obraca się razem z nim, dzięki czemu możliwe jest mieszanie cieczy.

Arduino służy do odczytu prędkości obrotowej i generowania sygnału PWM proporcjonalnego do ustawienia potencjometru. Znając aktualną prędkość obrotową możemy określić, czy mieszadło nie jest przeciążone. Dzięki sygnałowi PWM możliwa jest regulacja prędkości obrotowej. Dodatkową zaletą stosowania wentylatora PWM jest to, że przy wypełnieniu ~0% ten utrzymuje minimalną prędkość obrotową. Wiatraki nie wyposażone w pin PWM, sterowane zewnętrznym tranzystorem przy takim wypełnieniu po prostu stają.

Do czego można zastosować takie mieszadło ?

Mieszadła tego typu stosowane są w laboratoriach do różnorakich operacji mieszania. Zapewnienie ruchu substratów znacznie przyspiesza reakcje. Inne pola zastosowań to na przykład pszczelarstwo przy sporządzaniu syropu cukrowego do dokarmiania pszczół lub też piwowarstwo do namnażania drożdży.   

Osobiście wykorzystałem to mieszadło już przy okazji art. o usuwaniu zabarwienia wody z basenu, mam jeszcze gdzieś z tyłu głowy kilka innych pomysłów na doświadczenia, przy których będzie mi ono pomocne.

Znane wady

Generalnie jestem bardzo zadowolony z projektu, jednak nie jest on wolny od małych wad. Te wady to:

  • po dłuższej pracy (15min+) wyświetlacz zaczyna błędnie wyświetlać znaki (zapalają/lub gasną pojedyncze losowe segmenty). Podejrzewam, że ma to związek z przekraczaniem termicznego limitu stabilizatora, ponieważ zauważyłem taką sytuację tylko przy upalnych dniach. Biblioteka TM1637 pozwala na ograniczenie prądu kosztem jasności, jednak wada jest na tyle drobna, że nie pokusiłem się o sprawdzenie. Reszta działa ok.
  • Przy stosowaniu pastylki 30mm i płytkiego naczynia, siła przyciągania magnesów potrafi podnieść rotor wiatraka i przez to spowolnić obroty. Jako remedium wystarczy zastosować podkładkę ~5mm. 
  • drukowane pastylki nie są w 100% wodoszczelne, w dodatku ich tekstura powoduje osiadanie zanieczyszczeń w rowkach, przez co trudno je domyć. Do kontaktu z żywnością zdecydowanie powinno się kupić oryginalną pastylkę.

Pliki załączone do artykułu:

Ocena: 5/5 (głosów: 12)

Podobne posty

25 komentarzy do “Mieszadło magnetyczne”

Odpowiedz

anuluj

Masz uwagi?