Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości

ghost666 21 Wrz 2015 16:52 5766 3
  • Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości
    Urządzenia elektroniczne czasami muszą pracować w bardzo trudnych warunkach. Jedną z aplikacji, gdzie tak właśnie jest, są balony stratosferyczne. Są one wysyłane na dużą wysokość np. w celach badawczych. Układy elektroniczne znajdujące się w balonie muszą wytrzymać panujące tam warunki. Temperatura dochodzi do -60°C, a ciśnienie jest znacznie niższe niż na powierzchni ziemi. Jako że taka operacja, jak wysłanie balona w stratosferę, jest bardzo droga, trzeba postarać się, aby system który wynoszony jest wraz z balonem był możliwie bezawaryjny. W tym celu konstruuje się specjalne komory do testów. Panuje w nich niskie ciśnienie i niska temperatura, podobnie jak w stratosferze. Autor poniższej konstrukcji oparł się na projekcie komory, stworzonej przez Howarda Brooksa. Dokumentację tamtej komory odnaleźć można tutaj:

    http://www.depauw.edu/files/resources/highaltitudechamberconstructionmanual.pdf

    http://www.depauw.edu/files/resources/operatingthehighaltitudevacuumchambermanual.pdf

    Oczywiście powyższy projekt musiał zostać dostosowany do konkretnych wymagań autora.

    Styropianowa obudowa

    Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości






    Styropian został wybrany, jako materiał do konstrukcji obudowy z uwagi na zapewnianą przezeń izolację termiczną. Obudowa ma wymiary 24" x 26" x 48". Zamiast niej można było wykorzystać np. komorę chłodziarki czy zamrażarki, jednak sklejenie taśmą arkuszy styropianu w formę komory było najprostszym wyjściem.

    Dolna część komory została wzmocniona dodatkową warstwą styropianu, jako że tam będzie znajdowała się komora ciśnieniowa i pojemniki na suchy lód.

    Folia aluminiowa

    Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości


    Cała komora została pokryta folią aluminiową w celu odbijania promieniowania podczerwonego z zewnątrz,które ogrzewałoby inaczej wnętrze. Klej epoksydowy został wykorzystany do przyklejenia folii, a taśma posłużyła do zabezpieczenia brzegów. Jedna część komory została na tym etapie doklejona taśmą z jednej strony, dzięki temu może się otwierać jak na zawiasie.

    Rura z PVC

    Rura po przycięciu do długości 34" została delikatnie wyszlifowana na krawędziach. Następnie wywiercono w niej otwór na podłączenie węża próżniowego i nagwintowano. W nagwintowanym otworze osadzono nypel z oliwką, do którego podłączono wąż i pompę próżniową.

    Pokrywy

    Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości


    Końce rury z PVC zostały zaślepione pokrywami wyciętymi z lexanu. Jak widać powyżej, udało zmieścić się dwie pokrywy na arkuszu materiału o wymiarach 2' x 2'. W pokrywach wywiercono otwory, które posłużyły do zamontowania gwintowanych prętów, utrzymujących całą konstrukcję w całości.

    Uszczelnienie komory

    Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości


    Ostatnim etapem budowy komory było uszczelnienie jej pokryw. W tym celu autor wykorzystał uszczelkę, wykonaną z gumowego fartucha drzwi garażowych, która była podobnej długości, co obwód rury. Uszczelka została delikatnie przyklejona do rury i pozwoliła na osiągniecie dostatecznej szczelności, jaka wymagana była w projekcie.

    Gotowa komora

    Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości


    Powyższe zdjęcie pokazuje gotową komorę próżniową.

    Connecting the Vacuum Pump

    Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości


    Jako że zadanie to można zrealizować na wiele sposobów, nie należy przywiązywać zbyt ścisłej uwagi do tego etapu - można wykorzystać inne elementy. Autor skorzystał z gwintowanych metalowych elementów.

    W styropianowej obudowie wykonany został niewielki otwór, pozwalający na umieszczenie w nim gumowego węża, który został podłączony do komory. Drugi jego koniec podłączony został do trójnika, do którego podłączone były zawór kulowy i pompa próżniowa. Pozwala to na zapowietrzanie komory, po skończonej pracy. Drugi trójnik zamontowany jest przed samą pompą próżniową i umożliwił zamontowanie próżniomierza.

    Pojemniki na suchy lód

    Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości Komora do testów elektroniki pracującej na dużej wysokości


    Pojemniki na suchy lód wykonane zostały z drobnej siatki i wyściółek do rynny. Koszyki wykonane w ten sposób umieszczone zostały w dolnej części styropianowej obudowy, obok komory, jak i w samej komorze. Pozwoliło to na znaczne obniżenie temperatury wewnątrz komory. Dodatkowe wentylatory zapewniają lepszy obieg chłodnego powietrza w obudowie i poprawiają chłodzenie komory.

    Działanie

    Zasadniczo obsługa komory ogranicza się do włączenia pompy próżniowej i załadowaniu suchego lodu.

    Źródło: http://www.instructables.com/id/Simulated-High-Altitude-PressureTemperature-Chambe/?ALLSTEPS

    Od tłumacza - niestety nie znalazłem finalnej informacji o tym jakie ciśnienie i temperaturę udało się uzyskać w komorze.


    Fajne!
  • Megger
  • #2 21 Wrz 2015 20:21
    DecoDominik
    Poziom 14  

    Suchy lód ma ok −78,5 °C
    Na skutek zmniejszenia ciśnienia następuje łatwiejsze odparowywanie substancji które zabiera ze sobą energię. Co oznacza że można tam uzyskać poniżej ok -100 stopni.

    I tu jest ciekawy problem bo przy np liofilizacji lodów należy dogrzać "materiał"(czytaj lody) bo jego temperatura na skutek odparowywania wody znacznie spada.
    Tak samo w przypadku suszarni próżniowych, choć tam to się trochę inaczej załatwia.


    Link

  • Megger
  • #3 05 Paź 2015 01:11
    Qujav
    Poziom 22  

    Była mowa o drogiej aparaturze pomiarowej a na zdjęciach Arduino.

  • Megger
  • #4 06 Paź 2015 09:58
    ghost666
    Tłumacz Redaktor

    Qujav napisał:
    Była mowa o drogiej aparaturze pomiarowej a na zdjęciach Arduino.


    Było? w którym miejscu?

TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo