K40 Laserkøling Beskyttelsesvejledning: 12 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

K40 Laser Cooling Guard er en enhed, der registrerer strømningshastighed og temperatur på K40 Co2 Lasers kølevæske. Hvis strømningshastigheden falder under en vis mængde, skærer kølebeskyttelsen i laserkontakten og forhindrer laserrøret i at blive overophedet. Det giver dig også en indikation om, hvor meget væske der passerer røret i minuttet og ved hvilken temperatur.

Jeg lavede en temmelig detaljeret Youtube -video om denne build, så hvis du vil lave din egen, skal du følge trinene.

Trin 1: Hvad har vi brug for

1 Arduino Nano

1 1602 LCD -skærm (16x2 rækker)

1 Flow Rate Sensor / 3/4 Hall Effect Liquid Water Flow Sensor

1 relækort / 5v KF-301

1 10k termistor

1 10k modstand

2 1k modstande

1 brødbræt eller prototype PCB / jeg lavede et printkort i videoen, som du kan downloade og bestille her:

bit.ly/34N6dXH

Jeg lavede også en Amazon -indkøbsliste med alle komponenterne:

amzn.to/3dgVLeT

Trin 2: Skematisk

Skematikken er lige fremad, jeg vil dog anbefale ikke at bruge pin D0, da denne bruges af Arduino til seriel grænseflade. Du kan nemt bruge en anden gratis nål. Det eneste, du skal gøre, er at ændre "0" til den port, du forbinder relækortet til i koden.

Trin 3: Arduino Nano

Trin 4: Termistor

Til termistoren skal vi bygge en spændingsdeler, derfor tilslutter vi 10k -restistoren parallelt mellem jorden og termistoren. En termistor er grundlæggende en modstand, der ændrer modstand efter temperatur.

For at få en læsning i grader. f eller c skal vi vide, hvilke værdier denne termistor giver os ved 100 grader. c og 0 grader c.

Jeg målte dette og bragte resultaterne ind i min Arduino -kode. Med noget matematik beregner og viser den nu temperaturen. Vigtigt er, at du bruger en 10k modstand som værdierne for 100 grader. c er anderledes end på en 100k termistor. Da vi senere bruger denne enhed til at få en idé om, hvor varm kølevæsken bliver, foreslår jeg at gå med de forud indtastede modstandsværdier. I så fald behøver du ikke ændre noget.

Termistoren har ingen polaritet.

Trin 5: 1602 LCD -skærmen

Da jeg ikke bruger en seriel grænseflade til LCD'en, tilslutter jeg den direkte til Arduino. Jeg brugte de to 1k modstande mellem jord og V0 til at regulere skærmens kontrast. Det anbefales dog at bruge et potentiometer til et justerbart kontrastniveau. Da disse korroderer over tid, gik jeg med en fast modstandsværdi.

Ellers skal vi forbinde alle ledninger som vist i diagrammet

Trin 6: Flowsensoren

En Flow Hall Effect Sensor er grundlæggende en pulsgenerator. I et rør eller et vandtæt hus er der en rotor, der roterer, når væske passerer igennem. På kanten af rotoren er små magneter, der indleder eny til en modtagende spole.

Disse pulser kan derefter tælles af en Arduino f.eks.

Med lidt matematik og kode kan vi nu oversætte disse pulser til Liter per minut.

Flowsensoren har brug for 5v for at fungere og har en tredje gul ledning til signalet, der tilslutter D2 -porten på vores Arduino Nano.

Flowsensoren, jeg bruger (i Amazon -indkøbslisten), har en minimumsaflæsning på 2L/min, hvad der er ganske begrænset for K40 -laseren, da min opsætning kører "bouillon" gennem en radiator, laserrøret og en analog strømningshastighed meter ved hjælp af 8 mm slanger. Selv jeg bruger en ganske kraftig pumpe, der kommer kun 1, 5L/min ud for enden. Jeg havde nogle problemer i begyndelsen, da flowføleren slet ikke viste noget …. Jeg endte med at montere sensoren lodret på reservoiret for at have tilstrækkelig strømningshastighed til, at sensoren kan kode … Afslutningsvis vil jeg anbefale at bruge en anden flowhastighedsføler, der er mere præcis … du finder dem på ebay fra Kina for omkring 6 dollars..

Trin 7: Relæbrættet

Et relæ er en elektromekanisk switch. Når Arduino sender et signal (+5v) til relækortet, lukker relæet. Dette er et dobbeltvirkende relæ, du lodder først jord til jord, for det andet kan du hellere lodde til den åbne side eller lukkede side af relæet. Hvad betyder, at når relæet ikke får noget signal fra Arduino, forbliver det åbent (lyset er slukket), loddes til den anden side, og det lukkes (lyset er tændt), når der ikke modtages noget signal fra Arduino -kortet. I vores tilfælde ønsker vi, at relæet skal være slukket (åbent kredsløb), når der ikke modtages noget signal.

For at være sikker skal du bruge dit multimeter og måle stifterne på brættet.

En rød LED angiver, at kortet ikke modtager noget signal fra Arduino. Rød og grøn betyder, at der er signal, og relæet skifter.

Trin 8: Koden

Her er hvad dette system gør:

Den læser flowmåler og termistor.

Så længe strømningshastigheden er over 0, 5L/min, griber arduinoen relæet lukket, hvilket betyder, at laserrøret kan fungere.

Hvis strømningshastigheden falder på grund af en pumpefejl, eller du bare har glemt at tænde den, åbnes relæet, og laseren slukkes automatisk.

Du kan gå videre og tilføje kode for at indstille en grænsetemperatur, laseren også skal slukke … det er op til dig.

I denne opsætning viser displayet kun temperaturen uden at have indflydelse på relæet.

Du kan også svage indstillinger i koden, jeg tilføjede diskriptioner ved siden af værdierne, så du ved, hvad det er.

For eksempel kan du bytte deg. C til deg. F ved blot at skifte to bogstaver (beskrevet i kodefilen).

Trin 9: Konsollen

Her er filen til huset til vores bygning ved hjælp af det printkort, jeg havde designet (trin nedenfor)

Filformater er: Corel Draw, Autocad eller Adobe Illustrator

Jeg tilføjede printkortet som en størrelsesreference i disse filer, der skal slettes, før det skæres med en laserskærer.

Delene er lagt ud på en måde, hvor du først kan indgravere logoet og navnet, derefter stoppe maskinen, da den kom igennem dette og skære den ud.

Filen er lavet til 4 mm krydsfiner eller akryl!

Trin 10: PCB

Som du ser i videoen, havde jeg nogle problemer og fejl på mit første PCB -layout … Men jeg rettede dem og uploadede denne fil her. Du kan simpelthen uploade denne zip -fil til enhver PCB -producenters webside og bestille den.

PCB'et er lavet med Kicad, en software, der er gratis at downloade!

Kontroller venligst filen selv, før du bestiller den! Jeg er ikke ansvarlig, hvis der er en fejl eller et problem med layoutet!

Trin 11: Opsætning

Sidste trin er at opsætte K40 laserkølingskærm.

Relækontakten skal splejses i serie mellem laserafbryderen på K40 -lasermaskinen. Derfor kan du hellere lodde det mellem selve kontakten, der er placeret på maskinens lem, eller du kan tilslutte den direkte ved strømforsyningen. I mit tilfælde er der to lyserøde kabler, der går til kontakten fra min strømforsyning, så jeg afbrød den ene og splejste kredsløbet imellem (i serie) ved hjælp af en Wago -kabelklemme.

Jeg besluttede at tilslutte flowmåleren som sidste del af kæden lige før væsken strømmer tilbage i reservoiret.

I mit tilfælde, da jeg allerede havde en analog flowmåler, havde jeg bestilt en termistor med et metalstik, der skruer lige ind i den. Ellers kunne du simpelthen dyppe termistoren i reservoiret. Sørg for, at den er placeret ved siden af stikkontakten for at få en mere præcis aflæsning.

Sørg for at afbryde din laser fra elnettet, før du åbner lugen!

Og du er færdig! Fortæl mig hvad du synes.