Сушилка филамента - 3. Парадокс "закрытой форточки".

Оклейка фольгой рабочей камеры и доработка радиатора улучшили равномерность распределения температуры по всему объёму. Но скакнуть выше магического потолка в 67°С не получалось, хотя мощность термоэлемента это позволяла. Так, в чём причина? А, ларчик просто открывался.

Хотел назвать открытие своим именем, да подумал, что не скромно это. Известность придет, признание, предложения работы в лучших лабораториях мира, Нобель года... Так и сушилку свою не доделаю.

Термоэлемент ШКН-200 имеет внутренний термостат, который ограничивает нагрев изделия. Желая получить максимальную температуру в камере, я закрыл подачу холодного воздуха в шкаф снизу и отвод горячего сверху. С нерегулируемым ТЭНом такая уловка бы сработала, но не с нагревателем, имеющим свой термостат. Нагреваясь до своих 150°С термоэлемент отключался и, согласно своему гистерезису, включался заново когда температура падала на несколько градусов. Но запертый воздух так плотно окутывал ШКН «теплой шубой», что сильно замедлял его остывание. И, чем горячее становился воздух, тем дольше нагреватель находился в выключенном состоянии, и при температуре в районе +67°С наступало термодинамическое равновесие.

Но, как только были проделаны отверстия в днище и в крышке шкафа, жизнь сразу наладилась. Искусственный сквозняк стал непрерывно охлаждать строптивый термостат нагревателя, и он начал поддавать тепла. В первые же испытания после этого усовершенствования были получены температуры на нижнем термометре +53, +65, +70, +80 и, даже 94°С!

Покупной терморегулятор STL0052 имеет возможность вывода данных на компьютер, и в будущем я собирался разобраться с этой возможностью. А пока сижу с секундомером и веду показания вручную. На крышке сушилки видно небольшое отверстие, а внизу приборной панели в правом углу прорезано поддувало.

Синяя и зеленые кривые - показания при "закрытой форточке", красная - с при открытой. По вертикали - температура, по горизонтали время в часах.

Я ликовал! Такая номенклатура температур покрывала почти всю таблицу пластиков для сушки! Теперь можно было подумать о таймере.

Да, можно было бы купить простой таймер, коих вагон и маленькая тележка. Но мне не хотелось простого, поэтому я приступил к изобретению таймера своей мечты.

Принципиальная схема и разводка делались в программе Lithium ECAD.

Печатная плата. ЛУТ, химия.

Требования к таймеру:

1. Возможность установки фиксированного времени сушки;
2. Возможность планирования запуска работы сушилки;
3. Возможность прямого запуска работы сушилки;
4. Способность схемы продолжить работу после кратковременного отключения сети;
5. Ручное отключение «по одному клику».

Согласно этим требованиям были собраны детали:

• В качестве ядра таймера был взят Arduino pro-mini 3v3. Он хорошо зарекомендовал себя в моих многочисленных изобретениях, и я не видел смысла переходить на другой.
• Дисплей SSD1309 (128*64, OLED, 1.54in). Не очень большой, зато вписывается в отведённую площадь на панели управления.
• Часы RTC DS3231 - давно лежали без дела, наконец пришел их звёздный час.
• Стабилизатор питания - LM1084IT-3.3/NOPB с двумя конденсаторами.
• Три тактовые кнопки и один трехпозиционный тумблер.
• Также в схему был добавлен уже знакомый нам датчик температуры и влажности - DFR0066.

Для дисплея распечатана рамка для фиксации на плате.

Чуть не забыл про выходы на управляемые устройства. Их было два. Один на управление мотором, второй – нагревателем. Сигнал для реле нагревателя подавался через мосфетовский ключ - IRF7456TRPBF. Впоследствии, такой же был добавлен и для мотора. Чтобы не переделывать плату он был сделан отдельным блоком и соединён с основной - проводниками.

Электронный ключ для управления реле мотора был сделан позже отдельным блоком, который был размещен под платой таймера и соединён проводниками.

В следующей серии чуть более подробно будет рассмотрен интерфейс таймера.

(продолжение) - (предыдущая статья)