Санарип вакуум жөндөгүч: 15 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул тандалма вакуумдук басым менен иштөө үчүн Санариптик Вакуум Регулятору менен өзгөртүлгөн Veneer Vacuum Press (Vacuum Pump). Бул түзмөк VeneerSupplies.com же JoeWoodworking.com пландары менен курулган DIY Veneer Vacuum Pressдеги вакуум контроллерин алмаштырат. Бул сонун пландар жана насостор иштелип чыккандай абдан канааттандырарлык иштешет. Бирок, мен алдамчы эмесмин жана мен насосту басымдын кеңири диапазонунда басымдын жөндөөлөрүн оңой жана оңой көзөмөлдөө жөндөмү менен өркүндөткүм келди.

Жакында, менин чаң соргучтун (1 -тип) төмөнкү чегинен тышкары болгон муктаждык пайда болду. Бул проектте HG 2ден 10го чейинки басым үчүн 2-Вакуумдук Контроллер керек болгон. Менин 1-типтеги вакуумдук контроллеримди 2-типтеги моделге алмаштыруу вариант болчу, бирок бул практикалык эмес көрүндү, анткени бул эки вакуум диапазонун алмаштыруу үчүн кошумча чыгымдарды жана өзгөртүүлөрдү талап кылат. Идеалдуу чечим-басымдын кеңири диапазону бар бир контроллер (2 ден 28 Hg чейин).

Вакуум контроллери: Вакуумдук насосту же релени тандалган басымда иштетүү үчүн колдонулуучу вакуумдук башкарылуучу микро коммутатор. Чаң соргучтун боштуктун каалаган деңгээлине чалууга мүмкүндүк берүүчү бурамасы бар. Байланыштар 120 вольттогу 10 амперде бааланат.

Чаң соргучтун түрлөрү: 1 -тип = 10,5 "дан 28" га чейин жөнгө салынат (дифференциалдык 2 ден 5 "рт.ст) 2 -тип 2 = 10" рт. Стр.

1 -кадам: Дизайн ойлору

Менин дизайн Vacuum Controller'ди Digital Vacuum Regulator (DVR) менен алмаштырат. DVR Башкы көзөмөл кутусунун схемасында көрүнүп тургандай, Реле-30Анын LINE-DVR линиясын башкаруу үчүн колдонулат. Бул дизайн DVRди иштетүү үчүн Башкаруу кутусуна AC/DC 5-VDC Power Supply кошууну талап кылат.

Бул дизайн вакуумдук басымдын кеңири спектрин сактоого жөндөмдүү, бирок анын иштеши толугу менен насостун мүмкүнчүлүгүнө көз каранды. Төмөнкү басым диапазонунда чоң CFM насосу бул кысымдарды сактап калат, бирок насостун жылышынын натыйжасында чоңураак дифференциалдык басымдын өзгөрүшүнө алып келет. Бул менин 3 CFM насосума тиешелүү. Бул 3 in-Hg сактоого жөндөмдүү, бирок дифференциалдык басымдын ылдамдыгы ± 1 in-Hg, жана насостун ON циклдери сейрек болсо да болжол менен бир же эки секундга созулат. ± 1 in-Hg дифференциалдык басымы 141 фунт/фут²ден 283 фунт/фут²ге чейин кысымга алып келет. Мен бул төмөн басымдарда вакуумдук престөө тажрыйбам жок, андыктан бул дифференциалдык басымдын термелүүсүнүн маанисин так билбейм. Менин оюмча, кичинекей CFM вакуумдук насосу бул төмөнкү вакуумдук басымдарды кармап туруу жана дифференциалдык басымдын өзгөрүүсүн азайтуу үчүн ылайыктуу болмок.

Бул регулятордун курулушуна Raspberry Pi Zero, MD-PS002 басым сенсору, HX711 Wheatstone Bridge Amplifier Module, LCD Display, 5V Power Supply, Rotary Encoder жана Relay Module кирет. Бул бөлүктөрдүн баары сүйүктүү интернет электроника бөлүктөрү менен камсыздоочулардан жеткиликтүү.

Мен Raspberry Pi (RPi) тандайм, анткени python менин жакшы көргөн программалоо тили жана RPiлердин колдоосу жеткиликтүү. Мен бул тиркемени ESP8266 же python иштете ала турган башка контроллерлерге өткөрүп берүүгө болот деп ишенем. RPiнин бир кемчилиги - SD картанын бузулушуна жол бербөө үчүн аны өчүрүүдөн мурун жабуу сунушталат.

2 -кадам: Бөлүктөрдүн тизмеси

Бул аппарат Raspberry Pi, басым сенсору, HX711 көпүрөсүнүн күчөткүчү, ЖК жана болжол менен $ 25 турган башка бөлүктөрдү камтыган текченин бөлүктөрү менен курулган.

БӨЛҮКТӨР: 1ea Raspberry Pi Zero-Версия 1.3 $ 5 1ea MD-PS002 Vacuum Sensor Absolute Pressor Sensor $ 1.75 1ea HX711 Load Cell and Pressure Sensor 24 bit AD module $ 0.75 1ea KY-040 Rotary Encoder Module $ 1 1ea 5V 1.5A 7.5W Switch Power Module AC-DC Step Down Module $ 2.56 1ea 2004 20x4 Character LCD Display Module $ 4.02 1ea 5V 1-Channel Optocoupler Relay Module $ 0.99 1ea Adafruit Perma-Proto Жарым өлчөмдүү Breadboard PCB $ 4.50 1ea 2N2222A NPN Transistor $ 0.09 2ea 10K Resistors 1eor "ID x 1/4" FIP $ 3.11 1ea Brass Pipe Square Square Head Plug 1/4 "MIP $ 2.96 1ea GX12-2 2 Pin Diameter 12mm Erke & Female Wire Panel Connector Circular Screw Type Электр Коннектору розетка Plug $ 0.67 1ea Proto Box (же 3D Printed))

3 -кадам: Вакуумдук сенсордун чогулушу

MD-PS002 басым сенсору Mingdong Technology (Shanghai) Co., Ltd. (MIND) тарабынан чыгарылган, 150 KPa диапазонуна ээ (абсолюттук басым). Бул сенсордун басымынын диапазону (деңиз деңгээлинде) 49дан -101 КПАга чейин же 14.5тен -29.6 -рт. Бул сенсорлор eBay, banggood, aliexpress жана башка онлайн сайттарда жеткиликтүү. Бирок, бул жеткирүүчүлөрдүн бир нечеси көрсөткөн спецификациялар бири -бирине карама -каршы келет, ошондуктан мен Mingdong Technologyден которулган "Техникалык параметрлер" баракчасын коштум.

HX711 Load Cell жана Pressure сенсоруна 24 бит AD модулуна туташуу үчүн төмөнкүлөр талап кылынат: 3 жана 4 -пиндерди бириктирүү; Pin 1 (+IN) E+га; Pin 3 & 4 (-IN) E- ге; Pin 2 (+ OUT) A+ га жана Pin 5 (-OUT) HX711 модулунун A- га. Зымдуу сенсорду жез адаптерине таңгактоодон мурун, сенсордун учтарын жана ачык четтерин жылуулукту кысуучу түтүк же электр лента менен жабыңыз. Сенсорду тикендүү эмчек тешигинин үстүнө киргизип, борборлоштуруңуз, андан кийин тунук силикон капкагын колдонуп, адаптердин ичиндеги сенсорду мөөрлөп коюңуз. Сенсор зымын жайгаштыруу үчүн чоң тешик менен бургуланган жез түтүк чарчы башы сайгыч зымдын үстүнө сайылып, силикон менен толтурулган жана тикендүү адаптерге сайылган. Сыноодон мурун ашыкча каптоочу нерселерди аарчып, 24 саат күтө туруңуз.

4 -кадам: Электроника

Электроника MD-PS002 басым сенсору менен HX711 модулуна туташкан Raspberry Pi Zero (RPi), KY-040 Rotary Encoder, Relay Module жана LCD дисплейден турат. Ротари Encoder коддогучтун DTине Pin 21 аркылуу CLPке жана PIN 20га SW же коддогучтун которгучуна RPi менен туташат. Басым сенсор HX711 модулуна туташтырылган, жана бул модулдун DT жана SCK казыктары Pin 5 жана RPi 6 түз туташкан. Реле модулу триггер булагы үчүн RPi Pin 32 менен туташкан 2N2222A транзистордук схемасы менен ишке ашырылат. Реле модулунун Адатта Ачык байланыштары LINE-SWге жана 30A RELAY катушкасынын бир тарабына туташкан. Санарип вакуум жөндөгүчүнүн күчү жана жери RPi 1, 4, 6 жана 9 -пиндер менен камсыздалат. Pin 4 - бул RPiдин электрдик киришине түз туташкан 5v электр пини. Байланыштардын чоо -жайын Digital Vacuum Regulator схемасында көрүүгө болот.

5 -кадам: Raspberry Pi'ди жаңыртуу жана конфигурациялоо

Төмөнкү буйрук сабы көрсөтмөлөрү менен Raspberry Pi (RPi) бар болгон программаны жаңыртыңыз

sudo apt-get updatesudo apt-get upgrade

Сиздин RPi канчалык эскиргенине жараша, бул командаларды аткаруу үчүн керектүү убакытты аныктайт. Кийинки, RPi Raspi-Config аркылуу I2C байланыштары үчүн конфигурацияланышы керек.

sudo raspi-config

Жогоруда көрсөтүлгөн экран пайда болот. Адегенде Өркүндөтүлгөн параметрлерди, андан кийин Файл системасын кеңейтүүнү жана Ооба дегенди тандаңыз. Raspi-Config башкы менюсуна кайткандан кийин, Desktop/Scratch үчүн жүктөөнү иштетүүнү тандап, Консолго жүктөөнү тандаңыз. Негизги Менюдан Өркүндөтүлгөн Жолдорду тандап, жеткиликтүү варианттардан I2C жана SSHди иштетиңиз. Акырында, Finish тандап, RPi'ди өчүрүп күйгүзүңүз.

Python үчүн I2C жана numpy программалык пакеттерин орнотуңуз

sudo apt-get python-smbus python3-smbus python-dev python3-dev python-numpy орнотуу

6 -кадам: Программалык камсыздоо

RPiге кирип, төмөнкү каталогдорду түзүңүз. /Vac_Sensor программалык файлдарды камтыйт жана /logs crontab журнал файлдарын камтыйт.

cd ~ mkdir Vac_Sensor mkdir журналдары cd Vac_Sensor

Жогорудагы файлдарды /Vac_Sensor папкасына көчүрүңүз. Мен WinSCPти RPiдеги файлдарды туташтыруу жана башкаруу үчүн колдоном. RPiге туташуу Wifi же сериялык туташуу аркылуу ишке ашышы мүмкүн, бирок мындай туташууга уруксат берүү үчүн SSH raspi-configда иштетилиши керек.

Негизги программа vac_sensor.py жана буйрук сабынан иштетилиши мүмкүн. Скриптти текшерүү үчүн төмөнкүлөрдү киргизиңиз:

sudo python vac_sensor.py

Мурда да айтылгандай, vac_sensor.py скрипти шкала үчүн негизги файл. Бул HX711 модулу аркылуу боштук сенсорун окуу үчүн hx711.py файлын импорттойт. Менин долбоорум үчүн колдонулган hx711.py версиясы tatobari/hx711pyден келет. Бул версия мен каалаган функцияларды таптым.

ЖК Denis Pleic тарабынан RPi_I2C_driver.py талап кылынат жана Marty Tremblay менен айырмаланат жана MartyTremblay/RPi_I2C_driver.py сайтынан табууга болот.

Питер Флокердин Ротари коддоочусун https://github.com/petervflocke/rotaryencoder_rpi сайтынан тапса болот

pimenu Алан Aufderheide боюнча тапса болот

Config.json файлында программа тарабынан сакталган маалыматтар камтылган жана кээ бир пункттар меню параметрлери аркылуу өзгөртүлүшү мүмкүн. Бул файл жаңыртылып, Өчүрүү учурунда сакталат. "Бирдиктерди" Unit менюсу аркылуу-Hg (демейки), mm-Hg же psi катары орнотсо болот. "Vacuum_set"-бул чектөө басымы, жана Hg мааниси катары сакталат жана "Cutoff Pressure" менюсу аркылуу өзгөртүлөт. "Calibration_factor" мааниси config.json файлында кол менен коюлат жана вакуум сенсорун боштук өлчөгүчкө калибрлөө аркылуу аныкталат. "Офсет" - бул Tare тарабынан түзүлгөн баалуулук, жана бул меню аркылуу тандоого болот. "Cutoff_range" config.json файлында кол менен орнотулган жана "vakuum_set" маанисинин дифференциалдуу басым диапазону.

Чектөө мааниси = "vacuum_set" ± (("cutoff_range" /100) x "vacuum_set")

Сураныч, сиздин "calibration_factor" жана "offset" мендегиден айырмаланышы мүмкүн. Мисал config.json файлы:

7 -кадам: Калибрлөө

Калибрлөө SSHди колдонуу жана төмөнкү буйруктарды аткаруу үчүн алда канча оңой:

cd Vac_Sensor sudo python vac_sensor.py

Python скриптинен чыгуу Ctrl-C аркылуу жасалышы мүмкүн жана /Vac_Sensor/config.json файлына өзгөртүүлөрдү киргизсе болот.

Вакуум сенсорун калибрлөө так вакуум өлчөгүчтү жана "calibration_factor" ЖКда чагылдырылган чыгууга дал келтирүүнү талап кылат. Биринчиден, атмосфералык басымдагы насостун жардамы менен "офсет" маанисин орнотуу жана сактоо үчүн Tara менюсун колдонуңуз. Андан кийин, вакуумдук меню менен насосту КҮЙГҮЗҮҢҮЗ жана басым жөнгө салынгандан кийин ЖК дисплейди окуп, аны вакуум ченегич менен салыштырыңыз. Насосту ӨЧҮРҮҢҮЗ жана скрипттен чыгыңыз. /Vac_Sensor/config.json файлында жайгашкан "calibration_factor" өзгөрмөсүн тууралаңыз. Сценарийди өчүрүп күйгүзүңүз жана Тареден башка процессти кайталаңыз. ЖК дисплей көрсөткүчтүн көрсөткүчүнө дал келгенче "calibration_factor" үчүн керектүү түзөтүүлөрдү киргизиңиз.

"Calibration_factor" жана "offset" дисплейге төмөнкү эсептөөлөр аркылуу таасир этет:

get_value = read_average - "ордун толтуруу"

басым = get_value/ "calibration_factor"

Мен насостогу вакуумдук өлчөгүчтүн ордуна жөндөгүчтү калибрлөө үчүн эски Peerless Engine Vacuum Gauge колдондум, анткени ал калибровкадан чыгып калган. Теңдешсиз өлчөөчү диаметри 3-3/4 (9,5 см) жана окууга оңой.

8 -кадам: Башкы меню

• Вакуум - насосту күйгүзөт
• Cutoff басымы - кесүү басымын коюңуз
• Тар - Бул насостогу боштуксуз жана атмосфералык басымда жасалышы керек.
• Бирдиктер-Колдонула турган бирдиктерди тандоо (мис. In Hg, mm-Hg жана psi)
• Кайра жүктөө - Raspberry Pi'ди кайра жүктөө
• Өчүрүү - Негизги кубатты өчүрүүдөн мурун Raspberry Pi'ни өчүрүү.

9 -кадам: Вакуум

Вакуум менюсун басуу насосту күйгүзөт жана жогорудагы экранды көрсөтөт. Бул экранда жөнгө салуучунун бирдиктери жана [Cutoff Pressure] орнотуулары, ошондой эле насостун учурдагы басымы көрсөтүлөт. Вакуум менюсунан чыгуу үчүн баскычты басыңыз.

10 -кадам: кесүү басымы

Cutoff Pressure менюсу сизге керектүү кысымды тандап алууга мүмкүндүк берет. Каалаган баскычка жеткенде, баскычты бурсаңыз, көрсөтүлгөн басым өзгөрөт, Сактоо жана менюдан чыгуу үчүн баскычты басыңыз.

11 -кадам: Тар

Tara менюсу насостогу NO боштук менен жана атмосфералык же нөлдүк басымдын көрсөткүчү менен аткарылышы керек.

12 -кадам: бирдиктер

Units менюсу иштөө бирдиктерин жана дисплейди тандоого мүмкүндүк берет. Демейки бирдик-Hg, бирок mm-Hg жана psi да тандалышы мүмкүн. Учурдагы бирдик жылдызча менен көрсөтүлөт. Бирдикти тандоо үчүн, курсорду керектүү бирдикке жылдырып, баскычты басыңыз. Акырында, курсорду Артка жылдырып, Чыгуу жана Сактоо үчүн баскычты басыңыз.

13 -кадам: Кайра жүктөө же өчүрүү

Аталышынан көрүнүп тургандай, бул менюдагы пункттардын бирин тандоо кайра жүктөөгө же өчүрүүгө алып келет. Күч өчүрүлгөнгө чейин Raspberry Pi'ни Өчүрүү сунушталат. Бул иштөө учурунда өзгөртүлгөн бардык параметрлерди сактайт жана SD картаны бузуу ыктымалдыгын азайтат.

14 -кадам: Стартапта иштетүү

Мыкты Instructable Raspberry Pi бар: старттарды иштетүү үчүн стартта Python скриптин ишке киргизиңиз.

RPiге кириңиз жана /Vac_Sensor каталогун өзгөртүңүз.

cd /Vac_Sensornano launcher.sh

Launcher.shке төмөнкү текстти кошуңуз

№!

Чыгып, ишке киргизгичти сактаңыз.sh

Биз сценарийди аткарылуучу кылышыбыз керек.

chmod 755 launcher.sh

Скриптти сыноо.

sh launcher.sh

Андан кийин, сценарийди ишке киргизүүдө crontab (Linux тапшырма менеджери) түзөтүшүбүз керек. Эскертүү: биз буга чейин /logs каталогун түзгөнбүз.

sudo crontab -e

Бул crontab терезесин жогоруда көрүнгөндөй алып келет. Файлдын аягына чейин өтүңүз жана төмөнкү сапты киргизиңиз.

@reboot sh /home/pi/Vac_Sensor/launcher.sh>/home/pi/logs/cronlog 2> & 1

Файлдан чыгыңыз жана сактаңыз жана RPiди кайра жүктөңүз. Скрипт vac_sensor.py скриптин RPi кайра жүктөөдөн кийин башташы керек. Скрипттин абалын /logs папкасында жайгашкан журнал файлдарынан текшерсе болот.

15 -кадам: 3D басылган бөлүктөр

Бул мен Fusion 360да иштелип чыккан жана Корпуска, Баскычка, Конденсатордун Капкагына жана Бурама Кронштейнге басылган бөлүктөр.

Мен вакуумдук сенсордун курамын Корпуска туташтыруу үчүн Thingiverseден 1/4 NPT Nut үчүн бир моделди колдондум. Ostariya тарабынан түзүлгөн файлдарды NPT 1/4 Threadтен тапса болот.