Ultraschall-Reiniger/Luftbefeuchter selbstbauen?!?

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Autor
Ultraschall-Reiniger/Luftbefeuchter selbstbauen?!?
Suche nach: ultraschall (346)

    







BID = 26213

hannoban

Schreibmaschine



Beiträge: 1722
Wohnort: Hinter Düsseldorf die 4. Mülltonne links
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Hi,

ich hab mich mal einfachso gefragt, ob man sowas nicht recht einfach mal bauen könnte. Ich hab so ungefär an die folgenden Bauteile gedacht:

Ansteuerung:
einfach mit ´nem NE555 die einstellbare Frequenz erzeugen, und gegebenenfalls verstärken.

Schwingungsmembran:
Ich meine, ich hätte schonmal den Ausdruck "Piezo-Schallwandler" dafür gehört. Meinen tu ich jedenfalls die Dinger, die in Armbanduhren etc. das gepiepse erzeugen. Notfalls kommt noch ein Bild, aber ich denke daß die meisten von euch wissen was ich meine.

Daß die ganze Sache natürlich wasserdicht und schwingbeständig verbaut werden muß, ist mir schon klar; ist aber für mich nicht so das große Problem.

Meine Fragen sind jetzt noch folgende, und wenn darüber jemand was weiß, wär´s echt stark was zu hören:

Kann das Prinzipiell mit einem solchen "Piezo-Schallwandler?!?" funzen?

Geht das überhaupt mit Rechteck-Signal, oder braucht der Sinus oder halt andere Wellenformen?

Mit welcher Spannung wird so´n Teil betrieben, wenn er seine Funktion mit entsprechender Leistung erreichen soll?

Und welche Frequenz braucht man eigendlich, um die Wassermoleküle so richtig heftig zum tanzen zu bringen?

Danke schonmal im vorraus für eure Antworten und Tipp´s!

MfG hannoban

_________________

BID = 26224

Wilson

gesperrt

 

  

vom Prinzip her liegst du richtig, nur sind die zur sauberen Funktion notwendigen Teile geringfügig größer als so ein Piezowandler aus der Armbanduhr...

Schau mal http://www.repairfaq.org/sam/samschem.htm#schahv5

Das Schaltbild und die Spannungsangaben geben dir Anhaltspunkte, auf was du dich da einlässt.

BID = 26230

Bastler

Stammposter



Beiträge: 209
Zur Homepage von Bastler ICQ Status  

ich hab anletzten mal unseren kaputten eierkocher ausseinandergebaut da war ein metall plättchen drinn davor hing ne kleine schaltung 1ic paar dioden trasistoren elkos und das wars. wenn man das teil mit spannung versorgt fängt das plättchen an zu schwingen. vielleicht ist das ja ein bissl hilfreich. könnt mir gut vorstellen wenn das plättchen genug schwingt das das wasser dann auch ordentlich zerstäubt wird. ach ja das teil war eigntlich mal der alarmton des eierkochers.

BID = 26258

hannoban

Schreibmaschine



Beiträge: 1722
Wohnort: Hinter Düsseldorf die 4. Mülltonne links
ICQ Status  

Hi,

erstmal danke!!! Der Link ist natürlich total geil, nur sind diese Text-Schaltpläne leider etwas unübersichtlich.

Aber grade ist mir was geiles eingefallen, denn ich hab hier ein kleines Alarm-Sirenchen, daß mit 12V gespeist einen Lärm von 112db (130 db= startendes Düsenflugzeug im Nahbereich) verursacht, der WEIT oberhalb der Schmerzgrenze liegt. Ist bestimmt auch so´n Piezo-Teil drinn, das sich bestimmt dafür eignet. Die Schaltung dann etwas abgeändert, dann funzt das bestimmt.

MfG hannoban

_________________

BID = 26312

Bubu83

Schreibmaschine



Beiträge: 2819
Wohnort: Allgäu

Also, ihr bringt mich schon wieder auf Ideen.
Werde gleich nächste Woche Versuche mit Endstufen, Pizeo-Plättchen und Frequenzgenerator machen.
Hört sich echt interessant an.
Bin mal gespannt, wie der Nachbarshund das verträgt

BID = 26337

hannoban

Schreibmaschine



Beiträge: 1722
Wohnort: Hinter Düsseldorf die 4. Mülltonne links
ICQ Status  

Hoffentlich wird sich ein Hund an meinen Versuchen nicht stören. Soweit ich weiß, hören Hunde nur bis max. 55 kHz. Beschwören kann ich das aber nicht. Die 80 währen da ja noch einiges höher. Außerdem gibt´s einen Hund hier im Haus, der sich noch nie über meinen (gekauften) Ultraschall-Nebler beschwert hat. Aber wenn doch; du wirst du mir doch wohl keine Hunde quälen bubu, oder?

Nachtrag:
Hab grade mal die Sirene zerlegt. Darin befindet sich tatsächlich soein "Piezo-Schallwandler". Die hohe Spannung erzeugt wohl ein kleiner Minnitrafo. Die Ansteuerung besteht aus zwei kleinen IC´s, von denen ich wenigstens einen fur einen NE555 halte. Genaueres kann ich aber erst sagen, wenn ich den Trafo ausgelötet hab, denn der bedeckt die beiden IC´s. Ansonsten ein paar ELKO´s, Widerstände und eine Diode (1N4001 oder 1N4007). Na wenn sich da nichts machen lässt heiß ich Karl-Heinz! (In der Hoffnung daß ich nicht grade jemandem auf den Fuß getreten hab, der wirklich so heißt )
Ich stell mir grade vor, das Ding gleich mit ´nem selbstschwingenden Sperrwandler zu betreiben. Damit beschäftige ich mich sowiso grad´. Das Problem wird dann wohl nur sein, die passende Frequenz zu erwischen.

________________
C:>cd life
C:life>matrix.exe

Failure 23 -> reality.sys corrupted

Reboot universe? (y/n) y
Resetting universe! Please wait ......

[ Diese Nachricht wurde geändert von: hannoban am 25 Jul 2003  0:26 ]

BID = 26348

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Ich hab das natürlich alles schon untersucht.

Also:
1.) Die Piezoquietscher von Weckern, Eierkochern etc. bestehen aus einem münzengroßen Messingplättchen von vielleicht 0,4mm Dicke, auf das ein etwa 0,2mm dickes Plättchen aus Piezokeramik, meist Blei-Zirkonat-Titanat, auch als PZT bezeichnet, aufgeklebt ist.
Unter der Einwirkung einer niederfrequenten Wechselspannung von höchstens einigen zehn Volt, verändert das Plättchen seine Länge, es wird also dicker und dünner.
Dementsprechend verändert sich der Durchmesser im jeweils entgegengesetzten Sinn.
Dadurch verbiegt sich die Anordnung von Messingblech und Piezokeramik ähnlich wie ein Bimetall.
Die Bewegungen liegen im µm-Bereich, das reicht aber um ein nervendes Geräusch zu produzieren.

2.) Wandler für Ultraschallreinigungsbäder, arbeiten meist bei etwa 30..40kHz. Die elektrische Leistung beträgt etliche Watt und die Betriebsspannung viele hundert Volt. Die Wandlerelemente sind ringförmig mit vielleicht 30mm Außendurchmesser und 10mm Länge.
Der Ring wird durch eine durchgesteckte Schraube, die zwei Endstücke auf den Ring presst, unter kräftige Druckspannung gesetzt, sonst würde er beim Auseinanderschwingen zerreißen (Resonanz).
Die Dimensionierung dieser Endstücke und der Schraube ist eine Wissenschaft für sich, denn sie übernehmen zwecks Leistungsanpassung die Transformation der unterschiedlichen Schallwellenwiderstände von PZT und Wasser.

3) Wandler für Nebler bestehen aus einer etwa 1mm dicken PZT-Scheibe von 25mm Durchmesser, auf die eine rasierklingendünne Folie aus Edelstahl geklebt ist.
Diese Stahlfolie verhindert wohl hauptsächlich den direkten Kontakt von Wasser und PZT, aber ich will nicht ausschließen, daß sie auch der Anpassung der Wellenwiderstände dient.
Die Schwingfrequenz liegt hier bei etwa 2 bis über 4MHz, die Betriebsspannung einige hundert Volt bei wenigen Watt.


Bei den unter 2) und 3) genannten Leistungswandlern, muß auf ausreichende Kühlung geachtet werden. Deshalb enthalten die damit gebauten Geräte Schwimmerschalter etc. als Trockengehschutz.



_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

BID = 26368

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

@hannoban

Bei Oppermann gibt es solche Scheiben.
Diese haben etwa 100kHz Resonanzfrequenz, 30mm Durchmesser und 5mm Dicke.

Als Ansteurschaltung kann man einen NE555 als Oszillator, einen MOSFET als Treiber mit Zusatzbeschaltung wie bei einer Horizontalendstufe aus einem TV verwenden:
Parallel zum MOSFET liegt ein Kondensator und eine Diode. Der Piezowandler liegt parallel zu einer Spule, die mit Drain und der Betriebsspannung verbunden ist.

Wenn du mehr Infos brauchst, schick mir eine Private Nachricht.

BID = 26516

hannoban

Schreibmaschine



Beiträge: 1722
Wohnort: Hinter Düsseldorf die 4. Mülltonne links
ICQ Status  

Danke nochmal an Perl und Benedikt

Eigendlich wollte ich das mal wieder mit vorhandenen Bauteilen realisieren, und hab auch versucht so´n Ding aus ´ner billigen Baumarkt-Stopuhr an einer meiner Blizlichtsperrschwinger zu hängen. Hat auch ganz schön gequietscht; aber leider nicht lange. Nu isses im Eimer

Ich werd´ mir wohl mal ein vernünftiges Teil dafür besorgen, oder gleich ein Ultraschall-Reinigungsgerät. Die kosten ja nichtmehr die Welt.

MfG hannoban

_________________

BID = 26540

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Benedikt hat am 25 Jul 2003 16:48 geschrieben :

...Bei Oppermann gibt es solche Scheiben.
Diese haben etwa 100kHz Resonanzfrequenz, 30mm Durchmesser und 5mm Dicke...

Das scheinen mir dann Schwinger für Echolote oder Fischfinder zu sein.

@Hannoban:

Zitat :
...versucht so´n Ding aus ´ner billigen Baumarkt-Stopuhr an einer meiner Blizlichtsperrschwinger zu hängen. Hat auch ganz schön gequietscht; aber leider nicht lange. Nu isses im Eimer ...


Vermutlich nicht ganz im Eimer.
Ich hatte ja oben, vergebens und vor allem umsonst geschrieben, daß man höchstens einige zehn Volt Betriebsspannung anlegen darf.
Solch ein Piezoscheibchen ist polarisiert, und genau wie Du einen Permanentmagneten entmagnetisieren kannst, wenn Du ihn in ein starkes Wechselstrom-Magnetfeld bringst, gelingt es Dir die Piezokeramik zu depolarisieren.
Deshalb auch der Hinweis auf die Kühlung: Die Teile haben eine Curietemperatur, meist bei 150..200°C, und wenn Du die überschreitest (Löten !) ist die Polarisation ebenfalls futsch.
Leg mal eine Gleichspannung von 200 bis 500V an die Scheibe, vermutlich kommt dann wieder Leben rein.

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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



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BID = 26543

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

@perl

Keine Ahnung wofür die Dinger gedacht waren, aber sie eignen sich für Reinigungszwecke ganz gut. Ein Freund hat eine Schaltung gebastelt und die Reinigungswirkung kann sich sehen lassen. Das Problem liegt an der Befestigung der Scheibe an dem Wasserbehälter. Man erkennt auch z.B. auf dem Oszilloskop ganz gut die Wasseroberfläche: Erst kommt der kurze Sendeimpuls, und etwas später erkennt man die Reflektion von der Wasseroberfläche.

BID = 26564

hannoban

Schreibmaschine



Beiträge: 1722
Wohnort: Hinter Düsseldorf die 4. Mülltonne links
ICQ Status  


Zitat :
Vermutlich nicht ganz im Eimer.


Am Ende aber doch sochon irgendwie! Es kommt zwar noch ein Geräusch herraus, aber das hört sich zimlich krank an. Außerdem blitzt ein Funke quer über die metallische Beschichtung der aufgeklebten Keramikscheibe. Ich denke, daß das Ding durchgeschlagen ist. Aber ist eigendlich auch Wurst, da ich sowas natürlich in Kauf genommen hab. Ich seh mal zu, daß ich so´n Ding bekomme, das Benedikt meint. Dann können die Versuche weitergehen. Bis dahin wird´s aber wohl noch etwas dauern.

Vorerst aber schonmal danke!

MfG hannoban

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