The moonshine still is fully automatic. Part 2. Separator. Fridge. Cube Algorithms
4 years have passed since I published the article “Concept: moonshine still - fully automatic” . 4 years old, Karl!
The idea was not abandoned. Moreover, she - like a splinter in the brain did not give rest. And for 4 years something has been done. By trial and error, I gradually came to the implementation of this project. At least - the light at the end of the tunnel is already visible.
KDPV. Beautiful working alambik. Montanya distillers C o , Crested Butte, Colorado, USA.
I will try to talk about all the decisions that came to the process of implementing the idea.
A lot of heavyweight images and spoilers.
Perhaps the key element in the automation of the distillation process is the separator - a device for the separation of distillation fractions: “heads”, “body”, “tails” (and, subsequently, “strong body”). Without a separator and control unit - the distillation process must be constantly monitored. This is too much time. You sit and wait, when it warms up, it will flow. A - it's a long time. For what, in fact, the idea was conceived. Saving time and process control is the point. And for this we need a separator - fraction separator.
There were also several separator options.
The first option is the valve from the washing machine. A bad option is a small duct cross section, continuous valve holding for many hours. All this is warming, buzzing. I left this option almost immediately.
The valve from the 3W180 washing machine is a poor separator option.
The second option: a separator of three glass clipped medical bottles filled with epoxy. Maybe - it would be a good option, but with knowledge of the properties of the epoxy composition. I immediately filled the entire “dose” of epoxy (somewhere around 450 ml) out of ignorance. The epoxy composition warmed up to 70 degrees. As a result, all the bottles cracked inside the fill, but did not crumble. The sediment remained. He abandoned the idea. Although - a good option.
Photo of a separator on an epoxy composition. Cracks inside.
The third option:vertical separator, wooden with copper funnels. Not a bad option. But, since there was an attempt to use the engine from the DSM2-L-220 recorder, it could rotate only in one direction - in principle - it was okay, but then it was necessary to control the position of the separator's beak above the funnel, and these are additional optical sensors, increased voltage of 220 volts through a signal wire. Plus, all of a sudden, the idea came to me to make the selection of a “strong body”, and this is the fourth funnel. For those who are in the topic - on a strong “product” all tinctures are made, which are then diluted to the desired concentration. At 40 percent - oak (the basis of any brandy or whiskey) - well, he doesn’t want to insist. And 60% - only on the road. Therefore, I had to abandon this option, although - he was quite healthy.
Photo of a vertical separator. Front view.
Well, and now - the last finishing variant of the separator is the current one. From plywood, guides, stepper motor, its drivers and trailer.
Photo of a separator on a stepper motor.
Photo of a separator on a stepper motor. View from above.
It was made of plywood, 21 mm thick. and 10 mm. Stainless steel funnels for pouring alcohol into a pocket metal flask.
Here's what the electronic filling of the separator assembly looks like:
Photo of the separator on the drive and driver side.
All this is powered by 5 volts. Although it is written that Easy Driver runs from 6-30V - everything plows nicely from 5V. Easy Driver itself does not pull this step. Its maximum current is 750 mA. This is not enough even for one phase. Therefore, only through L298N. And yes, the jumpers on the L298N driver “Enable A”, “Enable B” are left (but I already managed to disassemble and assemble everything once before I understood what was happening and why the stepper motor was not traveling). At the Step input, it is optimal to apply a pulse repetition rate of about 500 Hz. At a frequency of 230-240 Hz. the stepper motor is very noisy and vibrates. I do not recommend micro-step mode - the L298N starts to warm up - and nobody needs this mode, for example - we are not turning 3D models here - clear positioning is not required. Therefore, on EasyDriver v4.4, the inputs MS1, MS2 - need to be grounded. Enable Input EasyDriver v.4.
Checking the operation of the separator was carried out with a microcontroller simulator (a homemade control panel with indicators) based on the NE555 timer. Soldered, literally - on his knees. The timer frequency has been tuned to approximately 500 Hz. The switches simulated the outputs from the microcontroller Enable, Dir, Step for EasyDriver. One on / off switch - direction + steps (forward + steps / neither here / back + steps), the second - enable / disable. Plus - LED monitoring of limit switches Limit1, Limit2. On the remote control diagram below, everything will be clear.
Photo of a homemade stepper motor control panel.
Concept drawing of a remote control on ne555.
Here is a video of the separator. Switching the remote control with one hand (the camera in the other) is not very convenient, therefore - as is. But there everything is clear. Permission / prohibition, right / left, LEDs light up on the remote control white and red - limit switches. Well, the green LED - a frequency of 500 Hz is being generated from the timer - glows with such a uniform illumination.
Video demonstration of the separator from the remote control:
Photo moonshine.
At the moment, the moonshine still is something depicted in the photograph. Plate Electra 1001. The cube is distillation, the volume of liters is 22-25 (I do not remember the exact size). The dephlegmator is 4-5 liters (it should be according to some found information 1/5 of the volume of the distillation cube) with a bleeding emergency valve. Flange connection with 4 bolts.
In the cube there is a lower drain ball valve to drain mining. Sukhoparnik bleed somewhere per liter. An air-cooled refrigerator from two heat exchangers from a VPG-18 gas column (19, 23) per kilowatt of heat dissipated each (about 1 sq. Meter of effective area) and 4 140 fans from a 12-volt computer. Fans turn on when the temperature reaches 30 o C, turn off at 28o C. The fans are turned on / off by the Chinese electronic thermostat W1209.
W1209 electronic thermostat.
As previously suggested in the previous article, the device cannot work. What are you talking about? It was assumed that the tank will be heated to the boiling point of alcohol and that additional heat supply is not required, the power supplied to the tank can be reduced. And now only (reduced) input power is needed to maintain the boiling liquid in the tank. In practice, it was not possible to implement such a mode of operation: the mash boiled, the apparatus warmed up, began to produce distillate, but after the power was reduced, the apparatus began to “spit”. Condensation of alcohols began already in the branch pipe supplied to the refrigerator, and this condensate “chased” through the silicone hose back and forth. It was decided not to reduce the power supplied to the tank and drive, as they say, to the fullest (two burners for 2.0 and 1.5 kW). The device’s operation in this case is in “continuous” mode (which simplifies the algorithm by several times) without maintaining the set temperature in the tank (as previously assumed). And, yes - nothing burns. And the reflux condenser with a sucker cut off boiling emissions of mash, which could get into the refrigerator.
What else was noticed:
As practice has shown, the temperature in the reflux condenser cannot be the basis for controlling the distillation process. The problem is that it varies by 1 - 1.5 o C, depending on the external conditions (room temperature, pressure) and the type of material being distilled (the wine has one control boiling point, the mash - the other, the mead - the third, jam from mash - fourth).
An interesting feature was noticed. The temperature of a copper air cooler changes in an interesting and strictly defined way. As I already described - I have a copper, air refrigerator, consists of two heat exchangers from the VPG-18 gas column (19, 23), connected in series. They fixed 4 fans with a diameter of 140 mm from the computer at 12 volts. Heat exchangers cope with the task easily, they do not have stagnant zones, they are direct-flow. Toward the end of the first heat exchanger, a temperature sensor from the Chinese electronic thermostat W1209 was fixed, which controls the inclusion of the refrigerator fans with a setting of 30 oC. So, an interesting feature was noticed - the temperature at the end of the distillation (precisely at this point in the refrigerator) behaves as follows: it slowly rises somewhere to 67-69 o C, and then drops sharply to 46-47 o C (in within 10-11 minutes). And after this drop in temperature, the product, as they say, “does not burn” (all alcohols have already partially left). This temperature drop is apparently explained by the fact that the heat capacity of boiling steam changes so that it is able to cool much earlier in the heat exchanger than alcohol-containing steam. That is, there is more water in it and it condenses already in the first turns of the heat exchanger.
In general, during the experiments, I concluded that the key to controlling the distillation process is not the temperature in the distillation cube or reflux condenser, but the temperature at the desired point in the refrigerator (though only in an air-cooled refrigerator). And, in fact, the algorithm would be perfect if it were not for the negative room temperatures. If the distillation takes place with outside air (if the distillation is somewhere in the garage) around 0 or even with minuses, the algorithm “breaks”. The temperature at the temperature sensor of the W1209 thermostat drops below the on-off thresholds and there is no sense in measuring anything here.
Fans turn on and off. Then in this case, the distillation algorithm according to the usual timer works like a clock. It was noted that even with different defects, at different outdoor temperatures, the time for distillation really varies, but this difference in the duration of the process consists only in the time of heating the tank with the contents and can go from 1 to 1.5 hours. The rest of the distillation process remains almost unchanged (with the same tank filling). Therefore, for now, I’ll assemble a unit that will work according to a timer, which is launched when the thermostat is triggered.
And then I will “grow” with algorithms. For - the most difficult thing is to implement iron. Programs can be updated, the controller can be changed. This is a business.
Now, at this point in time, there is not enough power control unit with a starter and “brains” (it will look like an ordinary electric cabinet under an electric meter). All other components of the automatic moonshine are available.
So far, in this form, a power cabinet, but without “brains”.
In general, there was some “iron” work left, and then - running-in algorithms on the manufactured “iron”. The installation, it turns out, by all standards, is no longer sour. So - to be continued ... I hope it was interesting.
The idea was not abandoned. Moreover, she - like a splinter in the brain did not give rest. And for 4 years something has been done. By trial and error, I gradually came to the implementation of this project. At least - the light at the end of the tunnel is already visible.
KDPV. Beautiful working alambik. Montanya distillers C o , Crested Butte, Colorado, USA.
What had to be abandoned:
1. Пришлось, правда, отказаться от части задумок: я отказался от процесса на газу в силу повышенной опасности, ибо система безопасности была сложнее самого аппарата.
2. Отказался от идеи индукционной плиты, как подсказывал vvzvlad по причине повышенной сложности управления индукционной плитой. Проверял на своей индукционной нагревательной поверхности — без ковыряния мозгов плиты управлять ей крайне сложно. Подцепиться к сенсорной панели плиты не инвазивно не удалось.
3. От ряда клапанов, задвижек и тому подобных вещей, которые были неэффективны или грелись.
4. От жидкостного охлаждения холодильника в силу объективных причин (подводка, замерзание в случае двухконтурности и тому подобных проблем).
2. Отказался от идеи индукционной плиты, как подсказывал vvzvlad по причине повышенной сложности управления индукционной плитой. Проверял на своей индукционной нагревательной поверхности — без ковыряния мозгов плиты управлять ей крайне сложно. Подцепиться к сенсорной панели плиты не инвазивно не удалось.
3. От ряда клапанов, задвижек и тому подобных вещей, которые были неэффективны или грелись.
4. От жидкостного охлаждения холодильника в силу объективных причин (подводка, замерзание в случае двухконтурности и тому подобных проблем).
I will try to talk about all the decisions that came to the process of implementing the idea.
A lot of heavyweight images and spoilers.
Separator
Perhaps the key element in the automation of the distillation process is the separator - a device for the separation of distillation fractions: “heads”, “body”, “tails” (and, subsequently, “strong body”). Without a separator and control unit - the distillation process must be constantly monitored. This is too much time. You sit and wait, when it warms up, it will flow. A - it's a long time. For what, in fact, the idea was conceived. Saving time and process control is the point. And for this we need a separator - fraction separator.
There were also several separator options.
The first option is the valve from the washing machine. A bad option is a small duct cross section, continuous valve holding for many hours. All this is warming, buzzing. I left this option almost immediately.
The valve from the 3W180 washing machine is a poor separator option.
The second option: a separator of three glass clipped medical bottles filled with epoxy. Maybe - it would be a good option, but with knowledge of the properties of the epoxy composition. I immediately filled the entire “dose” of epoxy (somewhere around 450 ml) out of ignorance. The epoxy composition warmed up to 70 degrees. As a result, all the bottles cracked inside the fill, but did not crumble. The sediment remained. He abandoned the idea. Although - a good option.
Photo of a separator on an epoxy composition. Cracks inside.
More photos of epoxy based separator
Фотография сепаратора на эпоксидной композиции. Как должно было крепиться.
Фотография сепаратора на эпоксидной композиции. Выходные патрубки.
Фотография сепаратора на эпоксидной композиции. Как должно было крепиться.
Фотография сепаратора на эпоксидной композиции. Выходные патрубки.
The third option:vertical separator, wooden with copper funnels. Not a bad option. But, since there was an attempt to use the engine from the DSM2-L-220 recorder, it could rotate only in one direction - in principle - it was okay, but then it was necessary to control the position of the separator's beak above the funnel, and these are additional optical sensors, increased voltage of 220 volts through a signal wire. Plus, all of a sudden, the idea came to me to make the selection of a “strong body”, and this is the fourth funnel. For those who are in the topic - on a strong “product” all tinctures are made, which are then diluted to the desired concentration. At 40 percent - oak (the basis of any brandy or whiskey) - well, he doesn’t want to insist. And 60% - only on the road. Therefore, I had to abandon this option, although - he was quite healthy.
Photo of a vertical separator. Front view.
More photos of the vertical separator
Фотография сепаратора вертикального типа. Вид сверху.
Фотография сепаратора вертикального типа. Клювик. Оптические датчики.
Фотография сепаратора вертикального типа. Двигатель от самописца 2 об./мин.
Еще есть одна «противная» штука в оборотном сепараторе: патрубок постоянно вращается, то есть — каждая перегонка — один полный оборот клювика сепаратора вертикального типа. Естественно, силиконовый шланг будет перекручиваться. Чтобы такого не произошло, нужно, чтобы патрубок был вставлен в подшипник. Подшипник должен быть закреплен в некоем крепеже, в который должен быть запрессован медный патрубок. То есть — дополнительный «сложный» узел — еще один недостаток такого типа сепаратора. Здесь на фото клювик состоит из 2х пластин, между которыми фанерочка, в которую вставлен подшипник с закрепленным патрубком. Всё это свинчено винтиками и закреплено на вращающейся оси. Геморно? Геморно!
Фотография сепаратора вертикального типа. Медный патрубок вращается в подшипнике.
Фотография сепаратора вертикального типа. Вид сверху.
Фотография сепаратора вертикального типа. Клювик. Оптические датчики.
Фотография сепаратора вертикального типа. Двигатель от самописца 2 об./мин.
Еще есть одна «противная» штука в оборотном сепараторе: патрубок постоянно вращается, то есть — каждая перегонка — один полный оборот клювика сепаратора вертикального типа. Естественно, силиконовый шланг будет перекручиваться. Чтобы такого не произошло, нужно, чтобы патрубок был вставлен в подшипник. Подшипник должен быть закреплен в некоем крепеже, в который должен быть запрессован медный патрубок. То есть — дополнительный «сложный» узел — еще один недостаток такого типа сепаратора. Здесь на фото клювик состоит из 2х пластин, между которыми фанерочка, в которую вставлен подшипник с закрепленным патрубком. Всё это свинчено винтиками и закреплено на вращающейся оси. Геморно? Геморно!
Фотография сепаратора вертикального типа. Медный патрубок вращается в подшипнике.
Well, and now - the last finishing variant of the separator is the current one. From plywood, guides, stepper motor, its drivers and trailer.
Photo of a separator on a stepper motor.
Photo of a separator on a stepper motor. View from above.
It was made of plywood, 21 mm thick. and 10 mm. Stainless steel funnels for pouring alcohol into a pocket metal flask.
About funnels:
Поиск на Али по фразе: «6 Piece Stainless Steel Flask Funnel Set, Small (6 pcs)».
Из 6 штук выберете 4 нормальных. Бывают бракованные.
Воронка нержавеющая маленькая для фляжки.
Еще бывают такие же воронки, но меньше по высоте, бывают скругленные. Всего встречал 3 типа. Такие высокие мне показались самыми простыми для монтажных работ. Есть еще алюминиевые, это совсем для снайперов, диаметром 18 мм. Называются: «Воронка для духов». Но мне показалось, что отверстие выходное совсем уж маленькое. Здесь уже будет проявляться эффект натяжения поверхности жидкости. К тому же она лябезная какая-то. Если вклеить в фанеру — будет нормально, но так — гнется руками.
Воронка алюминиевая для духов. Лябезная.
Из 6 штук выберете 4 нормальных. Бывают бракованные.
Воронка нержавеющая маленькая для фляжки.
Еще бывают такие же воронки, но меньше по высоте, бывают скругленные. Всего встречал 3 типа. Такие высокие мне показались самыми простыми для монтажных работ. Есть еще алюминиевые, это совсем для снайперов, диаметром 18 мм. Называются: «Воронка для духов». Но мне показалось, что отверстие выходное совсем уж маленькое. Здесь уже будет проявляться эффект натяжения поверхности жидкости. К тому же она лябезная какая-то. Если вклеить в фанеру — будет нормально, но так — гнется руками.
Воронка алюминиевая для духов. Лябезная.
How the mechanical part is assembled:
Воронки вклеены в фанеру обычным клеем на эпоксидной основе за 2 захода (иначе такой столб клея даст течь через малярный скотч). Отверстия вырезаны фрезой по дереву на 38. При вклеивании, воронки были вставлены до упора ободка и подклеены малярным скотчем. На самом деле вначале для предыдущей версии сепаратора я заказал медные воронки у мастера на «Ярмарке Мастеров». И вышли они мне в серьезную копейку с доставкой (около 2 т.р.)
Вид сепаратора снизу на вклеенные воронки.
Дальше начал мудрить с приводными механизмами. Нашел какие-то планочки, принтер хотел разобрать. И опять-таки, китайские партнеры меня совратили: набор для 3Д принтера с готовыми направляющими, диаметром 8 мм, ходовым валом, винтом, со всеми крепежками и орехами + шаговый движок — всего за 1500 рублей!
Запрос на Али:
«3D Printer guide rail sets T8 Lead screw length 200mm linear shaft 8*200mm KP08 SK8 SC8UU nut housing coupling step with motor»
Набор направляющих для 3D-принтера.
Зачем, спрашивается, я буду ерундой страдать? Всё готово. Надо лишь на фанерочку всё закрепить. Так я и решил. Осталось лишь разметить, сделать фанерную ходовую планку (на которую медный патрубок закреплен) и две боковины.
Сепаратор на шаговом двигателе.
Вся внутрянка с направляющими, кареткой, воронками, выходным патрубком в дальнейшем будет закрыта оргстеклом с продольной прорезью сверху под силиконовый шланг. Так будет вообще как в аптеке — ни пыли, ни грязи.
Подвижный выходной патрубок (если проще назвать — «писунок») сделан из медной трубки диаметром 14 мм. На конце специально заужен, чтобы не было выбросов жидкости за пределы воронки. Для этого было сделано 8 продольных разрезов на конце миллиметров на 7, образовавшиеся усики выкушены через один, остальные подогнуты вовнутрь. Таким образом, жидкость будет более-менее направлена тонкой струйкой в центр воронки. Сам патрубок закреплен на подвижной каретке при помощи тех же винтов, которыми крепится к ходовым подшипникам и ходовому винту. Крепежные кронштейны выходного патрубка, посредством которых он привинчен к подвижной каретке были отлиты из эпоксидной смолы в картонную опалубку с добавлением внутрь кусочков джинсовой ткани. Получился достаточно крепкий импровизированный композит, который при сверловке не крошился. После отливки, кронштейны патрубка тщательно обрабатываются напильником. Этот патрубок будет, впоследствие, соединен силиконовым шлангом с холодильником.
Фотография патрубка медного («писунок»).
Вид сепаратора снизу на вклеенные воронки.
Дальше начал мудрить с приводными механизмами. Нашел какие-то планочки, принтер хотел разобрать. И опять-таки, китайские партнеры меня совратили: набор для 3Д принтера с готовыми направляющими, диаметром 8 мм, ходовым валом, винтом, со всеми крепежками и орехами + шаговый движок — всего за 1500 рублей!
Запрос на Али:
«3D Printer guide rail sets T8 Lead screw length 200mm linear shaft 8*200mm KP08 SK8 SC8UU nut housing coupling step with motor»
Набор направляющих для 3D-принтера.
Зачем, спрашивается, я буду ерундой страдать? Всё готово. Надо лишь на фанерочку всё закрепить. Так я и решил. Осталось лишь разметить, сделать фанерную ходовую планку (на которую медный патрубок закреплен) и две боковины.
Сепаратор на шаговом двигателе.
Вся внутрянка с направляющими, кареткой, воронками, выходным патрубком в дальнейшем будет закрыта оргстеклом с продольной прорезью сверху под силиконовый шланг. Так будет вообще как в аптеке — ни пыли, ни грязи.
Подвижный выходной патрубок (если проще назвать — «писунок») сделан из медной трубки диаметром 14 мм. На конце специально заужен, чтобы не было выбросов жидкости за пределы воронки. Для этого было сделано 8 продольных разрезов на конце миллиметров на 7, образовавшиеся усики выкушены через один, остальные подогнуты вовнутрь. Таким образом, жидкость будет более-менее направлена тонкой струйкой в центр воронки. Сам патрубок закреплен на подвижной каретке при помощи тех же винтов, которыми крепится к ходовым подшипникам и ходовому винту. Крепежные кронштейны выходного патрубка, посредством которых он привинчен к подвижной каретке были отлиты из эпоксидной смолы в картонную опалубку с добавлением внутрь кусочков джинсовой ткани. Получился достаточно крепкий импровизированный композит, который при сверловке не крошился. После отливки, кронштейны патрубка тщательно обрабатываются напильником. Этот патрубок будет, впоследствие, соединен силиконовым шлангом с холодильником.
Фотография патрубка медного («писунок»).
The device of the electronic part of the separator:
Далее, как этим всем управлять? Понятно, нужны концевики для простоты управления: левый, правый пределы ходового винта (Limit1, Limit2). Это функционал для удобства управления. У меня использованы механические концевики. Можно и оптические и магнитные на герконах использовать — кому, что больше нравится. Шаговый двигатель был в комплекте 3Д набора (17HS2408S). Напряжение 4,8 вольта. 0,8 ампера на фазу. Нужен драйвер. Подойдет драйвер, типа — Stepper driver L298N.
Драйвер шагового двигателя L298N.
Но L298N — это просто «токовый усилитель» сигнала от микроконтроллера. В этом режиме к L298N нужно подцепить 4 порта от микроконтроллера. Дополнительно в программе следить за направлением вращения (порядком следования импульсов), соблюдать очередность импульсов. Есть некий программный геморрой. Куда проще — сделать это всё «железно». Для этого случая есть EasyDriver v4.4 на базе А3967.
Драйвер шагового двигателя EasyDriver v.4.4.
В этом случае становится совсем всё просто: выставил единицу (подтянул +5 вольт) на входе «direction», дал один импульс на входе «step» — сделал шаг вперед. Выставил 0 (подтянул gnd) на входе «dir», дал один импульс на входе «step» — сделал шаг назад. Если шаговый двигатель простаивает — выставляем 0 на «Enable» — и всё — привод обесточился и не греется. Красотища! Всего 3-мя портами микроконтроллера и без лишнего программного извращения.
Что касается шагового двигателя, то он — слабый. Но для наших нужд — вполне себе хватает. И ходовую гайку или соединительную муфту, в случае проскакивания концевика — не свернёт. Упершись — начинает просто гудеть. Поэтому, в программе в дальнейшем, можно даже предусмотреть верификацию отказа концевика: делаем 20000 шагов влево, и, если не находим концевика Limit1 — значит концевик сломан, но мы заведомо находимся на левом нуле. Как-то так.
Драйвер шагового двигателя L298N.
Но L298N — это просто «токовый усилитель» сигнала от микроконтроллера. В этом режиме к L298N нужно подцепить 4 порта от микроконтроллера. Дополнительно в программе следить за направлением вращения (порядком следования импульсов), соблюдать очередность импульсов. Есть некий программный геморрой. Куда проще — сделать это всё «железно». Для этого случая есть EasyDriver v4.4 на базе А3967.
Драйвер шагового двигателя EasyDriver v.4.4.
В этом случае становится совсем всё просто: выставил единицу (подтянул +5 вольт) на входе «direction», дал один импульс на входе «step» — сделал шаг вперед. Выставил 0 (подтянул gnd) на входе «dir», дал один импульс на входе «step» — сделал шаг назад. Если шаговый двигатель простаивает — выставляем 0 на «Enable» — и всё — привод обесточился и не греется. Красотища! Всего 3-мя портами микроконтроллера и без лишнего программного извращения.
Что касается шагового двигателя, то он — слабый. Но для наших нужд — вполне себе хватает. И ходовую гайку или соединительную муфту, в случае проскакивания концевика — не свернёт. Упершись — начинает просто гудеть. Поэтому, в программе в дальнейшем, можно даже предусмотреть верификацию отказа концевика: делаем 20000 шагов влево, и, если не находим концевика Limit1 — значит концевик сломан, но мы заведомо находимся на левом нуле. Как-то так.
Here's what the electronic filling of the separator assembly looks like:
Photo of the separator on the drive and driver side.
All this is powered by 5 volts. Although it is written that Easy Driver runs from 6-30V - everything plows nicely from 5V. Easy Driver itself does not pull this step. Its maximum current is 750 mA. This is not enough even for one phase. Therefore, only through L298N. And yes, the jumpers on the L298N driver “Enable A”, “Enable B” are left (but I already managed to disassemble and assemble everything once before I understood what was happening and why the stepper motor was not traveling). At the Step input, it is optimal to apply a pulse repetition rate of about 500 Hz. At a frequency of 230-240 Hz. the stepper motor is very noisy and vibrates. I do not recommend micro-step mode - the L298N starts to warm up - and nobody needs this mode, for example - we are not turning 3D models here - clear positioning is not required. Therefore, on EasyDriver v4.4, the inputs MS1, MS2 - need to be grounded. Enable Input EasyDriver v.4.
The connection diagram of L298N, EasyDriver v4.4 is as follows:
L298N:
1. OutputA, OutputB — это фазы шагового двигателя A-A*, B-B*.
2. На +12V Power — подаем +5 вольт.
3. Power GND — общий.
4. Перемычку 5V Enable — не трогаем — она выдает на вывод +5V.
5. Power — стабилизированные 5 вольт (могут пригодиться).
6. Перемычки A Enable, B Enable — не трогаем.
7. Input — импульсные входы от Easy Driver v.4.4 (Motor Coil A, Motor Coil B).
На EasyDriver v.4.4:
1. PDF Input, Reset, Sleep Input — не трогаем вообще.
2. Входы MS1, MS2 — заземляем (можно прямо на самой плате на входах GND — все земли соединены).
3. На Power In (6-30V) — подаем +5 вольт и землю.
4. На Step Input — идут импульсы, типа, сделать шаг.
5. DIR — Direction — Направление вращения шагового двигателя (высокий/низкий уровень 5/0 вольт).
6. Enable — можно использовать, можно не использовать — отключает/включает «силу» на шаговике. Если не использовать вообще, то по умолчанию — «сила» подана.
1. OutputA, OutputB — это фазы шагового двигателя A-A*, B-B*.
2. На +12V Power — подаем +5 вольт.
3. Power GND — общий.
4. Перемычку 5V Enable — не трогаем — она выдает на вывод +5V.
5. Power — стабилизированные 5 вольт (могут пригодиться).
6. Перемычки A Enable, B Enable — не трогаем.
7. Input — импульсные входы от Easy Driver v.4.4 (Motor Coil A, Motor Coil B).
На EasyDriver v.4.4:
1. PDF Input, Reset, Sleep Input — не трогаем вообще.
2. Входы MS1, MS2 — заземляем (можно прямо на самой плате на входах GND — все земли соединены).
3. На Power In (6-30V) — подаем +5 вольт и землю.
4. На Step Input — идут импульсы, типа, сделать шаг.
5. DIR — Direction — Направление вращения шагового двигателя (высокий/низкий уровень 5/0 вольт).
6. Enable — можно использовать, можно не использовать — отключает/включает «силу» на шаговике. Если не использовать вообще, то по умолчанию — «сила» подана.
Checking the operation of the separator was carried out with a microcontroller simulator (a homemade control panel with indicators) based on the NE555 timer. Soldered, literally - on his knees. The timer frequency has been tuned to approximately 500 Hz. The switches simulated the outputs from the microcontroller Enable, Dir, Step for EasyDriver. One on / off switch - direction + steps (forward + steps / neither here / back + steps), the second - enable / disable. Plus - LED monitoring of limit switches Limit1, Limit2. On the remote control diagram below, everything will be clear.
Photo of a homemade stepper motor control panel.
Concept drawing of a remote control on ne555.
Here is a video of the separator. Switching the remote control with one hand (the camera in the other) is not very convenient, therefore - as is. But there everything is clear. Permission / prohibition, right / left, LEDs light up on the remote control white and red - limit switches. Well, the green LED - a frequency of 500 Hz is being generated from the timer - glows with such a uniform illumination.
Video demonstration of the separator from the remote control:
Another separator option is expensive:
Можно было бы сделать сепаратор из 4х электрических шаровых кранов. Это как вариант. Но — каждый из них стоит по 1000 рублей. К тому же — так или иначе — при объединении в раздаточный коллектор останутся застойные зоны, и смешивание остатков фракций в шаровых кранах — неминуемо. Ну и — всё это — силовое на 220 вольт. А так — тоже вариант.
Фотография электрического шарового крана.
Фотография электрического шарового крана.
Algorithms of the device
Photo moonshine.
At the moment, the moonshine still is something depicted in the photograph. Plate Electra 1001. The cube is distillation, the volume of liters is 22-25 (I do not remember the exact size). The dephlegmator is 4-5 liters (it should be according to some found information 1/5 of the volume of the distillation cube) with a bleeding emergency valve. Flange connection with 4 bolts.
In the cube there is a lower drain ball valve to drain mining. Sukhoparnik bleed somewhere per liter. An air-cooled refrigerator from two heat exchangers from a VPG-18 gas column (19, 23) per kilowatt of heat dissipated each (about 1 sq. Meter of effective area) and 4 140 fans from a 12-volt computer. Fans turn on when the temperature reaches 30 o C, turn off at 28o C. The fans are turned on / off by the Chinese electronic thermostat W1209.
W1209 electronic thermostat.
Air cooling. Fridge
Впечатлившись холодильником в статье, некогда бывшей на Хабре (статья от автора под ником 61003 от 19 августа 2015 года бесследно исчезла с Хабра вместе с ним), а ныне где-то здесь:
Холодильник для дистилляции с воздушным охлаждением.
Воздушное охлаждение аппарата из чужой статьи.
Я собрал свой холодильник, тоже воздушный. Сделал на основе прямоточных радиаторов от газовых колонок ВПГ-18(19,23). Получилось удачно. Пробовал совсем без вентиляторов — не хватает даже 3-х радиаторов. С вентиляторами с лихвой хватает и двух. Один лишний радиатор отвинтил за ненадобностью. Металлическая рама, как видно — осталась на 3 радиатора. Работает как часы. Термодатчик от термостата W1209 установлен на первом радиаторе (на фотографии не видно из-за вентилятора, расположен — внизу справа — прямо вклеен между пластинами радиатора на герметик).
Температура на выходе всего холодильника при обычной работе — комнатная. Впоследствие, когда доделаю силовой ящик, блок питания 220В/12В будет снят. Питание на 12 вольт будет заведено от ящика с «мозгами».
Фотография воздушного холодильника.
Фотография воздушного холодильника. Вид со стороны.
Холодильник для дистилляции с воздушным охлаждением.
Воздушное охлаждение аппарата из чужой статьи.
Я собрал свой холодильник, тоже воздушный. Сделал на основе прямоточных радиаторов от газовых колонок ВПГ-18(19,23). Получилось удачно. Пробовал совсем без вентиляторов — не хватает даже 3-х радиаторов. С вентиляторами с лихвой хватает и двух. Один лишний радиатор отвинтил за ненадобностью. Металлическая рама, как видно — осталась на 3 радиатора. Работает как часы. Термодатчик от термостата W1209 установлен на первом радиаторе (на фотографии не видно из-за вентилятора, расположен — внизу справа — прямо вклеен между пластинами радиатора на герметик).
Температура на выходе всего холодильника при обычной работе — комнатная. Впоследствие, когда доделаю силовой ящик, блок питания 220В/12В будет снят. Питание на 12 вольт будет заведено от ящика с «мозгами».
Фотография воздушного холодильника.
Фотография воздушного холодильника. Вид со стороны.
About refrigerator options
Кстати, холодильник тоже был не единственный. Про водяной я вообще не говорю (он был у меня изначально и исправно работал, но меня не устраивал из-за необходимости водяной подводки).
Сначала я хотел сделать воздушное охлаждение на элементах Пельтье и компьютерных процессорных радиаторах с вентиляторами. Согнул медную спираль от кондиционера 9 мм. диаметром. Залил ее алюминием. Килограмма 3 туда ушло. Из алюминия выглядывают медные пластины, к которым должны были быть подсоединены компьютерные радиаторы через прослойку: медь, элемент Пельтье, еще одна широкая медная пластина, два радиатора от компьютера. В общем, такая болванка со спиралью внутри, облепленная с 4х сторон восемью радиаторами от компа. А между ними элементы Пельтье. А в центре болванки вообще стальная труба. Через нее тоже предполагался дополнительный продув. Вот такая вот кукурузина. Тяжеленная.
Фотография этого кирпича:
Отлитый из алюминия холодильник для дистилляции воздушного охлаждения.
И еще один вид с обратной стороны. Сверху/снизу видны трубочки подачи пара. Посредством множества винтов предполагалось закрепить все остальные элементы. Уголки для крепления самого холодильника.
Фотография этого «кирпича» со стороны предполагаемого крепежа.
Как делалась опалубка под холодильник для понимания, что внутри:
Сборка опалубки для холодильника.
Собранная опалубка без крышки под заливку алюминием.
Собранная под заливку опалубка. Герметик термостойкий.
Ну, заливка прошла удачно. Правда, дымилась опалубка сильно, как-никак, температура расплавленного алюминия где-то около 660oC. Но, после извлечения всей конструкции, оказалось, что медная трубка внутри заливки прохудилась. Не знаю, что с ней произошло, может силы деформации при остывании как-нибудь повоздействовали на трубку внутри, но ее порвало. И трубка дала течь и протекала куда-то вовнутрь болванки и наружу возле одного из винтов. Печально, ну да ладно.
Какие еще предполагались варианты холодильника, кроме уже представленных:
Медный радиатор (конвектор) централизованного отоления концевой. Был бы шикарный вариант, но жаба задавила даже на б/у. Новый на 2кВт стоит от 28 до 32 килорублей. К тому же — в европейской части России такие радиаторы на уровне эксклюзива.
Радиатор отопления медный концевой 2 кВт.
Есть более приемлемый вариант — медно-алюминиевый радиатор отопления. Цена вопроса уже около 12,5 килорублей. Принципиальной разницы нет. Контакт пара только с медью. Как видно — застойных зон нет. Прямоток. Главное — выставить по уровню. Идеальный вариант, но всё-равно — дорогой. Кстати, на авито можно найти за 3 килорубля, но на пересылку таких тяжелых вещей никто не идет. Такие варианты стоит рассматривать, если нужен радиатор не на 1,5-2,0 кВт, а на 3-4 кВт. То есть, если перегонный куб сразу на 4 конфорки, объемом на «50+» литров. Тогда, в этом случае, еще имеет смысл дополнительно увеличить мощность продувающих вентиляторов.
Медно-алюминиевый радиатор отопления.
Сначала я хотел сделать воздушное охлаждение на элементах Пельтье и компьютерных процессорных радиаторах с вентиляторами. Согнул медную спираль от кондиционера 9 мм. диаметром. Залил ее алюминием. Килограмма 3 туда ушло. Из алюминия выглядывают медные пластины, к которым должны были быть подсоединены компьютерные радиаторы через прослойку: медь, элемент Пельтье, еще одна широкая медная пластина, два радиатора от компьютера. В общем, такая болванка со спиралью внутри, облепленная с 4х сторон восемью радиаторами от компа. А между ними элементы Пельтье. А в центре болванки вообще стальная труба. Через нее тоже предполагался дополнительный продув. Вот такая вот кукурузина. Тяжеленная.
Фотография этого кирпича:
Отлитый из алюминия холодильник для дистилляции воздушного охлаждения.
И еще один вид с обратной стороны. Сверху/снизу видны трубочки подачи пара. Посредством множества винтов предполагалось закрепить все остальные элементы. Уголки для крепления самого холодильника.
Фотография этого «кирпича» со стороны предполагаемого крепежа.
Как делалась опалубка под холодильник для понимания, что внутри:
Сборка опалубки для холодильника.
Собранная опалубка без крышки под заливку алюминием.
Собранная под заливку опалубка. Герметик термостойкий.
Ну, заливка прошла удачно. Правда, дымилась опалубка сильно, как-никак, температура расплавленного алюминия где-то около 660oC. Но, после извлечения всей конструкции, оказалось, что медная трубка внутри заливки прохудилась. Не знаю, что с ней произошло, может силы деформации при остывании как-нибудь повоздействовали на трубку внутри, но ее порвало. И трубка дала течь и протекала куда-то вовнутрь болванки и наружу возле одного из винтов. Печально, ну да ладно.
Какие еще предполагались варианты холодильника, кроме уже представленных:
Медный радиатор (конвектор) централизованного отоления концевой. Был бы шикарный вариант, но жаба задавила даже на б/у. Новый на 2кВт стоит от 28 до 32 килорублей. К тому же — в европейской части России такие радиаторы на уровне эксклюзива.
Радиатор отопления медный концевой 2 кВт.
Есть более приемлемый вариант — медно-алюминиевый радиатор отопления. Цена вопроса уже около 12,5 килорублей. Принципиальной разницы нет. Контакт пара только с медью. Как видно — застойных зон нет. Прямоток. Главное — выставить по уровню. Идеальный вариант, но всё-равно — дорогой. Кстати, на авито можно найти за 3 килорубля, но на пересылку таких тяжелых вещей никто не идет. Такие варианты стоит рассматривать, если нужен радиатор не на 1,5-2,0 кВт, а на 3-4 кВт. То есть, если перегонный куб сразу на 4 конфорки, объемом на «50+» литров. Тогда, в этом случае, еще имеет смысл дополнительно увеличить мощность продувающих вентиляторов.
Медно-алюминиевый радиатор отопления.
The practical part of the question
As previously suggested in the previous article, the device cannot work. What are you talking about? It was assumed that the tank will be heated to the boiling point of alcohol and that additional heat supply is not required, the power supplied to the tank can be reduced. And now only (reduced) input power is needed to maintain the boiling liquid in the tank. In practice, it was not possible to implement such a mode of operation: the mash boiled, the apparatus warmed up, began to produce distillate, but after the power was reduced, the apparatus began to “spit”. Condensation of alcohols began already in the branch pipe supplied to the refrigerator, and this condensate “chased” through the silicone hose back and forth. It was decided not to reduce the power supplied to the tank and drive, as they say, to the fullest (two burners for 2.0 and 1.5 kW). The device’s operation in this case is in “continuous” mode (which simplifies the algorithm by several times) without maintaining the set temperature in the tank (as previously assumed). And, yes - nothing burns. And the reflux condenser with a sucker cut off boiling emissions of mash, which could get into the refrigerator.
What else was noticed:
As practice has shown, the temperature in the reflux condenser cannot be the basis for controlling the distillation process. The problem is that it varies by 1 - 1.5 o C, depending on the external conditions (room temperature, pressure) and the type of material being distilled (the wine has one control boiling point, the mash - the other, the mead - the third, jam from mash - fourth).
An interesting feature was noticed. The temperature of a copper air cooler changes in an interesting and strictly defined way. As I already described - I have a copper, air refrigerator, consists of two heat exchangers from the VPG-18 gas column (19, 23), connected in series. They fixed 4 fans with a diameter of 140 mm from the computer at 12 volts. Heat exchangers cope with the task easily, they do not have stagnant zones, they are direct-flow. Toward the end of the first heat exchanger, a temperature sensor from the Chinese electronic thermostat W1209 was fixed, which controls the inclusion of the refrigerator fans with a setting of 30 oC. So, an interesting feature was noticed - the temperature at the end of the distillation (precisely at this point in the refrigerator) behaves as follows: it slowly rises somewhere to 67-69 o C, and then drops sharply to 46-47 o C (in within 10-11 minutes). And after this drop in temperature, the product, as they say, “does not burn” (all alcohols have already partially left). This temperature drop is apparently explained by the fact that the heat capacity of boiling steam changes so that it is able to cool much earlier in the heat exchanger than alcohol-containing steam. That is, there is more water in it and it condenses already in the first turns of the heat exchanger.
As a result, an apparatus control algorithm was formed.
1. Греем перегонный куб (около часа — полутора — зависит от внешней температуры окружающей среды). Ничего не предпринимаем. Клювик сепаратора выставляем в положение 1 — «головы». Ждем срабатывания электронного термостата W1209 (по сути — однозначный цифровой сигнал). Было замечено, что после включения термостата он уже не выключается до самого конца перегонного процесса (если температура наружного воздуха выше нуля). Срабатывание термостата и включение вентиляторов холодильника в точности совпадает с началом истекания «голов». Запускаем таймер на 5 минут (этого времени всегда хватает, чтобы отогнать 200 мл. голов). По истечение 5 минут переводим клювик сепаратора в положение 2 — «крепкое тело». Ждем 30 минут. За это время выходит около 1 литра (при обычной заправке куба в 20 литров) крепкого «продукта» (процентов 60).
2. Переводим патрубок сепаратора в 3 положение «слабое тело». Отгоняем 1 час (отгонка «слабого тела» занимает около 1 часа пока «горит» — это еще где-то 1,5-2 литра). И в течение этого часа ничего не делаем, а лишь фиксируем максимальную температуру термодатчика. Вообще, температура на холодильнике в этой точке может плавать в пределах 53-69oC, но никак не на 20. На 20oC только в конце перегонки и резко. Допустим, зафиксировали максимум температуры на холодильнике, пусть он равен 69oC. Постоянно после отгона «крепкого тела» начинаем контроль отклонения от этого максимума. Если попался еще один максимум, фиксируем его снова. И снова ждем отклонения от максимума на 20-22oC от максимума. Как только температура упала ниже уровня (например, 69-21=48oC), переводим клювик (патрубок) сепаратора в режим отгона «хвостов» в 4 положение.
3. В режиме «хвостов» просто выставляем таймер, скажем, на 1-1,5 часа и отгоняем столько, сколько получится. За это время все остатки по-любому отгонятся. По истечение 1,5 часов можно включить какую-нибудь сигнализацию об окончании процесса, а после — всё оборудование можно расхолаживать и выключать.
2. Переводим патрубок сепаратора в 3 положение «слабое тело». Отгоняем 1 час (отгонка «слабого тела» занимает около 1 часа пока «горит» — это еще где-то 1,5-2 литра). И в течение этого часа ничего не делаем, а лишь фиксируем максимальную температуру термодатчика. Вообще, температура на холодильнике в этой точке может плавать в пределах 53-69oC, но никак не на 20. На 20oC только в конце перегонки и резко. Допустим, зафиксировали максимум температуры на холодильнике, пусть он равен 69oC. Постоянно после отгона «крепкого тела» начинаем контроль отклонения от этого максимума. Если попался еще один максимум, фиксируем его снова. И снова ждем отклонения от максимума на 20-22oC от максимума. Как только температура упала ниже уровня (например, 69-21=48oC), переводим клювик (патрубок) сепаратора в режим отгона «хвостов» в 4 положение.
3. В режиме «хвостов» просто выставляем таймер, скажем, на 1-1,5 часа и отгоняем столько, сколько получится. За это время все остатки по-любому отгонятся. По истечение 1,5 часов можно включить какую-нибудь сигнализацию об окончании процесса, а после — всё оборудование можно расхолаживать и выключать.
Distillation statistics
Фиксирование температуры в процессе перегонки в контрольной точке холодильника.
Эксперимент первый:
Перегонялось 18 литров. Сахарная брага.
0:00 — Старт нагрева перегонного куба.
1:00 — Бурно закипело. Пошел прогрев дефлегматора, холодильника.
1:02 — Срабатывание термостата. Закрутились вентиляторы. Уставка 30 градусов на включение, 28 на выключение. Потекли головы.
1:06 — 250 мл. «голов» отогналось. 57-60oC — установившаяся температура в контрольной точке холодильника.
1:30 — Отогнался 1 литр 60% спиртового раствора.
1:58 — 2,5 литра отогналось (1 литр «крепкого тела» и 1,5 литра остатков «слабого тела»). Температура медленно поползла вверх.
2:03 — Температура в контрольной точке холодильника 69,7oC.
2:10 — Температура медленно поползла назад.
2:16 — 66,3oC.
2:24 — 58,3oC.
2:28 — 55,0oC.
2:29 — 54,0oC.
2:30 — 52,2oC.
2:31 — 51,0oC.
2:32 — 48,0oC.
2:33 — 46,0oC.
2:35 — 46,2oC — конец отгонки «слабого тела».
2:39 — 46,6oC.
3:27 — 45,0oC — конец отгонки «хвостов».
Эксперимент второй:
В следующий раз перегонка шла так же, только температура была сдвинута немного в большую сторону — в помещении потеплело. Но разница в 20oC сохранилась. В процессе перегонки наблюдается два скачка температуры — в начале до 63-х и в конце до 69-и с падением между пиками до 53oC (один пик на метаноле, второй на этаноле). Но в конце — все-равно провал, как я и говорил, но резкий и на 20oC от максимума.
Эксперимент первый:
Перегонялось 18 литров. Сахарная брага.
0:00 — Старт нагрева перегонного куба.
1:00 — Бурно закипело. Пошел прогрев дефлегматора, холодильника.
1:02 — Срабатывание термостата. Закрутились вентиляторы. Уставка 30 градусов на включение, 28 на выключение. Потекли головы.
1:06 — 250 мл. «голов» отогналось. 57-60oC — установившаяся температура в контрольной точке холодильника.
1:30 — Отогнался 1 литр 60% спиртового раствора.
1:58 — 2,5 литра отогналось (1 литр «крепкого тела» и 1,5 литра остатков «слабого тела»). Температура медленно поползла вверх.
2:03 — Температура в контрольной точке холодильника 69,7oC.
2:10 — Температура медленно поползла назад.
2:16 — 66,3oC.
2:24 — 58,3oC.
2:28 — 55,0oC.
2:29 — 54,0oC.
2:30 — 52,2oC.
2:31 — 51,0oC.
2:32 — 48,0oC.
2:33 — 46,0oC.
2:35 — 46,2oC — конец отгонки «слабого тела».
2:39 — 46,6oC.
3:27 — 45,0oC — конец отгонки «хвостов».
Эксперимент второй:
В следующий раз перегонка шла так же, только температура была сдвинута немного в большую сторону — в помещении потеплело. Но разница в 20oC сохранилась. В процессе перегонки наблюдается два скачка температуры — в начале до 63-х и в конце до 69-и с падением между пиками до 53oC (один пик на метаноле, второй на этаноле). Но в конце — все-равно провал, как я и говорил, но резкий и на 20oC от максимума.
In general, during the experiments, I concluded that the key to controlling the distillation process is not the temperature in the distillation cube or reflux condenser, but the temperature at the desired point in the refrigerator (though only in an air-cooled refrigerator). And, in fact, the algorithm would be perfect if it were not for the negative room temperatures. If the distillation takes place with outside air (if the distillation is somewhere in the garage) around 0 or even with minuses, the algorithm “breaks”. The temperature at the temperature sensor of the W1209 thermostat drops below the on-off thresholds and there is no sense in measuring anything here.
Fans turn on and off. Then in this case, the distillation algorithm according to the usual timer works like a clock. It was noted that even with different defects, at different outdoor temperatures, the time for distillation really varies, but this difference in the duration of the process consists only in the time of heating the tank with the contents and can go from 1 to 1.5 hours. The rest of the distillation process remains almost unchanged (with the same tank filling). Therefore, for now, I’ll assemble a unit that will work according to a timer, which is launched when the thermostat is triggered.
And then I will “grow” with algorithms. For - the most difficult thing is to implement iron. Programs can be updated, the controller can be changed. This is a business.
Checking one idea:
А еще пробовал вот этот патент на работоспособность: — патент на измеритель «спиртуозности» протекающей жидкости путем замера емкости в проточном конденсаторе. По сути — идет замер диэлектрической проницаемости протекающей жидкости, омывающей проволочный конденсатор. Я уже пробовал делать замеры емкости обычной проволочкой, скрученной в витую пару. Помещал в спирт и в воду. Правда, спирт был изопропиловый. Разница в емкости очень убедительная (где-то в 50 раз). А вот с этиловым — конденсатор подкачал. Разница в емкости незначительна.
Фотография конденсаторов проточных экспериментальных.
И статистика по емкостям проточных конденсаторов:
Измерение емкости на частоте 10кГц.
Сухой конденсатор: 66пФ.
Мокрый от воды: 200пФ.
Спирт этиловый (85%): 206пФ.
Спирт изопропиловый: около 10 нФ.
То есть, в качестве датчика конденсатор проточный — не годится. А была большая надежда на него. Емкость меняется незначительно на этиловом спирте. Правда, добротность этого конденсатора меняется в очень широких пределах от воды к спирту. Но, измерение добротности конденсатора — это уже совсем другой измерительный прибор. В разы сложнее измерять. Нужно клепать отдельный контроллер. Банально — лень, лишь для того, чтобы провести эксперимент. Не факт, что заработает.
Фотография конденсаторов проточных экспериментальных.
И статистика по емкостям проточных конденсаторов:
Измерение емкости на частоте 10кГц.
Сухой конденсатор: 66пФ.
Мокрый от воды: 200пФ.
Спирт этиловый (85%): 206пФ.
Спирт изопропиловый: около 10 нФ.
То есть, в качестве датчика конденсатор проточный — не годится. А была большая надежда на него. Емкость меняется незначительно на этиловом спирте. Правда, добротность этого конденсатора меняется в очень широких пределах от воды к спирту. Но, измерение добротности конденсатора — это уже совсем другой измерительный прибор. В разы сложнее измерять. Нужно клепать отдельный контроллер. Банально — лень, лишь для того, чтобы провести эксперимент. Не факт, что заработает.
Now, at this point in time, there is not enough power control unit with a starter and “brains” (it will look like an ordinary electric cabinet under an electric meter). All other components of the automatic moonshine are available.
So far, in this form, a power cabinet, but without “brains”.
Power Cabinet Filling:
Управление предполагается следующим образом: вся плита («А чего? — Не жалко, я её вообще хотел на свалку выбросить!») запитывается от блока управления. Сам блок управления запитывается от силовой трехфазной розетки. На плите «Электра-1001» заранее включены две нужные конфорки в положение «6» (изменение температуры в процессе перегонки не предполагается). «Мозги» блока управления будут подавать/снимать фазу в нужное время со всей плиты «Электра-1001». Номинальные токи запитки плиты на уровне 20-25 ампер (пусковые, кстати, те же — нихром ведет себя как идеальный потребитель без чрезмерных пусковых токов). Для запитки подойдет любой пускатель или, как еще его называют — контактор на 25-40 ампер на 3 фазы. Например, такой.
Пускатель Schneider Electric LC1D1210.
Мне пришлось его спараллелить. Ибо у него 12 ампер на фазу. Спараллелил на случай, если откажет одна из конфорок (запитанной от второй фазы), и, тогда придется греть бак двумя конфорками, но от одной фазы.
Можно использовать для наших нужд еще советский пускатель ПМА3102 на 40 ампер. Дешевый вариант, но великоват. Я его сперва хотел использовать, но он реально половину ящика занимает. Ну, и, высокий он — штуковина такая крупноватая. И компьютерный блок питания в этом случае не умещался в электрический ящик. Зато, когда он срабатывает — аж стены трясутся! Поставил бы его, но с выбором электрического шкафчика поторопился.
Фотография советского пускателя ПМА 3102 на 40 ампер.
Запитка «мозгов» будет осуществляться от компьютерного блока питания ватт на 300 типа ATX.
Крепление блока питания к силовому ящику для охлаждения.
Наполнение шкафа. Блок питания. Пускатели. Блок реле.
Таким будет джойстик управления контроллером. 5 положений + 2 кнопки.
Колодка и кнопки с подсветкой, как на следующей ниже схеме.
Колодка будет раздавать +12, +5, GND на цифровые элементы, расположенные на дверке шкафа: контроллеру, дисплею, кнопкам, джойстику.
Схема силового ящика с «мозгами» предполагается следующей (пока не проверена):
Силовая электрическая схема ящика с «мозгами».
Алгоритм работы схемы шкафа следующий: предполагаем, что на блоке питания ATX дежурка есть (то есть — фазы к ящику подведены). Нажимаем на зеленую кнопку «Пуск». Тем самым замыкаем зеленый провод блока питания ATX PS-ON на землю. Тем самым его запускаем. Появляется питание +5, +12 вольт. Реле Р1 замыкается и осуществляет самоподхват блока питания. При этом, питание начинает поступать на микроконтроллер и дисплей. Подсветка дисплея, кнопок «Пуск», «Стоп» тоже загорается. Далее, мы уже можем выбрать программу работы микроконтроллера при помощи джойстика на двери шкафа.
Программы могут быть разные, например «Обычная перегонка», «Вторая перегонка», «Половина бака», «С контролем от датчика холодильника», «По таймеру» и т.п. Ну, и, банально — согласие, типа: «А, Вы уверены, что хотите начать процесс перегонки?» — защита от случайного включения шкафа.
Кнопка «Стоп» — жестко вырубает весь шкаф и фазы, поступающие на электрическую плиту. Она размыкает реле Р1 и замыкает реле Р4. В результате пропадает самоподхват пускателя и самоподхват компьютерного блока питания. Кнопка «Стоп» нужна для экстренного отключения шкафа (на всякий случай, если забыл, к примеру, перегонный куб заполнить или что-то пошло не так).
Пускатель Schneider Electric LC1D1210.
Мне пришлось его спараллелить. Ибо у него 12 ампер на фазу. Спараллелил на случай, если откажет одна из конфорок (запитанной от второй фазы), и, тогда придется греть бак двумя конфорками, но от одной фазы.
Можно использовать для наших нужд еще советский пускатель ПМА3102 на 40 ампер. Дешевый вариант, но великоват. Я его сперва хотел использовать, но он реально половину ящика занимает. Ну, и, высокий он — штуковина такая крупноватая. И компьютерный блок питания в этом случае не умещался в электрический ящик. Зато, когда он срабатывает — аж стены трясутся! Поставил бы его, но с выбором электрического шкафчика поторопился.
Фотография советского пускателя ПМА 3102 на 40 ампер.
Запитка «мозгов» будет осуществляться от компьютерного блока питания ватт на 300 типа ATX.
Крепление блока питания к силовому ящику для охлаждения.
Наполнение шкафа. Блок питания. Пускатели. Блок реле.
Таким будет джойстик управления контроллером. 5 положений + 2 кнопки.
Колодка и кнопки с подсветкой, как на следующей ниже схеме.
Колодка будет раздавать +12, +5, GND на цифровые элементы, расположенные на дверке шкафа: контроллеру, дисплею, кнопкам, джойстику.
Схема силового ящика с «мозгами» предполагается следующей (пока не проверена):
Силовая электрическая схема ящика с «мозгами».
Алгоритм работы схемы шкафа следующий: предполагаем, что на блоке питания ATX дежурка есть (то есть — фазы к ящику подведены). Нажимаем на зеленую кнопку «Пуск». Тем самым замыкаем зеленый провод блока питания ATX PS-ON на землю. Тем самым его запускаем. Появляется питание +5, +12 вольт. Реле Р1 замыкается и осуществляет самоподхват блока питания. При этом, питание начинает поступать на микроконтроллер и дисплей. Подсветка дисплея, кнопок «Пуск», «Стоп» тоже загорается. Далее, мы уже можем выбрать программу работы микроконтроллера при помощи джойстика на двери шкафа.
Программы могут быть разные, например «Обычная перегонка», «Вторая перегонка», «Половина бака», «С контролем от датчика холодильника», «По таймеру» и т.п. Ну, и, банально — согласие, типа: «А, Вы уверены, что хотите начать процесс перегонки?» — защита от случайного включения шкафа.
Кнопка «Стоп» — жестко вырубает весь шкаф и фазы, поступающие на электрическую плиту. Она размыкает реле Р1 и замыкает реле Р4. В результате пропадает самоподхват пускателя и самоподхват компьютерного блока питания. Кнопка «Стоп» нужна для экстренного отключения шкафа (на всякий случай, если забыл, к примеру, перегонный куб заполнить или что-то пошло не так).
In general, there was some “iron” work left, and then - running-in algorithms on the manufactured “iron”. The installation, it turns out, by all standards, is no longer sour. So - to be continued ... I hope it was interesting.