Как сделать генератор дыма своими руками. Ультразвуковой генератор тумана: характеристики, фото и отзывы Общие сведения о генераторах тумана

Несколько дней назад поступил очередной заказ. Покупатель хотел заказать мощную ультразвуковую пушку для борьбы с пьяной молодежью, для которых день начинается ночью, когда все нормальные люди спят. Недолго думая выбрал проверенную схему мощного ультразвукового излучателя. Сама пушка построена всего на одной микросхеме стандартной логике.

Подойдут буквально любые аналогичные микросхемы, содержащие 6 логических инверторов. В нашем случае применена микросхема CD4049 (HEF4049), которая успешно может быть заменена на отечественную - К561ЛН2, только нужно обратить внимание на цоколевку, поскольку К561ЛН2 отличается от использованной некоторыми выводами.

Поскольку схема достаточно простая, то может быть реализована на макетной плате или навесным образом. Усилитель собран на комплементарных парах КТ816/817, за счет применения этих ключей, мощность нашей пушки составляет 10-12 Ватт.

В качестве излучателя желательно использовать высокочастотные головки типа 10 ГДВ или импорт, не советуется использовать пьезоизлучатель.

Корпус - от китайского электронного трансформатора 10-50 ватт, пришлось переделывать, поскольку плата не вместилась.

За частоту отвечает конденсатор 1,5нФ (который потом заменил на 3,9 нФ, поскольку с указанным в схеме конденсатором нижняя грань частот ровна 20кГц, а с такой заменой частоту можно настроить в пределах 10-30кГц) и переменный резистор (в итоге, настройку делают вращением этого резистора).

Базовые резисторы можно заменить на 2.2кОм, которые являются более распространенными, чем те, которые указаны в схеме. Питается такой излучатель от стабилизированного блока питания на 5 Вольт с током 1 А (диапазон питающих напряжений 3,7-9 Вольт).

К туману у каждого человека свое отношение. Для автомобилистов он, скорее, досадное атмосферное явление. Для ландшафтных дизайнеров, напротив, замечательное средство украсить загородный участок. Кто-то любуется волшебной пеленой, поднимающейся над полями-озерами. А кто-то опасливо ежится, вспоминая мистического «гостя» из одноименной повести «Короля ужасов».

А вот для жителя Южноуральска туман – это способ ускорить рост садовых растений и собрать богатый урожай. Александра Аржевитина хорошо знают дачники Челябинской области. Он уже много лет конструирует различные устройства для сада и огорода. Своими руками он построил автоматизированную теплицу-розарий. На его участке работает самодельный насос, который качает воду из колодца. На огороде трудится чудо-мотоблок. Скорость и грузоподъемность машины гораздо выше заводских аналогов.

Очередная разработка Александра – генератор тумана – 76-я по счету. Устройство создает благоприятные условия для ускоренного роста растений. Черенки быстро укореняются благодаря постоянному уровню влажности. И происходит это, в зависимости от культуры, уже спустя две-три недели.

Интересно, что разработка Александра – это лишь усовершенствованный народный метод выращивания саженцев. Раньше растения укореняли, поместив черенки под банку с влажной ватой и песком. Спустя несколько месяцев появлялись корешки. Мастер решил, что процесс можно значительно ускорить и облегчить.

Название его изобретения описывает все его возможности: «Автономная автоматическая туманообразующая установка для зеленого черенкования АРС-76» (сокращенно от Аржевитина Саши). Автономная – потому что ее можно оставить без присмотра, не опасаясь, что растения засохнут. Заряда 55-амперного аккумулятора хватает на пару суток. Все, что нужно – это следить за уровнем заряда и периодически доливать воду в ведро. Установка будет делать свое дело, независимо от наличия электричества.

Генератор тумана работает в автоматическом режиме. Разработанный Александром датчик реагирует на малейшие изменения погоды, включая и выключая распылители. А их в туманообразователе – 16 штук. В жару установка работает на полную мощность. Прохладным утром влаги для орошения выделяется меньше. В облачные дни туманная активность также снижена.

Интересен и тот факт, что установка изготовлена из подручных материалов. Двигатель взят от старых «Жигулей». Распылители сделаны из крышек от майонезных упаковок. Трубки с миллиметровым отверстием вырезаны из жестяной пивной банки. Александр надел на них термоусадочную трубку и получил форсунку-распылитель.

Уже принес его создателю немалую пользу. Садовод вырастил новые сорта винограда. Профессиональный цветовод, Александр давно занимается выращиванием цветочного посадочного материала, который поставляет в магазины. Свое устройство он планирует испробовать и для размножения роз – своих любимых цветов.

Туман, медленно расползающийся по дну чаши, расположенной прямо на столе, плавно перетекающий за ее границы и растворяющийся за ее пределами как неведомое и волшебное вещество, наверняка удивил бы многих. Подобные эффекты создают в голливудских фильмах, чтобы передать таинственную и чарующую атмосферу или накалить обстановку. Подобное кажется невозможным, и оттого фантастическим и загадочным.

Мало кто знает, что подобные спецэффекты можно с легкостью воспроизвести в обычной городской квартире, необходимо лишь использовать генератор тумана, который без труда поместится на столе и будет не только создавать сказочную атмосферу, но и «оздоровлять» помещение. Но область применения этого устройства гораздо шире, чем кондиционирование воздуха или создание спецэффектов.

Генераторы тумана

Генераторами тумана называют устройства, которые способные вырабатывать и распылять аэрозоли - дисперсные вещества, обычно состоящие из взвешенных в воздухе мелких частиц или дисперсной фазы. Подобные системы нашли применение во многих отраслях человеческой деятельности:

Трудно поверить, что генератор тумана, имея идентичную схему функционирования, способен выполнять столь широкий спектр различных операций. Разумеется, промышленные и бытовые устройства имеют ряд отличий, но в основу их работы положен один и тот же принцип.

Механические и термомеханические генераторы

Все генераторы тумана можно разделить на два основных вида - механические и термомеханические. Наибольшее распространение в практической деятельности человека получил первый вид устройств, так как они обладают более простой конструкцией, отличаются низкой стоимостью и эффективностью. Генератор холодного тумана распыляет аэрозоли только за счет механического воздействия.

В термомеханических установках образованная механическим способом дисперсная фаза поступает на нагревательный элемент или в камеру сгорания, где испаряется и через сопло в виде пара попадает в окружающую среду. Преимуществами термомеханических генераторов можно назвать универсальность (они могут создавать конденсационные и механические аэрозоли), а также более плотное заполнение аэрозолем замкнутого пространства.

Принцип работы механических устройств

Механический генератор тумана создает дисперсные аэрозоли. Он, в свою очередь, бывает нескольких подвидов:

1. Пневматический. Аэрозолеобразующий состав распыляется в окружающем пространстве струей газа. Газ поступает под высоким давлением и буквально разбивает состав на мелкие составляющие - капли. Размер капель, а, следовательно, и степень распыления, регулируется изменением скорости струи.
2. Ультразвуковой. В конструкции таких устройств есть элемент, вибрирующий в ультрадиапазоне. Как правило, это пьезоэлектрическая пластинка, либо керамический диск. Элемент, вибрируя с высокой частотой, «разбивает» и распыляет состав.
3. Дисковые. В таких аппаратах на быстро вращающиеся диски поступает аэрозолеобразующая смесь, которая под действием центробежного ускорения распыляется в окружающей среде.

Механический прибор именуют также как Это обусловлено тем, что образующаяся дисперсная фаза обладает той же температурой воздуха окружающей среды. Нагревательные элементы в этом процессе участия не принимают.

Применение генераторов тумана в быту

Для создания особой атмосферы в доме, оздоровления атмосферы в помещениях используются лишь механические устройства. Как правило, это в которых роль вибрирующего элемента выполняет одна или несколько мембран круглой формы. От количества и диаметра мембран зависит интенсивность распыления воды.

Для поддержания работоспособности такого оборудования необходимо регулярно проводить чистку и замену мембран. В устройство генератора тумана для домашнего пользования могут входить и пьезоэлектрические пластинки. В таком случае срок службы аппарата можно считать бесконечным. Работают такие устройства от сети питания 220В.

Генератор тумана на страже вашего дома

Внедрение генераторов тумана в состав охранно-дымовых систем является инновационным решением, которое уже не раз подтвердило свою целесообразность. Работа такой конструкции основана на взаимодействии отслеживающих проникновение устройств и распылителей аэрозолей.

В случае несанкционированного проникновения индикаторы подают сигнал контрольному устройству, тот отдает приказ и начинает распыление аэрозолеобразующей смеси генератор тумана. Отзывы пользователей показывают, что встретив на своем пути преграду в виде дыма, преступник предпочитает отступить, нежели продолжить свой натиск.

Стоимость генераторов тумана

Сказать что-то конкретное о стоимости бытовых устройств, генерирующих туман, не получится. Их цена зависит от множества показателей. Одним из определяющих является принцип работы, интенсивность распыления, мощность и страна-производитель.

Незначительное влияние оказывает и дополнительное оборудование, например, светодиодная подсветка или плавающий плотик, который позволяет использовать в небольшом водоеме генератор тумана. Цена устройств, включающих таковые модификации, начинает расти от 2 000 рублей.

Далее стоимость начинает расти пропорционально техническим характеристикам: чем выше мощность и больше мембран, тем дороже будет прибор. Так, за генератор с 12 керамическими дисками и мощностью 300 Вт придется отдать около 23 тыс. рублей. Совет, который можно дать покупателям - приобретайте товар только в проверенных магазинах.

Очередной раз просматривая необъятные просторы Али- Экспресса, я натолкнулся вот на такой туманообразователь.

Купил его....просто так, для экспериментов. Как выяснилось, он представляет собой рабочий элемент если не всех, то большинства увлажнителей воздуха, и работает он очень даже не плохо. Принцип его работы заключается в том, что мембрана, колеблющаяся с ультразвуковой частотой, создаёт вакуум. Вода в вакууме, как известно, переходит в газообразное состояние при намного более низких температурах.

На практике прибор представляет собой цилиндр, диаметром примерно в три с половиной сантиметра и высотой около двух с половиной. Питается он от постоянного тока, напряжением 24 В. В верхней его части есть датчик (электрод) для того, чтобы не допустить "сухого хода" - как только уровень воды опустится ниже его, прибор перестаёт работать. При опускании в воду подключенного прибора, он сразу же начинает работать - в верхней части образуется "фонтанчик" из пузырьков тумана. Важен уровень воды в ёмкости с прибором - если над ним более двух-трёх сантиметров, туман не будет образовываться. Пузырьки успеют раствориться в воде и на поверхности мы увидим только небольшой фонтанчик. Расход воды достаточно мал. Я использовал такой туманообразователь при изготовлении самодельной топки для фальш-камина. Там он находится в ёмкости квадратного сечения, размером 30 на 18 см. Уровня воды в два сантиметра хватает примерно на 4-5 часов непрерывной работы. На шнуре находится резиновая уплотнительная пробка, которая позволит вам уплотнить отверстие в ёмкости, через которое вы проведёте шнур.

Прибор можно использовать в большом количестве разнообразных самоделок как практического назначения (увлажнители воздуха), так и декоративного (фонтаны, "альпийские горки", декоративные пруды и так далее). При этом на Али-Экспрессе вы найдёте и подобный

Запитать его можно, например, от компьютерного блока питания, с которого без труда можно снять нужное напряжение. А можно купить на Али-Экспресс туманообразователь сразу с блоком питания. Обойдётся вам такой набор около 7-ми - 8-ми долларов.

И на последок... При проектировании самоделок с эти прибором, не забывайте, что его "продукт" - не водяной пар, а именно туман! Он тяжелее воздуха и стелется понизу. Если прибор работает, к примеру, в тазу с водой, то таз наполнится туманом, потом какое-то время он будет уплотняться, а только потом "выливаться". Правда, явственно процесс "выливания" вы не увидите - верхний стой от соприкосновения с воздухом будет растворяться...

Не спорю, можно купить уже готовый ультразвуковой увлажнитель было бы быстрее, но у меня так сложилось по запчастям, что он вышел сам собой. В статье я покажу, как и из чего сделал его я, а в конце, расскажу, как бы я сделал его сейчас, основываясь на опыте теперешней обкатке.
В марте ко мне прибыл ультразвуковой распылитель в пластмассовом корпусе, я специально готовился к лету, конструкция была собрана, но однажды, встроенный в ультразвуковою головку датчик уровня не сработал, и как следствие работы на сухую – корпус датчика оплавился, а местами и прогорел, правда, заметил я это не сразу - обошлось.
Неделю назад, ко мне пришла ультразвуковая головка уже в металлическом корпусе, а значит, всю конструкцию мне пришлось разобрать и пересобрать заново.

Понадобится

В наличии у меня были:

• - офисное ведро емкостью 10 литров;
• - блок питания на 12 вольт;
• - ультразвуковой распылитель в металлическом корпусе;
• - черная монтажная коробочка размерами 100 x 60 x 25 мм;
• - любой повышающий модуль, у меня оказался модуль Xl6009;
• - регулятор оборотов 12 вольт;
• - турбинка;
• - выключатель питания, несколько гнезд и штекеров к ним;
• - подручная мелочь появлялась в процессе сборки;
• - а также – корпус от неисправного регулятора оборотов – его вы увидите далее.

Визуальная схема соединения

Мне пришлось постараться, что бы все это не выглядело кашей и было удобным для восприятия.

• - входные 12 вольт повышается модулем до 22 вольт и подается на ультразвуковой распылитель;
• - так же, входные 12 вольт подаются на регулирующий обороты вентилятора блок;
• - оба они соединены параллельно и через общий выключатель питания подключены к входному гнезду.

Готовый регулятор оборотов сразу пришел ко мне неисправным, и как бывает, отложился в кучку «до лучших времен», в дело пошел его корпус с четырьмя удобными отверстиями для крепления. Вы видите, что случилось с начинкой. Некоторое время, ток был настолько высок, что проводки, ведущие к гнезду на ультразвуковую головку, прогорели и расплавились. Однако, оба модуля оказались исправными и потребовалось только заменить проводку.

В торце офисной корзины, мной были просверлены четыре отверстия для установки винтов к которым крепился блок управления, еще ниже, вы видите отверстие для пропуска провода идущего к ультразвуковой головке.
Первый вариант, я собирал второпях, и такое решение выявило свои недостатки. Если взглянуть внутрь корзины, то видно, что головки винтов подвергались коррозии.

Что бы избавиться от ржавчины, потребовалось ее преобразовать тампонами смоченными крепким раствором пищевой лимонной кислоты

После чистки зубной щеточкой и сушки, головки были залиты прозрачным акриловым клеем из строительного магазина.

Узел вентилятора

Он должен быть полностью защищен от брызг и после короткого обдумывания, я решил применить центробежную турбинку которую вклеил в черную пластиковую коробочку на полосках двустороннего монтажного скотча на основе 1 мм.

Через меньшее отверстие на нижней крышке коробочки, воздух подается внутрь корзины. Обратите внимание на то что, заборное отверстие на верхней стороне коробочки и выпускное на нижней, будут распложены оппозитно друг другу. Тем самым, никакие брызги не смогут добраться до двигателя турбины. По периметру получившегося узла, я наклеил уплотняющую ленту, применяемую герметизации проемов открывающихся пластиковых окон, а к самой турбине, был подпаян отрезок витого шнура со штекеров на конце. Паянные контакты были герметизированы горячим клеем.

Узел крышки

Обратная сторона.

Крышка офисного ведра, как вы знаете, снабжена вращающимся клапаном, и он, доставил мне больше всего неудобств.

• - вначале, я наметил и проделал отверстие для выхода водяного тумана;
• - затем, я дремлем вырезал прямоугольное окно для узла вентилятора;
• - чтобы застопорить клапан, по всей внутренней площади крышки, я на водостойкий клей наклеил заготовку из поролона;
• - заготовку, для того чтобы она не травила пар, пришлось хорошо увлажнить тем же клеем в несколько приемов;
• - после высыхания, на почти водоотталкивающую поролоновую заготовку, я наклеил заготовку из обрезка линолеума.

В срезе, вы можете видеть, какой сандвич вышел:

Крышка с лицевой стороны. В отверстие для выпуска мороси, вставлена половинка от шоколадного яйца. С некоторым усилием, она может вращаться. Советую прожечь в ней отверстия только на одной стороне, чтобы поток холодного пара можно было направить в сторону от узла вентилятора и воздухозаборного отверстия.

В итоге, общий вид отмытой офисной корзины без установленного узла вентилятора вот такой.
Для придания менее колхозного вида, по контуру щели вращающегося клапана я наклеил оставшуюся гермоленту.

Узел поплавка

Круглый поплавок я вырезал из вспененного полиэтилена, в раму из такого материала «одевают» дисплеи и телевизоры.
В поплавок вставлен стаканчик из-под йогурта, в который, будет вставлен ультразвуковой распылитель.

Первые испытания тут же показали, что ультразвуковая головка должна быть утоплена под поверхностью воды, на глубину фаланги пальца, но при этом, отдельные брызги таки вылетали из фонтанчика тумана. Потому пришлось подумать о каплегасителе. Он сделан из крышки баллона с монтажной пеной, и на счастье, он имел ушко с отверстием для пеноподающей трубки.

Следы ржавчины объясняются тем, что вместо нейлоновых кабельных стяжек, я использовал металлический штифт, и после замачивания в лимонной кислоте, при окончательной сборке, я стану применять именно их.
Собственно, всё – уборка закончена, далее пойдет серия фотографий с пояснениями, на которых вы увидите процесс окончательной компиляции запчастей.
За ней, я поделюсь мыслями о том, что я сделал бы иначе и видео работы увлажнителя в сборе.

Узел электроники

Провода были перепаяны. При этом, слева, вы видите гнездо для подключения вентиля торного блока.

И крышка закрыта. Два нижних гнезда. Правое, выход на ультразвуковую головку, левое гнездо предназначается для подсоединения внешнего блока питания +12 вольт.

Ультразвуковая головка и система поплавка

Мне пришлось обрезать штатный провод из-за его плохой гибкости и срастить его с гибкими проводниками в силиконовой оболочке. Места пайки были щедро герметизированы горячим клеем. И, обратите внимание – провод пропущен через силиконовую крышечку которой укупоривают баночки с антибиотиками.
Вы видели сквозное отверстие в офисной корзине, крышечка с проводом по ее центру будет вставлена в него, что послужит не только препятствием для выхода мелкодисперсного тумана, но и позволит извлекать весь этот узел не перекусывая проводников.

А вот плавающую платформу пришлось полностью изменить. Металлический распылитель оказался тяжелым для нее и плавучесть была отрицательная.
Я взял, как вы видите пенопласт, мне повезло, это плотный пенопласт от пенопластовой же коробочки размером по ширине 24 мм и по сторонам 100 на 115 мм.
Корзиночку для ультразвуковой головки тоже пришлось заменить на целый стаканчик из-под йогурта. Распылитель был плотно вдавлен в стаканчик до дна, и паяльником, были прожжены отверстия для доступа воды внутрь этой небольшой емкости.
Вам придется экспериментальным путем выяснить плавучесть платформы, но скажу сразу – альтернативы пенопласту – нет.

Тестовый прогон

В корзину налита вода, ультразвуковой узел опущен на поверхность, штекер ультразвукового узла через силиконовую крышечку прошел стенку офисной корзины насквозь. Так же вы видите, что по внутреннему периметру корзины, наклеен всё тот же герметизирующий шнур.

Система на средних оборотах.

Потребление системы составило на максимальных оборотах вентилятора и при внешнем источнике питания 12V - 1.92A. Без вентилятора 1.72A.
Чтобы я изменил теперь.
Во-первых – крышка, мне кажется вышла не совсем удачно. Поднимитесь вверх до картинки, на которой я показал перевернутую крышку. Будет лучше, если из цельного листа пластика, вы вырежете заготовку размеров с внутренний бортик (ступеньку) крышки. После проклейки и проверки на герметизацию, узел вентилятора можно разместить в образовавшемся месте под вращающимся клапаном крышки офисной корзины. Думаю, что там же хватило места и для другой электроники. Какой?
Например – датчика влажности. Есть модули с датчиками влажности совмещенными с реле, и после калибровки и установки модуля на влажность 40% можно будет забыть об играх с выключателем. Влажность всегда будет автоматически поддерживаться на оптимальном уровне.
Во-вторых, - система безопасности. Я догадываюсь, отчего прогорел прежний генератор тумана в пластиковом корпусе. На нем (как и на этом), в виде скобки установлен датчик емкости и вероятно, генератор тумана из-за своей легкости перекосило – датчик емкости оказался в воде, а пьезо-мембрана оказалась частью в воздухе, что и привело к перегреву всей головки. На микросхеме TTP223 выпускают компактные датчики емкости, его можно и нужно наклеить на минимальном уровне воды в корзине с внешней стороны, при котором гарантированно, эта ультразвуковая головка, пусть и тяжелая, но все равно, была бы в воде. Сам датчик, может управлять повышающим модулем, у повышающего модуля есть управляемый вход.
В-третьих, повышающий модуль может быть и дешевле, не обязательно такой, который использовал я – больше ничего под рукой не было.
Примерная стоимость всего набора:

• - офисная корзина – 2.5 долларов.
• - ультразвуковой распылитель – 5.6 долларов.
• - повышающий модуль Xl6009, который может быть и другим - 0.80 долларов.
• - турбинка – 1.43 долларов.
• - черная коробочка 100x60x25 мм – 1.08 долларов.
• - готовый регулятор оборотов – 1.32 долларов.

Итого: примерно 12 долларов.
Все остальное у меня было в наличии. Я считаю, что эта самоделка, не претендующая на центр праздничного стола как самовар, тем не менее, имеет все необходимые потребительские качества, которые за эти деньги, в готовом варианте скорее всего не найти.
Спасибо за внимание.
Руслан.