Паяльник для пайки пластиковых труб

Паяльник для пайки пластиковых труб

31
0

2013-08-14, 18.25.50
Как то мне пришла идея, сделать паяльник для пайки пластиковых труб, использовав старый утюг. Утюг мощностью 800 ватт, нагреватель в нем не спираль, а ТЭН в алюминиевом корпусе.

Плита у паяльника алюминиевая то, что надо. Но вот проблема, на чем сделать терморегулятор и какая у паяльника должна быть температура. Нашел у себя в закромах «хромель-копелевую» термопару ТХК, по справочнику до 800 градусов. Должна подойти, короткая такая длинна рабочей части 100 мм. Температуру я померил на импортном паяльнике, при сварке труб. Измерял при помощи термопары, которая входит в комплект некоторых цифровых мультиметров. Оптимальная температура сваривания-270 градусов, хотя и зависит от материала, из которого сделаны трубы. В общем, базовая температура приблизительно известна. Посмотрел по таблице, при такой температуре моя термопара выдает 20 мВ. Ну, вот вроде все, что надо есть. Привожу эскизы чертежей для понимания как все это работает. Во первых с плиты утюга нужно убрать все лишнее т.е. его родной регулятор температуры. Во вторых нужно отрезать все ненужные выступы и в общем должна остаться голая плита с нагревателем и все. Заказываем токарю два наконечника для трубы и для фасонины (под штуцер и под гайку). Диаметры измеряем на самой трубе, в моем случае это для трубы ? дюйма составляет 20 мм. Далее в плите сверлим отверстие диаметром 6 мм и прикручиваем болтом наконечники. На плоской стороне (противоположной от острого носика плиты) сверлим отверстие таким диаметром, чтобы термопару можно было свободно засунуть в образовавшееся посадочное место. К стати термопару можно применить и другую. Можно использовать хромель-алюминевую у нее, правда, эдс раза в два поменьше. Даже можно использовать бескорпусную термопару. Можно взять большую термопару раздолбанить ее и вытащить из нее два сваренных проводника отрезать нужную длину и вставить в посадочное место плиты утюга, предварительно вставив в посадочное отверстие слюдяные трубки (можно взять от сгоревшего паяльника) для электрической изоляции термопары от корпуса плиты. Короче, я сделал так, а вы уже как вам понравится, дерзайте.
Далее собираем эту всю систему в кожухе. К термопаре присоединяем экранированный провод длинной приблизительно 1 метр. К нагревательному элементу присоединяем двух проводной кабель тоже 1 метр. И через отверстие в рукоятке выводим наружу. Рукоятка крепится к внешнему кожуху винтами М4 и изготавливается из стеклотекстолита толщиной 4 мм. Пространство, между кожухом и плитой с термопарой и наконечниками, заполняем термоизолятором, у меня это асбестовая вата плотненько так набиваем. Да наконечники, выступающие за пределы кожуха должны быть термоизолированы от кожуха, т.е. диаметр отверстий в кожухе на 10мм больше чем диаметр самих наконечников.
Схема терморегулятора
Сам терморегулятор размещается отдельно в пластиковом корпусе. Автор склеил его из оргстекла толщиной 5 мм дихлорэтаном. Для индикации служит стрелочный прибор от старого магнитофона, у этого индикатора есть два сектора на шкале желтая и красная между секторами нулевая метка. Как вы уже догадались, эта метка соответствует 270 градусов оптимальная температура для сваривания. В красном секторе температура больше нормы, а в желтом меньше. Температура задается переменным резистором, ось которого выведена наружу корпуса блока терморегулятора. Также для дополнительной сигнализации служит красный светодиод который показывает моменты времени в течении которых нагревательный элемент в работе а когда светодиод не светит значит нагревательный элемент обесточен. Схема блока терморегулятора представлена на рис 4. Термо ЭДС с термопары прямо пропорциональная измеряемой температуре поступает на вход ОУ на микросхеме DA4. На этой микросхеме собран усилитель постоянного тока с коэффициентом усиления равным 100. Резистором R6 производится балансировка усилителя. К выходу ОУ подключена измерительная головка с током полного отклонения 100 мкА. Далее усиленный сигнал поступает на 3 ножку микросхемы DA3 тоже ОУ. На этой микросхеме собран компаратор. Порог срабатывания компаратора задается при помощи резистора R8 напряжение, с которого пропорциональное углу поворота ручки резистора R8 подается на ножку 2 микросхемы DA3. Угол поворота оси резистора R8 определяет заданную температуру сваривания. Работает все это следующим образом. Как только вы включаете паяльник в сеть, и он не нагрет, а ручкой вы установили температуру, допустим в 270 градусов. Напряжение с термопары усиленное микросхемой DA3 и поданное на 3 ножку DA3 по величине значительно меньше, чем напряжение с движка резистора R8. Следовательно на выходе 6 микросхемы DA3 мы получим потенциал при котором сработает промежуточное реле К1 и загорается светодиод VD10, подавая сигнал что идет нагрев паяльника. Своим контактом реле при срабатывании замкнет цепь питания выходного реле К2. Реле К2 также сработает и через усиленные контакты включит питание на нагревательный элемент ТЭН. По мере нагревания напряжение с термопары начнет увеличиваться. При значении, когда напряжение на выводах 2 и 3 микросхемы компаратора DA3 сравняются, произойдет скачкообразное изменение напряжения на 6 ноге этой микросхемы. Реле К1 а за ним и К2 обесточатся и значит ТЭН перестанет греть паяльник, светодиод погаснет. За счет инерции системы после обесточивания нагревательного элемента напряжение с термопары продолжит увеличиваться и дольше пока не достигнет пикового значения. Потом эдс с термопары начнет уменьшаться и как только ее, усиленное микросхемой DA4, значение на выводе 3 микросхемы DA3 станет меньше чем на ее 2 выводе, обратно опрокинется микросхема компаратор и реле снова включат ТЭН.

Опять же за счет инерции напряжение на выводе 3 микросхемы DA3 будет продолжать, уменьшатся до какого-то минимального значения, а потом снов начнет расти. И все повторится заново. Температура будет, все время находится то больше, то меньше установленного значения. Такой колебательный процесс пока паяльник хорошо не прогреется и разница между экстремумами температуры станет минимальной, система успокоиться, можно приступать к свариванию. Питание схемы двухполярное, здесь все как обычно, не буду останавливаться. Конструктивно все можно увидеть на представленных фото. Термопара подключена к блоку терморегулятора при помощи экранированного провода, чтобы уменьшить наводки от провода питания ТЭНа. По наладке хочу следующее сказать. Концы термопары на входе замыкают, потом балансируют DA4 установкой 0 вольт на 6 ноге этой микросхемы. Далее восстанавливают схему, и постепенно начиная с минимального значения, устанавливают температуру движком резистора R8. Как только убедитесь, что схема работает, терморегулятор будет включаться и выключаться, можете при помощи образцовой термопары, как я уже писал выше некоторые китайские цифровые мультиметры комплектуются такой термопарой, отградуировать либо шкалу индикатора или же положение ползунка резистора R8 на шкале температуры. Изменяя номинал резистора R2 можно устанавливать стрелку на шкале милливольтметра на нужное вам значение. В принципе вы можете и не ставить индикатор, он скорее как дополнительный сервис, при работе видно как себя ведет температура.
Паяльник получился хороший, все кто брал а он постоянно на руках отзываются положительно.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ