K40 Laserkylningsskyddshandledning: 12 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

K40 Laserkylningsskydd är en enhet som känner av flödeshastighet och temperatur hos K40 Co2 Lasers kylvätska. Om flödeshastigheten sjunker under en viss mängd, skär kylvakten av laserkontakten och förhindrar att laserröret överhettas. Det ger dig också indikation om hur mycket vätska som passerar röret per minut och vid vilken temperatur.

Jag gjorde en ganska detaljerad Youtube -video om detta bygge, så om du vill göra din egen, följ stegen.

Steg 1: Vad behöver vi

1 Arduino Nano

1 1602 LCD -skärm (16x2 rader)

1 flödeshastighetssensor / 3/4 halleffekt flytande vattenflödessensor

1 reläkort / 5v KF-301

1 10k termistor

1 10k motstånd

2 1k motstånd

1 brödbräda eller prototyper PCB / jag gjorde ett kretskort i videon som du kan ladda ner och beställa här:

bit.ly/34N6dXH

Jag gjorde också en inköpslista från Amazon med alla komponenter:

amzn.to/3dgVLeT

Steg 2: Schemat

Schemat är rakt fram, jag skulle dock rekommendera att inte använda stift D0 eftersom detta används av Arduino för seriellt gränssnitt. Du kan enkelt använda en annan gratis nål. Det enda du behöver göra är att ändra "0" till porten du ansluter reläkortet till i koden.

Steg 3: Arduino Nano

Steg 4: Termistor

För termistorn måste vi bygga en spänningsdelare, därför kopplar vi ihop 10k -restistorn i paralell mellan marken och termistorn. En termistor är i grunden ett motstånd som ändrar motstånd med temperatur.

För att få en avläsning i grader. f eller c måste vi veta vilka värden denna termistor ger oss vid 100 grader. c och 0 grader.

Jag mätte detta och tog in resultaten i min Arduino -kod. Med lite matematik beräknar den och visar temperaturen. Viktigt är att du använder ett 10k motstånd som värdena för 100 grader. c är annorlunda än på en 100k termistor. Eftersom vi senare använder den här enheten för att få en uppfattning om hur varm kylvätskan blir, föreslår jag att gå med de förinställda motståndsvärdena. I så fall behöver du inte ändra någonting.

Termistorn har ingen polaritet.

Steg 5: 1602 LCD -skärmen

Eftersom jag inte använder ett seriellt gränssnitt för LCD -skärmen ansluter jag det direkt till Arduino. Jag använde de två 1k -motstånden mellan jord och V0 för att reglera skärmens kontrast. Det rekommenderas dock att använda en potentiometer för en justerbar kontrastnivå. När de korroderar över tiden gick jag med ett fast motståndsvärde.

Annars måste vi ansluta alla trådar som visas i diagrammet

Steg 6: Flödessensorn

En Flow Hall Effect Sensor är i grunden en pulsgenerator. I ett rör eller ett vattentätt hus finns en rotor som roterar när vätska passerar igenom. På kanten av rotorn finns små magneter som inducerar en magneter till en mottagande spole.

Dessa pulser kan sedan räknas av en Arduino ex.

Med lite matematik och kod kan vi nu översätta dessa pulser till Liter per minut.

Flödessensorn behöver 5v för att fungera och har en tredje gul tråd för signalen som ansluter till D2 -porten på vår Arduino Nano.

Flödessensorn jag använder (i Amazonas inköpslista) har en läsvärde på minst 2L/min, vad som är ganska begränsat för K40 -lasern, eftersom för min installation går "kyl" -buljongen genom en radiator, laserröret och en analog flödeshastighet mätare med 8 mm slangar. Även om jag använder en ganska kraftfull pump kommer det bara 1, 5L/min ut på slutet. Jag hade några problem i början eftersom flödessensorn inte visade något alls …. Det slutade med att jag monterade sensorn vertikalt på behållaren för att ha tillräckligt med flöde för sensorn att koda … Sammanfattningsvis skulle jag rekommendera att använda en annan flödeshastighetssensor som är mer exakt … du hittar dem på ebay från Kina för cirka 6 dollar..

Steg 7: Reläbrädet

Ett relä är en elektromekanisk omkopplare. När Arduino skickar en signal (+5v) till reläkortet stängs reläet. Detta är ett dubbelverkande relä, du löder först jord till jord, för det andra kan du snarare lödas till den öppna eller stängda sidan av reläet. Vad betyder när reläet inte får någon signal från Arduino den förblir öppen (lampan är av), löd den till andra sidan och den är stängd (lampan är på) när ingen signal tas emot från Arduino -kortet. I vårt fall vill vi att reläet ska vara av (öppen krets) när ingen signal tas emot.

För att vara säker, använd din multimeter och mät stiften på brädet.

En röd lysdiod indikerar att kortet inte tar emot någon signal från Arduino. Rött och grönt betyder att det finns signal och reläet växlar.

Steg 8: Koden

Här är vad detta system gör:

Den läser flödessensorn och termistorn.

Så länge flödeshastigheten är över 0, 5L/min kopplar arduino reläet stängt vilket betyder att laserröret kan fungera.

Om flödeshastigheten sjunker på grund av ett pumpfel eller om du helt enkelt har glömt att slå på det, öppnas reläet och lasern stängs av automatiskt.

Du kan fortsätta och lägga till kod för att ställa in en begränsningstemperatur som lasern ska stänga av också … det är upp till dig.

I denna inställning för närvarande visar displayen bara temperaturen utan att ha någon påverkan på reläet.

Du kan också svaga inställningar i koden, jag lade till diskriptioner bredvid värdena så att du vet vad det är.

Till exempel kan du byta deg. C för att gradera. F genom att helt enkelt byta två bokstäver (beskrivs i kodfilen).

Steg 9: Konsolen

Här är filen för huset för vår byggnad med kretskortet som jag hade designat (steg nedan)

Filformat är: Corel Draw, Autocad eller Adobe Illustrator

Jag lade till kretskortet som en storleksreferens i dessa filer som måste raderas innan det skärs med en laserskärare.

Delarna är utformade på ett sätt som du först kan gravera logotypen och namnet på, sedan stoppa maskinen när den kom igenom detta och klippa ut den.

Filen är gjord för 4 mm plywood eller akryllika!

Steg 10: Kretskortet

Som du ser i videon hade jag några problem och fel på min första PCB -layout … Men jag korrigerade dem och laddade upp den här filen här. Du kan helt enkelt ladda upp den här zip -filen till valfri PCB -tillverkares webbsida och beställa den.

Kretskortet är tillverkat med Kicad, en programvara som är gratis att ladda ner!

Kontrollera filen själv innan du beställer den! Jag ansvarar inte om det uppstår ett fel eller problem med layouten!

Steg 11: Konfigurera det

Sista steget är att installera K40 laserkylskydd.

Reläkontakten måste skarvas i serie mellan laserkontakten på K40 -lasermaskinen. Därför kan du hellre lödda den mellan själva omkopplaren som sitter på maskinluckan på maskinen eller så kan du ansluta den direkt till strömförsörjningen. I mitt fall går det två rosa kablar till strömbrytaren från min strömförsörjning, så jag kopplade bort en och skarvade kretsen däremellan (i serie) med en Wago -kabelklämma.

Jag bestämde mig för att ansluta flödesmätaren som den sista delen av kedjan precis innan vätskan strömmar tillbaka i behållaren.

I mitt fall eftersom jag redan hade en analog flödesmätare hade jag beställt en termistor med en metallplugg som skruvas fast i den. Annars kan du helt enkelt doppa termistorn i behållaren. Se till att den ligger bredvid uttaget för att få en mer exakt läsning.

Se till att du kopplar bort din laser från elnätet innan du öppnar luckan!

Och du är klar! Låt mig veta vad du tycker.