Elettronvolt
2010-12-31 11:56
Visto il periodo festivo, mi è stato gentilmente regalato un piccolo forno a microonde guasto, prontamente smembrato con l'assistenza del collega che me l'ha offerto come cavia. Assieme ai classici componenti che fanno gola a tutti i pazzi dal cervello ossidato da ozono (MOT, MOC, diodi HV, fusibili HV, GDT cores & Co) ce n'era un altro che fino ad ora era sempre riuscito a sfuggire dalle mie grinfie... vediamo se qualcuno intuisce subito dalla foto :
Come si può vedere, si tratta di una banale lampada tubulare ad infrarossi da 115VAC 450W. Questi elementi riscaldanti sono costituiti da una resistenza interna avvolta a spirale (solitamente di tungsteno o altra lega metallica, come FeCrAl) e inserita in un invitante tubo al quarzo! Per allungare la vita dell'elemento, l'interno del tubo viene solitamente riempito con un gas inerte. Anche se questo non vale molto per quello in mio possesso, visto che le due estremità erano quasi aperte (O_o?!). Ecco cosa otteniamo dopo aver smembrato il paziente:
http://img844.imageshack.us/i/pict0522.jpg/ http://img28.imageshack.us/i/pict0524s.jpg/ http://img694.imageshack.us/i/pict0526k.jpg/
A sinistra si vede il tubo al quarzo (un po' sporchetto) privato della resistenza interna. Per chi non conoscesse il materiale, ecco una lettura semplice e leggera >>> http://en.wikipedia.org/wiki/Fused_quartz
Le caratteristiche più importanti sono notevole resistenza al calore e agli sbalzi termici, agli agenti chimici (HF a parte) e trasparenza alla maggior parte delle radiazioni luminose. Ho sentito dire che ci sono delle particolari reazioni chimiche che necessitano di tubi al quarzo, spesso molto costosi e di difficile reperibilità... io adesso ne possiedo due, non so ancora cosa farci, ma almeno sono costati nulla !
A destra invece possiamo ammirare la resistenza elettrica prima contenuta nel tubo. Il materiale è ancora sconosciuto... probabilmente sarà tungsteno, ma non ci metterei la mano sul fuoco . Oltre ad essere un simpatico oggetto da usare come antistress (con me funziona), penso possa essere un valido pezzo per costruirsi un comodo riscaldatore. Io avevo pensato a questo: riempire un contenitore di vetro pyrex con dell'olio minerale e immergerci la nostra resistenza (magari sagomandola a ciambella). Al centro si posiziona il pallone, la beuta o quello che volete riscaldare. Si collega poi la resistenza ad un alimentatore a tensione variabile e idealmente abbiamo ottenuto un simpatico riscaldatore regolabile. Facendo due conti (e sperando che siano giusti ): il tester indica che il filamento ha una resistenza di circa 30 ohm; infatti se sguinzagliamo la legge di ohm, viene che con una tensione di 115VAC (quella riportata sul tubo), nel filamento passerà una corrente di 115VAC/30ohm= 3,8A. L'elemento dovrà quindi dissipare 115VAC*3,8A= 441W (sul tubo riporta 450W, direi che ci siamo). Ma nulla ci vieta di modificare la tensione fino ad ottenere il parametro a noi più utile. Tenendo poi la resistenza immersa in un bagno d'olio minerale, dovrebbe usurarsi piuttosto lentamente. In più credo che così facendo si riesca a ridurre la dispersione termica che invece si avrebbe usando una normale piastra elettrica (perchè magari le superfici non sono perfettamente pulite, la piastra è ossidata, non c'è un perfetto contatto ecc). Io ho lanciato la mia idea, che non è detto funzioni meglio di altri sistemi più abbordabili. Ad esempio non so quale tensione sia necessaria per iniziare ad avere degli effetti termici apprezzabili: se davvero bisognerà arrivare a tensioni di 115V o superiori, bisognerà tenere in considerazione anche la pericolosità della corrente... ma personalmente lo vedo come un problema risolvibile (facendo particolare attenzione agli isolamenti).
A voi la parola !
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Potresti farci un mantello riscaldante per palloni
arkypita
2010-12-31 12:17
Elettronvolt ha scritto:
Il materiale è ancora sconosciuto... probabilmente sarà tungsteno, ma non ci metterei la mano sul fuoco
Secondo me non è tungsteno, bensì nickel cromo o Kanthal (FeCrAl), di solito sono queste le leghe usate x gli elementi riscaldanti.
Io ne ho diversi spezzoni in casa ed ero stato tentato anche io di auto-costruirmi una piastra o un mantello riscaldante, anche se la mia idea era quella di usare un bagno di sabbia anziché in olio.
I calcoli che hai fatto mi sembrano giusti, 115V sono i 230V ai quali è stata tagliata una semi-onda... potrebbe essere ragionevole. Tuttavia dovresti tener conto che la resistenza del filo "a freddo" può essere notevolmente diversa della resistenza "a caldo".
Inoltre quando il tuo riscaldatore è sotto carico (ci hai messo sopra qualcosa di freddo a scaldare) devi dare più potenza per far raggiungere la temperatura che, una volta raggiunta, necessiterà solamente di poca potenza per il mantenimento.
Il tuo circuito di alimentazione per essere ben fatto dovrebbe quindi essere termostatato e retro-azionato, ma per te non dovrebbe essere difficile!
Max Fritz
2010-12-31 14:20
Per quanto riguarda la parte elettronica, non commento perchè sparerei solo stupidaggini..
Invece per la creazione del mantello riscaldante, consiglierei anch'io di utilizzare la sabbia, anzichè l'olio. E' vero che la sabbia ha maggiore inerzia termica, ma se l'olio si surriscaldasse nelle immediate vicinanze della resistenza potrebbero succedere cose molto sgradevoli... Inoltre, che olio useresti? Vaselina? Al silicone?
al-ham-bic
2010-12-31 21:47
Quoto tutto quello che ha detto Arkypita: sicuramente il filo è di nichel-cromo (assolutamente escluso il tungsteno!) e soprattutto i valori della resistenza freddo/caldo sono diversissimi.
Per la regolazione di temperatura io uso (in un fornello a resistenza, il principio è identico) un regolatore a triac con commutatore a 12 posizioni che regola la T, misurata con un termometro immerso nella sabbia.
Dott.MorenoZolghetti
2011-01-01 13:38
Ora che ho veduto il filamento (alla faccia del filamento...), come Al, escludo il W, ma per sapere che lega sia, occorre procedere ad analisi chimica. Quindi, se sei disposto a sacrificare una parte del filamento, allora procedi con dissoluzione in acido nitrico (all'aperto!) ed eventualmente riscaldando. Se non si dovesse verificare una vivace reazione, allora potrai addizionare tre parti di HCl conc. e lasciare reagire, riscaldando a BM per alcune ore, in un pallone di Kjeldahl di cui certamente disponi. Un volume di acqua regia di 25 mL dovrebbe bastare per una decina di cm di filo spezzettato.
Otterrai una soluzione colorata, contenente i metalli della lega. E' possibile che resti un residuo sul fondo del pallone (dopo diluizione con 25 mL di acqua). Sul residuo faremo ipotesi solo se si dovesse accertarne l'effettiva presenza.
Alla soluzione verranno destinate tutte le attenzioni.
Nella sezione "chimica analitica" troverai come analizzare la soluzione, se decidi di sacrificare la resistenza. Però, ai fini pratici, se ti occorre per fare un riscaldatore...che senso ha sacrificarla? Risparmiala, ti sarà fedele per sempre!
Ho appena scoperto di avere 2024 messaggi...manco mi ero accorto del traguardo...
Poi alzo lo sguardo e vedo che Al-ham-bic ne ha 2024...suggerirei di giocarle questi numeri...20 24 02 terno secco sulla ruota di Torino e di ...
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al-ham-bic
2011-01-01 13:59
Dott.MorenoZolghetti ha scritto:
...poi alzo lo sguardo e vedo che Al-ham-bic ne ha 2024...suggerirei di giocarle questi numeri...20 24 02 terno secco sulla ruota di Torino e di ...
Cooosa? Ma guarda che combinazione, non mi ero accorto minimamente di questa coincidenza astrale!
La mia ruota più vicina è Venezia... peccato non essere compatrioti di Mario Merola, ce li saremmo giocati eccome quei numeri!
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Elettronvolt
2011-01-01 20:32
scusami, ma un olio minerale???
al-ham-bic
2011-01-01 20:57
Se proprio non sei digiuno di chimica puoi provare (sul liquido generato come ti ha detto Zolghetti) la ricerca mirata solo del nichel e del cromo, quindi hai subito la sicurezza e ti levi lo sfizio.
Ma dipende dalla tua disponibilità di reagenti.
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Se proprio vuoi usare l'olio senza spendere per il silicone usa paraffina liquida (che bolle oltre 350°) ma attenzione che il punto di infiammabilità è più basso ed è sempre un sistema pericoloso se la T è alta e in presenza di liquidi. E' un sistema che non mi piace.
il meglio sarebbe l'olio di silicone. non c'è dubbio. però costa. e non poco.
Siccome che hai già misurato la sua resistenza, non sarebbe un'opzione quella di consultare le tabelle della resistenza specifica dei materiali ?
Resistenza specifica "ro" = R*S/l
dove "ro" (lettera greca) è la resistenza specifica, R la resistenza, l la lunghezza e S la sezione ?
Dalle foto, se uso
l=1 m
S= 10^-6 m^2
R=80 ohm
otterrei una resistenza specifica di 8*10^-5 ohm*metro.
Occorrono le misure precise ... e le tabelle ...
arkypita
2011-01-02 10:21
Fate attenzione solo al fatto che ro (o sigma = 1/ro) è una funzione della temperatura, i valori tabellati in genere si riferiscono a 300 °K... per avere una misura precisa tieni conto di questo dato che è fondamentale (non considerarlo ti potrebbe far sballare la misura anche di un fattore 10 o più).
Rocco451
2011-03-15 17:30
secondo voi il fio in nichel-cromo con cui sono fatte le pagliette per lavare le pentole che corrente possono sopportare? perchè vorrei costruirmi un riscaldatore ad induzione ma non ho phon o scaldabagno da sacrificare! =D
arkypita
2011-03-15 21:44
Rocco451 ha scritto:
secondo voi il fio in nichel-cromo con cui sono fatte le pagliette per lavare le pentole che corrente possono sopportare? perchè vorrei costruirmi un riscaldatore ad induzione ma non ho phon o scaldabagno da sacrificare! =D
Le pagliette sono in acciaio. La loro resistenza elettrica è prossima allo zero. Ti mandano in corto la batteria/alimentatore e si arroventano all'istante, diventando incandescenti e poi bruciando (se non brucia prima l'alimentatore).
al-ham-bic
2011-03-15 21:58
Rocco451 ha scritto:
... vorrei costruirmi un riscaldatore ad induzione ma non ho phon o scaldabagno da sacrificare! =D
Riscaldatore a induzione: sai di cosa parli, vero?
chi non ha delle pagliette di Ni-Cr o phon ad induzione
forse è meglio collegare il cervello prima di azionare la bocca