Самодельный стробоскоп для установки зажигания: пошаговая инструкция

Принцип работы схемы:

1. От автомобильного аккумулятора подается напряжение +12В
2. Трансформатор повышает напряжение до 300-400В
3. Конденсатор C1 заряжается через резистор R1
4. При поступлении импульса от свечи зажигания открывается тиристор VS1
5. Конденсатор разряжается через первичную обмотку трансформатора
6. Во вторичной обмотке возникает высоковольтный импульс, поджигающий лампу
7. Происходит яркая вспышка, синхронизированная с зажиганием

Такая схема обеспечивает стабильную работу стробоскопа и позволяет точно определять момент зажигания.

Пошаговая инструкция по сборке самодельного стробоскопа

Процесс сборки самодельного стробоскопа для установки зажигания состоит из следующих шагов:

1. Подготовить все необходимые компоненты согласно схеме
2. Изготовить печатную плату или использовать макетную плату
3. Припаять компоненты к плате согласно схеме
4. Подключить импульсную лампу и высоковольтный трансформатор
5. Поместить схему в подходящий корпус с рефлектором
6. Вывести провода питания и сигнальный провод
7. Проверить работоспособность собранного устройства
8. При необходимости произвести настройку и регулировку

При сборке важно соблюдать полярность компонентов и правила техники безопасности при работе с высоким напряжением.

Настройка и калибровка самодельного стробоскопа

После сборки стробоскоп необходимо настроить и откалибровать для получения точных показаний. Процесс настройки включает:

• Проверку частоты вспышек (должна соответствовать частоте искрообразования)
• Настройку яркости вспышек для хорошей видимости меток
• Калибровку шкалы угла опережения зажигания
• Проверку синхронизации вспышек с моментом зажигания

Для калибровки можно использовать заведомо исправный двигатель с известными параметрами установки зажигания. Точность самодельного стробоскопа во многом зависит от качества калибровки.

Использование самодельного стробоскопа для установки зажигания

Порядок использования самодельного стробоскопа для установки зажигания:

1. Подключить стробоскоп к аккумулятору автомобиля
2. Подсоединить сигнальный провод к высоковольтному проводу первой свечи
3. Запустить двигатель и дать ему прогреться
4. Направить вспышку стробоскопа на шкив коленвала или маховик
5. Наблюдать за положением метки относительно шкалы
6. Регулировать угол опережения зажигания до совпадения с нужным значением
7. Проверить установку на разных оборотах двигателя

При правильном использовании самодельный стробоскоп позволяет точно установить момент зажигания и оптимизировать работу двигателя.

Преимущества и недостатки самодельного стробоскопа

Самостоятельное изготовление стробоскопа для установки зажигания имеет свои плюсы и минусы:

Преимущества:

• Низкая стоимость по сравнению с заводскими аналогами
• Возможность подстроить прибор под конкретный автомобиль
• Развитие навыков радиолюбителя
• Глубокое понимание принципов работы системы зажигания

Недостатки:

• Требуются определенные технические навыки для сборки
• Возможны погрешности в работе без точной калибровки
• Отсутствие сертификации и гарантии
• Меньшая надежность по сравнению с промышленными образцами

При должном подходе к изготовлению самодельный стробоскоп может стать полезным инструментом для настройки зажигания автомобиля.

Меры безопасности при работе с самодельным стробоскопом

При сборке и использовании самодельного стробоскопа необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• Использовать качественные изолированные провода и разъемы
• Не прикасаться к оголенным проводам и контактам под напряжением
• Избегать попадания влаги на электронные компоненты
• Не направлять вспышки стробоскопа в глаза
• Работать с прибором только при выключенном зажигании
• Не оставлять прибор подключенным без присмотра
• При появлении запаха гари немедленно отключить устройство

Соблюдение этих простых правил поможет избежать поражения электрическим током и других опасных ситуаций при работе с самодельным стробоскопом.

Установка зажигания и ремонт распределителя зажигания

Система зажигания в автомобиле сама по себе достаточно проста, но требует внимательного отношения со стороны водителя. Прежде всего, должен быть порядок, правильно выставлен угол опережения зажигания, так как раннее и позднее воспламенение горючей смеси в цилиндрах могут вызвать разные проблемы, от повышения расхода топлива до детонации двигателя авто.

Общее понятие о системе зажигания – системой зажигания принято называть комплекс устройств, обеспечивающий появление искры, своевременное воспламенение в цилиндрах смеси воздуха и топлива. Это важная часть всей электросистемы автомобиля, и, как прочие составляющие, во время эксплуатации система зажигания может в силу разных причин оказаться неработоспособной. Иногда правильно определить неисправность с помощью индикаторов, расположенных на приборной панели авто сложно, однако, чаще всего о проблеме первыми начинают сигнализировать именно они.

Содержание

• 1 Установка момента зажигания: система, настройка, ремонт
• 2 Самодельный ремонт системы зажигания, своими руками сборка
• 3 Установка зажигания на различные типы двигателей
• 4 Вывод

Установка момента зажигания: система, настройка, ремонт

Возможные неисправности – самой распространённой поломкой в этой системе является дефект свечей зажигания, а бывает, что и работа клапанов. Но с этим справиться проще простого, благо сегодня на авторынке можно приобрести свечи любого производителя, а чтобы заменить их, специальные знания не нужны, разве что свечной ключ потребуется. Разборка с помощью ключа произойдёт быстро им несложно пользоваться. Пытаться правильно выкрутить дефектные свечи, очистить их после длительной эксплуатации не рекомендуется – их век недолог, да и стоят они сущие копейки. Другое дело, межконтактный свечной зазор. В этом смысле определения «лучше минимальный зазор», или «чем больше зазор – тем лучше» неприменимы, поскольку речь идёт о типе системы зажигания.

Отечественные авто, выпущенные с 1982 по 1986 год, оборудовались системой контактного зажигания. Системой бесконтактного зажигания наделялись отечественные авто «восьмёрки», авто «девятки», и выпущенные до 2004 года иномарки. Все современные автомобили оснащаются модульной системой зажигания (МСЗ). Величина зазора находится в полной зависимости от вырабатываемого напряжения. Оптимальную работу мотора авто обеспечивает зазор, соответствующий конкретному напряжению. Так, для напряжения до 27 тысяч вольт (величина, вырабатываемая контактной системой) оптимальное межконтактное расстояние составит 0,7 – 0,8 миллиметров. Зазор у бесконтактного зажигания, вырабатывающего 45 тысяч вольт, составит 0,8 – 0,9 миллиметров. Межконтактный зазор должен быть в пределах между 0,9 и 1 миллиметром в системе модульного зажигания, поскольку она вырабатывает свыше 45 тысяч вольт. Превышение величины зазора ведёт к нестабильной работе мотора, загрязнению поршней, клапанов, плохому запуску, преждевременному выходу из строя комплектующих.

Ряд неисправностей определяют внешне: когда запуск мотора осуществляется не с одного раза, или двигатель работает на холостом ходу неустойчиво, просмотр клапанов. Снижение мощности двигателя и превышение расхода топлива тоже могут оказаться последствиями отклонений в системе работы. Следует помнить, что у системы впрыска и топливной системы авто тоже могут быть неисправности с такими же признаками, поэтому к поиску причин нарушений нужно подходить в комплексе. И не забывать про осмотр клапанов.

Схема проста, всё можно сделать своими руками, если знать, что с помощью цифрового осциллографа выявляются проблемы в высоковольтной части системы. По фиксированному времени от замыкания катушки до момента старта вычисляется объём её заряда. Если катушка нагревается, значит, она не способна запасать энергию. Быстрый темп, порядок роста напряжения во вторичной обмотке свидетельствует об уменьшении значения топливной смеси в общей массе и повышении давления. Горение искры объясняется протеканием постоянного тока в зазоре свечей. После фазы горения могут наблюдаться затухающие колебания. Это значит, что неисправны катушка либо конденсатор.

Одна из самых распространённых проблем, которая связана с управляемостью авто — это пропуск зажигания в цилиндрах. Причин пропуска зажигания может быть несколько. К примеру, может отсутствовать искра или компрессия. Если отсутствует искра, то нужно обратить внимание на свечи, поскольку проблема может быть в них. Если свечи в рабочем состоянии, то скорей всего проблема в проводке. Также причиной пропуска зажигания может быть бедная топливная смесь.

Одна из самых распространённых проблем, которая связана с управляемостью авто это пропуск зажигания в цилиндрах. Причин пропуска зажигания может быть несколько. К примеру, может отсутствовать искра или компрессия. Если отсутствует искра, то нужно обратить внимание на свечи, поскольку проблема может быть в них. Если свечи в рабочем состоянии, то скорей всего проблема в проводке. Также причиной пропуска зажигания может быть бедная топливная смесь.

Самодельный ремонт системы зажигания

Разборка распределителя зажигания – не самая трудоёмкая процедура, на необходимость замены распределителя могут указывать повышенный расход горючего, снижение разгонной динамики. Также двигатель может, просто не завестись. Также в таких автомобилях, как ВАЗ-2109 с карбюраторным двигателем не исключено попадание масла из мотора в трамблер.

Чтобы отремонтировать распределитель нужно его снять. Для этого нужно сделать, соблюсти порядок действий:

• отсоединить минусовой контакт бортового аккумулятора;
• отключить от трамблера высоковольтные провода и шланг вакуум-корректора;
• снять трос держателя дроссельной заслонки;
• открутить кронштейн с проводами;
• Отметить положение трамблера до его снятия с помощью маркера;
• снять с распределителя зажигания разъём с проводами;
• Вытащить заглушку коленвала из картера сцепления, после чего вращением вала установить поршень первого цилиндра в верхнюю точку.  Откручиваем гайки, крепящие трамблер, и снимаем его. Сборка устройства производится в обратном порядке.

Установка зажигания на различные типы двигателей

Схема своими руками:

Характеристики центробежного регулятора

На двигателе УМЗ-421, применяемом на автомобилях Газель и УАЗ, используется классический трамблер с механическим прерывателем, то есть контактна система зажигания. Установка момента зажигания на моторе УМЗ-421 выполняется регулировкой своими руками положения тонкой пружины в трамблере через специальное окошко.  Метод таков:

1. Поставьте бегунок трамблера по первому цилиндру, а первую метку по ходу шкива — напротив штифта.
2.  Снимите трамблер и убедитесь в правильном положении   ножки относительно прорези. Прорезь внутри ножки должна смотреть параллельно двигателю.
3. На демонтированном распределителе зажигания УМЗ-421 пассатижами согните стойку крепления тонкой пружинки. Толстая пружина должна включаться в работу примерно на середине хода бегунка, когда вы повернёте его относительно трамблера УМЗ-421.
4. Стрелку октан-корректора поместите точно в центре шкалы.
5. На ходу, при полностью прогретом двигателе и выжатой педали акселератора должна возникать небольшая детонация, в противном случае повторяем пункт 3.
6. После завершения описанных выше манипуляций закрываем шторку регулировочного отверстия трамблера УМЗ-421.

Для двигателя ПД-23 (пусковой мотор для тракторов) допустимая величина зазора. Между электродами свечи зажигания ПД-23 составляет 0,6-0,7 мм. Перед установкой зажигания ПД-23 на мотор обязательно нужно проделать регулировку зазора. Всё это касается – ПД—23.

Схема своими руками для двигателя ПД

1 – метка на корпусе муфты сцепления; 2 – метка «Заж» на маховике; 4 – контакт поводка; 5 – обозначение клемм; 6 – ось; 7 – угол между вертикальной осью магнето и осью кулачков, равный 5-10°; 8 – ось вертикальная магнето; 9 – стрелка направления вращения ротора магнето; 10 – кулачок пускового ускорителя; 11 – прорезь на пусковом ускорителе; 12 – метка ВМТ-1ц на маховике; a – установка зажигания пускового двигателя по маховику; b – вид магнето сзади; c – вид на магнето спереди.

На дизельном силовом агрегате Д-144 устанавливается опережение впрыска топлива путём вращения зубчатого шкива распределительного вала. На Д-65 ЮМЗ (трактора серии ЮМЗ, его обозначают Д-65 ЮМЗ) эта процедура производится вращением коленчатого вала. На ЗМЗ-409 установлена микропроцессорная система зажигания. По многочисленным отзывам наиболее слабым местом у ЗМЗ-409 является катушка зажигания.

Рассматриваем:

• Д-144;
• УМЗ-409;
• Д-240;
• УМЗ-421;
• ПД-23;
• Д-245;
• Д-65;
• ЮМЗ.

Стробоскоп для установки зажигания – установить зажигание на УМЗ-421 своими руками можно при помощи стробоскопа. Для этого датчик стробоскопа соединяют с высоковольтным проводом свечи первого цилиндра на прогретом двигателе, после чего луч стробоскопа направляется на метку, которая находится на крышке газораспределительного механизма. Такая установка момента зажигания самая точная, её надо верно поставить.

Стробоскоп для установки зажигания можно сделать своими руками. Стоимость простого устройства для определения углов опережения будет при этом существенно ниже, чем у промышленных аналогов, а точность измерений и долговечность прибора будут даже лучше. Для того чтобы правильно получился самодельный (своими руками) стробоскоп, нужен только дешёвый карманный фонарь (таких навалом в любом магазине электроприборов), подключить кусок антенного провода и ещё немного других деталей.

Схема для наглядности:

Схема стробоскопа для установки зажигания

Сборка приборов ММЗ Д-240 и Д-245 своими руками занимает около 30 минут. Двигатели ММЗ Д-240 и Д-245 перед установкой опережения воспламенения горючего нуждаются в регулировке положения импульсных колёс коленчатого вала. А также, привода редуктора ММЗ Д-240 и Д-245 топливного насоса.

Отметим, есть дизели Д-245.7, Д-245.9, Д-245.12С они предназначены для автобусов, не путаем обычный Д-245!

Схема регулировки:

Регулировка положения импульсных колёс коленчатого вала

Регулировка положения импульсных колёс коленчатого вала

Вывод

Диагностика системы двигателя любого авто, и рассмотренных Д-144, УМЗ-409, Д-240, УМЗ-421, ПД-23, Д-245, Д-65 должна быть комплексной. Удобнее всего её выполнять сканером, который надо подключить, он подсоединяется к специальному разъему. Тестер показывает код, по которому и определяется поломка, а после производится дальнейшее обслуживание. К примеру, есть код ошибки P030X, где последняя буква указывает на неисправный цилиндр. Если сканер выдает ошибку P020X, то существует проблема в цепи форсунок. Если сканер выдает ошибку P0300, то устранить проблему можно довольно легко поменяв не работающую свечу зажигания. Не забывая про обзор клапанов. Более сложные поломки стоит устранять в специальных сервисах у мастеров и смотреть, какие могут быть доступны регулировки.

Радиосхемы. — Самодельный стробоскоп на ИФК-120

материалы в категории

Стробоскопический эффект— довольно завораживающее явление.  Суть его в том, что при освещении, скажем, танцующих в затемненном помещении периодическими яркими вспышками, движения наблюдаются не непрерывными, а как бы состоящими из отдельных, следующих один за другими, «застывших» положений. 

Яркие вспышки проще всего получить, от специальной импульсной лампы ИФК-120 которая использовалась в промышленных фотовспышках. Выглядит она вот так:

А вот чтобы зажечь такую лампу необходимо довольно высокое напряжение. В промышленных фотовспышках для этой цели используется разрядный ток конденсатора который через импульсный трансформатор поступает на «поджигающий» электрод.
Реально он выглядит как металлическая перемычка внизу лампы.

Нам же необходимо чтобы мигание было постоянным (а еще лучше чтобы и регулировалось…), поэтому потребуется генератор. Смотрим схему:

Когда на устройство подают сетевое напряжение, начинает заряжаться конденсатор С1. При достижении на конденсаторе напряжения, равного напряжению пробоя динистора, через обмотку I трансформатора Т1 проходит импульс тока. Трансформатор повышающий, с большим коэффициентом трансформации (т.е. с большим соотношением витков вторичной и первичной обмоток), поэтому на обмотке II, а значит, и на поджигающем электроде лампы появляется импульс высокого напряжения. Лампа вспыхивает, и конденсатор С1 разряжается через нее. Затем процесс повторяется.

Частота вспышек зависит от номиналов деталей R1, R2, С1. Ее можно плавно регулировать переменным резистором R2. Энергию вспышки определяет емкость конденсатора C1, а также напряжение, до которого он успевает зарядиться. Оно, в свою очередь, ограничивается напряжением включения динистора. Если нужно увеличит энергию вспышки, достаточно поставить конденсатор С2 большей емкости и включить последовательно с динисгором стабилитрон на соответствующее напряжение стабилизации. Но сумма напряжений включения динистора и стабилизации стабилитрона не должна превышать номинального напряжения конденсатора С1, иначе конденсатор выйдет из строя. 
Переменный резистор R2 может быть СПО-0,5 или СП-1, постоянные резисторы R1 и R3 — МЛТ-0,5. Конденсатор С1 — типа КЭ или другой оксидный, с номинальным напряжением не ниже 200 В, С2 — бумажный, например МБМ. Трансформатор может быть готовый от промышленной фотовспышки, но его можно изготовить самим на кольцевом сердечнике типоразмера К10х6х3 из феррита М2000НМ. Обмотка I должна содержать 4 витка провода ПЭЛШО 0,31, охватывающих возможно большую поверхность кольца, обмотка II — 60 витков ПЭЛШО 0,1. 
Если вспышки неустойчивы или отсутствуют вовсе, попробуйте поменять полярность включения выводов любой из обмоток трансформатора. Убедившись в устойчивой работе стробоскопа, детали его монтируют в корпусе из изоляционного материала, а импульсную лампу устанавливают сверху корпуса. Чтобы вспышки были более яркими, а свет исходил в виде луча, за лампой нужно установить рефлектор, как это сделано в промышленной фотовспышке.

Обсудить на форуме

Цепь управления ксеноновым стробоскопом

Схемы, представленные в следующей статье, можно использовать для последовательного создания эффекта стробоскопического освещения с помощью 4 ксеноновых ламп.

Предлагаемый эффект последовательного ксенонового освещения может применяться на дискотеках, вечеринках ди-джеев, в автомобилях или транспортных средствах, в качестве предупредительных индикаторов или для украшения декоративных огней во время фестивалей.

На рынке доступен широкий ассортимент ксеноновых ламп с соответствующим комплектом трансформатора зажигания (о котором мы поговорим позже). Теоретически практически любая ксеноновая лампа очень хорошо работает в схеме управления стробоскопом, представленной на рисунке ниже.

Как рассчитывается мощность ксеноновой лампы

Схема рассчитана на ксеноновую лампу мощностью 60 Вт в секунду, и это все, что она может выдержать. К сожалению, номинальная мощность ксеноновых ламп обычно указывается как «x» ватт в секунду, что часто означает проблему!

Причину конкретных значений конденсатора на диаграмме и уровня напряжения постоянного тока можно понять с помощью следующего простого уравнения:0003

Количество электроэнергии, потребляемой ксеноновой трубкой, может быть определено простым перемножением энергии и частоты повторения импульсов ксенона.

При частоте 20 Гц и мощности 60 Вт лампа может «потребить» около 1,2 кВт! Но это выглядит огромным и не может быть оправдано. На самом деле, в приведенной выше математике используется неверная формула.

В качестве альтернативы, это должно зависеть от оптимально приемлемого рассеяния лампы и результирующей энергии по отношению к частоте.

Принимая во внимание, что технические характеристики ксеноновой лампы, которыми мы восхищаемся, должны обеспечивать максимально возможное рассеивание до 10 Вт, или оптимальный уровень энергии 0,5 Вт должен выделяться при частоте 20 Гц.

Расчет разрядных конденсаторов

Приведенные выше критерии требуют разрядной емкости со значением 11 мкФ и анодным напряжением 300 В. Как можно видеть, это значение относительно хорошо согласуется со значениями C1 и C2, как указано в диаграмма.

Теперь вопрос в том, как правильно выбрать номинал конденсатора в ситуации, когда номинал ксеноновой лампы не указан? В настоящее время, поскольку у нас есть взаимосвязь между «Ws» и «W», можно проверить приведенное ниже эмпирическое уравнение:

C1 = C2 = X . Ws / 6 [мкФ]

На самом деле это просто важная подсказка. Если для ксеноновой лампы указан оптимальный рабочий диапазон менее 250 часов непрерывной работы, лучше всего применить уравнение к уменьшенному допустимому рассеянию. Полезная рекомендация, которой вы можете следовать в отношении всех типов ксеноновых ламп.

Убедитесь, что полярность их подключения правильная, это означает, что заземлите катоды. Во многих случаях анод отмечен красным пятном. Сеть сетки доступна либо как провод со стороны катодной клеммы, либо просто как третий «вывод» между анодом и катодом.

Как зажигается ксеноновая трубка

Итак, инертные газы способны излучать свет при наэлектризовании. Но это не объясняет, как на самом деле зажигается ксеноновая трубка. Конденсатор накопления электроэнергии, описанный ранее, показан на рисунке 1 выше через пару конденсаторов C1 и C2.

Учитывая, что ксеноновой лампе требуется напряжение 600 В на аноде и катоде, диоды D1 и D2 вместе с электролитическими конденсаторами C1 и C2 образуют цепь удвоителя напряжения.

Как работает схема

Пара конденсаторов постоянно заряжается до максимального значения напряжения переменного тока, поэтому резисторы R1 и R2 включены для ограничения тока во время периода зажигания ксеноновой лампы. Если бы R1, R2 не были включены, ксеноновая трубка в какой-то момент ухудшилась бы и перестала работать.

Значения резисторов R1 и R2 выбираются таким образом, чтобы обеспечить заряд C1 и C2 до уровня пикового напряжения (2 x 220 В RMS) с максимальной частотой повторения ксенона.

Элементы R5, Th2, C3 и Tr представляют собой цепь зажигания ксеноновой лампы. Конденсатор C3 разряжается через первичную обмотку катушки зажигания, что создает сеточное напряжение в несколько киловольт на вторичной обмотке для зажигания ксеноновой лампы.

Вот как ксеноновая трубка загорается и ярко светится, что также означает, что теперь она мгновенно потребляет всю электрическую мощность, содержащуюся внутри C1 и C2, и рассеивает ее с помощью ослепительной вспышки света.

Конденсаторы C1, C2 и C3 последовательно перезаряжаются, так что заряд позволяет трубке пойти на новый импульс вспышки.

Цепь зажигания получает сигнал переключения через оптопару, встроенный светодиод и фототранзистор, заключенные вместе в одном пластиковом корпусе DIL.

Это гарантирует превосходную электрическую изоляцию стробоскопов и электронной схемы управления. Как только фототранзистор загорается светодиодом, он становится проводящим и приводит в действие тринистор.

Входное питание для оптопары берется от напряжения зажигания 300 В от C2. Тем не менее, по очевидным причинам оно снижается до 15 В диодами R3 и D3.

Цепь управления

Поскольку рабочая теория схемы привода понятна, теперь мы можем узнать, как можно спроектировать ксеноновую лампу для создания эффекта последовательного стробирования.

Схема управления для создания этого эффекта показана на рисунке 2 ниже.

Максимальная частота повторения строба ограничена 20 Гц. Схема имеет возможность одновременного управления 4 стробоскопами и по существу состоит из ряда коммутационных устройств и тактового генератора.

Однопереходный транзистор UJT 2N2646 работает как генератор импульсов. Связанная с этим сеть предназначена для настройки частоты выходного сигнала в пределах 8 … 180 Гц с помощью P1. Сигнал генератора поступает на вход тактового сигнала десятичного счетчика IC1.

На рис. 3 ниже показаны формы сигналов на выходе IC1 относительно тактового сигнала.

Сигналы, поступающие от переключателя IC 4017 частотой 1…20 Гц, подаются на переключатели S1…S4. Положение переключателей определяет последовательность стробоскопа. Он позволяет регулировать последовательность освещения справа налево или наоборот и т. д.

Если от S1 до S4 полностью повернуть по часовой стрелке, кнопки переходят в рабочий режим, позволяя вручную активировать одну из 4 ксеноновых ламп.

Управляющие сигналы активируют драйверы светодиодов через транзисторы T2. . . Т5. Светодиоды D1 … D4 работают как функциональные индикаторы стробоскопов. Цепь управления можно проверить, просто заземлив катоды D1…D4. Они сразу покажут, правильно ли работает схема.

Простой стробоскоп с использованием IC 555

В этой простой схеме стробоскопа IC 555 работает как нестабильный генератор, управляющий транзистором и подключенным трансформатором.

Трансформатор преобразует 6 В постоянного тока в слаботочный переменный ток 220 В для каскада стробоскопа.

Далее напряжение 220 В преобразуется в пиковое высокое напряжение 300 В с помощью выпрямителя с диодным конденсатором.

При зарядке конденсатора С4 до порога срабатывания неоновой лампы затвора тиристора через резистивную сеть тиристор срабатывает и запускает катушку сетки драйвера стробоскопической лампы.

Это действие сбрасывает все 300 В в лампу стробоскопа, ярко освещая ее, пока C4 полностью не разрядится для повторения следующего цикла.

Как сделать стробоскопы для фейерверков — Skylighter, Inc.

Введение

Стробоскопы являются одними из самых простых устройств для фейерверков, и их легко изготовить. Они действительно могут добавить немного этого низкоуровневого разнообразия к пиро-дисплею, что помогает удерживать внимание аудитории.

«Эй, здесь кое-что другое», — говорят они себе, когда останавливаются, усаживаются поудобнее и начинают обращать внимание.

Как работают эти пиротехнические «мигалки»?

Не обязательно, конечно, иметь научное представление о стробоскопах, чтобы их делать. Как и в выпечке буханки хлеба, химия не нужна. Все, что вам нужно, это рецепт, правильные ингредиенты и понимание правильных способов манипулирования этими ингредиентами.

Но для научно настроенных есть несколько информационных ресурсов, которые подробно изучают явление строба. В 9 выпуске 1979 г.0111 Pyrotechnica, Number 5 , Роберт Кардуэлл, редактор и издатель серии Pyrotechnica, написал статью «Пиротехнические композиции со стробоскопическим светом: обзор их разработки и использования».

В этом эссе Кардвелл исследует историческое развитие стробоскопических композиций и представляет несколько различных формул.

Доктор Такео Симидзу в книге «Фейерверки, искусство, наука и техника» (FAST), первоначально опубликованной в 1981 году, пишет о «мерцающих», именно так он называет мерцающие звезды. Он представляет набросок развития этих стробинговых композиций во второй половине XIX в.00-х.

В частности, Симидзу пишет: «В Германии У. Кроне и Ф.В. Васманн предположили, что мерцающая композиция состоит из двух видов композиций, смешанных друг с другом, т. небольшое количество магния. Его можно использовать для состава для тления. Смесь магния и сульфата вспыхивает при нагревании до высокой температуры. Это можно использовать в качестве состава для воспламенения».

Итак, что интересно, стробоскопическая композиция на самом деле представляет собой смесь этих двух типов композиций, тлеющей и мигающей. При поджигании смеси начинает тлеть первый. Когда тепло поднимается достаточно высоко, вспышка воспламеняется и испускает вспышку света и тепла. Затем масса возвращается в тлеющее состояние до тех пор, пока тепло не поднимется достаточно высоко, чтобы повторить вспышку.

В некоторых композициях вместо магния используется магний-алюминий (магналий). Магний требует покрытия, чтобы предотвратить его преждевременную реакцию с окислителем в композиции.

Кроме того, иногда вместо перхлората аммония используют нитрат бария или другие окислители.

В 1987 году Джон «Скип» Мейнхарт предложил некоторые подробности о своих заслуживающих внимания формулах стробирующих звезд в Pyrotechnica XI . За исключением белой формулы Симидзу и розовой формулы Скипа, все остальные формулы используют магний в качестве металлического топливного ингредиента.

В выпуске Pyrotechnica XIV 1992 года Дженнингс-Уайт исследует пиротехнические композиции Blue Strobe Light. До этого момента синие стробоскопы не изучались подробно из-за некоторых уникальных проблем, связанных с химическими смесями, необходимыми для получения этого цвета в стробоскопе.

Вся эта информация должна заставлять вас читать до поздней ночи, если вы того пожелаете.

Изготовление стробоскопов

В этом проекте я не буду фокусироваться на создании стробоскопических звезд, а только на простых стробоскопах с эффектом земли.

Я также не собираюсь делать препараты, содержащие магний. Как я уже сказал, использование этого металла требует специального процесса покрытия, потому что он сам по себе не образует окисленного защитного слоя, как алюминий или магналий.

Кажется, ведутся споры о том, нужно ли обрабатывать и покрывать магналий, когда он используется в композициях, содержащих перхлорат аммония. Мейнхарт заявляет: «Я успешно использовал порошки магналия, не обработанные бихроматом калия. На практике я часто использовал обработанные металлические порошки, но это не всегда кажется необходимым».

В то время как в Hardt’s Pyrotechnics Барри Буш отмечает, что формулы, которые он цитирует, которые содержат магналий или магний в сочетании с перхлоратом аммония, «требуют обработки металлических порошков дихроматом калия». Симидзу также указывает обработанный магналий и подробно описывает методы лечения в FAST.

Симидзу утверждает, что если и происходит какая-либо реакция между магналием и перхлоратом аммония, которой способствует присутствие воды, то это будет только медленная реакция, при которой металл воздействует постепенно.

Я использовал необработанный магналий в этих формулах без проблем. Одним из признаков нежелательной реакции может быть нагрев композиции во время работы с ней, поэтому я всегда обращаю внимание на то, происходит ли это. Я избегаю добавления воды в такой состав. Я также не храню эти устройства в течение длительного времени, что может привести к медленной реакции ингредиентов, особенно в присутствии влаги.

Итак, думаю, я сделаю простые бело-розовые стробоскопы. Чаще всего упоминается формула белого цвета:

Состав белого стробоскопа

* Shimizu указывает 80-меш, тогда как другие источники указывают 100-200-меш. Известно, что металлическая сетка изменяет частоту вспышек стробоскопа, поэтому нужно немного поэкспериментировать. Сначала я буду использовать магналиум 200 меш, Skylighter #Ch3073.

У Барри Буша есть интересная заметка в «Пиротехнике», касающаяся этой формулы. Этой формуле «можно придать более высокую частоту, заменив сульфат бария безводным сульфатом магния. Возникающий в результате быстрый стробоскоп иногда называют «эффектом мерцания». Это эффект, которым я восхищаюсь в коммерческих снарядах.

Кроме того, пламя, создаваемое этим «белым» составом, яркое, но имеет очень легкий зеленый оттенок, вызванный барием. Барий обычно дает очень зеленое пламя с добавлением донор хлора, такой как парлон или саран.Другим экспериментом может быть добавление небольших количеств этих доноров хлора, чтобы изменить цвет белых стробоскопов на зеленый.

Состав розового стробоскопа:

Meinhart Pink Strobe Composition

Все химикаты (кроме магналия, который я не пропускаю через тонкие сита) достаточно мелкие, чтобы проходить через сито с размером ячеек 100 меш. Если это не так, их перемалывают по отдельности в лопастной кофемолке.

Примечание: Перхлорат аммония плохо взаимодействует с нитратом калия. Комбинация образует нитрат аммония, который очень гигроскопичен, притягивает влагу из воздуха как сумасшедший, делая любую смесь или композицию, содержащую его, влажной и бесполезной. Не измельчайте ни один из этих химикатов в кофемолке, которая использовалась для другого химиката, если только мельница не была тщательно очищена водой с мылом.

Предупреждение: Дихромат калия токсичен и известен как канцероген. При работе с этим химическим веществом, а также при использовании его в пиротехнических составах необходимы хороший респиратор и резиновые перчатки. Не вдыхайте это вещество и не попадайте на кожу.

Все химические вещества для данной формулы взвешиваются по отдельности и 3 раза проходят через сито 20 меш для тщательного перемешивания.

Затем состав смешивают с достаточным количеством нитроцеллюлозного лака (Skylighter #CH8196P) до образования густой шпаклевки, похожей на Play-Do. Лак я не разбавляла, а использовала прямо из баллончика, как есть. Для партии в один фунт требовалось 3 унции по весу лака.

Я начала смешивать состав в пластиковой ванночке с помощью палочки для размешивания краски, а закончила вымешиванием руками в перчатках.

Затем тесто пальцами в перчатках проталкивают в бумажные трубочки, чтобы получились стробоскопы. Я начинаю этот процесс с того, что втыкаю тюбик в состав-замазку, чтобы начать заливку.

Большие горшки можно изготовить из трубок с внутренним диаметром 1,5 дюйма, разрезанных на секции длиной 1,5 дюйма. Или горшки меньшего размера можно сделать из трубок с внутренним диаметром 3/4 дюйма, разрезанных на секции длиной в один дюйм или даже длиннее. Хотя можно использовать параллельные трубки с более толстыми стенками, такие как ракетные, трубки стробоскопа не обязательно должны быть сверхпрочными, поэтому можно использовать трубки со спиральной намоткой, такие как Skylighter # TU2142 или TU2053.

Светильники большого диаметра подходят для больших выставок и площадок. Маленькие хороши на выставках на заднем дворе. Изменение длины бумажной трубки регулирует общее время работы стробоскопов, поэтому их продолжительность можно настроить для конкретных целей.

Для этого проекта, я думаю, я сделаю в основном 3/4-дюймовый ID с 1-дюймовыми стробоскопами, чтобы определить, насколько хорошо они работают и как долго они горят, а также несколько других размеров, чтобы посмотреть, как они работают. .

После заполнения композицией бумажных трубочек их кладут на бок и оставляют на подносе для просушки на открытом воздухе. Лак N/C выделяет ацетон и другие легковоспламеняющиеся растворители по мере высыхания, и я не хочу, чтобы эти пары собирались в моем магазине, когда это происходит.

Ближе к концу заполнения тюбика оставшаяся шпатлевка начала подсыхать и стало трудно закрепляться в тюбике. Я добавил немного ацетона в состав, чтобы повторно увлажнить его.

Потребовалось 3 или 4 дня, чтобы эти горшки полностью высохли. Когда я пытался сжечь их до того, как они полностью высохли, они горели не обычным стробоскопическим действием, а более продолжительным пламенем.

Заправка стробоскопов

Сухие кастрюли хорошо загорятся, если их зажечь от куска вязкостного шнура или пропановой горелки. Но если я хочу, чтобы они надежно воспламенялись с помощью быстродействующего предохранителя или линии быстрого запала, мне нужно их воспламенить.

Черный порох, содержащий нитрат калия, нельзя использовать для этих составов из-за несовместимости между нитратом и перхлоратом аммония.

В FAST доктор Симидзу перечисляет другое простое число специально для этого использования.

Воспламеняющий состав для мерцающих

*Скайлайтер #CH0174 алюминий подойдет для этого класса.

Убедившись, что все отдельные химические вещества (кроме алюминия) пройдут через сито с размером ячеек 100 меш, я взвесил их по отдельности и смешал, пропустив через сито с размером ячеек 20 меш три раза.

Я отвесил 1 унцию сухой грунтовки для стробоскопа и добавил 1 унцию (по весу) нитроцеллюлозного лака. Это создало влажный прайм-композитор, который имел консистенцию между медом и арахисовым маслом.

Я использовал деревянную палочку, чтобы нанести эту влажную грунтовку на один конец каждого стробоскопического горшка, и быстро вдавил этот влажный конец в сухой состав стробоскопа для окончательного слоя грунтовки.

Установка и зажигание стробоскопов для использования в фейерверках

После того, как отдельные стробоскопы будут готовы, их можно установить на доску и сплавить, чтобы упростить установку в полевых условиях перед фейерверком.

Для этого я просто приклеиваю горшки горячим клеем к доске на нужном расстоянии. Я считаю, что расстояние в 4 фута от центра работает хорошо. Затем используется беговая дорожка quickmatch или обмотанный лентой предохранитель, чтобы соединить все горшки вместе. В трубе для быстрой спички открывается «окно», и оголенная черная спичка приклеивается поверх горшка стробоскопа тремя витками малярной ленты.

Спичка может быть подожжена куском вязкостного шнура или электрическим воспламенителем в соответствии с информацией в разделах «Как сделать электрические спички» и «Подключение фейерверков и систем зажигания в фейерверке» .

Результаты

Я зажег белые и розовые стробоскопы, сделанные из магналиума 200 меш. Белый горел 15 секунд с очень высокой частотой стробирования около 10 вспышек в секунду. Розовый на самом деле выглядел красным, горел 23 секунды и мигал примерно 4 раза в секунду.

Предупреждение: Эти стробоскопы горят ярким пламенем и светом. Лучше не смотреть прямо на них, чтобы не повредить глаза. Размещение горшков там, где их свет может отражаться от конструкции или деревьев, делает их эффект видимым без необходимости смотреть на них прямо.

Нажмите ниже, чтобы посмотреть видео с белыми и красными стробоскопами.

Мне понравилась работа розово-красного стробоскопа, но белый мигал слишком быстро, на мой вкус.

Итак, я сделал новую партию каждого цвета, используя магналиум 60 меш. Я знаю, что использование более крупного гранулята металла уменьшит время горения, а также частоту стробоскопов.

Сжигание этих новых вспышек дало следующие результаты:

Белая вспышка с магналием 60 меш, горела 25 секунд и мигала 1,5 раза в секунду. Я обнаружил, что это очень приятная частота стробоскопа.

Красный стробоскоп с магналием 60 меш горел в течение 27 секунд, мигая с частотой от медленной до быстрой. Этот горшок просто не мог найти канавку и закрепиться в ней.

Посмотрите видео этих двух типов стробоскопов:

Из четырех вариантов я предпочитаю белые стробоскопы, сделанные из магналиума 60 меш, и розово-красные мерцающие, сделанные из магналиума 200 меш.

Хотя я сделал в основном 1-дюймовые мерцающие, я также сделал несколько более крупных. Двухдюймовые длинные, сделанные в трубках внутреннего диаметра 3/4 дюйма, горели следующим образом:

• 2-дюймовые белые стробоскопы с 60-мешовым магналием горели в течение 40 секунд с примерно 2,5 вспышками в секунду,
• Красный стробоскоп длиной 2 дюйма с магналием 200 меш горит в течение 40 секунд, при этом вспышки снова меняются от медленных до быстрых.

И, наконец, что не менее важно, я установил несколько белых стробоскопов, используя магналиум 60 меш, на доске и сопровождал их музыкой, на которую я ссылался в самом начале этой статьи. Вы можете получить представление о том, что я имел в виду в первую очередь как изящное дополнение к фейерверку. Нажмите на видео ниже с тремя белыми стробоскопами, сопровождающими «Кого снова не обманут».

Мне нравится то, что эти простые низкоуровневые наземные устройства могут внести свой вклад в фейерверк.