Источник питания, способный работать при t = 250 C

[Гость Noiseinc]

Добрый день, уважаемые форумчане,

для одного проекта, требуется разместить шар d = 30 мм (обсуждаемо). В нем должно находиться два термодатчика и WifI/Bluetooth модуль для передачи данных с них наружу. Сложностью является очень горячая воздушная среда, которая может нагреваться до 250 градусов. Какой может быть источник питания в этом случае? Я вижу два выхода:

1. Сделать внутренний диаметр шара и каким-то образом защитить от тепла (использовать материал, который медленно будет проводить тепло). 30 минут - достаточный срок, чтобы снять все необходимые данные.

2. Найти источник питания, способный работать в диапазоне 10 - 250 градусов, что с ходу кажется мне невыполнимой задачей.

Буду признателен за ваши мысли и идеи.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Dr. West]

Имхо, объем шара слишком мал, чтобы разместить внутри достаточный слой термоизоляции, способной продержаться полчаса при такой температуре. А защитить придётся не только источник питания, но и ВТ - передатчик с модулем измерения.
Почему нельзя поместить в шар только датчики, а всё остальное подсоединить термостойкими проводами? Пирометрический метод рассматривался?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Klepko]

Автор, беги за керосиновой лампой))),

https://zen.yandex.ru/media/incrediblmech/pozabytye-tehnologii-tgk3-podojdi-mama-dai-mne-zajech-radio-5cb31df0b5f77900b29e008c

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Вячеслав Жадан]

2 часа назад, Dr. West сказал:

Имхо, объем шара слишком мал, чтобы разместить внутри достаточный слой термоизоляции, способной продержаться полчаса при такой температуре. А защитить придётся не только источник питания, но и ВТ - передатчик с модулем измерения.
Почему нельзя поместить в шар только датчики, а всё остальное подсоединить термостойкими проводами? Пирометрический метод рассматривался?

К сожалению, соединить шар термостойкими проводами невозможно, так как шар находится постоянно в движении весь цикл измерения, провода неизбежно запутаются и порвутся. Размер взят исходя из удобства, объем можно увеличить (в разумных пределах, если он будет больше шара для бильярда, то это уже критично).

Согласен, по поводу передатчика. Схема выглядит как-то так (прошу прощения, рисовал как умел). Отдельно отмечу материал М, он является важной частью измерения, важна динамика изменения разницы температур t1|t2. Все это планируется передавать на смартфон / планшет, рисовать график измерения.

Тип термопар и изоляционный материал между внешним и средним контуром требуют опытных работ. Для замены или зарядки источника питания, нужно делать шар разборным (раскручивающимся), что тоже усложняет теплоизоляцию.

Насколько это реализуемо?

Изменено 20 сентября, 2020 пользователем Вячеслав Жадан

[LazyEd]

29 минут назад, Вячеслав Жадан сказал:

Для замены или зарядки источника питания

поможет беспроводная зарядка, а вот в остальном... Из теплоизоляции на ум приходит только вакуум и керамика, которой "Буран" покрывали. Но 30 минут в таком размере - очень сомнительно.

Изменено 20 сентября, 2020 пользователем LazyEd

[_MAVR_]

А WiFi   Вы как принимать собрались???  или шар у вас будет из стекла????  ну если вы закажете у стеклодувов пятислойный сосуд Дюара  и сделаете там полный ваккум  - то и стандартный модуль  и обычный аккум LioN  протянет 30 минут... 

а если все это будет в стальном корпусе с абляционной защитой... то  30 минут гореть 10 см изоляция будет - но сигналу пройти стальной корпус будет сложно... 

 

ах 30 мм...  тогда действительно просто термоизолированные провода....  а что бы не запутывалось - стабилизировать нахождение датчика парашютом или крылом.  

Что за область измерения????   какая плотность и прозрачность окружающего пространства , какая дальность до места измерения..

если например это перегретая вода под давлением в реакторе - то WiFi  модуль сдохнет от наведенной радиации  - 

 

Давай больше входных данных.

 

Вот думаю в Советскую безцифровую эпоху снять показания с автономного зонда даже при большей температуре не составило труда, ( если конечно не нужно измерения в динамике)  а просто контроль температуры по времени...

обычный проволочный магнитофон с часовым пружинным приводом, а в роли  измерителя биметалическая пластина  с магнитом, в зависимости от нагрева - разное положение магнита и разная намагниченность проволоки...  потом просто ставим запись в магнитофон и снимаем показания по силе намагниченности.... все... да, разрешение в доли градуса не поймать, но динамику  смотреть можно.

Изменено 20 сентября, 2020 пользователем _MAVR_

[Dr. West]

Я бы начал сразу с подбора и экспериментов с теплоизолирующей оболочкой: засовывал бы в опытные образцы датчики с проводами либо индикаторное вещество и нагревал, т.к. это самое проблемное место во всём проекте, на мой взгляд. А вовсе не выбор элементов питания.

Изменено 20 сентября, 2020 пользователем Dr. West

[Alkarn]

А, может, можно вообще без всякой электроники и источников обойтись? И без термоизоляции, и работать при этом неограниченное время?
Та же биметаллическая пластина меняет емкость конденсатора в контуре, или индуктивность катушки, а внешний прибор типа ГИРа измеряет частоту резонанса контура в шарике?

[Вячеслав Жадан]

3 часа назад, _MAVR_ сказал:

//////////////////////////

Немного вводных:

Обжарка кофе происходит традиционно в барабанных ростерах. Принцип работы на схеме. Для контроля профиля обжарки используется две термопары, одна меряет температуру выходящего воздуха, а основная расположена на фронтальной стенке барабана. Проблема в том, что таким образом мы меряем некую абстрактную величину – температуру «воздушно-зерновой» смеси. Искусством обжарки является максимально равномерная передача тепла от поверхности зерна к его центру. Скорость передачи тепла регулируется: мощностью горелки, скоростью работы вытяжного вентилятора + добавляется куча сторонних факторов (длительность работы оборудования, когда к кондукции и конвекции добавляется радиационная передача тепла). Это все важные факторы, которые влияют на вкус в чашке. Поэтому хотелось бы получить более точный метод измерения. Плотность и теплопередача материала М должна смоделировать аналогичный процесс в зерне.

Проблема 1: как защитить источник питания и модуль, когда температура достигает 250 градусов (цикл обычно 10-20 минут, но нужен запас). После этого датчик выгружается в тарелку охлаждения и за счет вытяжки охлаждается 3-4 минуты.

 

Проблема 2: как передать сигнал wi fi или Bluetooth через сам датчик, а также через стенки барабана (либо чугун, либо двойные листы нержавейки 0,6 мм с воздушной прослойкой). Причем обновление необходимо с частотой хотя бы 1 секунда (точность – десятая градуса), то есть сеть не должна отваливаться.

 

По поводу передачи через провода… в теории можно найти такое место, но в этом случае это не будет универсальным устройством, расположение и конфигурацию придется делать индивидуально. Ведь лопасти барабана не будут цеплять провода, только если датчик висит на стенке фронтальной.

 

Изменено 20 сентября, 2020 пользователем Falconist

[dolmatovva]

с алиэкспресса закзаывал датчики температуры для ардуино, 400 и 600 градусов, длина провода 1-2 м

[Dr. West]

58 минут назад, Вячеслав Жадан сказал:

сигнал wi fi или Bluetooth через сам датчик, а также через стенки барабана (либо чугун, либо двойные листы нержавейки 0,6 мм с воздушной прослойкой).

Малореально. Можете в качестве эксперимента положить телефон в печь,  и попробовать установить с ним связь с другого телефона.
Реально можно сделать - наставить несколько датчиков в стенки барабана и получать с них некую среднюю температуру.

[Вячеслав Жадан]

10 минут назад, Dr. West сказал:

////////////////////////

Да, вариант с датчиками широко используется (меряется еще и влажность, и ряд параметров). Но это проверенный метод, хочется чего-то более прогрессивного (теория звучит неплохо, но пока не решены вопросы и сложности в реализации). Понимаю, что возможно решения и найдем, может будут идеи.

Изменено 20 сентября, 2020 пользователем Falconist

[Ыых]

1 час назад, Вячеслав Жадан сказал:

таким образом мы меряем некую абстрактную величину – температуру «воздушно-зерновой» смеси

А своим шариком вы будете мерить что-то другое? Или вы сможете обеспечить теплоёмкость шарика идентичную теплоёмкости кофейного зерна?  Я понял чего вы хотите, но не понял как вы собираетесь это реализовать. 

Вообще для ваших нужд есть такая штука, как микрокомпьютер Michigan Micro Mote  

Скрытый текст

 

[_abk_]

53 minutes ago, Вячеслав Жадан said:

хочется чего-то более прогрессивного

Ваша идея - не тот случай. Кроме того, нереализуемо. 

И потом,  1) кто будет проводить гигантскую работу по определению того, насколько шарик по теплотехническим характеристикам похож на зерно кофе? 2)зерна в разных партиях разные,  что обнуляет результаты п.1

2 hours ago, Вячеслав Жадан said:

максимально равномерная передача тепла от поверхности зерна к его центру. Скорость передачи тепла регулируется:

Что такое равномерная передача? Уж точно это не скорость передачи тепла.

Наводящий вопрос на тему равномерности. Вы чувствуете разницу в размерах зерна и барабана? 

[_MAVR_]

И только всего.... печка для обжарки кофе..... Это вот точно Бритва Оккамо .....

что проще - разместить внутри десяток термодатчиков в различных местах - жестко закрепленных - что бы их не сносило потоком.

а имея массив данных  и подобрав на выходе лучший результат для данной партии  есть возможность регулировать и нагрев и скорость перемещения  продукта и скорость и температуру воздушных потоков...

В бизнесе - технологии не всегда на первом месте - часто бывает как раз на оборот - на последнем...

Главное надежно - повторяемо и неприхотливо....

да, ты можешь очень высокотехнологичную хрень, но на второй же день работы оператор выкинет это все и сделает на глаз... и все твои потуги будут зря потраченное время и деньги....

 

А применив Бигдаты  и имея входные параметры  - влажность, сорт, размер и т д и т п . - работа будет по заданному предварительно "термопрофилю"   и ВСЁ...

 

Лучше займись энергоэфективностью установки... судя по картинке - там полно места для экономии ..

Холодный воздух надо подать на охлаждение горячих зерен -  подогретый воздух надо загнать на теплообменник с горячим выхлопом , дабы поступающий воздух в печь был максимально горячим, газовая горелка будет только поддерживать требуемую температуру -  ну а дальше горячий воздух их камеры обжарки опять идет на теплообменник - отдавая тепло  поступающему воздуху - и уже более холодный воздух можно еще направить на осушку поступающего с атмосферы воздуха.... 

Вот где реально можно сэкономить деньги и применить свою "не дюжею"   силу творчества....

 

 

Изменено 20 сентября, 2020 пользователем _MAVR_

[hasl]

Чо за бред

Весь мир обжаривает, а тут выскочка пришел, сказал вы дураки я сделаю по науке

п.....ц поколение ютуба, залезьте уж в свои норки и не вякайте

[IMXO]

12 часов назад, Вячеслав Жадан сказал:

Насколько это реализуемо?

да ни вопрос, спроси гугл , что такое ГРАВИМОЛ , он же ТЗМК-10 и ТЗМК-25 , и его амирикоские аналоги Li-900 & Li-2200

главное что бы  мониту хватило на хотелки.

[Sting666th]

ТС, погугли про аэрогель. Имхо это единственный материал для теплоизоляции, подходящий вам. Но стоит дорого и надо экспериментировать

[100482]

Очередной проЖектёр. 

Сначала попробуй найди какой радиоэлемент способен работать, именно работать, при температуре 250 С .

Если конечно не готовы субсидировать разработчиков космической техники, там как раз делают аппараты, одноразовые,

для исследования солнца.

А уж запихнуть ЭТО в 30 мм, можно конечно, молотом.

[_MAVR_]

Уважаемый "сумашедший" автор темы.... Ну раз ты еще не бросил свою бредовую идею - то даю справку, какой элемент может работать при температуре +250 С  - медная катушка..... вот только расскажи, а при какой температуре у тебя будет работать твой wifi модуль???  передать от намотанной внутри камеры нескольких витков провода  и подключенных к генератору  легко наведет в приемной катушке  нужную мощность... Этим еще 100 лет назад Никола занимался.... нет ничего сложного...

Давай, дерзай.... Но мое мнение - читай выше.... 

[Lexter]

4 часа назад, 100482 сказал:

Сначала попробуй найди какой радиоэлемент способен работать, именно работать, при температуре 250 С .

Легко. Электронная вакуумная лампа.

 

[Vslz]

Передатчик ВИФИ на лампах  - не влезет в барабан.

[sputnic]

Когда то искал хороший термоизолятор для своего проекта, лучшее что было из относительно доступного это аэрогель.

Как писали ранее обычная полупроводниковая электроника работать при 250 градусах не будет (космические технологии не в счет  ).... поэтому если и копать то в сторону хорошей термоизоляции для начала методом проб с различными материалами и термопарами для тестов).... правда объем у Вас явно маловат.

[Владислав2]

Может просто сделать иллюминатор...и смотреть тепловизором ?  От 0 градусов до 300 градусов они работают.

Изменено 21 сентября, 2020 пользователем Владислав2

[Vslz]

Это будут показания на поверхности зерен кофе. А что внутри тепловизор не узнает.