Что такое пьезоэлемент в зажигалке

источник огня

пятница, 19 октября 2012 г.

Принцип работы пьезозажигалки

Принцип работы пьезозажигалки

Опыты с пьезоэлектричеством проводили давно, в числе других ученых этим занимались и очень знаменитые братья Кюри. Но зажигалки с пьезоэлементом пустили уже на конвейер только лишь в середине XX века. Первой компанией, которая взяла на вооружение эту технологию, стала компания Ronson. Теперь пьезозажигалки — обычные, с турбонаддувом, со светодиодными фонариками — есть в линейках многих, многих производителей.
В зависимости от типа горючего пламя зажигалки может достигать следующих температурных величин:

1. пропан-бутан — от 800 до 1970 °С;
2. бензин — 1300—1400 °С;
Дизайн зажигалки напрямую зависит от её назначения. Карманные зажигалки имеют небольшие размеры, их легко переносить. Оформление совершенно любое, но ограничены размеры. Настольные зажигалки довольно редки. Такие зажигалки достаточно массивны и не предназначены для переноски. Дизайн таких зажигалок может быть любым. Существуют также специальные каминные зажигалки, при большой длине они имеют небольшую ширину и толщину, и даже зажигалки от известных брендов. Не так давно появились сенсорные зажигалки, в которых зажигание газа происходит без механических воздействий, а путем воздействия на сенсорный датчик

Пьезозажигалки с турбонаддувом

Если обычную кремневую зажигалку зажечь на ветру — целая проблема, а пьезозажигалки с турбонаддувом выручают в лютую непогоду. В них газ резко набирает скорость, проходя через микроскопические отверствие в турбине,и, затягивает через боковые отверстия, воздух и поступает в формирователь пламени вверху этой турбины под очень высоким напором. В результате пламя получается очень мощным и от дуновения ветра никак не затухает.

Какая зажигалка прослужит дольше: кремневая или пьезовая?

Пьезозажигалки, как правило, живут намного дольше чем зажигалки механические. Секрет этого долголетия заключается в отсутствии трения элементов. Однако, важно то что с пьезоэлементом если что-то случилось,то починить его вам не удастся. Никакая зачистка ему не поможет, помните что «самодеятельность» убьет зажигалку уже окончательно. Заметим, однако, что выход из строя пьезоэлемента — явление очень редкое.

Производители зажигалок, чаще всего делают пьезозажигалки заправляемыми. Купив одну зажигалку, можно пользоваться ей очень длительное время. Так что, однако если вы хотите выбрать зажигалку в подарок, лучше обратить внимание на оригинальные газовые пьезозажигалки,ведь их сейчас очень большой выбор.

Кроме того, пьезозажигалкам не грозит утечка газа, что с кремневыми случается, к сожалению, нередко.

Окончательный же выбор — пьезозажигалка или старая-добрая зажигалка механическая — зависит исключительно от личных предпочтений.
Зажигалки не рекомендуется длительно хранить без газа и эксплуатации. Зажигалки необходимо оберегать от попадания на них влаги, грязи и пыли. Не рекомендуется дотрагиваться до рассекателя или турбины, так как это может вывести зажигалку из строя.

Источник

BRIG :: Устройство зажигалок

ПЬЕЗО ЗАЖИГАЛКИ

СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОМ

Амплитуда колебаний диска сильно увеличена для наглядности.

ПЬЕЗО ЗАЖИГАЛКИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ФУНКЦИЯМИ

В последние годы все чаще в продаже появляются пьезо зажигалки с дополнительными функциями. В зажигалки встраивают различные устройства, которые могут понадобится в различных ситуациях в быту. Если раньше в продаже имелись только зажигалки с открывалкой для пива в бутылках, то сейчас с легкостью можно преобрести зажигалки: с часами, с фонариком, с термометром, с компасом,с шариковой ручкой,с духами, и с другими дополнительными и полезными функциями. Самыми распрастранёнными в данный момент являются пьезо зажигалки с фонариком. Зажигалки пьезо с фонариком могут использоваться в быту и как зажигалка и как фонарик. Такая зажигалка может пригодиться всегда, в мало освещенном помещении или на улице. Дома такая зажигалка тоже очень пригодна для использования, а возможность многократно заправлять газ позволит зажигалке прослужить долго. У нас вы можете купить зажигалки оптом со следующими дополнительными функциями: зажигалки с фонариком, зажигалки с ручкой, зажигалки с мигалкой, зажигалки с турбированным пламенем.

ПЬЕЗО ЗАЖИГАЛКИ В НАШЕМ КАТАЛОГЕ

ПЛАМЯ ПЬЕЗО ЗАЖИГАЛКИ

Газ, в обычных газовых пьезо зажигалках, выходит с верхнего клапана через рассекатель с небольшой скоростью и на выходе перемешивается с воздухом.

ПРИМЕЧАНИЕ

1. Зажигалки, в которых закончился газ, лучше не использовать.

2. Предохраняйте зажигалку от грязи, воды и пыли.

3. До рассекателя или турбины лучше не прикасаться, это может испортить зажигалку.

Источник

Звукосниматель для гитары — из пьезоэлементов зажигалок

Пьезоэлектрический эффект

Пьезоэлектрические вещества (пьезоэлектрики

), в частности пьезокерамика, имеет то свойство, что при деформации под действием внешнего механического давления на их поверхности возникают электрические заряды. Этот эффект называется
прямым пьезоэлектрическим эффектом
и был открыт в 1880 г. братьями Кюри.

Справка: Первая статья Жака и Пьера Кюри о пьезоэлектричестве была представлена Минералогическому обществу Франции (Societe mineralogique de France) на сессии 8 Апреля 1880 года и позже Академии наук (Academie des Sciences) на сессии 24 августа 1880 года. Пьер и Жак Кюри впервые открыли прямой пьезоэлектрический эффект у кристалла турмалина

Вскоре после этого (в 1881 г.) был подтвержден и обратный пьезоэффект

, а именно что такое вещество, расположенное между двумя электродами, реагирует на приложенное к нему электрическое напряжение изменением своей формы. Первый эффект в настоящее время используется для измерений, а второй – для возбуждения механических давлений, деформаций и колебаний.

Более детальные исследования пьезоэффекта показали, что он объясняется свойством элементарной ячейки структуры материала. При этом элементарная ячейка является наименьшей симметричной единицей материала, из которой путем ее многократного повторения можно получить микроскопический кристалл. Было показано, что необходимой предпосылкой для появления пьезоэффекта является отсутствие центра симметрии в элементарной ячейки.

Рисунок 1 – Элементарная ячейка цирконата титоната свинца (ЦТС) при температуре выше точки Кюри (слева) и при температуре ниже точки Кюри (справа)

Здесь можно кратко пояснить пьезоэлектрический эффект

на примере титаната бария, часто применяемой пьезоэлектрической керамики со сравнительно простой конструкцией элементарной ячейки. Титанат бария ВаТiO3, как и многие другие пьезокерамические вещества, аналогичен по структуре перовскиту (СаТiО3), по которому и назван этот класс материалов. Элементарная ячейка при температурах выше, критической, которая называется также точкой Кюри, является кубической. Если температура ниже этой критической, то элементарная ячейка тетрагонально искажается по направлению к одной из кромок. В результате изменяются и расстояния между положительно и отрицательно заряженными ионами (рисунок 1, для ВаТiO3 вместо Pb — Ba). Смещение ионов из их первоначального положения очень мало: оно составляет несколько процентов параметра элементарной ячейки. Однако такое смещение приводит к разделению центров тяжести зарядов внутри ячейки, так что образуется электрический дипольный момент. По энергетическим условиям диполи соседних элементарных ячеек кристалла упорядочиваются по областям в одинаковом направлении, образуя так называемые домены.

Рисунок 2 – Неупорядоченная поляризация (слева) и упорядоченная поляризация доменов при наложениии сильного электрического поля (справа)

Направления поляризации доменов распределяются в поликристаллической структуре по статическому закону. Таким образом, неупорядоченные скопления отдельных микрокристаллов в структуре вещества, образующиеся только в спеченной керамики, в макроскопическом смысле вообще не могут давать никакого пьезоэлектрического эффекта. Только после так называемого процесса поляризации, в котором при наложении сильного электрического поля на керамику происходит выравнивание возможно большего числа доменов параллельно друг другу, удается использовать пьезоэлектрические свойства элементарных ячеек. Поляризация обычно проводится при температуре немного ниже температуры Кюри, чтобы облегчить ориентацию доменов. После охлаждения это упорядоченное состояние остается стабильным.

Современные средства проектирования позволяют рассчитать / промоделировать отдельно пьезоэлемент или пьезоэлектрический преобразователь целиком. По согласованию с Инженерными решениями Вы можете заказать расчет парметров пьезоэлектрического преобразователя

Механическое сжатие или растяжение, действующее на пьезоэлектрическую пластину параллельно направлению поляризации, приводит к деформации всех элементарных ячеек. При этом центры тяжести зарядов взаимно смещаются внутри элементарных ячеек, которые расположены теперь преимущественно параллельно, и в результате получается заряд на поверхности [2].

ремонт зажигалки газовой плиты

Но я ставил в нее другой кремень, тоже зиппо покупал вместе с зажигалкой — тоже колесико не вращалось. Я просто не знаю мне продавцу что написать, что он прислал брак и просить вернуть деньги или как поступить. Здравствуйте, вот доехала моя зажигалка zippo satin chrome. Но есть проблема, колесико не крутится, не удается его сдвинуть с места чтобы высечь искру. Открутил винтик, вынул кремень из зажигалки, колесико вращается, вернул кремень на место, закрутил винт — снова не проворачивается. В одноразовой зажигалке стерся кремень, я решил вставить туда новый кремень 2 способа вставить кремень Он выглядит как крохотный черный цилиндр длиной около 6 миллиметров. Чтобы поменять кремень, снимите прикрывающие его металлическую крышку и колесико.

Пьезоэлемент_в_зажигалке_сколько_вольт

Нет недостатка в сенсационных публикациях, приписывающих чудодейственные возможности пьезоэлектричеству. Вот, к примеру, цитата: «Два года назад несколько физиков попытались заново решить формальную задачку: как механическую энергию человека преобразовать в киловатты электрической. Так на свет появился пьезоэлектрический генератор. Сначала первого поколения, потом второго, сегодня в лаборатории уже испытывают восьмую версию. Лёгкое нажатие на генератор и: «Гори оно всё огнём». …и когда всё будет окончательно готово произойдёт своеобразная революция в области альтернативных видов энергии». (teros.org.ru

То, что пьезоэлемент не является источником энергии, — очевидно. Ясно также и то, что как преобразователь механической энергии в электрическую, революцию в энергетике он не произведёт. Ведь к чему сводятся идеи использовать пьезогенераторы в кроссовках, в асфальте, в эспандере, на ногах балерины, чтобы ток давала? Всё это сводится к тому, чтобы получить нетрадиционный электрический ток за счёт механической работы (кстати, с крайне низким кпд), которая, в свою очередь, совершается за счёт сжигания традиционного топлива и съёдания традиционной картошки. Пьезогенератор это преобразователь, но никак не источник электроэнергии. Как преобразователь он занимает достойное место в технике в качестве источника электрических зарядов, источника высокого напряжения для целей воспламенения, контроля изоляции и многих других. В некоторых случаях целесообразно применение в качестве микромощных источников питания. В этой статье речь пойдёт о пьезогенераторах, предназначенных для искрообразования и создания электрических зарядов.

Из формулы следует, что напряжение уже зависит от размеров пьезоэлемента, так как входящая в формулу ёмкость C является функцией межэлектродного расстояния и площади электродов. Легко проверить, что в этом примере, положив ёмкость равной 40 пикофарадам (это ёмкость пьезоэлементов пьезозажигалки), получим, что напряжение при силе 1Н будет равно 6В. Если действовать силой 1000Н (100кГ), получим 6 кВ.

Этих сведений вполне достаточно, чтобы проанализировать работу пьезогенератора. Сделаем это на примере пьезоэлектрической зажигалки.

Как работает пьезоэлектрическая зажигалка?

Речь пойдёт о пьезозажигалке нажимного действия, которая по ходу своей клавиши выдаёт серию искр. Есть зажигалки ударного действия, которые выдают одиночную искру при приведении в действие ударного механизма. Пьезоэлектрическая зажигалка – это пример, пожалуй, самого удачного применения пьезогенератора. Это один из самых популярных бытовых приборов в жилищах, оборудованных газовыми плитами для приготовления пищи. Они надёжны, долговечны, не требуют никакого обслуживания и всегда готовы к использованию. На рис.1 представлено фотоизображение раскрытой пьезозажигалки с пьезогенератором. Не будем останавливаться на описании конструкции

Рис.1. Пьезозажигалка в раскрытом виде с пьезогенератором

пьезогенератора, так как в нём нет ничего, выходящего за рамки интеллектуального наследия Архимеда, а рассмотрим упрощённую модель пьезогенератора, изображённую на рис.2. Она представляет собой опору с рычагом, позволяющим прикладывать

значительное усилие на пьезоэлементы. Пьезоэлементы, имеющие форму сплошного цилиндра с электродами на торцевых поверхностях, поставлены друг на друга и вследствие этого подвергаются действию одной и той же силы. Пьезоэлементы ориентированы так, что на электродах соприкасающихся поверхностей наводится заряд одного знака, а на противоположных – другого знака. Противоположные электроды электрически замкнуты элементами рычажного механизма. В таких условиях пьезоэлементы оказываются соединёнными электрически параллельно. Выведем от соприкасающихся электродов токовод с наконечником, желательно, с закруглённым концом и расположим наконечник на некотором расстоянии от металлического основания. Теперь, при нажатии на рычаг, произойдёт пробой воздушного промежутка между наконечником и основанием. Надавив на рычаг сильней можно «высечь» вторую искру, третью и так далее, пока не разрушим пьезоэлементы. Таков, на первый взгляд простой, принцип действия пьезозажигалки. Однако можно посмотреть на это устройство более пристально. Это мы сделаем поставив несколько вопросов и задач. Ответы на них могут оказаться неожиданными.

Источник

ликбез от дилетанта estimata

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

пятница, 21 февраля 2020 г.

Зажигалка

В этой статье будут описывать карманные зажигалки, т.е. те зажигалки, которые можно носить с собой.
Карманные зажигалки имеют небольшие размеры, их легко переносить. Оформление совершенно любое, но ограничены размеры.

Существуют международные и национальные требования к зажигалкам, направленные на безопасность обращения с ними. Международный стандарт ISO 9994:2005(E) «Lighters — Safety specification» («Зажигалки — требования безопасности»), где описаны технические требования к зажигалкам и методы тестирования. Например, для получения пламени оговариваются минимум двукратное действие пользователя с усилием не ниже 15 Ньютонов. Также оговариваются максимальная высота пламени, устойчивость к падению и непрерывному горению, стойкость к температурам окружающей среды, требования к предупреждающим символам и т. п..

Некоторые региональные стандарты, например, европейский EN 13869:2002, оговаривают ограничения дизайна зажигалок чтобы они не были привлекательными для детей несознательного возраста. Например, выполненных в виде предметов, не являющихся зажигалками (животных, героев мультфильмов, фонарей, фотоаппаратов и др.), которые могут быть ошибочно принятыми детьми за игрушки, и привести в их руках к травмам, ожогам и пожарам.

Большинство зажигалок работает по принципу поджига специального легковоспламеняющегося топлива, заправленного в зажигалку. Горящее топливо служит источником огня для пользователя зажигалки.
В качестве топлива чаще всего используются бензин для так называемых бензиновых зажигалок и сжиженные углеводородные газы для газовых зажигалок. От этого и служит деления на два основных класса зажигалок: газовые и бензиновые.

Газовая зажигалка

Для дозированной подачи газа из емкости в зону горения используется газовый редуктор, обычно выполненный в виде пористого пластикового стержня. В нём происходит постепенное снижение давления газа.

Турбозажигалка

Различают зажигалки с низким давлением паров газа на выходе редуктора (обычная газовая зажигалка) и так называемые турбозажигалки с высоким давлением паров. Турбозажигалки дают плотный направленный поток газа, сбить пламя с которого ветром гораздо труднее.

Защита сопла зажигалки изготавливается из металла с отверстиями. Защита предназначена для для смешивания топлива и воздуха, и в то же время делая зажигалку менее чувствительной к ветру.
Высокоэнергетическая струя в газовых зажигалках позволяет осуществлять смешивание с использованием принципа Бернулли, так что воздушные отверстия в этом типе имеют тенденцию быть намного меньше и дальше от пламени.

Бензиновая зажигалка

В бензиновых зажигалках горят пары бензина. Температура пламени может достигать 1300—1400 °С.

Защита сопла зажигалки изготавливается из металла с отверстиями. Защита предназначена для для смешивания топлива и воздуха, и в то же время делая зажигалку менее чувствительной к ветру.

Электрическая зажигалка

Отдельно стоит выделить зажигалки, которые работают без топлива. Требуемую температуру он создают пропусканием тока через проволоку или длительным электрическим разрядом.

Первоначально такие зажигалки были стационарными, работая от электрической розетки. И речи об карманном варианте не могло и быть. Но в XXI веке начали появляться карманные зажигалки, работающие от аккумулятора.

Обслуживание зажигалок

Заправка газовой зажигалки

Перед заправкой газом обязательно нужно освободить зажигалку от оставшегося в ней воздуха. Конечно же, сам газ также должен быть использован полностью. Регулятор подачи газа ставят на «максимум». Клапан уровня горения у большинства зажигалок находится в районе основания и найти его будет не сложно. Для того чтобы выпустить воздух следует просто взять иглу, тонкий штырек или любой другой подобный острый инструмент и отодвинуть клапан. После этого все лишнее из зажигалки выйдет. Затем, для полной гарантии результата, нужно щелкнуть зажигалкой. Конечно, огня при этом вы не увидите, однако в том случае, если воздух или остатки бутана все еще имеются в корпусе, они выйдут наружу окончательно.
Если на зажигалке есть крышка, под которой находится гнездо для заправки, то её надо открыть.

Баллончик с газом надо выдержать при комнатной температуре. Обычно в комплекте с баллончиком есть переходники, из которых нужно подобрать более подходящий размер, чтобы он плотно входил в отверстие клапана и не пропускал газ наружу. Одеть этот переходник на газовый баллончик.
После этого баллончик с газом переворачивают и крепко зажимают в руке и хорошенько встряхивают. Далее в клапан, расположенный внизу зажигалки, вставляют наконечник емкости с газом и сильно нажимают. Во время заправки будет слышен характерный шипящий звук. Держать баллончик таким образом нужно секунд 5-10. Затем его резко отдергивают от зажигалки.

Некоторые баллончики оборудуются специальными дозаторами. В этом случае придется проводить заправку в несколько приемов.

Заправка бензиновой зажигалки

Бензиновые зажигалки все являются перезаправляемыми. При этом бензин испаряется и при не использовании зажигалки. Поэтому рекомендуют заправлять зажигалку перед каждой длительной поездкой, а также время от времени по необходимости.

Замена кремния в бензиновой зажигалке

Замена фитиля в бензиновой зажигалке

Если фитиль имеет растрепанный и неопрятный вид, тогда стоит привести его в порядок. Для этого нужно взять обычные маникюрные ножницы и пинцет. При помощи пинцета необходимо вытянуть фитиль за пределы ветрозащитного экрана и отрезать разлохмаченный кусок, используя ножницы. После этой процедуры зажигалка должна гореть, как положено.

Однако со временем все же придется заменить фитиль на новый. Для этого извлеките вставку из кожуха.
Выкрутите винт на нижнем торце, удерживающий пружину. Затем аккуратно извлеките пружину из трубки. Избавьтесь от частичек старого кремня.
Извлеките прослойку из войлока.
Используя пинцет, нужно вытащить весь слой ваты.
Установите фитиль, протянув его снизу сквозь ушко. Проверьте, что фитиль не выступает за границы ветрозащиты.
Поместите ватный наполнитель обратно, при этом укладывайте фитиль между слоями наполнителя как показано на рисунке ниже.

Источник

Пьезоэлемент_в_зажигалке_сколько_вольт

Многие, кто пользуются газовыми плитами, знают про такую удобную в хозяйстве вещь. Пьезозажигалка, висящая рядом с плитой, заменяет сотни коробков спичек.

Открывая газ, мы подносим носик с контактами к горелке и нажимаем на кнопку. Раздается треск электрической искры и газ загорается ровным синим пламенем. Но что же внутри зажигалки? Разберем и посмотрим

Внутри пластмассового корпуса уложены провода и блок пьезоэлемента. В данной модели в качестве электродов разрядника торчат зачищенные жилы одножильного медного провода. Основной элемент – блок пьезоэлемента:

Он увеличивает и передает на пьезоэлемент давление с кнопки. Как и в классическом рычаге мы проигрываем в перемещении но выигрываем в силе. Чем выше приложенная к пьезокристаллу сила (до предела прочности) тем выше его поляризация. Рассмотрим сам пьезоэлемент:

Конструктивно он выполнен в полиэтиленовом корпусе виде двух цилиндров пьезоэлектрика, соединенных параллельно, середина является одним полюсом и выводится к разряднику проводом, второй электрод – корпус, те площадки, на который давит рычаг.

Для того что бы равномерно распределить нагрузку на торец пьезоэлектрика устанавливаются стальные диски.

Как можно использовать пьезозажигалку не по назначению?

Во первых ее можно использовать как источник высокого напряжения в опытах по электростатике (напряжение около 15000 вольт).

Во вторых щелчок такой пьезозажигалкой по электронике (а энергия искры у нее больше чем в маломощный карманных газовых пьезозажигалках) наверняка выведет ее из строя, причем внешних следов никаких не останется, всё будет выглядеть как электрический пробой. Так можно например вывести из строя мобильный телефон начальника, щелкнув по разъему датакабеля.

Ремонт турбо зажигалок своими руками

Дело в том, что это электрическая зажигалка, которая заряжается сама по себе, для получения нужного заряда ее требуется просто потрясти. И все — можно прикуривать поджигать сухой мох где-либо в удаленном от ближайшего поселения месте.

Кстати, описание зажигалки является одним из наиболее коротких на Kickstarter. Как это работает? По заявлению разработчиков, система является комбинацией электромагнитной индукции и электрической дуги в алюминиево-магниевом корпусе.

Как уже говорилось выше, все, что нужно делать — это трясти зажигалку перед использованием. Электромагнитная индукция. Система производит электричество при движении неодимового магнита с диаметральной намагниченностью в спирали. Электрическая дуга. Одно встряхивание генерирует заряд, которого достаточно для работы электрической дуги продолжительностью в 3 секунды. Алюминиево-магниевый корпус зажигалки ударопрочен и не корродирует со временем. Ну, а резиновые вставки защищают внутренности зажигалки от воды и выли IP55w.

Для чего можно использовать такой девайс? Для банального прикуривания сигарет. Кроме того, можно поджигать бумагу — это очень пригодится для тех людей, кому приходится разводить костры. Зажигательная смесь есть не всегда, спички или обычные зажигалки тоже имеют свойство заканчиваться или истощать свой ресурс. А здесь — почти вечное устройство, которое не боится ни воды, ни пыли, ни ударов. Да и внешнее питание ему не нужно. А сколько это стоит? Есть и еще несколько опций, позволяющих заказать кастномное устройство.

Отгрузка первой партии устройств намечается на апрель года. Примечание: Tesla — устройство, которого еще нет в продаже. Приглашение к тестированию даджетов Даджет приглашает авторов, заинтересованных протестировать наши устройства и написать объективный обзор, к сотрудничеству. Устройство после публикации обзора остается у вас. Подробнее о предложении — здесь. Поддержать автора Отправить деньги. Платежная система. Поделиться публикацией. Похожие публикации. НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь.

А чего тут такого-то? Индукцией заряжается конденсатор, который потом надо на электроды разрядить. Идея неплоха, но вот какая реализация будет — неизвестно.

Или сама в кармане натрясётся. Если, конечно, всё это будет работать как заявлено…. Подпишу, что есть что: черная штука — умножитель напряжения, залит в эпоксидку блестящая штука внизу — аккум на mAh красная штука, выглядывающая из-под скотча — диод зарядки аккума рядышком с красной штукой — кнопка включения дуги Ничего сверх-крутого.

Поскольку зажигалке на аккуме в mAh заряда хватает на неделю, то для непродолжительной работы возможно хватит ионистора с индукционным генератором что, скорее всего, и стоит в кикстартеровской модели. Абсолютно бесполезная хрень для чего либо, отличного от курения, ввиду того, что ей поджечь что-либо не сухое дико проблематично. Иметь магнивое огниво, или обычныю зажигалку на газу куда практичней для этих целей.

Про бензиновую не пишу, ибо быстро испаряется. Halt 19 января в 0. У меня большое подозрение, что автор видео именно эту модель и использовал. Он вроде как нажимает на букву Т, которая как раз приходится на кнопку на представленном изображении. ChiefPilot 18 января в 0. Ну это не дуга, а серия искр, даже слышно с какой частотой они идут. Сухую бумагу или сигарету подожгут, что-то влажное — под вопросом. От в те времена не было никакого ни Кикстартера, ни Теслы…. Да ладно! Магазин на диване, а не кикстартер.

Разновидности зажигалок и их устройство

Чтобы зажечь газовую плиту, можно воспользоваться спичками, но лучше всего применить зажигалку. Ее пламя более устойчивое, а длинная трубка (носик) позволяет поджечь газ даже в самых труднодоступных местах, сводя риск обжечься к минимуму. Вообще зажигалка – это специальное компактное устройство, предназначенное для создания пламени или искры. Огонь получается в результате воспламенения топлива от высеченной искры. В зависимости от принципа работы можно выделить следующие разновидности устройств:

Именно эти виды в основном используются для газовой плиты. Однако конфорку можно поджечь любой зажигалкой, которая есть под рукой. Кроме вышеперечисленных существуют еще сигарные, каминные, трубочные и другие разновидности.

На заметку! По типу воспламенения зажигалки бывают кремниевыми, пьезоэлектрическими и с турбонадувом, когда топливо подается под сильным давлением (такое пламя более интенсивное — его не затушить ни ветром, ни дождем).

На газу

Это наиболее распространённый и бюджетный тип зажигалок. В их конструкцию входит баллон с газом, удлиненная трубка для подачи топлива к носику, а на конце элемент для генерации искры: кремний или кристалл. Чтобы включить это устройство, достаточно нажать на кнопку, которая одновременно открывает клапан подачи газа и дает искру.

Кремниевый принцип поджигания основан на трении металлического колесика с насечками о кремний, в результате чего получается искра. Однако эта технология по истечению времени перестает работать, так как кремний стирается и требует замены. В случае с кристаллом имеется ввиду пьезоэлемент, подробное описание которого будет приведено ниже.

Газовые зажигалки могут быть одноразовыми или многоразовыми. В первом случае после окончания топлива ее нужно выбросить. Во втором варианте продлить срок службы устройства позволяет специальный клапан в емкости с газом. С его помощью можно заправлять зажигалку самостоятельно вручную по мере необходимости. Для этого используются газовые баллоны с различными насадками, которые продаются в любом магазине.

На заметку! Зажигалка на газу — относительно безопасное, дешевое и удобное устройство. Однако у него небольшой срок службы, и каждые несколько месяцев возникает потребность заправлять топливом.

От электричества

Электрозажигалка питается от сети в 220 вольт. Она представляет собой корпус, с одной стороны которого подсоединен шнур с вилкой для розетки, а с другой — металлический носик. Такое устройство не создает пламя, а только дает электрический разряд для газовой конфорки. Чтобы получить огонь, нужно подсоединить зажигалку к розетке, затем поднести носик к конфорке, включить на плите газ и нажать кнопку на устройстве. На его конце появится электрическая дуга, которая и будет искрой.

Электрическая зажигалка более дорогая и солидная, зато имеет практически неограниченный срок службы. Однако ее удобство сильно ограничено размером шнура, который будет постоянно занимать часть рабочего пространства.

С пьезоэлементом

Наиболее безопасная и неприхотливая зажигалка для газовой плиты – вариант из пьезоэлемента. Она создает электрический разряд без какого-либо трения или энергии, а благодаря сжатию монокристалла. Этот пьезо-эффект был открыт еще в 1880 г., но в зажигалках стал использоваться сравнительно недавно.

На заметку! Пьезозажигалки могут давать либо только искру, либо пламя, если оснащены дополнительными источниками топлива, позволяющими поддерживать огонь (газ, бензин и др.). Для газовой плиты подойдут оба варианта.

Такое устройство обладает рядом преимуществ, среди которых: эргономичная конструкция, безопасность и длительный срок службы. Кроме того, для пьезозажигалки не требуются источники питания, поэтому она применима в любом месте и в любых условиях без подзарядки (если не на газу). Однако у устройства есть и некоторые минусы, например, получаемая искра довольно слабая, поэтому не всегда с первого раза удается зажечь конфорку. И второй момент – зажигалка рассчитана на определенное количество нажатий. После истечения срока службы или выхода из строя пьезоэлемента, устройство не подлежит ремонту.

На батарейках

К электронным зажигалкам относятся устройства, которые могут работать и на батарейках, и на различных аккумуляторах. Принцип действия тот же, что и у электрических аналогов, только используется не стандартная сеть, а маломощные источники энергии. Если применять одноразовую батарейку, то ее придется постоянно менять по мере окончания заряда. Если использовать аккумуляторы, их можно многократно заряжать с помощью розетки или дополнительного устройства.

В корпусе такой зажигалки находится отсек для батареек и/или аккумуляторов, микросхема и носик с проводниками, через которые проходит электрический разряд. Получаемая искра довольно маленькая и требует максимально близкого контакта с конфоркой. Такие устройства плохо переносят влажность и механическое воздействие, так как это может повредить (окислить) контакты на электрической схеме.

На заметку! Основные минусы электронных зажигалок: регулярная подзарядка, слабая искра, уязвимость при неблагоприятных условиях. К плюсам можно отнести стильный дизайн, безопасность, отсутствие шнура и независимость от розетки.

Пьезоэлемент

Ремонт газовой пьезозажигалки своими руками

В пьезо зажигалках для осуществления поджога используется пьезоэлемент. Пьезоэлемент — это механизм в котором образуется искра от удара в пьезопластинку. Под действием удара в пьезопластинку возникает деформация пьезопластинки, на поверхности которой образуется электрический заряд, который мы видим в виде искры при нажатии кнопки зажигания на пьезо зажигалке. В последние годы все чаще в продаже появляются пьезо зажигалки с дополнительными функциями. В зажигалки встраивают различные устройства, которые могут понадобится в различных ситуациях в быту.

Ремонт турбо зажигалок своими руками

Пьезозажигалка ремонт своими руками

Пьезокерамические источники высокого напряжения

Если вы решаете, какую именно зажигалку вам купить, особенно если это дорогой сувенир или вещь, в возможностях которой показать статус ее обладателя, то должны понимать, что зажигалки с пьезо-элементом служат гораздо дольше, чем их собратья с кремнием. Весь секрет заключается в том, что в зажигалках с пьезо-элементом существуют специальные кристаллы, способные изменить кристаллическую решетку, в результате чего появляется сильный электрический заряд и огонь вспыхивает. Как известно, зажигалка будет работать только в том случае, если в ней есть топливо и работает механизм поджига. Именно пьезо-элемент отвечает за эффективный поджег топлива при рассечении газа.

Звукосниматель для гитары — из пьезоэлементов зажигалок

Судя по публикациям и форумам в Интернете, вопросы адаптеризации таких распространённых музыкальных инструментов, как гитары, интересуют многих радиолюбителей. И хотя совре­менная промышленность предлагает для этой цели очень широ­кий ассортимент разработанных профессионалами звукоснима­телей, радиолюбители продолжают экспериментировать и соз­давать свои оригинальные конструкции, нередко используя в новом качестве детали самых обыденных вещей.

Сегодня мы предлагаем вниманию читателей описание звуко­снимателя для гитары, изготовленного на основе пьезоэлемен­тов… от газовых зажигалок.

Изготовление предлагаемого пьезо­звукоснимателя состоит из трёх основных этапов:

Итак, начинаем первый этап. Извле­каем содержащий пьезоэлементы узел (назовём его для краткости модулем) из зажигалки и разбираем его. Весь удар­ный механизм вместе с гвоздиком 6 (рис. 1) удаляем, оставляем только корпус 2 с пьезоэлементами. Их в моду­ле два: верхний 3 и нижний 1. Между ними находится медная токовыводящая пластина 7. На верхней части элемента 3 закреплена малая наковаленка 5, а нижний конец элемента 1 утоплен в массивную нижнюю наковальню 8. При срабатывании ударного механизма (ударе по верхней наковаленке) пьезоэлементы деформируются и вырабаты­вают высокое напряжение. Пьезоэле­менты включены параллельно. В мо­мент удара верхняя наковаленка 5 через ударный механизм, пружину и гвоздик взаимодействует с нижней на­ковальней 8 и коромыслом, включаю­щим газ в зажигалке. Выводом высоко­го напряжения является медная пласти­на 7, в которую впрессован «высоко­вольтный» (условно назовём его так) алюминиевый провод. Место соедине­ния герметизировано клеем. Для рабо­ты в качестве звукоснимателя гитары необходимо соединить верхнюю и ниж­нюю наковальни одну с другой и с общим проводом, а объединённые «высоковольтные» выводы пьезоэле­ментов всех струн — с входом усилите­ля ЗЧ.

Но прежде необходимо удалить алю­миниевые «высоковольтные» провода и подпаять вместо них медные. Для этого лобзиком вначале делаем пропилы по штриховым линиям 1—4, как показано на рис. 2 (перпендикулярно стенке А до касания с ней), а затем — по линии 5 (до встречи с пропилом 1). Всё, что подре­зали, аккуратно удаляем. Медный вы­вод пластины 7 находится между пропи­лами 1 и 2. Остатки алюминиевого провода аккуратно удаляем из него игол­кой. Затем обрабатываем надфилем стенку А и облуживаем медный вывод, не перегревая его.

Далее лобзиком обрезаем пластмас­совый корпус модуля чуть выше наковаленки 5 и аккуратно опиливаем его над­филем до уровня верхнего торца этой детали (см. рис. 1, линия 6). После этого подгоняем верхнюю наковаленку под струну, делая в ней кончиком круглого надфиля полукруглую выемку радиусом 0,6 мм на глубину 0,6 мм (диаметр самой толстой нейлоновой струны — 1,13 мм, а металлической — 0,91 мм, следовательно, они будут лежать в та­кой выемке надёжно). Для первых трёх (нижних) струн выемку можно сделать меньше — радиусом 0,3 мм на глубину 0,3 мм. Одновременно пропиливаем и противоположные стенки пластмассо­вого корпуса модуля. Но их следует до­полнительно доработать тем же инстру­ментом: выемку в задней стенке А дополнительно углубить на 2 мм, не уширяя её (струна будет уходить к месту своего крепления через этот паз, и его боковые стенки будут дополнительно предохранять её от соскакивания с наковаленки), а в передней стенке Б расточить по всей полуокружности на 0,2…0,3 мм, чтобы при максимальных колебаниях струна не касалась стенки (иначе будут искажения звука).

Внутреннюю полость корпуса (где ранее располагались пружина и гвоз­дик 6) заливаем эпоксидным клеем 4 (см. рис. 1) до уровня линии 7. Отверс­тие снизу, где ранее находился гвоз­дик 6, снаружи временно залепим пла­стилином. Клей нужен для того, чтобы избежать поломки пьезоэлемента в процессе эксплуатации, так как на него будет действовать не только сила дав­ления струны, но и поперечная сила. При заливке надо обратить внимание на то, чтобы клей не попал на поверхность корпуса, прилегающую к наковаленке, так как иначе ухудшится передача коле­баний струны через неё на пьезоэле­мент.

Что касается нижней наковальни, то, с одной стороны, она должна быть мас­сивной, чтобы при колебаниях струны вырабатывалось большее напряжение, но с другой — чем массивнее каждый модуль и вся подставка в целом, тем хуже будут передаваться колебания струн верхней деки гитары, и она пере­станет звучать как акустическая. Значит, уменьшив массу нижней наковальни, надо жёстко закрепить её в подставке (например, капелькой суперклея).

Гитарных дел мастера рекомендуют высоту струн над декой в зоне подстав­ки в пределах 9… 15 мм. Высота дорабо­танного, как описано выше, модуля с пьезоэлементами — 14,5 мм, нижней наковальни (от основания до пластмас­сового корпуса) — 6,4 мм, а толщина подставки из органического стекла в авторском варианте — 5 мм. Значит, высоту наковальни можно уменьшить до 5 мм, одновременно снизив и её массу. Высота струн в этом случае составит примерно 13 мм, т. е. в пределах нормы. Стачивать наковальню надо на абразив­ном бруске или круге вручную, часто останавливаясь, чтобы не допустить даже едва заметного её нагрева (иначе нижний пьезоэлемент модуля может оторваться от наковальни). Это самая рутинная работа, к тому же, если в рас­поряжении будут только модули от использованных зажигалок (от длитель­ной эксплуатации в их пьезоэлементах могут появиться трещины, значительно снижающие выходное напряжение), надо подготовить не менее десятка модулей (потом из них надо будет ото­брать самые работоспособные, о чём будет сказано ниже).

Если будут применяться только ме­таллические струны, то для завершения работы с модулями к ним надо припаять по два вывода. Для выводов я использо­вал полоски размерами 0,7…0,8×10 мм из лужёной меди толщиной 0,1 мм. Одну такую полоску припаиваем маломощ­ным паяльником к залуженному ранее медному лепестку в средней части модуля, вторую — к верхней части ниж­ней наковальни, под первым выводом (рис. 3). Предварительно на месте пайки в наковальне делаем пропил глу­биной 1 мм, залуживаем это место и впаиваем вывод. Работу следует выпол­нять острым жалом мощного паяльника, причём быстро. Чтобы не допустить на­грева нижней наковальни, её и верхнюю наковаленку перед пайкой следует не­сильно сжать в ручных тисках.

Верхняя наковаленка будет соеди­няться с общим проводом через струну. Если предполагается использовать син­тетические струны, то нижние три не имеют металлической навивки, поэтому в модули необходимо добавить ещё одну деталь — контакт 9 (рис. 4), со­единяющий наковаленку 5 с общим проводом. Его вырезаем из той же лу­жёной фольги и сгибаем по штриховой линии. Перед заливкой эпоксидного клея контакт 9 изогнутой частью встав­ляем между верхней наковаленкой и задней стенкой корпуса модуля. Узкую часть контакта загибаем через пропил в задней стенке, а широкую — на наковаленку, выгнув в форме желобка (в последующем он будет прижат к нако­валенке струной). После этого залива­ем клей. Во избежание искажения звука желобок контакта не должен выступать за пределы наковаленки. Все острые кромки притупляем, чтобы они не реза­ли струны.

Доработанные модули, как уже гово­рилось, необходимо протестировать. Для этого рекомендую изготовить прос­тое приспособление на основе доски сечением примерно 60×15 и длиной около 700 мм (рис. 5). В её правом (по рисунку) краю сверлим три отверстия диаметром 7 мм, а перпендикулярно им — три отверстия диаметром 12 мм. С гитары временно снимаем колки и вставляем их в семимиллиметровые отверстия. Возле левого (рабочего) от­верстия диаметром 12 мм забиваем в доску П-образную скобу 3, согнутую из проволоки диаметром 3 мм, а слева, в 50 мм от конца доски 2, сверлим отверстие диаметром 5,6 мм, в которое будем вставлять модули для тестирования. В торец доски забиваем гвоздь 1. На нём будем закреплять один конец испыта­тельной струны, а второй через накова­ленку проверяемого модуля и скобу 3 пойдёт на колок. Испытательную сталь­ную струну диаметром 0,3 мм я извлёк из военно-полевого провода, разделав его отрезок длиной 700 мм (эта струна позже понадобится для изготовления прижимных пружин).

Тестирование модулей сводится к установке нижней наковальни в соот­ветствующее отверстие доски 2, на­тяжению струны и оценке уровня сигна­ла, формируемого пьезомодулем. Для сопоставимости результатов струну всякий раз необходимо натягивать при­близительно одинаково (довольно точ­но это можно установить по её звучанию на слух). Струну и вывод от нижней наковальни объединяем в один (общий) провод, а другой соединяем со средним («высоковольтным») выводом и входом усилителя для подключения пьезозвукоснимателя. Модули отбираем по оди­наковому уровню звучания. Можно ис­пользовать для тестирования и НЧ-ос­циллограф, отбор в этом случае ведут по уровню выходного напряжения (его размаху примерно 0,1 В).

Второй этап — изготовление под­ставки. Пытаться использовать «род­ную» деревянную я не пробовал, так как она в моей гитаре отсутствовала. На по­хожей я определил её примерные раз­меры (170×30 мм) и расстояние между струнами — 11 мм. Это для гитары с мензурой (о мензуре позже) 610 мм. У гитары с мензурой 620 мм расстояние между струнами на подставке равно 11,5 мм. Так что разметку отверстий для пьезомодулей производите исходя из размеров на вашей гитаре.

У меня под рукой оказалась прямо­угольная пластина с завёрнутыми края­ми из листового органического стекла толщиной 5 мм. Поскольку натянутые струны стремятся опрокинуть подставку и создают суммарное усилие в 70 кг (такое значение приводится на многих сайтах в Итернете для металлических струн, первоисточник неизвестен), ши­рину её принял равной 35 мм. Исходя из этих условий, выполнил чертёж под­ставки в натуральную величину (рис. 6, деталь 10). Из-за сомнений в надёжнос­ти клеевого соединения и, главное, со­хранения возможности лёгкой замены пьезомодулей решил крепить подставку четырьмя винтами (в точках 1—4) с широкими гайками с внутренней сторо­ны верхней деки корпуса гитары. Од­нако первоначально на месте отверстий под эти винты просверлил отверстия сверлом диаметром 1 мм, а доводку до нужного размера оставил до установки подставки на место.

Разметку подставки 10 делал острой чертилкой, разместив заготовку прямо на чертеже. Выпилил подставку лобзи­ком. Шесть сквозных отверстий под струны просверлил диаметром 2 мм, а затем с наружной стороны рассверлил до диаметра 4 мм на глубину 2 мм. Перед сверлением отверстий под моду­ли с пьезоэлементами необходимо уточнить, какое сверло для этого потре­буется: его диаметр надо подобрать таким (пробным сверлением в том же материале), чтобы наковальни модулей входили в отверстия с небольшим уси­лием или свободно, но без люфта (у меня оказались модули с наковальнями диаметрами 5,4 и 5,7 мм). С нижней стороны подставки 10 их закрепляем капельками клея.

Затем из органического стекла той же толщины, что и подставка 10, изго­товляем упор 13 и стойку 12, приклеива­ем их к подставке, после чего капелькой клея приклеиваем к упору модули. Далее из лужёной медной фольги выре­заем шину 21 и экран 17, сгибаем последний по штриховой линии под пря­мым углом, приклеиваем к подставке 10 рядом с модулями 12 (раскрывом к ним) и припаиваем к нему все нижние выводы (от наковален) пьезомодулей, обрезая чрезмерно длинные. Затем из пропара- финенной бумаги по размерам экрана вырезаем прокладку 19, изгибаем её по той же линии и вкладываем в разворот экрана 17, накрыв таким образом места паек выводов модулей. В разворот про­кладки вкладываем шину 21 и припаиваем к ней средние выводы всех модулей, после чего накрываем её верхней сторо­ной прокладки 19 и прижимаем верхней стороной экрана 17. Получился этакий «слоёный пирог», «начинка» и оболочка которого объединяют пезоэлементы модулей в единое целое. Сверху к экра­ну 17 (напротив каждого модуля) припаиваем по пружине 15, изготовленной из той же стальной жилки военно-поле­вого кабеля (навивал ровно три витка на сверло диаметром 1,4 мм, после высво­бождения конца оставалось примерно 2,75 витка — ровно столько, сколько нужно). На одном конце пружины фор­мировал небольшой (диаметром при­мерно 2 мм) крючок для захвата струны снизу, на другом — треугольничек, что­бы крепче держала пайка. Назначение пружин — соединять с общим проводом все струны, а через них — верхние наковаленки всех модулей. Вид на подставку с установленными на место пьезомоду­лями 14, упором 13, стойкой 12, экра­ном 17 и пружинами 15 показан на рис. 7.

Декоративную П-образную крышку 11 изготовил из нержавеющей стали тол­щиной 0,5 мм. Для крепления её к под­ставке 10 использовал три винта М 1,5×4, в одной из боковых стенок закрепил выходное гнездо звукоснима­теля под разъём мини-джек 3,5 мм моно (рис. . После полировки на крышку химическим способом или с помощью бормашины можно нанести желаемый декоративный рисунок. Разъём обёрнут полоской фольги, которая припаяна к его выводу, соединённому с гайкой крепления. К этой же точке припаяна и оплётка короткого (длиной 25 мм) от­резка экранированного провода, иду­щего от экрана 17 и шины 21. Головки винтов крепления крышки следует сде­лать максимально тонкими.

Чтобы правильно закрепить подстав­ку с пьезозвукоснимателем на верхней деке, необходимо определиться с мен­зурой вашего инструмента. Мензура акустической гитары — это расстояние между двумя крайними точками опоры, на которых свободно колеблется струна (рис. 9): с одной стороны краем верхне­го порожка 2 (или нулевого лада), с дру­гой — вершинкой нижнего порожка (кос­точки) 7. Мензура должна быть выдер­жана очень точно, так как именно по ней рассчитано положение ладов на грифе 1 (при отклонении мензуры в ту или иную сторону гитара не будет «строить»). Таким образом, прежде чем заменять имеющуюся деревянную подставку 8 с косточкой 7, вновь изготовленной по рис. 6, необходимо точной (стальной) линейкой измерить мензуру вашей гита­ры. Есть общее правило: вершинка 12-го лада (3) делит мензуру ровно пополам.

Поэтому, если подставка вашей гитары по какой-либо причине отсутствует, не­обходимо точно измерить на накладке 4 расстояние от нулевого лада до середи­ны 12-го и его значение умножить на два. Вершинкой нижнего порожка для каждой струны в новой подставке будет левый (по рис. 9) край верхней наковаленки пьезомодулей 6. Более подробно об устройстве гитары, её частей и важ­нейших размерах можно прочитать в Интернете (например, на сайте [1]).

Зная мензуру, приступаем к крепле­нию подставки со звукоснимателем. Для её временного крепления изготовим четыре шпильки из отрезков стальной проволоки диаметром 1 мм, остро зато­чив их для надёжной фиксации на деке. Сначала ориентируем подставку так, чтобы верхняя и нижняя струны находи­лись на одинаковом расстоянии от конца грифа (вернее, от краёв верхнего по­рожка 2). Затем выставляем мензуру гитары по первой (нижней) струне с до­пуском в сторону увеличения на 0,5 мм. Мензуру верхней струны можно выста­вить с допуском (в ту же сторону) 1,5…2 мм. В высококачественных гита­рах с металлическими струнами допуск может достигать +3,5 мм. Это делается для компенсации строя гитары. Зажатая на ладу струна не только уменьшается в длине, что увеличивает частоту колеба­ний, но ещё и натягивается, дополни­тельно увеличивая их частоту. О компен­сации строя гитары можно подробно прочитать в Интернете (например, в [2]). Учитывая компенсацию строя на каждой струне, можно расположить соответст­вующим образом и пьезомодули под каж­дой струной, что только улучшит строй.

Ещё раз уточнив положение закреп­лённой четырьмя шпильками подстав­ки, переходим к её окончательному креплению: вынимая шпильки по од­ной, сверлим одновременно в подставке и верхней деке отверстие диаметром 3 мм и закрепляем подставку винтом М3х20 с гайкой. Для переноса гаек на внутреннюю сторону верхней деки использовал указательный палец, к подушечке которого прикреплял их двухсторонним скотчем.

Для предварительного усиления сигнала звукоснимателя использовал однокаскадный усилитель на полевом транзисторе, схема которого показана на рис. 10 [3]. Переделанная гитара звучит хорошо как в акустическом, так и в электроакустическом варианте.

ЛИТЕРАТУРА

Автор: Н. ПОПОВ, д. Левино Вологодской обл. Источник: Радио №4/2016

Зажигалки пьезо

Запросить склады. Перейти к новому. Re: Что можно сделать из пьезо-элементов от зажигалок? Меню пользователя dimmich Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для dimmich Найти ещё сообщения от dimmich.

Конструктивно пьезоэлемент представляет из себя пьезокерамику с нанесенными электродами. Пьезоэлементы могут быть разнообразной формы: в виде дисков, колец, трубок, пластин, сфер и др. Для вибраторов и генераторов пьезоэлементы объединяют в пьезостек, чтобы достичь лучших характеристик.

Пьезоэлектрический эффект

Пьезоэлектрические вещества (пьезоэлектрики

), в частности пьезокерамика, имеет то свойство, что при деформации под действием внешнего механического давления на их поверхности возникают электрические заряды. Этот эффект называется
прямым пьезоэлектрическим эффектом
и был открыт в 1880 г. братьями Кюри.

Вскоре после этого (в 1881 г.) был подтвержден и обратный пьезоэффект

, а именно что такое вещество, расположенное между двумя электродами, реагирует на приложенное к нему электрическое напряжение изменением своей формы. Первый эффект в настоящее время используется для измерений, а второй – для возбуждения механических давлений, деформаций и колебаний.

Более детальные исследования пьезоэффекта показали, что он объясняется свойством элементарной ячейки структуры материала. При этом элементарная ячейка является наименьшей симметричной единицей материала, из которой путем ее многократного повторения можно получить микроскопический кристалл. Было показано, что необходимой предпосылкой для появления пьезоэффекта является отсутствие центра симметрии в элементарной ячейки.

Вам нужны устройства сбора и обработки данных с ультразвуковых датчиков? Обращайтесь к нам, мы поможем Вам выбрать!

Здесь можно кратко пояснить пьезоэлектрический эффект

на примере титаната бария, часто применяемой пьезоэлектрической керамики со сравнительно простой конструкцией элементарной ячейки. Титанат бария ВаТiO3, как и многие другие пьезокерамические вещества, аналогичен по структуре перовскиту (СаТiО3), по которому и назван этот класс материалов. Элементарная ячейка при температурах выше, критической, которая называется также точкой Кюри, является кубической. Если температура ниже этой критической, то элементарная ячейка тетрагонально искажается по направлению к одной из кромок. В результате изменяются и расстояния между положительно и отрицательно заряженными ионами (рисунок 1, для ВаТiO3 вместо Pb — Ba). Смещение ионов из их первоначального положения очень мало: оно составляет несколько процентов параметра элементарной ячейки. Однако такое смещение приводит к разделению центров тяжести зарядов внутри ячейки, так что образуется электрический дипольный момент. По энергетическим условиям диполи соседних элементарных ячеек кристалла упорядочиваются по областям в одинаковом направлении, образуя так называемые домены.

Направления поляризации доменов распределяются в поликристаллической структуре по статическому закону. Таким образом, неупорядоченные скопления отдельных микрокристаллов в структуре вещества, образующиеся только в спеченной керамики, в макроскопическом смысле вообще не могут давать никакого пьезоэлектрического эффекта. Только после так называемого процесса поляризации, в котором при наложении сильного электрического поля на керамику происходит выравнивание возможно большего числа доменов параллельно друг другу, удается использовать пьезоэлектрические свойства элементарных ячеек. Поляризация обычно проводится при температуре немного ниже температуры Кюри, чтобы облегчить ориентацию доменов. После охлаждения это упорядоченное состояние остается стабильным.

Современные средства проектирования позволяют рассчитать / промоделировать отдельно пьезоэлемент или пьезоэлектрический преобразователь целиком. По согласованию с Инженерными решениями Вы можете заказать расчет парметров пьезоэлектрического преобразователя

Механическое сжатие или растяжение, действующее на пьезоэлектрическую пластину параллельно направлению поляризации, приводит к деформации всех элементарных ячеек. При этом центры тяжести зарядов взаимно смещаются внутри элементарных ячеек, которые расположены теперь преимущественно параллельно, и в результате получается заряд на поверхности [2].

Свойства пьезокерамики

Связь между приложенной силой и результирующим ответом пьезоэлемента зависит от: пьезоэлектрических свойств пьезокерамики, размера и форм образца, направления электрического и механического возбуждения.

По своей природе пьезоэлектрические материалы являются анизотропными кристаллами. Рисунок 3 показывает различные направления и оси ориентации пьезоэлектрического материала. Оси 1, 2 и 3 являются соответственными аналогами осей X, Y, Z классической ортогональной системы координат, в то время как оси 4, 5, и 6 определяют оси вращения. Направление оси 3 является направлением поляризации [1]. Это направление устанавливается во время производства посредством высокого постоянного напряжения, которое создается между электродами.

Верхний индекс показывает граничные условия действующие на материал в процессе определения значения относительной диэлектрической постоянной. В частности индекс T (в этом случае) говорит о том, что диэлектрическая постоянная измеряется на свободном (не зажатом) образце [3]. А индекс S показывает, что измерения происходят при постоянной деформации пьезокерамики (в зажатом состоянии). Первый нижний индекс показывает направление диэлектрического смещения, а второй – электрического поля [1]. Формула расчета относительной диэлектрической постоянной следующая:

где с – скорость звука в материале, м/с [2]

Этот коэффициент может быть вычислен через резонансную и антирезонансную частоту по формуле.

Чтобы измерить эти частоты обычно используется анализатор импеданса, с помощью которого можно получить зависимость сопротивления от частоты пьезокерамики (рисунок 6).

По своей природе, резонансная частота возникает, когда система имеет очень маленькое сопротивление, в то время как антирезонанс происходит, когда система имеет очень большое сопротивление. На рисунке 6 частота которая имеет минимальное сопротивление считается резонансной ( fr

), а частота с максимальным сопротивлением – антирезонансной (
fa
).

Рисунок 5 – Виды колебаний образцов пьезокерамики разной формы

Рисунок 6 – Зависимость сопротивления от частоты у пьезокерамики [6]

Производство пьезоэлементов

Большинство составов пьезокерамики основано на химических соединениях с формулой АВО3 (напр., BaTiO3, РbТiO3) с кристаллической структурой типа перовскита и различных твёрдых растворов на их основе (например, системы BaTiO3 — CaTiO3, BaTiO3 — CaTiO3 — CoCO3, NaNbO3 — KNbO3). Особенно широко используются в качестве пьезоэлектрических материалов составы системы РbТiO3 — PbZrO3 (т. н. система PZT, или ЦТС). Практический интерес представляет также ряд соединений с формулой АВ2О6, напр. PbNb2O6, имеющих весьма высокую Кюри точку (

570 °С), что позволяет создавать пьезоэлементы для работы при высоких температурах.

Процесс изготовления пьезокерамики

разделяется на несколько этапов. При осуществлении синтеза заданного сегнетоэлектрического соединения исходное сырье (окислы или соли, например, двуокись титана и окись бария) измельчается и смешивается в количествах, соответствующих стехиометрическому составу соединения, а затем подвергается термической обработке при температурах 900 – 1300 °С, в процессе которой происходит химический синтез. Используется также так называемый метод осаждения из водных растворов, при котором температура синтеза благодаря идеальному перемешиванию компонентов снижается до 750 – 1000 °С. Из порошкообразного синтезированного материала прессованием (а также литьём под давлением) получаются заготовки необходимой конфигурации и размеров для будущих пьезоэлементов, которые затем подвергаются обжигу по строго определенному температурному режиму, в большой степени определяющему свойства пьезокерамики. Механическая обработка детали после обжига обеспечивает ей точно заданную форму и размеры. На деталь наносятся электроды из серебра, никеля, платины и др., причем наибольшее распространение получил метод вжигания серебра. Для поляризации керамики к электродам подводится электрическое напряжение (напряжённость поля Е составляет от 0,5 до 3 кВ/мм в зависимости от химического состава и метода поляризации). С целью уменьшения напряженности поля Е при поляризации образец нагревают до температур, близких к точке Кюри (т. к. при этом домены обладают большей подвижностью), а затем медленно охлаждают в присутствии поля. Пьезокерамике свойственно т. н. старение, т. е. изменение её параметров (диэлектрической проницаемости, пьезомодулей) со временем, особенно заметное в первые несколько суток после изготовления и поляризации образцов, которое обусловлено изменением как механических напряжений на границах между зёрнами, так и величины остаточной поляризации [8].

Изготовление своими руками

Электрическую зажигалку можно легко сделать своими руками. Такая модель будет устроена по принципу создания высокочастотного напряжения для генерации горячей дуги. Для этого понадобится:

Для зарядки аккумулятора понадобится плата с защитой и двумя индикаторами, которые будут загораться при получении заряда (до 1Ам) от источника питания (на 5В) и разрядки. В качестве основы может использоваться сердечник от электронного трансформатора галогенной лампы мощностью 50 Вт. На него наматывается первичная обмотка и изолируется скотчем, затем и вторичная, с припаянным многожильным проводом. Все нужно тщательно изолировать несколькими слоями липкой ленты. Затем полученные составляющие вместе с транзистором устанавливаются в корпус. Также следует предусмотреть кнопку включения (замыкания сети) и проверить ее работоспособность.

Применение пьезокерамики

Пьезоэлектрические материалы нашли применение в широком ряде областей, таких как медицинские инструменты, контроль промышленных процессов, системах производства полупроводников, бытовых электрических приборах, системах контроля связи, различных измерительных приборах и в других областях. Коммерческие системы, которые используют пьезоэлектрические материалы – помпы, швейные машины, датчики (давления, обледенения, угловых скоростей и т.д.), оптические инструменты, лазерные принтеры, моторы для автофокусировки камер и многие другие. При этом область применения данных материалов постоянно растет. Применение пьезоэлемента

обычно сводится к четырем категориям: сенсоры, генераторы, силовые приводы, и преобразователи.

, пьезоэлектрические материалы могут генерировать напряжение, которого достаточно для возникновения искры между электродами, и таким образом могут быть использованы как электроды для воспламенения топлива, для газовых плит и для сварочного оборудования. Альтернативно, электрическая энергия, генерируемая пьезоэлектрическими элементами, может накапливаться. Такие генераторы являются превосходными твердыми аккумуляторными батареями для электронных схем.

Вам нужны устройства сбора и обработки данных с ультразвуковых датчиков? Обращайтесь к нам, мы поможем Вам выбрать!

, пьезоэлектрические материалы преобразуют физические параметры, такие как ускорение, давление и вибрации в электрический сигнал.

В силовых приводах

, пьезоэлектрические материалы преобразуют электрический сигнал в точно контролируемое физическое смещение, четко устанавливая точность механических инструментов, линз и зеркал.

, пьезоэлектрические преобразователи могут, как генерировать ультразвуковой сигнал из электрической энергии, так и конвертировать приходящие механические колебания в электрические. Пьезоэлектрические приборы проектируются для измерения расстояний, скорости потока, и уровня жидкости. Преобразователи так же используются, чтобы генерировать ультразвуковые вибрации для очистки, сверления, сварки, размельчения керамики и для медицинской диагностики [1].

Критерии выбора

Ознакомившись с основными особенностями зажигалок разных видов, уже можно определиться с подходящим вариантом.

На заметку! Выбор зажигалки следует осуществлять, отталкиваясь от приоритетов использования: безопасность, экономичность, удобство и других, а также условий эксплуатации: наличие электричества, близость розетки к плите и так далее.

Но чтобы купить оптимальное и безопасное устройство, следует обратить внимание еще на такие факторы:

Источник