Krusta destruktor V0

Bastlení zdar

   Vzhledem k tomu, že bylo poslední dobou celkem dost volného času a jak to tak vypadá, tak stále ještě bude, protože obilí a jiné plodiny, úspěšně hnijí na polích, protože prší, dokopal jsem se k dokončení elektrolýzy určené k odstranění krusty z odznaků, medailí, mincí a podobných nálezů.
    Nevím, jestli sem tenhle příspěvek vůbec patří, ale objevuje se toho tady celkem dost i z jiných oborů, různé hračky filmy atd. tak to taky zkusím. Minimálně jeden bastlíř se tu určitě najde, protože jsem s ním tady chatoval, tak snad to poslouží i jako zdroj pro vlastní konstrukci i pro další lidi kteří se elektronice věnují. Pokud je to už mimo mísu, požádám admina o smazání.
    Zaujal mě před časem článek v AR4/2019

https://www.lovecpokladu.cz/klub/a/mini-krust-optimizer-zefir-i-19511

 kde autor upravil zapojení z ruského časopisu Radio 5/1985. základem je multivibrátor, který změnou napětí v záporné větvi mění svůj kmitočet. Původně to budilo piezo a imitovalo sirénu, lze to bez větších problémů použít i jako frekvenční zdroj pro elektrolýzu, po náhradě původního Mosfetu za BUZ-11.
Výhodou zapojení je, že změnou napětí v záporné větvi můžete měnit za pomoci RC členu frekvenci a napětí na výstupu.
Má to svá omezení, ale už to očistilo spoustu drobných mincí s nízkým obsahem stříbra ve slitině a dodnes to pracuje k celkové spokojenosti.
Časem jsem potřeboval zdroj regulovaného stejnosměrného napětí pro čištění měďáků a taky pulsní zdroj pro čištění Agček s měřením.
   Čištění mincí elektrolýzou ze začátku vzniklo jako nutné zlo pro odstranění krusty z měděných mincí, mincí ze slitin mědi, různých odznaků a vyznamenání, které jsem našel za pomoci detektoru kovů. Časem jsem zjistil, že lze podobnou metodou zbavit krusty i drobné mince s nízkým obsahem stříbra ve slitině, jako jsou grešle a krejcary Leopolda I apod. Bohužel nebydlím v lokalitě s písčitou půdou, kde se nachází mince bez krusty s dokonalou patinou a proto vznikla následující amatérské konstrukce.

   Elektrolytickým čištěním připravíte nálezy o patinu, kterou lze v některých případech doplnit. Proto zvažte tento způsob čištění a elektrolýzu použijte jen v případech, kdy je to nezbytně nutné. 
   Pár drobností k měření, zobrazované hodnoty nejsou žádná absolutní, nebo střední hodnota měřená laboratorním měřidlem. Jde o hodnoty spíše orientační naměřené vzorkováním jednotlivých modulů. Pro základní zobrazení hodnot je to celkem dostačující. Pokud se chcete přiblížit reálu, stačí doplnit např. voltmetry diodovými usměrňovači s filtrací. Gró bych spíš viděl v synchronizaci, detekcí špiček a zprůměrováním měřených hodnot. Na tom bude ještě třeba časem zapracovat. Rovněž v konstrukci se mohou objevit některé chyby, za které se předem omlouvám. 
   K vlastní elektrolýze. Nejedná se o klasické zapojení zobrazené na vikipedii,  je nutno to zapojit obráceně. Na - pól připojíte čištěný předmět a na + pól elektrodu tvořenou nějakým měkkým materiálem. Mě se osvědčil několikrát přeložený alobal. Na + pólu dochází k úbytku materiálu a to je v tomhle případě kontraproduktivní. Nejsem chemik a proto nejsem schopen popsat vzniklou chemickou reakci, ale elektrody z různých tvrdokovů případně z nerezu ke kýženému výsledku nevedly. V případě nerezových elektrod elektrolyt nabral zelený odstín a k odlomení krusty vůbec nedošlo.
   Odebírané proudy ze zdroje závisí na velikosti čištěného předmětu a zvoleného způsobu čištění. U měděných mincí velikosti 3 krejcaru Františka druhého by odebíraný proud neměl překročit 1A. U malých krejcarů a půlkrejcarů 600mA. U drobných AG mincí 100-200mA a nejlépe v pulsním režimu, případně s dalším periodickým časováním. Rovněž způsob čištění je vzhledem k materiálů odlišný. U měďáků stačí stejnosměr, kdy po několika desítkách minut dojde k odlomení krusty, pak stačí osušení a následná konzervace voskem. Minci stačí po konzervaci ohřát horkovzdušnou pistolí a je hotovo. 
   U drobných Agček je to jiné. K vlastnímu čištění, minci nechám 2-3 hodiny v roztoku chelatonu III. K výsledku pomůže i ohřev, který uspíší chemickou reakci. Mám na to předehřev z odporů, který lze připojit i k následně popisovanému krusta destruktoru. Pokud nelze krustu odstranit, připojím krusta destruktor k minci a v ideálním případě se krusta odlomí, případně se začne rozpuštět. Pokud ne, celý postup opakuji. Nelze to dělat do nekonečna, protože díky použité chemii vystupuje na povrch měď. Pokud se to nepovede na poprvé, dávám tomu maximálně druhý pokus a pak minci nechám ve stavu v jakém je.

           Krusta destruktor
    Krusta destruktor je univerzální zdroj regulovaného napětí a PWM regulátor. Obsahuje zdroj napětí a slouží k odbourání krusty jak měděných mincí, tak drobných AG mincí s obsahem stříbra zhruba 0,3 ve slitině. Základem jsou dva moduly s DC-DC konvertory s obvody LM2596 doplněné o V/A metr a PWM regulaci a koncový stupeň tvořený komplementárními tranzistory a mosfetem BUZ11. Jeden konvertor slouží jako zdroj proudu pro elektrolýzu, proto je nutné nahradit původní trimr 10k potenciometrem. K LM2596 je vhodné naletovat chladič tvořený měděným páskem a to samé naletovat k BUZ11. Druhý konvertor je použit pro napájení V/A metru a PWM generátoru, který řídí koncový stupeň.
Zapojení není složité, jen si dejte pozor při při koupi DC-DC měničů. Pro vývoj a testování jsem jich koupil zhruba 10 a v reálu fungovala asi polovina. Nakupoval jsem různě, Aukro, Aliexpress atd.... Vše bylo zavařeno v originál fólii a výsledek je bohužel takový jaký je. Vyplatí se před zaletováním modulů do DPS vše vyzkoušet na stole. Taky rozměry modulů se celkem liší vzhledem k HW revizím. Zatím to nemám ještě uzavřené v krabici, kdo se s tím má vrtat a vyřezávat. Možná to zůstane v krabici od bot :-) . Zatím to očistilo několik mincí, probíhají testy, zkraty a zahořování a vypadá to, že by to mohlo i dlouhodobě bez větších problémů fungovat. 
    Kdo chcete tenhle pokus zbastlit, tady je odkaz na ulož.to:

https://ulozto.cz/tamhle/b4invzpDroIK#!ZGAyAmR1AzVlMzV4LwL5ZwWvLGuwF0yipxSSoJ9cMSuxBGHj
 
    Ještě to není finální verze, bude ještě nutné dořešit časovač. Nevím, jestli to bude modul pro tuhle konstrukci, nebo vznikne nová, kde odpadnou měřící moduly a bude to celé vybaveno jedním displejem....
    Je to hlavně kvůliva drobným Ag mincím. Mělo by to fungovat tak, že se rozjede elektrolýza v pulsním režimu s minimálním napájením, pak ce to celé na několik desítek minut až hodin utne a následně se celý proces opakuje. Podstatou je trápit mince co nejméně chemií a proudem.
Je to ještě běh na dlouhou trať, ale proč to nezkusit.
Pokud se někomu podaří tenhle nápad nebo konstrukci upravit, nebo někam posunout budu jen rád. Vlastně proto vznikl i tenhle článek.
Ať se daří kolegové.

Tady je ještě rozpis použitých součástek:

Partlist

Exported from Krusta_destruktor_V0.sch at 30.09.2020 13:15:01 

EAGLE Version 4.16 Copyright (c) 1988-2005 CadSoft

Part     Value          Device         Package  Library          Sheet

C1       2200uF/35V     CPOL-EUE7.5-16 E7,5-16  rcl              1
D1       1N5400         1N5400         DO201-15 diode-1          1
D2       1N5400         1N5400         DO201-15 diode-1          1
D3       1N5400         1N5400         DO201-15 diode-1          1
D4       1N5400         1N5400         DO201-15 diode-1          1
F1       FUSESHK20Q     FUSESHK20Q     SHK20Q   fuse             1
- Drák pojistky do DPS
LED1                    LED3MM         LED3MM   led              1
LED2                    LED3MM         LED3MM   led              1
Drák led 3mm 2x
Q1       BUZ11BV        BUZ11BV        TO220BV  transistor-power 1
Q2       BC547          BC547          TO92     transistor-npn   1
Q3       BC557          BC557          TO92-EBC transistor-pnp   1
R1       22R            R-EU_0207/7    0207/7   rcl              1
R2       470R           R-EU_0207/7    0207/7   rcl              1
R3       1k             R-EU_0207/7    0207/7   rcl              1
R4       4k7            R-EU_0207/7    0207/7   rcl              1
R5       220R           R-EU_0207/10   0207/10  rcl              1
R6       220R           R-EU_0207/10   0207/10  rcl              1

-Flexo šňůra 230V
-2x Banánek modrý, červený
-Spínač kulatý 230V
-Dvojitý pákový přepínač
-Potenciometr 10K/N
-Pojistky 2A
-Drák pojistky do DPS
-Modul V/A metru
-Modul PWM generátoru
-Krabice KRADEX Z112J

Schema

DPS TOP

DPS BOTTOM

Osazovák

Konstrukce

Konstrukce

Krabice

Návrh panelu