Brušenje ogledala za teleskop kod kuće. Izrada amaterskog teleskopa od kineskih komponenti. Praktična primjena solarnih koncentratora
Dugo sam želio da napravim solarni parabolički koncentrator. Nakon što sam pročitao mnogo literature o izradi kalupa za parabolično ogledalo, odlučio sam se na najjednostavniju opciju - satelitsku antenu. Satelitska antena ima paraboličan oblik koji prikuplja reflektirane zrake u jednoj tački.
Za osnovu sam se pobrinuo za harkovske ploče "Variant". Po prihvatljivoj cijeni za mene mogao sam kupiti samo proizvod od 90 cm. Ali cilj mog iskustva je visoka temperatura u fokusu. Za postignuće dobri rezultati potrebna je površina ogledala - što više, to bolje. Stoga ploča treba biti 1,5 m, a po mogućnosti 2 m. Asortiman harkovskog proizvođača ima ove veličine, ali su izrađene od aluminija, a shodno tome i cijene su previsoke. Morao sam zaroniti u internet, u potrazi za polovnim proizvodom. A u Odesi su mi građevinari, rastavljajući neki objekat, ponudili satelitsku antenu dimenzija 1,36m x 1,2m, napravljenu od plastike. Malo manje od onoga što sam želio, ali cijena je bila dobra i naručio sam jednu ploču.
Dobivši posudu za par dana, otkrio sam da je proizvedeno u SAD-u, ima snažna rebra za ukrućenje (brinula sam se da li je kućište dovoljno čvrsto i da li će voditi nakon lijepljenja ogledala) i jaku orijentaciju mehanizam sa mnogo podešavanja.
Kupio sam i ogledala debljine 3mm. Naručio sam 2 m2. - malo sa marginom. Ogledala se prodaju uglavnom debljine 4 mm., našao sam C klasu da se lakše seče. Odlučio sam napraviti veličinu ogledala za koncentrator 2 x 2 cm.
Nakon što sam prikupio glavne komponente, počeo sam proizvoditi postolje za čvorište. Bilo je nekoliko uglova, komada cijevi i profila. Izrezane po veličini, zavarene, očišćene i farbane. Evo šta se dogodilo:
Dakle, nakon što sam napravio postolje, počinjem da sečem ogledala. Ogledala su bila dimenzija 500 x 500 mm. Prvo sam ga prepolovio, a onda sa rešetkom 2 x 2 cm. Probao sam gomilu staklorezača, ali sada nije moguće naći barem nešto pametno u radnjama. Novi staklorezac perfektno seče 5-10 puta i to je to.... Nakon toga možete ga odmah baciti. Možda postoje neki profesionalni, ali ih ne biste trebali kupovati u trgovinama hardvera. Stoga, ako će neko napraviti koncentrator od ogledala, pitanje rezanja ogledala je najteže!
Ogledala su isečena, tronožac je spreman, počinjem da lepim ogledala! Proces je dug i naporan. Ispostavilo se da je moj broj ogledala na gotovoj glavčini 2480 komada. Clay je odabrao pogrešnu. Kupio sam specijalno ljepilo za ogledala - dobro drži, ali je gust. Prilikom lijepljenja, istiskivanja kapljice na ogledalo, a zatim pritiskanja na zid ploče, postoji mogućnost neravnomjernog pritiskanja ogledala (negdje jače, negdje slabije). Zbog toga ogledalo možda neće biti dobro zalijepljeno, tj. će svoju sunčevu zraku usmjeriti ne u fokus, već oko sebe. A ako je fokus zamagljen - visoke rezultate nema šta da se čeka. Gledajući unaprijed, reći ću da je moj fokus ispao mutan (iz čega zaključujem da je bilo potrebno nanijeti drugačiji ljepilo). Iako su rezultati eksperimenta bili zadovoljni, fokus je bio veličine oko 10 cm, a i dalje je bilo zamućenih tačaka po 3-5 cm. Što je fokus manji, to je fokusiranje zraka preciznije, to je veća temperaturu. Trebalo mi je skoro 3 puna dana da zalijepim ogledala. Površina rezanih ogledala bila je oko 1,5 m2. Bilo je braka, u početku, dok se nije prilagodio - mnogo, kasnije mnogo manje. Neispravnost ogledala vjerovatno nije prelazila 5%.
Solarni parabolički koncentrator je spreman.
Tokom merenja, maksimalna temperatura u fokusu koncentratora bila je najmanje 616,5 stepeni. Sunčeve zrake su pomogle da se zapali drvena daska, rastopljeni lim, olovni uteg i aluminijska limenka piva. Eksperiment sam sproveo 25. avgusta 2015. godine u oblasti Harkov, u gradu Novaja Vodolaga.
Planovi za sljedeće godine(i možda će upaliti zimski period) da se koncentrator prilagodi praktičnim potrebama. Možda za grijanje vode, možda za proizvodnju struje.
U svakom slučaju, priroda nam je svima dala moćan izvor energije, samo trebamo naučiti kako ga koristiti. Energija sunca hiljadu puta pokriva sve potrebe čovječanstva. A ako čovjek može uzeti barem mali dio ove energije, onda će to biti najveće dostignuće naše civilizacije, zahvaljujući kojem ćemo spasiti našu planetu.
Ispod je video u kojem ćete vidjeti proces proizvodnje solarnog koncentratora na bazi satelitske antene, te eksperimente koji su napravljeni korištenjem koncentratora.
Zvezdano nebo je oduvek privlačilo istraživače, verovatno je svako bar jednom u životu sanjao da otkrije neku zvezdu ili sazvežđe i da je nazove po njemu bliskoj osobi. Predstavljam Vašoj pažnji mali vodič, koji se sastoji od dva dijela u kojima su dati Detaljan opis, kako uradi od nule njihov ruke drveni teleskop. Ovaj dio će vam pokazati kako možete napraviti ključni element teleskop: primarni ogledalo.
Dobro ogledalo će vam pomoći da vidite različite detalje mjeseca, planeta Solarni sistem i drugih objekata dubokog svemira, dok će vam ogledalo lošeg kvaliteta dati samo mutne obrise objekata.
Teleskopska ogledala zahtijevaju izuzetno preciznu površinu. U većini slučajeva, odličan kvalitet ogledala se postiže ručnim poliranjem, a ne mašinskim poliranjem. Ovo je jedan od razloga zašto neki ljudi više vole da prave svoja ogledala nego da kupuju jeftine industrijske dizajne. Drugi razlog je što ćete steći potrebna znanja o proizvodnji visokokvalitetnih optičkih instrumenata, a kao što znate, ne možete nositi znanje iza sebe.
Korak 1: Materijali
- Prazno staklo je napravljeno od materijala sa niskim koeficijentom ekspanzije (pireks, borosilikatno staklo, Duran 50, Zerodur, itd.);
- Silicijum karbid različitih veličina zrna (60, 80, 120, 220, 320 jedinica);
- Aluminijum oksid (25, 15, 9 i 5 mikrona);
- Cerijev oksid;
- Resin;
- Grindstone;
- Vodootporni gips (zubni gips);
- Keramička pločica;
- Epoksidni ljepilo.
Korak 2: Priprema radnog komada
Staklene ploče često imaju tragove na površini. “Okrugli znak” u donjem dijelu ostavila je peć, a gornje oznake su se pojavile kao rezultat temperaturne razlike pri hlađenju stakla.
Počnimo sa završnom obradom rubova stakla kako bismo ograničili rizik od lomljenja. Brusni kamen je odličan alat za ovu operaciju. Ne zaboravite na ličnu zaštitnu opremu za disajne organe i zapamtite da staklo i kamen treba navlažiti vodom (jer staklena prašina jako loše djeluje na pluća).
Dno ogledala treba da bude što ravnije (pre nego što počnete da radite na njemu). Za izravnavanje površine koristit ćemo grubi karborund (silicijum karbid #60). Rasporedite prašak i vodu na ravnu površinu i istrljajte staklo. Nakon nekoliko sekundi, vidjet ćete sivu pastu. Operite i dodajte mokri pijesak. Nastavite dok se površina ne očisti od rupa i rupa.
Korak 3:
Ovaj uređaj će se koristiti za stvaranje konkavne površine na staklenoj ploči.
Pokrijmo staklo plastična folija. Napravimo kartonski cilindar oko radnog komada i izlijmo gips unutra. Ostavite da se osuši, a zatim uklonite karton. Pažljivo odlijepite staklo i dovršite sve neravnine na rubovima.
Korak 4: Oblaganje keramičkim pločicama
Potrebna nam je tvrda površina za brušenje stakla. Zbog toga se izbočina radnog komada mora prekriti keramičkim pločicama.
Zalijepite pločice na gipsanu podlogu epoksidnom smolom.
Imajte na umu da treba izbjegavati postavljanje pločica ili rupa u sredini. Umjesto toga, lagano pomjerite pločicu kako biste izbjegli bilo kakav centralni nedostatak na površini zrcala.
Korak 5: Započnite brušenje
Stavite malo vlažnog pijeska na površinu pločice i počnite trljati staklo preko nje.
Nakon nekoliko prolaza, okrenite ogledalo i nastavite brušenje u drugom smjeru. Ovo obezbeđuje dobro rukovanje, iz svih uglova i spriječiti greške.
Korak 6:
Nastavljamo sa mljevenjem dok ne dobijemo željeni zavoj. Da biste procijenili zakrivljenost, morate koristiti kalkulator iz skupa mjerenja Sagitta.
Ako želite da napravite teleskop za posmatranje planeta, trebat će vam veći fokusni omjer (F/8 ili veći).
S druge strane, ako želite da razmišljate o prostranstvu galaksije i zvjezdanih maglina, trebat će vam mali fokusni omjer (F/4, na primjer).
Omjer fokusa f/4,75. Sagitta mog ogledala od 20 cm 0,254 cm.
Korak 7: Zagladite površinu
Kada se postigne željena zakrivljenost, površinu je potrebno zagladiti uz zadržavanje iste zakrivljenosti.
Označite velike nedostatke markerom i nastavite sa mljevenjem dok se potpuno ne uklone. Ovo će biti vizuelna potvrda da možete da pređete na finiji granulat.
Prelazimo na silicijum karbid # 320. Kada dođete do ovog koraka, trebalo bi da počnete da vidite neke refleksije kada gledate u prazno ogledalo.
Korak 8:
Moramo napraviti još jedan alat za ovu operaciju. Takav uređaj možete napraviti od gipsa ili debele šperploče. Ona će biti pokrivena mekanog materijala- smola.
Smola četinarsko drveće- Veoma lepljivo i teško se uklanja.
Napravite još jedan cilindar oko baze uređaja. Rastopiti veliki broj smolu i sipajte je u cilindar. Ostavite smolu da se ohladi i uklonite kartonsko kućište. Nakon toga, počet ćemo formirati površinu, potrebno joj je dati lagano izbočenje. Kreirani kanali će vam pomoći i pri obradi stakla.
Korak 9: Poliranje
Stavite malo vlažnog praha cerijuma na smolu i počnite je trljati ogledalom. Cerijum će prodrijeti u površinu smole. Koristite lubrikant sa sapunom ako je potrebno.
Korak 10: Izrada Foucaultovog testera
Foucault tester je alat dizajniran za analizu površine paraboličkih ogledala. Ima izvor svjetlosti koji sija na ogledalo. Kada se svjetlost vrati, fokusira se na drugu oblast (ako dolazi sa ivice ili sredine ogledala).
Tester koristi ovaj princip tako da možete vizuelno vidjeti greške u rasponu od 1 milionitog dijela cm. Dodavanjem Ronchi ekrana na tester štedite vrijeme jer ćete dobiti predstavu o površini bez ikakvih mjerenja.
Da biste olakšali život, napravite stalak za ogledalo. Zavrtnje na poleđini omogućava podešavanje ugla.
Korak 11: Pravljenje paraboloida
Nakon završne faze, trebali bismo imati potpuno uglačano ogledalo sa prekrasnom sfernom površinom. Međutim, sfera nije pogodna za astronomske svrhe. Moramo da dobijemo paraboloid.
Razlika između sfere i paraboloida je mala (od 1 mikrona). Da bismo postigli ovu razliku, koristit ćemo Foucault tester. Pošto znamo kako bi refleksija trebala izgledati, uradićemo specijalnu završnu obradu cerijum oksidom dok se refleksija na ogledalu ne poklopi sa teoretskom.
Izgled mljevenja će ličiti na "W". Amplituda treba da bude 4/5 prečnika u poprečnom i uzdužnom pravcu.
Postoji i potpuna lista različitih trikova za ispravljanje grešaka određene površine.
Korak 12: Pregled površine sa Foucault testerom
Ovako izgleda odraz u Foucault testeru, koji je opremljen Ronchi rešetkom.
U zavisnosti od slučaja (mreža preseca svetlost pre radijusa zakrivljenosti ili posle), moguće je interpretirati linije i zaključiti oblik površine.
Couder maska se koristi za mjerenja sa Foucault testerom.
Korak 14: Aluminiziranje
Da bi se zanat u potpunosti završio, mora se poslati na aluminizaciju. Trenutno ogledalo reflektuje samo 4% svetlosti. Doprinos aluminijuma površini će povećati procenat za više od 90%.
Opcioni dodatak, premaz SiO2 će pomoći u zaštiti metala od bilo kojeg izvora oksidacije.
Možete dodati središnji otisak - to pomaže kod kolimacije i ne utiče na kvalitet ogledala, jer centar ne sudjeluje u formiranju slike koju ćete vidjeti u okularu.
Nastavlja se…
Danas ćemo pogledati kako kreirati domaći reflektirajući teleskop. Kao što verovatno već znate, u reflektujućim teleskopima sočivo je predstavljeno ogledalom. Prilično je teško napraviti domaći reflektirajući teleskop, pogotovo ako za njega ručno pravite ogledala, međutim, nesumnjiva prednost domaćeg reflektirajućeg teleskopa u odnosu na isti domaći refraktorski teleskop je njegovo veće optičko povećanje u odnosu na refraktor.
Kako samostalno napraviti snažan reflektor ili refraktorski teleskop s povećanjem od 500 do 6000 puta vlastitim rukama kod kuće, pogledajte detaljan opis ovdje: http://remontavto-moto-velo.blogspot.ru/2018/04/500 -6000.html
Astronomi amateri grade domaće reflektirajuće teleskope uglavnom prema Newtonovom sistemu. Isaac Newton je prvi stvorio reflektirajući teleskop oko 1670. godine. To mu je omogućilo da se riješi kromatskih aberacija (dovode do smanjenja jasnoće slike, do pojave obojenih kontura ili pruga na njoj, kojih nema na stvarnom objektu) - glavni nedostatak refraktirajućih teleskopa koji je postojao u to vreme.
Šema "njutnovskog" reflektora izgleda ovako:
U ovoj šemi, ogledalo 1 je sočivo, koje se naziva i glavno ogledalo. Ovo ogledalo je parabolično ili sferično. Ogledalo 2 se naziva dijagonalno ogledalo - ovo ogledalo usmjerava snop reflektiranih zraka kroz okular do posmatrača. Element označen brojem 3 je okularni sklop.
Fokus glavnog ogledala i fokus okulara umetnutog u cijev okulara moraju se podudarati. Fokus primarnog ogledala je definisan kao vrh stošca zraka koji se reflektuje od ogledala.
Izrađeno je dijagonalno ogledalo mala velicina, ravan je i može imati pravougaoni ili eliptični oblik. Dijagonalno ogledalo je postavljeno na optičku os glavnog ogledala (objektiv), pod uglom od 45° prema njemu.
Obično kućno ravno ogledalo nije uvijek prikladno za upotrebu kao dijagonalno ogledalo u domaćem teleskopu - za teleskop je potrebna optički preciznija površina. Stoga se ravna površina plano-konkavnog ili plano-konveksnog optičkog sočiva može koristiti kao dijagonalno ogledalo ako se ova ravnina prvo premaza slojem srebra ili aluminija.
Dimenzije ravnog dijagonalnog ogledala za domaći teleskop određuju se iz grafičke konstrukcije stošca zraka koje reflektuje glavno ogledalo. Kod pravokutnog ili eliptičnog ogledala, strane ili ose su međusobno povezane kao 1:1,4.
Objektiv i okular samoproizvedenog reflektirajućeg teleskopa postavljeni su međusobno okomito u cijev teleskopa. Za montiranje glavnog ogledala domaćeg teleskopa potreban je okvir, drveni ili metalni.
Da biste napravili drveni okvir za glavno ogledalo domaćeg reflektirajućeg teleskopa, možete uzeti okruglu ili osmerokutnu ploču debljine najmanje 10 mm i 15-20 mm veću od promjera glavnog ogledala. Glavno ogledalo je pričvršćeno na ovu ploču sa 4 komada gumene cijevi debelih stijenki, postavljenih na vijke. Za bolje pričvršćivanje, ispod glava vijaka mogu se postaviti plastične podloške (samo ogledalo se ne može stegnuti njima).
Cijev domaćeg teleskopa napravljena je od komada metalna cijev, od nekoliko slojeva kartona zalijepljenih zajedno. Možete napraviti i metalno-kartonsku cijev.
Tri sloja debelog kartona treba zalijepiti stolarijom ili kazeinsko ljepilo, zatim umetnite kartonsku cijev u metalne prstenove za pojačanje. Izrađuju i zdjelu za okvir glavnog ogledala domaćeg teleskopa i poklopac cijevi od metala.
Dužina cijevi (cijevi) samoproizvedenog reflektirajućeg teleskopa trebala bi biti jednaka žižnoj daljini glavnog ogledala, a unutrašnji prečnik cijevi trebao bi biti 1,25 prečnika glavnog ogledala. Iznutra cijev domaćeg reflektirajućeg teleskopa treba „pocrniti“, tj. prekrijte mat crnim papirom ili obojite mat crnom bojom.
Okularni sklop domaćeg reflektirajućeg teleskopa u najjednostavnijoj verziji može se temeljiti, kako kažu, "na trenju": pokretna unutarnja cijev se kreće duž fiksne vanjske cijevi, osiguravajući potrebno fokusiranje. Okularni sklop također može imati navoj.
Prije upotrebe, domaći reflektirajući teleskop mora se postaviti na posebno postolje - nosač.
Sada pogledajmo bliže kako brusiti ogledalo:
Ako je žižna daljina glavnog ogledala prečnika 100 mm veća od 700 mm, a prečnika 120 mm - više od 900 mm, onda je bolje da površina ogledala nije parabolična, već sferična, što je mnogo lakše.
Za izradu takvog sfernog ogledala potrebna su dva diska (prečnika 100 mm, debljine najmanje 8-10 mm, prečnika 120 mm, oko 12-14 mm) od dobro žarenog stakla, na primjer, ogledalo, displej, prozorčić. Ako postoji gusta ogledalo staklo, diskovi se mogu sami izrezati pomoću bušilice za cijevi. Savijen je od trake od željeza, čelika ili drugog ne baš mekog metala. Debljina zida burgije je 1-2 mm.
Učvršćen je na drveni disk istog promjera kao i ogledalo. Diskovi se izrezuju rotiranjem bušilice za cijevi na mašini napravljenoj za ovu svrhu ili ručno. Ispod ruba bušilice kontinuirano se podmazuje kaša abraziva (na primjer, brusni prah) pomiješana s vodom.
Plano-konveksna kondenzatorska sočiva za fotografske uvećavače mogu se koristiti kao praznine za ogledala obradom njihove ravne površine. Takva sočiva prečnika do 113 mm mogu se kupiti u foto prodavnicama.
Diskovi su isečeni. Sada ih treba polirati. Da biste to učinili, trebat će vam materijali za brušenje i poliranje, kao i smola i smola. Brusite ogledalo abrazivnim prahom - karborundom (silicijum karbidom), korundom ili šmirglom. U svom radu će vam trebati abrazivi sa zrncima različitih veličina. Obično se razlikuju po brojevima: 40-20 (najgrublje), 12-10, b-4. Abrazivni prah različitog broja može se dobiti drobljenjem abrazivnog (brusnog) kamena na male komadiće. Dobijeni prah se sortira prosijavanjem kroz fina sita.
Brusite diskove na mašini. Na debeloj dasci - bazi - fiksiran je rotirajući okrugli ili šesterokutni stol. U njegovom središtu, os koja rotira u bazi je čvrsto fiksirana. Stol se može osloniti na 3 čelične kuglice "uvučene" u bazu. Vrlo je zgodno raditi na takvoj mašini: umjesto da sami hodate oko stola, možete okrenuti sto stroja.
Započnite brušenje najgrubljem abrazivom. Za brušenje ogledala sferne površine, položite jedan disk na drugi. Najprije pričvrstite donji disk u sredinu rotacionog stola sa 4 vijka na koje se stavljaju komadi gumene cijevi debelih stijenki. Zatim, podmazujući spojne površine sa kašom abrazivnog praha sa vodom, pomerite gornji disk od sebe i prema sebi za 1/4 - "/z poluprečnika. U isto vreme, oba diska se neprekidno okreću u suprotnim smerovima. rezultat toga, površina gornjeg diska postaje konkavna, a donja - konveksna.
Da bi se ubrzao proces grubog brušenja, u modernoj amaterskoj praksi koristi se prstenasto brušenje. Uzmite komad cijevi od livenog gvožđa debelih zidova kao prsten. Prečnik prstena je oko polovine prečnika ogledala. Stavljajući buduće ogledalo na mjesto brusilice, izbrusite ga prstenom, razmazujući abrazivnu smjesu vodom. Pazite da prsten ne izlazi preko ruba brusilice. Prsten i sto stroja moraju se cijelo vrijeme ravnomjerno okretati u suprotnim smjerovima. Prilikom brušenja prstenom, udubljenje u staklu se dobija mnogo brže nego kod brušenja stakla staklom. Kod daljeg mljevenja, osim staklene brusilice, koriste se i brusilice čije su osnove izrađene od najviše različitih materijala: metal, getinax, textolit, liveno od mešavine cementa sa peskom ili cementa sa alabasterom. Koristi se i drvo impregnirano vodoodbojnim sastavom. Na podnožje takve brusilice zalijepljeni su kvadrati stakla ili pleksiglasa. Koriste se i posebne metalne brusilice.
Njihove baze, koje imaju oblik sfere, su mašinski urezane strug. Upotreba gore opisanih brusilica omogućava nam da se ograničimo na jedan stakleni disk - buduće ogledalo.
Kada se pauza približi datu vrijednost(za ogledalo od 100 mm - ne više od 0,90 mm; za ogledalo od 120 mm - ne više od 1,00 mm), idite od grubog do finog brušenja, koristeći sve finije i finije vrste abraziva.
Nakon završetka brušenja najfinijim abrazivom ispolirajte površinu ogledala. Na donji disk - brusilicu nanesite sloj legure smole sa smolom debljine 4-5 mm. Podijelite sloj mrežom žljebova na kvadrate - fasete za bolji kontakt sa staklom i cirkulaciju sredstva za poliranje.Princip rada uređaja za sjene je sljedeći. U centar zakrivljenosti O ogledala koje se ispituje, postavite umjetnu zvijezdu - tačkasti izvor svjetlosti (na primjer, napravite mali ubod u foliji i osvijetlite je odostraga jarkim svjetlom), a na mjestu raskrsnice od zraka svjetlosti reflektiranih od ogledala (vrh stošca O"), stavite "Foucaultov nož" (na primjer, oštricu za brijanje.) Postavite se iza svjetiljke i potražite odraz zvijezde u ogledalu .
Približavajući se ili udaljavajući se od ogledala, pobrinite se da umjetna zvijezda svojom svjetlošću ispuni cijelu površinu ogledala. Ako sada "Foucaultovim nožem" polako prelazimo vrh stošca zraka, tada će se cijelo ogledalo "ugasiti" u isto vrijeme. To znači da se svi zraci reflektovani od ogledala konvergiraju u jednoj tački. Ako zakrivljenost površine ogledala odstupa od navedene, tada ćete vidjeti "sliku sjene", koja se koristi za procjenu oblika površine. Ispravite površinu ogledala daljim poliranjem, promjenom prirode kretanja ogledala (poteza) ili oblika jastučića za poliranje. Prava odstupanja površine ogledala koje ste napravili od sfere mjere se u dijelovima mikrona.
Konkavna sferna površina poliranog ogledala odbija samo oko 5% svjetlosti koja pada na njega. Stoga mora biti prekriven reflektirajućim slojem aluminija ili srebra. Ogledalo je aluminizirano samo u posebnoj instalaciji, a možete ga posrebriti i kod kuće.
U njutnovskom reflektirajućem teleskopu, dijagonalno ravno ogledalo skreće bočno stožac zraka koji se odbija od primarnog ogledala. Vrlo je teško sami napraviti dobro ravno ogledalo. Umjesto ovog ogledala, koristite prizmu sa totalnom unutrašnjom refleksijom od prizmatičnog dvogleda. S glavnim ogledalom promjera 100-120 mm, dimenzije pravokutnih ravnina prizme, smještene pod uglom od 90 °, su između 20x20 mm i 25x25 mm.
Kao ravno dijagonalno ogledalo možete koristiti i ravnu površinu sočiva, površinu svjetlosnog filtera iz kamere ili bilo koju drugu optički preciznu ravan. Pokrijte ga slojem srebra ili aluminizirajte.
Oduvek sam želeo da imam teleskop za posmatranje zvezdanog neba. Ispod je prevedeni članak autora iz Brazila koji je uspio napraviti zrcalni teleskop vlastitim rukama i od improviziranih sredstava. Uštedite mnogo novca u isto vrijeme.
Svi vole da gledaju u zvezde i da gledaju u mesec u vedroj noći. Ali ponekad želimo da vidimo daleko. Želimo ga vidjeti u blizini. Onda je čovečanstvo stvorilo teleskop!
Danas
imamo mnogo vrsta teleskopa, uključujući klasični refraktor i Njutnov reflektor. Ovdje u Brazilu, gdje ja živim, teleskop je "luksuz". Košta između 1.500,00 R$ (oko 170,00 US$) i 7.500,00 R$ (2.500,00 USD). Lako je pronaći refraktor za 500,00 R$, ali je blizu 5/8 plate s obzirom da imamo mnogo siromašnih porodica i mladih koji čekaju bolji zivot stanje. Ja sam jedan od njih. Onda sam našao način da pogledam u nebo! Zašto ne napravimo sopstveni teleskop?
Još jedan problem ovdje u Brazilu je što imamo vrlo malo sadržaja o teleskopima.
Ogledala
a objektiv nije posebno skup. Dakle, nemamo uslove za kasniju kupovinu. Jednostavan način za to je korištenje stvari koje više nisu korisne!
Ali gdje možete pronaći ove stvari? Lako! Teleskopski reflektor je napravljen od:
- primarno ogledalo (konkavno)
– sekundarno ogledalo (plan)
– Optičko sočivo (najteži dio!)
- Podesivi graničnik.
- Stativ;
Gdje možete pronaći ove stvari?
– Konkavna ogledala se koriste u kozmetičkim salonima (šminka, prodavnice, frizerski saloni, itd.);
— Ravna ogledala se nalaze u mnogim stvarima. Potrebno je samo pronaći malo ogledalo (oko 4 cm2);
- Optička sočiva je teže pronaći. Možete je dobiti od polomljene igračke ili je sami napraviti. (Koristio sam stari 10x objektiv od pokvarenog dvogleda).
- Može biti korišteno vodovodne cijevi(nešto između 80 mm i 150 mm u prečniku), ali ja koristim praznu konzervu za mastilo i pleh za peškire.
— Malo crnih prskanja.
Vi
trebaju i pvc cijevi, konektori i neke kartonske rolne.
Možete koristiti vruće ljepilo ili silikonsku pastu.
Dakle, nema više čekanja! Hajde da počnemo!
Korak 1: Proračun optičkih komponenti
Dobivam konkavno ogledalo promjera 140 mm sa Sagitom od 3,18 mm (mjereno čeljustom).
Ali prvo morate znati šta je Sagitta ogledalo. Dubina ogledala (razdaljina između najnižeg dijela površine i visine granica).
Znajući ovo, imamo:
Radijus ogledala (R) = d / 2 = 70 mm
Radijus zakrivljenosti (P) = P2 / 2C = 770,4 mm
Žižna daljina (F) = p / 2 = 385,2 mm
Otvor blende (F) = F / d = 2,8
Sada znamo sve što nam je potrebno da napravimo naš teleskop!
Počnimo!
Korak 2: ukrašavanje glavne cijevi
Čudnom slučajnošću, naše boje su savršene za limene peškire!
Prvo morate ukloniti boju na dnu ne može.
Zatim morate izmjeriti udaljenost između konkavnog zrcala i lokacije okulara. Da biste to učinili, morate uzeti u obzir radijus limenke s bojom.
Zatim označavamo visinu od 315 mm. To je oko 30 cm.
Na ovoj visini pravimo rupu u limenci, kao na fotografiji. U ovom slučaju, napravio sam rupu od oko 1,4 inča da stane na PVC konektor.
Kao što možete vidjeti na sledeća fotografija, u ogledalu savršeno se uklapa u konzervu.
Korak 3: Ravno postavljanje
Odlučio sam da ga popravim da podupire ogledalo kroz 3 tačke, kao na crtežu.
Pogodno za ravno ogledalo, koristio sam dva drveni štapići i mali drveni trokut sa 45°.
Onda sam napravio neke aranžmane. Bušilicom sam napravio rupe za ubacivanje štapova.
Zatim sam izračunao udaljenost između središta ogledala i ručke rupe. To je 20 mm.
Bušilicom napravite rupe u konzervi boje.
Pa sam podesio štapove na ravan ogledala, kada se posmatraju rupe za oči, pokažu moje oči.
*Ogledalo sam pričvrstio u nosač vrućim ljepilom.
Korak 4: Podešavanje fokusa
Koristio sam postolje mikrofona kao stativ za teleskop. Opremljen trakom i elastikom.
Da bismo pronašli ognjište, moramo teleskopom ciljati na sunce. Očigledno nikada ne gledajte u sunce kroz teleskop!
Stavite papir ispred otvora za oko i pronađite manju svjetlosnu tačku. Zatim izmjerite udaljenost između rupe i papira kao što je prikazano. Ja sam sa udaljenosti od 6 cm.
Ova udaljenost je potrebna između rupe i okulara. Za postavljanje okulara koristio sam kartonsku rolu (od toaletni papir), isjeckan i fiksiran sa malo ljepljive trake.
Korak 5: Podrška i oprema
Važan detalj:
Sve u cijevi unutra treba biti crno. To sprječava reflektiranje svjetlosti u drugim smjerovima.
Crtao sam mastilom sa vanjske strane a lim je samo crn izgled. Također sam vozio ukosnice kako bih bolje limene ručnike zadržao u limenci za farbanje.
Neke druge šipke bolje drže štapiće za sekundarno ogledalo...a onda sam zakovicom i vrućim ljepilom popravio "PVC utičnicu za tronožac".
Razmazala sam zlato plastična ivica na vrh posude sa mastilom da bude lepa.
Korak 6: Testovi i konačna razmatranja
Čekao sam mrak kao dijete koje čeka božićni poklon. Onda je pala noć i izašao sam napolje da proverim svoj teleskop. A evo i rezultata:
Kao što znamo, veoma je teško fotografisati teleskopom.
Problem korištenja solarne energije zaokuplja najbolje umove čovječanstva od davnina. Bilo je jasno da je Sunce najmoćniji izvor besplatne energije, ali niko nije razumio kako tu energiju iskoristiti. Ako je vjerovati antičkim piscima Plutarhu i Polibiju, onda je prva osoba koja je praktično koristila sunčevu energiju Arhimed, koji je uz pomoć nekih optičkih uređaja koje je izumio uspio prikupiti sunčeve zrake u moćnu gredu i spaliti rimsku flotu.
U suštini, uređaj koji je izumeo veliki Grk bio je prvi koncentrator sunčeve radijacije, koji je sakupljao sunčeve zrake u jedan energetski snop. A u fokusu ovog koncentratora temperatura bi mogla doseći 300°C - 400°C, što je sasvim dovoljno da zapali drvene brodove rimske flote. Može se samo nagađati kakvu je spravu Arhimed izmislio, iako je, prema modernim idejama, imao samo dvije mogućnosti.
Sam naziv uređaja - solarni koncentrator - govori sam za sebe. Ovaj uređaj prima sunčeve zrake i skuplja ih u jedan energetski snop. Najjednostavniji koncentrator svima je poznat od djetinjstva. Ovo je obično bikonveksno sočivo, koje bi moglo da spali razne figure, natpise, čak i čitave slike, kada bi sunčeve zrake sakupilo takvo sočivo u malu tačku na drvena ploča, list papira.
Ovo sočivo spada u takozvane refraktorske koncentratore. Osim konveksnih sočiva, u ovu klasu koncentratora spadaju i Fresnelova sočiva i prizme. Koncentratori dugog fokusa bazirani na linearnim Fresnelovim sočivima, uprkos niskoj cijeni, praktično se vrlo malo koriste, jer imaju velike veličine. Njihova upotreba je opravdana tamo gdje dimenzije koncentratora nisu kritične.
Vatrostalni solarni koncentrator
Prizmatični koncentrator sunčevog zračenja je lišen ovog nedostatka. Štoviše, takav uređaj je također sposoban koncentrirati dio difuznog zračenja, što značajno povećava snagu svjetlosnog snopa. Triedarska prizma, na osnovu koje je izgrađen takav koncentrator, istovremeno je i prijemnik zračenja i izvor energetskog snopa. U ovom slučaju, prednja strana prizme prima zračenje, stražnja strana se reflektira, a zračenje već izlazi iz bočne strane. Rad takvog uređaja zasniva se na principu totalne unutrašnje refleksije zraka prije nego što udare u bočnu stranu prizme.
Za razliku od refraktorskih koncentratora, refleksni koncentratori rade na principu prikupljanja reflektirane energije u energetski snop. sunčeva svetlost. Po svom dizajnu dijele se na ravne, parabolične i parabolično-cilindrične koncentratore. Ako govorimo o efikasnosti svake od ovih vrsta, onda najviši stepen koncentracije - do 10.000 - daju parabolične koncentratore. Ali za izgradnju solarnih sistema grijanja koriste se uglavnom ravni ili parabolično-cilindrični sistemi.
Parabolični (reflektorski) solarni koncentratori
Praktična primjena solarnih koncentratora
Zapravo, glavni zadatak svakog solarnog koncentratora je da prikupi sunčevo zračenje u jedan energetski snop. I možete koristiti ovu energiju Različiti putevi. Moguće je zagrijavanje vode besplatnom energijom, a količina zagrijane vode će biti određena veličinom i konstrukcijom koncentratora. Mali parabolični uređaji mogu se koristiti kao solarni štednjak.
Parabolički koncentrator kao solarna pećnica
Može se koristiti za dodatno osvjetljenje solarni paneli za povećanje izlazne snage. I može se koristiti kao eksterni izvor toplota za Stirlingove motore. Parabolički koncentrator obezbeđuje fokusnu temperaturu od oko 300°C - 400°C. Ako se, na primjer, stalak za kotlić ili tiganje stavi u fokus tako relativno malog ogledala, onda dobijete solarnu pećnicu, na kojoj možete vrlo brzo kuhati hranu i prokuvati vodu. Grijač s nosačem topline koji se nalazi u fokusu brzo će zagrijati čak i tekuću vodu, koja se zatim može koristiti za kućne potrebe, na primjer, za tuširanje, pranje suđa.
Najjednostavnija shema za grijanje vode sa solarnim koncentratorom
Ako se Stirlingov motor odgovarajuće snage stavi u fokus paraboličnog ogledala, onda se može dobiti mala termoelektrana. Na primjer, Qnergy je razvio i lansirao QB-3500 Stirling motore, koji su dizajnirani za rad sa solarnim koncentratorima. Zapravo, ispravnije bi ih bilo nazvati generatorima električne struje baziranim na Stirlingovim motorima. Ova jedinica proizvodi električnu struju snage 3500 vati. Izlaz invertera je standardni napon od 220 volti 50 herca. Ovo je sasvim dovoljno za snabdijevanje električnom energijom kuće za 4-članu porodicu, dacha.
Usput, koristeći princip rada Stirlingovih motora, mnogi majstori izrađuju uređaje vlastitim rukama koji koriste rotacijsko ili povratno kretanje. Na primjer, pumpe za vodu za vikendice.
Glavni nedostatak paraboličnog koncentratora je što mora biti stalno orijentisan prema suncu. U industrijskim instalacijama helijuma, specijalni sistemi praćenje, koji rotiraju ogledala ili refraktore kako bi pratili kretanje sunca, čime se osigurava prijem i koncentracija maksimalan broj solarna energija. Za individualnu upotrebu, teško bi bilo preporučljivo koristiti takve uređaje za praćenje, jer njihova cijena može znatno premašiti cijenu jednostavnog reflektora na konvencionalnom stativu.
Kako napraviti vlastiti solarni koncentrator
Najlakši način da napravite domaći solarni koncentrator je korištenje stare satelitske antene. Prvo morate odlučiti u koje će se svrhe koristiti ovo čvorište, a zatim na osnovu toga odabrati mjesto ugradnje i u skladu s tim pripremiti bazu i pričvrsne elemente. Temeljito operite antenu, osušite je, zalijepite zrcalnu foliju na prijemnu stranu posude.
Da bi film ležao ravno, bez bora i nabora, treba ga izrezati na trake širine ne više od 3-5 centimetara. Ako koncentrator namjeravate koristiti kao solarnu pećnicu, preporučuje se da u sredini posude izrežete rupu promjera oko 5 - 7 centimetara. Kroz ovu rupu će se provući nosač sa nosačem za posuđe (gorionik). To će osigurati nepokretnost posude sa kuhanom hranom kada je reflektor okrenut prema suncu.
Ako je ploča malog prečnika, preporučuje se i rezanje traka na komade dužine oko 10 cm. Svaki komad zalijepite posebno, pažljivo podešavajući spojeve. Kada je reflektor spreman, treba ga postaviti na nosač. Nakon toga, morat ćete odrediti tačku fokusa, budući da se optička fokusna tačka na satelitskoj anteni ne poklapa uvijek sa položajem glave prijema.
Domaći solarni koncentrator - pećnica
Da biste odredili žarišnu točku, morate se naoružati tamnim naočalama, drvenom daskom i debelim rukavicama. Zatim je potrebno ogledalo usmeriti direktno na sunce, uhvatiti sunčevu zraku na dasku i, približavajući dasku ili dalje od ogledala, pronaći tačku u kojoj će ta sunčeva zraka imati minimalne dimenzije- mala tačka. Rukavice su potrebne kako biste zaštitili ruke od opekotina ako slučajno padnu u područje zraka. Pa, kada se pronađe fokusna točka, ostaje samo popraviti je i montirati potrebnu opremu.
Opcije samoproizvodnja postoji mnogo solarnih koncentratora. Na isti način možete sami napraviti Stirlingov motor od improviziranih materijala. A ovaj motor možete koristiti u razne svrhe. Koliko je dovoljno mašte, želje i strpljenja.
