Пьезозажигалка как работает: Сайт о зажигалках — Устройство пьезозажигалки

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

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.

Физические свойства пьезоэлемента

Пьезоэлектрические материалы по своей сути довольно простые и характеризуются всего лишь двумя физическими величинами – диэлектрической проницаемостью и пьезоэлектрическим модулем. От первой величины зависит емкость пьезоэлемента, а от пьезоэлектрического модуля – электрический заряд, образующийся на электродах, после того как к ним была приложена какая-то сила.

В пьезокерамике для описания процесса применяется три модуля в зависимости от расположения силы, действующей по отношению к полярности оси пьезоэлемента.

Наиболее выраженный эффект проявляется в модуле d33, в котором первая цифра индекса означает направление полярной оси вдоль оси Z традиционной системы координат, а вторая указывает на направление действующей силы вдоль этой же оси. За счет этого пьезоэлемент с величиной модуля d33 существенно превышает значение комбинаций с другими направлениями.

Прямой пьезоэффект модуля измеряется в единицах кулон/ньютон (К/Н). Именно эта величина характеризует материал, из которого он изготовлен. Независимо от приложенной силы и размеров самого элемента, при воздействии силы в 1 ньютон, на электродах будет образовываться один и тот же заряд.

Для определения напряжения на электродах существует формула: U = q/C, в которой в свою очередь q = F d33. Из данной формулы видно, что в отличие от заряда, напряжение будет зависеть от размеров пьезоэлемента, поскольку емкость С связана с площадью электродов и расстоянием между ними. Если в качестве примера взять емкость обычной зажигалки, равной 40 пикофарадам (пф), то приложенная сила в 1 Н даст напряжение 6 В. Соответственно, если сила увеличится до 1000 Н (100 кг), то полученное напряжение составит уже 6 кВ.

Принцип работы

Действие пьезоэлемента наиболее четко просматривается на примере зажигалки нажимного действия. При нажатии на клавишу, зажигалка выдает целую серию искр, что свидетельствует о наиболее удачном использовании пьезогенератора в данной конструкции. Чтобы представить себе принцип работы, рекомендуется рассмотреть схему упрощенной модели этого устройства. Она выполнена в виде опоры с рычагом, создающим большое усилие, воздействующее на пьезоэлемент.

Сами элементы представляют собой сплошные цилиндрические конструкции, на торцах которых расположены электроды. Они соприкасаются друг с другом, поэтому на них воздействует одинаковая сила. Ориентация каждого пьезоэлемента между собой выполнена таким образом, чтобы электроды соприкасающихся поверхностей имели один заряд, например, положительный, а противоположные концы – заряд с другим знаком. Порядок подключения необходимо обязательно соблюдать, особенно при изготовлении подобного устройства своими руками.

Под действием рычага электроды замыкаются, и возникает электрическое параллельное соединение каждого пьезоэлемента между собой. От точки соприкосновения выводится токовод с закругленным наконечником, расположенным от металлической основы на определенном расстоянии. Во время нажатия на рычаг воздушный промежуток между основой и наконечником пробивается электрической искрой. Теперь уже понятно, как работает такая зажигалка. При дальнейшем нажатии усилие возрастает, что приводит к появлению второй и последующей искр. Это будет происходить до тех пор, пока пьезоэлементы не разрушатся полностью.

Применение

Любой пьезоэлемент можно использовать в современных технических устройствах разного назначения. Они применяются в качестве кварцевых резонаторов, миниатюрных трансформаторов, пьезоэлектрических детонаторах, генераторах частоты с высокой стабильностью и во многих других местах. Каждый прибор устроен таким образом, что в нем может использоваться не только кристаллический кварц, но и элементы из поляризованной пьезокерамики.

Однако пьезоэлемент не ограничивается одними лишь зажигалками. В настоящее время ведутся работы по решению задачи, как сделать использование этих материалов более продуктивным. Данный принцип достаточно давно применяется на танцевальных площадках и стоянках автомобилей, где под давлением происходит превращение механической энергии в электрическую.

В перспективе возможно устройство более мощных энергодобывающих систем. В настоящее время разрабатываются генераторы, обладающие небольшими размерами, основой которых служит нитрид алюминия, успешно заменивший традиционный цирконат-титанат свинца. Данное устройство по своей сути является беспроводным температурным датчиком, способным накапливать энергию от различных вибраций и передавать полученные данные через установленные промежутки времени.

В настоящее время преобразователи на базе пьезоэлементов устанавливаются на реактивные самолеты. Данное техническое решение дает возможность экономии до 30% топливных ресурсов, используя колебания крыльев и самого фюзеляжа. Созданы экспериментальные светофоры, работающие от аккумуляторов, заряжающихся от колебаний воздуха, вызванных городским шумом.

В будущем эти разработки позволят ликвидировать дефицит мощностей. С помощью пьезоэлементов станет возможно получать электричество в результате движения автомобилей по специально оборудованным трассам. Даже десять километров такой пьезодороги выдадут около 5 МВт/час. Тротуары для пешеходов также внесут свой вклад в добычу электроэнергии. Данное направление очень интересное и перспективное, привлекающее внимание ученых многих стран.

Пьезогенераторы — новые источники электроэнергии. Фантазии или реальность?

Тонкая пьезоэлектрическая пленка на оконном стекле, поглощающая шум улицы и преобразующая его в энергию для зарядки телефона. Пешеходы на тротуарах, эскалаторах метро, которые заряжают через пьезо преобразователи аккумуляторы автономного освещения. Плотные потоки автомобилей на оживленных трассах, вырабатывающие мегаватты электроэнергии, которой хватает для целых городов и поселков.

Фантастика? К сожалению, пока да, и таковой может остаться. Есть большая вероятность, что скоро закончится ажиотаж вокруг сенсационных сообщений о чудесных перспективах генераторов энергии на пьезоэлементах. А мы будем опять мечтать о безопасной, возобновляемой и, что греха таить, дешевой электрической энергии, полученной с привлечением других явлений. Ведь список физических эффектов замечательно велик.

Явление пьезоэлектричества было открыто братьями Джексоном и Пьером Кюри в 1880 году и с тех пор получило широкое распространение в радиотехнике и измерительной технике. Заключается оно в том, что усилие, приложенное к образцу пьезоэлектрического материала, приводит к появлению на электродах разности потенциалов. Эффект обратим, т.е. наблюдается и обратное явление: прикладывая к электродам напряжение, образец деформируется.

В зависимости от направления преобразования энергии пьезоэлектрики делятся на генераторы (прямое преобразование) и двигатели (обратное). Термин “пьезогенераторы” характеризует не эффективность превращения, а только направление преобразования энергии.

Именно первым явлением, связанным с генерацией электричества при механическом воздействии, заинтересовались в последние годы инженера и изобретатели. Как из рога изобилия, посыпались сообщения о возможностях получения электрической энергии, утилизируя уличный шум, движение волн и ветра, нагрузки от перемещения людей и машин.

Сегодня известно несколько примеров практического использования подобной энергии. На станции метро «Марунучи» в Токио установлены пьезогенераторы в зале для приобретения билетов. Скопления пассажиров хватает для управления турникетами.

В Лондоне, в элитной дискотеке, пьезогенераторы питают несколько ламп, которые стимулируют танцующих и …продажу прохладительных напитков. Стали обыденными пьезоэлектрические зажигалки. Сейчас любой курильщик носит в кармане собственную «электростанцию».

Сравнительно недавно взорвало мировую общественность сообщение об испытаниях систем получения энергии от движущегося автотранспорта. Израильские ученые из небольшой фирмы Innowattech подсчитали, что 1 километр автобана может генерировать электрическую мощность до 5 МВт. Они не только выполнили расчеты, но и вскрыли несколько десятков метров полотна автострады и смонтировали под ним свои пьезогенераторы. Казалось, что наконец наступил прорыв в области альтернативной энергетики. Но в этом возникают серьезные сомнения.

Рассмотрим подробней физику процессов, происходящих в пьезоэлектрике. Для знакомства с принципами генерации энергии пьезоэлектрическими материалами достаточно понимания нескольких базовых механизмов. При механическом воздействии на пьезоэлемент происходит смещение атомов в несимметричной кристаллической решетке материала. Это смещение приводит к возникновению электрического поля, которое индуцирует (наводит) заряды на электродах пьезоэлемента.

В отличие от обычного конденсатора, обкладки которого могут сохранять заряды достаточно долго, индуцированные заряды пьезоэлемента сохраняются только до тех пор, пока действует механическая нагрузка. Именно в это время можно получить от элемента энергию. После снятия нагрузки индуцированные заряды исчезают. По сути, пьезоэлемент является источником тока ничтожной величины, с очень высоким внутренним сопротивлением.

Поскольку специалисты компании Innowattech так и не сочли нужным поделиться с широкой общественностью результатами своего эксперимента, попробуем сами сделать грубые численные прикидки эффективности работы пьезоэлектриков в качестве источника энергии. В качестве объекта для расчетов возьмем обычную бытовую пьезозажигалку – единственное изделие, получившее сейчас широкое распространение.

Из обилия технических характеристик пьезоматериалов нам понадобятся всего несколько. Это значение пьезоэлектрического модуля, которое для распространенных (а иных пока промышленность не выпускает) пьезоэлектриков составляет от 200 до 500 пикокулон (10 в минус 12 степени) на ньютон, и характеризует эффективность генерации заряда под воздействием силы.

Эта характеристика не зависит от размеров пьезоэлемента, а полностью определяется свойствами материала. Поэтому пытаться делать более мощные преобразователи за счет увеличения геометрических размеров бессмысленно. Емкость обкладок пьезоэлемента зажигалок известна и составляет около 40 пикофарад.

Рычажная система передачи усилия на пьезоэлемент создает нагрузку приблизительно 1000 ньютонов. Зазор, в котором проскакивает искра — 5 мм. Диэлектрическую прочность воздуха принимаем 1 кВ/мм. При таких исходных данных зажигалка генерирует искры мощностью от 0,9 до 2,2 мегаватта!

Но не стоит пугаться. Длительность разряда составляет всего 0,08 наносекунды, отсюда такие огромные значения мощности. Подсчет же суммарной энергии, генерируемой зажигалкой, дает значение всего 600 микроджоулей. При этом КПД зажигалки, с учетом того, что механическое усилие через рычажную систему полностью передается пьезоэлектрику, составляет всего … 0,12%.

Предлагаемые в разных проектах схемы извлечения энергии близки к режимам работы зажигалок. Отдельные пьезоэлементы генерируют высокое напряжение, которое пробивает разрядный промежуток, и ток поступает на выпрямитель, а затем в накопительное устройство, например, ионистор. Дальнейшее преобразование энергии стандартно и интереса не представляет.

От зажигалок перейдем к задаче получения энергии в промышленных масштабах. Пусть будут использованы наиболее эффективные элементы, генерирующие 10 милливатт на элемент. Собранные в кластеры (группы) по 100-200 элементов, они помещаются под полотно дороги. Тогда для получения заявленной величины мощности порядка 1 МВт на километр дороги потребуется всего… 100 миллионов отдельных элементов с индивидуальными схемами съема энергии. Остается еще задача ее суммирования, преобразования и передачи потребителю. При этом токи элементов, учитывая изменяющуюся нагрузку на дорожное полотно, будут лежать в диапазоне нано или даже пикоампер.

Знакомясь с подобными проектами получения энергии от пьезоэффекта, невольно напрашивается аналогия с гидроэлектростанцией, в которой турбины работают от влаги утренней росы, бережно собранной с окрестных полей.

А как же с экспериментом израильской компании? Отчет о результатах «вредительства» на полотне автострады так и не появился. А ведь впереди выполнение контракта на получении энергии с автострады Венеция – Триест, который заключила фирма Innowattech.

По этому поводу есть одна версия: это компания типа «стартап», т.е. с высоким риском инвестиционного капитала. Получив более чем скромные предварительные результаты исследователей, ее основатели решили оправдать затраченные деньги инвесторов и провернули великолепный маркетинговый ход – провели эффектное испытание с участием прессы. И весь мир заговорил о маленькой компании. И в этом шуме потерялся основной вопрос: где же мегаватты дешевой энергии?

Подводя итоги, можно сделать только один вывод: пьезоэлементы никогда не станут альтернативными источниками электроэнергии в промышленных масштабах. Круг их применений ограничится маломощными (микромощными) источниками питания и датчиками. А жаль, такая красивая была идея!

Пьезоэлектрический генератор электрической мощности

Ажиотаж в мире в отношении создания пьезоэлектрических источников энергии до недавнего времени не отличался высоким уровнем изобретательских предложений. Например, учёные Израиля предлагают монтировать пьезоэлементы в дорожном полотне и использовать энергию проезжающих машин. В Японии пол одного из залов метро покрыт пьезоэлементами. Эти и подобные им проекты генераторов напряжения не выдерживают никакой критики с экономической точки зрения. Причина в следующем.
За один щелчок электрозажигалки, который длится примерно 0,1 наносекунды, выделяется мощность более 2 мегаватт. То есть мощность за секунду равна 0,2 ватта. Если бы можно было сделать 1000 щелчков в секунду, то получили бы мощность 200 ватт. Мощность большая, но как сделать 1000 щелчков в секунду. Это невозможно, но вот прижать пьезоэлемент к гладкому вращающемуся колесу 20 и более тысяч раз можно, возбуждая в нём ультразвуковые колебания.
Это хотя бы доказывает ниже приведенный рисунок (рис.1). Тридцать ватт отбираемой от пьезоэлемента мощности (ватт на грамм пьезоэлемента) в непрерывном режиме при напряжении 300В было достаточно, чтобы питать люминесцентную лампу. Для этого энергия вращающегося колеса преобразовывается в изгибные ультразвуковые колебания камертона выполненного на одном из концов пакета Ланжевена, и затем, за счёт пьезоэффекта, в электрические колебания высокой частоты.

То есть, с помощью пьезоэлементов можно создавать не только электрические генераторы напряжения, но и генераторы мощности.
Идея использовать пьезоэлектрический мотор в качестве генератора мощности (рис.2) долго обходилась без должного внимания. Причина в том, что, согласно этой идее, один тип колебаний принудительно должен возбуждаться в одной из частей пьезоэлемента. Эту часть назовём возбудителем. Для этого, помимо механического воздействия, используется отдельный источник питания. Второй тип колебаний должен генерироваться в другой части пьезоэлемента, за счёт принудительного вращения ротора. Эту часть пьезоэлемента назовём генератором.

Испытания опытных образцов подтвердили возможность получения энергии в генераторе. Но мощность генератора должна быть в несколько раз больше мощности отбираемой от источника питания возбудителя. Иначе в таком генераторе нет смысла. Вот как раз это долго и не получалось.
Лишь только относительно недавно Вячеслав Лавриненко, изобретатель пьезоэлектрического мотора, пенсионер, работая у себя дома после тщательной подборки материалов пьезоэлемента и контактных пар смог получить полезную мощность на нагрузке в несколько раз больше, мощности, отбираемой от дополнительного источника питания. Появилась возможность часть мощности генератора направить в возбудитель и убрать дополнительный источник. Эту задачу он решал двумя способами.
По первому способу измерял амплитуду и фазу на входе возбудителя и с помощь реактивных элементов подгоняли под такую же амплитуду и фазу напряжение на выходе генератора. То есть, как и в обычных электрических генераторах выполнялись условия баланса амплитуды и фазы. Когда эти условия были выполнены, выход замыкался с входом.
По второму способу напряжение с генератора преобразовывалось в постоянное напряжение, которым питался усилитель мощности и маломощный генератор переменного напряжения. По мере того, как удалось устойчиво получать полезную мощность в пределах 0,2 Ватта на грамм пьезоэлемента, Лавриненко обнаруживает интересный эффект, соизмеримый в физике с открытием, который он сформулировал так:

В двух, совмещённых в одном теле, резонаторах взаимно перпендикулярных акустических колебаний, с частотами резонанса смещёнными друг относительно друга для создания сдвига фаз между колебаниями при их возбуждении спонтанно генерируются взаимно поперечные колебания на частоте между упомянутыми резонансными частотами при фрикционном взаимодействии тела с другим телом, например, с вращающимся колесом.
То есть, при фрикционном взаимодействии упомянутых тел существует положительная обратная связь. Появление случайных колебаний образуют эллипс, размеры которого увеличиваются при вращении колеса. Подобным образом в электрическом усилителе напряжения, охваченной положительной обратной связью спонтанно возбуждаются электрические колебания, и энергия источника постоянного напряжения преобразуется в переменное напряжение. Зависимость этого напряжения от скорости вращения имеет вид, показанный на рис.3.

Обнаруженный эффект значительно упрощает идею создания пьезоэлектрических генераторов мощности, причем мощность в 5 ватт на грамм пьезоэлемента становится вполне реальной. Будут ли они иметь преимущества перед электромагнитными генераторами можно будет сказать только со временем, по мере их изучения, хотя о некоторых из них можно говорить уже сейчас.
Отсутствие меди и обмоток – это надёжность в условиях повышенной влажности. Отсутствие тяжёлых металлов (меди и сплавов железа) – это высокие удельные параметры. Получаемый на выходе высокочастотный сигнал, легко трансформируется под любую нагрузку. А главное преимущество, что для любых частот вращения колеса не требуется редуктор. Достаточно лишь правильно рассчитать диаметр колеса.
При невозможности применения солнечных батарей, пьезоэлектрические генераторы мощности, используя энергию, мускул или ветра, могут их заменить, например, для зарядки аккумуляторов ноутбуков, планшетов и пр. Хотя актуальность направления очевидна, для его развития требуется достаточная финансовая поддержка, которой, как и у многих проектов наших стран, пока нет.

Пьезогенераторы. Устройство и работа. Особенности и применение

С развитием технологий человечество начинает расходовать все меньше энергии понапрасну. Появились солнечные панели, ветровые электростанции, солнечные концентраторы, пьезогенераторы, суперконденсаторы и иные устройства, которые помогают людям получать альтернативную энергию и сохранять ее. Большинство из этих устройств уже используются в повседневной жизни.

Но наука не стоит на месте, в скором времени можно будет получать энергию с помощью повседневных и малозначительных движений. Это можно будет сделать при помощи пьезогенераторов. Ее вполне хватит, чтобы быстро зарядить телефон или плеер. Могут появиться и такие пьезогенераторы, которые будут подзаряжать, к примеру, наручные часы при помощи возбуждения, которое передается сердцебиением.

Устройство

В последние годы было создано несколько опытных образцов пьезогенераторов для различного применения. Они могут быть объединены в два различных класса, которые отличаются по типу колебаний, продольных и поперечных.

Пьезогенератор, работающий по продольной схеме колебаний. В данном устройстве одиночный пьезоэлемент монтируется в подкладку обуви, он позволяет генерировать определенную мощность энергии при быстром передвижении, к примеру, при беге человека. Данное устройство изобретено в техническом университете Луизианы и был выполнен в виде специального спирального пластинчатого пьезоэлемента.

На данный момент обеспечить надежность и долговечность подобного устройства затруднительно в виду хрупкости пьезокерамического материала. Однако данная идея может оказаться продуктивной при использовании гибких пьезополимерных пластин. Но подобные материалы на данный момент находятся на стадии исследований.

Не менее перспективны пьезогенераторы, работающие на изгибных колебаниях. Они также могут отличаться своей конфигурацией и конструктивным исполнением.

Для источников питания сравнительно большой мощности созданы опытные образцы макропьезогенераторов самых разных конструкций. К самым продвинутым разработкам подобного класса устройств можно отнести экспериментальную систему накопителей энергии, созданную на основе пьезогенераторов, которые вмонтированы в настил пола у билетных терминалов на входе в станции метро Marunouchi (Токио).

Известно устройство взрывного пьезогенератора, который включает:

• Устройство инициирования:
• Генератор ударной волны:
• Пьезоэлектрический преобразователь, выполненный из набора пьезопластин, соединенных параллельно:
• Электроды, которые нанесены на противоположные грани пьезопластин, расположены перпендикулярно выходной поверхности генератора ударной волны:
• Блок пьезопластин размещен в цилиндрический объем, у которого торцевая часть совпадает с поверхностью генератора ударной волны:
• Генератор ударной волны выглядит как аксиально симметричная конструкция, она выполнена из слоя взрывчатого вещества, конического алюминиевого лайнера и конической алюминиевой крышки.

Принцип действия

Пьезоэффект, который применяется в пьезогенераторах, заключается в том, что в устройстве имеется специальный диэлектрик, к которому прикладываются механические напряжения. В результате диэлектрик на двух разных концах создает разницу потенциалов. В итоге, создавая давление на подобный пьезоэлемент, можно на выходе получить электрическое напряжение определенной величины.

Пьезоэффект также может вызывать и обратное преобразование, то есть обеспечить превращение электрической энергии в механическую, к примеру, для создания звуковых излучателей. По типу применяемого соотношения между вектором поляризации пьезоэлемента и направлением механических колебаний пьезогенераторы можно разделить на классы с поперечным и продольным направлением механического воздействия.

Если рассматривать физику процессов, которые происходят в пьезоэлектрике, подробней, то все выглядит довольно просто. Для этого нужно только понимать принципы генерации энергии пьезоэлектрическими материалами:

• При механическом воздействии на пьезоэлемент наблюдается смещение атомов в его материале, то есть в несимметричной кристаллической решетке.
• Данное смещение приводит к появлению электрического поля, которое приводит к индукции зарядов на электродах пьезоэлемента.

В отличие от стандартного конденсатора, обкладки которого способны сохранять заряды весьма долго, индуцированные заряды пьезогенератора сохраняются до момента, пока не перестает действовать механическая нагрузка. Именно в течение данного периода от элемента можно получать энергию. Как только нагрузка снимается, индуцированные заряды исчезают.

Явление пьезоэлектричества открыто братьями Пьером и Джексоном Кюри в 1880 году, с того времени оно широкое распространение в измерительной технике и радиотехнике. Термин «пьезогенераторы» характеризует лишь направление преобразования энергии, а не эффективность превращения. Именно с явлением, связанным с генерацией электричества в случае механического воздействия, заинтересовались инженера и изобретатели в последние годы.

Начали появляться сообщения о возможностях получения электрической энергии при помощи воздействия разной механической энергии:

• Движение волн и ветра.
• Воздействие уличного шума.
• Нагрузки от перемещения машин и людей.
• Сердцебиение и так далее.

На основе всех этих вариантов стали придумываться различные изобретения. Многие из них уже нашли применение, а некоторые на данный момент находятся в планах, так как технологии не достигли требуемого уровня.

Применения и особенности

На текущий момент известно несколько вариантов практического применения пьезогенераторов в:

• Пьезозажигалках с целью высокого напряжения на специальном разряднике от движения пальца. Сегодня любой курильщик может носить в кармане собственную «электростанцию».
• Качестве чувствительного элемента в приемных элементах сонаров, микрофонах, головках звукоснимателя электрофонов, гидрофонах.
• Контактном пьезоэлектрическом взрывателе, к примеру, к выстрелам гранатомета РПГ-7.
• Датчиках в виде чувствительного к силе элемента, к примеру, датчиках давления газов и жидкостей, силоизмерительных датчиках и так далее.

Обратный пьезоэлектрический эффект может применяться в:

• Пьезокерамических излучателях звука, к примеру, музыкальные открытки, всевозможные оповещатели, которые используются в самых разных бытовых устройствах от стандартных наручных часов до техники на кухне.
• Системах сверхточного позиционирования, к примеру, позиционер перемещения головки винчестера, в сканирующем туннельном микроскопе в системе позиционирования иглы.
• Излучателях гидролокаторов (сонарах).
• Ультразвуковых излучателях для ультразвуковой гидроочистки (промышленные ультразвуковые ванны, ультразвуковые стиральные машины).
• Пьезоэлектрических двигателях.
• Струйных принтерах для подачи чернил.
• Адаптивной оптике с целью изгиба отражающей поверхности деформируемого зеркала.

Обратный и прямой эффект пьезогенераторов одновременно используются в:

• Датчиках на специальных поверхностных акустических волнах.
• Ультразвуковых линиях задержки специальных электронной аппаратуры.
• Приборах на эффекте специальных поверхностных акустических волн.
• Пьезотрансформаторах с целью изменения напряжения высокой частоты.
• Кварцевых резонаторах, применяемых в качестве эталона частоты.

Большинство из применяемых пьезогенераторов вырабатывают небольшой ток. Отдельные пьезоэлементы могут генерировать высокое напряжение, которое пробивает разрядный промежуток, затем ток поступает на выпрямитель, после чего в накопительное устройство, к примеру, ионистор.

Достоинства и недостатки

Среди преимуществ пьезогенераторов можно выделить:

• Длительный срок службы.
• Небольшие габариты.
• Мобильность.
• Отсутствие отходов, а также загрязнения окружающей среды.
• Независимость от погодных и природных условий.
• Не требует выделения дополнительных площадей.
• Широкая применяемость пьезогенераторов в самых разных устройствах.
• Отличное решение в качестве источника электрических зарядов, контроля изоляции, источника высокого напряжения с целью воспламенения и многих других. В некоторых случаях применение пьезогенераторов целесообразно в качестве микромощных источников питания. Максимальное напряжение, которое могут выдавать пьезогенераторы, в большинстве случаев не превышает 1,6 В, чего вполне хватает для небольших источников света, мобильных плееров или мобильных коммуникационных аппаратов.

Среди недостатков пьезогенераторов можно выделить:

• Небольшой ток. Пьезогенератор является преобразователем, но не источником электроэнергии.
• Выработка электрического заряда только в момент механического воздействие. Ток идет краткосрочный, что требует внедрение в ряд устройств дополнительных элементов. В результате конструкция усложняется, а значит, утрачивает свою надежность.
• На текущий момент времени пьезогенераторы не могут использоваться для питания мощных устройств.

Перспективы

• Развитие технологий в ближайшем будущем позволит использовать пьезогенераторы мощности в случае невозможности применения солнечных батарей. Они смогут эффективно заменить их, для этого потребуется энергия ветра, моря или мускул. Вырабатываемой энергии вполне будет хватать для зарядки аккумуляторов планшетов, ноутбуков и возможно для питания целого дома.
• Сегодня проводятся опыты по созданию систем с пьезогенераторами, которые могли бы получать энергию от движущегося автотранспорта. По подсчетам ученых километр автобана способен генерировать электрическую мощность, равную 5 МВт. Однако на текущий момент прорыв в этой области альтернативной энергетики останавливает недостаточное развитие технологий.
• В обозримом будущем будет возможно подзаряжать плеер, мобильный телефон или иное устройство, просто положив его в карман. А сердцебиение человека сможет стать источником тока, к примеру, для портативного датчика артериального давления. Подобные революционные перспективы открываются благодаря созданию плоских миниатюрных «наногенераторов», которые могут при тряске, сгибании или сжатии вырабатывать то же напряжение, что и стандартная батарейка АА.

Как работает пьезозажигалка, разбор и принцип работы пьезозажигалки

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.

Источник

Похожие статьи

Популярные статьи

источник огня: Принцип работы пьезозажигалки

Принцип работы пьезозажигалки

Пьезоэлемент в любой зажигалке представляет собой очень маленький кристалл кварца, который наделенный пьезоэлектрическими свойствами. Когда к кристаллу прилагается напряжение(нажатие), кристаллическая решетка деформируется и меняются размеры кристалла. Это называется прямым пьезоэффектом. И, наоборот, при растяжении или сжатии кристалла кварца на его поверхности образуется напряжение. Этот явление называется обратным пьезоэффектом. Слабый удар по кристаллу кварца, разположенному в зажигалке, порождает напряжение даже в несколько сотен вольт. Так и происходит электрический пробой, и между электродами проскакивает искра. Газ загорается.

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.

Зажигалка для газовой плиты с пьезой и на батарейках, конструкция

Автор Plus На чтение 7 мин. Просмотров 1.4k.

Для безопасного пользования кухонной бытовой техникой была изобретена зажигалка для газовой плиты, имеющая индивидуальную схему внутреннего механизма. Она является эффективным приспособлением, делится на несколько видов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Стоит учитывать несколько нюансов при использовании всех вариантов. При желании можно самостоятельно изготовить приспособление, достаточно просто запастись простыми запчастями и схемами спайки.

Виды

Любая зажигалка для газовой плиты характеризуется практичностью. В отличие от спичек, не оставляет следов копоти на посуде, сразу воспламеняет выпущенный газ. Существует несколько видов устройств для розжига плит, которые отличаются источником питания и способом работы:

• газовые – дают открытое пламя;
• электрические – создают искру для воспламенения газа, работают от сети;
• пьезозажигалка – формирует искру, которая возникает благодаря наличию пьезокристалла;
• электронные работают по тому же принципу, что электрические и пьезозажигалки, но источником питания являются батарейки.

Каждый из предложенных вариантов имеет такие особенности устройства:

• удобный корпус;
• наличие кнопки запуска;
• удлиненная часть (носик), на конце которой формируется искра.

Такая конструкция позволяет без травм для пальцев поджигать конфорку, на которой готовится еда.

Газовая

Газовая зажигалка представляет собой устройство, внутри которого расположен баллончик, а на выходе емкости – механизм с кремнием. В результате «запуска» механизма открывается клапан с газом, который поджигается с помощью искры, выбитой кремнием. Благодаря такому устройству, приспособление является практически универсальным. Его можно использовать для зажигания не только конфорок газовой плиты, но и любых горючих материалов. Баллончик с газом можно заполнить самостоятельно, но это нужно делать осторожно, потому что емкость может взорваться.

Минусы устройства – нужно держать зажигалку вдали от огня, так как температурное воздействие может вызвать воспламенение. Часто выскакивает кремний или выходит из строя система розжига. Устройство достаточно хрупкое.

Электрическая

Электрозажигалки представляют собой устройства, которые функционируют от сети с напряжением в 220 В. Зажигание осуществляется благодаря выбиванию электрической искры при нажатии кнопки. Преимуществом приборов является низкая стоимость, продолжительный срок работы и простота использования.

Недостатки:

• работает только от сети;
• наличие провода;
• использование электрического устройства грозит поражением током;
• чтобы использовать электрозажигалку, нужно иметь розетку возле плиты.

Нежелательно использовать такой вариант, если в доме есть дети, так как придется постоянно отключать устройство от сети для безопасности.

Пьезозажигалка

Пьезозажигалка работает по простому принципу. При нажатии кнопки осуществляется сжатие пьезокристалла, который выбивает искру и формирует электрический разряд в виде дуги. При взаимодействии полученной искры с газом производится розжиг конфорки.

Пьезозажилки имеют массу преимуществ:

• безопасные в использовании;
• не требуют подзарядки, заправки и наличия внешнего источника питания;
• устройство имеет удобный и оригинальный дизайн;
• продолжительный срок эксплуатации;
• нет температурного ограничения.

Есть несколько минусов прибора: невозможность ремонта, также нужно время, чтобы привыкнуть к устройству. К тому же он подходит только для газовых конфорок.

На батарейках

Электронные зажигалки для газовой плиты на батарейках работают за счет выбивания искры и ее взаимодействия с газом. Приспособление имеет свои плюсы и минусы:

• отличается простотой и удобством эксплуатации, но корпус стоит беречь от попадания влаги, жира, остатков пищи. Это выведет механизм из работы;
• безопасное управление, но с ограниченными функциями – нельзя поджечь камин, печь или свечу, только газ;
• источник питания, а именно батарейки, доступны в продаже, но требуют регулярной замены.

Газовая зажигалка обычно имеет яркий дизайн, который отличается практичностью.

 

На что обратить внимание при выборе

Зажигалка для газовой плиты должна в первую очередь отвечать правилам безопасности. Но, стоит обращать внимание и на такой фактор, как качество исполнения.

При выборе хорошей зажигалки для плиты с газовыми конфорками стоит учесть несколько факторов:

• качество корпуса и его материал;
• фирму-производителя;
• внешний вид устройства, какое изделие больше подходит по типу обустройства кухни;
• наличие или отсутствие розетки возле печи;
• удобство эксплуатации: жесткость нажатия кнопки, ее размещение, эстетичность;
• размер устройства, большой прибор будет привлекать слишком много внимания.

Некоторые виды приспособления, такие как пьезозажигалки, не поддаются ремонту. Кремниевые сложно восстановить. Дополнительно стоит обратить внимание на цвет и оформление корпуса прибора, чтобы устройство точно вписывалось в дизайн помещения.

Как сделать своими руками

Существует весьма широкий ассортимент зажигалок, но сделать «помощника» для розжига плиты можно и самостоятельно. Принцип изготовления некоторых вариантов можно изучить по схеме. Чтобы изготовить приспособление используют подручные материалы. Можно использовать запчасти от старой электроники. Главная задача зажигалок для плит – это создание высокочастотного напряжения, которое спровоцирует формирование разряда в виде электрической дуги.

Схема высоковольтного приспособления требует наличия таких деталей, как:

• аккумулятор и зарядное устройство к нему. Требуемая мощность 18490/1400 мАч;
• трансформатор из галогенной лампы с мощностью 50 Вт, провод 0,5 мм;
• транзистор типа IRFZ44;
• паяльник;
• корпус, кнопка и другие мелкие элементы;

Изготовление устройства выполняется пошагово:

1. Параллельно к плате зарядки подсоединяется аккумулятор, который имеет два индикатора для определения уровня заряда устройства.
2. С помощью проводов с сечением 0,5 мм, последовательно соединяется плата зарядного устройства и резистор.
3. Сам резистор параллельно коммутируется с трансформатором, проводники соединяются с контактами.
4. К трансформатору припаивают кнопку для розжига, а уже к ней последовательно подсоединяют клавишу, отвечающую за подключение подзарядки.
5. Цепь смыкается благодаря припаиванию элемента контроля подзарядки к плате зарядки.
6. Далее схема аккуратно помещается в заготовленный корпус.

Таким образом, осуществляется и переделка электронной зажигалки для газовых плит. Вместо батареек в схему добавляется аккумулятор.

Если правильно спаять, то устройство будет обладать следующими преимуществами:

• большой срок эксплуатации в сравнении с покупными устройствами;
• несомненное качество прибора;
• легко чинится своими руками;
• заменяемые детали.

Очень легко создать устройство для розжига газовой плиты на основе аккумуляторной батарейки своими руками, когда рядом нет спичек:

1. нужно вырезать из фольги полоску;
2. замкнуть ее на контактах пальчиковой батарейки;
3. центр полоски создаст искру или загорится от возникновения большого напряжения

Благодаря продуманной схеме, можно создать функциональное устройство для запуска конфорок плиты.

Инструменты Подготовка зарядки Выбираем преобразователь IRFZ44 Разделяем трансформатор паяльником Делаем первичную обмотку (8 оборотов) Создаем вторичную обмотку Делаем изоляцию Защита изолентой Проверяем все ли работает Все элементы помещаем в корпус

Правила безопасности при использовании

Зажигалки для плиты должны использоваться с учетом правил безопасности. Для этого нужно:

• следить за целостностью корпуса и кнопки, независимо от вида устройства. Особенно нужно учитывать это правило при работе с электрической зажигалкой, так как устройство может ударить током;
• в момент зажигания конфорки с помощью электрической «помощницы», нужно избегать любого контакта провода с огнем. Если это случится, то может возникнуть короткое замыкание;
• нельзя несколько раз подряд нажимать на кнопку запуска, так как устройство может перегреться и обжечь руки;
• опасно класть приспособление близко к горящей конфорке, так как оно может взорваться. Термическая граница особенно важна для газовых устройств;
• если производилась доработка купленного устройства или зажигалка изготавливалась самостоятельно, то постоянно нужно следить за целостностью проводов в области спайки. Это позволит избежать появления короткого замыкания;
• чтобы не перегреть систему устройства, нужно периодически чистить носик корпуса от грязи, жира и нагара;
• хранить приспособление для розжига следует в недоступных местах для детей;
• электрическую зажигалку рекомендуется выключать из сети, если планируется долгосрочное отсутствие хозяина дома.

Если соблюдать простые правила использования электрозажигалок, то никаких травм и порчи кухонного имущества не произойдет. В этом и заключается основа пожарной безопасности в доме.

Провода и корпус должны быть целыми Не нажимайте кнопку несколько раз подряд Держите дальше от детей Чистите носик прибора

Видео

https://www.youtube.com/watch?v=VC70v-hlLgU

Фото

Зажигалка для газовой плиты. Виды и работа. Особенности

Зажигалка для газовой плиты представлена в большом ассортименте приспособлений. Они конструктивно отличаются, но их объединяет простота и практичность использования. По принципу действия различают электрические, газовые, электронные и зажигалки с пьезоэлементом. Весь механизм облачен в изящный пластмассовый корпус, железный конец имеет вытянутую форму, в виде стержня.

Конструктивные особенности и принцип действия

Электрическая зажигалка для газовой плиты

Основана на замыкании цепи кнопкой на корпусе, электрическая искра между электродами (проволокой) воспламеняет газ конфорки плиты. Она исполнена в виде портативного прибора, работающего от сети.

Достоинства

• Несложная конструкция.
• Нет необходимости в подзарядке.
• Долговечная в эксплуатации.
• Исключает ожог пользователя открытым огнем газовой горелки.
• При увеличении влажности на кухне, не отсыреет.
• Электрический разряд распространяется в четком направлении.
• Экономичная.
• Эстетичный дизайн.

Недостатки

• Поражение напряжением пользователя, при невыполнении техники безопасности.
• При неосторожной эксплуатации может произойти короткое замыкание с металлическими конструкциями газовой плиты.
• Поражение током, при нарушении целостности изоляции провода.
• Рядом с газовой плитой необходима розетка для подключения.
• При отсутствии электроэнергии зажигалка для плиты не работает. Этот недостаток не критичный, при наличии портативного электрогенератора.

Газовая зажигалка

Зажигалка для газовой плиты этого типа работает по принципу подачи газа и пьезоэффекта. Прибор выполнен в изящном корпусе, работает от встроенной емкости с газом. При нажатии кнопки на корпусе, сжимается пьезоэлемент, происходит возбуждение напряжения электрического тока и газ вступает в контакт с искрой.

Достоинства

• Невысокая стоимость.
• Простота в использовании.
• Уровень объема газа в емкости визуально просматривается, имеется возможность дозаправки.
• Прибор мобильный, эргономичный.
• При эксплуатации исключает попадание открытого огня на участки кожи рук пользователя.
• Энергонезависимый.
• Многофункциональный, можно использовать как зажигалку для розжига газовой плиты, камина, мангала, свечи, костра.

Недостатки

• Срок службы ограничен объемом емкости с газом (если без дозаправки).
• Ограниченный срок службы пьезоэлемента (определенное количество включений).

Электронная зажигалка для газовой плиты

Электронная зажигалка (импульсная) функционирует по принципу взаимодействия дуги Тесла (плазмы) с огнем газовой горелки. Механизм включения осуществляется кнопкой. В наконечнике находятся элементы, выдающие дугу. Устройство работает на батарейке или аккумуляторе. Заряд аккумулятора прибора производится через порт USB который имеется на корпусе для подключения.

Достоинства

• Надежная и современная.
• Имеет эстетичный и изящный дизайн.
• Безопасная в использовании.
• Энергонезависимая, простая в эксплуатации.

Недостатки

Попадание влаги и жира на наконечник конструкции нарушают функциональные свойства прибора.

Зажигалка с пьезоэлементом

Устройство выполнено по дизайну, аналогично предыдущим, в изолирующем корпусе, с вытянутым наконечником. Запальное устройство приводится в действие, при давлении кнопкой на пьезокристалл.

Достоинства

• Невысокая цена прибора.
• Энергонезависимая, простая в использовании.
• Легкая, мобильная, эргономичная.
• Безопасная в эксплуатации.

Недостатки

Ограниченный срок службы.

Некоторые модели зажигалок

Зажигалка для газовой плиты востребована, предназначена для бытового использования. Удобная и практичная, безопасная при эксплуатации и розжиге духового шкафа.

Современные газовые плиты изготовлены с встроенным электрическим поджигом, который часто выходит из строя, практически не поддается ремонту (из-за отсутствия запасных частей). Потребителю проще приобрести дополнительно прибор для розжига питы — зажигалку.

Надежную и эффективную зажигалку выбирают исходя из технических характеристик изделия, эстетического оформления:

• Изящная пьезозажигалка марки Tefal K00511 пользуется спросом. Разработка конструкции французская, страна — производитель Италия, выполнена из пластика и нержавеющей стали, срок гарантии, в зависимости от производителя, до двух лет. Надежно функционирует без кремния, батареек, зарядного устройства. Конструкцией предусмотрено приспособление для крепления. Подходит для любого вида газовых плит, колонок и духовых шкафов. Цена достаточно высокая из-за популярности бренда.
• Irit IR-9066 — пьезозажигалка отечественного производителя, страна бренда — Китай. Конструкция легкая, предусмотрен регулятор уровня пламени, блокировка кнопки поджига, дозаправка газом. Изготовлена из пластика и металла. Цена изделия не высокая, доступна всем слоям населения.
• Пьезозажигалка бытовая, марки Wisen 47052 WB-4 работает по пьезоэлектрическому типу для розжига газовой плиты. Имеет небольшие размеры, мобильная и легкая. Цена изделия невысокая.
• Газовый вариант зажигалки марки Polaris PGL4001 — для розжига плит, каминов, духовых шкафов. Конструкцией предусмотрены предохранитель, регулятор пламени, возможность дозаправки. Производитель КНР, выполнена в пластиковом корпусе, имеет небольшую стоимость.
• Зажигалка для газовой плиты отечественной разработки Nova Home Флэкси, страна — производитель Китай, имеет блокировку управления, смотровое окно уровня газа, клапан для дополнительной заправки. Подвижная трубка для поджига газа принимает необходимую конфигурацию.
• Электрическая зажигалка для плит ЭЗБ-1, страна — производитель Россия, бюджетная.
• Зажигалка ENERGY JZDD-23-Y с газом на пьезоэлементе, работает без кремния, элементов питания, электричества. Зажигалка зарекомендовала себя, как безопасная для розжига газа в газовых колонках, духовых шкафах.

Особенности принятия решения о покупке

Предложения рынка постоянно меняются, одни поставщики прекращают деятельность, другие — начинают производство, совершенствуют конструкции, меняют дизайн.

Критерием удачной покупки не является цена товара. Значительно облегчает проблему поиска, четко поставленная цель приобретения и пределы характеристик модели.

На выбор влияют следующие факторы:

• Технические свойства продукции.
• Диапазон цен (лучшему товару должна соответствовать “лучшая” (наименьшая) цена).
• Наличие товара у продавца и сроки доставки со склада.
• Возможность и условия ремонта.
• Условия оплаты, существующие акции и скидки в случае покупки.
• Бренд производителя.

В процесс принятия решения о покупке зажигалки той или иной модели, приобретатель вносит личные мотивы и предпочтения, в зависимости от возраста, образования, бытовых условий, уровня дохода.

Похожие темы:

BRIG :: Устройство зажигалок

ПЬЕЗО ЗАЖИГАЛКИ

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.

СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОМ

Амплитуда колебаний диска сильно увеличена для наглядности.

Воспламенение происходит путем срабатывания этого пьезоэлемента и возникновения искры между проводом пьезоэлемента и рассекателем на конце верхнего клапана зажигалки. Рассекатель образует газо-воздушную смесь, которая и обеспечивает зажигание. Ни в коем случает нельзя самим прикасаться к рассекателю потому, что зажигалка может выйти из строя. Такие зажигалки с пьезоэлементом очень долговечны.

 

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

BRIG ПЬЕЗО

BRIG ПЬЕЗО С ФОНАРИКОМ

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.

Отзыв о покупке двух интересных зажигалок для газовой плиты: электронной на батарейках и с пьезоэлементом на кнопке Всем привет!
Две интересные зажигалки сегодня у меня на обзоре — электрическая и с пьезоэлементом. Одна из них работает от батарейки (аккумулятора) типоразмера АА, а вторая не требует ничего дополнительного (ни батарейки, ни газа, ни кремния).

Давненько я уже планировал попробовать лично нечто подобное. В оффлайне конечно можно встретить почти в каждом хозяйственном магазине зажигалки для мангала и для бытовых печей. Но все они работают от газа и соответственно требует дозаправки. А герои сегодняшнего обзора выделяются как раз таки тем, что газ им не нужен вообще.

Упаковка и внешний вид.
Приехали зажигалки в фирменных упаковках. Электрическая отправляется продавцом в рандомном цвете. Мне достался синий, но может попасться и белый, и салатовый. Принципиальной разницы конечно тут нет, от цвета конструкция или качество не отличаются. Металлическая с пьезоэлементом доступна только в одном варианте.

Свой рассказ начну с более дешевой — пластиковой. Упаковка у нее простенькая — это пластиковый блистер, без дополнительной комплектации или мануала. На единственной бумажке товар именуется как Electronic Igniter Click-01, что дословно переводиться как — электронный зажигатель.

На обратной стороне говориться, что устройство работает от одной батарейки типоразмера АА на 1.5В, а так же есть и прочая информация.

В живую зажигалка оказалась несколько больше чем я себе представлял. Но это даже к лучшему, потому что в руках она лежит отлично. Выполнен корпус из матового пластика, в моем случае синего цвета. Та его часть, которая будет непосредственно находиться вблизи газовой конфорки, закрыта металлической трубкой. Качество сборки не на высшем уровне. При сильном зажатии в руке можно услышать похрустывания и скрипы.

Общая длина устройства примерно — 25см, металлической трубки — 7см, а толщина в самом широком месте — 4см.

Трубка сделана не из цельного куска металла.

Место выхода искры — сопло с отверстиями по бокам.

Никаких надписей о модели устройства о его технических особенностей на корпусе нет вообще никаких. Ноунейм в чистом виде. Отсек под единственную батарейку находиться в нижней части рукоятки. Работает зажигалка от одной пальчиковой батарейки АА на 1.5В, либо же можно использовать аккумулятор такого же типоразмера на 1.2В. Работает в обои случаях без каких либо проблем, искра на глаз вроде одинаковая.


Включается большой кнопкой, лежащей на верхней части корпуса. Нажимается с некоторым усилием, без щелчка.

Внутреннее строение.
Разберем и глянем, что внутри. Оставлю фото без комментариев, так как особо не разбираюсь в схематехнике таких зажигалок.







Проверка на практике.
Принцип работы в данной модели простой, нажимаем на единственную кнопку и получаем непрерывную искру с определенной частотой. Искра выдается до тех пор пока мы держим эту самую кнопку.

В реальности это выглядит так —

Поджигать конфорку очень удобно и нет необходимости подносить зажигалку очень близко.

В момент выхода искры потребление составляет — 2.63мА, что считаю очень экономным. Думаю даже самой простой батарейки хватит на долго, а аккумулятор на 2450мАч (тот, что использовал я) продержится наверно больше года. Во включенном состоянии, расхода энергии нет, так что можно хранить устройство с вставленным элементом питания не опасаясь быстрого саморазряда.

Перейдем к рассмотрению второго решения. Эта зажигалка стоит в два раза дороже первой и имеет немного другой принцип работы, ей не требуется батарейка или газ.

Упаковка и внешний вид.
Хоть эта зажигалка и стоит дороже первой, ее упаковка и комплектация принципиально ничем не отличается. Все очень по — простому. Но бросается сразу в глаза другое, и на упаковке и на самом устройстве везде красуется надпись — Made in Japan (сделано в Японии). Учитывая, что в Китае подделывает все, даже продукты на рынке, поверить в это очень сложно.

Называется данная модель — Spark-l.

Внешний вид напоминает пистолет. Корпус выполнен практически полностью из нержавеющей стали. Единственный пластиковый элемент небольшого размера удерживает в ровном положении трубку. В данном случае качество изготовления на две головы выше чем у пластиковой электрозажигалке. Тут все собрано идеально, нет ни люфтов ни каких то прочих косяков. Металл не тонкий, толщина стенок корпуса примерно 0.7мм, а курка — 1мм. Под давлением не гнется и не издает посторонних скрипов или похрустываний.
Общая длина корпуса от края сопла до края рукоятки — 27 см, а если взять в расчет нижний край — 29 см, длина самой ручки — 10 см, а толщина — 3.5 см, длина трубки — 13 см, а толщина — 0.8 см. Весит — 146.7 г.

На ручке выдавлена надпись — сделано в Японии.

Имеется и отверстие для подвешивания. Можно крепить либо на крючок, либо привязать темляк.

Наклейка от производителя гарантирует нам до 30 тысяч «выстрелов». Что при умеренном использовании должно гарантированно хватить на 2 года.

В руке держать удобно, хотя рукоятка мне показалась немного скользкой. Могли бы сделать какие — нибудь насечки.



Толщина стенок сопла примерно 0.5 мм. Трубка жесткая и под усилием так же не прогинается.

Искра от центральной иглы передается на корпус.

Механизм работы такой же как у электрической. Для получения искры необходимо нажать на курок, но если в электрической она выдается непрерывно, до тех пор пока кнопка в нажатом положении, то здесь импульс одноразовый. Внутри стоит обычный пьезоэлемент, как во многих современных газовых зажигалках.
При срабатывании, т.е. выстреле слышен громкий и отчетливый звук. Курок кстати тугой, поэтому не всегда удается ровно держать зажигалку.

Демонстрация работы в реальных условиях —

Заключение.
Сегодня я показал две схожие по своему предназначению, но разные как по качеству так и по принципу работы зажигалки для газовой плиты. Первая, электрическая в реальных условиях показала себя лучше. Ею оказалось удобнее и быстрее поджигать конфорку. Она не потребляет большого количества энергии, поэтому даже самой обычной батарейки будет хватать на долгое время. Но, а вот качество ее изготовления подкачало. Корпус собран не ровно, есть люфты и похрустывания. Правда и цена у нее не высокая.
Вторая зажигалка с пьезоэлементом оказалась намного качественнее. К сборке не придерешься, все собрано идеально. Металлический корпус на практике конечно долговечнее обычного пластика, есть и отверстие для шнурка. Но при реальном использовании, как мне лично показалась она уступает дешевой пластиковой. Поджечь конфорку удается не всегда с первого раза, иногда требуется 3-4 попытки, и подносить ее надо как можно ближе. Ресурса пьезоэлемента как заявляет производитель гарантированно должно хватить на 30 тысяч срабатываний. Проверить эта будешь сложно, так что подтвердить или опровергнуть не могу.

Ссылка на электронную зажигалку Electronic Igniter Click-01 — Тут.
Ссылка на пьезозажигалку SPARK-L — Тут.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Пьезоэлектрический воспламенитель кристалл от прикуривателя

На этой странице показано, как я получил пьезоэлектрический воспламенитель от прикуривателя. Пьезоэлектрические воспламенители полезны везде, где нужно зажечь искру и может сделать это вручную. Для DIYers искра обычно используется для зажечь газ, например, в пистолете-пулемете.

Убедитесь, что вы получили правильный вид зажигалки (см. Фото ниже слева). Вы хотите тип, где вы просто нажимаете на что-то. Тип с вращающимся колесом не имеет пьезоэлектрического воспламенитель внутри.

Чтобы понять внутренности, в большинстве случаев вам просто нужно оторвать некоторые своего рода металлическая или пластиковая крышка, которая находится в области пламени через (см. фото слева.)

Только зажигалка слева имеет пьезоэлектрический воспламенитель.

Снятие крышки.

Фотографии ниже показывают, где искра появляется в зажигалке.Искра устроена на пути газа так, что он зажжет его. Нажатие на воспламенитель создает искру и открывает клапан чтобы газ вышел. Искра зажигает газ, и вы получаете пламя.

Части, которые создают искру.

Искра, поджигающая газ.

После того как вы сняли крышку, как описано выше, пьезоэлектрический воспламенитель обычно легко вынимается.

Извлечение пьезоэлектрического воспламенителя.

Анатомия воспламенителя.

На фото ниже я полностью раскрыл пьезоэлектрический кристалл, сняв его с механизма зажигания, чтобы я мог активировать кристалл, ударив его по кусочку алюминиевой фольги на стол.Осциллограф показывает результирующий всплеск в 320 вольт.

Удаление кристалла из механизма воспламенения, как это обычно не происходит желательно. Вы хотите механизм зажигания, потому что он дает вам Простой способ активировать кристалл, просто нажав на курок. Я сделал это только для экспериментальных целей.

Испытание пьезоэлектрического кристалла с помощью осциллографа.

Ниже я покажу, как вы подключите провода к этому конкретному воспламенитель, так что искра может быть помещена в любое место, на другие концы двух проводов.

Тестовая установка, как в пистолете-пулемете.

Макрофотография соединений и искровой разрядник.

Вот образец воспламенителей, которые я взял у разных зажигалок года. Двое справа были из Зажигалки для барбекю. Обратите внимание, что все они имеют две точки подключения, откуда берется скачок высокого напряжения, где вы обычно подключаете провода.

Различные пьезоэлектрические воспламенители.

Видео — Как извлечь пьезоэлектрический воспламенитель из зажигалки для пистолета-распылителя

Ниже приведено видео, показывающее мой полный анализ воспламенителя как используется в зажигалке и как я вытащил и проверил это.

Другие пьезоэлектрические исследования

,

Что такое пьезо пикап?

С выпуском некоторых наших последних новых моделей, таких как LTD EC-1000 Piezo и гитары LTD Signature Series для Бена Бернли из Breaking Benjamin, BB-600 Baritone, у нас было несколько человек, которые сообщили нам, что они Хотелось бы узнать больше о том, что такое пьезо-пикап и как он работает. Мы здесь, чтобы помочь!

Во-первых, основы
Мы не собираемся углубляться в научную дискуссию о пьезо (произносится «пи-яй-зо»), но вы, по крайней мере, захотите узнать основную идею о том, что они и чем они отличаются от пикапов, которые вы уже знаете и любите.

Большинство звукоснимателей на электрогитарах — магнитных звукоснимателей . Активные (как многие из EMG) или пассивные (как большинство, сделанные Сеймуром Дунканом), магнитные датчики работают по одному и тому же принципу. Пикап имеет магнит или серию магнитов, которые обмотаны проволочной катушкой. Ударь струну по электрической гитаре, и струна вибрирует. Поле, созданное магнитом и катушкой, преобразует вибрацию в электрические сигналы. Это аналогичная идея в отношении того, как работает большинство микрофонов, поэтому звукосниматели и микрофоны называются преобразователями.Они преобразуют акустическую энергию в небольшие электрические сигналы, которые затем можно усилить.

Пьезо-пикап совсем другой. Во-первых, вы даже не видите их на гитаре. В отличие от магнитных датчиков, которые легко заметить под струнами между мостом и шеей, пьезоэлектрические датчики на электрической гитаре обычно расположены внутри самого моста. Причина проста: пьезоэлектрических датчиков работают, улавливая реальные колебания струны и инструмента . Вот почему они обычно используются в качестве звукоснимателей для акустических инструментов, таких как гитары с нейлоновыми струнами, которые не будут работать с магнитным звукоснимателем.

Пьезо EC-1000 (вверху) и BB-600 Baritone (внизу) — две модели ESP LTD, которые включают в себя как пьезо, так и магнитные датчики.

Как работают пьезоэлектрические датчики (версия TL; DR)
Вместо магнитного поля, как описано выше, пьезоэлектрический датчик фактически измеряет давление колебаний струны / инструмента для создания электрического тока. Обычно они используют тип сжатого кристалла для восприятия вибраций (мы знаем, что это звучит как сумасшедший магический разговор вуду, но, поверьте нам, это правда), и сигнал передается и усиливается перед отправкой на выход гитары.Пьезоэлектрические датчики, если использовать их собственное имя, на самом деле являются более старой технологией, чем магнитные датчики. Более важная вещь, которую нужно знать как музыканту, это то, что ожидать от него в тонусе.

Как они звучат на электрогитарах?
Если ни одна из приведенных выше сведений не заставила вас сделать что-либо, кроме зевки, это нормально, потому что вы пришли сюда, чтобы узнать, как звучат пьезоэлектрические датчики.

Говорят, что пьезо-звукосниматели на электрогитаре производят более акустический звук , но это не совсем точно.То, что воспринимается пьезо, — это звук струн и вибрации, вызванные резонансом дерева и оборудования… другими словами, фактический звук гитары. Это можно во многом сродни тону акустической гитары по сравнению с тоном магнитных звукоснимателей. Пьезосборщики часто ярче и менее теплые, чем магнитные звукосниматели, что обеспечивает высокую степень артикуляции струны и четкость в вашем тоне. Хотя они не могут автоматически превращать ваше электричество в акустическую гитару по тону, они действительно отражают реальную акустическую энергию вашей электрической гитары.

Еще одна вещь, о которой следует знать, это динамический отклик пьезоэлектрических датчиков. Часто активная схема пьезоприемной системы должна включать в себя какое-то сжатие, потому что вы обнаружите, что пьезоэлектрический датчик ведет себя совершенно иначе, чем магнитный, в зависимости от того, насколько он громкий или тихий, в зависимости от того, насколько жесткий или мягкий ваш стиль игры. является. Одна очень хорошая вещь в пьезо-звукоснимателях в отношении общего звука: вам не нужно беспокоиться о включении электрического шума, потому что магниты не задействованы.

Для EC-1000 Piezo мы выбрали Fishman Powerbridge , усовершенствованную пьезо-систему, специально разработанную для добавления звуков акустического типа к вашей электрогитаре. С BB-600 Baritone мы использовали седло Graph Tech с призрачным грузом ResoMax , которое выполняет аналогичную функцию. В обеих гитарах мы предлагаем двойных выходных разъемов , которые позволяют вам направлять магнитные и пьезоэлектрические датчики отдельно (например, на два разных усилителя или два канала интерфейса записи, PA и т. Д.).), или в некоторых случаях смешайте сигналы, чтобы создать свежий и уникальный тон.

,Схема пьезоэлектрических преобразователей

, работа и применение пьезоэлектрических преобразователей

Некоторые кристаллы, такие как титанат бария, кварц, танталит лития и т. Д., Обладают свойством вырабатывать электричество при приложении к ним силы или давления в соответствии с определенным расположением. Кроме того, они могут работать в обратном порядке, преобразовывая электрический сигнал, подаваемый через них, в вибрации. Следовательно, они используются в качестве преобразователей во многих приложениях. Они называются пьезоэлектрическими материалами .Следовательно, пьезоэлектрический преобразователь создает напряжение при приложении к ним силы и наоборот. Во-первых, давайте рассмотрим некоторые из применений пьезоэлектрического преобразователя с последующим определением.

Пьезоэлектрический эффект:

1. Анализатор механических напряжений:

Основное применение — анализатор напряжений для колонн в зданиях, где измеряется пропорциональное напряжение, возникающее при напряжении на кристалле, и может быть рассчитано соответствующее напряжение.

2. Зажигалки:

Зажигалка газовой горелки

и прикуриватель также соблюдают одно и то же правило пьезоэлектрического эффекта, который создает электрический импульс на силу, возникающую при внезапном воздействии курка на материал внутри них.

Пьезоэлектрический эффект определяется как изменение электрической поляризации, которая возникает в определенных материалах при воздействии механических напряжений.

Обратный пьезоэффект:

1.Кварцевые часы:

Внутри наших часов есть кварцевый резонатор, который работает как генератор. Элементом является диоксид кремния. Электрический сигнал, подаваемый через кристалл, заставляет его периодически вибрировать, что, в свою очередь, регулирует механизмы внутри наших часов.

2. Пьезо-зуммеры:

Зуммеры широко используются во многих приложениях, таких как указатель поворота автомобиля, компьютеры и т. Д. В этом случае при подаче напряжения определенной величины и частоты на вышеупомянутый кристалл они имеют тенденцию вибрировать.Вибрация может быть направлена ​​в помещение с небольшим отверстием, превращая его в слышимый звук.

Обратный пьезоэлектрический эффект определяется как деформация или деформация, возникающая в определенных материалах при воздействии электрического поля.

Пьезоэлектрический преобразователь:

Выше представлен дешевый трехполюсный пьезоэлектрический преобразователь, используемый в 12-вольтовом пьезо-зуммере, который генерирует звук по схеме ниже.Где черный корпус становится структурой для создания слышимого звука.

Преобразование силы в электричество с использованием пьезоэлектрического преобразователя:

Давайте попробуем поэкспериментировать с пьезоэлектрическим эффектом путем преобразования силы в сигнал малого напряжения с использованием диска пьезоэлектрического преобразователя. Тогда давайте попытаемся сохранить энергию, произведенную силой или давлением.

Пайка клемм:

Пайка провода к пьезоэлектрическому преобразователю является основной частью их использования.Будьте осторожны, чтобы не перегреть поверхность, так как она тает даже при низкой температуре в течение нескольких секунд. Поэтому попробуйте расплавить свинец в паяльнике и уронить расплавленный припой на поверхность. Для этой операции достаточно будет положительных и отрицательных клемм, что видно на рисунке выше.

Операция:

Пьезоэлектрический преобразователь выдает прерывистый или переменный выход при приложении к нему многократного постукивающего усилия. Следовательно это должно быть исправлено, чтобы сделать его пригодным для хранения или пригодным для использования DC.Следовательно, для более высокой эффективности выпрямления 80% или выше мы будем использовать двухполупериодный выпрямитель. Либо мы можем использовать комбинацию из четырех диодов в конфигурации моста, либо пакет со встроенным мостовым диодом, например, RB156. Вот ссылка для сборки Full Wave Rectifier с фильтром.

Следовательно, здесь применяется та же концепция, когда переменный выход пьезоэлектрического преобразователя преобразуется в постоянный ток и сохраняется внутри выходного конденсатора. Накопленная энергия затем рассеивается через светодиод с управляемым выходом.Следовательно, рассеяние накопленной энергии будет видимым.

Принципиальная схема пьезоэлектрического преобразователя:

Ниже приведена принципиальная схема цепи пьезоэлектрического преобразователя, где энергия, накопленная в конденсаторе, будет рассеиваться только тогда, когда тактильный переключатель замкнут.

Конденсатор, используемый в выходном сигнале, может быть дополнительно увеличен для увеличения емкости памяти, но, тем не менее, количество пьезоэлектрических преобразователей также должно быть увеличено.Следовательно, здесь это 47uF.

Работа:

Как объяснено в моделировании выше, соединения выполняются в макете. Но причина использования двух пьезоэлектрических преобразователей заключается в увеличении количества энергии, производимой за короткий промежуток времени. Первоначально мы даем непрерывное нажатие на преобразователи.

Как только требуемый уровень напряжения достигнут, мы нажимаем тактильный переключатель, и светодиод мигает на мгновение.

Причина, по которой светодиод мигает, как показано ниже, заключается в том, что используемый конденсатор 47 мкФ может накапливать столько энергии, чтобы мигать светодиод в течение нескольких секунд. Количество произведенной и накопленной энергии может быть увеличено путем увеличения количества преобразователей и значения конденсатора. Видео ниже демонстрирует вышеописанный процесс в пошаговом режиме.

,

No related posts.

0 comments on “Пьезозажигалка как работает: Сайт о зажигалках — Устройство пьезозажигалки”

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Comment *

Name *

Email *

Website