вот, что я писал по просьбе товарища, когда он попросил изложить процесс изготовления:
пришла идея сделать глубиномер из обычного шприца.
так - тонкий - ок, берем инсулиновый шприц, компактный, с резиновым поршнем - то что надо.
выдернул иглу, (она у него не съемная), запаял край, выдернул поршень (он без фиксации в крайнем положении), втыкаю обратно... первая проблема - поршень не остается внутри, давлением выталкивается наружу, так что легко может вывалиться...
попробовал сделать ограничитель из родного колпачка, что закрывает шток при транспортировке - криво, некрасиво.
обнаружиласть вторая проблема - площадь поршня довольно маленькая, а резиновый уплотнительный поясок достаточно широкий, и создает заметное сопротивление при смещении его относительно корпуса шприца. поршень при изменении внешнего давления двигается рывками...
...так ... нужно увеличить отношение площади поршня к площади его трущейся поверхности... - берем шприц большего объема.
(сейчас не помню, но помоему это был 10 или 12 мл).
итак:
принцип работы: с глубиной давление увеличивается. принято считать что на каждые 10 метров воды давление увеличивается на 1 атмосферу. (если посчитать вес воды, что давит на 1 кв. см. - то это будет 1000 таких кубических сантиметров воды, поставленных один на другой. вес 1000 см3 воды (это один литр), обычно составляет один килограмм. так что выходит что столб воды в 10 метров высотой создает давление в 1 кг/см2, а это и есть 1 атм.) так же принято считать что обычно на поверхности давление составляет так же одну атмосферу.
если взять закрытый сосуд с мягкими (или подвижными, как в нашем случае) стенками - то при погружении под воду его объем будет уменьшаться, так что бы давление внутри и снаружи было бы одинаковым.
расчет прост - на глубине 10м давление составляет 2 атм (одна атмосфера на поверхности, плюс столб воды дает еще одну дополнительную атмосферу). соответственно что бы внутри давление стало в два раза больше, нужно что бы объем уменьшился в два раза.
если взять закрытый цилиндр с подвижным поршнем и начать погружать его под воду то вода начнет вдавливать поршень внутрь, компенсируя рост давления снаружи.ровно среднее положение поршня будет соответствовать давлению внутри него в 2 атм. - вот первая самая простая отметка.
длина от закрытого края цилиндра до поршня может в точности показывать давление внутри цилиндра - ведь цилиндр постоянен по диаметру, только вот шкала то нелинейная выходит...
а вот отношение атмосферного давления к наружнему давлению воды - это в точности что нам нужно, если принять длину поршня за единицу.
имеем:
Р(атм)/Р(на глубине)=положение поршня (в долях единицы от полного объема)
давление же на грубине Р(на глуб.)=Р(атм)+Р(столба воды)
Р(столба воды)=глубина/10 (см. выше пояснения - каждые 10 метров воды дают +1 атм.)
Р(атм)=1
складываем всё вместе:
положение поршня = 1/(1+глубина/10)=10/(10+глубина) - это основная формула для расчета разметки глубиномера.
если у нас имеется шприц, у которого разметка по объему идет до самого крайнего положения поршня, то легко можно вывести формулу какой глубине будет соответствовать тот или иной объем воздуха внутри.
V(макс. шприца)=Vмакс
(№1) V(текущ.)=V(макс.)*10/(10+глубина) - это формула для разметки глубин
0. берем одноразовый шприц объемом 10-20 мл.
обязательны:
- не пластиковый а резиновый поршень (пластиковый очень тяжело двигается);
- крайне желательно что бы внутри цилиндра шприца ближе к его краю был бы поясок, ограничивающий поршень в крайнем выдвинутом положении, что бы его нельзя было бы легко выдернуть, и что бы тактильно легко прощупывалось бы его крайнее выдвинутое положение.
- съемная игла - это нужно что бы "взвести" глубиномер
- желательно что бы шток поршня был бы сплошной, без вырезов (так удобнее потом будет наносить метки глубины)
1. плоскогубцами (или чем угодно еще) выдергиваем саму металлическую трубочку иглы из пластиковой части, что надевается на шприц.
2. зажигалкой оплавляем кончик пластиковой части иглы, так что бы он был бы герметично заварен.
3. проверяем систему - надеть на шприц со вдвинутым поршнем, вытянуть поршень, создав внутри вакуум, подержать недолго, отпустить поршень - если вернулся в исходное положение - система герметична)
4. вынимаем поршень, промазываем цилиндр шприца изнутри максимально скользкой смазкой (я использовал стандартную силиконовую дайверскую смазку), промазываем сам поршень, собираем всё обратно, прогоняем поршень несколько раз туда-обратно. если ходит легко - то что нужно.
5. начинаем разметку глубин.
это одновременно и строго по физическим законам, и в то же время строго индивидуально.
задача состоит в том, что бы нащупать метку очередной глубины, вырезанную на штоке поршня, ровно в тот момент, как вы достигли указанной глубины. если метку ставить в точности по положению поршня (это та самая строгая физика) - то её нащупать не удастся (разве что кончиком длинного ногтя) - кончик пальца всё же имеет закругленный край, и как не вдавливай его в угол между срезом цилиндра и штоком поршня - ничего не нащупаешь.соответственно метку нужно немного смещать от поршня. вот тут строго индивидуально, как кому удобно. скорее всего эта величина должна составлять ок. 1 мм.
и далее определяем для себя, какие нам глубины наиболее важны для считывания показаний и по формуле (№1) для этих глубин выдвигая поршень (колпачек иглы лучше снять, что бы поршень не убегал в исходное состояние) делаем вырезы на пластиковом штоке поршня.
вырезы проще всего делать канцелярским ножом. глубина выреза - зависит от индивидуальной чуствительности пальцев. обычно от 0.3 до 1 мм. форму и глубину вырезов можно делать различной - например один вырез - оба края под 60 град. к штоку, другой вырез - один край под 90 град, другой под 60, третий вырез - вообще прямоугольный, и т.п.
комбинируя форму вырезов можно сделать различные по чуствительности отметки для различных глубин.
ну а между ними - тут уже примерная прикидка.
вот вобщем и всё.
порядок работы с глубиномером прост - перед погружением снимаем колпачок иглы, выдвигаем максимально поршень, до стопора, ставим колпачек иглы на место, так что бы никак сам не свалился бы.
после погружения - в обратном порядке.
показания в воде - считвыаем по кол-ву оставшихся вырезов на штоке поршня, т.е. пройденные отметки глубины уходят внутрь.
как оказалось идея со шприцом уже была реализована, но немного по другому
http://www.instructables.com/id/Diving-Depth-Gauge
сделал, сходил в бассейн, понырял, проверил до 6 метров - вроде как работает. отдал Максиму.
продолжение про манометр для балона - далее следует...
идея такого манометра возникла после увиденного поршневого регулятора с манометром для У-2.
так же подобное устройство существовало и на стареньких аппаратах АВМ (как говорят).но там насколько я помню - просто штырек, который выскакивал на 50 бар, и всё.
говорят так же есть подобное устройство фирмы Спиротехника.
я надеюсь его попробовать получить для возможного копирования.
в целом вот идея такого манометра:
принцип предельно прост -
имеется цилиндрический корпус, внутри которого ходит поршень, поджатый со стороны, противоположной измеряемому давлению, пружиной.
вдоль оси пружины прикрепленный к поршню, находится штырь, выходящий из корпуса наружу.
диаметр поршня и жесткость и длина пружины должны быть подобраны так, что при нулевом давлении штырь должен находится внутри корпуса, а при давлении 350 атм - быть максимально выдвинутым из корпуса устройства.
вдоль выдвигающегося штыря должна быть размещена шкала с отметками давлений, в виде черточек или штырьков.
метка в 50 атм. должна быть максимально заметной - т.к. это рекомендованое минимальное давление для начала всплытия.
на противоположном конце дилиндра должна быть крышка с выходом на стандартную резьбу манометра, для возможности замены обычного манометра на шланге пружинно-штырьковым.
внутренние стенки цилиндра должны быть тщательно отполированы.
на поршне и на крышке цилиндра должны стоять кольцевые уплотнения.
так же возможно имеет смысл установить кольцевое уплотнение в месте выхода штока поршня из цилиндра, для препятствования проникновения воды внутрь цилиндра, во избежание корозии.
данный манометр может быть полезен не только для незрячих дайверов, но так же и для тех, кто ныряет в очень мутной воде или в неосвещенных местах - на случай отказа фонаря/потери маски/сильного замутнения воды - всегда имеется возможност ьсчитать показания давления на ощупь.
и так же данное устройство возможно изготовить достаточно компактным.
вобщем это только идея, но если мне принесут такой манометр от старого аппарата спиротехники - то попробуем приладить
