Такие магнитные мешалки также широко используются в химии и биологии, в медицине. Механизм перемешивателя состоит из электродвигателя и магнита под ним. Мешалка представляет собой магнит (неодимовый), заключенный в материал, который не вступает в реакцию с жидкостью, в которую он погружен. Магнит стержня мешалки помещают в контейнер и заставляют вращаться под действием создаваемого внешнего магнитного поля. Основным преимуществом этой установки является то, что вы можете легко перемешивать жидкости, не требуя открытия контейнера. Емкость можно полностью герметично закрыть.
На фото выше пример заводского перемешивателя.
Как самому собрать портативную мешалку
Здесь вы увидите пример создания этого простого самодельного механизма перемешивающего устройства, сделанного на базе обычного компьютерного вентилятора и пары других недорогих компонентов.
Тут используется охлаждающий вентилятор для ПК на 12 В диаметром 80 мм, который идеально подходит для конических колб объемом 1 л. Такие кулеры распространены в компьютерах и устройствах их питания. В дополнение к нему потребуются еще два важных компонента – пара сильных магнитов и схема регулятора скорости вентилятора. Также требуется компактный блок питания 12 В постоянного тока более 500 мА.
Сначала приклейте два неодимовых дисковых магнита (10 мм) к противоположным сторонам ступицы вентилятора (противоположная полярность направлена вверх). Можно нанести небольшое количество клея. Затем возьмите вентилятор в руку и покрутите его пальцем, чтобы проверить, насколько хорошо сбалансированы магниты. Если чувствуете некоторое колебание, осторожно переместите их.
Чтобы сбалансировать магниты для правильного вращения, может потребоваться кропотливая работа. Если будут находиться не по центру, могут сбросить объект.
В данной сборке вставлены четыре 40-миллиметровых крепежных винта в монтажные отверстия, имеющиеся в раме вентилятора.
Магнитный стержень для перемешивания можно изготовить, вложив два магнита в формуемый пластик. Вы можете купить полиморфные пластиковые гранулы, чтобы подготовить цилиндрическую мешалку со встроенными дисковыми магнитами (противоположные полярности) или низкопрофильный стержневой магнит внутри. Рекомендуемый размер стержня магнитной мешалки – 25х10 мм. Если полиморфные пластиковые гранулы недоступны, можете использовать ленту из ПТФЭ (тефлон), чтобы закрепить мешалку.
В данном случае сделана магнитная мешалка с небольшим неодимовым магнитом (20×5 мм), плотно намотав на него ленту из ПТФЭ.
Ключевыми факторами являются размер и сила магнита перемешивающего стержня (чем больше, тем сильнее), сила магнитов, используемых в перемешивающей пластине, расстояние между магнитом перемешивающего стержня и магнитами под ним, вязкость жидкости, и скорость вращения.
Тут установлен компакт-диск (120 мм) над вентилятором в качестве основания для контейнера, который нужно будет перемешать. Закреплено основание четырьмя гайками.
Регулятор скорости
Вентилятор от ПК с номиналом 12 В будет работать на более низких скоростях при более низком напряжении, поэтому можно контролировать скорость вращения мешалки, управляя напряжением питания вентилятора. Например, кулер используемый здесь, начинает работать от 3 В и достигает максимальной скорости при 12 В с предельным потреблением тока около 200 мА.
В основе регулятора скорости лежит популярный трехконтактный стабилизатор напряжения 7805 (IC1). Изменяемое напряжение IC1 прикладывается к его общему выводу, который обычно заземлен.
Здесь напряжение смещения получается путем пропускания тока покоя IC1 на землю через потенциометр 1 кОм (P1). Дополнительный резистор 1 кОм (R1) включен намеренно, чтобы минимизировать влияние дрейфа потенциального выходного напряжения при изменении тока покоя. Напряжение смещения P1 определяется суммой тока покоя и тока смещения, установленного R1. Данная конфигурация будет выдавать напряжение привода в диапазоне от 5 до 10 В, достаточное для большинства вентиляторов охлаждения ПК 12 В. Имейте в виду, что для долгой работы IC1 требуется небольшой радиатор.
Блок питания и корпус
Перемешивающее устройство может питаться от любого источника напряжения, на которое рассчитан вентилятор (12 В). Убедитесь, что магниты достаточно сильны, чтобы соединяться между перемешивающей пластиной и мешалкой с номинальной скоростью. Если скорость слишком высока, стержень мешалки не будет вращаться правильно – более низкое напряжение привода приведет к снижению скорости, и стержень мешалки сможет лучше идти в соответствии со скоростью перемешивающих элементов.
Далее представлен вид самодельной магнитной мешалки, сделанной из неодимового магнита и тефлоновой ленты.
