EPF


Porady, testy, konserwacja naszych sprzętów
Awatar użytkownika
By Haze
#1657753
Poniższy tekst jest tłumaczeniem artykułu naszych włoskich Kolegów Lorenzo Perego (Tabac) i Igino Pitacco (Igiit), oryginał tutaj: http://www.sigmagazine.it/2016/05/confronto-box-controllo-temperatura/. Zamieszczam go bo panowie postanowili chwycić byka za rogi i sprawdzić działanie TC w sposób najbardziej do tego adekwatny, czyli analizując temperaturę grzałki. Moje testy na oscyloskopie dają nam wiedzę bardziej o sposobie w jaki elektronika realizuje TC, ale bezpośredniego przełożenia na temperaturę nie odważyłem się wykonać. Głównie dlatego, że nie znam metody, która pozwoliłaby na miarodajny pomiar wykonany bez ingerencji w mierzony układ. I tak jest też w przypadku Włochów - od razu zaznaczam, że ich metoda NIE JEST DOSKONAŁA - Kolega @Tajwoj, który zna już ten tekst zgłosił kilka zastrzeżeń (z niektórymi nawet się zgadzam :mrgreen:), być może tutaj też się wypowie, ale obydwaj zgadzamy się też, że artykuł jest ciekawy i może stanowić dobry punkt wyjścia do udoskonalenia przedstawionej metody. No i wyniki są dość ... szokujące.

Głównym tłumaczem tekstu był @TommyBlack :beer: , korygowała językowo Dorota :drinkb , ja porządkowałem rzeczy merytoryczne. Prosimy o wyrozumiałość podczas czytania ponieważ przełożenie włoskiej myśli inżynierskiej (i nie tylko) na nasze trudno wykonać 1:1 więc tekst ma trochę niedoskonałości.

UWAGA - ponieważ cały tekst i tak jest dość długi pomijam wstęp o idei działania TC, wyliczaniu TCR-ów, itp., zaczynamy od razu od układu pomiarowego.

- - - - - - - - - - - - -

UKŁAD POMIAROWY.

Pomiar temperatury grzałki najłatwiejszy byłby przy odkrytym parowniku i bez nośnika liquidu. Oczywiście byłaby to sytuacja całkowicie nienaturalna dla nas i również dla elektroniki moda TC - brak czynnika, który odbierałby ciepło z grzałki spowodowałby gwałtowny wzrost jej temperatury i natychmiastowe zadziałanie regulacji TC poprzez odcięcie napięcia. Ciepło z grzałki można by odbierać strumieniem powietrza chłodzącego zwoje, ale to również warunki nieporównywalne do rzeczywistego odparowywania liquidu z nośnika.
Problemem pozostaje też sam miernik temperatury:
• podczerwień (IR) - teoretycznie najprostsza metoda pomiaru, w dodatku odbywająca się bez kontaktu czujnika z grzałką. Niestety w naszym przypadku zbyt mało precyzyjna i zbyt zależna od stanu powierzchni i stopnia skomplikowania grzałki,
• termopara - umieszczona na grzałce zmieni rozpływ prądu w układzie czyli drastycznie wpłynie na obserwowane zjawisko, a umieszczona w pewnej odległości będzie mierzyła temperaturę powietrza otaczającego grzałkę a nie ją samą.

Po wykonaniu kilku prób wydaje się, że najbardziej wiarygodną metodą będzie pomiar temperatury grzałki umieszczonej w dielektryku o dużej przewodności cieplnej i pojemności cieplnej zbliżonej do rzeczywistych konfiguracji waperskich, tak jak pokazano na rysunku poniżej:

Obrazek

Należy zwrócić uwagę aby zwoje były w całości zanurzone w materiale odbierającym ciepło a termoelement usytuowany jak najbliżej ich powierzchni ale nie dotykając ich. Od odległości termoelement-grzałka oraz od przewodności cieplnej wypełniacza zależeć będzie opóźnienie z jakim mierzona będzie temperatura. Najbardziej do tego celu nadawał się silikon termoprzewodzący, który jest bardzo dobrym dielektrykiem i nie traci swoich własności w temperaturze do 250*C.

Obrazek

Obrazek

Na rysunku poniżej pokazano poglądowo różnicę temperatur mierzonych przez elektronikę moda oraz przez zastosowaną termoparę:

Obrazek

Przebieg niebieskiej krzywej jest efektem działania algorytmu TC. Na rysunku widać, że wartość mierzona przez termoparę stabilizuje się w okolicach zbliżonych do rzeczywistej temperatury grzałki po czasie Tst, który w praktyce wynosi 7-10 sekund. Ponieważ część modów odcina zasilanie po 10 sekundach od załączenia to aby uzyskać stabilne odczyty, termopara musiała zostać rozgrzana do 160 stopni, a następnie dopiero po kilkusekundowej przerwie wykonywano właściwy pomiar. Tak jak pokazano to na rysunku poniżej:

Obrazek

W eksperymencie wykorzystano grzałki wykonane z niklu, tytanu i stali nierdzewnej:

Obrazek

Rezystancję wyjściową (w temperaturze otoczenia) zmierzono za pomocą miliomomierza o dokładności ± 0,0001 ohma, po dokładnym wyczyszczeniu wszystkich punktów styku.


WARUNKI BADANIA.

• temperatura graniczna TC: 200°C (w jednym przypadku 182°C),
• zakres mocy: 10-15W (10-15J w przypadku elektroniki YiHi),
• czas odcięcia: 10s (jeśli była możliwość),

Współczynnik temperaturowy TCR standardowo wyznaczany jest jako zmiana rezystancji wywołana zmianą temperatury z 20 do 300°C. 300°C to temperatura dużo wyższa niż zalecana w modach TC, a zwłaszcza 200°C przyjęte w tym teście, więc standardowo wyliczony TCR wnosiłby kilkustopniowy błąd temperaturowy spowodowany nieliniowością charakterystyki termoelektrycznej. Dlatego dla każdego z badanych materiałów współczynnik TCR był wyznaczany niezależnie dla zakresu zmian temperatury 20-200°C.
Dla każdej konfiguracji wykonano 3 do 5 pomiarów w odstępach pozwalających na wychłodzenie grzałki poniżej temperatury 160. W każdym z pomiarów zapisywano maksymalną osiągniętą temperaturę TM,r. Z trzech takich pomiarów wyliczano wartość średnią oznaczaną jako Tm,r - różnica pomiędzy tymi wielkościami jest dobrą miarą rozrzutu wyników lub innymi słowy stabilności układu regulacji. Pomiary wykonano dla następujących modów:

Obrazek

Ocena jakości regulacji TC dokonana została na podstawie maksymalnego błędu temperatury według poniższej tabeli:

Obrazek

W modach powalających na ręczne wprowadzenie współczynnika TCR ocena wykonywana była również w tym trybie.

Podczas wykonywania testu, po etapie ogrzewania, niektóre zasilania, w szczególności IPv5 z grzałką niklową wykazywały tendencję sygnalizowania wysuszenia grzałki. Aby móc osiągnąć stabilny odczyt zmierzonych temperatur konieczne było kilkukrotne zwolnienie i naciśnięcie przycisku fire po każdym pierwszym bloku.
Mod VT133 testowany był w każdym z 3 trybów dostępnych w elektronice DNA200:
• domyślna krzywa TFR predefiniowana w Escribe,
• ręcznie podany współczynnik TCR,
• krzywa TFR z generatora na stronie http://www.steam-engine.org/wirewiz.asp.
DNA200 umożliwia dodatkowo podanie rezystancji atomizera, ale aby zachować zgodność z pozostałymi modami została ona ustawiona na 0.


WYNIKI

Grzałka SS316L
Dystrybutor drutu (zivipf) deklaruje wartość współczynnika TCR=0,001. Według steam-engine jest to 0,00088 ale nie jest to wartość idealnie dobrana do zakresu temperatur przyjętego w niniejszym eksperymencie (wspomniano o tym wcześniej).
Dlatego na potrzeby testu wyliczono współczynnik TCR dla zmiany temperatury w zakresie 20-200°C, według wzoru:
TCR = (1,168 - 1) / (200 -20) = 0,000933
gdzie 1 oraz 1,168 to wartości odczytane z krzywej TFR pokazanej na stronie steam-engine, odpowiednio dla 20 i 200°C.

W poniższej tabeli dla każdego boxa pokazano:
• zadaną temperaturę Tc,
• średnią temperaturę uzyskaną w co najmniej trzech pomiarach Tm,r,
• maksymalną temperaturę grzałki w serii pomiarów - TM,r
Na niebiesko pokazano wyniki najlepsze, na czerwono najgorsze.

Obrazek

* Dla Dani Extreme V2, minimalna możliwa do ustawienia wartość TCR wynosi 0,00100 więc niemożliwe było użycie wartości 0,00093.

Grzałka tytanowa
Wartość TCR dla tytanu wynosi 0,00368 i jest niemal identyczna z podawaną przez steam-engine (charakterystyka temperaturowa tytanu jest praktycznie idealnie liniowa).

Obrazek

Obrazek

Warto zauważyć, że o ile wyniki mocno różnią się pomiędzy poszczególnymi modami, to rozrzut wyników w obrębie pojedynczych konfiguracji jest minimalny - różnica pomiędzy wartością średnią i maksymalną często wręcz nie występuje potwierdzając doskonałe właściwości tytanu w TC.

Grzałka Ni200
Wartość współczynnika TCR wyliczono analogicznie jak dla SS316 według wzoru:

TCR = (1,92271 -1) / (200 - 20) = 0.005126 = ~0,00513

Obrazek

Obrazek

* Gdy temperatura mierzona termoparą dochodziła do 245 °C zasilanie było przerywane żeby nie uszkodzić termicznie silikonu. Bezwładność układu powodowała, że temperatura termopary jeszcze trochę rosła osiągając zawsze co najmniej 250 °C.


PODSUMOWANIE.

Obrazek

Jak widać zwycięskim zasilaniem został Pioner4You IPV5-200 a dokładniej mówiąc chip SX330-200 firmy Yihi. W trybie z ręcznie wprowadzanym współczynnikiem TCR uzyskał on najwyższe oceny niezależnie od zastosowanego materiału grzałki a wyniki były bardzo powtarzalne.

Tuż za nim uplasował się Dani Extreme v2, który jedynie dla grzałki niklowej działał stosunkowo mało precyzyjnie.

Dobrze wypadł również HCigar VT133 z chipem DNA200. Wprawdzie pojawiły się problemy przy ustawieniach domyślnych dla grzałki SS316L ale zostały one zrównoważone doskonałym działaniem przy ręcznie podanym współczynniku TCR oraz dla krzywej TFR ze steam-engine. Ponadto w przypadku niklu VT133 może być o klasę lepszy po uwzględnieniu w Escribe rezystancji parownika. Próbowaliśmy to udowodnić w wielu podejściach na tytanie ale nie udało się uzyskać znacząco lepszych wyników.

Od autorów: pomimo, że zrobiliśmy wszystko co możliwe aby uzyskać miarodajne wyniki zdajemy sobie sprawę z ogromnego ograniczenia metodologicznego polegającego na użyciu w eksperymencie naszych własnych zasilań. Aby pomiary były rzetelne statystycznie należałoby użyć co najmniej 3 egzemplarzy każdego zasilania i takim samym stopniu wyeksploatowania.

- - - - - - - - - - -


I to by było na tyle. Przyznam, że wyniki są zaskakujące i aż proszą się o weryfikację ...
By wieszti
#1657841
Bardzo ciekawy art dzieki za przetlumaczenie. Zastanawia slaby wynik evic mini dla drutu SS ciekawe czy pomiar dokonywany byl w predefiniowanym trybie SS czy TCR bo zabraklo tej informacji w tabeli. Z wlasnego doswiadczenia moge powiedziec ze roznica przy TCR=92 a trybem SS to jakies 25-40 stopni z tego co zaobserwowalem
Awatar użytkownika
By TooCruel
#1657846
@Haze Szacun za pomysł z termoparą zalaną silikonem... i czas poświęcony na opracowanie doświadczenia. A ja dalej męczę się z pirometrem laserowym:)
Awatar użytkownika
By Haze
#1657852
TooCruel pisze:@Haze Szacun za pomysł z termoparą zalaną silikonem... i czas poświęcony na opracowanie doświadczenia. A ja dalej męczę się z pirometrem laserowym:)

No ... dzięki, ale TO NIE MÓJ POMYSŁ - to tylko nasze tłumaczenie artykułu Włochów.
Awatar użytkownika
By Mutango
#1658000
Przegięcie pałki w przypadku Evica VTC jest tak duże, że test całkowicie traci wiarygodność w moich oczach.
Musieli robić jakieś błędy przy logowaniu grzałki. Właśnie sobie wapuję w evicu na Ni200, w trybie predefiniowanym. Według Włochów, właściwie nie da się wapować powyżej 200'C. Tymczasem ja sobie wapuję na 220-230'C i jest spoko, ani za ciepło, ani za zimno. Ustawiam sobie 250'C, a co tam, zaryzykuję... owszem, chmurka dosyć gorąca, ale do przegrzania jeszcze daleeeko. Jak ktoś lubi gorącą chmurkę, to można spokojnie na tym jechać. A według Włochów, jaki jest shift? Według nich, to ja właśnie wapuję w temperaturze grubo powyżej 300'C. Czyli co? Parownik powinien ziać ogniem palącej się waty? Nie panowie, tak nie jest.
Zobaczmy to z drugiej strony. Według Włochów, żeby mi się dobrze wapowało, to powinienem ustawić temperaturę około 160-180'C
Ok, więc ustawiam sobie 160'C. I co? I nic. Zero smaku, zero chmury, nic się nie dzieje... Ustawiam 180'C. Nadal nic. Niby coś tam się pojawia na kształt chmury, ale to nawet nie jest ćwierć egona.
Panowie, co jest nie tak? Czy z tym testem jest coś nie tak? Czy ze mną jest coś nie tak?
Awatar użytkownika
By dywersant
#1658029
Mutango pisze:Przegięcie pałki w przypadku Evica VTC jest tak duże, że test całkowicie traci wiarygodność w moich oczach.
Musieli robić jakieś błędy przy logowaniu grzałki. Właśnie sobie wapuję w evicu na Ni200, w trybie predefiniowanym. Według Włochów, właściwie nie da się wapować powyżej 200'C. Tymczasem ja sobie wapuję na 220-230'C i jest spoko, ani za ciepło, ani za zimno. Ustawiam sobie 250'C, a co tam, zaryzykuję... owszem, chmurka dosyć gorąca, ale do przegrzania jeszcze daleeeko. Jak ktoś lubi gorącą chmurkę, to można spokojnie na tym jechać. A według Włochów, jaki jest shift? Według nich, to ja właśnie wapuję w temperaturze grubo powyżej 300'C. Czyli co? Parownik powinien ziać ogniem palącej się waty? Nie panowie, tak nie jest.
Zobaczmy to z drugiej strony. Według Włochów, żeby mi się dobrze wapowało, to powinienem ustawić temperaturę około 160-180'C
Ok, więc ustawiam sobie 160'C. I co? I nic. Zero smaku, zero chmury, nic się nie dzieje... Ustawiam 180'C. Nadal nic. Niby coś tam się pojawia na kształt chmury, ale to nawet nie jest ćwierć egona.
Panowie, co jest nie tak? Czy z tym testem jest coś nie tak? Czy ze mną jest coś nie tak?


Odpowiedzią na pytanie mogą być tabele z dokładnością rezystancji. W nich Evic też wypada najgorzej. W mojej ocenie testowali jakiś kilku miesięczny egzemplarz z zajechanym konektorem 510. Jak wiadomo w w urządzeniach od YT nie trudno zajechać pin plusowy :)
Awatar użytkownika
By Mutango
#1658034
dywersant pisze:Odpowiedzią na pytanie mogą być tabele z dokładnością rezystancji. W nich Evic też wypada najgorzej.

O tym że Evic zawyża pomiar oporności o circa 10%, to my już wiemy od bardzo dawna. Tyle że to wbrew pozorom, nie ma żadnego wielkiego wpływu na pomiar temperatury. Dlaczego? Dlatego że pomiar oporności odbywa się na podstawie offsetu, czyli procentowego przyrostu oporności, czyli różnicy pomiędzy opornością chwilową a podstawową (logowaną). Jeśli obie te oporności są zawyżone dokładnie tak samo o 10%, to różnica pomiędzy nimi jest taka sama jakby tego zawyżenia w ogóle nie było.
Inaczej obrazowo mówiąc, jeśli chcesz zmierzyć temperaturę w dniu wczorajszym i dzisiejszym, to musisz mieć dokładnie skalibrowany termometr. Natomiast jeśli chcesz zmierzyć różnicę temperatury pomiędzy dniem wczorajszym a dzisiejszym (procentowy przyrost temperatury), to termometr w ogóle nie musi być skalibrowany. Wystarczy że sprawdzisz procentową różnicę pomiędzy wynikiem dzisiejszym a wczorajszym.
Awatar użytkownika
By jomat
#1658042
Z tym, że dywersant nie o tym pisze.
Rezystancja złącza 510 jest "stała" i ich jakość wykonania ma wpływ głównie przy grzałkach subomowych.
Niech 510 boxa z wyższej półki ma 10 mohm a budżetowca 50 mohm
Te wartości nie zmieniają się wraz z temperaturą i przy małych grzałkach np. 150 mohm
stała rezystancja złącza 510 ma niebagatelny wpływ na pomiar i regulację.
Szkoda, że evic i inne nie mają funkcji "zerowania grzałki", zamiast grzałki daję zworę 0 ohm i zeruję.
Awatar użytkownika
By Mutango
#1658053
jomat, jakie byś rozważania teoretyczne nie przeprowadzał, popatrz sobie na zwykłą prostą praktykę.
We włoskiej tabelce na niklu jest -> temperatura zadana -> 182* -> temperatura rzeczywista >250
250 stopni to przecież jest diabelnie gorąco.
No weź sobie Evica, jakąkolwiek grzałkę niklową, zaloguj prawidłowo, ustaw 180 i sprawdź czy jest diabelnie gorąco. U mnie nie tylko nie jest gorąco, ale jest po prostu zimno. Więc dlaczego mi próbujecie wmówić, że test jest miarodajny?



[*] pomijam fakt że w Evicu nie da się zadać temperatury 182 (albo 180, albo 185), co samo w sobie w wynikach testów jest dziwne, jeśli nie podejrzane.
Awatar użytkownika
By Haze
#1658056
Też mi się wydaje, że przy Evicu coś pokiełbasili. Bo skoro scalak doskonale radzi sobie z tytanem, to czemu miałby polec na niklu? Przecież TCR niklu jest większy niż tytanu, więc jego wysterowanie powinno być jeszcze łatwiejsze...
Awatar użytkownika
By jomat
#1658060
Mutango, wypraszam sobie, niczego nie próbuję Ci wmówić a wręcz przeciwnie :mrgreen:

Na wstępie: mocno doceniam pracę po stronie włoskiej i polskiej jednocześnie dziękując
bo zawsze można czerpać jakieś wnioski, także z naszych pogaduszek.

1. Tego typu testu nie powinno się robić dla skrajnie niskich rezystancji
bo dodatkowe czynniki wprowadzające błędy nie są systematycznymi
a nawet jeśli takimi są to nie zostały one zmierzone i uwzględnione.

2. Wewnątrz boxów są zwyczajowo radiatory aluminiowe ale np. w istick pico
zamiast radiatora aluminiowego jest radiator wykonany z silikonu termoprzewodzącego.
Do czego zmierzam?
Zmienili całkowicie warunki wymiany cieplnej grzałki, obłożyli w środku i zewnętrznie grzałkę radiatorem.
Ułatwili sobie pracę z termoparą ale nie uważam tego za dobry pomysł.
Awatar użytkownika
By ponczek87
#1813608
Użytkuje właśnie VTwo Mini i VT75 Nano z drutem 316L. Na Evicu mam ustawione 230*C a na DNA 140*C i odczucia są bardzo zbliżone do siebie. Grzałki nie blokowane i mają taką samą oporność w obu.
Ze względu na możliwości softu oraz intuicyjną obsługę z poziomu boxa zamierzam pozbyć się VT75 Nano mimo zdziwienia wielu vaperów. Jedyne co mi w nim pasuje to ergonomiczna obudowa.
By juventinho
#1813726
ponczek87 pisze:Użytkuje właśnie VTwo Mini i VT75 Nano z drutem 316L. Na Evicu mam ustawione 230*C a na DNA 140*C i odczucia są bardzo zbliżone do siebie. Grzałki nie blokowane i mają taką samą oporność w obu.
Ze względu na możliwości softu oraz intuicyjną obsługę z poziomu boxa zamierzam pozbyć się VT75 Nano mimo zdziwienia wielu vaperów. Jedyne co mi w nim pasuje to ergonomiczna obudowa.


To teraz wgraj arctic foxa póki masz VT75 i porównaj :)

Widzę, że temat, który zgodnie z tytułem miał doty[…]

e-papieros dla nowiciusza

Witajcie, chciałbym zakupić swojego pierwszego e-p[…]

Co zamiast Lemo 2

Witam, mój lemo zaliczywszy kilka upadków zaczął p[…]

Od Administracji: Tu się witam i tylko tu :) […]