Het woord "clepsydra" komt van het Grieks en betekent "dief van water". Zogenaamd een waterklok sinds de tijd van de Assyro-Babyloniërs en het oude Egypte. Dergelijke horloges werden tot de zeventiende eeuw gebruikt.
Een constante stroom water vult de kamer en de sifon voert deze periodiek af. Deze actie beweegt de vlotter op en neer en activeert het uurwerk.
De meester combineerde oude kennis en moderne technologie in de zijne zelfgemaakt.
Het maakt gebruik van een elektrische pomp voor continue watervoorziening. De vlotter in de sifon is verbonden door een hendel met een ratelmechanisme en een hondenmechanisme. Het ratelwiel heeft 60 tanden en de cyclus duurt één minuut, waarna de ratel de minutenwijzer direct in beweging zet. De tandwielset drijft de uurwijzer aan. De microcontroller bewaakt en regelt de waterstroom om een nauwkeurige cyclus van één minuut en een nauwkeurige tijd te behouden.
De meester gebruikte Carvewright CNC om niet-metalen onderdelen te snijden en een computer met Carvewright Designer-software om deze onderdelen te ontwerpen. Carvewright gebruikt zijn eigen bestandsindelingen, dus deze bestanden zijn nutteloos als u geen Carvewright-machine heeft. In plaats van gecodeerde bestanden, bevatte de wizard plannen voor wielen en tandwielen die met een lint- of spiraalzaag kunnen worden gesneden. Natuurlijk kunt u het formaat aanpassen aan uw behoeften.
Gereedschap en materialen:
-Koperen buizen en fittingen met een diameter van 3/4 ";
-Soldeeraccessoires;
- Messing en / of koperen buizen;
- Messing plaat;
- Koperen fittingen 1/4 "90 graden;
-Acryl buizen;
- Afdichtringen;
-Vinyl buizen;
- Messing staaf met draad;
- Messing moeren en ringen;
-Boord;
-Baltisch berken multiplex;
-Pomp;
-12V DC voeding;
Microcontroller MSP430;
-Elektronisch componenten
- Messing schroeven;
-Spray-verf;
-Acrylverf;
- CNC-machine;
Stap één: frame en basis
De wizard is begonnen met de ontwikkeling van het frame. Hij gebruikte 3/4 inch koperen buizen en fittingen. Voor de basis werd een 3/4 inch lariks gebruikt.
De foto toont enkele kritische afmetingen voor het plaatsen van hendels en assen.
Stap twee: Waterkamers
Om waterkamers te maken, gebruikte de meester acrylcilinders met een diameter van 2 inch. De eindkappen zijn uit hout gesneden en beschilderd met metaalverf. Vervolgens bedekte hij ze met zwarte acrylverf en veegde ze af met een papieren handdoek om deze schaduw te verkrijgen.
De schijven werden uit een koperen plaat gesneden en er werden koperen buizen voor het aansluiten van water op gesoldeerd. O-ringen van lokaal afdichten de verbinding tussen acryl en messing. Eindkappen worden bevestigd met een messing draadstang.
Stap drie: hefboom en honden
Het ene uiteinde van de hendel ligt tegen de steel van de vlotterkamer, het tweede is verbonden met de hond. Binnen 1 minuut tilt de stang het uiteinde van de hendel omhoog en draait de hond de versnelling. Tegelijkertijd signaleert de in de behuizing geïntegreerde Hall-sensor één omwenteling.
Een vaste vergrendeling voorkomt dat het ratelwiel naar achteren beweegt.
Houd er rekening mee dat de punt van de beweegbare hond is vastgezet met een schroef, waarmee u de punt kunt aanpassen.
Op de drijfas zit een huls. Deze huls beperkt de slag van de vlotter, zodat een bewegende grendel slechts één tand beweegt.
Stap vier: zweven
De vlotter is gemaakt van hout en vervolgens bedekt met een transparante epoxyhars.
Stap vijf: voorraad
De stang rust aan de ene kant op de vlotter en de andere op de hendel.
Stap zes: sifon
Het is belangrijk om de juiste diameter en lengte van de buizen te kiezen. Op de rechter buis komt water de bovenste kamer binnen en verhoogt de vlotter. Wanneer de massa water een kritiek niveau bereikt, wordt het sifoneffect geactiveerd, de hele massa water stroomt door de linker buis de onderste kamer in.
Voor de eerste vulling van de tank met water wordt in het bovenste deel een buis geïnstalleerd.
Zevende stap: versnellingen
Hieronder kunt u het bestand downloaden voor zelf vervaardigde tandwielen.
Steampunk-stijl houten onderdelen sjablonen.pdf
De meester gebruikte een koperen staaf voor de assen. De stop is ook gemaakt van een messing staaf.
Het heeft 30 tanden in het tussenwiel, de versnelling heeft 8 tanden.
Een versnelling van 32 uur is ingesteld op een uurwijzer.
De minutenwijzer is bevestigd aan de as van het uurwerk.
Stap acht: Pump
Een kleine 12 volt membraanpomp wordt gebruikt als pomp. Het werkt langzamer bij een lagere spanning. Op deze manier wordt de druk geregeld.
Stap negen: elektronica
Voor programmabesturing gebruikt de wizard de Texas Instruments MSP430-microcontroller. Hij gebruikte het MSP430 Launchpad om hardware en software te ontwikkelen. Een softwareontwikkelingssysteem genaamd Code Composer Studio is inbegrepen en kan worden gedownload van de Texas Instruments-website.
Volledig gebruik van Code Composer Studio valt buiten het bestek van deze handleiding, maar er zijn tutorials en trainingsinformatie van andere bronnen, met name Texas Instruments.
Het lanceerplatform wordt via USB op een pc aangesloten. De wizard schreef de software op een pc, downloadde deze naar Launchpad en gebruikte verschillende foutopsporingstools zoals één stap, breekpunten, variabele controle, enz.
Om de pomp te besturen, zijn een MOS-transistor, een Hall-sensor en LED's voor afstemming geïnstalleerd.
Op de startbalk bevindt zich een klokkristal met een timer voor nauwkeurige tijdsynchronisatie. De timer wordt zowel gebruikt voor het meten van de tijd van sifonstoring als voor het leveren van de gewenste pulslengte aan de pomp. Een extra LED die op de motor is aangesloten, geeft PWM-werking aan.
Stap tien: software
De software is geschreven in C. Het maakt gebruik van een aangepast PID - proportioneel, integraal, differentieel gestuurd algoritme. In elke cyclus wordt de tijd die de cyclus werkelijk heeft afgelegd vergeleken met een ideale tijd van 60 seconden. Het verschil wordt een fout genoemd.Fout wordt gebruikt om de pulsduur aan te passen.
Dit zijn de horloges van de Meester.
