以前製作したステッピングモータ駆動回路とモータ回転数計を改良しました。
バイポーラ式ステッピングモータの駆動回路です。
ユニポーラ式ステッピングモータの駆動回路です。
モータの回転数を計測する回路です。
計測のための検知部は透過型と反射型の2種類です。
コネクタに細工がしてあり、差し込んだ時に基板側コネクタにつながった
AD端子の電位が透過型と反射型で変化するようにして判断しています。
ユニポーラ駆動回路でステッピングモータを駆動し、
低速（20ppm）の回転数を計測しました。
周期が3002.34ms、回転数が20rpm、周波数は0.33Hzで、設計通りの回転数です。
次に、高速側の回転数を計測しました。
限界を測定するために、10倍のスリットを作りました。
計測です。
モータの回転数の関係で限界が分かりませんが、
5万rpmを超える回転数まで計測できました。
低速側の限界も調べていませんが、20rpm～50000rpmなので、
低速なステッピングモータとギヤードモーターを除き、
ほぼすべてのモータの回転数が計測可能です。
数年前に作成した鼻洗浄器の改良をしています。
数年前の自作鼻洗浄器です。
それを、ペットボトルを使用した構成に変更しました。
最初のポンプ構成です。
少し漏水するので、マグネットカップリング式に変更しました。
これで漏水がなくなり、完成したと思ったのですが、ミスをしていました。
実際に鼻で確認せずに、吐出口からの水の勢いで判断して、
従来と比べて問題ないと思っていたのですが、
実際に鼻で確認すると、鼻の一方の穴に吐出口を当てて動作させても、
他方の穴から水が出てきません。
静圧が低くて水が鼻の一方から他方に流れないようです。
静圧が高いチューブポンプ、レシプロポンプの自作も考えたのですが、
流量を考えるとコンパクトに作るのは難しそうなので、
あきらめて1作目と同じ市販のダイヤフラムポンプを使用することにしました。
完成です。
電力が6W程度になるので、コードレスをやめてACアダプターを使用しました。
ダイヤフラムポンプです。
操作しやすいように、ボトルの途中にスイッチを設けました。
吸水と排水部です。
吐出口です。
じょうごです。
生理食塩水用の食塩を計量するカップです。
ボトルに満水で450mLなので、0.9%だと食塩は約4gで比重が1.2で
3.3mLとなるのですが、実測すると理論値よりも1割ほど軽いので、
半径12.2mmの球を半分にした形状にしました。
どの程度の勢いか試したのですが、直径0.8mmの4個の穴から
約2mの高さまで噴水のように出て、いい感じです。
実際に鼻で確認しましたが、一方の穴から他方の穴に水が抜けます。
【追加】
水圧、水量ともに一般的な電動鼻洗浄器の2倍以上あり、
鼻の粘膜を痛めるギリギリのようなので、DC-DCコンバータを追加して、
12V一定だったモータへの印加電圧を2V～11Vの可変にしました。
先日作成した鼻洗浄器ですが、モーター軸とポンプの僅かな隙間から
少し水漏れします。
オイルシールをしたのですが、ドリルビットの径が0.1mmごとなので、
ミクロンオーダーの加工ができず、シール効果がイマイチのようです。
量としては1滴未満で、鼻洗浄が終われば内部の生理食塩水は空にするので、
実用上は問題ないのですが、技術的には不満なので、マグネットカップリング式
に改良しました。
組立図です。
分解図です。
マグネットカップリング部分の動作確認動画です。
インペラーの形状は最終とは異なります。
マグネットカップリングの動画
完成品です。
モーター軸に取り付けたマグネットでポンプのインペラーに取り付けたマグネット
を磁気結合で回転させるのでポンプ内外が完全に分離していて、漏水の恐れがありません。
マグネットカップリング式ポンプに関しては、
ネットで調べても参考になる記事がなかったので、
パナソニックの電動出湯ジャーポットのポンプが参考になるのではと、
使用していないジャーポット（湯は必要な時に熱効率の良いIHで沸かすので
現在は不要）を分解しました。
磁石は円形の多極磁石が使用されていて、多極磁石は持っていないので、
百均で8個110円で売っている直径6mm厚さ3mmのネオジム磁石を使用し、
モータ軸とインペラーに2個づつ取り付けました。
インペラーの形状はジャーポットを参考にして設計し直しました。
なお、動画のインペラーはジャーポットを分解する前の試作品なので、
インペラーの形状が最終品とは異なります。
マグネットカップリングは、ポンプ以外にも、密閉容器の内部の部品を
容器の外から動かすなど、いろいろな用途に使えそうです。
