Н. Бронштейн.
В № 7 нашего журнала было приведено описание устройства наиболее целесообразного рабочего стола-верстака, предназначаемого для всевозможных ручных работ, встречающихся в радиолюбительской практике.
Здесь же мы даем описание лабораторного стола с полным элекрическим оборудованием, необходимого для экспериментальной работы в области радио.
Этот стол предназначается преимущественно для кружков и ячеек Друзей Радио, но может быть также рекомендован и для отдельных любителей-экспериментаторов, которые, воспользовавшись руководящими указаниями, приводимыми в настоящей статье, смогут обзавестить подобным оборудованием. Большую часть деталей лабораторного стола, как например, трансформатор, реостат, переключатели и пр., имея некоторый навык в ручной работе, можно легко изготовить своими средствами; понятно, что часть деталей, как, например, гнезда и клеммы, проще купить, чем изготовить самому. Что же касается необходимых измерительных приборов (амперметров), то в дальнейшем мы укажем простые способы их изготовления.
Лабораторный стол позволяет с удобством производить сборку различных ламповых схем, т.-е. служит экспериментальной панелью. К нему подводится антенна, земля, низкое и высокое напряжение от аккумуляторов для питания ламп и проч. Аккумуляторные батареи (на 4 и 80 вольт) помещаются в ящиках стола "А" и "Б" (черт. 1).
Черт. 1.
На вертикальной панели стола (тот же чертеж) с правой стороны помещен грозовой переключатель с подведенной к нему антенной. Грозовой переключатель во время бездействия замыкает антенну непосредственно на землю, от'единяя ее в тоже время от стола. Отдельно он изображен на черт. 2.
На этой же панели помещен ряд гнезд, утопленных в доске панели и закрываемых специальными крышечками "m" (детально они изображены на черт. 3). К этим гнездам подведено высокое напряжениев 80 вольт.
Ниже помещены такие же гнезда, припаянные к проводу заземленному через конденсатор C емкостью в 0,5 mF (микрофарады).
Черт. 2.
От последних гнезд берется "земля" во время приема. Конденсатор C предохраняет от возможного случайного замыкания на землю батареи высокого напряжения, что часто влечет за собой перегорание ламп. Низкое напряжение подведено к горизонтальной доске стола посредством таких же гнезд, как это видно из чертежа, изображающего вид стола сверху. Сборку схем производят на куске зеркального или простого стекла, в целях лучшей изоляции. Подвод напряжения к схеме, а также соединения с антенной и землей производятся гибкими шнурами со штепсельными наконечниками.
Для зарядки аккумуляторных батарей, помещенных в ящиках стола, можно воспользоваться городским переменным током (120 вольт), предварительно выпрямив его посредством выпрямителя.
Распределительная доска служит для зарядки аккумуляторных батарей. К доске подводится переменный ток городской сети от штепсельной розетки ш (см. черт. 4). На доске помещаются следующие приборы: амперметр A1 — на 2 ампера, отмечающий ток зарядки анодной аккумуляторной батареи; Л — лампа накаливания на 120 вольт, ввернутая в обычный патрон; R — реостат, сопротивлением на 200 ом. (20 метров никелиновой проволоки, диаметром 0,5 мм. и 4 метра (на черт. жирно очерчена) той же проволоки, диаметром 0,15 мм.); T — трансформатор для понижения городского переменного тока со 120 вольт на 28 вольт при зарядке аккумуляторной батареи накала; A2 — амперметр на 5 ампер, отмечающий зарядный ток 4-вольтовой батареи (амперметр A2 приключен к средней точке вторичной обмотки трансформатора T); П — предохранители на 1—2 ампер (медная проволочка диаметром 0,1 мм).
Черт. 3.
Распределительный щит монтируется на сухой дубовой или мраморной доске размерами 350 мм. × 600 мм.
От распределительной доски идет проволока к выдвижным ящикам стола А и Б. В верхнем ящике А помещается содовый выпрямитель и аккумулятор батареи накала; в нижнем ящике Б такой же выпрямитель и аккумуляторная анодная батарея. На черт. 1 изображен внешний вид этих ящиков, а на чертеже 4 показаны все необходимые соединения помещенных в них вырямителей и батарей.
Черт. 4.
Оба ящика устроены таким образом, что при выдвижении они автоматически выключают помещенные в них батареи как от сети, так и от лабораторного стола. Это достигается применением особых ножевых контактов "n", отдельно изображенных на черт 5.
Контакты эти расположены с наружной стороны передних стенок ящиков таким образом, что у ящика имеется "нож", а у стола соответствующий латунный зажим (изображенный на черт. 5 справа), куда этот "нож" входит в вдвинутом положении ящика. Соединения в ящиках произведены следующим образом: от распределительного щита идет проводка (внутри стола), от вторичной обмотки трансформатора T к контактным латунным зажимам 1, 2 и 3 ящика A; от соответствующих контактных "ножей" идут соединения (сделанные в ящике) к выпрямителю и к переключателю П1, как изображено на схеме (черт. 2). Переключатель П1 позволяет переключать аккумуляторную 4-вольтовую батарею либо на заряд (положение переключателя на контактах 1—2), либо непосредственно на стол, через реостат r (положение на контактах 3—4). К столу аккумуляторная батарея приключается посредством ножевых контактов 4 и 5.
Черт. 5.
Далее от соответствующих контактных зажимов идет проводка (внутри стола) к гнездам, расположенным на горизонтальной доске лабораторного стола.
Контактные зажимы 6 и 7 ящика Б соединены с рубильником Р (на распределительной доске). Эта проводка, как и в предыдущем случае, сделана внутри стола. Затем от контактных ножей 6 и 7 идут соединительные провода к выпрямителю, заряжающему анодную аккумуляторную батарею. Переключатель П2 напоминает по устройству переключатель П1, разница лишь в том, что он может быть поставлен еще в третье положение, замыкая контакты 5—6 и 7—8 — приключение батареи к столу. В положении переключателя на контактах 1—2 и 3—4 производится зарядка анодной батареи, причем каждым из этих положений производится зарядка лишь половины батареи, т.-е. 45 вольт. От контактных зажимов 8 и 9 соединительные провода идут далее (внутри стола) к вертикальной панели лабораторного стола к соответствующим гнездам.
Необходимость этого трансформатора вызывается соображениями экономического характера.
При постоянной эксплоатации приемной установки необходимо довольно часто заряжать аккумуляторную батарею накала. Непосредственно заряжать ее через выпрямитель от сети, уменьшая вольтаж посредством большого сопротивления, включенного в сеть (например, лампового реостата) — невыгодно, так как большая часть дорогой электрической энергии пропадает даром — идет на бесполезное нагревание реостата. Выгоднее затратить некоторую небольшую сумму на изготовление трансформатора, понижающего вольтаж городского переменного тока со 120 до 28 вольт, и тем самым с'экономить на электрической энергии. За все время эксплоатации установки эта экономия окажется довольно значительной. Ниже мы приводим необходимые конструктивные данные этого трансформатора.
Первичное напряжение его 120 вольт, вторичное — 28 вольт, мощность 60 ватт, коэффициент полезного действия 75%, т.-е. 75% энергии расходуется в этом трансформаторе производительно и лишь 25% ее теряется; при непосредственном питании выпрямителя без трасформатора получилось бы использования энергии менее 1%.
В первичной обмотке взято 500 витков проволоки диаметром 0,65 мм. (двойная бумажная изоляция) по весу около 600 гр.; во вторичной обмотке 125 витков с одним отводом через 40 витков (средняя точка на схеме трансформатора), диаметр проволоки, 2 мм. такая же изоляция, вес ее около 500 грамм.
Черт. 6.
Сердечник трансформатора делается из отожженной жести, для чего нарезают из нее полоски размером 25 мм. × 87 мм. и 25 мм. × 65 мм.. Общее количество их берется такое, что сложенные в стопочку полоски каждого сорта в отдельности занимали бы высоту в 20 мм. Каждая полоска оклеивается с одной стороны тонкой папиросной бумагой (приклеивается бумага спиртовым шеллачным лаком) и затем из них собирается сердечник трансформатора (черт. 6), на который насажены картонные катушки с первичной и вторичной обмотками.
Собранный сердечник представляет вид замкнутого прямоугольника. Способ сборки сердечника показан на этом же чертеже. Расположение полосок чередуется таким образом, что если первый ряд полосок собран, как на черт. 6-а, то следующий собирается так, как изображено на черт. 6-б, далее опять, как на черт. 6-а, и т. д., пока весь сердечник не будет собран.
Изображенный на черт. 4 (ящик Б) выпрямитель для зарядки анодной батареи изготовляется в четырех стеклянных банках, емкостью на 3—4 стакана. В банки наливается 20% раствор двууглекислой соды для питья в воде. Электродами выпрямителя служат жестяные цилиндры (консервные банки) или пластины (на чертеже они показаны длинной чертой) и аллюминиевые полоски (на чертеже показаны короткой чертой), шириной в 10 мм., такой длины, чтобы они, будучи укреплены на деревянной дощечке, положенной поверх банки, были погружены в раствор на глубину 20 мм. В каждой банке помещается одна жестяная и одна аллюминиевая пластинка. Растворять соду лучше в дистиллированной или чистой снеговой воде.
Поверх раствора, во избежание испарения его, наливают слой какого-либо минерального масла, толщиной в 10 мм. На чертеже показана схема соединений отдельных банок выпрямителя, подвод переменного тока, а также и плюс и минус получаемого от выпрямителя постоянного тока.
Помещенный в ящике "А" выпрямитель для зарядки батареи накала собирается лишь в двух банках. Эти банки должны быть несколько больших размеров, а именно емкостью на 7—8 стаканов. Наполняются они таким же раствором соды, как указано в предыдущем случае. Алюминиевые электроды делаются в виде пластин, шириной в 20 мм. и погружаются в глубину 40 мм. Слой масла поверх содового раствора должен быть толщиной в 15 мм.
Размер жестяных электродов особой роли не играет; как в первом, так и во втором случаях, достаточно сделать каждый жестяной электрод размерами в половину двухфунтовой жестяной банки из под кофе.
Схема соединений этого выпрямителя ясна из чертежа.
Как общее правило, заряжать аккумуляторные батареи следует столько времени, чтобы произведение из числа ампер на число часов продолжительности зарядки равнялось бы емкости батареи в ампер-часах, указанных в ее аттестате.
Практически конец зарядки определяется сильным выделением пузырьков газа из электролита ("кипением"). Лучше заряжать более продолжительное время более слабым током, чем наоборот.
Все соединения, указанные на черт. 4 пунктиром, должны быть сделаны под верхней крышкой стола и сзади доски вертикальной панели, причем к проводам укрепленные в дереве стола штепсельные гнезда т должны быть припаяны. Сверху эти гнезда, как было выше указано, закрываются небольшими деревянными крышками. Во время работы крышка нужного гнезда снимается, в гнездо вставляют соединительный шнур со штепсельным наконечником.
Монтаж следует производить в местах, где провода возможно могут касаться друг друга — изолированным проводом, напр., шнуром осветительной проводки.
Можно рекомендовать следующий способ окраски: обильно смачивают окрашиваемую поверхность стола раствором такого состава: 1 часть нашатыря (в порошке) и 1 часть солянокислого анилина в 6 частях воды. После того, как стол высохнет, его покрывают другим раствором: 1 часть медного купороса, ½ части бертолетовой соли на 6 частей воды; после этой операции стол становится глубоко черного цвета. Когда стол окончательно высохнет, его покрывают тонким слоем расплавленного парафина и начищают его поверхность полотерной щеткой и суконкой до блеска.
Ящики тщательно окрашиваются изнутри асфальтовым лаком и затем после сборки выпрямителей и батарей все соединительные провода тоже покрываются асфальтовым лаком.