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懲りずに書いてみたりする結果オーライな日記

違いの判る男のLEDブレンド

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KHと硝酸塩の試薬の銘柄を変更したので、慣れるために頻繁に試してます。
以下、昨日と今日の水質チェック結果。

水質検査 比重 水温 pH KH Ca Mg NO3 PO4
7/19 17:00 1.023 26 8.52 9.0 465 1,160 0 0
7/21 04:00 1.023 26 7.95 8.5 455 1,260 0 0

マグネシウムがやや下がっていたので、100ppm上げるべく5gの硫酸マグネシウムを溶いた。計算通りに上がって気分が良い♪ (硫酸マグネシウム投与量の計算方法はこちら
一方、カルシウムが一日で10ppmも下がって見えるが、こちらはそもそも試薬が判定しづらいため、読み取った値自体が怪しく、あまり気にしていない。とりあえず400ppm以上あるなら万々歳と考えることにしている(笑)

さて、今回、KHと硝酸塩の試薬をレッドシーからエロスに乗り換えた訳ですが、いくつか気づいた点があるので書き出してみます。

  1. KHが0.5単位で測れる♪
  2. 硝酸塩に1ppmのカラーチャートがある♪
  3. 硝酸塩の薬品点数が2つで済む♪

以上は良い点ですが、いくつか不満な点もあります。

  1. 試験管のキャップがショボいので、振った後でキャップを開けると噴き出す。。。
  2. 硝酸塩試薬のA粉末が掬いにくく、すり切り一杯を目指しているとこぼれる。。。
  3. 硝酸塩がゼロでも、ほんのりオレンジになる

3.はB液自体の色で、これはRO水で試しても同様なので、硝酸がゼロでも薄いオレンジになるのは、どうやら仕様のようです。ゼロの時は透明でいて欲しいなぁ。。。て言うかカラーチャートではゼロは無色透明を表してるのに(汗)

皆さんはどうですか?

違いの判る男のLEDブレンド

さ、本題のLEDの話へ♪

以下、現在の水槽の様子。

照明設備

おっと。右端に見えるのはLeDio 7ではない。今回試作したオリジナルブレンドだ。と言っても、LeDio 7の筐体を流用して素子だけ換装したものだが(笑)

以下、既存の各照明との組み合わせ比較。

既存の照明との組み合わせ比較

何が強化されているか、判る方は判るだろう。違いの判る男のゴールドブレンドだ♪

で、LeDio 9との色味の違いを比べてみよう。
と、その前に参考スペクトル。

参考スペクトル

太陽って素晴らしい・・・。

LeDio 9との比較

注:海水の黄ばみがあるかも(汗)

オリジナルブレンドは、一見すると配光は爽やかホワイト、あるいは薄いアクアブルーと言う感じ。でも実際に水槽を照らすと赤が映えて温かい色味を醸し出します。でもね、強化したのはソレだけじゃなくて、アレとかコレとか強化してるんです♪
その結果、なんと、主な光合成色素の吸収スペクトルをほぼカバーできました!
(あくまでも理論上の話で、また一部のフィコビリンを除く)

ちなみにこの効果と色味を両立するために3回作り直しました(曝)
だって普通に欲しい波長を組んだだけじゃ、なかなかこの色味にはならないんだもの。。。
が、すみません。詳細は当分公開できませんのでご了承くださいまし(汗)

巷では今尚LEDの水槽への有効性が議論されています。光量が足らない、サンゴが育たない、サンゴの色が維持できない、云々。。。確かにLEDランプの特性はまだまだシビアで、思うように結果が出せてないケースが目立つのも事実。その反面、コツを掴んで好成績を出している方もいらっしゃいます。僕自身も、現在のLEDランプはそのための要件を既に満たしてきたと感じています。そして近い将来、光量追求の時代は終わりを迎え、次のステップに移行するでしょう。
時代はパーシャル、時代はアクオス、時代はスペクトルです!

これで今度こそブルーのスギノキを試したいと考えてます。自信あるかも♪
なので、枝1本、いや2本で良いの。どこかに落ちてないかなぁ。。。(またか)
もし落ちてたらメール待ってます(汗)

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ペルチェクーラー「小雪」の温調基盤

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先日、水冷ヘッドが生まれ変わったペルチェクーラー「小雪」をご紹介しましたが、この際、温度調整基盤も専用に作り直そう!と言うことで、先日から情報収集してました。なんせ、電気の修理はプロでも、電気の回路設計はド素人なので♪

すると、回路に疎い僕でも判りやすいページに辿り着きました。
ファンコンを作ろう!(3/5)|へっぽこプログラマのページ
なるほど。こうやって回路を組むのね。

で、これをベースに、僕のペルチェクーラー向けの回路を考えてみました。

ペルチェクーラーの温調回路

もちろんこれは温調基盤部だけなので、右側のリレー部には別途ペルチェを通電するためのリレーと配線が必要です。

サーミスタTHは俗に103JTと呼ばれる10KΩ(25℃)のものを使用しました。

温度調整ボリューム周りは、サーミスタ10KΩに合わせて20~30℃程度を可変できるように、5KΩの可変抵抗(VR)と8.2KΩ(R3)を組み合わせてみました。サーミスタの温度特性(PDF)を元に計算したつもり。

また、ヒステリシス(オンオフの駆動マージン)は0.5℃を目指しました。今まで搭載していたノートパソコン組み込み用温調ボードはどんなに改造しても僕の頭じゃ2℃が限界でしたが、今回 はせっかくの自作なのでここは絶対に譲れないと決めてました。で、サーミスタの温度特性を片手にへっぽこプログラマさんのページでせっせと計算した結果、R5には2.2MΩあたりを入れたら良いんちゃうの?と結論付けました。

で、今回はNJM2403と言うコンパレータIC(2点の電圧比較によりオンとオフを得るIC)を使ってみたのですが、これの良いところは、出力電流が大きいので、リレーが直接駆動でき、回路が単純にできる!と言うところでした♪

が、実際に組むと動かない。。。
調べてみると、ICの出力電流が最大15mA、用意したリレーの駆動電流が16.7mA。。。確かにちょい足らない(汗)
で、結局上図のように、スイッチング用トランジスタを組み込むことに。手元に2SC1815のGRがあったのでそれを。ちっ。このICじゃなくて良かったやん。。。

ちなみにトランジスタのベース抵抗(R6)は、およそリレーを駆動できるだけの最低限の値としました。GRの増幅率がおよそ200~400なので仮に200として、リレーの駆動電流が16.7mAなので約20mAとして、これを満たすためのベース電流が0.1mAですから、12Vから逆算して約120KΩ。ま、100KΩでちょい多めに流しても良いかな、と。(厳密にはトランジスタ自体にも0.6V程度の電圧降下があるけど、そこまで厳密には出してない)

いざ通電。おぉ!とりあえずリレーは駆動しただわ♪
とは言え、ギャギャギャギャ・・・・。激しいチャタリング発生(曝)
すかさずネット徘徊。。。答えに辿り着かず。。。
仕方が無いので、無い知恵絞ってあちこちにコンデンサを入れてみた。すると、ヒステリシス用2.2MΩ(R5)に並列に1μFのコンデンサ(C3)を入れるのが最も具合が良いことを発見。これで良いのかどうか知らんけど、とりあえず用件満たすからOKと言うことに(笑)

そうして完成したのがこれです♪

実際に組みあげた温調基盤

苦労したのは、スペースの都合上、基盤4×18ピッチ内に収めなきゃあかんかったこと。また、パーツの裏付けや、1ホールへ複数のパーツの脚を放り込むのは負けた気がするので、そんな可笑しなポリシーも貫きつつ(曝)、やむなくICの未使用の脚をカットしたり、ジャンパーが数箇所発生したりしました。
うむむ。不恰好だなぁ。。。ま、見なかったことにしよう♪

で、実際に小雪に組み込んでみたところ。

新温調基盤を搭載したペルチェクーラー「小雪」

しばらく監視したら、ヒステリシスは約0.3℃でした。要するに、25℃に設定したら、25.3℃でオンになり、25℃でオフになる、と言う感じ。おぉ!素晴らしい♪
でも計算では0.5℃のはずなんだけど(汗)。チャタリング防止にR5に並列に入れた1μFのせいかな?
で、試しにこれを2.2μFにしてみたら更に敏感になりました(曝)。0.1℃あるかないかでカチャカチャリレーが切り替わります。うーん。。。これは不味い。で、1μFに戻す(笑)
回路理論が判らないので、深追いはしない♪

とりあえず、満足のいく仕様に仕上がりました。
コンパレータICも80円くらいだし、パーツ代全部足しても数百円くらいです♪
ペルチェクーラーの自作をご検討の方は、ちょっと頼りないけど参考にしてみてください。もちろん、保証はしませんので自己責任で♪
でもちゃんと動いてますよ(汗)
あとは、親切な方から修正案を待つだけ(曝)

この時期、ペルチェクーラー「小雪」のページには国内外からかなりのアクセスがあるんですが、多分ほとんどが温調基盤でつまづくんだろうなぁ、と以前から残念に思ってました。でもこれで少しは悩みも解消できたかしら?

あ。そうそう。
前回、水冷ヘッドがかなり省スペース化されたので、今回、デジタル水温計が筐体埋め込みになりました♪
ちょっと格好良くなったでしょ?

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ペルチェクーラー「小雪」復活!

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去年のこの時期、Reef工房室で公開しているペルチェクーラー小雪が壊れてしまい、修理の目処もつかなかったため、昨年の夏は空調でなんとか凌ぎました。まあ、あの時はヤドカリしかいませんでしたけど。

故障の原因と言うのは、ペルチェ素子の冷却側に取り付ける水冷ヘッドに腐食による穴が開き、海水がにじみ出てくるというものでした。幸い、夏前のメンテナンスで発見できたため大事には至りませんでしたが、使用中だったら不味かったですね。

で、当時は掲示板でも水冷ヘッドの代替案を募りましたが、残念ながら僕の手に負えるものが見つからず、皆さんからのアイデアも生かせずじまい。。。で、そのまま夏を終えたという訳です。

しかし、今年はサンゴが入ってるのでなんとかせねば!と思い、先日から再びネットで情報を収集していました。すると、昨年あれだけ探して見つからなかった水冷ヘッドが、今年は少ないながらもいくつか出てくるではありませんか!?
うん。一年待った甲斐があったかな♪

最終的に、構造や材質、サイズ、価格等を検討した結果、オーム電機のペルチェ組立キットのオプションの水冷キット OCE-KT3-OP2 を取り寄せることにしました。実はこのキットは単体の製品ではなく、同社のペルチェ組立キット OCE-KT3 のオプションとして用意されているものです。きっと通販の担当者さんも「水冷キットだけ注文してどうするんだ?」と思われたことでしょう(笑)

さて、今回調達した水冷ヘッドをご紹介しましょう。

オーム電機ペルチェ組立キットOCE-KT3のオプション水冷キットOCE-KT3-OP2

旧水冷ヘッドはアルミダイキャストのボックスを流用してましたが、こちらはアルミの削りだしです。内部構造はU字型の水路を形成しただけのシンプルなものですが、この際文句は言えません。むしろ削りだしのメリットに期待してみました。熱効率とか耐久性とか。

水冷ジャケットのニップル交換

但し、純正のニップルが6mmφと細いため、事前にホームセンターで買っておいた8mmφのニップルに換装して使用しました。これでこれまでのホースにも合うし、通水抵抗も軽減できそうです。

水冷ヘッド換装後の小雪

組み込み完成の様子です。水冷ヘッドのサイズが変わったので、あちこち模様替えとなりました。

以下、連続試運転の水温変化推移です。室温は26℃~26.8℃。

水温変化 水5Lのみのバケツ 水5Lとペルチェクーラー
10分後 25.5℃ 25.2℃
20分後 25.8℃ 25.2℃
30分後 25.8℃ 24.6℃
40分後 25.8℃ 23.7℃
50分後 25.8℃ 23.8℃
1時間後 25.9℃ 23.0℃
1時間10分後 25.9℃ 23.1℃
1時間20分後 25.9℃ 22.9℃
1時間30分後 25.9℃ 22.8℃
1時間40分後 25.5℃ 22.7℃
1時間50分後 25.9℃ 22.1℃
2時間後 25.5℃ 22.0℃

冷却能力は5L時でマイナス3~4℃と言うところでしょうか。ほぼ旧水冷ヘッドと同等の能力となりました。構造のメリットとデメリットがうまく相殺された感じかしら(汗)
ま、これで安心してお出かけできます♪

今回の作業の詳細はReef工房室のペルチェクーラーのページへ追記してあります。
参考になれば♪

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