влить в сосуд необходимое количество воды; с помощью чистых стальных щипцов опускать в воду небольшими порциями куски твердой щелочи или тонкой струйкой вливать жидкую щелочь; для ускорения растворения щелочи раствор перемешивать пластмассовой, эбонитовой, стальной или стеклянной мешалкой; откорректировать плотность электролита При всех измерениях плотности электролита должна быть измерена и его температура. В случаях, когда она отличается от + 15°С, в результат измерения плотности необходимо внести поправку, имея ввиду, что повышение температуры на каждый 1°С вызывает уменьшение плотности электролита на 0,005 г/см 3.
посуду с электролитом прикрыть от доступа воздуха и дать ему остыть до температуры не более 300°С и отстояться в течение 3-6 часов до полного осветления; осторожно слить осветленную часть электролита и использовать ее для заливки аккумуляторов. При использовании для приготовления электролита калиево-литиевой щелочи плотностью 1,41 г/см 3, имеющей белый осадок не растворившегося лития едкого аккумуляторного, необходимо разбавлять щелочь водой до требуемой плотности, одновременно помешивая раствор электролита до растворения осадка.
Эти налобные фонари популярны не только среди шахтеров. Ими пользуются спелеологи, работники метро и просто туристы, рыбаки и охотники. Шахтерский фонарь (коногонка) — хороший помощник дома и на даче, на работе и на отдыхе. Сегодня мы узнаем, какими бывают шахтерские фонари, а также научимся их правильно заряжать.
Особенности
Основной особенностью такого типа фонарей является, конечно, налобная конструкция, освобождающая руки. Далее, практически все модели приборов аккумуляторные, что выгодно отличает их от конструкций с гальваническими элементами. Им не нужно менять батарейки, достаточно просто зарядить. Из остальных характеристик хотелось бы отметить:
Длительный срок службы (до 500 циклов заряд/разряд).
Хороший световой поток (до 60 лм и выше).
Длительное время работы без подзарядки (до 10-20 часов).
Хорошие массогабаритные показатели.
Существуют модификации, которые можно использовать во взрывоопасных помещениях.
Все это обеспечивает широкое применение шахтерских фонарей как на производстве, так и в быту.
Виды и модели
На сегодняшний день существует более десятка моделей шахтерских фонарей, которые различаются в первую очередь по конструкции и типу аккумуляторной батареи (АКБ). По типу АКБ разделяются на:
Свинцово-кислотные.
Железоникелевые (щелочные).
Никель-кадмиевые (щелочные).
Первые, пожалуй, самый простой вариант. Такие аккумуляторы использовались в первых моделях шахтерских фонарей. Практически все они обслуживаемые (об этом ниже), имеют относительно небольшие срок службы и соотношение масса/энергоемкость.
Железоникелевые АКБ стали устанавливаться в шахтерских фонарях более поздних модификаций. Такие батареи имеют лучшие, чем у кислотных характеристики, но есть у них весьма существенный недостаток – большой ток саморазряда.
Никель-кадмиевые батареи до недавнего времени были самыми подходящими для шахтерского фонаря. Популярны АКБ этого типа и сейчас. Они имеют среднюю электрическую емкость при малом весе, легко обслуживаются и эксплуатируются. Ресурс работы довольно большой. Единственный, пожалуй, их недостаток – высокая стоимость.
По конструкции шахтерские фонари разделяют на:
Обслуживаемые (доливные).
Необслуживаемые.
В первые в процессе эксплуатации доливают дистиллированную воду, вторые же требуют только периодичной зарядки. Обслуживаемые более выносливы в плане перезаряд/переразряд, но в жестких условиях эксплуатации могут «подтекать». Визуально обслуживаемые фонари от другого типа отличают три доливные пробки (по числу банок) на боковой стенке блока аккумуляторов. Наиболее распространенные модели доливных шахтерских фонарей: СГД-5 и СГД-5-1 (Светильник Головной Доливной).
Во время зарядки необходимо постоянно контролировать напряжение на клеммах, поскольку перезаряд АКБ почти всегда ведет к выходу ее из строя. Для щелочной батареи напряжение на полностью заряженном аккумуляторе должно быть около 4.7 В, для кислотной – 7.2 В.
Если аккумулятор доливной, то перед каждой зарядкой необходимо контролировать уровень электролита в каждой из банок (их три). Для этого отворачиваем крышки доливных отверстий и измеряем уровень тонкой палочкой. Если количество электролита снизилось на четверть, необходимо долить дистиллированную воду, которую можно приобрести в любой аптеке или изготовить самому, выпарив обычную воду и собрав конденсат.
Заряжаются шахтерские фонари специальным зарядным устройством. Если такового нет, то можно собрать его самостоятельно. Для этого понадобится понижающий трансформатор, выдерживающий ток 2 А с выходным напряжением 5 В для щелочных и 7 В для кислотных батарей, диодный мост на тот же ток, реостат (проволочный переменный резистор) мощностью не менее 10 Вт и с сопротивлением 3-4 Ома, амперметр и вольтметр с пределами измерений 2-5 А и 5-10 В соответственно. Сама же схема будет выглядеть следующим образом:
В кадмиево-никелевом аккумуляторе вначале напряжение быстро повышается от 1 до 1,43 В, а затем медленно достигает 1,5 В.
Набрав 2/3 емкости, напряжение поднимается до 1,7—1,8 В. Если у кислотных аккумуляторов одним из характерных признаков окончания заряда является кипение электролита (бурное газовыделение) , то у щелочных кипение электролита может начаться сразу же после включения на заряд.
Как сделать щелочной электролит самостоятельно.
Для этих целей аккумуляторным батареям необходимо время от времени проводить техническое обслуживание. Принцип, которого заключается в проверке плотности электролита в каждом элементе питания, в контроле на наличие коротких замыканий внутри элементов, а также замера напряжения на клеммах аккумулятора при наличии нагрузки. В рамках данной статье мы рассмотрим особенности, применяемых щелочных электролитов, а также опишем технологию самостоятельного приготовления аккумуляторного электролита.
Щелочной электролит необходим для заливки щелочных аккумуляторных батарей, имеющих никель-кадмиевый или железо-никелевый состав.
Для таких видов щелочных аккумуляторов применяют два вида электролитов: натриевый и калиевый. Средняя плотность щелочных электролитов применяемых в нашей стране находится в пределах 1,19-1,21г/см3.
Щелочные аккумуляторы.
Устройство, принцип действия, достоинства и недостатки
Графит увеличивает электропроводность электрода, а окись бария увеличивает срок работы аккумулятора. Массы отрицательных электродов каждого вида щелочного аккумулятора имеют различный состав.
Необходимое количество – 20-30 г/литр раствора.Химические процессы, происходящие при работе щелочного аккумулятораПри использовании щелочного аккумулятора, то есть, при его разряде, гидроокись никеля положительного электрода вступает в реакцию с ионами электролита.
Справочник химика 21
Нижняя часть корпуса , представляющей собой амальгамированный , смешанный с загустителем.
Последний содержит и крахмал. Над расположена пастовая диафрагма, состоящая из щелочного электролита, загущенного крахмалом и .
При изменении такая паста не должна ни высыхать, ни намокать.
При намокании пасты раствор будет проникать в поры , снижая его работоспособность.
Электролит, используемый для , представляет собой , насыщенный окисью цинка и содержащий небольшое количество хромовых солей.
Для приготовления щелочного электролита следует налить в сосуд дистиллированную воду и доливать щелочь небольшими порциями, тщательно перемешивая электролит железной или . со ще.ючью следует открывать осторожно, не применяя больших усилий. Перед тем как открыть , пробка которого залита парафином, следует предварительно прогреть горло флакона теплыми тряпками.
Фонари с доливом электролита. СГД-5 и СГД-5-1 (Светильник головной доливной). Требуется долив воды через каждые 8-10 циклов.
Все они имеют одинаковые характеристики.
Напряжение — 3,6V, лампа двухнитиевая Р3,75-1+0,5 (последние два числа отражают два режима работы — ток 1А или 0,5А (при этом мощность различается раза в четыре). Световой поток в режиме 1А равен 30 лм.
Время горения в двух режимах — 10 и 20 часов.
Электролит щелочной и кислотный — какой лучше?
Но от щелочных аккумуляторов нельзя получить стартовый ток, поэтому их применение в автомобильных средствах очень ограничено. В автомобилестроении больше распространены именно кислотные аккумуляторы.
Конечно, щелочные аккумуляторы долговечны, но и они рано или поздно выходят из строя.
Есть некоторые факторы, которые уменьшают срок службы щелочного электролита: 1.
Электролиты очень опасны при попадании на слизистые оболочки или на кожу, поэтому во время заправки обязательно необходимо соблюдать элементарные правила безопасности (одевать защитные очки, перчатки, одежду, а все операции производить очень аккуратно).
Про щелочные аккумуляторы.
Эти батареи менее требовательны к уходу, не боятся тряски; их не разрушают короткие замыкания во внешней цепи и они не проливаются при опрокидывании мотоцикла; плотность электролита практически не зависит от степени заряженное™ и не нуждается в контроле; что же касается срока службы, то он зачастую превышает срок службы мотоцикла. Препятствует же их широкому распространению несколько большие масса и размеры, что для мотоцикла немаловажно.
Наиболее подходящими для использования на мотоциклах являются кадмиево-никелевые или железо-никелевые аккумуляторы емкостью ЮА-ч (НКН-10, КН-10, ЖН-10). Обычно щелочной аккумулятор состоит из стального сварного прямоугольного корпуса, на верхней крышке которого располагается одна или две клеммы и пробка с резиновым кольцом. Активным материалом положительных пластин аккумуляторов названных типов служит смесь гидрата окиси никеля с чешуйчатым графитом; отрицательных пластин кадмиево-никелевых — смесь кадмия и железа; железо-никелевых — мелко измельченного электрохимического чистого железа.
.</p><div style=)
. Эти фонари имеют специальную конструкцию, исключающую возникновение искры.</p><p>Обычно это достигается герметизацией светильника и аккумуляторного блока, использованием толстостенных защитного стекла и лампочки, а также кабеля в двойной изоляции. Пример взрывозащищенного шахтерского фонаря: СГВ-2 (В-взрывозащищенный), который является модифицированным СГГ-5.</p><p style=)
.</p></blockquote><p>Большинство профессиональных шахтерских фонарей снабжаются двухнитевыми лампами накаливания P3.75-1+0.5, причем мощность одной нити в два раза ниже мощности другой. Это позволяет не только убавить свет при необходимости, увеличивая время работы фонаря без подзарядки вдвое, но и в случае перегорания одной из спиралей покинуть темный объект хоть при каком-то свете.</p><p style=)
 и током 1 + 0.5 А (0.5–0.25 А). Световой поток таких ламп составляет 30–60 лм в зависимости от модификации прибора.</p><p>Время непрерывной работы зависит от емкости АКБ. К примеру, полностью заряженная батарея емкостью 6 А/ч обеспечит нас «дальним светом» в течение 6 (емкость АКБ)/1 (ток потребления мощной спирали лампы)= 6 ч. При «ближнем свете» энергии АКБ хватит уже на 12 ч.</p><blockquote><p>Важно! Расчеты приведены для исправного, по сути, нового аккумулятора. Со временем емкость любой батареи уменьшается, а время непрерывной работы без подзарядки сокращается.</p></blockquote><p>Срок эксплуатации. Этот показатель зависит в основном от типа и качества используемого аккумулятора. Измеряется он в количестве циклов заряд/разряд. Никель-кадмиевые аккумуляторы легко выдерживают до 500 циклов, свинцово-кислотные несколько меньше.</p><h2>Как зарядить шахтерский фонарь</h2><p>О характеристиках вроде все, пора поговорить о правильной зарядке шахтерского фонаря. Ведь от этого будет зависеть длительность срока жизни АКБ.</p><p>Итак, определимся с основными режимами зарядки.</p><p>Ток зарядки должен быть около 10% от емкости заряжаемой батареи (кислотной) или 15-20% (щелочной). Время зарядки примерно можно рассчитать по следующей формуле:</p><p>Время = емкость АКБ * 1.5/ зарядный ток, где время измеряется в часах, емкость — в ампер/часах, ток — в амперах.</p><p>Обычно время полной зарядки составляет 10-13 часов при правильно выбранном токе заряда. Расчет времени производился для полностью разряженной батареи. Если АКБ разряжена не полностью, то время заряда сократится.</p><p style=)
 и постоянно следят за показаниями вольтметра. Как только напряжение на клеммах достигнет 4.7 В (для щелочного аккумулятора), АКБ снимают с зарядки.</p><blockquote><p>Избегай бестрансформаторных конструкций со всевозможными гасящими лампочками, спиральками от электроплит и конденсаторами. В этом случае на всех элементах зарядного устройства и на клеммах самого аккумулятора будет опасное для жизни напряжение!</p></blockquote><p>Теперь ты знаешь, какие типы шахтерских фонарей существуют, и умеешь правильно их заряжать. А при необходимости сумеешь собрать и самодельное зарядное устройство.</p><h2>blog1</h2><p>Приготовление электролита должно производиться в чистой железной, чугунной или пластмассовой посуде с плотно закрывающимися крышками. ЗАПРЕЩАЕТСЯ применение оцинкованной, луженной, медной, алюминиевой, свинцовой, керамической и стеклянной посуды, а также посуды, используемой для приготовления электролита кислотных аккумуляторов. Рекомендуемые плотность и состав электролита в зависимости от температуры эксплуатации, а также соотношения компонентов для приготовления электролита необходимой плотности приведены в соответствующих таблицах инструкции по эксплуатации АКБ. Приготовление электролита необходимо производить в следующей последовательности:</p><ol><li>влить в сосуд необходимое количество воды;</li><li>для ускорения растворения щелочи раствор перемешивать пластмассовой, эбонитовой, стальной или стеклянной мешалкой;</li><li>с помощью чистых стальных щипцов опускать в воду небольшими порциями куски твердой щелочи или тонкой струйкой вливать жидкую щелочь;</li><li>откорректировать плотность электролита</li></ol><p>При всех измерениях плотности электролита должна быть измерена и его температура.</p><h2>Какие существуют способы восстановить щелочные аккумуляторы различных типов</h2><p>На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8─1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов.</p><p>Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней. Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.</p><p>Если батарея уже отработала несколько лет, то к образованию кристаллов на электродах добавляется ещё ряд проблем.</p><h2>как развести щелочь в аккумулятор</h2><p>Промытые аккумуляторы сразу заливают свежим электролитом, чтобы предупредить появление коррозии на пластинах.</p><p style=)
