ぽんず製造所

当ブログの記事を参考にして行った事により、いかなる不都合が発生としても当方は一切の責任を負いません。全て各自の自己責任でお願いします。

弾速計

NT京都に出展する

NT京都2015に出展します。
NTっていうのは簡単に言うとみんなの作ったもの持ち寄ってワイワイガヤガヤ的なイベントです(行ったこと無いからわからんけど)
モノとしてはレールガンと弾速計を出展する予定です。
レールガンも弾速計も新しく作ろうと思ってますが間に合うのか......
ということでその準備みたいなものをノロノロとやっていたので紹介します。


NTでレールガンを展示する際には、本体とマトが一体化したもので撃たなければいけないらしいので、実験用の台(?)を作りました。やはり木工は苦手です。
手前にレールガンなどを設置して、箱にはマトとなるものを入れて実験します。ていうか箱自体がマト

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箱は開くようにしたのでプロジェクタイル等の取り出しが便利です。

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箱に直接撃ってみたのですが500Jでこれ。弾は完全にめり込んでいました。

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3.4kJで撃ったらぶっ壊しちゃいそうなのでやっぱり別に布とか置いたほうがよさそ。


次:大きい7セグ!
すごく...大きいです...

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(参考に4桁のが秋月7セグです)

"展示"するんだし今使ってる奴じゃ見にくいでしょ?ってことでこんなに大きい7セグに
あ、このでかいやつの他に今使ってる弾速計も持っていくかもしれない。

CIMG0225
CIMG0230

組み合わせて4桁に。端の余った部分に「m/s」とかの単位表示をするやつと基板を置く予定
なにしろでかいからこれを組むだけでも結構疲れる。 
40mAながしてんのにちょっと暗い感じがするな

制御基板

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弾速計や電圧計、カウントダウンタイマーなどを入れてほぼ完成しています。あとは細かい修正とかだね。

 

次:サイリスタをパラった
これはNTとはそんなに関係ないけどね。

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銅ブスバーめっちゃ萌える

これでうちの最大エネルギー3.5kJでの実験もできるようになりました。
最大5kJ程度、もしかしたら10kJくらいの実験はできるかもしれませんね。

ていうかみんな当たり前のようにパラって耐電流上げてるけど本当に意味あるのだろうか?
ばらつきでどれか1つに電流かたよると思うんですが......まぁ気休め程度に(???)




肝心のレールガン本体は......


進捗ダメです


まぁ作れなくてもいまのレールガンでもいいんだけど。
材料も工具も揃ってるのにやる気だけが足りねんじゃぁ^~

新しいやつもコインれるがんとほぼ同じものにしようと思ってます。コインれるがんの改良版という感じです。
コインれるがんは発射成功率100%(特殊な場合を除く)だから、NTのレールガン3年連続不発は阻止してやるぞ~



あとはNTとは関係ないのですがいろいろやってたり

学習型コイルガンとかいうのを簡易的ですが作ってみました。
撃つたびに通電時間を変えて、「最も初速の速い通電時間」を見つけるというものです。
7セグは通電時間(ms)を表しています。

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弾速計の口径が違くて初速は測っていないのですが、撃つたびに速くなっているのがわかります。
応用すれば、一番初速の速い”電圧”とか、一番”効率”のいいとか、そんなのも出来そうですね。

ちなみに学習結果

1回目:16.08ms 2回目:15.94ms 3回目:16.25ms

と言った具合です。やっぱりちょっとばらつきが出てしまう。もちろん弾や電圧は同じです。
何回も撃ってるとコイルが発熱して、そのせいで直流抵抗が変わったり、センサーの反応する微妙なズレとかいろいろな誤差でばらつきが出てしまうんだと思います。



あとはMIDIインタラプタを製作中
いままでは金魚氏のMIDIインタラを使わせて頂いてたのですが、そのうち自分で作ってみたくね???ってなってきて......

和音を出すのは難しそうなイメージでしたが、やってみたら意外と簡単でした。
前のMIDI音階表示器の機能も組み合わせてみました。
最大和音数は8和音を目標で、今は6和音まで出せます。いや、8和音出せるんだけど安定しません。
あとはピッチベンドとかもつけたい。 

ハードは音階表示器をちょっと改造しただけのもの。使用マイコンはPIC18F14K22です。

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あと雑追K奴がElecrowに基板を発注するってことで便乗させてもらいました。
弾速計キットの基板です。間に合えばNTで売るかも。

無題

ベタアースに横筋が入ってるのはガーバービューワーのバグ(?)っぽいです。



そうだそういえばクリスマスの日にレールガン撃ったら

入力エネルギー:1542J(303V 33600μF)
出力エネルギー :22.078 J 561.6 m/s
残電荷:214.519J(113V)
で、
効率1.663%でました。
言うの忘れてました。

 
おわり

いろいろ

また随分とサボっていましたね。まぁこのブログは1ヶ月に更新するかしないかくらいのペースで行きましょうか。

 
まず前の記事で言っていたモノを完成させました。

レールガン用ワイヤーカット式弾速計 

CIMG0529

まぁうん。普通の弾速計です。
中にはアルミホイルで気休め程度のシールドをしてやりました。素直にアルミケースを使えばよかった。
赤系の7セグだと上に茶色い塩ビ板をかぶせると見やすくなるらしいですが、赤系以外の7セグにかぶせてやっても問題ないようです。むしろかぶせたほうが見やすくなった

m/sの部分は、透明フィルムにm/sを印刷したものをバーLED(面発光のLED)に貼って作りました。

DSC_0118
予備で3枚分くらい印刷しました

7セグ白だったしここも白が良かったかな。緑か赤しか売ってなかったし、白色は自作するしかないかも


光センサー式弾速計

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コイルガン用に制作したものですが、普通のエアガンなども測れるはずです。
超小型弾速計を目指していたのですがそこまで小型になりませんでしたわww

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センサー部は赤LEDを使用していかにも測ってる感じが出るように......いや、赤外線センサーだけど何故か赤外線LEDより赤LEDの方が動きが良かったから。
入射口が小さすぎて測りにくいのでもうちょっと太いパイプにすればよかったかもしれない 


電圧計(キャパシタメーター)

 DSC_0088

コンデンサの電圧を監視するために作ったものです。
テスターが378Vで374Vだからまぁまぁの精度かな?
440Vで10連バーLEDが点くようになってます


あとはMIDI信号の制御の練習も兼ねて、MIDI信号を受信してなってる音を光らせるものを作ってみた。





久しぶりにテスラコイル動かす気になったので動かしてみたり。まぁ普通に放電。

光ファイバーがなかったのでMIDIで演奏するのは諦めていたのですが
「もう光ファイバーとかなしで演奏しちゃえば?」ってなってPCとは一応フォトカプラだけで絶縁してめっちゃ怖いけど一応演奏出来ました。



アンテナFBなので全然安定してないですね。後で二次FBにしたら結構安定して動きました。

フォトカプラだけでも意外と大丈夫みたいですが、ちょくちょくDomino(MIDIシーケンサーソフト)がフリーズしたりする事がありました。
やっぱりしっかりと光ファイバーで絶縁したほうが良さそうです。
 


そんでもって弾速計をキット化(?)しました。

CIMG0521

機能は...
測定範囲:0.01m/s~9999m/s
光センサー式とワイヤーカット式が選択可能
センサーの間隔:1.0cm~52.0cmまで2mmごとに設定可能
簡易運動エネルギー計算機能
プロジェクタイル質量は0.01g~85.00gまで設定可能 
いずれもユーザー側で設定できます。
機能はこれだけで、連射速度とか前回の初速記録して表示とかエアガン向けの機能はないです(そもそもEML用に開発したため)
精度は......うん......大きくても誤差1%以内には収まっていると思います......
個人で使う分には問題ないかと

こいつは特に音速(大体340m/s)以上の高速域の測定が得意です。
お値段多分700円くらいですマイコンだけでいいとかそういう場合は値引きします。

好評につき完売しましたのでバージョンアップしたものを新しく発売しました。

というか個人で販売していいのか?許可とかいらないの?
詳しいこととか欲しい方はブログのコメント欄とかTwitterからどうぞ。
(このキットはいろいろ応用できるようにしたためにセンサーなどは他に購入する必要があります)

基板はHaido氏に制作してもらいました。ありがとうございます。

DSC_0101

それでは。 

放置していた

ブログを放置していた間何してたかっていうと


まず、レールガン用にオイルコンデンサを導入しました。 
オイルコンデンサはメッチャクチャレールガンに向いています。たしか米海軍のレールガンもオイルコン使ってたはず。
でも入手性が悪いし値段も高いので殆どの人が電解コンを使っているっていう感じです。

CIMG0500

やっぱりでかい。でもデカさがかっこいい。

スペックは2000V250uF
こんなに大きいのにエネルギーは500Jしか貯められません。横にあるのが同じくらいのエネルギー貯められる電解コン。さすがに小さい 
海苔巻サンの家の近く(?)のジャンク屋(?)に売っていたということで、代わりに買ってきてもらいました。ありがとうございます。
このコンデンサはおそらく特注品だろうとのこと。何に使ってたんでしょうね。


早速オイルコンでレールガン撃ってみました
初速は...弾速計はなんか調子が悪かったので測ってません
仕方ないのでアルミ缶いくつ貫通したかでアバウトな威力を求めることに。

結果は4個貫通。電解だと3個くらいしかいかなかった気がするけどよく覚えてないや。
あと撃った時の音もなんか違った気がします(気がします)
まあ正直よくわからない。


あと秋葉原いって部品買ってきたので、いろいろ作りました。

CIMG0501

7セグモノが多いです。だって7セグってカッコいいじゃん
 
左上のが新しい弾速計です。精度とかは今まで使ってたのよりいくらかマシになってるはず。
タクトスイッチは開発時のもので、後で外します。 
あとはケース突っ込んで終わり......ケース加工ミスった......

その下のディップスイッチ載ってるやつが弾速計用の擬似信号を発信するやつ。
弾速計とこいつをつなげて弾速計を開発しました。

右上はコンデンサバンク用電圧計です。
電圧といくら溜まったか%で表す機能をつけるつもりです。 120%!波動砲発射!(笑)みたいなことやりたいなぁって
横のバーLEDはおまけです

右下
小型の弾速計です。一体いくつ弾速計作るつもりなのか


レールガンは魔改造して効率UPを狙いましたが、ダメでした。
むしろ弱くなってる気がする。


こんな感じです。要するにアレだ、進捗ダメです

1%超えた?

弾速計つくりました

ワイヤーカット式弾速計です


CIMG0419


ワイヤーカット式というのは、2本ワイヤーを張っておき、それに弾を当て2本のワイヤーが切れた時間差で弾速を測るというものです。

ワイヤーを電線にしておけば、切れた瞬間電気が流れなくなるので、切れたのかを簡単に検知できます。

レールガンは発射時に光や音が出るので光学式、音式(?)弾速計は使えず、この方法が最も確実らしいです

じゃくささんもいってた


いやー、元はといえばこれPICでの7セグの練習用に作ったんだよね

それを少し改造して弾速計に

でもPICのクロックが低すぎて正確な測定ができないです...

精度とかも誤差とかも酷い

別のマイコンで擬似的に時間差信号作ってやったらだいたいあってるんですけどねぇ...

まだまだ改善の余地がありそうです。 


ワイヤー部

線の太さを0.08mmにしたので線にあたった時の損失が少ないです。

しかもUEWなので、発射時のプラズマがワイヤーにあたっても導通しないはずです。


CIMG0414



早速テスト

レールガン自体は某コインれるがんですね




入力670J

スイッチ:サイリスタ


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赤いセロファンは7セグLEDを見やすくするためです


結果:331m/s

しんじられねえ

この射撃ではプロジェクタイルを紛失してしまって正確な質量がわかりませんが大体0.1gとすると

なんと効率0.81%もでてます

しかも、この時残電荷分のエネルギーを引き忘れてたり、実際プロジェクタイルの質量も大きい可能性があるので効率はもっと高かった可能性があります

本当にそんなに出てるんですかね...弾速計がおかしいとしか...




切れた後のワイヤー


CIMG0417



見にくいですね...




次、入力1kJにしてみた


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結果:508m/s!?

嘘でしょ...

射撃後のプロジェクタイルの質量は0.12gだったのでそこから計算すると

効率1.47%!?!?!?!? 

んでこの時も残電荷分引き忘れたので1.5%いってた可能性もあります

いやぁまさかね...




もう一回1kJでやってみた


CIMG0416



結果、376m/s

508m/sよりだいぶ落ちてます

弾速系の誤差とかなんですかね、それとも実際に落ちただけか...

これでも効率は1%ちょうどでした




次、1.5kJ


41496


831m/s??????????

効率を出してみると3.2%!?!?

諸々の誤差など含めても3%~3.5%の効率は出てるっぽいです

これはさすがに弾速計がキチった(☝ ՞ਊ ՞)☝としか思えませんな



だってもう一回1.5kJでやってみるとこれだもん


41512



でもこれだと効率1%も行かないんだよなあ

いや実際1%超えの方がまちがってるのかもしてないけど


結果:弾速計一応動くっぽいけどなんかおかしい
もうよくわかりませんね

いろいろ考えられる部分改良したいですね
では 
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