Cella di Mayer

Analizziamo a fondo questo stupendo generatore di idrogeno dall'ac

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  1. brunovr
     
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    Mi permetto di aprire questa nuova discussione riguardo questo favoloso generatore di idrogeno che corrisponde al nome di cella di Mayer




    ok è giunto il momento di fare sul serio...

    La cella di Mayer è costituita da due cilindri.

    Il volume dell'acqua che rimane imprigionata dentro è : 326.17 mm3

    la velocità di propagazione in acquaa 25°C è : 1430 m/s

    La frequenza di risonanza del cilindretto d'acqua è : 12,913 KHz ma questo più di tanto non

    interessa perche quello che è importante è la distanza tra le placche che crea la capacità del

    condesatore...

    la distanza tra le placche è : 1,5875 mm

    la costante dielettrica relativa dell'acqua è 78,54 a 20°C

    la capacità del condensatore è : 1,809 nF


    La prima induttanza essendo costruita da 100 spire filo 24AWG su un diametro di 25,4mm il suo

    valore è : 107,37 uH

    La frequenza di risonanza di tale circuito sembrerebbe e dico sembrerebbe essere : 898KHz !

    infatti questo conto lascia il tempo che trova per un semplicissimo motivo....
    per prima cosa c'è la seconda induttanza per accordare il tutto e come seconda cosa c'è il diodo. Varrebbe la pena casomai interpretarlo come un risuonatore coassiale o un filtro passa banda e qui ci vorrebbe un perfetto o meglio un radioamatore con i controca..i che riesca a calcolare il tutto....

    Comunque al dilà di ciò tutto il segreto della cella di Mayer non è nella cella ma bensì nel collegamento o meglio nell'alimentazione. Per quanto sopra ho scritto si può benissimo capire che (come scrive Mayer) è possibile far risuonare qualsiasi tipo di elettrodi salvo che la distanza sia contenuta per non dover accordare il tutto a frequenze relativamente basse in cui il materiale del toroide non riuscirebbe a dare ottimi valori di Q .
    A proposito del toroide, il suo ruolo è importantissimo. Otre a disaccoppiare i due circuiti fa si che l'uscita sia aumentata in tensione e che la forma d'onda risultante sia diciamo così una quadra tendente ad un dente di sega. Questo tipo di onda quando entra nella prima bobina crea uno sfasamento di 90° della tensione che arrivata al "condensatore"
    Ricreare questo tipo di onda via pc o altro ed iniettandolo alla cella non darebbe nessun risultato, come non darebbe nessun risultato un toroide con materiale ferroso o magnetico o adirittura con polveri di metallo non rientrante nelle frequenze a cui tutto risuona.
    A volte sembra lo schema di un trasmettitore Hf, a volte sembra un filtro passa basso Lc, a volte sembra un risuonatore di linea, a tutti sembra un'elettrolisi, ma qui dentro succedono cose ben diverse...


    Wow ho scritto troppo!!!!

    Infine tutto l'ambaradan o meglio il "casino" stà nel far risuonare il tutto con i mezzi che abbiamo.....

    Dopo questo post, penso di poter dare un suggerimento a tutti riguardo questa Cella :

    Meglio per prima cosa costruirsi il Toroide (e qui cerco qulcuno che conosca un'azienda con bobinatrice automatica su TOROIDE specificando che il nucleo non è di ferro ma di Ferrite! e che il diametro interno è di soli 2cm! )
    poi meglio costruire la cella partendo dalla geometria della cella ( rigorosamente con acciaio inox 304 (non pensate di usare altri acciai inossidabili o con indio radioattivo))

    e poi serve tanti calcoli.........

    Buon Lavoro......
    ------------------------------------------------------------------

    ps
    la prossima volta vediamo di spiegare come fanno ad arrivare da 36V quei maledetti 1000V alla cella....

    Edited by brunovr - 15/2/2006, 21:54
     
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    MOSTRO!

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    la prossima volta vediamo di spiegare come fanno ad arrivare da 36V quei maledetti 1000V alla cella....

    Non vedo l'ora!
     
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  3. kalos66
     
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    CITAZIONE (brunovr @ 15/2/2006, 21:53)
    A volte sembra lo schema di un trasmettitore Hf, a volte sembra un filtro passa basso Lc, a volte sembra un risuonatore di linea, a tutti sembra un'elettrolisi, ma qui dentro succedono cose ben diverse...


    Wow ho scritto troppo!!!!

    Infine tutto l'ambaradan o meglio il "casino" stà nel far risuonare il tutto con i mezzi che abbiamo.....

    Dopo questo post, penso di poter dare un suggerimento a tutti riguardo questa Cella :

    Meglio per prima cosa costruirsi il Toroide (e qui cerco qulcuno che conosca un'azienda con bobinatrice automatica su TOROIDE specificando che il nucleo non è di ferro ma di Ferrite! e che il diametro interno è di soli 2cm! )
    poi meglio costruire la cella partendo dalla geometria della cella ( rigorosamente con acciaio inox 304 (non pensate di usare altri acciai inossidabili o con indio radioattivo))

    e poi serve tanti calcoli.........

    Buon Lavoro......
    ------------------------------------------------------------------

    ps
    la prossima volta vediamo di spiegare come fanno ad arrivare da 36V quei maledetti 1000V alla cella....

    Ciao, ottimo lavoro !!! non sono d'accordo con la frequenza di lavoro del sistema , troppo alta e con indiscutibili difficoltà costruttive dovute a vari effetti di reattanze distribuite ecc... . Il sistema bisognerebbe farlo lavorare a frequenze tra i 30 ai 50Khz per minori difficoltà costruttive e facile reperibilità dei componenti elettronici. Con frequenze intorno a 1 Mhz saremmo costretti a usare componenti che si usano nei trasmettitori radio HF , non vorrei ritrovarmi a usare il mio Kenwood 440 SAT per dissociare qualche litro di acqua distillata biggrin.gif .
    Il segreto , a mio avviso , stà nella geometria della cella che deve "accordarsi" perfettamente con il circuito induttivo che stà a monte . Per quanto riguarda il toroide è ovvio che sia in ferrite per avere un alto valore di Q e per lavorare con frequenze alte ; avevo allegato un riferimento ai toroidi Amidon http://www.amidoncorp.com/ dove si possono vedere le varie tipologie di toroidi e le caratteristiche elettroniche . Tra l'altro i toroidi Amidon vengono utilizzati in ambito radiantistico per l'auto costruzione di simmetrizzatori Balun e accordatori di antenne .
    Detto questo aspetto la tua spiegazione sul "survoltore" di alimentazione ad alta tensione .
    http://web.tiscali.it/i2viu/electronic/survolt.htm

    smile.gif
     
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  4. brunovr
     
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    ciao Kalos!

    a dire il vero avevo detto che SEMBREREBBE in effetti la prox volta spiegherò che non è quella ma molto più bassa (circa 28KHz).....

    a presto!

    Edited by brunovr - 16/2/2006, 12:43
     
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  5. kalos66
     
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    CITAZIONE (brunovr @ 16/2/2006, 12:42)
    ciao Kalos!

    a dire il vero avevo detto che SEMBREREBBE in effetti la prox volta spiegherò che non è quella ma molto più bassa (circa 28KHz).....

    a presto!

    Ciao , la persona che ha replicato con un prototipo funzionante mi aveva detto che la frefrenza di funzionamento era intorno ai 31Khz ma la dissociazione avviene in quasi tutte le frequenze ma in talune frequenze la dissociazione è violenta è veloce con un assorbimento minimo di energia ( risonanza ) . Quà c'è qualche notizia in più :

    http://www.fortunecity.com/roswell/avebury/50/dan1.htm

    Speriamo che Elettrorik faccia una simulazione del circuito per vedere che succede all'interno in grandi linee .

    Ciao
     
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  6. maxgallotta
     
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    attedno impaziente che son troppo curioso w00t.gif
     
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  7. brunovr
     
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    Bene
    dopo aver un pò curiosato sulle dimensioni in gioco della cella, provo a spiegare come mai si possono ottenere tensioni

    elevate ai capi del condensatore-cella.


    user posted image


    Esiste un paramentro che consente di mettere in relazione tra loro i valori dei componenti di un circuito in risonanza detto

    coefficente di risonanza Q. Tale coefficente è praticamente identificabile come il coefficente di qualità di una induttanza.

    Detto ciò ricordo che in condizioni di risonanza il valore di tensione ai capi di una induttanza (nel caso del nostro

    circuito L1) è Q volte la tensione di alimentazione. Unica cosa è che la tensione è sfasata di +90° se si tratta di

    induttanza e di -90° rispetto la corrente se si tratta di una capcacità.
    Detto questo è facile comprendere che il primo impulso genera una tensione superiore di Q volte ai capi di L1 che

    attraversando il diodo va a "caricare" il condensatore-cella (chiamerò CC). Il diodo fa in modo che picchi negativi non

    ritornino indietro scaricando il CC. Arriva il secondo impulso successivo al primo con un minimo ritardo (il piu piccolo

    possibile). L'induttanza ha ancora la tensione residua V1 (V * Q) in circolo che sommata alla tensione nominale V mi da
    V2 = V1+V = (V*Q)+V che, attraverso il fattore Q diventa V3 = V2 *Q = ((V*Q)+V )* Q e cosi via via fino a che il circuito si

    satura. Il circuito viene alimentato da soli 5 impulsi e poi c'è una pausa questo perchè altrimenti se la tensione ai capi

    diventasse troppo elevata, tra le armature del CC avverrebbe la scarica critica.
    Per sapere la tensione ai capi di CC bisognerebbe calcolare il Q della prima induttanza.

    user posted image

    Questo però NON è possibile perchè

    sul brevetto di Mayer non c'è scritto la lunghezza dell'induttanza ma solo il numero di spire, il diametro dell'innduttanza e

    la sezione del filo. :-(
    Tornando al circuito, la seconda induttanza serve per mettere in risonanza il circuito. Dato che due induttanze in serie

    hanno come impedenza totale la somma delle impedenze, alle condizioni di risonanza il valore delle due farà in modo che il

    circuito diventi come una pura resistenza. Dunque alla frequenza di risonanza si avra una circolazione di corrente pari alla

    somma della resistenza del diodo più quella della resistenza risultante. La frequenza di risonanza è data dalla formula
    F= 1 / ( 2* PI * radq( L * C ) ) e dunque per avere una frequenza di risonanza adeguatamente bassa(sui 22-44Khz) bisogna agire

    sull impedenza e sulla capacità del circuito(da ricordare che esistono anche le armoniche, più basse di valore ma pur sempre in risonanza!). Ecco perchè esiste la seconda induttanza variabile. La capacià è data dalla

    nostra CC ed una volta calcolata è tale e poco modificabile, la chiave stà nella L1. Dunque tutto questo complesso circuito è

    un'insieme di equilibri in cui tutto lavora in risonanza.

    Il vecchio Mayer aveva dato un nome ben preciso alla sua cella da cui si può intendere cosa succedeva dentro :

    "resonant charging choke"

    spero di non aver detto castronerie e di essere stato abbastanza comprensibile.

    Buon Lavoro e alla prossima,....

    Edited by brunovr - 16/2/2006, 20:07
     
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    CITAZIONE
    Questo però NON è possibile perchè

    sul brevetto di Mayer non c'è scritto la lunghezza dell'induttanza ma solo il numero di spire, il diametro dell'innduttanza e

    la sezione del filo. :-(


    E sapendo questi dati, non è ricavabile la lunghezza dell'induttanza?

    Edited by lukemon79 - 17/2/2006, 08:54
     
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  9. kalos66
     
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    CITAZIONE (brunovr @ 16/2/2006, 20:05)
    La capacià è data dalla

    nostra CC ed una volta calcolata è tale e poco modificabile, la chiave stà nella L1. Dunque tutto questo complesso circuito è

    un'insieme di equilibri in cui tutto lavora in risonanza.

    Il vecchio Mayer aveva dato un nome ben preciso alla sua cella da cui si può intendere cosa succedeva dentro :

    "resonant charging choke"

    spero di non aver detto castronerie e di essere stato abbastanza comprensibile.

    Buon Lavoro e alla prossima,....

    Ottima spiegazione e "lettura" del fenomeno . Non sono d'accordo sulla capacità fissa della CC in quanto le bolle di gas che si formano sull'acqua quando si ha la dissociazione variano le caratteristiche del dielettrico ( in questo caso l'acqua ) inoltre se non si usa acqua distillata industriale a grado di purezza precisa inserendo nella CC acque di tipo diverso varierà la capacità del CC . Quindi bisognerebbe riuscire ad avere risonanza ma non a banda strettissima ma un pò più ampia per far rientrare in risonanza il sistema anche se avvengono piccole variazioni nel dielettrico . Se non erro più è alto il coefficiente Q , più stretta è la banda di funzionamento del risuonatore , per assurdo se il CC fosse un cristallo di quarzo avremmo un oscillatore/filtro a banda strettissima .
    Mi sembra che le cose stanno divenendo più complesse di quanto pensavo ... non vorrei trasformare la cella Meyer in una radio con VFO e AFC .... sembra che per funzionare bene bisognerebbe trasformarla in questo modo però . sad.gif
    Credo che bisognerebbe passare alla sperimentazione per verificare le ipotesi . Spero al più presto di poter riprodurre il fenomeno nel mio laboratorio/ cantina .
    biggrin.gif

    Un saluto a tutti .
     
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  10. brunovr
     
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    X lukemon

    Gia, non è possibile perche non si sa se ha avvolto 100 spire tutte vicine o se (sicuramente) ha fatto piu i qualche strato uno sopra all'altro. Si potrebbe però ipotizzare che siano tutte vicine, ma il sistema non è così statico, bisogna prenderlo un pò analogicamente......(tipo l'acustica!)

    X kalos

    Hai perfettamente ragione, il prossimo post scriverò cosa succede all'acqua di modo che si riesce a capire la differenza tra questa cella, un vaporizzatore ad ultrasuoni, un vaporizzatore standard, una elettrolisi normale ed un microonde.....

    Giustissima comunque l'sservazione sulla capacità che rende questo circuito molto dinamico e quindi bisognoso di una banda piuttosto larga...
    Giusto anche il discorso del fattore Q, in effetti però il fattore q dipende anche dalla capacità pechè, nel momento in cui varia, non si trova più in risonanza e quindi cambia il Q.......
    In effetti il discorso di una radio non è da scartare del tutto............

    Giusto anche il discorso sulla sperimentazione: dato che il sistema è dinamico, bisognerebbe iniziare a fissare delle costanti al fine di analizzare i rapporti con gli altri valori...

    In questo senso, è dato certo (Rik dovrebbe provarlo) che il circuito generatore di impulsi di Mayer è esatto e riesce a fare quello che deve fare. Dunque avendo quel circuito in mano, restano la parti dinamiche e soprattutto il toroide.....
    x quello mi stò muovendo cercando di ricalcolarlo con ferriti standard acquistabili tramite i normali canali commerciali..... x il resto (geometria e induttanze) meglio prima aspettare qualche altro calcolo......
     
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  11. brunovr
     
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    Ho ripescato un vecchio libro in cui ho trovato cose molto interessanti....
    PREMETTO CHE IL CIRCUITO RAFFIGURATO A CUI SI RIFERISCE LA DESCRIZIONE E' UN'INDUTTANZA IN SERIE AD UN CONDENSATORE.

    "
    Effetto volano dei circuiti risonanti

    ....il fatto che in un circuito risonante la corrente percorra i due elementi L e C in senso opposto, secondo un ritmo oscillatorio che è quello legato alla frequenza di risonanza del circuito stesso significa in sosotanza che l'energia posseduta globalmente dal circuito, perche cedutagli dal generatore di segnale, passa alternativamente dal campo magnetico (dell'induttore) a quello elettrico(del condensatore) in modo tale che, quando essa è massima nel prima, è nulla nel secondo e viceversa....."

    continua il libro .....

    "E' chiaro che se fosse possibile realizzare un circuito avente L e C ideali, una volta dato, tramite il generatore di segnale, un impulso a frequenza opportuna, il regime oscillatorio potrebbe continuare anche dopo aver scollegato il generatore stesso....."!!!!!!".......cioè l'energia ceduta al circuito continuerebbe ad essere scambiata fra i campi L e C....."

    Logico dico io che un L e C ideale non è possibile xke vi sono le resistenze interne...

    continua...

    " infatti se si mandano ad un circuito risonante ad una frequenza F0 degli impulsi anche brevi susseguentesi con ritmo pari a F0, si potrà ottenere, ai capi del circuito, una tensione alternativa sinusoidale la cui ampiezza potrà ritenersi costante se tra un impulso e l'altro la tensione che nasce dal regime oscillatorio così instauratosi si sarà smorzata di una quantità trascurabile...."

    e ancora.....

    "....il caso piu tipico è l'effetto volano in cui viene sfruttato per ripristinare una delle due semionde di un segnale sinusoidale che sia stato eliminato o deformato di una semionda. E' evidente che se il valore Q del circuito risulta molto elevato, la qualità e la forma d'onda ma soprattutto il valore sarà enormemente amplificato......."


    Praticamente qui si spiega il tutto, avendo il diodo........
     
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  12. kalos66
     
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    Buongiorno!!!! Asoettando conferme dalle simulazioni di Elettrorik , ho effettuato le simulazioni del circuito postato qualche giorno fà con componenti ideali sulla piattaforma di simulazione Multisim 8 . Purtroppo devo imparare alcune cosette ( come export immagini e file excel ) però sono riuscito a verificare che il circuito funziona come descritto da Brunovr , ai capi della Cella "CC" si troverebbe ( con circuiti ideali ) una tensione pulsante di valore infinito( oscilloscopio del simulatore ) . La simulazione è stata eseguita utilizzando i valori che la piattaforma mi metteva a disposizione ( non conosco il modo di cambiarli per adesso ) e cioè due induttanze da 1mH la cella con capacità di 1microF ( enormemente più alto di quello reale ) , diodo raddrizzatore ideale come il trasformatore ( ho usato uno d'isolamento con rapporto 1>>1 ) . Il simulatore mi ha dato come risultato che il fenomeno di alta tensione sulla cella si ha allorchè la tensione pulsante con duty del 50% ( onda quadra ) di frequenza 100Hz supera i 22 V per frequenze superiori è necessario abbassare il duty cicle fino a 1% . Ho effettuato una simulazione con frequenza 40KHz ( vicina a quella che useremo noi ) duty al 10% e tensione dell'onda quadra 36 V ( quella cioè all'uscita del trasformatore toroidale ) è il fenomeno era enormemente presente . Che dire ... il circuito funziona !! smile.gif ma è necessario inserire nell'onda quadra quella pausa di "n" periodi della frequenza "portante" per non far raggiungere tensioni impossibili per il diodo e per non fare andare in perforazione del dielettrico ( acqua ) nella cella .
    Aspetto conferma del simulatore in possesso di Elettrorik ma credo che posso continuare con la sperimentazione/costruzione . Mi stà meravigliando la precisione del brevetto .. shifty.gif
    Ciao biggrin.gif
     
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  13. ElettroRik
     
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    QUOTE (kalos66 @ 18/2/2006, 15:05)
    Buongiorno!!!!  Asoettando conferme dalle simulazioni di Elettrorik , ho effettuato le simulazioni del circuito postato qualche giorno fà con componenti ideali sulla piattaforma di simulazione Multisim 8 .  ....

    Kalos,

    mi mandi il circuito esatto che hai simulato, compresi i valori?

    Edited by ElettroRik - 18/2/2006, 15:27
     
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  14. kalos66
     
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    QUOTE (ElettroRik @ 18/2/2006, 15:26)
    Kalos,

    mi mandi il circuito esatto che hai simulato, compresi i valori?

    Ok ... il circuito è quello in figura . L1 ed L2 sono state simulate con valori di 1mH la cella condensatore di 1microF ma dovresti provare con valori intorno a 10pF . Per le frequenze e tensioni che ho utilizzato sono descritte nel 3d precedente . Ovviamente il diodo è "ideale" come pure il trasformatore . A me interessava simulare il funzionamento del circuito , per verificare quello che accade ai capi della cella .
    Ciao
    Attached Image
    circuito.gif

     
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  15. ElettroRik
     
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    QUOTE (kalos66 @ 18/2/2006, 15:38)

    Ok ... il circuito è quello in figura . L1 ed L2 sono state simulate con valori di 1mH l.....
    Ciao

    Intendi 1mH (milli) = 1000uH (micro), vero ?

    Edited by ElettroRik - 18/2/2006, 16:12
     
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575 replies since 15/2/2006, 21:46   37146 views
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