Кастомные бананы

Решил на досуге изобрести некое подобие Low thermal EMF бананов.

Поскольку материал бананов зачастую выбирать не приходится, ну не делают их из металлов в LT EMF исполнении и все тут, я попробовал подойти к проблеме с другой стороны: известно, что если сократить теплоемкость разъемных соединений, выравнивание температур будет проходить быстрее.

Если посмотреть теплоемкость латуни — основного материала для производства большинства бананов, то мы узнаем что она равна 387 Дж/(кг·К). То есть при типовом весе латуни в хорошем качественном банане (Staubli 22.1053) — 3 гр, мы получаем накопление тепловой энергии около ~1,2 Дж/K, плюс теплоемкость корпуса банана.

В этот момент меня осенила мысль собрать банан из говна и палок запчастей.

В качестве токопроводящей части очень перспективно выглядит вставка банана BFA, поскольку в ней очень мало металла:

Но она сама по себе не годна для работы с приборами, ей нужна ручка, обычно это массивная ручка, выполненная из металла, но нам такой вариант не подходит. Посмотрите сами, ну куда нам такой радиатор-теплонакопитель???

Так дело явно не пойдет!!!

Было решено попробовать пойти принципиально иным путем и ручку сделать свою, не поддаваясь на красивые картинки продовцов с али. В качестве ручки удобно применить карбоновый стержень 4мм. Надо помнить, что у карбона большая теплоемкость, около 800 Дж/(кг·К), но и вес у него куда меньше по отношению к объему, при этом он имеет очень высокую прочность.

Если взять небольшой штифт 4мм диаметром, и длинной 21 мм, то вес его  0.38гр, а это значит что запасаемая в нем тепловая энергию равна 0,31 Дж/K, что в сумме с самим бананом должно быть значительно меньше чем в хороших массивных бананах Staubli с корпусом.

Расчет частей конструкции:

  1. BFA банан(предположительно латунь) — 0,59гр. (0,23 Дж/K)
  2. Карбоновый штифт 21мм — 0,38гр. (0,31 Дж/K)
  3. Термоусадка с клеем(хим состав неизвестен) 25мм — 0,6гр. (неизвестно)

Суммарно ~1.5гр (более 0,54 Дж/K)

Расчет хоть и выглядит очень впечатляющим, но в нем есть значительные пробелы, рассчитывать которые бесполезно, и тут видимо поможет только натурный эксперимент и замер. А значит приступим к сборке!

Штифт карбона можно закрепить в BFA банане путем сквозного сверления штифта через отверстия банана, с последующей вставкой и пайкой фиксатора:

Потом к банану паяется провод и надевается термоусадка с клеевым слоем для обеспечения изоляции.

Сравнение полу-собранного кастомного BFA банана с самым дешманским алишным бананом, с предельно малой массой. Почему с дешманским спросите вы… все просто, меньше масса — меньше проблем, да и в целом это ближе по теплоемкости к тестируемому BFA.

Провод припаивается в зазор, повышая общую прочность  конструкции, т.к. в этом случае банан на штифте образует жесткий замкнутый цилиндр. Проще погнуть сам BFA, чем отломить штифт или сорвать банан со штифта.

Замер показал, что при равных условиях начального перепада температур, самодельный BFA банан выравнивает температуру за ~2 минуты, в то время как самый легкий алишный банан это делает  за ~3 минуты.

А это значит что направление я выбрал потенциально верное, и следующим этапом будет попытка еще уменьшить массу карбона заменой штифта на полую трубку, а пока вот результат:

Если опустить тот факт, что значительных результатов по Термо-ЭДС я пока не получил, то можно подитожить: пользоваться такими бананами — удобно. Они легко подгинаются до нужного диаметра входных разъемов прибора и неплохо сохраняют форму, что делает их использование простым в виду установки нужного усилия на вставку/вынимание. Они меленькие. В них можно внутрь вставлять обычные 4мм бананы, что тоже весьма бывает полезно. Они не болтаются как говно в проруби дешевые бананы с али, собранная конструкция жесткая.

 

Когда удастся заменить карбоновый стержень на трубку, обновлю этот материал.