Langzaamkookpan

Dit is een instructable voor het maken van een lagedrukkamer, ofwel een langzaamkookpan. In deze instructable gaan we uitlijnen hoe je een lagedrukkamer moeten maken van onder de 66 euro, mits je al wat zelf hebt liggen!

Supplies:

1. Een pan die een klein beetje uitsteekt aan de uiteindes waarop een kitrand kan worden aangebracht. Een pan met rechte randen is niet geschikt voor ons ontwerp (zie de afbeeldingen).
2. Kookplaat 1
3. Een bus van 290 ml OK elastische & doorzichtige sanitair kit gebruikt, maar 290 ml OK elastische & doorzichtige sanitair kit of andere waterdichte permanent elastische kit zou ook moeten werken.
4. Plexiglas 15mm dik, met gaten zoals gespecificeerd tijdens het lasersnijden.
5. 30cm pvc-buis met diameter van 1.6cm
6. 30cm transparant PVC
7. Vacuüm dc-pomp (12V)
8. 20cm ijzerdraad
9. Watjes/keukenrol
10. Kraantje Voedingsbron (aangesloten aan stopcontact)
11. 2 draadjes met krokodillen bekjes aan 1 kant
12. Arduino Uno
13. DS18B20 temperatuursensor (3 draden)
14. 1 Breadboard
15. 1 4,7 kΩ weerstand
16. 3 jumper wires (male-male)
17. USB-kabel voor Arduino
18. Laptop of computer
19. Arduino Uno
20. 30 LEDs
21. 6 × 330 Ω weerstanden
22. 11 jumper wires (male-female)
23. Lasergesneden LED-plaat (bestand reeds beschikbaar)
24. USB-kabel
25. Lijmstick

Tools:

1. Voordat je begint heb je ook een kitspuit nodig. Zolang de kitbus in de spuit past is het model/merk irrelevant.
2. Iets wat je nat kan maken, en waarmee je de kit kan uitsmeren. Wij hebben in ons ontwerp een stukje karton gebruikt.
3. Tafelboormachine
4. 16 mm diameter boor
5. 3.5 mm diameter boor
6. 2x bankklem
7. 4x stukje karton om
8. Lijmpistool
9. Zaag
10. Knijptang
11. Hitte geweer
12. schroevendraaier
13. Arduino IDE software
14. Internetverbinding (voor het downloaden van libraries)
15. Soldeerbout
16. Soldeertin
17. Lijmpistool
18. Zijkniptang
19. Lasersnijder (voor het maken van de houder)
20. Laptop of computer

Breng een eerste laag kit aan op de rand van de pan aan. Ga de hele pan rond en gebruik genoeg kit om de rand op te vullen. Gebruik daarna je natte stuk karton om deze uit te smeren. De rand is nog niet volledig luchtdicht en bestaat er als basis om de volgende lagen aan te brengen. Deze eerste laag is vrij simpel en zou niet te veel tijd moeten kosten. Deze kitrand moet je 2 dagen met rust laten zodat deze hard kan worden.

Als de rand gaten heeft of oneffen is kan je met een schaar de rand bijwerken. Dit is zodat je een luchtdichte rechte laag hebt waarop je verder kan met het aanbrengen van de tweede laag kit. Deze laag moet vrij dik zijn en boven de rand van de pan uitsteken, probeer hierbij de grootste oneffenheden weg te werken. Gebruik hiervoor weer een stuk nat karton om de kit samen te drukken en te voorkomen dat er luchtholtes ontstaan zoals je bij de eerste laag hebt gedaan.

1. Optioneel: Als het niet goed luk om de kit recht te krijgen kan je een groot stuk karton, een plank en een zwaar in die volgorde op de kit leggen.

De kit moest hierna weer twee dagen drogen

Tijdens deze stap kan je de laatste oneffeheden die problemen met de luchtdichtheid van het onterp geven wegwerken, doe dit op dezelfde manier als in stap 2. Als de tweede laag succesvol is kan je de deze stap negeren. Ook na deze stap moet de kit weer 2 dagen drogen, zorg er dus voor dat dit de laatste iteratie is.

We gaan nu het plexiglas lasersnijden. Gebruik hiervoor het bijgevoegde document.

Begin met het PVC buisje te zagen in 2 stukken van ongeveer 10cm en 20cm.

Verhit een uiteinde van de PVC buis van 20cm, dit doe je tot het vervormbaar begint te worden (door te testen met een tangetje en te prikken tijdens het verhitten). Wanneer dat lukt kan er gestopt worden met verhitten en kan er met een schroevendraaier in de hete PVC buis geroerd worden tot het gat iets groter wordt. Herhaal deze stap meerdere keren tot de PVC ongeveer dezelfde diameter aanneemt als die van de aansluiting van de valve. Sluit ondertussen de lijmpistool een stopcontact.

Wanneer de diameter van het PVC net iets groter is geworden dan de aansluitkop van de valve kunnen ze aan elkaar geschoven worden (met hete lijm ertussen indien de aansluiting niet snug is).

Aan de andere kant van de valve moet het stukje PVC van 10cm, als het goed is past dit stukje PVC precies in het gat van de valve, indien dat niet zo is kunnen stap 6&7 herhaalt worden. Na deze stap ziet het buizen systeem er als het goed is uit zoals op het plaatje

We gaan nu door met het stukje PVC van 20cm en halen het transparante PVC erbij. Nu wordt het PVC aan de open kant nogmaals verhit, wanneer het op vervormbare temperatuur is steek je het transparante PVC in de hete PVC buis. Wanneer het nog heet is kan er met een tang aan de hete PVC geknepen worden en vastgehouden worden. Je laat pas los wanneer het PVC is uitgehard en de transparante PVC vast zit aan de PVC buis.

Om de verbinding luchtdicht te maken, breng je je lijmpistool lijm aan rond het gehele aansluit rand. Het uiteinde van de transparante PVC kan nu aangesloten worden aan de pomp. Nu moet het buizen systeem eruitzien zoals op de afbeelding.

Als voorbereiding van het boren leg eerst twee stukjes karton op de boortafel op de plek waar de bankklemmen vast komen te zitten. Zet de 16 mm diameter boor in de boormachine en leg het plexiglas op de boortafel met het grote gat georiënteerd onder de boor. Je wil de schuine gaten in het plexiglas rechttrekken dus oriënteer je boor zodat deze tussen de rode strepen zit zoals te zien op de afbeelding.

Trek de boor naar beneden en check de positie, verschuif het plexiglas as het nog niet voldoet. Leg de laatste twee stukjes karton op het plexiglas en zet het plexiglas vast met de bankklemmen. Zet de boor aan en herhaal vanaf de vorige stap voor het kleine gat met de 3.5 mm diameter boor.

Als de PVC-buis en/of de temperatuursensor niet door de gaten passen, pak dan een boor die minimaal veel groter is dan de vorige om te zorgen dat de stappen van het luchtdicht maken van de opstellen niet te moeilijk worden.

Nu hoeft de 10cm PVC buis alleen nog vast gemaakt te worden aan de plexiglas deksel. Dit doe je door hete lijm aan te brengen rond het uiteinde van de PVC buis, vervolgens schroef je de buis in de deksel (hierdoor wordt de lijm uniform verdeeld aan het oppervlak tussen de PVC en plexiglas).

Dit zelfde proces kan je herhalen met de temperatuur sensor kabel, zorg er ook voor dat de kabel lang genoeg is en net niet tot die de onderkant van de pan raakt. Het eindresultaat moet eruitzien zoals de afbeelding

Sluit de kabels aan in de voedingsbron voor dc stroom.

Zet de spanning vast op 6Volt en de stroom kan aangezet worden tot rond de 3 Ampère

Sluit nu ook de krokodillen bekjes aan de motor. Als het goed is begint de motor te pruttelen en zuigt het vacuüm.

Plaats de DS18B20 in het breadboard. Zorg ervoor dat de drie draden in aparte rijen zitten.

Volgorde van de draden:

1. Rode draad
2. Gele draad
3. Zwarte draad

Plaats een 4,7 kΩ weerstand tussen de rode en gele draad.

Deze weerstand dient als pull-up weerstand en is noodzakelijk voor een correcte communicatie tussen de Arduino en de temperatuursensor.

Maak de volgende verbindingen:

Sensor

Arduino

Rode draad

5V

Gele draad

Digitale poort 4

Zwarte draad

GND

Controleer nogmaals of alle verbindingen correct zijn aangesloten voordat de Arduino wordt aangesloten op de computer.

Download en installeer de Arduino IDE via:

Arduino IDE

Voor de temperatuursensor zijn twee libraries nodig:

1. OneWire.h
2. DallasTemperature.h

Open de Arduino IDE en ga naar:

Sketch → Include Library → Manage Libraries

Zoek vervolgens naar:

OneWire

en klik op Install.

Doe daarna hetzelfde voor:

DallasTemperature

en klik opnieuw op Install.

Open de meegeleverde code.

1. Kopieer de code.
2. Plak deze in een nieuw Arduino-project.
3. Selecteer de juiste Arduino en COM-poort.
4. Klik op Upload.

Na het uploaden zal de Arduino de temperatuur uitlezen via de DS18B20-sensor.

Snijd de meegeleverde tekening uit 3 mm MDF met een lasersnijder.

De houder zorgt ervoor dat alle LEDs netjes in een matrix geplaatst kunnen worden.

Plaats alle 30 LEDs in de houder.

Controleer direct of alle LEDs dezelfde richting op staan voordat er gesoldeerd wordt.

Verbind alle anodes van de LEDs horizontaal met elkaar.

De anodes vormen de rijen van de matrix.

Resultaat:

1. 5 horizontale rijverbindingen

Verbind alle kathodes verticaal met elkaar.

De kathodes vormen de kolommen van de matrix.

Resultaat:

1. 6 verticale kolomverbindingen

Alle rijen en kolommen zouden op deze manier aan elkaar vast moeten zitten, draden in de afbeelding zijn hier puur voor illustratie om de binden te laten zien.

Na het solderen blijven er:

1. 5 losse aansluitingen aan de zijkant (rijen)
2. 6 losse aansluitingen aan de onderkant (kolommen)

over.

Soldeer op iedere kolomaansluiting een 330 Ω weerstand in serie.

Er worden dus in totaal 6 weerstanden geplaatst.

Zo moet het eruit zien nadat de weerstanden gesoldeerd zijn.

Plug vervolgens 11 draden aan de matrix:

1. 6 draden aan de uitgangen van de weerstanden
2. 5 draden aan de rijverbindingen

Deze 11 draden worden later aangesloten op de Arduino.

Sluit alle 11 draden aan volgens het ontwerp.

De gekozen aansluitingen moeten exact overeenkomen met de code. Wanneer een draad op een verkeerde poort wordt aangesloten zal het display niet correct functioneren.

Belangrijk: digitale poort 4 wordt niet gebruikt voor het display. Deze poort is gereserveerd voor de temperatuursensor.

Upload nu de testcode. Hij doet twee dingen:

1. Eerst gaan alle leds tegelijk aan gedurende 2 seconden.
2. Daarna telt hij van 00 t/m 99, zodat je kunt controleren of elk segment en elk cijfer werkt.

Wanneer alle LEDs correct werken kunnen ze met een lijmpistool aan de achterzijde worden vastgezet.

Hierdoor blijven de LEDs stevig op hun plaats zitten en kunnen ze niet uit de houder vallen.

Upload de definitieve code voor het weergeven van de temperatuur.

Het display zal nu de temperatuur van de DS18B20-sensor tonen. De temperatuursensor leest de temperatuur uit en het 2-digit display geeft deze direct weer op de LED-matrix.

Nu alle onderdelen in elkaar zitten, kan de pan met ¼ gevuld worden met water.

Daarnaast moet er een dun laagje scheerschuim worden toegevoegd aan de deksel aan de kant dat binnen de pan zit, smeer het vervolgens zodanig uit dat het wel transparant blijft. (Dit zorgt ervoor dat de deksel niet wazig wordt door condens).

Vervolgens kunnen zowel de pomp als temperatuurmeter aangesloten worden.

Om vacuüm te zuigen moet de pannendeksel strak tegen de rand aan worden geduwd om de initiële afsluiting compleet te maken, terwijl er kracht op de deksel wordt gezet kan de pomp aan worden gezet.

Na enkele seconden is er genoeg onderdruk en wordt de deksel automatisch aan de rand gezogen, nu werkt de gehele opstelling op zich zelf en hoeft er niet meer tegen de deksel aan geduwd te worden.

Dit is het moment om de kookplaat aan te zetten, laat de temperatuur niet hoger dan 85 graden celsius komen (bij hogere temperaturen kan het lijmpistoollijm smelten).

Als alles het doet zal het water beginnen met borrelen/koken rond de 80 graden celsius!