РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ (УИМ-1)

Сначала хотели назвать пост — «Власть Бога под пальцами», но потом подумали, что перебор. Тем не менее, как и обещали, рассказываем о создании управлятора для пока еще виртуальной Идеальной Мультиварки. Задачи, которые ставятся перед первой версией Управлятора Идеальной Мультиварки (УИМ-1) несложны:

1. Регулировать мощность одного ТЭНа в пределах от 0 до 2000 Ватт с дискретностью 20 Ватт (100 машинных единиц).

2. Выставлять желаемую температуру — программировать термосенсор.

3. Выставлять желаемое время — программировать таймер.

4. Выводить всю информацию на монитор компьютера.

5. Быть простым, надежным и универсальным.

На роль регуляторов мы пригласили два энкодера с функциями кнопки, то есть, каждый энкодер сможет регулировать два независимых параметра. На один энкодер мы повесили функции регулировки мощности и температуры — в одном положении он регулирует мощность ТЭНа, в другом — температуру, которую мы хотим получить и зафиксировать. Переключение между этими режимами будет осуществляться большой красной кнопкой справа от регулятора, чтобы пользователь однозначно знал — переключил он режим регулятора или нет. Также переключение режимов будет отражаться переключением светодиодов. На другой энкодер мы повесили функции регулировки времени. В обычном режиме он будет регулировать время с шагом в минуту, в другом режиме с шагом 10 минут. Зеленая кнопка справа от него будет переключать режимы «что делать мультиварке, когда установленное время вышло»: один режим — издать писк и выключится, другой режим — издать писк и продолжать варить, периодически напоминая о себе тем же писком (раз в три минуты). То есть, если пользователь заглянул под крышку и понял, что «пусть еще поварится», то для него как раз этот второй режим. Каждый режим также будет напоминать о себе светодидом.

001

Такой вот незатейливый функционал был задуман.

002

Так вызлядело ТЗ нашему инженеру :) Как ни странно, он все почти сразу понял.

003

Подобрав компоненты, мы определили размеры будущего Пульта Управления. Опытным путем мы определили, что идеальный диаметр для крутилки регулятора — 40 мм. Это достаточный диаметр, чтобы среднестатистического размера повар мог почувствовать уверенность при управлении совершенной машиной, а не какой-нибудь там рисоваркой.

004

Работа инженера системотехника — дело неблагодарное, со стороны кажется, что человек ничего не делает и зря получает зарплату. Но как только мы уже собрались идти на разборки — он распечатал нам дизайн готового Управлятора и смерил нас взглядом превосходства интеллекта над физической силой.

005

Так управлятор выглядит на мониторе компьютера в программе ALTIUM Designer.

006

Так инженер развлекал нас, чтобы мы не скучали — понавтыкал в распечатку компонентов и дал нам поиграть. А сам тем временем отправил файл с дизайном на фабрику, которая делает печатные платы.

007

Прошло долгих пять дней и китайцы наконец-то прислали нам нашу первую ПИСИБИшку. Выглядит почти как настоящая.

008

На нее тут же напаяли кучу всякого (список того, чего напаяли, ниже).

009

Итак УИМ-1 физически готов, он красив, как Бред Пит, и теперь должен стать умен, как Онотоле Вассерман. Для этого в него нужно загрузить душу и интеллект. Чем и займемся далее.

Коротко в цифрах и терминах:

В качестве мозга был выбран микроконтроллер на базе ядра ARM Cortex-M0 тайваньской компании Nuvoton, а именно NUC130LE3CN. Периферия этого микроконтроллера несколько избыточна для нашей задачи, но «лучше больше, чем меньше». Средой разработки была выбрана CoIDE китайской компании CooCox ввиду бесплатности, «Eclipse-based» интерфейса, наличия «Wizard»-а. Все это снижает сложность разработки, а это важно, еcли нет опыта работы с 32битными ядрами. Внутрисхемное программирование и отладка осуществляется по SWD-протоколу. Сам отладчик встроен в отладочную плату. Мы используем отладочную плату NuTiny-SDK-NUC140 все той же тайваньской компании Nuvoton.

Регулировка мощности будет осуществляться симисторами BTA12.

Напоминаем, что если Вам интересно следить только за разработкой, то вы можете переходить только по тематическим ссылкам или выбирать посты по тэгу «Клуб Разработчика»

Прямая ссылка на пост про карбон

 

 

7Х7 ИЛИ ФОРМУЛА ИДЕАЛЬНОЙ МУЛЬТИВАРКИ

7x7_01

Что такое ИДЕАЛЬНАЯ МУЛЬТИВАРКА? Казалось бы, вопрос риторический, но каждый инженер знает, что чтобы правильно ответить на вопрос, сначала нужно правильно задать вопрос. Итак, что мы хотим от нашего гипотетического прибора? Создавая идеальную кулинарную машину мы, естественно, ставим во главу угла ВКУС и исходя из этого основного требования мы набросаем крупными штрихами основные требования к идеальной мультиварке.

1. Вкус блюд приготовленных в приборе должен соответствовать привычному вкусу блюд приготовленных с помощью традиционных методов готовки (без использования техники).

2. Прибор должен иметь возможность оперировать всеми пятью видами теплового воздействия на приготовляемый продукт (жарка, варка, конвекция, пар, инфракрасное излучение).

3. Прибор должен иметь возможность достигать температуры 200 градусов и стабильно удерживать ее не менее часа, потребляя при этом не более 1000 ватт.

4. Прибор должен иметь автоматические программы для блюд, если автоматика будет уместна и оправданна.

5. Управление прибора должно давать пользователю полную свободу по изменению любых настроек и параметров для приготовления авторских рецептов с точным отражением на мониторе всех текущих параметров.

6. Стоимость прибор должна вписываться в сложившиеся на рыке ценовые рамки, то есть от 8 до 10 тысяч рублей.

7. Ну и как само собой разумеющиеся, прибор должен быть красив как Бред Питт, безопасен как детская погремушка, прост как курсант Пхеньянского пехотного училища, надежен как автомат Калашникова, легок в обслуживании и чистке и имел бы постоянно обновляемую библиотеку рецептов и дополнительных приспособлений.

Что же, вызов принят, начинаем….

 ВКУС!

Конечно же о вкусах не спорят и если вы и ваша семья привыкла к определенным органолептическим ощущениям вашего фирменного борща, то вы будете априори недовольны любым другим вкусом борща, даже если его приготовит лучший шеф-повар мира самого лучшего в мире ресторана. Так как для вашей семьи нет никакого другого авторитета кроме вас. Поэтому давайте сразу договоримся о том, что абстрактное понятие «вкусный борщ» не может существовать для всех одинаково. Безусловно, блюдо приготовленное вручную на газовой плите будет отличаться от такой же рецептуры приготовленной в электрической машине под управлением сенсорной электроники. Но при этом мы также понимаем, что хороший кулинар, при определенном опыте и вдумчивом подходе, способен через некоторое время понять, что именно изменилось в процессе приготовления и подстроиться под требования машины. Кухонный прибор, в обмен на то, что вы потратите какое-то время на привыкание к нему, также предоставит вам массу удобств и улучшений в процессе кулинарного творчества. И мы также понимаем, что любая машина – это всего лишь инструмент, а 99% успеха от его применения зависит от человека.

7x7_02

1. Есть множество физических и химических факторов влияющих на вкус приготовляемого продукта. В первую очередь это сама температура и время ее воздействия на продукт. Умелый повар постоянно регулирует температуру в зависимости от объема и качества ингредиентов. Для этого нагревательный элемент должен очень «остро» реагировать на регулировку. Идеальным способом нагрева является, конечно же, открытый огонь газовой горелки – пламя можно убрать или увеличить, мгновенно изменяя температуру в очень широком диапазоне. Также температуру пламени можно регулировать с очень точной градацией. При электрическом способе нагрева такой свободы в регулировке температуры добиться довольно тяжело – нагревательные элементы имеют очень большую инерцию и при увеличении температуры и при остывании. Вторым немаловажным фактором, влияющим на вкус, является процесс окисления, то есть воздействия кислорода на приготовляемый продукт. Все что мы употребляем в пищу — мясо, овощи и даже полуфабрикаты– это, продукты биологического происхождения а значит белковые структуры так или иначе подверженные окислению. При любой тепловой обработке процесс вступления клеточной субстанции во взаимодействие с кислородом ускоряется – у разных продуктов с разной степени активности. В воде медленнее, на открытом воздухе быстрее. Традиционно повара регулируют степень окисления интуитивно, «на глаз» — открывая/закрывая крышку кастрюли, перемешивая жарящееся в сковородке, добавляя поочередно, с определенным промежутком времени новый ингредиент, и опять же регулируя температуру – от бурного кипения до тихого томления. Конечно же, конструкция и функционал нашего будущего прибора будет учитывать и эту важнейшую составляющую получения нужного вкуса.

2. Добиться эффективной работы всех пяти способов нагрева в одном универсальном приборе трудно, но можно. Мы непременно захотим что-нибудь выпекать в нашем приборе – от хлеба до тортов, захотим  румяной корочки на курице, захотим быстро разогреть остывший ужин. Также в универсальном приборе должна быть функция фритюра, пароварки и souse vide.

3. 200 градусов как максимальный предел температуры достижим при применении современных термостойких пластиков. Технологии полимеров и композитных материалов развиваются хоть и стремительными темпами, но пока не все так радужно как хотелось бы. Мы располагает всего несколькими вариантами пластика для температур свыше 200 градусов, которые в силу своих термических свойств, к сожалению, лишены внешней привлекательности. Это как правило черные глянцевые или полуматовые пластики, плохо поддающиеся обработке внешних поверхностей из-за включений углеволокна. Поэтому нужно быть готовым к тому, что многие части нашей ИДЕАЛЬНОЙ МУЛЬТИВАКИ будут не совсем эстетичны. Но это та необходимая жертва, которую мы будем вынуждены принести на алтарь универсальности и безопасности нашего прибора.

4. Термин «Автоматическая программа» обозначает то что, блюдо готовится само без участия человека. То есть положили ингредиенты, нажали кнопку и по окончании определенного времени вынимаем полностью готовое к употреблению блюдо. Как мы понимаем, количество таких блюд очень ограничено, так как мы постоянно меняем объем закладываемых ингредиентов да и качество самих ингредиентов не всегда стабильно. Поэтому предустановленные на фабрике программы всегда нуждаются в корректировке как минимум времени приготовления, а значит, такую программу уже нельзя назвать автоматической. Тем не менее, мы предложим пользователям возможность сохранять установки температуры и времени для блюд которые готовятся часто или без изменения объема ингредиентов – например каши, яйца всмятку/вкрутую, сосики/сардельки, пельмени, макаронные изделия, йогурт, холодец и т.д.

5. Насколько удобно регулировать силу огня на газовой плите, насколько просто выставлять время на обычном механическом таймере – настолько же просто должно быть управление и нашим прибором. Более ста лет индустрия кухонной техники шла к дизайну идеального и оптимального способа регулировки плиты и духовки – вращающиеся регуляторы. Мы собираемся взять все лучшее из мирового опыта эргономики управления и применить это в нашей Идеальной Мультиварке. Кнопка это конечно удобно, когда нужно нажать ее один-два раза, но когда нужно пройти по таймеру от одной минуты до трех часов с шагом в 5 минут… конечно же нажимать кнопку сто раз занятие удручающее. Поэтому мы предоставим пользователю полную свободу  в удобной регулировке всех параметров приготовления, возможность программировать и сохранять избранные установки. То есть сделаем панель управления именно МУЛЬТИВАРКОЙ, а не рисоваркой.

6. Мы прекрасно понимаем, что даже Идеальная Мультиварка не должна стоить как самолет и в первую очередь будем следить за тем чтобы пользователь мог сделать безболезненный выбор между  рисоваркой за 8000 — 10 000 рублей и нашим полнофункциональным прибором за те же 8000 – 10 000 рублей. Мы будем создавать наш прибор у вас на глазах, ежедневно показывая во всех подробностях все стадии конструирования, дизайна и производства с объяснениями что и сколько стоит, советуясь с вами о необходимости того или иного нововведения если есть возможность сэкономить на цене. Понятие ИДЕАЛА включает у нас и понятие о необходимом минимуме и эффективной достаточности, Чтобы вы не переплачивали за то, что вам не нужно, но были уверены что потратили деньги на то, что нужно на самом деле.

7. О дизайне, как и вкусах тоже спорить занятие неблагодарное. Поэтому спорить мы не будем, а просто предложим множество вариантов дизайна и путем прямого голосования выясним, что вам нравится. Тем самым мы создадим уникальный прецедент разработки  товара который действительно будет нужен человеку и впервые в мире получим прибор отвечающий реальным требованиям пользователя. Совместная работа инженера и пользователя, детальное обсуждение каждого аспекта проекта и учет каждого пожелания – вот то ради чего человечество прошло долгий путь развития технократической цивилизации. Сегодня у инженера есть такая возможность – современные технологии  позволяют создавать сложные агрегаты при непосредственном участие тех, кто будет ими пользоваться, по ходу проекта изменяя и дополняя продукт согласно пожеланиям коечного пользователя.

Итого у нас получилось 7 требований и 7 пунктов к исполнению. Числа хорошие, красивые, к удаче…

МУЛЬТИВАРКА КАК ПРОБЛЕМА: классификация и анализ

МУЛЬТИВАРКА как рыночное явление сформировалось совсем недавно, а, значит, и понятие «типичная проблема», по сути, еще не существует в доступном для адекватного анализа виде. Тем не менее, уже вполне можно начать собирать базу данных проблематики этого вида бытовой техники. Сразу оговоримся, что слово «проблема» в данном случае не несет негативного оттенка. Проблема — это просто что-то неизвестное или не ожидаемое, с чем приходится иметь дело впервые и что теоретически имеет объяснение, а, значит, в конечном итоге и практическое решение.

problem_01

Проблема термина «мультиварка» начинается естественно с закупщика – торговой компании, которая заказывает рисоварку на азиатской фабрике, чтобы потом продать ее в России как мультиварку. Мы не будем рассматривать тут торговые компании общего профиля, которым все равно, что продавать – картошку, штаны или мультиварки. Это специфический вид бизнеса, не имеющий специализации и никто не требует от них ни понимания продаваемого товара, ни тем более гарантии. Во время мультиварочного бума 2010-2013 годов мы наблюдали взрывное появление на рынке «брендов» однодневок, которые исчезли, как только норма прибыли опустилась ниже желаемого минимума. Осуждать таких коммерсантов, конечно же, нет смысла – свободный рынок оперирует простым законом: спрос рождает предложение и вся ответственность за товар лежит только на неразборчивом покупателе.

Поэтому мы сразу отсекаем 99% обсуждаемых на форумах проблем потребителей, которые купили непонятно что непонятно у кого.

Совсем другое дело – компании, специализирующиеся на теме бытовой техники долго и профессионально, гордость российского Private Label: VITEK, BORK, POLARIS. Нельзя не отметить особо REDMOND – они хоть и новички на рынке, но показывают целеустремленный рост искренней заинтересованности в продаваемом продукте и явно неравнодушны к чаяниям покупателя. Отдельно хотелось бы поговорить о брендах Moulinex, Panasonic, Cuchen и Cuckoo, но это позже.

Мультиварка оказалась продуктом капризным и сложным даже для многоопытных операторов рынка. Все без исключения столкнулись с непростой проблемой – этот вид бытовой техники нельзя просто купить таким как он есть – его нужно модифицировать. То есть, у торговых организаций встала проблема инженерных кадров. Ни китайцы, ни корейцы просто не понимали, что хотят от них русские менеджеры по закупкам, ведь от нового прибора требовалось готовить блюда российской кухни, а производители оперировали только понятием «рис». И если поваров-технологов нашли, то программистов и инженеров производства на такое дело не существовало, потому что на программистов русской кулинарной традиции не учат даже в Германии.

Проблему решали, кто как сумел. Кто-то просто купил рисоварки, заменил прорамму «липкий рис» на «гречку» и начал получать прибыль. Но крупные компании подошли к проблеме серьезно. Со времен запуска Гагарина в космос, российская научно-техническая мысль не напрягалась с такой мощью и интенсивностью. Даже отсюда, из Китая, по вечерам в безоблачную погоду, были видны лучистые всполохи инженерно-маркетингового креатива. Но шутки шутками, а вполне можно констатировать факт – мы наблюдаем рождение уникального вида бытовой техники – МУЛЬТИВАРКИ. И мы горды тем, что это российское детище, не имеющее аналогов нигде в мире.

Итак, в качестве первой проблемы мультиварки записываем кадровую проблему инженеров российского рынка бытовой техники. За последние более чем 30 с лишним лет инженерное сословие в России серьезно отстало от мирового технического прогресса. И даже самому увлеченному и талантливому российскому инженеру сегодня нужно несколько лет на то, чтобы обновить знания, полученные из учебника. Тем не менее, лед тронулся, и мы уверены, что рыночный феномен мультиварки возродит гордое слово ИНЖЕНЕР ODM и процесс развития уникальной российской инновации достигнет нужного уровня. Все что нужно у нас для этого есть – явный спрос и явное желание его удовлетворить. И наш проект, мы уверены, поспособствует этому благородному делу.

Следующая проблема, как ни странно, — сам потребитель. 25 лет рыночных отношений оказалось недостаточно для формирования требований к качеству быта. Как и в начале 90-х, у большинства потребителей определяющим стимулом к покупке является понятие престижности и слепая вера в рекламу. Одна из самых частых проблемных дискуссий на форумах выглядит так: «купил мясорубку БОШ, а там пластиковый редуктор» или «купил чайник ФИЛИПС,  а он потек». Вероятно, покупатель БОШа ожидал увидеть редуктор из золота, усыпанный брильянтами, а от компании, производящей магнитно-резонансные томографы, – вечный чайник.

Естественно, что большинство проблем с мультиварками, которые описаны участниками  тематических форумов, это логичное следствие того, что сказано выше – подгоревший корж, убежавшее молоко, разваренный в кашу плов, полусырые овощи в супе – следствие программирования прибора не инженером под присмотром кулинара, а китайским хунвейбином не ведующим что бывает какая то еще еда кроме риса.

Таким образом, мы хоть и живем сейчас в смутное время рождения новой парадигмы кулинарного творчества, но смотрим в будущее с надеждой. Основные операторы рынка осознали, что  проблему мультифукционального устройства для приготовления блюд российской кухни с наскока не решить, и мы рады, что это их не испугало и они полны амбициозных планов. Мы также наблюдаем хоть и медленный, но позитивный процесс осмысления потребителем нового вида кухонной машины, неутомимые попытки творческого поиска по адаптации непривычного функционала.

И мы уверены, что услуги нашего проекта по программированию будут более чем востребованы в новой реальности рынка бытовой техники России.

problem_02

И, наконец, самое интересное – как наш проект будет помогать решать проблематику создания мультиварки.

Во-первых, мы создали уникальный прецедент двуначалия нашей исследовательской работы. Над дизайном и программатором работают одновременно и повар и инженер. Основными требованиями к создаваемому прибору является вкус ожидаемого блюда, получаемого в процессе, удобство повара, эргономика и безопасность работы. Техническое задание для инженеров впервые в истории пишет повар – профессиональный специалист, который будет тестировать будущий прибор.

Во-вторых, мы набрали в команду только российских специалистов – людей, которые знают российские кулинарные и культурные традиции. Поэтому мы не переделываем чужое, соглашаясь на компромиссы, а изначально создаем прибор исключительно для российского потребителя.

В-третьих, мы создали еще один уникальный прецедент – возможность онлайн мониторинга процесса создания прибора любым желающим и возможность комментировать ход проекта. Таким образом, одновременно проводится маркетинговое исследование и создается база данных пожеланий будущих пользователей к новому прибору.

И самое главное – мы практики реального производства и конечной целью проекта является производство прибора и его вывод на рынок. Наша работа базируется на производственных мощностях лучших китайских фабрик и основным преимуществом нашей работы является то, что мы уже на этапе проектирования рассчитываем себестоимость создаваемого прибора и имеем возможность гибко управлять соотношением цены и функциональности.

Уже сейчас мы можем оказывать услуги профессионального уровня для разработчиков мультиварок — программирование, тестирование, создание рецептов, инженерное сопровождение и помощь в общении с фабриками-производителями.

За нашим сервисом – многолетний опыт в дизайне и производстве, знание рынка и технологий, искренняя заинтересованность в создании нового и полезного.

Доверьте нам будущее вашей мультиварки.

 

 

КАК И ЧТО МЫ ТЕСТИРУЕМ

test_05

Как Вы уже поняли ранее, уникальность нашего проекта состоит в том, что он Инженерно-Кулинарный и смысл этого странного названия, вероятно, требует некоторого разъяснения.

Финальной целью нашего проекта мы определили создание собственной Идеальной мультиварки, и идти к этой цели мы будем тернистым путем изнурительного тестирования. Главное для нас в будущем приборе — ВКУС получаемых блюд, поэтому мы бесконечно много и разнообразно готовим в разных приборах на разных режимах и в разных условиях. За последний год мы приготовили уже более 1000 блюд, а количество протестированных приборов уже даже перестали считать. Наша цель понять — что именно в том или ином приборе влияет на получаемый вкус, какой именно параметр или техническая характеристика являются определяющими для того или иного рецепта.

test_04

Для этого мы сначала разбираем мультиварки, тщательно изучаем алгоритмы управления, заложенные создателями в управляющую электронику, измеряем мощность и получаемую температуру в периодах времени, считываем сигналы, которые идут от сенсоров в микропроцессор и выясняем, как программа реагирует на эти сигналы. Затем мы собираем мультиварки обратно и, вооруженные полученными знаниями, начинаем готовить различные продукты. Все результаты аккуратно записываются в нашу глобальную базу данных, с которой мы потом будем работать, конструируя и программируя уже нашу собственную Идеальную мультиварку.

test_06

Что мы тестируем. Естественно, мы хотим протестировать все, что представляет хоть какой-то интерес для науки, и что мы можем потом использовать для своих благородных целей. Поэтому мы, конечно же, имеем на наших стендах все самые лучшие приборы от всех мировых производителей. Иногда мы с интересом разбираем и китайские поделки с целью посмотреть, как китайские умельцы умудрились удешевить ту или иную детальку, потому что удешевление и оптимизация производства — также важная составляющая часть Идеального прибора. В процессе работы с китайскими артефактами мы находим много интересного и даже забавного, но тут мы про это рассказывать не будем, чтобы никого не обидеть. Сами по себе китайцы люди хорошие, только не всегда понимают, что от них хотят заказчики, а признаться в том, что они чего-то не понимают, не могут по ряду культурно-исторических причин.

test_03

Но мы здесь не для того, чтобы иронизировать над китайцами и их незадачливыми клиентами, а для того, чтобы создавать великие шедевры инженерной и кулинарной мысли, поэтому мы оснастили нашу лабораторию лучшим некитайским оборудованием, наняли не китайских инженеров и готовим русскую традиционную еду из русских продуктов.

test_07

Чтобы быть ближе к нашему будущему покупателю, мы внимательно и своевременно изучаем российский рынок мультиварок и кулинарные тренды, популярные в России. Все интересные новинки мировой промышленности, так или иначе относящиеся к процессу приготовления пищи, немедленно появляются у нас, что позволят нам понять не только куда и как движется инженерная мысль, но и как меняются и формируются предпочтения покупателей.

test_01

Про каждое конкретное тестирование мы будем писать отдельно, а сейчас просто отвлеченный коллаж о работе нашей студии.

test_08

КАРБОН!

carbon_03

Итак мы решили что нагревательный элемент нашей Идеальной мультиварки будет карбоновым, а на коробке напишем: «высокий продукт нанотехнологий», или «продукт высоких нанотехнологий», или «высокий нанопродукт технологий» или как там еще придумают ушлые рекламщики. И пусть Чубайс съест свою шляпу (или что там ему готовит на ужин его высокоинтеллектуальная жена).

carbon_01

Нанотехнологии в Китае любят, несмотря на то, что не знают, что они «нано», и инфракрасные карбоновые излучатели в Китае производят все, кому не лень. Поэтому заказать нужные образцы не составило труда. В результате мы располагаем для тестирования двумя вакуумными трубками на 1200 и 300 ватт. Соответственно, 1200-ваттный нагреватель мы предполагаем вниз – под чашу, а 300-ваттный сверху над чашей для получения румяных корочек.

carbon_02

Если же серьезно, то у карбонового нагревателя большое количество преимуществ по сравнению с любым другим известным науке типом нагревателя. Во-первых, скорость нагрева. Хочется сказать красиво – мгновенная, но «мгновение» термин ненаучный и несистемный, поэтому скажем – очень быстрый. То есть, после подачи соответствующей мощности на карбоновую спираль температура поверхности будет уже 600 градусов через пару нано-секунд. Почти, как газовая горелка. То есть, с 10 минутами разогрева традиционных мультиварочных алюминиевого или стального ТЭНов ни в какое сравнение. В сравнение только галогенная лампа с  вольфрамовой спиралью, но только по скорости нагрева, а по другим параметрам…, но это уже – во-вторых. Во-вторых, карбон – ВЕЧЕН! Почти как Путин, но еще вечнее.

carbon_05

То есть, карбоновая спираль в отличие от вольфрамовой просто физически не в состоянии перегореть. Вольфрам – металл и, соответственно, подвержен окислению. При сильном нагреве – еще более подвержен, поэтому к нему в трубку закачивают специальный газ – галоген, который собирает разлетающиеся кусочки вольфрама и возвращает их на место.

Вольфрамовая нить под микроскопом. Видно как вырванные куски метала из одного места осаждаются в другом.

Вольфрамовая нить под микроскопом. Видно как вырванные куски метала из одного места осаждаются в другом.

Но, поскольку он возвращает их хаотично и как попало, – не туда, откуда они отлетели, – то через некоторое время вольфрамовая спираль становится в одном месте толще, а в другом тоньше, что приводит к обрыву или, как у нас говорят, – перегоранию. От карбона же ничего не отлетает, и он остается цел и невредим все сто миллионов лет гарантийного срока. Соответственно, и газ-галоген ему не нужен – простого вакуума вполне достаточно.

carbon_07

В-третьих, карбон обладает так называемым отрицательным температурным коэффициентом (NTC), то есть омическое сопротивление уменьшается при росте температуры, что значит уменьшение расхода электроэнергии при увеличении температуры. У металлов, и вольфрама в том числе – наоборот.

Карбон - по сути тот же уголь, поэтому при нагреве излучает спектр того же диапазона.

Карбон — по сути тот же уголь, поэтому при нагреве излучает спектр того же диапазона.

Ну и самое главное – в-четвертых, карбоновый нагреватель выдает нам идеальную длину волны Инфракрасного Излучения – 1800-2400 нанометров, как раз ту, которая излучается угольками костра, когда мы готовим шашлык. То есть вкус блюд, термически обрабатываемый именно этим спектром ИФ-излучения, получится идеальным. Ни один другой нагревательный элемент не излучает такого уникального спектра, поэтому выбор для кулинарных нужд оптимален.

Из минусов есть только один – внутреннюю чашу мультиварки придется делать из стеклокерамики, ибо только кварцевое стекло пропускает через себя инфракрасное излучение без задержек и искажения спектра. То есть, если мы будем бить по мультиварке молотком или сбрасывать ее с пятого этажа, внутренняя чаша, увы, разобьется и нам придется идти обедать в Макдональдс. Но ведь никто не бросает на стеклокерамические варочные панели кастрюли с супом. И если обращаться с прибором аккуратно, то разбить кварцевое стекло довольно сложно, тем более, что мы проложим чашу резиновыми прокладками со всех сторон. А чтобы разбить вакуумную лампу карбонового нагревателя, придется немало потрудиться – как минимум разобрать прибор, что будет не так просто в домашних условиях.

 

1200 Ватт отличаются от 300 Ватт и количеством нано-нитей и длиной самой спирали.

1200 Ватт отличаются от 300 Ватт и количеством нано-нитей и длиной самой спирали.

На фото, любезно предоставленном нам фотоаппаратом Canon D6, два первых лабораторных образца вакуумных карбоновых ламп, произведенных где-то в дебрях китайской провинции Цзянсу. Мы пока не выясняли, в каких условиях их там произвели и соблюдали ли китайские рабочие все технологические требования при их производстве, но нам сейчас важно просто подключить их к электричеству и измерить все, что можно измерить в условиях нашей лаборатории. Измерить в данный момент мы можем только температуру и потребляемую мощность, на основании чего мы сделаем  глубокомысленные выводы о зависимости температуры от потребляемой мощности. Между прочим, это важно, так как таблица этой зависимости ляжет в основу тех программ управления нагревом, которые мы потом напишем.

carbon_10

Тем не менее, как видно на фото, внутри колбы находится молибденовый контакт, схвативший за хвост карбоновую нить. Нам это не особо нравится, так как мы обещали вам вечность нагревательного элемента, а молибден, как бы хорош он ни был, все-таки метал, а, значит, подвержен разрушению. Поэтому мы будем изыскивать возможность изготовления лампы таким образом, чтобы внутри вакуумной колбы оставался только карбон, а все металлические части торчали только снаружи. Но это в будущем, а пока измеряем и осмысляем то, что есть.

Как и все в этом мире – все не так просто, как хотелось бы. Так, для того, чтобы регулировать мощность, нужен сам регулятор мощности. Поэтому сначала нужно изобрести и изготовить этот регулятор. Изобрести – дело пяти минут, а вот для изготовления потребовалось время и знание китайского интернет-магазина TaoBao, где мы и закупили все необходимое для постройки регулятора мощности.

Кстати, если Вам интересно следить только за разработкой то вы можете переходить только по тематическим ссылкам или выбирать посты по тэгу «Клуб Разработчика»
Прямая ссылка на Регулятор

А пока, чтобы и не мешать нашему инженеру собирать регулятор, да и самим не скучать мы разберем мультиварку Panasonic SR-TMH181. Дело нехитрое, но познавательное, особенно для тех, кто еще никогда мультиварок не разбирал.

Panasonic SR-TMH181

panas_01

Panasonic SR-TMH181, несмотря на морально устаревший форм-фактор (цилиндр с прилепленной сбоку панелью управления), — модель популярная и надежная. Японцы разработали ее специально для русских, украинцев и казахов, и нигде в мире больше такого богатого функционала не продают. У себя в Японии они варят в этой модели рис и только рис, поэтому родной аналог этой модели не имеет ни дисплея, ни программатора, а оснащен всего двумя кнопками – варить и не варить. Производится эта модель уже более 20 лет, всем надоела, и если бы не наш бум на мультиварки, японцы, наверное, давно отнесли бы ее в музей славы корпоративного клана Matsushita.

Тем не менее, даже такую простенькую, с технологической точки зрения, модель японцы не доверили собирать китайцам, а производят в Таиланде – вероятно, там и руки попрямее и растут из местных рабочих повыше, чем у китайцев.

Специально для постсоветских рынков модель оснастили программами «Гречка», «Плов», «Молочная каша», «Выпечка», «Тушение» и «Пароварка». Стремясь не посрамить звание цивилизованного народа, японцы не пошли на сделку с совестью и честно признались, что температура в их приборе не может быть выше 110 градусов и поэтому слова «Жарка» и «Фритюр» не стали писать на панели управления. Скажем им за это большое человеческое Аригато! Не все пока в современном мире управляется менеджерами по маркетингу – некоторые уважающие себя компании еще руководствуются здравым смыслом. Позже мы разовьем темы здравого смысла и менеджеров по маркетингу, а пока Panasonic SR-TMH181.

panas_06

Добротность, надежность – основные характеристики дизайна этой модели. Модель изначально планировалась производиться многомиллионными тиражами, поэтому продуманность всех деталей и узлов сразу бросается в глаза. Минимизация ущерба от человеческого фактора при сборке, превентивная защита от неправильного действия рабочего по невнимательности или низкой квалификации – факторы качества инженерной работы при разработке конструктива, прессформ и оснастки. Каждая операция на конвейере продумана, каждая сборка легко и наглядно контролируема. Короче, сначала думали, потом делали, что не удивительно для продукта от легендарного бренда. Для прибора себестоимостью 14 долларов – фантастика! – предоставлять покупателю с ограниченным бюджетом продукт гарантированного качества от одного из лучших производителей мира – достойное проявление амбициозности уверенного в себе лидера.

panas_07

По правде говоря, Панасоник, конечно же, не очень потратился на электронную начинку, так как 99% используемых в приборе компонентов собственного производства, но тем не менее. Особенно трогательно выглядит «пищалка» от TDK – собственные звукопроизводящие устройства, вероятно, дороже))).

Итак, SR-TMH181, сухо в цифрах и буквах:

Мощность — 670 Вт;

Объем чаши — 4.5 л;

Вес — 2.8 кг;

6 предустановленных программ, возможность регулировки времени приготовления, нерегулируемая функция сохранение горячим. Книга на 15 рецептов, рецептурная таблица для пароварки для 17 видов продуктов.

Мультиварка имеет три электрических нагревателя (ТЭН) различной мощности (620 Вт, 40 Вт и 20 Вт), которые размещены, соответственно, под внутренней чашей, вокруг внутренней чаши,  и сверху в крышке (прикреплены к поверхности с помощью алюминиевой липкой ленты). ТЭН мощностью 620 Вт является основным нагревателем. ТЭНы 40 Вт и 20 Вт участвуют в режиме «сохранение горячим».

panas_08

Внимательный читатель поймет, что распиареное словосочетание «3Д-нагрев» на процесс приготовления блюда никак не влияет – мизерная мощность бокового и верхнего ТЭНов  максимум на что способна – сохранять блюдо теплым после окончания программы готовки. Соответственно, у честных японцев никакого упоминания про «3Д-нагрев» в рекламе нет.

panas_10

Электроника мультиварки функционально разнесена на две платы: силовая плата  и плата управления. На силовой плате присутствуют источник питания (кстати, гальванически связанный с сетью), силовое реле и два симистора разной мощности. Силовое реле используется для подачи питания на основной ТЭН. Тиристоры подают питания на ТЭНы 40 Вт и 20 Вт. На плате управления размещен управляющий микроконтроллер MN15G1601 и так называемый «интерфейс пользователя» – кнопки, дисплей, светодиоды и пищалка.

В качестве термодатчиков применяются два терморезистора. Один размещен в центре внутренней чаши и прижимается ко дну чаши с помощью пружины. Кстати, тут же размещен и термопредохранитель на 172 °С. Второй термодатчик расположен в центре крышки на алюминиевом основании.

panas_11

Поняв, как все устроено, мы перешли к тестированию, которое чуть было сразу и не закончилось – мы обнаружили странное поведение управляющей электроники на некоторых программах. При нажатии кнопки «Старт» мультиварка начинала работать не сразу, а спустя 1-2 минуты. Общим голосованием мы решили, что это глюк, потому что логического объяснения такой «отсрочке старта» мы не нашли. Тем не менее, после минутного торможения, прибор таки включался и исполнял выбранную программу уже без претензий. Но, кстати, пользователь этого глюка и не заметит – у нас-то был специальный прибор, фиксирующий потребление энергии.

panas_04

Тем не менее резюме более чем положительное. Для своей цены SR-TMH181 — шедевр инженерного таланта и осмысленного подхода к дизайну прибора. И менеджеры и технари Panasonic — молодцы. Если вы вибираете простенькую мультиварку и дилемма между этой моделью от Панасоник и чем-то непонятным китайского происхождения — однозначно покупайте японца.

Начать решили с торта

торт

Вот, решили начать наш проект с торта. Сначала хотели просто сесть и обмыть, но девочки сказали, что это не солидно, и в результате – торт. В конце концов, обмыли и торт, и начало проекта.

tort_03

Торт, естественно, пекли в мультиварках – подробности, если кому интересно, в блоге у девочек, а мы, чувствуя свою ненужность на этом празднике жизни, решили на всякий случай измерить омическое сопротивление этого кондитерского изделия, чем соблюли паритет двуначалия проекта – он у нас, как вы помните, «Инженерно-кулинарный».

tort_05

Итак, мы начинаем рассказ о том, как будет создаваться Народная Мультиварка. Создаваться она будет в режиме он-лайн, прямо на ваших глазах и, главное, под вашим чутким руководством – если вам есть, что нам конструктивно посоветовать или вам покажется, что мы в чем-то ошибаемся, немедленно сообщайте об этом в комментариях к нашим постам. Самые конструктивные критики нашей работы и самые полезные советчики получат кучу призов и впишут свое имя в историю технического прогресса планеты.

С чего начать? Логично с главного – нагрева, ибо он есть альфа и омега любого кулинарного процесса, даже если в конце рецепта написано «остудить» или «подавать холодным». Именно нагревательный элемент превращает скучные белки, жиры и углеводы в блюдо сказочного запаха и вкуса. Пожалуй, ни от чего так не зависит вкус блюда, как от правильного нагрева. Правильный же нагрев – понятие, описываемое точными научными терминами и системными единицами измерения.

«Хороший эсперимент имеет больше ценности, чем глубокомыслие такого гения как Ньютон».
Гемфри Дэви (1779-1829)
Деви считается основателем не только электрохимии, но и материализма в науке, с его трудов началась эра эксперементальной науки как единственно возможной.

С того исторического момента, когда древнегреческий философ Фалес изобрел электричество, пытливый человеческий ум начал искать как применить это явление природы по уму. Но, только спустя почти 2000 лет в 1807 году сэр, барон, рыцарь и, по иронии судьбы, британский ученый Гемфри Дэви нашел таки для электричества подходящую работу – греть и светить. С тех пор на Руси известен тот факт, что если через некое тело, имеющее достаточное омическое сопротивление пропустить электрический ток, то тело нагреется, а если сопротивление большое, тело тонкое, а тока много, то тело будет еще и светиться. Перепробовав кучу всякого имеющего искомое сопротивление, остановились на двух материалах – вольфраме и карбоне, и последние 150 лет эти два материала соперничают в популярности у всякого, кто хочет греть или светить. Попеременно вперед вырывались технологии улучшения и удешевления то вольфрама, то карбона, и в результате к 2014 году обе технологии пришли почти нос к носу. Однако, согласно прогнозам британских ученых, будущее все-таки за карбоном – во-первых, все таки дешевле и эффективнее, во-вторых, можно использовать приставку «нано-», что солидно и вообще.

Мы, хоть и не британские ученые, но тоже некоторое время совещались и на утро тоже решили, что карбон лучше и приставка «нано-» нам никак не помешает в рекламно-маркетинговых целях.