Sé que muchos ya conocéis la web de SteamEngine y sus diferentes aplicaciones (Ohm law y Coil Wrapping son bastante populares), sin embargo la más interesante es WireWizard ya que nos permite "modelizar" resistencias con una gran precisión. En este tutorial vamos a "destripar" un poco la aplicación y aprender a leer la gran cantidad de información que nos ofrece. Voy a intentar ser lo más conciso posible, sin irme demasiado por las ramas.
http://www.steam-engine.org/wirewiz.html
En la interfaz del programa vemos varias zonas:
- Coil Setup: permite ajustar el número de vueltas, el diámetro de estas, la longitud de las patillas y la separación entre vueltas (para espiras separadas en control de temperatura). Dejaremos este recuadro para más adelante.
- Temperature control results: nos va a mostrar información sobre el comportamiento del materia en función de la temperatura, pero también está más enfocado a uso en control de temperatura.Dejaremos este recuadro también para más adelante.
- Wire Builder: aquí es donde vamos a centrar más el tutorial, pues es el apartado donde vamos a poder definir nuestras resistencias con gran precisión.
- Results: este recuadro azul es donde vamos a obtener los resultados y aprenderemos a interpretar los valores más importantes.
EJEMPLO: Resistencias de hilo simple Vamos a usarlo como ejemplo, así explicamos todos los apartados de la tabla "results" que van a sernos útiles más adelante.
Es lo más sencillo de modelizar, tan sólo tendremos que dejar la opción "Single Wire", introducir el material (pinchando donde pone "Kanthal A1/APM") y eligiendo el calibre (gauge) del hilo bien por su escala AWG o por su diámetro en mm. Una vez hecho eso, vamos a la caja "Coil Setup" y elegimos el diámetro y el número de vueltas. Fácil y sencillo.
Como ejemplo vamos a ver una resistencia de 1.0ohm hecha con Kanthal A1 de calibre 26AWG, con 7 vueltas a 3mm de diámetro. Veamos la información de la tabla
- Valores de resistividad
Resistance 1.000 Ω >> valor en ohm de la resistencia
Resistivity 11.26 Ω/m >> valor lineal (por metros) de la resistividad del hilo
- Valores para control de temperatura
TCR in vaping range 2í—10[SUP]-6[/SUP] >> es el coeficiente térmico de resistividad (lo explicamos en el apartado control de temperatura)
TC precision 3 >> es un indicativo de lo indicado (o no) que es el material para control de temperatura (lo explicamos en su apartado)
- Valores de comportamiento
Heat flux per Watt 8.85 mW/mm² >> es la inversa de la superficie, sirve para calcular lo caliente que será el vapor
Heat capacity 37.38 mJ/K >> indica la capacidad para calentarse de la resistencia
Current per Volt 999.98 mA >> indica cuántos A necesitamos por cada Voltio (osea la potencia en A que vamos a necesitar)
Power dissipated 100.00 %
- Dimensiones de la resistencia
Diameter 0.41 mm
Length 88.85 mm >> longitud de hilo que vamos a necesitar
Surface area 113.04 mm²
Cross section area 0.13 mm²
Volume 11.45 mm³
Mass 81.26 mg >> masa total de la coil
Density 7.10 g/ccm
¿Qué podemos interpretar de esta tabla? Que tenemos una resistencia de 1ohm que es de Kanthal A1, que tiene sólo 82mg de masa, que no es un material apto para control de temperatura (TCR muy bajo) pero que no le hace falta porque su resistividad se mantiene constante estando caliente, que necesita sólo 1 Amperio por voltio, pero que por contra tiene una capacidad de calentamiento pequeña (37.5mJ/K) lo que nos obliga a subir por encima de los 4.2V para vapear bien.
Dos diferentes formas de meter setups dual coil
En muchos casos querremos meter setups de 2 resistencias. Como deberíamos saber todos ya, un setup con 2 resistencias iguales tiene como valor la mitad del valor de las 2 resistencias. Así que bastaría con dividir entre 2 el valor de la resistencia resultante... y en la mayoría de casos nos conformaremos con esta cuenta rápida.
Sin embargo si queremos tener todos los valores, deberemos empezar por seleccionar la opción "Parallel" en el cuadradito y meter 2 veces los valores de nuestra resistencia
Como vemos algunos valores han cambiado y otros se mantienen iguales. Los "valores de resistividad" son ahora la mitad (como habíamos previsto), los "valores para control de temperatura" se mantienen y los "valores de comportamiento" han cambiado (a la mitad o al doble). Obviamente las "dimensiones de la resistencia" han cambiado (incluso hay cambios de nombre).
***Si nos fijamos bajo las cajitas grises aparece un símbolo "+" que nos permitiría añadir más resistencias si por ejemplo tenemos un RDA que usa 3 resistencias.
Rizando el rizo: resistencias Twisted
Vamos un paso más allá con una resistencia Twisted en single coil. El valor de la resistencia va a depender de cómo de juntas estén las vueltas. Esto lo vamos a definir con el valor "twist pitch" que viene dado en mm y que es la distancia en la que dan una vuelta entre sí los hilos. Si las vueltas están muy muy juntas su valor estará entorno a 1.5-2 veces el ancho del hilo y si están más separadas pues unas 3-5 veces el ancho del hilo. Si las separamos más va a costar enrollar la coil y si las diéramos más juntas se solaparían.
- Vueltas dadas a 1.5 veces el ancho (0.4mm x 1.5 = 0.6mm)
- Vueltas dadas a 4 veces el ancho (0.4mm x 3 = 1.2mm)
Como vemos el valor de la resistencia ha cambiado, al estar menos "retorcido" tiene menos material y nos da unos ohm más bajos en el segundo caso que en el primero. Recordemos que en el apartado anterior el setup parallel (que vale tanto para dual coil como para montajes con 2 hilos enrollados a la vez) nos daba 0.50ohm, por lo que hacer hilos twisted es una forma de subir un poco los ohm de una resistencia de hilos simples (este truco no vale para las que van claptomizadas).
Modelizando una resistencia fused clapton
Que un hilo sea "clapton" (o alien) significa que lleva un hilo finito envolviendo la resistencia (que puede ser de uno o más núcleos). Al hacer esto logramos que tenga muchísima más superficie de contacto con el líquido, aumentando la evaporación y dando mucho más vapor y más sabor. Luego más tarde veremos la influencia de usar un "wrap" más o menos fino.
Vamos ahora a meternos en materia, por ejemplo vamos a modelizar la típica fused clapton (2 hilos al interior y un hilo de recubrimiento) 2*26/36 de nichrome Ni80, que nos va a servir para explicar varios apartados, como por ejemplo porqué esta configuración se usa mucho en mecánicos. Y vamos a compararla con montar los mismos hilos en parallel sin claptomizado.
Ambas resistencias están hechas a los mismos 2,5mm y 5 vueltas. Sin embargo vemos que los valores no coinciden y que el claptomizado hace que los ohm suban un poco. ¿Qué más cambios observamos?
- Surface Area >> la superficie de contacto de la coil se ha multiplicado casi x5 (de 159 a 735 mm[SUP]2[/SUP]) obteniendo más evaporación.
- Heat Capacity >> la capacidad de calentar se ha duplicado (de 60 a 133 mJ/K) por lo que la resistencia calienta antes.
- Mass >> la masa ha aunmentado bastante (x2.25) y pese a eso va a calentar más rápido como hemos visto en Heat Capacity.
***Dejo como quedaría la misma fused clapton pero puesta en dual coil. Como podéis ver resulta más sencillo hacer la "cuenta de la vieja" dividiendo los valores clave que tener que meter todo esto... así que perdonarme si no pongo más ejemplos en dual coil.***
Resistencia en escalera: Staggered Clapton
Son un tipo de resistencia muy espectacular, pero que a mí personalmente no me convencen demasiado (habrá que probar una bien hecha). Conllevan que los núcleos llevan un primer "claptomizado" no compacto, que deja una separación aproximada de 1 hilo entre vueltas, porque después se hace un segundo "claptomizado" haciéndolo coincidir con esos huecos.
A nivel de resultados al pasarlos por la calculadora, podemos observar que no cambia casi nada respecto a una fused clapton "equivalente" (mismos núcleos y mismo wrap).
La única diferencia es que obtenemos una resistencia algo más porosa al quedar más huecos entre los hilos que debería potenciar un poco más el sabor y el vapor si está bien hecha.
http://www.steam-engine.org/wirewiz.html
En la interfaz del programa vemos varias zonas:
- Coil Setup: permite ajustar el número de vueltas, el diámetro de estas, la longitud de las patillas y la separación entre vueltas (para espiras separadas en control de temperatura). Dejaremos este recuadro para más adelante.
- Temperature control results: nos va a mostrar información sobre el comportamiento del materia en función de la temperatura, pero también está más enfocado a uso en control de temperatura.Dejaremos este recuadro también para más adelante.
- Wire Builder: aquí es donde vamos a centrar más el tutorial, pues es el apartado donde vamos a poder definir nuestras resistencias con gran precisión.
- Results: este recuadro azul es donde vamos a obtener los resultados y aprenderemos a interpretar los valores más importantes.
EJEMPLO: Resistencias de hilo simple Vamos a usarlo como ejemplo, así explicamos todos los apartados de la tabla "results" que van a sernos útiles más adelante.
Es lo más sencillo de modelizar, tan sólo tendremos que dejar la opción "Single Wire", introducir el material (pinchando donde pone "Kanthal A1/APM") y eligiendo el calibre (gauge) del hilo bien por su escala AWG o por su diámetro en mm. Una vez hecho eso, vamos a la caja "Coil Setup" y elegimos el diámetro y el número de vueltas. Fácil y sencillo.
Como ejemplo vamos a ver una resistencia de 1.0ohm hecha con Kanthal A1 de calibre 26AWG, con 7 vueltas a 3mm de diámetro. Veamos la información de la tabla
- Valores de resistividad
Resistance 1.000 Ω >> valor en ohm de la resistencia
Resistivity 11.26 Ω/m >> valor lineal (por metros) de la resistividad del hilo
- Valores para control de temperatura
TCR in vaping range 2í—10[SUP]-6[/SUP] >> es el coeficiente térmico de resistividad (lo explicamos en el apartado control de temperatura)
TC precision 3 >> es un indicativo de lo indicado (o no) que es el material para control de temperatura (lo explicamos en su apartado)
- Valores de comportamiento
Heat flux per Watt 8.85 mW/mm² >> es la inversa de la superficie, sirve para calcular lo caliente que será el vapor
Heat capacity 37.38 mJ/K >> indica la capacidad para calentarse de la resistencia
Current per Volt 999.98 mA >> indica cuántos A necesitamos por cada Voltio (osea la potencia en A que vamos a necesitar)
Power dissipated 100.00 %
- Dimensiones de la resistencia
Diameter 0.41 mm
Length 88.85 mm >> longitud de hilo que vamos a necesitar
Surface area 113.04 mm²
Cross section area 0.13 mm²
Volume 11.45 mm³
Mass 81.26 mg >> masa total de la coil
Density 7.10 g/ccm
¿Qué podemos interpretar de esta tabla? Que tenemos una resistencia de 1ohm que es de Kanthal A1, que tiene sólo 82mg de masa, que no es un material apto para control de temperatura (TCR muy bajo) pero que no le hace falta porque su resistividad se mantiene constante estando caliente, que necesita sólo 1 Amperio por voltio, pero que por contra tiene una capacidad de calentamiento pequeña (37.5mJ/K) lo que nos obliga a subir por encima de los 4.2V para vapear bien.
Dos diferentes formas de meter setups dual coil
En muchos casos querremos meter setups de 2 resistencias. Como deberíamos saber todos ya, un setup con 2 resistencias iguales tiene como valor la mitad del valor de las 2 resistencias. Así que bastaría con dividir entre 2 el valor de la resistencia resultante... y en la mayoría de casos nos conformaremos con esta cuenta rápida.
Sin embargo si queremos tener todos los valores, deberemos empezar por seleccionar la opción "Parallel" en el cuadradito y meter 2 veces los valores de nuestra resistencia
Como vemos algunos valores han cambiado y otros se mantienen iguales. Los "valores de resistividad" son ahora la mitad (como habíamos previsto), los "valores para control de temperatura" se mantienen y los "valores de comportamiento" han cambiado (a la mitad o al doble). Obviamente las "dimensiones de la resistencia" han cambiado (incluso hay cambios de nombre).
***Si nos fijamos bajo las cajitas grises aparece un símbolo "+" que nos permitiría añadir más resistencias si por ejemplo tenemos un RDA que usa 3 resistencias.
Rizando el rizo: resistencias Twisted
Vamos un paso más allá con una resistencia Twisted en single coil. El valor de la resistencia va a depender de cómo de juntas estén las vueltas. Esto lo vamos a definir con el valor "twist pitch" que viene dado en mm y que es la distancia en la que dan una vuelta entre sí los hilos. Si las vueltas están muy muy juntas su valor estará entorno a 1.5-2 veces el ancho del hilo y si están más separadas pues unas 3-5 veces el ancho del hilo. Si las separamos más va a costar enrollar la coil y si las diéramos más juntas se solaparían.
- Vueltas dadas a 1.5 veces el ancho (0.4mm x 1.5 = 0.6mm)
- Vueltas dadas a 4 veces el ancho (0.4mm x 3 = 1.2mm)
Como vemos el valor de la resistencia ha cambiado, al estar menos "retorcido" tiene menos material y nos da unos ohm más bajos en el segundo caso que en el primero. Recordemos que en el apartado anterior el setup parallel (que vale tanto para dual coil como para montajes con 2 hilos enrollados a la vez) nos daba 0.50ohm, por lo que hacer hilos twisted es una forma de subir un poco los ohm de una resistencia de hilos simples (este truco no vale para las que van claptomizadas).
Modelizando una resistencia fused clapton
Que un hilo sea "clapton" (o alien) significa que lleva un hilo finito envolviendo la resistencia (que puede ser de uno o más núcleos). Al hacer esto logramos que tenga muchísima más superficie de contacto con el líquido, aumentando la evaporación y dando mucho más vapor y más sabor. Luego más tarde veremos la influencia de usar un "wrap" más o menos fino.
Vamos ahora a meternos en materia, por ejemplo vamos a modelizar la típica fused clapton (2 hilos al interior y un hilo de recubrimiento) 2*26/36 de nichrome Ni80, que nos va a servir para explicar varios apartados, como por ejemplo porqué esta configuración se usa mucho en mecánicos. Y vamos a compararla con montar los mismos hilos en parallel sin claptomizado.
Ambas resistencias están hechas a los mismos 2,5mm y 5 vueltas. Sin embargo vemos que los valores no coinciden y que el claptomizado hace que los ohm suban un poco. ¿Qué más cambios observamos?
- Surface Area >> la superficie de contacto de la coil se ha multiplicado casi x5 (de 159 a 735 mm[SUP]2[/SUP]) obteniendo más evaporación.
- Heat Capacity >> la capacidad de calentar se ha duplicado (de 60 a 133 mJ/K) por lo que la resistencia calienta antes.
- Mass >> la masa ha aunmentado bastante (x2.25) y pese a eso va a calentar más rápido como hemos visto en Heat Capacity.
***Dejo como quedaría la misma fused clapton pero puesta en dual coil. Como podéis ver resulta más sencillo hacer la "cuenta de la vieja" dividiendo los valores clave que tener que meter todo esto... así que perdonarme si no pongo más ejemplos en dual coil.***
Resistencia en escalera: Staggered Clapton
Son un tipo de resistencia muy espectacular, pero que a mí personalmente no me convencen demasiado (habrá que probar una bien hecha). Conllevan que los núcleos llevan un primer "claptomizado" no compacto, que deja una separación aproximada de 1 hilo entre vueltas, porque después se hace un segundo "claptomizado" haciéndolo coincidir con esos huecos.
A nivel de resultados al pasarlos por la calculadora, podemos observar que no cambia casi nada respecto a una fused clapton "equivalente" (mismos núcleos y mismo wrap).
La única diferencia es que obtenemos una resistencia algo más porosa al quedar más huecos entre los hilos que debería potenciar un poco más el sabor y el vapor si está bien hecha.
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