Управление электромагнитным клапаном. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

Электромагнитные клапаны в системах водоснабжения, предотвращающие возможное затопление квартир, подвалов или иных подсобных помещений, пока, к сожалению, не нашли широкого применения а быту. Отчасти объясняется это тем, что время работы электромагнита под напряжением не ограничено, что может повлечь выход его из строя или даже возгорание. В связи с этим представляет интерес предлагаемая электронная система управления электромагнитным клапаном, которая, по мнению автора статьи, позволяет избежать подобных неприятностей.

Отличительной особенностью описываемого устройства является весьма малое потребление им тока от источника питания в рабочем режиме, когда клапан открыт. Это дает возможность использовать автономный источник энергии в течение длительного времени.

Схема системы управления электромагнитным клапаном показана на рис. 1, а доработанная конструкция клапана - на рис. 2. Принцип действия системы основан на взаимодействии полей электромагнита клапана и дополняющего его постоянного магнита.

(нажмите для увеличения)

Устройство состоит из четырех блоков функционального назначения: сигнализатора влажности, таймера с электромагнитным реле на выходе, преобразователя напряжения источника питания и блока управления электромагнитным клапаном. Чтобы клапан включить, надо нажать на кнопку SB1 и удерживать ее в таком состоянии 4...5 с. В это время замкнувшиеся контакты SB1.1 кнопки подключают к источнику питания преобразователь напряжения, собранный на элементах микросхемы DD2. С выхода умножителя на 3, образованного диодами VD2 - VD5 и конденсаторами С7- С10, напряжение, повышенное до 27 В, поступает через контакты SB1.4 на конденсатор С11 и заряжает его. Спустя 4...5 с, когда конденсатор накопит энергии, достаточной для включения электромагнитного клапана Y1, пусковая кнопка должна быть отпущена.

Заряженный конденсатор С11 разряжается на электромагнит клапана через контакты SB1.3. Вокруг него возникает магнитное поле, которое перемещает золотник в штоке клапана, и он открывается. Когда же воздействие электромагнитного поля прекратится, золотник станет удерживаться магнитным полем постоянного магнита. В открытом состоянии клапан может находиться неограниченно долгое время, не потребляя энергии от источника питания, пока на контакты датчика, подключенного ко входу сигнализатора влажности, не попадет влага.

Элементы DD1.1 и DD1.2, генератор импульсов, собранный на элементах DD1.3, DD1.4, тринистор VS1 и, конечно, датчик, установленный в точке контроля влажности, образуют сигнализатор влажности. Светодиод HL1, подключенный к выходу генератора импульсов, сигнализирует о наличии влаги периодическими вспышками. Их частота (примерно 1 Гц) зависит от номиналов резистора R3 и конденсатора С2.

При срабатывании сигнализатора влажности напряжение источника питания через открытый тринистор VS1 и контакты SB1.2 пусковой кнопки поступает на интегральный таймер DA1 и датчик запускающих сигналов, функцию которого выполняет транзистор VT1. В цепи базы транзистора возникает ток, который заряжает конденсатор C3 и открывает этот транзистор на время, определяемое параметрами цепочки C3R5. Импульс отрицательной полярности с коллектора транзистора VT1 поступает на вход интегрального таймера DA1 и запускает его. При этом на выходе таймера появляется напряжение высокого уровня, в результате чего загорается светодиод HL2, открывается транзистор VT2 и срабатывает реле К1 на время, определяемое номиналами времязадающей цепи C4R8. Теперь через замкнувшиеся контакты реле К1.1 энергия источника питания снова поступает на преобразователь напряжения, но заряжается конденсатор С12 через контакты SB1.3 пусковой кнопки, контакты К1.2 реле и обмотку электромагнита клапана.

По истечении 4...5 с таймер переключится в исходное состояние, обмотка реле К1 обесточится и конденсатор С12 разрядится на электромагнит клапана Y1 через контакты реле К1.3, но теперь в обратном направлении по отношению к разрядке конденсатора С11. Возникнет противодействие магнитных полей, и золотник штока клапана под воздействием пружины перекроет воду.

Детали блоков устройства смонтированы на четырех самостоятельных платах размерами 40x40 мм (рис. 3), выполненных из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Все резисторы - МЛТ-0,125. Конденсаторы C3, С4 и С7 - С12 - оксидные К50-6, а С1, С2, С5 и С6 - КМ, КЛС. Диоды VD2 - VD5 - германиевые серий Д311, ГД402. Реле К1 - РЭС9 (паспорт РС4.524.202). Переключатель SB1 - П2К без фиксации в нажатом положении.

(нажмите для увеличения)

Электромагнитный клапан, рассчитанный на постоянное напряжение 24 В, желательно применить промышленного производства, например, клапан от автоматической стиральной машины "Вятка". Пригодна и самодельная конструкция, открывающая воду при подаче напряжения на обмотку электромагнита клапана. Доработка готового электромагнитного клапана заключается в дополнении его магнитной системой и изготовлении цилиндрического тонкостенного кожуха из дюралюминия или другого немагнитного материала. Магнитная система, показанная на рис. 2, может быть от динамической головки прямого излучения 1ГД-48-140 (ГОСТ 9010 - 78), предварительно освобожденная от фланца и керна. Магнит с ярмом крепят внутри кожуха винтами или клеем. В кожухе просверливают два отверстия для проводников обмотки электромагнита, после чего конструкцию устанавливают на штоке клапана.

Датчик влажности представляет собой два металлических стержня длиной по 10 мм, изолированных один от другого, которые соединяют с входом сигнализатора отрезками тонкого многожильного провода в изоляции длиной до 5 м. К сигнализатору допустимо подключить параллельно несколько датчиков и расположить их в разных местах помещения.

Конденсатор С1 защищает сигнализатор от помех электромагнитных излучений, наводимых в соединительных проводах датчика с сигнализатором.

Для питания устройства можно использовать маломощный сетевой блок, работающий совместно с батареей "Корунд" или аккумуляторной 7Д-0,125 в буферном режиме, или две батареи 3336, соединив их последовательно.

Ток, потребляемый устройством, столь мал, что источник из двух батарей 3336 будет работать в течение всего срока их хранения.

Налаживание устройства сводится к подбору конденсатора С4 и резистора R8 во входной цепи таймера DA1 таким образом, чтобы конденсатору С12 хватало времени накопить достаточно энергии, необходимой для выключения клапана. За 4...5 с он должен зарядится до напряжения 20...22 В.

При исправных деталях и безошибочном монтаже устройство готово к работе. А если после включения питания клапан не откроется, это укажет на необходимость поменять местами подключение проводников электромагнита на разъемах Х1 и Х2.

Клапан устанавливают на трубопроводе в горизонтальном положении.

Следует отметить, что клапан такой конструкции можно применить для автоматической поливки грядок на приусадебном или садоводческом хозяйстве или создать на его основе регулятор уровня воды в баке водокачки.

Автор: А.Бурцев, г.Новороссийск

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива Германан - соперник графена 18.05.2013 Германан (Germanane) - монослой германия - может быть востребован в электронике благодаря своим уникальным свойствам и простоте изготовления. Исследователи Университета штата Огайо в г. Колумбусе (Columbus) разработали новый метод осаждения германия в виде монослоёв (т. е. слоёв толщиной в один атом), повысив при этом эффективность в 10 раз по сравнению с кремнием и создав более простой способ изготовления по сравнению с материалами следующего поколения, такими как графен (монослой атомов углерода). "Мы сумели изготовить германиевый аналог графена, т.е. монослои, которые связываются водородом так же, как и у графена, но которые намного проще в изготовлении, - сказал профессор Джошуа Голдбергер (Joshua Goldberger) из Университета Огайо. - В процессе мы преобразуем его из материала с косвенной запрещённой зоной в материал с непосредственной запрещённой зоной, что позволяет применять его и в оптических целях". Голдбергер утверждает, что впервые синтезированы миллиметрового размера чистые кристаллические решётки германия, связанного водородом (GeH), путём топохимического деинтеркалирования GaGe2. Голдбергер описывает этот материал как слоистое вещество Ван дер Ваальса, аналогичное связанному графену (СH). Голдбергер назвал свой материал "германан", чтобы указать на сходство с монослойной версией графена, называемой графаном. Помимо того, что новый материал основан на германии, а не на углероде, как графен, самое существенное их отличие заключается в том, что германан будет легче выращивать с использованием стандартного полупроводникового оборудования, чем графан. Гольдбергер прогнозирует, что новые материалы будут использованы при производстве оптоэлектронных приборов следующего поколения и для усовершенствованных датчиков, поскольку расчёты показывают, что электронная подвижность будет в 5 раз лучше, чем у объёмного германия (в 10 раз выше, чем у кремния) с шириной запрещённой зоны 1,53 эВ, что немножко больше, чем у арсенида галлия. Исследователи графена уже продемонстрировали, что электронные свойства полупроводниковых монослоёв могут быть значительно лучше, чем у объёмных материалов, при этом были потрачены многочисленные усилия на создание функциональных монослоёв по-разному связанных кристаллических структур. Высокая подвижность носителей заряда достигается за счёт отличного качества ультратонкой топологии, но если связать эти монослои лигандами в целях особого применения, то ультратонкие материалы могут стать также более чувствительными для сенсорного применения, чем объёмные материалы. Исторически именно германий стал первым полупроводником, применяемым в электронике. Это случилось еще в 1947 г. в AT&T Bell Labs. И лишь десятилетия спустя исследователям удалось преодолеть ряд проблем, чтобы стало возможным использование в электронике кремния. Похоже, ситуация с новыми монослойными материалами для электроники может повторить историю.

Другие интересные новости:

▪ Робот для эвакуации раненых

▪ Подводный вулкан

▪ Туннель под Янцзы

▪ Акустические датчики на армейских касках выявят снайперов

▪ Юпитер лишил Солнечную систему планеты

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Создание слайд-шоу в Adobe Premiere. Искусство видео

▪ статья Планета ли Плутон? Подробный ответ

▪ статья Техник по защите информации. Должностная инструкция

▪ статья Простая TV-антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Таинственный стакан с водой. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024