Очиститель воды. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

Используя пресную воду для приготовления пищи или питья, желательно очистить ее от всяких примесей. К механическим примесям относятся взвеси (песок, глина, ржавчина и т.п.). На поверхности водных бассейнов может присутствовать нефтяная пленка или парафин от эксплуатации речного транспорта или выхода из трещин в земной коре. Примеси животного происхождения возникают как отходы подводной жизнедеятельности.

Качественная вода поступает из артезианских колодцев или скважин. Кроме небольшого количества механических примесей, она обычно не содержит иных включений. Артезианская вода для хозяйственного использования берется с глубины до 10м. для питья и приготовления пищи - с глубины до 100 м. Разница в качестве и вкусе воды зависит от расстояния водоносного слоя от поверхности земли.

Водопроводная вода для очистки от болезнетворных бактерий чаще всего хлорируется, механические примеси фильтруются. Но даже после предварительной промышленной обработки в воде остаются примеси, снижающие ее вкусовые свойства, Для улучшения качества воды используются различные дополнительные фильтры.

Простое устройство для очистки воды можно изготовить из пластмассовой бутылки с обрезанным дном. Бутылку крепят скобой в удобном месте горлышком вниз, внутрь бутылки укладывают мешочек с углем, а сверху набивают медицинскую вату или целлюлозу. Снизу подставляется емкость для сбора чистой воды. Воду постепенно наливают сверху в бутылку, и она очищается в слоях угля и ваты от всех видов осадков. По мере выработки фильтры меняют. Такое устройство требует постоянного утомительного подливания воды.

В лаборатории "Автоматики и телемеханики" Иркутского центра ДТТ разработано устройство очистки воды. В его состав входят электронное устройство очистки с сетевым питанием и преобразователь для питания от аккумулятора автомобиля в походном режиме.

Для повышения производительности используется промышленный блок очистки "MAGIC-JET FILTER" с насосом "Magi-200" мощностью 5 Вт, производительностью 200 л/час и высотой напора 60 см. В состав блока входят насос с питанием от сети и система угольных и целлюлозных фильтров. Электрическая часть блока защищена от влаги и может устанавливаться даже на дно резервуара с нефильтрованной водой. При очистке вода подается в приемную емкость через шланг диаметром 6 мм. За час работы очищается бочка воды 200 л, при этом не наблюдается перегрева электродвигателя насоса.

Разработанная схема автоматики (рис.1) улучшает сервисные возможности устройства и обеспечивает: автоматическое отключение (по времени заполнения емкости), сигнализацию необходимости смены фильтров, ручную и автоматическую регулировку скорости подачи фильтрованной воды, установку времени работы насоса в зависимости от объема приемного резервуара.

(нажмите для увеличения)

Для автоматического отключения насоса при заполнении емкости, учитывая его сетевое питание, по соображениям безопасности используются не датчики уровня, а контроль времени работы (производительность насоса - примерно 3 л/мин). Реле времени на двух микросхемах DD1 и DD2 позволяет отрабатывать интервалы времени - от 15 минут до 2 часов. Для гальванической развязки напряжения сети от электронной схемы устройства команда на отключение насоса проходит через оптопару VU1. В качестве ключа используется усилитель на полевом транзисторе VT1.

Генератор прямоугольных импульсов выполнен на двух элементах 2ИЛИ-НЕ микросхемы DD1 (DD1.1 и DD1.3). Частота генератора определяется по приближенной формуле:

f=0.44/RC;

где f - частота (в килогерцах); R - суммарное сопротивление резисторов R1+R2 (в килоомах); С - емкость конденсатора C3

(в микрофарадах). Минимальная частота генератора равна 0,2 Гц, максимальная - 4,4 Гц (при нулевом сопротивлении R1). Частота генератора не зависит от температуры и напряжения питания (в диапазоне от 4 до 15 В). Скважность импульсов равна двум.

Элемент DD1.2 используется для сброса показаний счетчика DD2 в автоматическом режиме При включении питания конденсатор С2 разряжен, на входах 8. 9 D1.2 получается низкий уровень, соответственно, на выходе 10 DD1.2 - высокий, который сбрасывает счетчик DD2 по входу R. После зарядки конденсатора С2 через резистор R3 на входах DD1.2 появляется высокий уровень, элемент переключается, и низкий уровень на его выходе разрешает работу счетчика DD2.

Микросхема DD2 содержит 14-разрядный асинхронный счетчик. Содержимое счетчика увеличивается по каждому отрицательному перепаду тактового импульса. Выходной сигнал снимается с выхода 013 (вывода 3 DD2), хотя можно использовать любой выход от Q9 до 013, внеся изменения в работу генератора.

При частоте импульсов 1,066 Гц "1" на выводе 6 DD2 появляется через одну минуту после обнуления. Мультивибратор на DD1.1 и DD1.3 останавливается после появления высокого уровня на выходе Q13. Счет можно в любое время сбросить нажатием кнопки SB1. Индикация контроля счета выполнена на светодиоде HL1. Каждые 8 импульсов светодиод горит, а следующие 8 не светится. Длительность импульсов мультивибратора устанавливается переменным резистором R1.

Регулятором оборотов электродвигателя насоса является микросхема DA1 -фазовый регулятор мощности. Она состоит из двух тиристоров, узла управления и устройства тепловой защиты. Микросхема при перегрузке и перегреве ограничивает мощность в нагрузке Обороты насоса достаточно плавно регулируются при напряжении на электродвигателе от 80 до 240 В.

Низкий уровень с выхода 3 DD2 во время счета шунтирует напряжение делителя R5-R6, поэтому полевой транзистор VT1 закрыт. Ток в стоковой цепи транзистора отсутствует, светодиод оптопары VU1 не горит, поэтому цепь коллектор-эмиттер внутреннего транзистора оптопары имеет высокое сопротивление и не шунтирует резистор R9. Фазовый регулятор DA1 открыт, и электродвигатель насоса работает на полную мощность.

По окончании счета на выводе 3 DD2 возникает высокий уровень, который через резистор R5 открывает транзистор VT1. Включается светодиод оптопары и открывает внутренний транзистор, который шунтирует выводы 3 и 6 микросхемы DA1. Регулятор DA1 отключается, и нагрузка плавно обесточивается в течение времени, зависящего от емкости конденсатора С7. Включение насоса после нажатия кнопки SB1 происходит также плавно, что защищает механику от преждевременного выхода из строя. Обороты насоса регулируются переменным резистором R9.

Регулировок в схеме практически нет. При включении напряжения устройство не работает (насос не вращается, светодиод HL1 не горит). Работа начинается с нажатия кнопки SB1 "Сброс". После кратковременного нажатия SB1 светодиод загорается, а двигатель-насос начинает вращаться. Запущенный мультивибратор должен выдавать на выходе 4 DD1.3 импульсы длительностью 1 с.

Питание устройства выполнено от сети по бестрансформаторной схеме с гасящим конденсатором С5 через выпрямитель на диодах VD2. VD3 и параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1. Потребление тока - не более 2 мА. Напряжение питания микросхем не должно превышать 15 В.

Схема собрана на монтажной плате размерами 115x45 мм (рис.2).

Корпус по размерам ненамного превышает размеры монтажной платы. Светодиод HL1. кнопка SB1, регулятор оборотов R9 и выключатель сети SA1 с предохранителем FU1 установлены на передней панели прибора. Для подключения насоса предусмотрено специальное гнездо, которое располагается в любом удобном месте.

При наладке схему желательно питать от лабораторного источника или отдельного адаптера (12 В/0,1 А)для соблюдения мер безопасности.

Литература

1. С.Епимов. Генераторы прямоугольных импульсов. - Радио, 2000, №1, С.44.
2. В.Д.Шило. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. -1989.
3. М.Путырский. Оптоэпектроника. - Радиолюбитель, 2004, №7, С.14.
4. МикросхемаКР1182ПМ1 -фазовый регулятор мощности. - Радио, 1999. №7, С 44.

Авторы: В.Коновалов, А.Вантеев, г.Иркутск.

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Синтетические нервы работают на свету 09.04.2016 Исследователи из Оксфорда создали искусственный аналог нервной цепочки: синтетические клетки, упакованные с помощью 3D-принтера в некое подобие проводящей ткани, оказались способны проводить электрический импульс. Клетки, крохотные капли воды объемом 50-100 пиколитров, заключенные в однослойную липидную мембрану. В таких каплях содержалась не только вода, в них была еще ДНК с генами, кодирующими трансмембранные белки, и весь необходимый аппарат белкового синтеза. Трансмембранные белки, синтезировавшиеся в "клетке", формировали в мембране сквозной канал - так между двумя каплями появлялся "межклеточный контакт", через который мог проскочить электрический сигнал. Работа "нервной цепи" зависела от освещения - в "клетках" находился еще и особый фоточувствительный белок, который под действием света связывался с ДНК и активировал записанные в ней гены трансмембранных белков. Плотной упорядоченной укладки капель достигали, как было сказано выше, с помощью 3D-принтера. Сама технология трехмерной печати из таких "клеток" разработана уже давно, но сейчас авторам работы пришлось разработать для них новый рецепт, чтобы и сами "клетки", и содержащиеся в них молекулярные машины для транскрипции (синтеза РНК-копий на ДНК) и трансляции (синтеза белка на РНК), пройдя через принтер, оставались бы в рабочем состоянии. Главными достижениями Майкл Бут (Michael J. Booth) и его коллеги считают то, что им удалось встроить в нервную цепочку световой выключатель, и что распространение импульса не ограничивалось двумя "клетками", что сигнал шел дальше - к третьей капле, четвертой, десятой и т. д. В такой искусственной системе вполне можно изучать некоторые закономерности распространения импульса по проводящим тканям, однако в перспективе исследователи хотят совместить искусственные клетки с настоящими. Для этого нужно решить две технологические проблемы: во-первых, напечатанные 3D-принтером комплексы капель "живут" в масляной среде, а настоящим клеткам нужен водный раствор; во-вторых, белки пор в искусственных клетках встраиваются в однослойную липидную мембрану, тогда как у настоящих клеток она двуслойная, и неизвестно, сформируется ли между ними трансмембранная белковая пора. Может быть, контакт между искусственной и настоящей клеткой получится организовать в виде синапса, когда между клеточными мембранами остается определенное пространство, а передача импульса происходит с помощью специальных химических молекул-нейромедиаторов.

Другие интересные новости:

▪ Отравленный нектар для комаров

▪ Разработан простой способ создания гибких алмазов

▪ Новая модель расширения Вселенной

▪ Робот заправляет космический аппарат

▪ Лунная навигация

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья С панталыку сбиться. Крылатое выражение

▪ статья Кто и когда осуществил первую операцию по пересадке сердца человеку? Подробный ответ

▪ статья Простая замена масла в двигателе. Личный транспорт

▪ статья Запуск лампы ЛДЦ-40. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цифровая шкала настройки УКВ радиоприемника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026