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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Млечный Путь больше, чем считалось 07.07.2013 Новое исследование, проведенное учеными из Университета Колорадо Боулдер с помощью телескопа Хаббл, показывает, что Млечный Путь на самом деле может быть намного больше, чем считалось ранее. Изучение спиральных галактик похожих на нашу, показали, что они окружены ореолом газа диаметром более чем 1 миллион световых лет. Для сравнения: до сих пор диаметр Млечного Пути оценивали в около 100 000 световых лет. Несмотря на то, что плотность газа мала, все же спиральные галактики оказались намного более массивными, чем считалось ранее. Ученые рассчитали массу ореолов, состоящих в основном из обогащенного кислородом межзвездного газа. Эта масса оказалась большой: почти такой же, как звезды внутри самих галактик. Не нужно лишний раз говорить, что это открытие серьезно повлияет на современные модели эволюции спиральных галактик, да и всей Вселенной в целом. Почему же столь значительную массу вещества до сих пор не могли обнаружить? Все банально: ореол вокруг галактик холодный и содержит слишком разреженный газ. Неизвестно, когда бы его вообще обнаружили, если бы не расчеты, проведенные специалистами НАСА в 2009 году, когда готовилась установка спектрометра COS на телескоп Хаббл. Тогда теоретические исследования показали, что спиральные галактики вроде бы должны обладать примерно в 5 раз большим количеством газа, чем наблюдалось астрономами. Только теперь благодаря наблюдениям Хаббла удалось найти часть "недостающего" газа. Для обнаружения сильно разреженного газа использовалась очень сложная методика. Ученые использовали далекие квазары (сверхяркие массивные черные дыры) в качестве "фонариков", которые просвечивали пространство и позволяли фиксировать прохождение ультрафиолетового света через ореолы газа вокруг галактик. Затем с помощью спектрометра COS был изучен химический состав, плотность, скорость и другие характеристики галактического ореола газа. В настоящее время астрономы заняты тщательным изучением открытого ими явления. Ученые очень надеются, что космический телескоп Хаббл продолжит свою работу. Дело в том, что объявленный преемником Хаббла телескоп James Webb не может наблюдать в УФ-даипазоне, да и скорее всего его возможности в основном направят на "модную" тему поиска и изучения экзопланет.

Другие интересные новости:

▪ Белые светодиоды на основе нитрида галлия и карбида кремния

▪ Axis M3027-PVE - панорамная камера для наружного видеонаблюдения

▪ Компактный токамак разогрели до рекордных 100 миллионов кельвинов

▪ Внесение логинов и паролей в завещание

▪ Водородные генераторы Rolls-Royce

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Озверелая солдатня. Крылатое выражение

▪ статья Почему неандертальцев долгое время в учебниках изображали неправильно? Подробный ответ

▪ статья Шок. Медицинская помощь

▪ статья Химическая отбелка воска. Простые рецепты и советы

▪ статья Защита по минимальному напряжению. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026