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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Электронный шлем для водителей грузовиков 14.04.2024 Безопасность на дорогах, особенно для водителей тяжелой строительной техники, является приоритетной задачей инженеров и ученых. В свете этого немецкий Институт структурной прочности и надежности систем имени Фраунгофера представил новый продукт - электронный шлем, который предназначен для защиты водителей от серьезных травм при вождении строительных машин. Новый электронный шлем, разработанный командой инженеров из Института Фраунгофера, открывает новые перспективы для безопасности водителей грузовиков и строительной техники. Устройство способно контролировать уровень тряски в кабине автомобиля и предупреждать водителя о возможной опасности. Основой работы шлема является встроенный пьезоэлектрический датчик, который генерирует электричество при физической деформации. Этот механизм позволяет устройству реагировать на интенсивные вибрации, характерные для работы строительной техники. Когда уровень деформации превышает безопасные значения, на шлеме включается сигнальная система, предупреждающая водителя. Такое решение имеет особую важность, учитывая, что частые вибрации тела могут привести к серьезным проблемам со здоровьем, таким как травмы позвоночника, глаз и даже мозга. Электронный шлем позволяет эффективно контролировать уровень тряски и предотвращать подобные негативные последствия для водителей. Эксперты также отмечают, что такие технологии могут значительно повысить безопасность на дорогах и улучшить условия работы водителей тяжелой строительной техники. Электронный шлем, представленный немецким Институтом Фраунгофера, открывает новые горизонты в области безопасности водителей строительной техники. Его возможность контролировать уровень тряски и предупреждать о возможных опасностях делает его важным инструментом для обеспечения безопасности на дорогах и защиты здоровья водителей.

Другие интересные новости:

▪ Слоны на беговой дорожке

▪ Сумки Louis Vuitton с AMOLED-экранами

▪ Канатная аккумуляторная лебедка

▪ 14-нанометровая память DRAM DDR5

▪ Предача вкуса через Интернет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Эффектные фокусы и их разгадки. Подборка статей

▪ статья И сделалась моя Матрена ни Пава, ни Ворона. Крылатое выражение

▪ статья Кто изобрел духи? Подробный ответ

▪ статья Инкассатор. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Самодельные радиаторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перевод AWG в систему СИ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026