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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Робот-хирург отправится на Международную космическую станцию 27.01.2024 Ученые готовятся к отправке на Международную космическую станцию инновационного робота-хирурга. Успешные испытания откроют путь к применению подобных технологий на Земле. Кроме того, в космос направят манипулятор для перемещения различных грузов в условиях невесомости. Интеграция робототехники в медицинскую практику на МКС представляет собой важный шаг в космической медицине. Эти технологии могут стать основой для развития новых методов хирургического вмешательства как в космосе, так и на Земле, с улучшением точности и доступности медицинского обслуживания. Совсем скоро на орбиту Земли может выйти робот-хирург. И хотя это не будет типичный гуманоид в белом халате с скальпелем в руке, его миссия весьма захватывающа. 30 января ученые отправят на МКС ряд инновационных экспериментов с помощью космического корабля Cygnus от компании Northrop Grumman. В случае успеха корабль прибудет на МКС к 1 февраля. Одним из экспериментов на борту будет роботизированное устройство весом 0,9 кг с двумя управляемыми руками, разработанное компанией Virtual Incision. Этот робот-хирург сможет взаимодействовать с врачами на Земле, оперируя астронавтов и выполняя медицинские процедуры с высокой точностью. "В более продвинутой части нашего эксперимента мы будем управлять устройством отсюда, из Линкольна (штат Небраска), и рассекать симулированные хирургические ткани на орбите", - отметил во время презентации Cygnus Шейн Фарритор, соучредитель Virtual Incision.

Другие интересные новости:

▪ Электронные носы для животноводческих ферм

▪ Травяная бумага

▪ Светодиодная лента для умного дома Aqara LED Strip T1

▪ Революционный метод опреснения воды

▪ Ультракомпактный 16-разрядный микроконтроллер MB90F455/456/457

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Играть в бирюльки. Крылатое выражение

▪ статья Какая лондонская статуя стоит на американской земле? Подробный ответ

▪ статья Машинист ленточного транспортера (транспортировщика). Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Светодиодный пробник p-n переходов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Мощный блок питания для усилителя НЧ, 27 вольт 3 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025