浄水器。スキーム、説明

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浄水器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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調理や飲料に真水を使用する場合は、不純物を取り除いてきれいにすることをお勧めします。機械的不純物には、懸濁物 (砂、粘土、錆など) が含まれます。流域の表面には、河川輸送や地殻の亀裂からの流出によって生じた油膜やパラフィンが存在する可能性があります。動物由来の不純物は、水中生物の廃棄物として発生します。

高品質の水は自噴井戸またはボーリング孔から得られます。少量の機械的不純物を除けば、通常、他の介在物は含まれません。生活用水は最大 10 m の深さから取水されます。飲料用および調理用 - 深さ100 mまで水の品質と味の違いは、地表から帯水層の距離によって異なります。

水道水は、ほとんどの場合、病原性細菌を除去するために塩素処理され、機械的不純物は濾過されます。しかし、工業的な前処理を行った後でも、水中には不純物が残り、味が低下してしまうため、水質を改善するためにさまざまな追加のフィルターが使用されます。

底を切ったペットボトルを使って簡単な浄水装置を作ることができます。ボトルは首を下にして都合の良い場所にブラケットで固定され、ボトルの中に木炭の袋が置かれ、その上に医療用脱脂綿またはセルロースが詰められます。きれいな水を集めるための容器が下に設置されています。水は上からボトルに徐々に注がれ、石炭と綿毛の層であらゆる種類の堆積物から浄化されます。フィルターは使用に応じて交換します。このような装置では、水を絶え間なく追加する必要があります。

浄水装置は、イルクーツク DTT センターのオートメーションおよびテレメカニクス研究室で開発されました。これには、主電源を備えた電子掃除装置と、走行モードで車のバッテリーから電力を供給するためのコンバーターが含まれています。

生産性を向上させるために、工業用洗浄ユニット「MAGIC-JET FILTER」を、出力200W、容量5リットル/時間、ヘッド高さ200cmのポンプ「Magi-60」と組み合わせて使用します。主電源ポンプとカーボンおよびセルロースフィルターのシステム。ユニットの電気部分は湿気から保護されており、ろ過されていない水が入っているタンクの底に設置することもできます。洗浄時は直径6mmのホースを通して受け容器に水が供給されます。 200 時間の運転で、ポンプモーターを過熱させることなく、XNUMX リットルのバレルの水が洗浄されます。

開発された自動化回路 (図 1) は、デバイスのサービス機能を向上させ、自動シャットダウン (コンテナが満たされた時間に基づく)、フィルター交換の必要性の通知、ろ過水の供給速度の手動および自動調整、受水槽の容積に応じてポンプの運転時間を設定します。

（クリックして拡大）

安全上の理由から、主電源を考慮して、コンテナが満たされたときにポンプを自動的にオフにするために、レベルセンサーは使用されず、動作時間制御が使用されます（ポンプ容量は約 3 リットル/分）。 1 つの超小型回路 DD2 と DD15 のタイムリレーを使用すると、2 分から 1 時間までの時間間隔を計算できます。主電源電圧をデバイスの電子回路から電気的に絶縁するために、ポンプをオフにするコマンドがフォトカプラ VU1 を通過します。電界効果トランジスタ VTXNUMX をベースとしたアンプがキーとして使用されます。

方形パルス発生器は、DD2 マイクロ回路 (DD1 および DD1.1) の 1.3 つの XNUMXOR-NOT 要素で作成されます。発電機の周波数は次の近似式で決定されます。

f=0.44/RC;

ここで、f は周波数 (キロヘルツ) です。 R は抵抗器 R1+R2 の合計抵抗値 (キロオーム単位)。 C - コンデンサC3の静電容量

(マイクロファラッド単位)。発電機の最小周波数は 0,2 Hz、最大周波数は 4,4 Hz (抵抗 R1 がゼロの場合) です。発電機の周波数は温度や電源電圧 (4 ～ 15 V の範囲) に依存しません。パルスのデューティサイクルは XNUMX です。

要素 DD1.2 は、自動モードでカウンタ DD2 をリセットするために使用されます。電源がオンになると、コンデンサ C2 が放電され、入力 8 で D9 がローレベルになり、出力 1.2 で DD10 がハイになります。、入力 R でカウンタ DD1.2 をリセットします。抵抗 R2 を介してコンデンサ C2 を充電した後、DD3 の入力にハイレベルが現れ、素子が切り替わり、出力のローレベルによりカウンタ DD1.2 の動作が可能になります。

DD2 チップには 14 ビットの非同期カウンターが含まれています。カウンタは、負のクロックエッジごとにインクリメントされます。出力信号は出力 013 (DD3 のピン 2) から取得されますが、ジェネレーターの動作を変更することで Q9 から 013 までの任意の出力を使用できます。

1,066 Hz のパルス周波数では、ゼロ調整の 1 分後に DD6 のピン 2 に「1.1」が表示されます。 DD1.3 および DD13 のマルチバイブレータは、出力 Q1 に High レベルが現れた後に停止します。スコアはSB1ボタンを押すことでいつでもリセットできます。アカウント制御表示はHL8 LEDで行われます。 8 パルスごとに LED が点灯しますが、次の 1 パルスは点灯しません。マルチバイブレータのパルスの持続時間は、可変抵抗器 RXNUMX によって設定されます。

ポンプ電気モーターの速度レギュレーターは、DA1 マイクロ回路 - 相電力レギュレーターです。 80 つのサイリスタ、制御ユニット、および熱保護デバイスで構成されます。過負荷や過熱が発生すると、マイクロ回路が負荷の電力を制限し、電気モーターの電圧が 240 ～ XNUMX V の場合、ポンプ速度は非常にスムーズに調整されます。

カウント中の DD3 の出力 2 からの Low レベルは分圧器 R5-R6 の電圧を分流するため、電界効果トランジスタ VT1 は閉じます。トランジスタのドレイン回路には電流が流れず、フォトカプラ VU1 の LED は点灯しません。そのため、フォトカプラの内部トランジスタのコレクタ - エミッタ回路の抵抗は高く、抵抗 R9 はバイパスされません。位相レギュレータ DA1 が開いており、ポンプモーターがフルパワーで動作しています。

カウントの終了時に、DD3 のピン 2 に High レベルが現れ、抵抗 R5 を介してトランジスタ VT1 が開きます。フォトカプラ LED がオンになり、内部トランジスタが開き、DA3 チップのピン 6 と 1 がバイパスされます。レギュレータ DA1 がオフになり、コンデンサ C7 の静電容量に応じて負荷は一定時間徐々に電源を切られます。また、SB1 ボタンを押した後、ポンプがスムーズにオンになり、機構を早期故障から保護します。ポンプ速度は可変抵抗器 R9 によって調整されます。

回路には実質的に調整はありません。電圧をオンにしても、デバイスは動作しません（ポンプが回転せず、HL1 LED が点灯しません）。 SB1の「リセット」ボタンを押すと作業が始まります。 SB1 を短く押すと LED が点灯し、ポンプモーターが回転し始めます。実行中のマルチバイブレータは、出力 4 DD1.3 で持続時間 1 秒のパルスを生成する必要があります。

このデバイスは、ダイオード VD5 を使用した整流器を介して、クエンチングコンデンサ C2 を備えたトランスレス回路を使用してネットワークから電力を供給されます。 VD3 とツェナーダイオード VD1 のパラメトリックスタビライザー。消費電流 - 2mA以下。マイクロ回路の電源電圧は 15 V を超えてはなりません。

回路は115x45mmの寸法の回路基板上に組み立てられています（図2）。

浄水器

ハウジングは回路基板の寸法よりそれほど大きくありません。 LEDHL1。ボタンSB1、スピードコントローラーR9、ヒューズFU1付きの電源スイッチSA1が装置の前面パネルに取り付けられています。ポンプを接続するために、便利な場所にある特別なソケットが提供されます。

セットアップするときは、安全対策を遵守するために、実験室用電源または別個のアダプター (12 V/0,1 A) から回路に電力を供給することをお勧めします。

文学

S.エピモフ。長方形パルス発生器。 - ラジオ、2000 年、No. 1、S. 44。
V.D. シャイロ。人気のあるデジタル回路: ハンドブック。 -1989年。
M.プティルスキー。オプトエレクトロニクス。 -アマチュア無線家、2004年、第7号、S.14。
チップ KR1182PM1 - フェーズパワーレギュレータ。 - ラジオ、1999 年。第 7 号、P 44。

著者: V.Konovalov、A.Vanteev、イルクーツク。

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