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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Purificador de agua. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Hogar, hogar, hobby Cuando se utiliza agua dulce para cocinar o beber, es aconsejable limpiarla de impurezas. Las impurezas mecánicas incluyen suspensiones (arena, arcilla, óxido, etc.). En la superficie de las cuencas hidrográficas puede haber una película de aceite o parafina procedente del transporte fluvial o de grietas en la corteza terrestre. Las impurezas de origen animal surgen como desechos de la vida submarina. El agua de alta calidad proviene de pozos artesianos o perforaciones. Aparte de una pequeña cantidad de impurezas mecánicas, normalmente no contiene otras inclusiones. El agua artesiana para uso doméstico se extrae de una profundidad de hasta 10 m. para beber y cocinar, desde una profundidad de hasta 100 m La diferencia en la calidad y el sabor del agua depende de la distancia entre el acuífero y la superficie de la tierra. El agua del grifo suele clorarse para eliminar las bacterias patógenas y filtrar las impurezas mecánicas. Pero incluso después del tratamiento industrial preliminar, quedan impurezas en el agua que reducen su sabor. Para mejorar la calidad del agua se utilizan varios filtros adicionales. Se puede fabricar un dispositivo sencillo para purificar el agua a partir de una botella de plástico con el fondo cortado. La botella se fija con un soporte en un lugar conveniente con el cuello hacia abajo, se coloca una bolsa de carbón dentro de la botella y encima se rellena algodón o celulosa médica. Debajo se coloca un recipiente para recoger agua limpia. El agua se vierte gradualmente desde arriba en la botella y se limpia en capas de carbón y algodón de todo tipo de sedimentos. Los filtros se cambian a medida que se utilizan. Un dispositivo de este tipo requiere una tediosa adición constante de agua. En el laboratorio de Automatización y Telemecánica del Centro TDT de Irkutsk se ha desarrollado un dispositivo de purificación de agua. Incluye un dispositivo de limpieza electrónico con alimentación de red y un convertidor para alimentarlo desde la batería de un automóvil en modo viaje. Para aumentar la productividad se utiliza una unidad de limpieza industrial "MAGIC-JET FILTER" con una bomba "Magi-200" con una potencia de 5 W, una capacidad de 200 l/hora y una altura de cabezal de 60 cm. La unidad incluye un bomba alimentada por red y un sistema de filtros de carbón y celulosa. La parte eléctrica de la unidad está protegida de la humedad e incluso puede instalarse en el fondo de un tanque con agua sin filtrar. Al limpiar, se suministra agua al recipiente receptor a través de una manguera con un diámetro de 6 mm. En una hora de funcionamiento se limpia un barril de agua de 200 litros, sin sobrecalentar el motor de la bomba. El circuito de automatización desarrollado (Fig. 1) mejora las capacidades de servicio del dispositivo y proporciona: apagado automático (según el tiempo de llenado del recipiente), señalización de la necesidad de cambiar filtros, ajuste manual y automático de la velocidad del suministro de agua filtrada, Configuración del tiempo de funcionamiento de la bomba en función del volumen del tanque receptor.
Para apagar automáticamente la bomba cuando se llena el contenedor, teniendo en cuenta su suministro eléctrico, por razones de seguridad, no se utilizan sensores de nivel, sino control del tiempo de funcionamiento (la capacidad de la bomba es de aproximadamente 3 l/min). Un relé de tiempo en dos microcircuitos DD1 y DD2 le permite calcular intervalos de tiempo, de 15 minutos a 2 horas. Para aislar galvánicamente la tensión de red del circuito electrónico del dispositivo, el comando de apagado de la bomba pasa a través del optoacoplador VU1. Como clave se utiliza un amplificador basado en el transistor de efecto de campo VT1. El generador de impulsos rectangular está fabricado en dos elementos 2OR-NO del microcircuito DD1 (DD1.1 y DD1.3). La frecuencia del generador está determinada por la fórmula aproximada: f=0.44/RC; donde f es la frecuencia (en kilohercios); R es la resistencia total de las resistencias R1+R2 (en kiloohmios); C - capacitancia del condensador C3 (en microfaradios). La frecuencia mínima del generador es de 0,2 Hz, la máxima es de 4,4 Hz (con resistencia cero R1). La frecuencia del generador no depende de la temperatura ni de la tensión de alimentación (en el rango de 4 a 15 V). El ciclo de trabajo de los pulsos es dos. El elemento DD1.2 se utiliza para restablecer el contador DD2 en modo automático. Cuando se enciende la alimentación, el condensador C2 se descarga, en las entradas 8. 9 D1.2 se obtiene un nivel bajo, respectivamente, en la salida 10 DD1.2 es alto. , que reinicia el contador DD2 en la entrada R. Después de cargar el condensador C2 a través de la resistencia R3, aparece un nivel alto en las entradas de DD1.2, el elemento cambia y el nivel bajo en su salida permite el funcionamiento del contador DD2. El chip DD2 contiene un contador asíncrono de 14 bits. El contador se incrementa con cada flanco negativo del reloj. La señal de salida se toma de la salida 013 (pin 3 de DD2), aunque se puede utilizar cualquier salida desde Q9 a 013 realizando cambios en el funcionamiento del generador. A una frecuencia de pulso de 1,066 Hz, aparece un "1" en el pin 6 de DD2 un minuto después de la puesta a cero. El multivibrador en DD1.1 y DD1.3 se detiene después de que aparece un nivel alto en la salida Q13. La puntuación se puede restablecer en cualquier momento presionando el botón SB1. La indicación de control de cuenta se realiza en el LED HL1. Cada 8 pulsos el LED se enciende, pero los siguientes 8 pulsos no se encienden. La duración de los pulsos del multivibrador se establece mediante la resistencia variable R1. El regulador de velocidad del motor eléctrico de la bomba es el microcircuito DA1: regulador de potencia de fase. Consta de dos tiristores, una unidad de control y un dispositivo de protección térmica. Cuando se sobrecarga y se sobrecalienta, el microcircuito limita la potencia en la carga. La velocidad de la bomba se regula con bastante suavidad cuando el voltaje en el motor eléctrico es de 80 a 240 V. El nivel bajo de la salida 3 de DD2 durante el conteo desvía el voltaje del divisor R5-R6, por lo que el transistor de efecto de campo VT1 está cerrado. No hay corriente en el circuito de drenaje del transistor, el LED del optoacoplador VU1 no se enciende, por lo que el circuito colector-emisor del transistor interno del optoacoplador tiene una alta resistencia y no pasa por alto la resistencia R9. El regulador de fase DA1 está abierto y el motor de la bomba funciona a plena potencia. Al final del conteo, aparece un nivel alto en el pin 3 de DD2, que abre el transistor VT5 a través de la resistencia R1. El LED del optoacoplador se enciende y abre el transistor interno, que pasa por alto los pines 3 y 6 del chip DA1. El regulador DA1 se apaga y la carga se desactiva gradualmente durante un tiempo dependiendo de la capacitancia del condensador C7. La bomba también se enciende suavemente después de presionar el botón SB1, lo que protege la mecánica de fallas prematuras. La velocidad de la bomba está regulada por la resistencia variable R9. Prácticamente no hay ajustes en el circuito. Cuando se enciende el voltaje, el dispositivo no funciona (la bomba no gira, el LED HL1 no se enciende). El trabajo comienza presionando el botón SB1 "Reset". Después de presionar brevemente SB1, el LED se enciende y el motor de la bomba comienza a girar. Un multivibrador en funcionamiento debería producir pulsos con una duración de 4 s en la salida 1.3 DD1. El dispositivo se alimenta desde la red mediante un circuito sin transformador con un condensador de extinción C5 a través de un rectificador que utiliza diodos VD2. VD3 y un estabilizador paramétrico en el diodo Zener VD1. Consumo actual: no más de 2 mA. La tensión de alimentación de los microcircuitos no debe exceder los 15 V. El circuito se ensambla en una placa de circuito con dimensiones de 115x45 mm (Fig. 2).
La carcasa no es mucho más grande que las dimensiones de la placa de circuito. LED HL1. El botón SB1, el controlador de velocidad R9 y el interruptor de encendido SA1 con fusible FU1 están instalados en el panel frontal del dispositivo. Para conectar la bomba, se proporciona un enchufe especial, que se encuentra en cualquier lugar conveniente. Al realizar la instalación, es recomendable alimentar el circuito desde una fuente de laboratorio o un adaptador independiente (12 V/0,1 A) para cumplir con las medidas de seguridad. Literatura
Autores: V.Konovalov, A.Vanteev, Irkutsk.
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