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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA hidroionizador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Electrónica en medicina Las propiedades curativas del aire de los bosques, las montañas, los prados alpinos y el mar son conocidas desde hace mucho tiempo por la humanidad. Incluso el antiguo médico griego Hipócrates notó que el aire de la montaña y el mar tienen un efecto beneficioso en una persona, curando muchas enfermedades. La naturaleza de los efectos beneficiosos de dicho aire fue descubierta por los científicos I. Elster y G. Geitel. Descubrieron que los iones de los gases del aire, los iones del aire, como los llamó más tarde A. Chizhevsky, tienen propiedades curativas. La ionización del aire ocurre bajo la influencia de la radiación radiactiva del suelo y el agua, la radiación ultravioleta del sol, los rayos cósmicos, las descargas eléctricas en la atmósfera (rayos, descargas en las cimas de las montañas, agujas de coníferas, etc.), así como cuando el agua es aplastado y rociado durante una tormenta, lluvia, cerca de cascadas. Los iones de aire tienen una carga negativa o positiva. Los iones de aire negativos están representados por el oxígeno, que captura fácilmente los electrones libres del exterior. Iones de aire positivos: dióxido de carbono y nitrógeno, si pierden uno de los electrones. Los iones de aire negativos y positivos afectan el cuerpo humano y los animales de manera diferente. Chizhevsky en sus experimentos descubrió que los iones de aire negativos prolongan la vida y los positivos, por el contrario, acortan la vida. Pero el aire, desprovisto de todos los iones de aire, tuvo un efecto aún más perjudicial en los animales. El aire con un exceso de iones de aire de oxígeno estabiliza la presión arterial, hace que la respiración sea más profunda, aumenta el apetito y mejora la digestión. Los iones del aire afectan las propiedades fisicoquímicas de la sangre: la tasa de sedimentación de eritrocitos, la concentración de azúcar y colesterol. En un bosque de coníferas en un día soleado, la cantidad de iones de aire alcanza los 10 mil por 1 cm3 de aire, en las montañas hasta 20 mil, cerca de cascadas, hasta 100 mil Habiendo construido casas, una persona prácticamente se ha privado de la oportunidad de respirar aire ionizado. En una zona residencial, la cantidad de iones de aire negativos no supera los 100...200 cm3. En las oficinas, al final de la jornada laboral, la cantidad de iones de aire negativos desciende a 25 ... 50 por cm3. Los iones de aire negativos están prácticamente ausentes cerca de televisores, monitores, equipos de oficina, en habitaciones con aire acondicionado y ventilación forzada. En tales locales, hay principalmente iones de aire positivos que tienen un impacto negativo en una persona. Casi todos los tipos de ionizadores utilizan el método efluvio de ionización del aire. Es el siguiente. Si se aplica un alto voltaje a la punta de la aguja (“menos” a la aguja y “más” a la tierra), entonces los electrones “fluirán” desde la punta (“efluvio” - en griego “salida”). En su camino, los electrones en movimiento se "pegan" a las moléculas de oxígeno, formando iones de aire negativos. A. Chizhevsky desarrolló una serie de requisitos para los ionizadores de aire, es especialmente importante que el ionizador no produzca compuestos de ozono y nitrógeno. Dado que el ozono y los dióxidos de nitrógeno son agentes oxidantes fuertes. Los radioaficionados diseñan "candelabros Chizhevsky", que utilizan el método de ionización efluvial. Pero dado que los diseños de aficionados son muy diferentes del diseño propuesto por Chizhevsky, la eficiencia de los ionizadores de aire es baja o producen ozono y óxidos de nitrógeno. Por lo tanto, la mayoría de los diseños representan una unidad de alto voltaje basada en un transformador horizontal de salida modificado de un receptor de televisión con multiplicación de voltaje. No se presta la debida atención al diseño del emisor de electrones. Todavía no existen dispositivos para medir la cantidad de iones de aire en 1 cm3 de aire. Tales estructuras realizan bien las funciones de purificación del aire, pero como ionizadores de aire son ineficaces, ya que la concentración de iones de aire necesarios para una persona se crea en ellos a corta distancia, en la zona de formación de ozono. Pero hay diseños que te permiten generar iones de aire negativos sin alto voltaje, debido al efecto bola (rociado de agua). Estos son los llamados hidroionizadores. Hay hidroionizadores mecánicos y electrónicos. La pulverización de agua se realiza mediante vibraciones ultrasónicas de una placa cóncava piezoeléctrica colocada en el fondo del tanque. El circuito eléctrico del generador de vibraciones ultrasónicas se muestra en la Fig.1.
En los elementos DD1.1-DD1.3, se ensambla un generador de pulso rectangular a una frecuencia de 1,8 ... 2,0 MHz. El chip DD1 tipo 74AC04 en transistores de efecto de campo complementarios con una estructura de semiconductor de óxido de metal, que es una variante de la serie generalizada de lógica de transistor-transistor SN74, permitió obtener frentes de pulso pronunciados, bajo consumo de corriente, pequeños valores de elementos de ajuste de frecuencia en comparación con un generador hecho en el chip SN7404 (K155LN1). Elemento DD1.4 - búfer. Desde la salida de DD1.4, los pulsos se alimentan al circuito diferenciador C5R3. Al cambiar la constante de tiempo del circuito RC usando la resistencia de sintonización R3, puede cambiar la duración de los pulsos en la salida de los elementos DD1.5, DD1.6, por lo tanto, el ciclo de trabajo de los pulsos cambiará de 0 a 2. Así, se regula la potencia suministrada al piezoeléctrico BQ1 y el número de iones de aire negativos generados. Dado que el umbral para abrir un potente transistor MOSFET VT1 es de aproximadamente 5 V y se necesitan corrientes significativas para abrir y cerrar rápidamente el transistor, se debe usar un amplificador. Como se utiliza el chip DA2 IRF7105, que consta de dos transistores de efecto de campo: canal n y canal p. Características del transistor de canal n: corriente de drenaje de 3,5 A, disipación de potencia de 2,0 W. Características del transistor de canal p: corriente de drenaje de 2,5 A, disipación de potencia de 2,0 W. Esta cantidad de corriente, a una tensión de alimentación de 2 V DA12, es suficiente para recargar rápidamente la capacidad de entrada del transistor MOSFET. A un nivel lógico bajo en la salida de DD1.5, DD1.6 abre el transistor de canal p en DA2. En este caso, se suministran +1 V a la puerta del transistor VT5 a través de la resistencia R12 y se abre el transistor VT1. A un nivel lógico alto en la salida de DD1.5, DD1.6 abre el transistor de canal n en DA2. En este caso, la puerta del transistor VT1 a través de la resistencia R5 se conecta a la salida común de la fuente de alimentación y el transistor VT1 se cierra. Cuando el MOSFET está cerrado, la capacitancia estática del elemento piezoeléctrico BQ1 se carga a través de la inductancia L1. Cuando el transistor VT1 está abierto, la capacitancia estática del elemento piezoeléctrico BQ1 se descarga. En este caso, el elemento piezoeléctrico experimenta deformación. Las oscilaciones del elemento piezoeléctrico con frecuencia ultrasónica crean ondas elásticas longitudinales en el líquido. Cuando el elemento piezoeléctrico se encuentra en el fondo del recipiente y se llena con agua hasta un nivel igual al tamaño focal del elemento piezoeléctrico, una pequeña fuente se eleva desde la superficie del agua, acompañada de niebla, finas gotas de agua. Estas gotas de agua son portadoras de iones de aire negativos. El diseño (Fig. 2) utiliza un emisor cóncavo con un diámetro de 30 mm y una distancia focal de 70 mm hecho de piezocerámica PZT a una frecuencia de 1,8 ... 2,0 MHz. En el cuerpo de latón 1 se pega con cola conductora un elemento piezoeléctrico 2. Desde abajo se presiona adicionalmente con un anillo de caprolón 5. El cuerpo se fija al fondo del recipiente 4 con un anillo de latón 10 y un anillo de goma de sellado 3. Una arandela maciza de latón 5 se presiona contra el anillo 11 desde abajo con un manguito de caprolón 6, que sirve como radiador para el transistor 7. La arandela tiene un orificio para un conductor que conecta el elemento piezoeléctrico con el drenaje del transistor. El transistor MOSFET se fija en el disipador de calor a través de una junta aislante. El tablero con elementos de radio 8 se presiona desde abajo con un anillo de caprolón 13. En la parte inferior de la caja 1, en su lado exterior, hay un inductor 1 2 (L1 según el diagrama), enrollado en un marco dieléctrico. La energía del rectificador se suministra a través de un cable blindado de dos núcleos 14 a través del orificio central en la tapa 15 de la carcasa 1.
La configuración del circuito electrónico es la siguiente. En primer lugar, separadamente del transistor de potencia, el generador se sintoniza a la frecuencia de resonancia paralela del elemento piezoeléctrico BQ1 usando la resistencia R2. La resistencia R3 establece la duración mínima del pulso en la salida DA2. Luego se instala la placa en la carcasa y se realizan todas las conexiones. El agua sedimentada se vierte en el recipiente con la carcasa instalada. El nivel de llenado del recipiente no supera la distancia focal del elemento piezoeléctrico. El voltaje se suministra al circuito desde una fuente de corriente limitada. Al monitorear el voltaje con un osciloscopio en el punto de conexión L1, el drenaje del transistor VT1 y el elemento piezoeléctrico BQ1, al aumentar la potencia con la resistencia R3, se logra una oscilación de la señal de 120 V de pico a pico. Al ajustar la frecuencia con la resistencia R2, se logra el consumo mínimo de corriente de la fuente de +48 V. Como regla general, se observa la formación de la mayor cantidad de iones de aire negativos. Diseño de PCB. Los radioelementos están montados en una placa de circuito impreso redonda hecha de lámina de fibra de vidrio de doble cara. La instalación se realiza en ambos lados del tablero. Chips DD1 y DA2 en versión SMD. Resistencias fijas de tamaño 1206, se pueden instalar verticalmente resistencias del tipo C2-23 con una potencia de 0,062 W. Trimmer de resistencias R2, R3 tipo SPZ-19a. Condensadores cerámicos permanentes, tamaño 1206. Condensadores electrolíticos de HITANO, serie ECA. Diodo VD1 cualquier pulso tipo KD522. Transistor MOSFET VT1 tipo IRF630S, IRF730S en paquete D2-PACK o similar, canal n. La bobina L1 contiene 15 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,8 mm. Basado en materiales de la revista Radioamator. Publicación: cxem.net
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