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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Purificador de água. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Casa, casa, passatempo Ao utilizar água doce para cozinhar ou beber, é aconselhável limpá-la de quaisquer impurezas. As impurezas mecânicas incluem suspensões (areia, argila, ferrugem, etc.). Na superfície das bacias hidrográficas pode haver uma película de óleo ou parafina proveniente da operação do transporte fluvial ou de fissuras na crosta terrestre. As impurezas de origem animal surgem como resíduos da vida subaquática. A água de boa qualidade provém de poços artesianos ou furos. Além de uma pequena quantidade de impurezas mecânicas, geralmente não contém outras inclusões. A água artesiana para uso doméstico é retirada de profundidades de até 10 m. para beber e cozinhar - de profundidades de até 100 M. A diferença na qualidade e no sabor da água depende da distância do aqüífero à superfície da terra. A água da torneira é geralmente clorada para remover bactérias patogênicas e as impurezas mecânicas são filtradas. Mas mesmo após o tratamento industrial preliminar, as impurezas permanecem na água, reduzindo o seu sabor.Para melhorar a qualidade da água, são utilizados vários filtros adicionais. Um dispositivo simples de purificação de água pode ser feito a partir de uma garrafa de plástico com fundo cortado. O frasco é fixado com um suporte em um local conveniente com o gargalo para baixo, um saco de carvão é colocado dentro do frasco e algodão medicinal ou celulose é colocado em cima. Um recipiente é colocado abaixo para coletar água limpa. A água é gradualmente despejada de cima na garrafa e é purificada em camadas de carvão e algodão de todos os tipos de sedimentos. Os filtros são alterados à medida que são usados. Tal dispositivo requer adição constante e tediosa de água. Um dispositivo de purificação de água foi desenvolvido no laboratório de Automação e Telemecânica do Irkutsk DTT Center. Inclui um dispositivo de limpeza eletrônico com alimentação elétrica e um conversor para alimentá-lo com bateria de carro em modo de viagem. Para aumentar a produtividade, é utilizada uma unidade de limpeza industrial “MAGIC-JET FILTER” com bomba “Magi-200” com potência de 5 W, capacidade de 200 l/hora e altura de cabeçote de 60 cm. bomba alimentada pela rede elétrica e sistema de filtros de carbono e celulose. A parte elétrica do aparelho é protegida da umidade e pode até ser instalada no fundo de um tanque com água não filtrada. Na limpeza, a água é fornecida ao recipiente receptor por meio de uma mangueira com diâmetro de 6 mm. Em uma hora de operação, um barril de água de 200 litros é limpo, sem superaquecimento do motor da bomba. O circuito de automação desenvolvido (Fig. 1) melhora a capacidade de atendimento do aparelho e proporciona: desligamento automático (de acordo com o tempo de enchimento do recipiente), sinalização da necessidade de troca de filtros, ajuste manual e automático da velocidade de abastecimento da água filtrada, definir o tempo de operação da bomba em função do volume do tanque receptor.
Para desligar automaticamente a bomba quando o recipiente está cheio, tendo em conta a sua alimentação eléctrica, por razões de segurança, não são utilizados sensores de nível, mas sim controlo do tempo de funcionamento (a capacidade da bomba é de aproximadamente 3 l/min). Um relé de tempo em dois microcircuitos DD1 e DD2 permite calcular intervalos de tempo - de 15 minutos a 2 horas. Para isolar galvanicamente a tensão da rede do circuito eletrônico do dispositivo, o comando para desligar a bomba passa pelo optoacoplador VU1. Um amplificador baseado no transistor de efeito de campo VT1 é usado como chave. O gerador de pulso retangular é feito em dois elementos 2OR-NOT do microcircuito DD1 (DD1.1 e DD1.3). A frequência do gerador é determinada pela fórmula aproximada: f=0.44/RC; onde f é a frequência (em quilohertz); R é a resistência total dos resistores R1+R2 (em quilo-ohms); C - capacitância do capacitor C3 (em microfarads). A frequência mínima do gerador é 0,2 Hz, a máxima é 4,4 Hz (com resistência zero R1). A frequência do gerador não depende da temperatura e da tensão de alimentação (na faixa de 4 a 15 V). O ciclo de trabalho dos pulsos é dois. O elemento DD1.2 é utilizado para zerar o contador DD2 em modo automático. Quando a alimentação é ligada, o capacitor C2 é descarregado, nas entradas 8 D9 é obtido um nível baixo, respectivamente, na saída 1.2 DD10 é alto , que zera o contador DD1.2 na entrada R Após carregar o capacitor C2 através do resistor R2, um nível alto aparece nas entradas de DD3, o elemento comuta, e o nível baixo em sua saída permite a operação do contador DD1.2. O chip DD2 contém um contador assíncrono de 14 bits. O contador é incrementado a cada transição negativa do clock. O sinal de saída é obtido da saída 013 (pino 3 de DD2), embora qualquer saída de Q9 a 013 possa ser utilizada para fazer alterações na operação do gerador. A uma frequência de pulso de 1,066 Hz, um “1” no pino 6 do DD2 aparece um minuto após zerar. O multivibrador em DD1.1 e DD1.3 para após um nível alto aparecer na saída Q13. A pontuação pode ser zerada a qualquer momento pressionando o botão SB1. A indicação do controle da conta é feita no LED HL1. A cada 8 pulsos o LED acende, mas os próximos 8 pulsos não acendem. A duração dos pulsos do multivibrador é definida pelo resistor variável R1. O regulador de velocidade do motor elétrico da bomba é o microcircuito DA1 - regulador de potência de fase. É composto por dois tiristores, uma unidade de controle e um dispositivo de proteção térmica. Quando sobrecarregado e superaquecido, o microcircuito limita a potência da carga.A velocidade da bomba é regulada suavemente quando a tensão no motor elétrico é de 80 a 240 V. O nível baixo da saída 3 de DD2 durante a contagem desvia a tensão do divisor R5-R6, de modo que o transistor de efeito de campo VT1 é fechado. Não há corrente no circuito de drenagem do transistor, o LED do optoacoplador VU1 não acende, portanto o circuito coletor-emissor do transistor interno do optoacoplador tem alta resistência e não contorna o resistor R9. O regulador de fase DA1 está aberto e o motor da bomba funciona com potência máxima. Ao final da contagem, aparece um nível alto no pino 3 do DD2, que abre o transistor VT5 através do resistor R1. O LED do optoacoplador acende e abre o transistor interno, que desvia dos pinos 3 e 6 do chip DA1. O regulador DA1 é desligado e a carga é gradativamente desenergizada por um tempo dependendo da capacitância do capacitor C7. A bomba também liga suavemente após pressionar o botão SB1, que protege a mecânica contra falhas prematuras. A velocidade da bomba é regulada pelo resistor variável R9. Praticamente não há ajustes no circuito. Quando a tensão é ligada, o dispositivo não funciona (a bomba não gira, o LED HL1 não acende). O trabalho começa pressionando o botão SB1 "Reset". Após pressionar brevemente SB1, o LED acende e o motor da bomba começa a girar. Um multivibrador em funcionamento deve produzir pulsos com duração de 4 s na saída 1.3 DD1. O dispositivo é alimentado pela rede por meio de um circuito sem transformador com capacitor de extinção C5 por meio de um retificador por meio de diodos VD2. VD3 e um estabilizador paramétrico no diodo zener VD1. Consumo atual - não mais que 2 mA. A tensão de alimentação dos microcircuitos não deve ultrapassar 15 V. O circuito é montado em uma placa de circuito com dimensões de 115x45 mm (Fig. 2).
A caixa não é muito maior que as dimensões da placa de circuito. LEDHL1. botão SB1, controlador de velocidade R9 e chave liga / desliga SA1 com fusível FU1 estão instalados no painel frontal do dispositivo. Para conectar a bomba, é fornecida uma tomada especial, localizada em qualquer local conveniente. Durante a configuração, é aconselhável alimentar o circuito a partir de uma fonte de laboratório ou de um adaptador separado (12 V/0,1 A) para cumprir as medidas de segurança. Literatura
Autores: V.Konovalov, A.Vanteev, Irkutsk.
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