Використовуючи прісну воду для приготування їжі або пиття, бажано очистити її від усіляких домішок. До механічних домішок відносяться суспензії (пісок, глина, іржа тощо). На поверхні водних басейнів може бути нафтова плівка або парафін від експлуатації річкового транспорту або виходу з тріщин в земній корі. Домішки тваринного походження виникають як відходи підводного життєдіяльності.
Якісна вода надходить з артезіанських колодязів або свердловин. Крім невеликої кількості механічних домішок, вона зазвичай не містить інших включень. Артезіанська вода для господарського використання береться з глибини до 10м. для пиття і приготування їжі - з глибини до 100 м. Різниця в якості і смак води залежить від відстані водоносного шару від поверхні землі.
Водопровідна вода для очищення від хвороботворних бактерій найчастіше хлорується, механічні домішки фільтруються. Але навіть після попередньої промислової обробки у воді залишаються домішки, що знижують її смакові властивості, Для поліпшення якості води використовуються різні додаткові фільтри.
Простий пристрій для очищення води можна виготовити з пластмасової пляшки з обрізаним дном. Пляшку кріплять скобою в зручному місці шийкою вниз, всередину пляшки укладають мішечок з вугіллям, а зверху набивають медичну вату або целюлозу. Знизу підставляється ємність для збору чистої води. Воду поступово наливають зверху в пляшку, і вона очищається в шарах вугілля і вати від всіх видів опадів. У міру вироблення фільтри змінюють. Такий пристрій вимагає постійного виснажливого підливання води.
У лабораторії "Автоматики і телемеханіки" Іркутського центру ДТТ розроблено пристрій очищення води. До його складу входять електронний пристрій очищення з мережевим живленням і перетворювач для живлення від акумулятора автомобіля похідному режимі.
Для підвищення продуктивності використовується промисловий блок очищення "MAGIC-JET FILTER" з насосом "Magi-200" потужністю 5 Вт, продуктивність 200 л/год і висотою напору 60 см. До складу блоку входять насос з живленням від мережі і система вугільних і целюлозних фільтрів. Електрична частина блоку захищена від вологи і може встановлюватися навіть на дно резервуара з нефільтрованої водою. При очищення вода подається в приймальну ємність через шланг діаметром 6 мм За годину роботи очищається бочка води 200 л, при цьому не спостерігається перегріву електродвигуна насоса.
Розроблена схема автоматики (рис.1) покращує сервісні можливості пристрою і забезпечує: автоматичне відключення (по часу заповнення ємності), сигналізацію необхідності зміни фільтрів, ручне й автоматичне регулювання швидкості подачі фільтрованої води, встановлення часу роботи насоса в залежно від обсягу приймального резервуара.
(натисніть для збільшення)
Для автоматичного відключення насоса при заповненні ємності, враховуючи його мережеве харчування, з міркувань безпеки використовуються не датчики рівня, а контроль часу роботи (продуктивність насоса - приблизно 3 л/хв). Реле часу на двох мікросхемах DD1 і DD2 дозволяє відпрацьовувати інтервали часу - від 15 хвилин до 2 годин. Для гальванічної розв'язки напруги мережі від електронної схеми пристрою команда на відключення насоса проходить через оптопару VU1. В якості ключа використовується підсилювач на польовому транзисторі VT1.
Генератор прямокутних імпульсів виконаний на двох елементах 2АБО-НЕ мікросхеми DD1 (DD1.1 і DD1.3). Частота генератора визначається за наближеною формулою:
f=0.44/RC;
де f - частота (у кілогерцах); R - сумарний опір резисторів R1+R2 (в килоомах); С - ємність конденсатора C3
(у микрофарадах). Мінімальна частота генератора дорівнює 0,2 Гц, максимальне - 4,4 Гц (при нульовому опорі R1). Частота генератора не залежить від температури і напруги живлення (в діапазоні від 4 до 15). Шпаруватість імпульсів дорівнює двом.
Елемент DD1.2 використовується для скидання показань лічильника DD2 в автоматичному режимі При включенні живлення конденсатор С2 розряджений, на входах 8. 9 D1.2 виходить низький рівень, відповідно, на виході 10 DD1.2 - високий, який скидає лічильник DD2 по входу R. Після зарядки конденсатора С2 через резистор R3 на входах DD1.2 з'являється високий рівень, елемент перемикається, і низький рівень на його виході дозволяє роботу лічильника DD2.
Мікросхема DD2 містить 14-розрядний асинхронний лічильник. Вміст лічильника збільшується по кожному негативному перепаду тактового імпульсу. Вихідний сигнал знімається з виходу 013 (виведення 3 DD2), хоча можна використовувати будь вихід від Q9 до 013, внісши зміни в роботу генератора.
При частоті імпульсів 1,066 Гц "1" на виведення 6 DD2 з'являється через одну хвилину після обнулення. Мультивібратор на DD1.1 і DD1.3 зупиняється після появи високого рівня на виході Q13. Рахунок можна в будь-який час скинути натисканням кнопки SB1. Індикація контролю рахунки виконана на світлодіоді HL1. Кожні 8 імпульсів світлодіод горить, а наступні 8 не світиться. Тривалість імпульсів мультивібратора встановлюється змінним резистором R1.
Регулятором обертів електродвигуна насоса є мікросхема DA1 -фазовий регулятор потужності. Вона складається з двох тиристорів, вузла управління і пристрою теплового захисту. Мікросхема при перевантаження і перегрів обмежує потужність навантаженні Обертів насоса досить плавно регулюються при напрузі на електродвигуні від 80 до 240 Ст.
Низький рівень з виходу 3 DD2 під час рахунку шунтує напруга дільника R5-R6, тому польовий транзистор VT1 закритий. Струм в стокової ланцюга транзистора відсутня, світлодіод оптопари VU1 не горить, тому ланцюг колектор-емітер внутрішнього транзистора оптопари має високий опір і не шунтує резистор R9. Фазовий регулятор DA1 відкритий, і електродвигун насоса працює на повну потужність.
По закінченні рахунку на виводі 3 DD2 виникає високий рівень, який через резистор R5 відкриває транзистор VT1. Включається світлодіод оптопари і відкриває внутрішній транзистор, який шунтує висновки 3 і 6 мікросхеми DA1. Регулятор DA1 відключається, і навантаження плавно знеструмлюється протягом часу, що залежить від ємності конденсатора С7. Включення насоса після натискання кнопки SB1 відбувається також плавно, що механіку захищає від передчасного виходу з ладу. Обороти насоса регулюються змінним резистором R9.
Регулювань в схемі практично немає. При включенні напруги пристрій не працює (насос не обертається, світлодіод HL1 не горить). Робота починається з натискання кнопки SB1 "Скидання". Після короткочасного натискання SB1 світлодіод загоряється, а двигун-насос починає обертатися. Запущений мультивібратор повинен видавати на виході 4 DD1.3 імпульси тривалістю 1 ц.
Живлення пристрою виконано від мережі по бестрансформаторной схеми з гасить конденсатором С5 через випрямляч на діодах VD2. VD3 і параметричний стабілізатор на стабілітроні VD1. Споживання струму - не більше 2 мА. Напруга живлення мікросхем не повинно перевищувати 15 Ст.
Схема зібрана на монтажній платі розмірами 115x45 мм (рис.2).
Корпус з розмірами ненабагато перевищує розміри монтажної плати. Світлодіод HL1. кнопка SB1, регулятор оборотів R9 і вимикач мережі SA1 з запобіжник FU1 встановлені на передній панелі приладу. Для підключення насоса передбачено спеціальне гніздо, яке розташовується в будь-якому зручному місці.
При наладці схему бажано живити від лабораторного джерела або окремого адаптера (12 В/0,1 А)для дотримання заходів безпеки.
Література
Автори: Ст. Коновалов, А. Вантеев, р. Іркутськ.