|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Aerator o małej objętości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Medycyna Celem opracowania nowego jonizatora powietrza było stworzenie kompaktowego urządzenia domowego. Zanim jednak pojawił się gotowy projekt, autor przeprowadził wiele eksperymentów. Początkowo realizowano je za pomocą prostej tyrystorowej przetwornicy wysokiego napięcia, z której później trzeba było zrezygnować ze względu na wytwarzane przez nią zakłócenia elektromagnetyczne i niską sprawność. Następnie wyprodukowano przetwornicę jednotranzystorową, która posłużyła za podstawę opisywanego jonizatora powietrza. Oba typy przetwornic umożliwiły uzyskanie na elektrodzie jonizującej potencjału ujemnego do 80 kV. Do zmiany napięcia na elektrodzie zastosowano regulowany autotransformator, z którego wyjścia do przetwornicy podawane było napięcie zasilające o częstotliwości 50 Hz. Napięcie na elektrodzie mierzono woltomierzem z magnetoelektrycznym czujnikiem zegarowym (prąd całkowitego odchylenia igły wynosi 50 μA) i dodatkowym rezystorem o rezystancji 2 GOhm, złożonym z 20 połączonych szeregowo rezystorów po 100 MOhm każdy). Zatem granica mierzonego napięcia wynosiła 100 kV. W eksperymentach wykorzystano elektrodę w postaci wiązki cienkich przewodników zaostrzonych na końcach (w formie „mniszka lekarskiego”). Wyniki pomiarów wykazały, że już przy potencjale 20 kV w odległości 2 m od elektrody jonizującej stężenie jonów powietrza jest na poziomie maksymalnych dopuszczalnych norm sanitarnych. Dlatego dla dowolnych dużych wartości potencjału na elektrodzie minimalna odległość, na której dana osoba może przebywać przez długi czas, staje się jeszcze większa. Kolejnym ważnym wnioskiem jest to, że stężenie lekkich jonów powietrza maleje znacząco wraz z odległością od elektrody – około 10 razy na każdy metr odległości. Spadek ten wynika z rekombinacji (śmierci) jonów, a także ich wychwytywania przez różne cząsteczki aerozolu zanieczyszczające powietrze. W wyniku rekombinacji średni czas życia (żywotność) lekkich jonów powietrza jest bardzo ograniczony i praktycznie nie przekracza kilkudziesięciu sekund. Dlatego zasadniczo niemożliwe jest zapewnienie równomiernego rozmieszczenia jonów w powietrzu w pomieszczeniu, a tym bardziej próba nasycenia nimi powietrza w kilku pomieszczeniach, jeśli jonizator jest zainstalowany tylko w jednym z nich. Nie ma również sensu próbować gromadzić jonów powietrza na przyszłość. Po wyłączeniu urządzenia ich stężenie szybko spadnie do poziomu tła. Ale korzyści z działającego urządzenia jeszcze długo będą się objawiać w postaci czystego powietrza. W przypadku konieczności nasycenia jonami powietrza kilku pomieszczeń, każde z nich należy wyposażyć w jonizator lub skorzystać z urządzenia przenośnego. Biorąc pod uwagę to, co zostało powiedziane, opracowano kompaktowy jonizator powietrza, nazwany przez autora „Korsan” (rys. 1).
Przetwornik wysokiego napięcia i elektroda ulotowa są strukturalnie połączone w jedną całość za pomocą złącza. Obudowa przetwornicy to połowa plastikowej mydelniczki o wymiarach zewnętrznych 110x80x30 mm, w której znajduje się jednotranzystorowa płytka oscylatora z beztransformatorowym zasilaniem z sieci 220 V, diodowy powielacz napięcia, rezystor ochronny ograniczający prąd oraz gniazdo do podłączenia podłączenie elektrody. Na korpusie urządzenia nie ma wyłącznika zasilania, ponieważ nie można go używać ze względu na pojawienie się ładunku elektrostatycznego na ciele człowieka podczas zbliżania się do pracującego urządzenia. Dlatego jonizator powietrza wyposażony jest w długi (min. 2 m) elastyczny przewód zasilający z wtyczką na końcu, który włącza i wyłącza urządzenie. Wymiary obudowy pozwalają na umieszczenie w niej mnożnika diodowego o wartości 40 kV lub większej. Jednak opierając się na doświadczeniach trzyletniej eksploatacji jonizatora w życiu codziennym iw placówkach medycznych należy uznać za odpowiedni do użytku domowego wybór potencjału na elektrodzie od 15 do 30 kV. Obwód elektryczny jonizatora powietrza pokazano na ryc. 2.
Przemienne napięcie sieciowe 220 V jest przekształcane na napięcie stałe około 1 V za pomocą mostka diodowego VD1 i kondensatora C310, który zasila autogenerator wysokiego napięcia. Wykonany jest na tranzystorze VT1 i transformatorze T1. Uzwojenie I i kondensator C2 tworzą obwód oscylacyjny połączony z obwodem kolektora tranzystora szeregowo z rezystorem R2 i diodą sygnalizacyjną LED HL1, bocznikowaną przez rezystor R3. Dodatnie napięcie zwrotne jest dostarczane z uzwojenia II przez kondensator separujący C3 do podstawy tranzystora. Rezystory R4-R6 określają tryb automatycznego polaryzacji na podstawie. Na uzwojeniu podwyższającym III powstaje napięcie przemienne o amplitudzie około 3 kV, które jest dostarczane do mnożnika na diodach VD2-VD11 i kondensatorach C4-C13. Dzięki dziesięciu stopniom mnożenia uzyskuje się ujemny potencjał 30 kV. W przypadku zastosowania ośmiostopniowego mnożnika jego moc wyjściowa wyniesie odpowiednio 24 kV. Wyjście powielacza jest podłączone do gniazda X2 poprzez rezystor ochronny R7, który ogranicza prąd w przypadku przypadkowego dotknięcia elektrody koronowej do bezpiecznej wartości. Najważniejszym elementem urządzenia jest transformator wysokiego napięcia (rys. 3). Wykonany jest na jedenastoczłonowej cylindrycznej ramie 2 z rdzeniem magnetycznym 1 o średnicy 8 mm wykonanym z ferrytu M400NN.
Uzwojenie podwyższające III zawiera 3300 zwojów drutu PELSHO 0,06 i jest równomiernie ułożone w odcinkach ramy po 300 zwojów każdy. Uzwojenie I zawiera 300 zwojów PELSHO 0,1 i jest nawinięte w trzech rzędach na tulei 4, umieszczonej na krawędzi ramy po lewej stronie, zgodnie ze schematem wyjściowym uzwojenia III. Cztery zwoje uzwojenia sprzężenia zwrotnego II nawinięte są drutem PELSHO 0,1 na uzwojenie I i oddzielone od niego warstwą taśmy izolacyjnej (taśma klejąca) 3. Długość ramki z rdzeniem magnetycznym może wynosić od 70...100 mm i jest uzależniona od wymiarów obudowy. Ramkę 2 i tuleję 4 transformatora można skleić z 3-4 warstw papieru używanego do drukarek lub kopiarek. Policzki do oddzielania skrawków mogą być wykonane z grubego papieru o grubości 0,3...0,5 mm. Ale najlepiej jest oczywiście obrobić ramę segmentową z dielektryka (fluoroplastiku, polistyrenu, pleksi, ebonitu lub gęstego drewna). Początek i koniec uzwojenia III są przylutowane do zacisków 5, przyklejonych do krawędzi ramy. Wnioski można łatwo wyciągnąć z jednożyłowego drutu miedzianego o średnicy 0,4...0,5 mm, ale nie można utworzyć zwartych zwojów. Transformator mocuje się do płytki tymi samymi pinami. Zaciski uzwojeń I i II przylutowano do płytki zgodnie z fazowaniem wskazanym na schemacie. Opisana konstrukcja pozwala na eksploatację transformatora bez specjalnej impregnacji. Najlepsze rezultaty uzyskamy, jeśli zamiast wskazanego na schemacie tranzystora bipolarnego KT872A zastosujemy dowolny tranzystor BSIT z serii KP810, KP953 lub KP948A (zacisk bramki pełni rolę bazy, zacisk drenu pełni rolę kolektora). , a terminal źródłowy jest używany jako emiter). Mostek diodowy VD1 - dowolny, zaprojektowany dla prądu wyprostowanego co najmniej 100 mA i napięcia wstecznego co najmniej 400 V; słupki prostownicze VD2-VD11 - KTs106B-KTs106G lub dowolna z serii KTs117, KTs121-KTs123. Kondensator C1 - o pojemności od 1 do 10 mikrofaradów dla napięcia co najmniej 315 V; C2, C3 - dowolny typ, ale C2 dla napięcia roboczego co najmniej 315 V; S4-S13 - K15-5 o pojemności 100-470 pF dla napięcia 6,3 kV. LED - dowolne z promieniowaniem widzialnym. Rezystory R1-R6 - C2-23, C2-33, MLT, OMLT; R7 - C3-14-0,5 lub C3-14-1. Przy użyciu części serwisowalnych i bezbłędnej instalacji jonizator powietrza zaczyna działać natychmiast. Wygodnie jest kontrolować działanie oscylatora i mierzyć jego główne parametry za pomocą miliamperomierza prądu przemiennego o limicie pomiaru 25-50 mA i oscyloskopu, który pozwala obserwować sygnał elektryczny z wahaniem co najmniej 600 V na ekranie Miernik prądu pozwala określić i zminimalizować pobór mocy z sieci, a oscyloskop - wizualnie monitorować i optymalizować pracę urządzenia, a także pośrednio określać wartość stałego napięcia na wyjściu mnożnika. Miernik prądu przemiennego podłącza się do przerwy dowolnego przewodu sieciowego. Zanim jednak włożysz wtyczkę X1 do gniazdka elektrycznego, pamiętaj, że aerojonizator zasilany jest bez transformatora izolującego, w związku z czym każdy jego element znajduje się pod niebezpiecznym dla człowieka napięciem w stosunku do przewodu neutralnego. Dlatego pamiętajcie o środkach bezpieczeństwa i przestrzegajcie ich! Wskazane jest wykonanie pierwszego przełączenia bez powielacza diodowego. W przypadku braku generacji (monitorowanej za pomocą oscyloskopu podłączonego do kolektora tranzystora) należy zwrócić uwagę na pobierany prąd (prąd spoczynkowy). Jeśli nie przekracza 1 mA, tranzystor może mieć obniżony współczynnik przenoszenia prądu bazy i lepiej go wymienić. Można jednak spróbować zwiększyć prąd spoczynkowy wybierając rezystor R5 o mniejszej rezystancji. Jeżeli prąd spoczynkowy mieści się w zakresie 2...5 mA, ale nie ma generacji, przyczyną jego braku może być nieprawidłowe fazowanie zacisków uzwojeń transformatora. W takim przypadku wystarczy zamienić końcówki któregokolwiek z uzwojeń - I lub II. Jeżeli nawet po tej generacji nie nastąpi lub wystąpią oscylacje, ale o bardzo małej amplitudzie (tranzystor pracuje bez odcięcia), należy zwiększyć liczbę zwojów (o 1 ... 2) uzwojenia sprzężenia zwrotnego II. W normalnie pracującym generatorze (jego częstotliwość wynosi 40 ... 60 kHz) napięcie szczytowe na kolektorze względem wspólnego przewodu mieści się w zakresie 500 ... przekracza 600 mA. W tym trybie tranzystor uwalnia nie więcej niż 90 W mocy i można go używać bez radiatora. Należy pamiętać, że sprawność generatora jest związana z kątem odcięcia tranzystora. Wartość tego parametru można łatwo zoptymalizować za pomocą oscyloskopu, wybierając rezystor R4 i napięcie na uzwojeniu II. Im wyższe napięcie (więcej zwojów) i im mniejsza rezystancja rezystora, tym większy kąt odcięcia. Zależność wydajności od kąta odcięcia jest ekstremalna, a optymalny tryb uzyskuje się przy kącie 80-100°. Po zakończeniu strojenia generatora można zmierzyć amplitudę napięcia na uzwojeniu podwyższającym III za pomocą oscyloskopu. Najłatwiej to zrobić, stosując pojemnościowy dzielnik napięcia (rys. 4).
Kondensator C1 musi mieć napięcie robocze co najmniej 3000 V, na przykład KVI, a kondensator C2 musi być dowolnego typu. Współczynnik podziału takiego łańcucha o określonych wartościach kondensatorów i pojemności wejściowej oscyloskopu wynosi 100 pF wynosi 100. Z wystarczającą dokładnością określa się napięcie na elektrodzie jonizującej (na gnieździe X2) mnożąc wartość amplitudy napięcia na uzwojeniu podwyższającym III przez liczbę stopni mnożnika diodowego. Na koniec konfiguracji możesz przetestować działanie urządzenia z podłączonym multiplikatorem. Aby to zrobić, należy go podłączyć do uzwojenia podwyższającego III przewodami o długości co najmniej 10 cm i umieścić na arkuszu dobrego dielektryka (pleksi, getinaki itp.). Najlepszym sposobem sprawdzenia jest zmierzenie ujemnego potencjału na wyjściu powielacza względem przewodu uziemiającego za pomocą woltomierza wysokiego napięcia. Ale możesz ograniczyć się do prostego włączenia. W normalnie pracującej przetwornicy z reguły dochodzi do wyładowania koronowego między zaciskami kondensatorów powielacza diodowego, któremu towarzyszy charakterystyczny syk i zapach ozonu, ale możliwe są również wyładowania iskrowe. Oczywiście w takiej formie nie jest możliwa eksploatacja jonizatora powietrza. Wymagane jest co najmniej uszczelnienie powielacza masą dielektryczną. Jeżeli zostanie podjęta decyzja o uszczelnieniu tylko jednego powielacza, to konstrukcja całego jonizatora powinna być taka, aby odległość między elektrodą koronową a jednostką wysokonapięciową wynosiła co najmniej 1 m. W przeciwnym razie niezawodność jonizatora powietrza gwałtownie spada i za kilka miesięcy może się nie udać. Mikroprądy zaczynają przepływać przez obudowę zespołu wysokiego napięcia przez istniejące złącza i szczeliny, ostatecznie zamieniając się w wyładowania iskrowe, co jest spowodowane nie tylko nieuchronnym osadzeniem się cząstek aerozolu na jego powierzchni, ale także ich wnikaniem do wnętrza obudowy . W opisanej konstrukcji wszystkie części urządzenia są uszczelnione klejem epoksydowym EDP. Przed zalaniem jednostki i elementy są montowane w obudowie dielektrycznej o grubości ścianki co najmniej 1,5 mm. Należy podjąć środki w celu wyeliminowania ewentualnego wycieku żywicy przez otwory służące do zamocowania złącza, wejścia diody LED i przewodu zasilającego. W tym celu średnica otworów musi być dokładnie dopasowana do odpowiednich elementów. Możesz użyć wstępnego uszczelnienia tych miejsc klejem PVA, „Moment”, BF itp. Klej EDP stosuje się zgodnie z dołączoną do niego instrukcją. Przed zmieszaniem z utwardzaczem baza jest podgrzewana do temperatury 70...90°C w celu zwiększenia płynności i przyspieszenia procesu utwardzania. Należy jednak wziąć pod uwagę, że po zmieszaniu składników reakcja utwardzania zachodzi z uwolnieniem dużej ilości ciepła. Objętości żywicy większe niż 50 ml mogą ulec samonagrzaniu podczas gotowania i utwardzania w ciągu kilku minut. Dlatego konieczne jest użycie wypełniacza (piasek kwarcowy lub rzeczny) wprowadzonego do masy już przygotowanej do zalewania w stosunku objętościowym 1:1. Eksploatacja urządzenia jest możliwa nie wcześniej niż 24 godziny po napełnieniu obudowy. Autor: V.N.Korovin
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ interfejs my Home Screen 2.0 w telewizorach Panasonic VIERA ▪ Nowy materiał ochroni powierzchnie przed oblodzeniem ▪ Przełączniki matrycowe Mindspeed 12,5 Gb/s ▪ Dysk SSD 12 TB AKiTiO Thunder2 Quad Mini
▪ sekcja serwisu Bezpieczeństwo pracy. Wybór artykułów ▪ artykuł Richarda Bacha. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Kto był pierwszym amerykańskim prezydentem? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kompozycja funkcjonalna telewizorów Chaub Lorenz. Informator ▪ artykuł Moduł wejściowy stołu mikserskiego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony