Персональный сайт - Простой генератор высоковольтных импульсов

В данной статье я вам покажу как можно из трёх деталей собрать простой генератор высоковольтных импульсов. Данный генератор можно применить для проверки свечей, катушки зажигания, коммутатора автомобилей, озонирования воздуха и прочих экспериментов.
За основу взята схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ .
В принципе можно взять любые коммутатор и катушку зажигания для бесконтактны систем (я взял, то, что было под рукой). Для управления коммутатором в данном случае применён вместо бесконтактного датчика простенький модуль «Аварийного зажигание АЗ-1 » (частота следования импульсов около 400 Гц). Эти детали можно достаточно дёшево купить почти в любом магазине автозапчастей. Если вам лень паять, то можете ещё купить проводку бесконтактной системы зажигания ВАЗ. В таком случае вам останется просто воткнуть детали в разъёмы, - и генератор высоковольтных импульсов готов!
Характеристики:
Номинальное напряжение питания. 13.5v
Допустимое напряжение питания. 6-16v
При 12 V ток потребления примерно 2,7 ампера.
При 6 V ток потребления примерно 1,5 ампера.
Напряжение на выходе генератора, в указанном диапазоне напряжений питания, будет определятся характеристиками катушки зажигания, величиной искрового промежутка подключенного к высоковольтной катушке разрядника (свечи). При нормальных условиях окружающего воздуха это обычно 1 киловольт на миллиметр искрового промежутка. Верхнее значение напряжение без нагрузки (разрядника) будет ограничиваться сопротивлением изоляции (токами утечки) применяемых материалов и окружающей средой.
Катушки зажигания низкого качества, при работе без разрядника, могут выйти из строя. В инструкции по эксплуатации автомобилей обычно рекомендуют при проверке искры не превышать искровой промежуток выше 10 миллиметров.
При работе с генератором высоковольтных импульсов будьте осторожны, - соблюдайтеПравила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей! Я не слышал о случаях, смертельного поражения током человека от системы зажигания автомобиля, но не забывайте, что сила протекаемого через человека тока зависит от многих параметров, в том числе от состояния человека и его кожи.
При работе генератора в искровом промежутке разрядника образуется озон! Разрядник и коммутатор греются, так что случаях длительной работы потребуется охлаждение и контроль допустимой нормы концентрации озона в помещении. но это уже отдельный вопрос …
Для предотвращения превышения нормы излучения радиопомех разрядник следует поместить в металлический экран и использовать высоковольтные провода зажигания для автомобиля .

Схема генератора высоковольтных импульсов

Для просмотра схемы в полноэкранном режиме щёлкните курсором по изображению.

Вместо АЗ-1 можно использовать вентилятор от компьютера c трёх или четырёхпроводной подводкой (смотрим распиновку разъёмов ), который при соответствующей мощности можно задействовать и для охлаждения коммутатора и разрядника.
При использовании вентилятора выход датчика оборотов подсоединяем к разъёму коммутатора под № 6, - питание, естественно, к «+» и «-» 12 V. При использовании вентилятора частота следования высоковольтных импульсов будет зависеть от скорости его вращения. Схема генератора высоковольтных импульсов, в таком случае, будет выглядеть так .
Внимание: Данный генератор высоковольтных импульсов не исследовался на уровень излучаемых радиопомех и причинению вреда здоровью человека, - так что о возможности его использования в ваших условиях вам предстоит решать самим.

Генераторы импульсов

Генераторы импульсов используют во многих радиотехнических устройствах (электронных счетчиках, реле времени), применяют при настройке цифровой техники. Диапазон частот таких генераторов может быть от единиц герц до многих мегагерц. Здесь приводятся простые схемы генераторов, в том числе на элементах цифровой «логики», которые широко используются в более сложных схемах как частотозадающие узлы, переключатели, источники образцовых сигналов и звуков.

На рис. 1 приведена схема генератора, который формирует одиночные импульсы прямоугольной формы при нажатии кнопки S1 (то есть он не является автогенератором, схемы которых приводятся далее). На логических элементах DD1.1 и DD1.2 собран RS-триггер, предотвращающий проникновение импульсов дребезга контактов кнопки на пересчетное устройство. В положении контактов кнопки S1, показанном на схеме, на выходе 1 будет напряжение высокого уровня, на выходе 2 - напряжение низкого уровня; при нажатой кнопке - наоборот. Этот генератор удобно использовать при проверке работоспособности различных счетчиков.

На рис. 2 показана схема простейшего генератора импульсов на электромагнитном реле. При подаче питания конденсатор С1 заряжается через резистор R1 и реле срабатывает, отключая источник питания контактами К 1.1. Но реле отпускает не сразу, поскольку некоторое время через его обмотку будет протекать ток за счет энергии, накопленной конденсатором С1. Когда контакты К 1.1 опять замкнутся, снова начнет заряжаться конденсатор - цикл повторяется.

Частота переключении электромагнитного реле зависит от его параметров, а также номиналов конденсатора С1 и резистора R1. При использовании реле РЭС-15 (паспорт РС4.591.004) переключение происходит примерно один раз в секунду. Такой генератор можно использовать, например, для коммутации гирлянд на новогодней елке, для получения других световых эффектов. Его недостаток - необходимость использования конденсатора значительной емкости.

На рис. 3 приведена схема еще одного генератора на электромагнитном реле, принцип работы которого аналогичен предыдущему генератору, но обеспечивает частоту импульсов 1 Гц при емкости конденсатора в 10 раз меньшей. При подаче питания конденсатор С1 заряжается через резистор R1. Спустя некоторое время откроется стабилитрон VD1 и сработает реле К1. Конденсатор начнет разряжаться через резистор R2 и входное сопротивление составного транзистора VT1VT2. Вскоре реле отпустит и начнется новый цикл работы генератора. Включение транзисторов VT1 и VT2 по схеме составного транзистора повышает входное сопротивление каскада. Реле К 1 может быть таким же, как и в предыдущем устройстве. Но можно использовать РЭС-9 (паспорт РС4.524.201) или любое другое реле, срабатывающее при напряжении 15. 17 В и токе 20. 50 мА.

В генераторе импульсов, схема которого приведена на рис. 4, использованы логические элементы микросхемы DD1 и полевой транзистор VT1. При изменении номиналов конденсатора С1 и резисторов R2 и R3 генерируются импульсы частотой от 0,1 Гц до 1 МГц. Такой широкий диапазон получен благодаря использованию полевого транзистора, что позволило применить резисторы R2 и R3 сопротивлением в несколько мегаом. С помощью этих резисторов можно изменять скважность импульсов: резистор R2 задает длительность напряжения высокого уровня на выходе генератора, а резистор R3 - длительность напряжения низкого уровня. Максимальная емкость конденсатора С1 зависит от его собственного тока утечки. В данном случае она составляет 1. 2 мкФ. Сопротивления резисторов R2, R3 - 10. 15 МОм. Транзистор VT1 может быть любым из серий КП302, КП303. Микросхема - К155ЛА3, ее питание составляет 5В стабилизированного напряжения. Можно использовать КМОП микросхемы серий К561, К564, К176, питание которых лежит в пределах 3 … 12 В, цоколевка таких микросхем другая и показана в конце статьи.

При наличии микросхемы КМОП (серия К176, К561) можно собрать широкодиапазонный генератор импульсов без применения полевого транзистора. Схема приведена на рис. 5. Для удобства установки частоты емкость конденсатора времязадающей цепи изменяют переключателем S1. Диапазон частот, формируемых генератором, составляет 1. 10 000 Гц. Микросхема - К561ЛН2.

Если нужна высокая стабильность генерируемой частоты, то такой генератор можно сделать «кварцованным» - включить кварцевый резонатор на нужную частоту. Ниже показан пример кварцованного генератора на частоту 4,3 МГц:

На рис. 6 представлена схема генератора импульсов с регулируемой скважностью.

Скважность – отношение периода следования импульсов (Т) к их длительности (t):

Скважность импульсов высокого уровня на выходе логического элемента DD1.3, резистором R1 может изменяться от 1 до нескольких тысяч. При этом частота импульсов также незначительно изменяется. Транзистор VT1, работающий в ключевом режиме, усиливает импульсы по мощности.

Генератор, схема которого приведена на рисунке ниже, вырабатывает импульсы как прямоугольной, так и пилообразной формы. Задающий генератор выполнен на логических элементах DD 1.1-DD1.3. На конденсаторе С2 и резисторе R2 собрана дифференцирующая цепь, благодаря которой на выходе логического элемента DD1.5 формируются короткие положительные импульсы (длительностью около 1 мкс). На полевом транзисторе VT2 и переменном резисторе R4 выполнен регулируемый стабилизатор тока. Этот ток заряжает конденсатор С3, и напряжение на нем линейно возрастает. В момент поступления на базу транзистора VT1 короткого положительного импульса транзистор VT1 открывается, разряжая конденсатор СЗ. На его обкладках таким образом формируется пилообразное напряжение. Резистором R4 регулируют ток зарядки конденсатора и, следовательно, крутизну нарастания пилообразного напряжения и его амплитуду. Конденсаторы С1 и СЗ подбирают исходя из требуемой частоты импульсов. Микросхема - К561ЛН2.

Цифровые микросхемы в генераторах взаимозаменяемы в большинстве случаев и можно использовать в одной и той же схеме как микросхемы с элементами «И-НЕ», так и «ИЛИ-НЕ», или же просто инверторы. Вариант таких замен показан на примере рисунка 5, где была использована микросхема с инверторами К561ЛН2. Точно такую схему с сохранением всех параметров можно собрать и на К561ЛА7, и на К561ЛЕ5 (или серий К176, К564, К164), как показано ниже. Нужно только соблюдать цоколевку микросхем, которая во многих случаях даже совпадает.

Если требуется повысить нагрузочную способность какого либо узла (чтобы, например, подключить динамик или другую нагрузку), можно применить на выходе усилитель на транзисторе, как в схеме на рис. 6, или же включить несколько элементов микросхемы параллельно, как показано на рисунке ниже:

Универсальная печатная макетная плата для двух микросхем. На таких платах удобно собирать несложные схемы с небольшим количеством деталей, как, например, приведенные в этой статье. Детали паяются к контактным площадкам и при необходимости соединятся перемычками. Размеры платы 100 х 55 мм.

На рисунке ниже приводится цоколевка некоторых широко применяемых цифровых логических микросхем КМОП - технологии с элементами «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ» и инверторов. Микросхемы серий К564, К176 имеют аналогичную цоколевку, цоколевка же микросхем серии К155 отличается от указанной (но такие уже давно не применяются). Питание указанных микросхем, как уже говорилось выше, может быть от 3 до 15 В (кроме серии К176, которая более критична к напряжению питания и нормально работает при 9В).

Электроизгородь ГИЭ-1 для выпаса скота ( генератор импульсов 12В, 220В, электропастух)

Дополнительно по теме:

Всегда в наличии и под заказ: Звонок громкого боя звонок МЗМ-1 220В звонок МЗМ-2 220В звонок МЗ-1 220В звонок МЗ-2 220В звонок МЗМ1 220В звонок МЗМ2 220В звонок МЗ1 звонок МЗ2, звонок ЗВОФ-220 220В ЗВОФ220, звонок ЗВП-220 220В ЗВП220, сирена СС-1 220В сирена СС1 220В, сирена С-28 С28, сирена С-40 С-40С С40 С40С, сирена СО-100 СО100 СО-120 СО120 СО-120А СО120А СО-120Л СО120Л, сирена LK-100 LK100 LK120 LK-120 LK-120A LK120A LK-120L LK120L, сирена СПК-1 СПК1, сирена ВС-3 ВС-4 ВС-5, громкоговоритель DB20-8 DB208 DB 20-8 DB 208. ЗАО "Новочебоксарский электромеханический завод"

Предлагаем компрессоры 2ВУ1-2,5/13(2,5м3/13атм)- 161000р, 2ВУ1-1,5/46(1,5м3/46атм)- 238000р, 3ВШ1-2,5/46(2,5м3/46атм)- 248000р, 3ВШ1,5-5/9(5м3/9атм)- 228000р и запасные части к ним. ООО «Лонгбим», тел.(495)5023407

Продаю запасные части к дизелям:3Д6, 3Д12, 1Д12, 7Д6, 7Д12 производства OАО «Барнаултрансмаш» Головка блока(С1, С2) СБ1206-01-4, СБ1206-01-5. Головка блока в сборе (С1, С2) СБ1206-12-1Р, СБ1206-12Р. Рубашка цилиндров(С1) СБ503-03-3. Рубашка цилиндров(С2) СБ503-03-21, рубашка цилиндров в сборе(С2) СБ503-00-21. Блок цилиндров в сборе сб1206-12-4, сб1206-12-5 Охладитель водо - водяной Д6, Д12 СБ 575-00-10-1, СБ 1275-00-10-1 Охладитель водо – масляный Д6, Д12 СБ 575-00-20-1, СБ 1275-00-20-1 Втулка.

рассматриваем приобретение реле и СВЧ-модулей с хранения: ЭМРВ-27Б-1-(0,2-1сек) вар.1 ЭМРВ-27Б-1-(0,6-2сек) вар.2 ЭМРВ-27Б-1-(0,8-3сек) вар.3 ЭМРВ-27Б-1-(1-5сек) вар.4 ЭМРВ-27Б-1-(2-10сек) вар.5 ЭМРВ-27Б-1-(3-15сек) вар.6 ЭМРВ-27Б-1-(5-20сек) вар.7 ЭМРВ-27Б-1-(7,5-30сек) вар.8 ЭМРВ-27Б-1-(10-50сек) вар.9 ЭМРВ-27Б-1-(15-70сек) вар.10 ЭМРВ-27Б-1-(20-100сек) вар.11 ЭМРВ-27Б-1-(40-200сек) вар.12 ЭМРВ-27Б-1-(50-300сек) вар.13 ЭМРВ-27Б-1-(50-400сек) вар.14 ЭМРВ-27Б-1-(100-600сек).

П326-1 - генератор импульсов всегда на складе. Цены низкие. Доставка по регионам, гарантия, послепродажное обслуживание. Гришина Юлия Владимировна

АО "Рижский электромашиностроительный завод" предлагает на реализацию ( в т.ч. со склада в Москве ) следующие запасные части электрооборудования пассажирских вагонов локомотивной тяги: генераторы – 2ГВ.13, 2ГВ.003.13, 2ГВ.003.12, 2ГВ.008; блоки – 2Б-612, 2Б-614; розетка – 2ВШ.001; штепсельный разъем – 2ДШ.001; ящик – 2ЯА-042.9. Условия поставки: договорные Гарантийный срок - 2 года. Кузнецов Александр Евгеньевич

тел. (985)182-76-79контактное лицо менеджер АлексейПродам:Счетчик импульсов ОВЕН СИ30 в следующих исполнениях:СИ30-220-Н.Р,СИ30-220-Н.К,СИ30-220-Н.С,СИ30-220-Щ1.Р,СИ30-220-Щ1.К,СИ30-220-Щ1.С,СИ30-220-Щ2.Р,СИ30-220-Щ2.К,СИ30-220-Щ2.С,СИ30-24-Н.Р,СИ30-24-Н.К,СИ30-24-Н.С,СИ30-24-Щ1.Р,СИ30-24-Щ1.К,СИ30-24-Щ1.С,СИ30-24-Щ2.Р,СИ30-24-Щ2.К,СИ30-24-Щ2.С,Примечание: в настоящее время поставляем в исполнении Щ1С уважением,менеджер Алексейтел. (985)182-76-79 Менеджер Алексей

Серия газосигнализаторов СГБ-1 используется для непрерывного контроля объемной доли горючих газов: пропана, метана, а также окиси углерода. При превышении допустимой нормы газа происходит замыкание внешних коммутирующих цепей. Сигнализаторы могут использоваться как извещатель пожара, для обнаружения ранних стадий пожара. Условное обозначение исполнения контролируемые компоненты и номинальное значение сигнальной.

Электрический фильтр Ф-1 предназначен для подавления высокочастотных радиопомех, возникающих при работе электрооборудования машин. Напряжение питания: 27В постоянного тока Схема соединения: однопроводная Режим работы: продолжительный Вносимое затухание: 96 Дб Исполнение: пылебрызгозащищенное Масса: 1,7кг

Продаем трансформаторы ОСМ1-0,63 по 2770,00 руб. С НДС, производство Минский ЭТЗ 2014-2015г. В наличии напряжения: 220/12/12 380/12/12 220/14/14 380/14/14 220/24 380/24 220/29/29 380/29/29 220/36 380/36 220/5-42 380/5-42 220/56/56 380/56/56 220/82/82 380/82/82 220/5-110 380/5-110 220/5-220 380/5-220 220/5-22-110/12 380/5-22-110/12 220/5-22-110/24 380/5-22-110/24 220/5-22-110/36 380/5-22-110/36 220/5-22-110/42 380/5-22-110/42. Филимоненко Ирина Владимировна

Новое в рубрике:

Классификация пускателей ПММ, ПММ-Д: ПММ 1010 ПММ-Д 1010 ПММ 1020 ПММ-Д1020 ПММ 1111 ПММ-Д 1111 ПММ 1121 ПММ-Д1121 ПММ 1112 ПММ-Д 1112 ПММ 1122 ПММ-Д1122 ПММ 1113 ПММ-Д 1113 ПММ 1123 ПММ-Д1123 ПММ 1114.

Коммутатор КН-1Р Коммутатор КН-3Р Коммутатор КН-5Р Коммутатор КН-10Р Коммутатор КН-20Р Коммутатор КВ-1Р Коммутатор КВ-3Р Коммутатор КВ-5Р Коммутатор КВ-10Р Коммутатор КВ-20Р Коммутатор.

Сергеев Валерий Сергеевич 16 страница - Студопедия

Эритемные лампы выпускают мощностью 15 и 30 Вт на напряжение 127 и 220 В. Размеры эритемных ламп, их электрические характеристики и схемы включения в сеть не отличаются от соответствующих показателей осветительных люминесцентных ламп одинаковой мощности.

Бактерицидные лампы типа ДБ используют для генерирования излучений области с. Бактерицидная лампа отличается от эритемной лишь отсутствием люминофора и свойствами пропускания используемого увиолевого стекла, хорошо пропускающего УФ лучи с длиной волны 254 нм и оказывающее сильное бактерицидное действие. Мощность, выпускаемых бактерицидных ламп, составляет 15 и 30 Вт на напряжение 127 В, 30 и 60 Вт на напряжение 220 В. Буква П в обозначении типа лампы обозначает как лампу с повышенной плотностью тока.

Лампа ДРТ (дуговая ртутная трубчатая), широко распространенная лампа высокого давления в сельском хозяйстве – источник общего УФ излучения (рис. 20.2). Она представляет собой прямую трубку из плавленого кварца обладающего ничтожно малым коэффициентом температурного расширения и высокой проницаемостью для УФ излучения. Трубка 1 заполнена под низким давлением агроном и небольшим дозированным (на глаз незаметным) количеством ртути. Во время работы давление паров ртути возрастает до величины 1 × 10 4 Па. В торцы трубки впаяны вольфрамовые активированные самокалящиеся электроды 2. Для крепления к арматуре служат металлические держатели 3, между которыми расположена полоса из фольги 4, предназначенная для облегчения зажигания лампы. К сети питания лампу присоединяют через пускорегулирующий аппарат посредством выступающих наружу трубки концов молибденовых вводов.

Рис. 20.4. Схема устройства лампы ДРТ: 1 – колба; 2 – электрод;

3 – держатели; 4 – конденсаторная полоса.

Схема включения лампы ДРТ (рис. 20.5) содержит балластный дроссель LL, размыкающий ключ SB и два конденсатора С1 и С2.

Дуговой разряд в лампе имеет падающую вольт-амперную характеристику, поэтому в схему включается дроссель LL для стабилизации режима горения. Зажигание осуществляется при непродолжительном нажатии кнопки SB. При этом устанавливается ток, протекающий через дроссель LL и конденсатор С1. При отпускании кнопки ток резко уменьшается и дроссель индуктирует э.д.с. позволяющей пробить газовый промежуток лампы. Конденсатор С2 и металлическая полоска П облегчает пробой лампы. Особенностью лампы является то, что трубка во время горения имеет высокую температуру (500. 700 °С).

Эту температуру необходимо поддерживать в оптимальных пределах, так как от нее зависят электрические параметры схемы и спектральные характеристики лампы. Поэтому лампу всегда эксплуатируют в арматуре, создающей необходимый тепловой режим. Арматура, кроме того, защищает зрение от вредных ультрафиолетовых лучей. Лампа ДРТ имеет значительный период разгорания, длящийся 5. 10 минут в зависимости от условий охлаждения, то есть имеет неустойчивый режим работы.

После зажигания разряда напряжение на электродах лампы меньше, а ток больше по сравнению с их величинами в нормальном установившемся режиме. По мере повышения температуры лампы происходит испарение ртути, увеличивается давление и соответственно изменяется относительная интенсивность излучения. Ток и напряжение на дросселе постепенно падает, а напряжение на лампе и мощность возрастает, на оси трубки образуется яркий светящийся разряд, температура которого достигает 1000. 8000 °С. Повторное зажигание не успевшей охладиться лампы задерживается на 3. 5 минут по причине увеличения напряжения зажигания вследствие повышенного давления ртутных паров. Лампы ДРТ изготовляются на различные мощности (до 1000 Вт). В пределах изменения напряжения сети +10 % лучистый поток лампы ДРТ изменяется примерно на 2 % на каждый 1 % изменения напряжения.

Измерением эффективных величин (эр/м 2 и бакт/м 2 ) оценивают воздействие УФ излучения на живой организм. За единицу эритемного потока принят лучистый поток с длиной волны 297 нм и мощностью 1 Вт, называемый «эр». За единицу бактерицидного потока принят поток с длиной волны 254 нм и мощностью 1 Вт, называемый «бакт». На практике чаще всего уплотняются тысячные доли эффективных единиц – мэр/м 2 и мбакт/м 2 .

Облучатель ртутно-кварцевой модели ОРК‑2 состоит из облучающего и питающего устройства. Облучающее устройство содержит кожух, отражатель, лампу и шнур. Питающее устройство имеет кожух и основание, на котором установлены дроссель, конденсаторы, пускатель ПНВС‑10, розетка и шнур сетевой.

Облучатель ртутно-кварцевый ОРК‑2 предназначен для профилактического и лечебного воздействия на небольшую группу животных УФ лучами, а также для облучения инкубационных яиц и молодняка птиц в первые дни после вывода.

При использовании любых аппаратов с лампой ДРТ из-за ее характерных особенностей следует обращать повышенное внимание на обеспечение безопасности находящихся вблизи людей.

Необходимо предусмотреть защиту работающего персонала от осколков колб и паров ртути при возможном разрыве лампы. Поэтому в учебных установках нельзя применять лампу высокого и сверхвысокого давления без какого-либо защитного кожуха. Эта мера нужна также и потому, что ртутная лампа излучает больше половины энергии в диапазоне коротко- и средневолновых УФ лучей, вызывающих ожоги глаз и кожи. Во избежание ожога глаз запрещено смотреть на работающую лампу, открытую или прикрытую светофильтром, пропускающим средне- и коротковолновые УФ-лучи. Вредное воздействие на глаза оказывает также и большая яркость работающей открытой лампы высокого и сверхвысокого давления. При работе с лампой такого типа надо надевать легкую маску из плотной материи и очки со стеклами марки ТФ, не пропускающими лучи областей В и с. Если эти стекла отсутствуют, их можно заменить обычными стеклами толщиной 6. 8 мм. При работе с газоразрядной лампой высокого давления необходимо проветривать помещения, так как организуется озон и окислы азота из-за усиленной ионизации воздуха помещения УФ излучением. В случае разрыва колбы лампы (по любой причине) помещения следует проветривать, так как образующиеся при этом пары ртути вызывают отравление человеческого организма.

Работа 21. Определение качества

сельскохозяйственных продуктов
с помощью люминесцентного анализа

Цель и порядок выполнения работы

Цель работы: 1. Изучение устройства и принципа действия установок для субъективного люминесцентного анализа качества сельскохозяйственных продуктов.

2. Ознакомление с методикой и исследование качества сельскохозяйственных продуктов.

При выполнении работы необходимо: 1. Изучить устройство и принцип действия установок для субъективного люминесцентного анализа.

2. Освоить методику определения качества сельскохозяйственных продуктов.

3. Исследовать качество сельскохозяйственных продуктов, имеющихся в лаборатории.

Объект и средства исследования

На рабочем месте расположена лабораторная установка, в которой объектом исследования являются сельскохозяйственные продукты, имеющиеся в лаборатории.

Средствами исследования служат устройство для люминесцентного анализа (рис. 21.1), состоящее из наружного кожуха 1, внутри которого находится камера 2 с эритемной лампой ЛЭ‑15 3 (три лампы), зеркальным отражателем 4, светофильтром УФС‑3 5, исследуемом объектом 6 и в кожухе имеется окошко 7, через которое происходит наблюдение за характером свечения продуктов глазом наблюдателя 8; лабораторный автотрансформатор ТU типа ЛАТР‑2М; вольтметр PV типа Э59 электромагнитной системы с пределами измерения 150, 300 В.

Основные технические данные эритемной лампы ЛЭ‑15: мощность - 15 Вт, напряжение – 127 В, номинальный ток – 0,33А, эритемный поток –300 мэр, бактерицидный поток 55 мбакт, срок службы – 5000 ч.

1. Записать наименование исследуемых сельскохозяйственных продуктов.

2. Начертить принципиальную схему устройства для люминесцентного анализа, принципиальную электрическую схему лабораторной установки (рис. 21.2) и таблицу 21.1 результатов люминесцентного анализа сельскохозяйственных продуктов.

Рис. 21.2. Электрическая схема лабораторной установки.

3. Собрать цепь в соответствии со схемой (рис. 21.2) с помощью проводников и подсоединить её к силовому настенному щитку с напряжением 220 В. После разрешения преподавателя включить установку в сеть, прогрев её 5. 10 минут, и приступить к непосредственному исследованию люминесцентного анализа сельскохозяйственных продуктов. Во время опытов при помощи автотрансформатора ТV поддерживать неизменное напряжение 127 В. Данные исследования – характер свечения продукта - занести в таблицу 21.1.

4. Исходя из результатов исследования характера свечения, сделать заключение о качестве продукта и записать его в таблицу 21.1.

Т а б л и ц а 21.1. Результаты люминесцентного анализа сельскохозяйственных продуктов

Программа подготовки к выполнению рабочего задания

1. Изучить необходимые разделы в рекомендуемой литературе [12, c. 416. 419], [15, c. 213. 217], [26, c. 65. 67].

2. Записать название исследуемых продуктов и технические данные эритемной лампы ЛЭ‑15.

3. Записать таблицу примеров свечения люминесценции различны сельскохозяйственных продуктов.

Методические указания по выполнению рабочего задания

по обработке результатов эксперимента.

1. При работе с электроустановкой необходимо соблюдать правила техники безопасности и эксплуатации электроустановок потребителей.

2. При измерениях следить за показаниями приборов и не перегружать их.

3. Справочные данные по характеру свечения люминесценции некоторых сельскохозяйственных продуктов приведены в приложении 6.

1. Пояснить принцип люминесцентного анализа сельскохозяйственных продуктов.

2. Чем определяется различная люминесценция материалов?

3. Пояснить известные методы люминесцентного анализа, их преимущества и недостатки.

4. Каково назначение светофильтра и его принцип работы в установке люминесцентного анализа?

5. Пояснить устройство установки и назначение ее отдельных элементов для люминесцентного анализа сельскохозяйственных продуктов.

Основные положения по определению качества продуктов

методом люминесцентного анализа

Качество большинства сельскохозяйственных продуктов можно определять химическими методами и люминесцентным анализом. Химические методы обычно сложны, требуют специального лабораторного оборудования и реактивов и на них затрачивается много времени.

Люминесцентный анализ имеет ряд преимуществ перед химическим благодаря высокой точности, быстроте и возможности провести анализ, не разрушая анализируемый объект. Он основан на использовании явления фотолюминесценции – свечении вещества под воздействием оптического излучения, если на вещество возделывать УФ излучением, потоков электронов, рентгеновскими лучами или гамма-лучами. В практике наиболее удобно использовать УФ излучение, так как его технически более просто получать по сравнению с другими излучениями, возбуждающими люминесценцию и которое не смешивается с видами излучением, возникающим в результате люминесценции. Спектральный состав люминесцентного свечения и его интенсивность не зависит от длины волны возбуждающего излучения, вызывающего люминесценцию, но зависит от химического состава, строения и состояния молекул вещества (продукта), что и определяет качество продукта.

Свойства вещества в первую очередь определяются строением внешнего электронного слоя молекул и атомов. Поглощение веществом фотонов оптического излучения приводит к изменению энергии связи внешних электронов молекул и атомов с ядром. При достаточной энергии фотоны способны возбудить атомы и молекулы, при этом электроны их внешнего слоя переходят на более высокий электрический уровень. Если в течение времени существования в возбужденном состоянии (не менее 10 с) такие молекулы и атомы не испытывают внешних воздействий, то они спонтанно люминесцируют, переходя вновь в равновесное состояние на стационарный уровень. При этом происходит оптическое излучение в видимой части спектра электромагнитных колебаний, то есть вещество в зависимости от качественных характеристик, имея различную длину волны, светиться различным цветом от фиолетового до красного. Происходит своеобразная трансформация невидимых коротковолновых лучей в лучи с большей длиной волны –видимые.

Степень изменения спектрального состава и интенсивности фотолюминесценции определяют либо на глаз – субъективный анализ, либо с помощью специальных приборов – объективный анализ. Субъективный анализ менее точен, требует большого навыка, но приборы для его проведения значительно проще. При нем состояние вещества (качество продуктов) определяют путем сравнений фактических спектрального состава и интенсивности фотолюминесценции.

Люминесцентный анализ проводят путем облучения исследуемых продуктов в темноте УФ лучами. В качестве источника УФ лучей используют лампы типа ДРТ, ЛЭ, ДБ, а в некоторых случаях даже лампы накаливания. Приборы, выпускаемые для субъективного анализа в сельском хозяйстве, представляют собой ультрафиолетовый осветитель (облучатель) с набором светофильтров для выделения люминесценции. К ним следует отнести: «Луч» с ртутно-кварцевой лампой СВД‑120А (сверхвысокого давления) номинальной мощностью 120 Вт, «Малютка», «Ультрасвет» с миниатюрной дуговой ртутной лампой УФО‑4АU работающей от сети постоянного тока напряжением 26 В и светофильтром УФС‑4 и другие.

Из стеклянных светофильтров для ультрафиолетовой области наиболее известны светофильтры УФС‑1, УФС‑3 и УФС‑4, причем для целей люминесцентного анализа в основном применяют УФС‑3 и УФС‑4. По внешнему виду они представляют собой пластинки из черного увиолевого стекла размером 100´100 мм, которое задерживает видимые и пропускает ультрафиолетовые лучи. Каждый светофильтр характеризуется коэффициентом спектрального пропускания, под которым понимается отношение прошедшего через светофильтр лучистого потока с длинной длиной волны к лучистому потоку той же длины волны, упавшему на светофильтр.

Достаточно хорошие аппараты для люминесцентного анализа могут быть построены и на месте там, где в них имеется потребность. Руководствуясь схемой устройства для люминесцентного анализа (рис. 21.1) необходимо выдержать следующие размеры: камеры (ширина – 500 мм для лампы ЛЭ‑15, 300 мм для лампы ДРТ, глубина – 300 мм); расстояние от светофильтра до лампы ЛЭ‑15 и ближе – 50 мм, до лампы ДРТ не ближе 200. 250 мм; расстояние от светофильтра до исследуемого объекта – 130. 210 мм.

Рабочее место во всех случаях проведения люминесцентного анализа должно быть организовано так, чтобы попадания прямых лучей от лампы через фильтр в глаза наблюдателя было бы предотвращено. Попадание УФ лучей в глаза создает впечатление сильного тумана, так как начинают люминесцировать ткани глаза. При работе с коротковолновыми лучами области В и С (использование светофильтра УФС‑1) попадание лучей в глаза может вызвать болезненное воспаление.

Работа 22. Изучение устройства и работы
электрической изгороди

Цель и порядок выполнения работы

Цель работы: 1. Изучить назначение, устройство, особенности монтажа и правила эксплуатации электрической изгороди.

2. Исследовать режим работы электрической изгороди.

При выполнении работы необходимо: 1. Изучить назначение, технические данные, устройство, принцип действия и электрическую схему генератора импульсов.

2. Изучить особенности монтажа и правила эксплуатации электрической изгороди.

3. Опробовать генератор импульсов в автоматическом и «ждущем»режимах. Освоить настройку и регулирование генератора импульсов и определить для автоматического режима работы минимальную и максимальную частоту импульсов опытным путем.

4. Зарисовать по осциллографу форму импульсов напряжения и определить длительность импульса.

Объект и средства исследования

На рабочем месте представлены узлы и основные детали электрической изгороди: генераторы импульсов ИЭ‑200М, ГИЭ‑1, ЭК‑1М, ГИП‑1, ГИВ‑1, ГЭП‑1, катушка с проволокой, стойки с изоляторами, оттяжки с кольями, заземлитель.

Средством исследования служит секундомер и электроннолучевой осциллограф С1-55, подключаемый к проволоке изгороди через делитель напряжения.

1. Начертить принципиальную электрическую схему любого на выбор одного генератора импульсов.

2. Записать основные технические данные электроизгородей.

3. Изучить основные элементы электроизгороди, их назначение, правила монтажа.

4. Изучить основные правила эксплуатации электроизгороди и правила техники безопасности.

5. Определить для автоматического режима работы генератора максимальную и минимальную частоту импульсов, используя для этой цели секундомер.

6. Изобразить по осциллографу форму импульса напряжения и подсчитать длительность импульса в миллисекундах.

Для измерения частоты импульсов высокого напряжения электрической изгороди необходимо высоковольтный вывод генератора импульсов подключить к проволоке изгороди, генератор импульсов – к электросети и включить тумблер «Сеть». Тумблер режима работы «Жд.-Авт.» (если он имеется) установить в положение «Авт.». Подсчитывают число импульсов в течение одной минуты по миганию тиратрона (лампочки на панели управления) или по характерным щелчкам, используя при этом секундомер. Полученный результат делят на 60, в результате чего получают частоту импульсов в Гц.

Исследование формы импульсов осуществляется с помощью осциллографа С1-55. Перед включением осциллографа необходимо поставить переключатели и регуляторы в следующие положения: ручки «Яркость», «Фокус», «Астигм.», «Уровень» – в среднее, «Стаб.» – в крайнее правое, тумблер рода тока – в положение «

», тумблер «+», «‑» – в положение «+», ручку синхронизации – в положение «Внутр. 1», ручки «Вольт/дел.» – в положение «20», ручку «Длительность Время/дел.» – в положение «1 ms», тумблер «´1», «´0,2» – в положение «´1».

Соединить прибор с сетью и включить тумблер «Вкл. питание». Через 2 мин отрегулировать яркость и фокусировку линий развертки с помощью ручек «Яркость», «Фокус», «Астигм.». Ручкой «Шкала» установить необходимую яркость подсвета делений. Подключить входной кабель прибора к делителю напряжения (рис. 22.1), присоединенному к проволоке изгороди. С помощью ручек «Уровень» и «Стаб.» получить устойчивое изображение импульса. Примерная форма импульса приведена на рис. 22.2. К точкам В и С подсоединяют входные выводы осциллографа, к точке С – его зажим «Земля». Рекомендуемые значения R_АВ = 2 МОм; R_ВС = 20 кОм.

Внимание! Категорически запрещается подключать входной кабель осциллографа непосредственно к проволоке изгороди, что приведет к выходу осциллографа из строя!

Ручками «↔» и «↕» установить изображения импульса в удобное положение на шкале и отсчитать по горизонтали число больших делений от начала импульса в его основании до конца. Умножить полученное число на значение, указанное переключателем «Длительность Время/дел.», в результате получим длительность импульса в миллисекундах.

Программа подготовки к выполнению рабочего задания

1. Изучить необходимые разделы в рекомендуемой литературе [9, c. 186. 190], [10, c. 310. 317], [22, c. 140. 145], [23, 2.13, c. 135. 138], [33, c. 1. 112], [34, c. 1. 20], [35, c. 1. 6], [36, c. 1. 20], [37, c. 1. 12], [38, c. 1. 12].

2. Зарисовать принципиальную схему для получения формы импульса.

Методические указания по выполнению рабочего задания

1. При работе с генератором импульсов электроизгороди необходимо соблюдать правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

2. При измерениях необходимо следить за показанием осциллографа и не перегружать его.

1. Из каких основных частей состоит электрическая изгородь и каково их назначение?

2. Объяснить принцип работы генератора импульсов. В чем отличается работа генератора импульсов в автоматическом и «ждущем»режимах?

3. Какими электрическими параметрами характеризуются генераторы импульсов и каковы их величины?

4. Почему электроизгородь не поражает людей и животных, хотя напряжение в импульсе и амплитуда тока значительно превышают безопасные величины?

5. Как проверить наличие напряжения на проволоке электроизгороди?

6. Для чего предназначены устройства питания и каковы их основные данные для конкретного генератора импульсов?

7. Каковы правила монтажа и как необходимо эксплуатировать электрическую изгородь?

8. Основные правила техники безопасности при эксплуатации электроизгородей?

Основные положения по устройству и работе

Электрическая изгородь применяется для загонной пастьбы скота, свиней, овец и других животных, а также для ограждения летних лагерей, выгульных площадок, прогонов, посевов, оврагов, стогов сена, силосных траншей, участков культур и и других мест, охраняемых от животных или опасных для них. Она представляет собой стальную проволоку, закрепленную на изоляторах, на которую импульсами подается высокое напряжение от специального генератора импульсов или электропульсатора. Во время прикосновения к изгороди происходит электрический удар, который не представляет опасности для жизни и здоровья животных, но достаточен для вырабатывания условного рефлекса «боязни»прикосновения к ограждающей проволоке.

При соприкосновении с электрической изгородью животные испытывают испуг и (или) боль. При этом ток проходит через тело в землю. Электрический ток воздействует на клетки, раздражает нервы и мышцы и вызывает их сокращение. Такую реакцию на раздражение называют безусловным рефлексом. На основе безусловных рефлексов вырабатывается условный рефлекс, под действием которого животные начинают избегать соприкосновения с проволокой изгороди. Условный рефлекс возникает в коре головного мозга в результате сочетания посторонних рефлексов с сигналами, воспроизводимыми глазами, ушами или другими органами чувств. Как правило, условное раздражение (прикосновение к проволочной изгороди) должно многократно сопровождаться электрическим воздействием (безусловное раздражение), чтобы появился условный рефлекс. Поскольку условные рефлексы постепенно затухают, животные через некоторое время повторно касаются проволоки. Животные начинают боятся электроизгороди только после того, как через их тело пройдет в землю по меньшей мере один эффективный импульс тока.

Для надежного действия электроизгороди необходимо постоянно подавать на провод достаточный импульсный ток. Исследования и практика использования электрических изгородей показали, что количество электричества от 0,15 до 0,3 мАС (мКл), прошедшее через животное (кроме лошади), не опасно для его здоровья. Лошади гораздо чувствительнее к электрическому току, чем крупный рогатый скот и свиньи. Для пастьбы лошадей применим генератор импульсов, выдающий импульсы с количеством электричества в импульсе порядка 0,01 мАС (мКл).

Таким образом, действующие на животное импульсы тока и образующиеся при этом условные рефлексы ведут к появлению реакции страха, животное убегает от электроизгороди. Следовательно, действие электроизгороди на животное носит психологически-физический характер.

Основными элементами электроизгороди являются источник питания, устройство для генерирования импульсов высокого напряжения с заземлителем и собственно изгородь или ограждение (проволока, изоляторы и опорные стойки (рис. 22.3).

Рис. 22.3. Принцип работы электроизгороди: ИП – источник питания;

ГИ – генератор импульсов; 1 – изолятор; 2 – проволока;

3 – опорная стойка; 4 – заземлитель.

Функция импульсного генератора заключается в непрерывном снабжении подключенной к нему изгороди импульсами тока определенной силы или количества электричества q, длительности t и установленного амплитудного напряжения U при заданном периоде повторения импульсов Т (рис. 22.4). К одному из выходов импульсного генератора подключена проволока изгороди, а к другому присоединен зеземлитель. При каждой посылке импульса между изолированно укрепленной проволокой и землей возникает разность электрических потенциалов, то есть образуется электрическое поле. Это поле исчезает, когда животное касается проволочной изгороди и ток отводится через его тело в землю, потому что цепь оказывается замкнутой. Протекание тока, начиная с определенной силы, ведет к появлению защитной реакции и испуга. Уровень силы тока, определяющий степень раздражения животного, зависит не только от типа импульсного генератора и самой изгороди, но и от общего сопротивления цепи, по которой протекает ток.

Рис. 22.4. Прием и отдача тока генератором электроизгороди: ИП – источник

питания; ГИ – генератор импульсов; ППТ – постоянно протекающий ток;

ИТ – импульсы тока; З – земля; q – количество электричества; U – амплитудное

значение напряжения; t – время длительности импульса; Т – период повторения

В настоящее время находят применение электроизгороди с бесконтактными генераторами импульсов электронного типа ЭК‑1М, ГИЭ‑1, ГИП‑1П, ГИВ‑1 (приложение 7).

Блок-схема генератора импульсов ГИЭ‑1 и его принципиальная схема приведены на рис. 22.5 и 22.6.

Рис. 22.5. Блок-схема генератора импульсов ГИЭ-1: БП – блок питания;

ПН – преобразователь напряжения; УФИ – устройство формирования

импульсов; УУПН – устройство управления преобразователем напряжения.

Рис. 22.6. Принципиальная электрическая схема генератора импульсов ГИЭ-1.

Основные части генератора импульсов: блок питания, содержащий трансформатор TV1, двухполупериодный выпрямитель (диодный блок А1) и параметрический стабилизатор тока (транзисторы VT3, VT4, VT5, стабилитрон VD3, резистор R6); повышающий преобразователь постоянного напряжения, имеющий генератор, выполненный по двухтактной схеме с самовозбуждением и включающий трансформатор TV2, два однотипный транзистора VT8 и VT9, узел для ввода генератора в режим (конденсатор С5, резисторы R13 и R14 и двухполупериодный выпрямитель (диодный блок А2) с емкостным накопителем энергии (конденсатор С6); устройство управления преобразователем напряжения в ждущем режиме работы генератора импульсов, содержащее узел ввода потенциала (конденсаторы С1 и С2, стабилитроны VD1 и VD2, резисторы R1, R2, R3, R4 и R5), пороговое устройство, собранное на составном транзисторе VT1, VT2, ждущий несимметричный мультивибратор, выполненный на транзисторах VT6, VT7, резисторах R8, R9, R10, R11, R12 и конденсаторе С4; устройство формирования импульсов, включающее тиратрон с холодным катодом Н1, тиристор VD4, стабилитрон VD5, трансформатор высокого напряжения TV3, конденсаторы С7 и С8, резисторы R15 и R16.Генератор импульсов может работать в двух режимах: автоколебательном и ждущем.

При автоколебательном режиме переключатель S2 находится в положении, при котором соединяются зажимы 1 и 3, 2 и 4. В зависимости от положения переключателя S1 на вход стабилизатора поступает напряжение или от сети переменного тока напряжением 220 В через трансформатор TV1 и двухполупериодный выпрямитель А1, или от аккумуляторной батареи напряжением 12В через клеммы Х3 и Х4, или от 12 сухих гальванических элементов 373.

© studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам