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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Hydroioniseur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / L'électronique en médecine Les propriétés curatives de l'air des forêts, des montagnes, des prairies alpines, de la mer sont connues depuis longtemps de l'humanité. Même l'ancien médecin grec Hippocrate a remarqué que l'air de la montagne et de la mer avait un effet bénéfique sur une personne, guérissant de nombreuses maladies. La nature des effets bénéfiques d'un tel air a été découverte par les scientifiques I. Elster et G. Geitel. Ils ont découvert que les ions des gaz de l'air - les ions de l'air, comme les a appelés plus tard A. Chizhevsky, ont des propriétés curatives. L'ionisation de l'air se produit sous l'influence du rayonnement radioactif du sol et de l'eau, du rayonnement ultraviolet du Soleil, des rayons cosmiques, des décharges électriques dans l'atmosphère (foudre, décharges au sommet des montagnes, aiguilles des conifères, etc.), ainsi que lorsque l'eau est écrasé et pulvérisé lors d'un orage, d'une pluie, à proximité de chutes d'eau. Les ions de l'air ont une charge négative ou positive. Les ions négatifs de l'air sont représentés par l'oxygène, qui capture facilement les électrons libres de l'extérieur. Ions positifs de l'air - dioxyde de carbone et azote, s'ils perdent l'un des électrons. Les ions d'air négatifs et positifs affectent différemment le corps humain et les animaux. Chizhevsky dans ses expériences a découvert que les ions négatifs de l'air prolongent la vie et que les ions positifs, au contraire, raccourcissent la vie. Mais l'air, dépourvu de tous les ions de l'air, a eu un effet encore plus néfaste sur les animaux. L'air avec un excès d'ions d'oxygène stabilise la pression artérielle, rend la respiration plus profonde, augmente l'appétit et améliore la digestion. Les ions de l'air affectent les propriétés physico-chimiques du sang : la vitesse de sédimentation des érythrocytes, la concentration en sucre et en cholestérol. Dans une forêt de conifères par une journée ensoleillée, le nombre d'ions d'air atteint 10 1 pour 3 cm20 d'air, dans les montagnes jusqu'à 100 100, près des cascades - jusqu'à 200 3. Après avoir construit des maisons, une personne s'est pratiquement privée de la possibilité de respirer de l'air ionisé. Dans une zone résidentielle, la quantité d'ions négatifs dans l'air ne dépasse pas 25...50 cm3. Dans les bureaux à la fin de la journée de travail, la quantité d'ions négatifs dans l'air tombe à XNUMX ... XNUMX par cmXNUMX. Les ions négatifs de l'air sont pratiquement absents près des téléviseurs, des moniteurs, des équipements de bureau, dans les pièces avec climatiseurs et ventilation forcée. Dans de tels locaux, il y a principalement des ions d'air positifs qui ont un impact négatif sur une personne. Presque tous les types d'ioniseurs utilisent la méthode effluviale d'ionisation de l'air. C'est comme suit. Si une haute tension est appliquée à la pointe de l'aiguille ("moins" à l'aiguille et "plus" au sol), alors les électrons "couleront" de la pointe ("effluvium" - en grec "sortie"). Les électrons en mouvement sur leur chemin "collent" aux molécules d'oxygène, formant des ions d'air négatifs. A. Chizhevsky a développé un certain nombre d'exigences pour les ioniseurs d'air, il est particulièrement important que l'ioniseur ne produise pas d'ozone et de composés azotés. Étant donné que l'ozone et le dioxyde d'azote sont de puissants oxydants. Les radioamateurs conçoivent des "lustres Chizhevsky", qui utilisent la méthode d'ionisation effluviale. Mais comme les conceptions amateurs sont très différentes de la conception proposée par Chizhevsky, soit l'efficacité des ioniseurs d'air est faible, soit ils produisent de l'ozone et des oxydes d'azote. Ainsi, la plupart des conceptions représentent une unité haute tension basée sur un transformateur horizontal de sortie modifié d'un récepteur de télévision avec multiplication de tension. Une attention particulière n'est pas accordée à la conception de l'émetteur d'électrons. Il n'existe pas encore d'appareils pour mesurer le nombre d'ions d'air dans 1 cm3 d'air. De telles structures remplissent bien les fonctions de purification de l'air, mais en tant qu'ioniseurs d'air, elles sont inefficaces, car la concentration d'ions d'air nécessaires à une personne y est créée à une courte distance - dans la zone de formation d'ozone. Mais il existe des conceptions qui permettent de générer des ions d'air négatifs sans haute tension, grâce à l'effet boule (pulvérisation d'eau). Ce sont les soi-disant hydroioniseurs. Il existe des hydroioniseurs mécaniques et électroniques. La pulvérisation d'eau est réalisée à l'aide des vibrations ultrasonores d'une plaque concave piézoélectrique placée au fond du réservoir. Le circuit électrique du générateur de vibrations ultrasonores est représenté sur la Fig.1.
Sur les éléments DD1.1-DD1.3, un générateur d'impulsions rectangulaire est assemblé à une fréquence de 1,8 ... 2,0 MHz. Puce DD1 de type 74AC04 sur transistors à effet de champ complémentaires à structure métal-oxyde-semi-conducteur, qui est une variante de la série répandue de logique transistor-transistor SN74, a permis d'obtenir des fronts d'impulsion raides, une faible consommation de courant, de petites valeurs d'éléments de réglage de fréquence par rapport à un générateur réalisé sur puce SN7404 (K155LN1). Élément DD1.4 - tampon. A partir de la sortie de DD1.4, les impulsions sont envoyées au circuit différenciateur C5R3. En modifiant la constante de temps du circuit RC à l'aide de la résistance d'accord R3, vous pouvez modifier la durée des impulsions à la sortie des éléments DD1.5, DD1.6, par conséquent, le rapport cyclique des impulsions passera de 0 à 2. Ainsi, la puissance fournie au piézoélectrique BQ1 et le nombre d'ions d'air négatifs générés sont régulés. Étant donné que le seuil d'ouverture d'un puissant transistor MOSFET VT1 est d'environ 5 V et que des courants importants sont nécessaires pour ouvrir et fermer rapidement le transistor, un amplificateur doit être utilisé. Comme il est utilisé puce DA2 IRF7105, composé de deux transistors à effet de champ: canal n et canal p. Caractéristiques du transistor à canal n : courant de drain 3,5 A, puissance dissipée 2,0 W. Caractéristiques du transistor à canal p : courant de drain 2,5 A, puissance dissipée 2,0 W. Cette quantité de courant, à une tension d'alimentation de 2 V DA12, est suffisante pour recharger rapidement la capacité d'entrée du transistor MOSFET. A un niveau logique bas à la sortie de DD1.5, DD1.6 ouvre le transistor à canal p dans DA2. Dans ce cas, +1 V est fourni à la grille du transistor VT5 via la résistance R12 et le transistor VT1 s'ouvre. A un niveau logique haut à la sortie de DD1.5, DD1.6 ouvre le transistor à canal n dans DA2. Dans ce cas, la grille du transistor VT1 à travers la résistance R5 est connectée à la sortie commune de la source d'alimentation et le transistor VT1 se ferme. Lorsque le MOSFET est fermé, la capacité statique de l'élément piézoélectrique BQ1 est chargée à travers l'inductance L1. Lorsque le transistor VT1 est ouvert, la capacité statique de l'élément piézoélectrique BQ1 est déchargée. Dans ce cas, l'élément piézoélectrique subit une déformation. Les oscillations de l'élément piézoélectrique à fréquence ultrasonique créent des ondes élastiques longitudinales dans le liquide. Lorsque l'élément piézoélectrique est situé au fond du récipient et rempli d'eau à un niveau égal à la taille focale de l'élément piézoélectrique, une petite fontaine s'élèvera de la surface de l'eau, accompagnée de brouillard - de fines gouttes d'eau. Ces gouttes d'eau sont porteuses d'ions négatifs de l'air. La conception (Fig. 2) utilise un émetteur concave d'un diamètre de 30 mm et d'une distance focale de 70 mm en céramique piézocéramique PZT à une fréquence de 1,8 ... 2,0 MHz. Un élément piézoélectrique 1 est collé dans le corps en laiton 2 à l'aide de colle conductrice. Par le bas, il est également pressé avec un anneau en caprolon 5. Le corps est fixé au fond du récipient 4 avec un anneau en laiton 10 et un anneau en caoutchouc d'étanchéité 3. Une rondelle massive en laiton 5 est plaquée contre la bague 11 par le dessous avec un manchon en caprolon 6, qui sert de radiateur pour le transistor 7. La rondelle comporte un trou pour un conducteur reliant l'élément piézoélectrique au drain du transistor. Le transistor MOSFET est fixé sur le dissipateur thermique à travers un joint isolant. La carte avec les éléments radio 8 est pressée par le bas avec un anneau en caprolon 13. Dans la partie inférieure du boîtier 1, sur sa face extérieure, se trouve une inductance 1 2 (L1 selon le schéma), enroulée sur un cadre diélectrique. L'alimentation du redresseur est fournie via un câble blindé à deux conducteurs 14 à travers le trou central du couvercle 15 du boîtier 1.
La configuration du circuit électronique est la suivante. Tout d'abord, séparément du transistor de puissance, le générateur est accordé sur la fréquence de résonance parallèle de l'élément piézoélectrique BQ1 à l'aide de la résistance R2. La résistance R3 fixe la durée d'impulsion minimale à la sortie DA2. Ensuite, la carte est installée dans le boîtier et toutes les connexions sont effectuées. L'eau décantée est versée dans un récipient avec un corps installé. Le niveau de remplissage du récipient n'est pas supérieur à la distance focale de l'élément piézoélectrique. La tension est fournie au circuit à partir d'une source limitée en courant. En contrôlant la tension avec un oscilloscope au point de connexion L1, le drain du transistor VT1 et l'élément piézoélectrique BQ1, en augmentant la puissance avec la résistance R3, une oscillation du signal de 120 V est obtenue de crête à crête. En ajustant la fréquence avec la résistance R2, on obtient un minimum de consommation de courant à partir d'une source de +48 V. En règle générale, on observe la formation du plus grand nombre d'ions d'air négatifs. Conception de circuits imprimés. Les radioéléments sont montés sur un circuit imprimé rond en fibre de verre double face. L'installation se fait des deux côtés de la planche. Puces DD1 et DA2 en version SMD. Résistances fixes de taille 1206, les résistances de type C2-23 d'une puissance de 0,062 W peuvent être installées verticalement. Résistances ajustables R2, R3 type SPZ-19a. Condensateurs céramiques permanents, taille 1206. Condensateurs électrolytiques de HITANO, série ECA. Diode VD1 toute impulsion type KD522. Transistor MOSFET VT1 type IRF630S, IRF730S en boîtier D2-PACK ou similaire, canal n. La bobine L1 contient 15 spires de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,8 mm. Selon les matériaux de la revue Radioamator Publication : cxem.net
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