В чем назначение фильтра

Содержание

Никто из нас не будет спорить, что для поддержания жизнедеятельности человека необходимо ежедневно выпивать порядка двух литров H2O. Если мы без еды можем прожить приблизительно сорок дней, то без питья мы погибнем через 5-7 суток от обезвоживания. Однако использование любого источника (собственного колодца, артезианской скважины или централизованного снабжения) без предварительного обеззараживания негативно скажется на здоровье. Многие ошибочно думают, что решат проблему методом кипячения. Естественно, при 100 градусах гибнут вирусы и бактерии, убираются ненужные примеси, но в то же время совсем или частично выпариваются многие микроэлементы, необходимые для правильной работы организма. Поэтому стоит уделить пристальное внимание качеству питьевой жидкости. Для этого ее нужно очищать каждый день. В нашей статье вы узнаете про все виды фильтров для очистки воды. Мы подробно расскажем вам про преимущества и недостатки системы, и вы сможете подобрать и приобрести тот вариант, который будет для вас наиболее подходящий.

Российская Федерация занимает большую часть территории Евразии с разнообразным климатом и геологией. Качественные параметры поверхностной влаги зависят от количества выпадающих осадков, которые несут определенную «палитру» нерастворимых веществ (пылевые частицы, вулканическая пыль, остатки флоры и фауны, паразитарные грибы и споры), разнообразные соли (ионы магния, хлора, натрия и т.д.), растворенные в дожде. Кроме того, наши реки, моря, пруды и озера загрязняются химическими реагентами, используемыми для нужд сельского хозяйства и выбросами в воздух от деятельности промышленных предприятий.

От геологического круговорота также зависит чистота и прозрачность влаги. Здесь принимается в расчет, какими породами образовалось русло источника (известняком или гранитом). В любом случае поверхностная влага хоть и характеризуется относительной мягкостью, но в них присутствует большое количество микроорганизмы природного происхождения.

Что касаемо грунтовых источников, то их качество зависит от несколько факторов:

  1. кислотный баланс и насыщенность солями выпадаемых осадков;
  2. состояние резервуара, так как его возраст может исчисляться миллионами лет;
  3. геологическая составляющая водоносных пластов, через которые проходит поток;
  4. глубина источника. Чем глубже находится шахта, тем струя сильнее обогащена минеральными солями.

Делаем вывод: грунтовая характеризуется высокой минерализацией, отсутствием органики и микроорганизмов. Однако она настолько жесткая, что при употреблении ее необходимо смягчать.

Учитывая все вышеперечисленные факторы, вам следует узнать параметры питьевой жидкости. Для этого принесите образец в СЭС. По результатам вы сможете определиться, какой из типов фильтров для очистки воды дома вам необходимо приобрести, чтобы избавиться от примесей и загрязнений.

Honeywell FK06-1/2 AA и AAM — назначение фильтра, как отличить подделку (о главном)

Системы делятся на три группы:

  • Простейший вид (кувшины и насадки).
  • Средний (оборудование, установленное под мойкой).
  • Высший. На данный момент это наиболее эффективная и современная технология, включающая в себя обратный осмос.

Так как фильтрация существенно отличается по стоимости, нужно при выборе руководствоваться финансовыми возможностями семьи, местом жительства и результатами анализа. Необходимо точно узнать, от каких примесей стоит избавиться, чтобы привести H2O в норму.

Имейте в виду, что влага, поступающая из центрального снабжения изначально очищается от песка и крупных загрязнений (например, ржавчины). Однако, если вы не подведены к точке и имеете собственную скважину, то вам нужно установить прибор предварительной фильтрации и только потом подвести дополнительное оборудование непосредственно у себя в доме.

Какие бывают виды фильтров по типу системы

Хоть H2O имеет простейшую химическую формулу, но в природе она не бывает идеальной и обладает некоторым количеством посторонних примесей. Даже дистилляция не дает 100 процентной гарантии, что вы будете использовать абсолютно чистую жидкость.

Система грубой очистки

все виды фильтров

Если вы имеете свой дом, то постарайтесь обеззаразить поступающую воду из собственного источника при помощи предмета, установленного на трубе. В этом случае вы избавитесь от глины, песка, мелкого гравия и ила.

Посторонние взвеси оказывают следующие негативные влияния:

  • Наносят непоправимый вред организму человека.
  • Внутренняя часть труб в два раза быстрее изнашивается.
  • Уменьшается срок службы посудомоечной, стиральной машин и другой бытовой техники.
  • Из-за железа и глинистых отложений значительно изменяются вкусовые качества.

Принцип работы данного фильтра очень прост. Струя сочиться через металлический или пластиковый корпус изделия и попадает в сетку, которая имеет маленькое сечение ячеек. Процеживающий элемент задерживает посторонние включения.

1,5 м3/ч Для технической воды

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

Именно такой вид наиболее оптимален для размещения его в квартире, так как не требует постоянной замены картриджей и не снижает напор. Если вы решились на покупку, то обратитесь в компетентную компанию, например, в ООО «Вода Отечества». Наши специалисты помогут подобрать оптимальный для вас вариант (с вертикальной или горизонтальной установкой), расскажут про особенности и обслуживание изделия.

Устройство тонкой очистки

какие существуют фильтры для воды

Предназначено для удаления всех нежелательных примесей (хлор, нефтепродукты, токсины, пестициды и даже аллергены). Смягчает поток, избавляет от жесткости, что является причиной накипи. Минерализует ионами магния и кальция. Эффективно работает, если напор имеет низкое давление. Удаляет в большей мере бактерии, вирусы и паразиты.

На выходе можно получить дезинфицированную и умягченную жидкость без посторонних запахов, с улучшенным вкусом.

Принцип работы напорного фильтра

Напорные фильтры широко применяются в современных гидравлических приводах, они устанавливаются в напорной линии гидропривода, либо после насоса, либо перед гидравлическим аппаратом, для обеспечения необходимой тонкости фильтрации. Рассмотрим принципиальную схему напорного (линейного) фильтра.

Конструкция напорного линейного фильтра

В крышке фильтра 1 выполнены входной и выходной каналы, для подвода и отвода рабочей жидкости. Жидкость со входа поступает в полость стакана 2. Фильтроэлемент 3 закреплен на крышке таким образом, что жидкость может попасть на выход, только попав во внутреннюю полость фильтроэлемента, через фильтрационный материал. При прохождении жидкости через фильтрующий материал загрязняющие частицы задерживаются в нем, на выход поступает очищенная жидкость.

В напорном фильтре может быть установлен перепускной клапан для пропуска жидкости в случае засорения фильтрующего элемента.

Для отслеживания степени загрязненности фильтроэлемента используют визуальные или электрические датчики, оценивающие перепад давления на фильтре.

Достоинства линейных фильтров

  • Обеспечивает высокую тонкость фильтрации,
  • может устанавливаться непосредственно перед элементом, чувствительном к загрязнению,
  • простота обслуживания,
  • простая реализация отслеживания загрязненности фильтроэлемента,
  • хорошая долговечность.

Недостатки линейных фильтров

  • Элементы напорных фильтров должны выдерживать большое давление,
  • большая масса
  • значительные потери давления на фильтре, и, как следствие, его нагрев

Применение напорных фильтров позволяет обеспечить высокую тонкость фильтрации, необходимую при наличии в системе дросселирующих распределителей, сервоклапанов и других элементов, чувствительных к загрязнению.

Устройство фильтроэлемента

Фильтроэлемент обычно имеет цилиндрическую форму. Основным элементом является гофрированный фильтрационный материал или многослойный фильтрующий пакет.

Фильтроэлемент в сборе и фильтрующий материал

Для предотвращения сжатия гофры, под действием давления, в фильтрующий элемент может устанавливаться фиксирующая металлическая сетка.

Устройство всасывающего фильтра

Фильтры, устанавливаемые в линии всасывания, называют — всасывающими. Эти фильтры устанавливаются в баке ниже уровня масла или во всасывающем трубопроводе, перед насосами, чувствительными к загрязнению.

Всасывающие фильтры, устанавливаемые в баке, изготавливаются без корпуса.

Всасывающий фильтр

Фильтр устанавливается таким образом, что жидкость может попасть во всасывающий трубопровод только пройде через фильтрующий элемент.

Достоинства всасывающих фильтров

  • Простая конструкция,
  • низкая стоимость,
  • возможность зашиты насоса при запуске.

Недостатки всасывающих фильтров

  • Критичные требования по сопротивлению (сопротивление на всасывании обуславливает большее разряжение, которое может являться причиной кавитации),
  • всасывающие фильтры не обеспечивают такую тонкость фильтрации, как напорные линейные,
  • обязательно наличие перепускного клапана,
  • сложность обслуживания при установке в баке.

Фильтр и его виды

Дорогой читатель, в этой статье расскажем, что такое фильтр, какие бывают его виды и зачем они предназначены.

Фильтр (от лат. filtrum — «войлок») — понятия, устройства, механизмы, выделяющие (или удаляющие) из исходного объекта некоторую часть с заданными свойствами.
ru.wikipedia.org

Мы пользуемся фильтрами ежедневно и даже этого не замечаем. Например в автомобиле установлены минимум три вида. В зданиях где мы работаем установлены вентиляционные фильтры. В электронике установлены сетевые фильтры. В фотоаппарат световые фильтры. Про водопроводную воду и говорить не надо.

Фильтры бывают разные, все зависит от предметной области. Так как наша предметная область это автомобили и машиностроение, то и расскажем Вам об основных видах фильтров в машиностроении и дадим рекомендации.

Автомобильные фильтры

Условно можно разделить фильтры на сами фильтры и фильтрующие элементы. Как правило и то и другое называют фильтрами. В каждом фильтре установлен фильтрующий элемент и разница как раз в том, что можно ли заменить сам элемент или нет. В настоящее время все чаще встречаются именно элементы. Это связано с тем, что металл — это дорогое удовольствие и это не экологично. Поэтому элементы как правило состоят из бумажного материала и пластика. Да и пластика все меньше становится! И так, перейдем к видам, возможно Вы даже о таких не знали.

Воздушный фильтр

Предназначен для очистки воздуха, который попадает в двигатель (ДВС). Он предотвращает попадаение пыли и песка в двигатель, что продливает срок службы ДВС. Мы рекомендуем менять воздушный фильтр перед летним сезоном и после, так как летом много песка и пыли. Когда фильтр достаточно засорен возрастает расход топлива и снижается мощность двигателя. Воздушный фильтр бывает разных форм. Сегодня самые распрастраненные формы это панельные или картриджи. Кроме того бывают круглые и цилиндрические, которые используются в карбюраторных двигателях и дизельных двигателях соответственно.

Воздушные фильтры

Масляный фильтр

Предназначен для очистки масла в двигателе. При работе двигателя от деталей трения вырабатывает мелкая металлическая стружка (как песочек), а фильтр этот осадок собирает и недопускает его дальнейшей циркуляции вместе с маслом. Это тоже способствует увеличению срока жизни Вашего мотора. Меняется он вместе с маслом. И бывает он двух конструкций: сменный элемент и цельный фильтр в сборе.

масляные фильтры

Топливный фильтр

Предназначен для очистки топлива от загрязнений в виде песка и примесей. Он защищает от износа не только топливную систему, но и сам двигатель. Вовремя смененый фильтр значительно продлевает срок службы двигателя. Топливный фильтр, как и масляный может быть двух конструкций: сменный элемент и цельный фильтр в сборе.

топливные фильтры

Салонный фильтр

Предназначен для очисти воздуха в салоне автомобиля или кабины. Благодаря «салоннику» салон автомобиля остается чистый и ездить в чистом салоне просто комфортно. Но это еще не все. Бывают обычные бумажные и угольные фильтры. Угольные дополнительно убивают микробов и микроорганизмы, попадающих с воздухом. Если в Вашем автомобиле запотевают стекла — пора менять салонник. Кроме того угольные фильтры состоят из нескольких слоев.

салонные фильтры

Топливный сепаратор (сепараторы, влагоотделители)

Данный вид фильтров используется в автомобилях и технике с дизельными двигателями или проще говоря в дизельных двигателях. А там уже где установят этот двигатель. Предназначет для удаления примеси воды из дизельного топлива. Как правило такие фильтры оснащены стеклянного колбой, где скапливается вода для последующего слива. Такие фильтры могут комплектоваться системами подогрева для зимнего времени и датчиками загрязнения. Сепараторы тоже могут быть в виде сменного элемента и цельного накручивающегося фильтра.

топливные сепараторы

Осушитель пневмосистемы

Предназначен для очистки воздуха от воды. Используется в тормозной системе грузового автомобиля. Он защищает тормозную сестему от коррозии и от примерзания колодок зимой. Если тормозные колодки примерзнут на грузовике, то только остается ждать весны! Своевременно меняйте элементы осушителя.

осушители пневмосистемы

Фильтр вентиляции картерных газов (сапуна)

Предназначен для очистки воздуха сыстемы вентиляции картера двигателя.

фильтры сапуна

Фильтр бензобака

Такой фильтр предназначен для грубой очистки крупных частиц из топлива. И установлен непосредственно в бензобаке. Обычно он мешочного вида или конусного. В таком фильтре в качестве фильтрующего материала используется металлическая сеточка.

фильтры бензобака

Фильтр грубой очистки топлива

Этот фильтр устанавливается в дизельных двигателях для удаления крупных частиц. Он изготовлен из пластикого прозрачного корпуса и металлической сетки в качестве фильтровального материала. Обычно они отличаются между собой длиной. В леговых автомобилях устанавливаются короткие версии и длинные в грузовых. Кроме того бывают совсем миниатюрные.

топливный фильтр грубой очисти для грузовых машин

Фильтр очистки охлаждающей жидкости

Со временем в системе охлаждения появляется осадок и при циркуляции он начинает действовать как абразив. Данный фильтр предназначен для очистки антифриза от этого осадка. Обычно выполнен в форме резобого фильтра.

фильтры охлаждающей системы

Сажевый фильтр

Такой фильтр является обязательным с 2011 года в автомобилях с дизельными двигателя. Он позволяет сократить количество выбросов сажы в атмосферу. Это необходимо, так как в дизельных двигателях топливо сгорает не полностью и в атмосферу выбрасывается сажа.

сажевые фильтры

Гидравлический фильтр

Предназначен для очистки гидравлической жидкости от пыли и грязи, которая попадает через различные уплотнения, и просто в результате износа деталей. Кроме того, он значительно удлиняет ресурс использования гидравлики и снижает риск простоя.

фильтры гидравлические

Масляный фильтр КПП

Трансмиссионный фильтр предназначет для удаления мателлической пыли, которая образуется от деталей трения. Он используется в автоматических и полуавтоматических коробках передач автомобилей и специальной техники.

фильтры кпп

Воздушный фильтр нулевого сопротивления

Данный вид фильтров устанавливается на замену стандартному для очистки воздуха двигателя. В отличие от стандартного здесь фильтрующий материал изготовлен из армированного синтетического полотна. Такой фильтр необходимо смазывать специальной смазкой и он может использоваться многократно — для этого его необходимо промывать и снова пропитывать маслом. Такая технология позволяет сократить сопротивление воздуха до минимума и повысить мощьность двигателя.

воздушный фильтр нулевого сопротивления

Воздушно-масляный фильтр (сепаратор)

Воздушно-масляные фильтры используются в компрессорных установках. Он отделяет мельчайшие капельки масла от сжатого воздуха, что в свою очередь позволяет снизить расход самого масла. Бывают погружного типа и резьбовые.

воздушно-масляные фильтры

Пассивные и активные фильтры

Фильтры могут быть разделены на две основные категории: пассивные и активные.

Пассивные фильтры

Пассивные фильтры состоят только из пассивных элементов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. Они не содержат активных элементов, таких как транзисторы или операционные усилители. Пассивные фильтры работают на основе принципов реактивных элементов и их взаимодействия с входным сигналом.

Пассивные фильтры имеют простую структуру и отличаются низкой стоимостью. Они могут быть реализованы с использованием небольшого количества компонентов и не требуют внешнего источника питания. Однако, пассивные фильтры имеют ограниченные возможности по изменению своих характеристик и не могут усиливать сигнал.

Активные фильтры

Активные фильтры содержат активные элементы, такие как операционные усилители, транзисторы или интегральные схемы. Они используют активные элементы для усиления и обработки сигнала, что позволяет им иметь большую гибкость и точность в настройке характеристик фильтрации.

Активные фильтры могут иметь более сложную структуру и требуют внешнего источника питания. Однако, они обладают большей точностью и гибкостью в настройке параметров фильтрации. Активные фильтры могут иметь более широкий диапазон частот и более крутые склоны на частотной характеристике.

Выбор между пассивными и активными фильтрами зависит от требуемых характеристик фильтрации, доступных ресурсов и конкретных требований приложения.

Частотные характеристики фильтров

Частотные характеристики фильтров описывают, как фильтр изменяет амплитуду и фазу сигнала в зависимости от его частоты. Они являются важными параметрами, которые определяют способность фильтра подавлять или пропускать определенные частоты.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) показывает, как изменяется амплитуда сигнала на выходе фильтра в зависимости от его частоты. АЧХ представляет собой график, на котором по горизонтальной оси откладывается частота, а по вертикальной оси – амплитуда сигнала. АЧХ может иметь различные формы, такие как полосовой фильтр, полосовой фильтр с резкими склонами, фильтр низких или высоких частот и т. д.

Фазо-частотная характеристика (ФЧХ)

Фазо-частотная характеристика (ФЧХ) показывает, как изменяется фаза сигнала на выходе фильтра в зависимости от его частоты. ФЧХ представляет собой график, на котором по горизонтальной оси откладывается частота, а по вертикальной оси – фаза сигнала. ФЧХ может иметь различные формы, такие как линейная фазовая характеристика, фазовый сдвиг или фазовый сдвиг с резкими переходами.

Групповая задержка

Групповая задержка – это параметр, который показывает, насколько задерживается каждая частота сигнала при прохождении через фильтр. Групповая задержка измеряется во времени и может быть важной для некоторых приложений, таких как аудио- и видеообработка, где важна синхронизация сигналов.

Частотные характеристики фильтров являются ключевыми параметрами при выборе и настройке фильтра для конкретного приложения. Они определяют, как фильтр будет влиять на сигналы различных частот и могут быть использованы для достижения требуемых результатов в области электроники, аудио- и видеообработки, телекоммуникаций и других областей.

Электрические фильтры — определение, классификация, характеристики, основные виды

Термин фильтрация принят в электротехнике для обозначения того аспекта обработки сигналов, который связан с удалением из сигнала нежелательных компонентов, таких как шум.

До появления цифровой техники, особенно цифровых компьютеров, фильтрация производилась исключительно с помощью электрических цепей или устройств, называемых фильтрами. Они могут быть линейными или нелинейными в зависимости от типа цепей или устройств (линейных или нелинейных), из которых они построены.

Промышленные источники энергии обеспечивают практически синусоидальные кривые изменения напряжения. Вместе с тем в ряде случаев переменные токи и напряжения, являясь периодическими, резко отличаются от гармонических.

Электрические фильтры могут применяться для сглаживания пульсаций напряжения выпрямителей, демодуляторов, которые преобразуют модулированные по амплитуде колебания высокой частоты в относительно медленные изменения напряжения сигнала, и в других подобных устройствах.

В самом простейшем случае можно ограничиться включением последовательно с нагрузкой катушки индуктивности, сопротивление которой увеличивается с возрастанием порядка гармонической и сравнительно невелико для низкочастотных колебаний, и тем более для постоянной составляющей. Более эффективно применение П-образных, Т-образных и Г-образных фильтров.

Электрический фильтр

Основные определения и классификация электрических фильтров

Избирательностью фильтра называется способность его выделять определенный диапазон частот, присущих полезному сигналу из всего спектра частот токов, поступающих на его вход.

Для получения хорошей избирательности фильтр должен пропускать тока с частотами, присущими полезному сигналу с минимальным затуханием, и иметь максимальное затухание для токов всех других частот. В соответствии с этим фильтру можно дать следующее определение.

Электрическим фильтром называется четырехполюсник, пропускающий токи в определенной полосе частот с небольшим затуханием (полоса пропускания), а токи с частотами, лежащими вне этой полосы,— с большим затуханием, или, как условно принята говорить, не пропускает (полоса непропускания).

По структуре схем фильтры разделяются на цепочечные (лестничные) и мостиковые. Цепочечными называются фильтры, выполненные по Т-, П- и Г-образно-мостиковым схемам. Мостиковыми называются фильтры, выполненные по мостиковой схеме.

В зависимости от характера элементов фильтры разделяются на:

  • LC — элементами которых являются индуктивности и емкости;
  • RC — элементами которых являются активные сопротивления и емкости;
  • резонаторные — элементами которых являются резонаторы.

По наличию в схеме фильтров источников энергии их разделяют на:

  • пассивные — не содержащие внутри схемы источников энергии;
  • активные — содержащие внутри схемы источники энергии в виде лампового или кристаллического усилителя; иногда их называют фильтрами с активными элементами.

Для всесторонней характеристики работы фильтра необходимо знать его электрические характеристики, к которым относятся частотные зависимости затухания, фазового сдвига и характеристического сопротивления.

Наилучшим является такой фильтр, который при минимальном количестве элементов обладает:

  • максимальной крутизной характеристики затухания;
  • большим затуханием в полосе непропускания;
  • минимальным и постоянным затуханием в полосе пропускания;
  • максимальным постоянством характеристического сопротивления в полосе пропускания;
  • линейной фазовой характеристикой;
  • возможностью простой и плавной регулировки полосы пропускания и ее ширины;
  • постоянством характеристик, не зависящих от: напряжений (токов), действующих на входе фильтра, температуры и влажности окружающей среды, а также влияния посторонних электрических и магнитных помех;
  • возможностью работы в различных диапазонах частот;
  • при этом габариты, вес и стоимость фильтра должны быть минимальными.

К сожалению, нет ни одного элементарного типа фильтров, характеристики которого удовлетворяли бы всем этим требованиям. Поэтому в зависимости от конкретных условий применяются такие типы фильтров, характеристики которых больше всего удовлетворяют предъявляемым техническим требованиям,. Очень часто приходится применять фильтры сложных схем, состоящих из элементарных звеньев различного типа.

Самые распространенные виды фильтров

На рис. 1 показана схема простого Г-образного фильтра с катушкой индуктивности L и конденсатором С, включенными между приемником r пр и выпрямителем В.

Переменные токи всех частот встречают значительное сопротивление катушки индуктивности, а включенный параллельно конденсатор пропускает по параллельной ветви остаточные токи высоких частот. Благодаря этому значительно уменьшаются пульсации напряжения на нагрузке r пр.

Могут применяться и фильтры, состоящие из двух и более подобных звеньев. Иногда используются упрощенные фильтры с резисторами вместо катушек индуктивности.

Простейший сглаживающий Г-образный электрический фильтр

Рис. 1. Простейший сглаживающий Г-образный электрический фильтр

Более совершенными являются резонансные фильтры, в которых используются явления резонанса.

При последовательном соединении катушки индуктивности и конденсатора, когда f w L= 1/(к w С), цепь будет иметь наибольшую проводимость (активную) при частоте f w и достаточно высокие проводимости в полосе частот, близких к резонансной. Такая цепь является простым полосовым фильтром.

При параллельном соединении катушки индуктивности и конденсатора такая цепь будет иметь наименьшую проводимость при резонансной частоте и относительно малые проводимости в полосе частот, близких к резонансной. Такой фильтр является заградительным для некоторой полосы частот.

Для улучшения характеристики простого полосового фильтра можно применять схему (рис. 2), в которой параллельно приемнику включены параллельно друг другу катушка индуктивности и конденсатор. Такая цепь настроена также в резонанс на частоту коз и представляет очень большое сопротивление для токов выбранной полосы частот и значительно меньшее сопротивление — для токов других частот.

Схема простого полосового электрического фильтра

Рис. 2. Схема простого полосового электрического фильтра

Подобный фильтр может применяться в модуляторах, которые выдают модулированные колебания определенной частоты. На модулятор М подается напряжение Uc сигнала низкой частоты, которое преобразовывается в модулированные колебания высокой частоты, а фильтр выделяет напряжение требуемой частоты, которое подается на нагрузку r пр.

Для примера предположим, что через цепь протекает несинусоидальный переменный ток и нужно устранить из кривой тока приемника очень большие по значению третью и пятую гармонические. Тогда последовательно в цепь включим два контура, настроенные в резонанс для третьей и пятой гармонических (рис. 3, а).

Сопротивление левого контура, настроенного в резонанс для частоты 3 w , будет очень велико для этой частоты и мало для всех других гармонических; аналогичную роль выполняет правый контур, настроенный в резонанс для частоты 5 w . Поэтому в кривой тока приемника inp почти не будут содержаться третья и пятая гармонические (рис. 3,б), которые окажутся подавленными фильтром.

Цепь с последовательно включенными резонансными контурами, настроенными в резонанс для третьей и пятой гармонических: а — схема цепи; б — кривые напряжения и цепи и тока inp приемника

Рис. 3. Цепь с последовательно включенными резонансными контурами, настроенными в резонанс для третьей и пятой гармонических: а — схема цепи; б — кривые напряжения и цепи и тока inp приемника

Кривая напряжения на выходе полосового фильтра

Рис. 4. Кривая напряжения на выходе полосового фильтра

Выполняются в некоторых случаях и более совершенные полосовые фильтры, а также режущие фильтры, пропускающие или не пропускающие колебания, начиная с некоторой частоты. Такие фильтры состоят из Т-образных или П-образных звеньев.

Принцип действия фильтров заключается в том, что в полосе пропускания частот, например полосового фильтра, наступает резонанс при n+1 частотах, где n — число звеньев. Кривая Uвых = f( w ) для такого фильтра, составленного из трех звеньев, показана на рис. 4. Резонанс имеет место при частотах w1 , w 2, w 3 и w 4.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Фильтры, назначение и типы

Водоочистные сооружения, на которых осуществляется процесс фильтрования, называются фильтрами.

Фильтрование является одним из основных методов кондиционирования воды, позволяющим довести качество ее до требований ГОСТа на питьевую воду. В процессе фильтрования из раствора выделяются не только диспергированные частицы, но и коллоиды.

Сущность метода заключается в пропуске жидкости, содержащей примеси, через фильтрующий материал, проницаемый для жидкости и не проницаемый для твердых частиц. При этом процесс сопровождается значительными затратами энергии. Однако допускать большие потери напора в технике водоочистки можно лишь при обработке небольших количеств воды. Это определяет место фильтровальных сооружений в технологической схеме. В большинстве случаев фильтрование является последним этапом осветления воды и производится после ее предварительного осветления в отстойниках или осветлителях.

Фильтры по виду фильтрующей среды делятся на:

· тканевые или сетчатые;

· каркасные или намывные;

Из вышеперечисленных трех групп фильтров наиболее значительной является последняя. Фильтры этой группы в технике водоснабжения применяют наиболее широко.

Фильтры с зернистой загрузкой можно классифицировать по ряду основных признаков:

1) по скорости фильтрования:

· медленные (0,1. 0,3 м/ч);

· сверхскорые (36 . 100 м/ч);

2) по давлению, под которым они работают:

· открытые (или безнапорные);

3) по направлению фильтрующего потока:

· однопоточные (обычные скорые фильтры);

4) по крупности фильтрующего материала:

5) по количеству фильтрующих слоев:

Схема скорого фильтра:

1 – трубчатая распределительная система большого сопротивления; 2 – слой поддерживающей загрузки; 3 – слой фильтрующей загрузки; 4 – воздушник; 5 – сборные желоба; 6 – боковой карман; 7 и 10 – соответственно подача исходной и отвод фильтрованной воды; 9 и 8 – соответственно подача и отвод промывной воды; 11 – опорожнение фильтра.

Коагулированная и прошедшая отстойник или осветлитель вода поступает на фильтр. Сначала вода поступает в боковой карман, а из него – в резервуар фильтра. Высота слоя воды над поверхностью загрузки должна быть не менее 2 м. В процессе фильтрования вода проходит фильтрующий и поддерживающий слои, а затем поступает в распределительную систему, из нее в резервуар чистой воды. Максимальная потеря напора в фильтрующей загрузке допускается 2,5. 3 м.

При промывке фильтров путем переключения соответствующих задвижек промывная вода поступает в распределительную систему и далее в фильтрующий слой, который она проходит снизу вверх и расширяет (взвешивает). Дойдя до верхней кромки промывных желобов, промывная вода вместе с вымытыми ею из фильтрующего материала загрязнениями переливается в желоба, а из них в боковой карман и отводится в водосток.

Фильтрующий слой выполняют из отсортированного материала, чаще всего речного кварцевого песка крупностью от 0,5 до 2,0 мм. Могут быть применены и другие материалы, удовлетворяющие санитарным требованиям и обладающие достаточной химической стойкостью и механической прочностью (дробленый антрацит, керамзит, керамическая крошка, дробленый мрамор, полимеры и др.).

Поддерживающий слой (0,45. 0,5 м), на котором лежит фильтрующий слой, укладывают с той целью, чтобы мелкий фильтрующий материал не вымывался из фильтрующего слоя и не уносился вместе с фильтруемой водой через отверстия распределительной системы. Поддерживающий слой в свою очередь состоит из слоев гравия или щебня разной крупности, постоянно увеличивающийся сверху вниз от 2…5 до 20. 40 мм. Толщина каждого слоя также увеличивается сверху вниз.

Медленный фильтр.

В медленных фильтрах осветления воды достигают в основном за счет пленочного фильтрования. Мелкозернистая фильтрующая загрузка, имеющая мелкие поры, вначале задерживает на своей поверхности наиболее крупные частицы. Последние, заклиниваясь в порах, сужают их сечение, благодаря чему начинает задерживаться более мелкая взвесь. Этот процесс быстро прогрессирует, в порах задерживаются все более и более мелкие частицы, а затем коллоиды и даже бактерии. Так на поверхности фильтра образуется фильтрующая пленка с очень тонкими порами. После этого качество фильтрата становится весьма высоким. Задержанные пленкой бактерии и органические вещества обусловливают возникновение в ней биологических процессов, включая развитие низших организмов, поглощающих бактерии. Зерна песка обрастают студенистой массой, являющейся хорошим сорбентом. В результате биологических процессов большинство (до 99%) бактерий, находящихся в воде, задерживается пленкой и погибает.

При медленном фильтровании взвеси в основном (до 90. 95%) задерживаются на пленке и в самом верхнем слое фильтра толщиной около 2. 3 см. В глубь песка вследствие небольшой скорости фильтрования и малого размера пор взвесь переносится в небольшом количестве, поэтому накопление их в толще фильтрующего слоя идет очень медленно. В связи с этим при очистке медленных фильтров очищают только верхний слой песка. Часто этот слой просто удаляют, после чего фильтр снова может фильтровать воду. Вследствие малой скорости фильтрования накопление загрязнений в медленном фильтре протекает замедленно. При небольшой мутности воды чистка фильтра необходима через 1. 2 месяца.

На дне фильтра устраивают дренаж на который укладывают поддерживающий слой из гравия с уменьшающейся крупностью зерен, и поверх него насыпают фильтрующий слой из кварцевого песка.

Фильтрующий слой насыпают из чистого промытого кварцевого песка с размером зерен 0,3. 1 мм.

Дата добавления: 2016-11-29 ; просмотров: 2843 ;

Примеры практического использования фильтров

Телекоммуникации

В сфере телекоммуникаций электрические фильтры играют важную роль в обеспечении качественной передачи сигналов. Например, в системах связи они используются для фильтрации шумов и помех, которые могут возникать в процессе передачи данных по проводным или беспроводным каналам связи. Фильтры помогают улучшить качество звука в телефонных разговорах, устранить искажения в видеосигналах и обеспечить стабильную передачу данных в сетях связи.

Аудио и видео оборудование

В аудио и видео оборудовании электрические фильтры используются для фильтрации нежелательных частот и шумов. Например, в аудио системах они могут устранять шумы силовой сети или помехи, возникающие при передаче сигнала. В видео оборудовании фильтры помогают улучшить качество изображения, устранить мерцание и искажения.

Медицинская техника

В медицинской технике электрические фильтры играют важную роль в обеспечении безопасности и точности измерений. Например, в электрокардиографах они фильтруют нежелательные сигналы и помехи, чтобы получить четкую и точную электрокардиограмму. В медицинских аппаратах для измерения параметров они помогают устранить шумы и искажения, чтобы получить точные результаты.

Энергетика

В энергетике электрические фильтры используются для фильтрации и усиления сигналов в системах электропитания. Они помогают устранить шумы и помехи, а также обеспечивают стабильное и надежное электропитание.

Это лишь некоторые примеры применения электрических фильтров. Они также используются в автомобильной промышленности, промышленной автоматизации, системах безопасности и многих других областях, где требуется обработка сигналов различных частот.

Таблица с параметрами и свойствами электрических фильтров

Параметр/Свойство Описание
Частотная характеристикаОпределяет, как фильтр изменяет амплитуду и фазу сигнала в зависимости от его частоты.
Полоса пропусканияДиапазон частот, в котором фильтр пропускает сигнал без искажений.
Полоса задержкиВремя, которое требуется сигналу для прохождения через фильтр.
ПодавлениеМера, насколько фильтр подавляет определенные частоты или диапазоны частот.
Фазовая характеристикаОпределяет, как фильтр изменяет фазу сигнала в зависимости от его частоты.
Коэффициент усиленияМера, насколько фильтр усиливает или ослабляет сигнал в определенных частотных диапазонах.
Размер и весФизические характеристики фильтра, такие как размер и вес, которые могут быть важными при его применении.
СтоимостьЦена фильтра, которая может варьироваться в зависимости от его типа и характеристик.

В заключение можно сказать, что электрические фильтры являются важным инструментом в области электротехники. Они позволяют фильтровать сигналы различных частот, что находит применение во многих областях, включая радиосвязь, аудио и видео обработку, медицинскую технику и другие. Понимание основных принципов работы фильтров, их типов, параметров и свойств позволяет эффективно применять их в практических задачах. Электрические фильтры являются неотъемлемой частью современных электронных систем и их изучение является важным шагом в освоении электротехники.

Основы электрических фильтров: типы, принципы работы и применение обновлено: 11 ноября, 2023 автором: Научные Статьи.Ру

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий