Разделы

Проектирование блоков для мониторинга загрязнения воздушной среды

Приборное оснащение беспилотных летательных аппаратов весьма разнообразно, но в основном это фото и видеокамеры. Фактически блоков для исследования загрязнения воздуха не существует. Поэтому я считаю целесообразным разработать следующие блоки:

) блок-пробоотборник, для исследования запыленности и наличия в воздушной среде вредных химических и бактериологических веществ, при помощи последующего лабораторного анализа;

) блок исследования запыленности воздуха с использованием лазерного луча, принцип которого основан на рассеивании света при его прохождении через загрязненный воздух.

Блок-пробоотборник с фильтром

Предлагаемый мной пробоотборник представляет собой блок, который состоит из специального фильтра и системы управления "заслонками", системы сбора данных и прошедшем количестве воздуха. Схематический вид конструкции пробоотборника представлен на рисунке 2.1.

-внешний корпус пробоотборника,

-трубка Пито,

-плата управления и записи данных,

-специальный фильтр,

-разъем для зарядки АКБ,

-разъем для подключения к МК,

-заслонки типа "жалюзи",

-устройство крепления к БПЛА.

Рис.2.1 Схематический вид пробоотборника.

Рассмотрим более подробно плату управления и записи данных.

Рис.2.2 Схема электрическая структурная.

Принцип работы.

Аккумуляторная батарея (АКБ) подает напряжение на стабилизатор и сервопривод (Серв). Стабилизатор выдает на микроконтроллер (МК) выходное напряжение в 5В, необходимое для его работы. Запрограммированный микроконтроллер в определенный момент времени дает сигнал на реле управления сервоприводом для открытия заслонок и в это же время микроконтроллер дает сигнал на начало работы датчика давления (ДД). Реле исполняет роль ключа между АКБ и сервоприводом. Датчик давления собирает информацию об изменении давления прошедшего через фильтр воздушного потока и через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) передает цифровую информацию об изменении давления пройденного воздуха в память микроконтроллера. Через определенный период времени, запрограммированный в МК, подается второй сигнал - на закрытие заслонок и отключение датчика давления. Далее с МК списывается информация на компьютер и рассчитывается объем прошедшего за заданный момент времени через фильтр воздуха. Дальнейший анализ фильтра с известным количеством прошедшего через него воздуха позволит сделать выводы о его загрязнении.

Блок с лазерным диодом

Предлагаемый мною модуль с лазерным диодом представляет собой систему, использующую принцип преломления светового луча при прохождении через него запыленного воздуха. Схематический вид конструкции данного модуля представлен на рисунке 2.3.

-внешний корпус модуля,

-разъем для подключения к МК,

-разъем для зарядки АКБ,

-плата управления и записи данных,

-лазерный диод,

-фотоприемник,

-устройство крепления к БПЛА.

Рис.2.3 Схематический вид модуля с лазерным диодом.

Рассмотрим более подробно плату управления и записи данных.

Рис.2.4 Схема электрическая структурная.

Принцип работы.

Аккумуляторная батарея (АКБ) подает напряжение на стабилизатор и сервопривод (Серв). Стабилизатор выдает на микроконтроллер (МК) выходное напряжение в 5В, необходимое для его работы. По таймеру, запрограммированному в МК, подается сигнал и от МК питается маломощный лазерный диод (ЛД) (не более 0,5А). ЛД светит на фотоприемник (ФП), который фиксирует разность падения напряжения при прохождении через лазерный луч загрязненного воздуха. ФП передает результаты падения напряжения в МК, в котором происходит запись этих данных. После окончания заданного в МК времени, подача питания на ЛД прекращается и результаты работы ФП сохраняются в памяти МК. Далее с МК списывается информация на компьютер и на компьютере рассчитывается уровень запыленности воздуха.

Другие материалы

Проектирование кабельной линии связи на участке железной дороги
Перед железнодорожным транспортом нашей страны стоит задача обеспечения непрерывно растущих объемов перевозок народнохозяйственных грузов и пассажиров. Для этого необходимо повышать проп ...

Разработка подсистемы САПР цифровых фильтров
В данной курсовой работе проводится технико-экономическое обоснование разработки подсистемы САПР цифровых фильтров, устройств, имеющих важное значение для работы любых радиопередающих ус ...

Расчет характеристик сигналов и каналов связи
Связь - это постоянно развивающаяся отрасль техники. Все более увеличивающееся информационное пространство человечества требует эффективных средств коммуникации, именно поэтому развитие связи и переда ...

Копирайт 2020 : www.ordinarytech.ru