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基于电凝固的移动机器人水过滤

Aashish Vatsyayan1,B.Hemalatha2
  1. UG的学生(冰),部门的冰,SRM大学Tamilnadu、印度钦奈
  2. SRM大学助理教授,冰系Tamilnadu、印度钦奈
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文摘

就业的电化学水净化拥有许多优点可以打破杂质到微观层面,它从水中分离。这是最需要的水过滤等真实世界的场景被污染的湖泊,在水中石油泄漏甚至染料被倾倒到水体。虽然电化学方法可以有效地分离杂质的出现的问题实施外部实验室和在动态环境中随时间约束。本文专注于电混凝作为分离杂质的有效方法如染料、藻类和油从水首先开发一个低档次的电凝反应器通过动员和第二操作在水体中,其目的是开发一个机器人系统可用于水过滤在真实世界的场景中使用电凝反应器。

关键字

电凝,尼共,机器人技术,石油泄漏

介绍

一个电化学反应主要包括阳极、阴极、电池连接和通过电荷的电解质。电凝是一个电化学过程,具有牺牲阳极和惰性阴极不洁净的水作为电解质。牺牲阳极的电极腐蚀或减少其重量在反应。金属的阳极数组可以选择满足需求的一个特定的杂质。阳极金属离子形成羟基离子与水反应,与更多的氢氧离子存在于水反应生成五价的聚羟基离子具有高电荷和质量增加。这些沉重的离子附着的杂质粒子目前因此失去电荷,形成沉淀物。胶体杂质遵循不同的机制比浮油等杂质。乳剂在直接接触杂质离子从阳极。雷竞技网页版沉积物一个漂浮杂质漫步ValA¢€Ÿ年代的分子间力中和。离子从阳极慢慢中和这些力量,导致沉积。 Turbulence can often assist this process; alternatively the oil water mixture can be mixed at a high rpm in a magnetic stir for a long period of time to form an emulsion. The cathode is inert which means it does gain or lose mass, it reacts with water forming hydrogen bubbles. This is an important process in electro coagulation, though coagulation is the primary process, flotation takes place simultaneously due to the hydrogen bubbles evolved at the cathode. The floc formed at the surface can be easily skimmed away contains impurities that do not sediment easily. There are different methods to conduct the process: continuous, batch, overflow. Every method has its benefits and drawbacks. Overflow type reactor design was studied and results were documented. The overflow type demands a high current density as it has short interaction time between the water and electrodes. Current density is an important factor for the process, maintaining a correct current density can ensure the propagation of the desired reaction whereas the wrong current density can suppress the desired reaction and promote an otherwise undesired reaction. The range can be anywhere between 2-20 ampere meter square.

电化学方面

重要的因素
•类型的电极
•选择的金属电极
•维电极
•电极之间的距离
•电极配置
•时间反应
•电流密度
•配置类型的反应堆
•处理水的pH值
•减肥的阳极
•沉降行为和时间
•发展校长
核反应堆是一个溢出类型;水进入通过穿透表面张力和顶部进入反应堆电凝血发生的地方。溢出处理过的水被泵到沉积室。核反应堆供应的湖水被汇集在通过管道连接底部。水从底部进入,水平持续上涨,直到它从顶部溢出。水位的时间需要从底部上升到满溢的是反应的时间。电极连接到电池在整个手术过程中,提供了一个初始20安培的电流。这mono极地溢出反应堆是一个改进的
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以前的版本在电极间的距离少,电流密度很高,反应的时间早些时候相比非常少的实验。反应时间是40 - 60秒相比的40 - 60分钟。

一体化的设计

最终的设计是一个集成的实验。实验观察被做的正确规范的形成一个反应堆。铝电极(15 x 2 x0.3cm长度、宽度和厚度)。
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电极位置

四个电极连接在mono极地配置中,有保护块木头放在电极之间保持形状,防止短路。电极是相互的距离保持在3毫米和木头平台上是固定的。它们之间的距离小速度反应的速率。下面的图显示了在PVC管电极位置。
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外部的底盘

外部输出的底盘有一个连接器。双方提供的支撑梁
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力量的结构和上环允许设计被淹没和表面张力。材料是金属板的厚度较高,大约0.1毫米。
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的电极装置放置在底盘漆内部以及外部防护漆。4英寸直径和PVC管的管道连接在他们提供的输入流类型的反应堆。mono极性电极连接,电缆用铜绝缘线22个指标。
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PH值分析

的样本进行分析微观生物学实验室NIOT(国家海洋技术研究所的)来确定行为的pH值在反应堆,反应堆后沉降后,允许一些时间。发现样品的pH值接近7到8。
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类型的金属

当底盘是被淹没在水里金属的性质是非常重要的。优质金属板被选为使身体覆盖着橡胶的反应堆保护身体任何可能的电荷。使用如下所示的结构导航的反应堆和提升它的水。结构的顶部有一个站安装无线摄像头。相机放置的平台可以使用马达旋转了360度因此提供一个完整的环境。
外部底盘包括导航设计的核反应堆,以降低反应堆的水和提升。
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电池箱

这个盒子安装在底盘防水电池盒与连接器标准LP 65后取出电池的输出终端
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内框的内衬绝缘棺材,适当的密封和锁定机制,这样从外面没有水进入盒子。连接器内部电池终端,衡量和线数高于普通双绞线;连接器可以确保一个安全的负载和电池之间的联系。

浮动

附加漂浮浮标来适应整个系统的重量包括汽车的重量,电池,电池箱和所有其他组件。系统的总重量必须小于buoyA¢€Ÿ年代浮力成功上市。身体的重量减少1/7th同等重量的水。
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空气阻力

空气阻力也要考虑,因为系统可能从事件的目标站点快风吹,因此,垂直高度水保持最小和身体在水面上的尺寸保持最优,降低风对系统的影响。重心保持在通过系统的中心轴的对称设计提供良好的稳定性。
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软件方面

彩色佩特里网(CPN)
仿真模型的开发使用有色佩特里网演示系统的工作的概述。CPN的模拟是基于触发输入和显示结果的行动对系统的影响,这是并行处理仿真软件,触发一个输入反应不同的次级系统,所有的这些过程都可以观察到微控制器代码在实时的情况下执行类似的行动。有色佩特里网是选为平台,建立一个仿真模型的令牌传递尼共显然是理解和治疗所有值0或1,它创建了一个直接的煤矿工作的微控制器。尼泊尔共产党增加了编码的概念,图形界面和佩特里网生产系统强大的原语和巨大潜力。获得的十六进制代码从尼共模拟路径的一个商业版本,它将提高当前造型方案尼共将大大减少处理时间的微控制器。仿真结果并给出进一步解释篇题为„发展移动表面水过滤系统使用尼共simulationA¢€Ÿ。

电气方面

继电器驱动程序
继电器驱动电流负荷限制也单投或双投。的当前负载司机汽车和电极之间的5 - 20安培规格:12 v, 74欧姆,30安培,双投
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泵抽干在飞水从反应堆进入沉淀池处理。泵是一个潜水器直流泵和固定平台底部的反应堆被放置。
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浮子液位传感器作为开关电路,当水平低的电路坏了,没有传导发生但当水平高那么浮子液位传感器上升并完成电路。这个开关转换成0-5V我们使用一个电路。这个电路给出了0 v时,水是低和5 v时,水平高。这进入微控制器的模拟输入。
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无线摄像机用于提供眼睛移动系统。摄像机通过无线电波传送影音信息接收方通过其天线。需要做适当的调整在一边的接收机获得清晰的图像。
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规格:12 v 40公斤扭矩5安培电流,400 rpm,无刷电机
直流电机是用于推进以及提升和降低反应堆成水。两个马达用于提升和降低反应堆的分发负载所以没有电机损坏。防止电机反方向旋转在缺乏供应电磁刹车可以使用删除供应汽车时被激活。

结论

通过研究可以证实可以重现的过程电凝固在一个按比例缩小的模型,可以安装在移动机器人平台。尽管这是很长一段路要应用的第一步移动电凝反应器过滤系统为基础建立地面的想法并打开一个全新的方法来解决问题,如石油泄漏和化学倾销。电凝是适用于所有类型的大部分水杂质,可以优化工作在短的时间跨度和画非常有限。还有需要更多的研究来评估要求残留在水中的金属离子浓度,通过系统明确排除副作用但即使这样它可以减轻。

引用