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光电臭氧发生器设计【毕业论文说明书】,光电,臭氧发生器,设计,毕业论文,说明书,仿单
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目录目 录摘 要 .IIIAbstract .V第一章 绪论 .71.1 课题背景 .71.2 课题研究现状 .71.3 课题应用 .8第二章 课题相关原理知识 .112.1 臭氧的性质 .112.2 臭氧的制取 .112.3 臭氧发生器技术 .12第三章 方案设计 .153.1 方案介绍 .153.2 方案思路 .16第四章 电路设计 .174.1 芯片和功能简介 .174.2 电路图 .20第五章 实验仿真与结果 .23II5.1 仪器要求 .235.2 仿真结果 .235.3 效果评价 .25第六章 总结 .27参考文献 .29附录 .31致谢 .33光电臭氧发生器摘 要通过臭氧发生器来制备臭氧从而净化空气或者对日用品进行消毒已经成为了一种趋势。这样的仪器已经被广泛地应用于各种各样的场合比如食品、药品、饮料的生产处。医院手术室、生产车间和大型家禽的养殖场的仪器消毒也是要用到它的。此外学校、宾馆和高档场所也有它的身影。本设计的课题是“光电臭氧发生器的设计”，即用 555 定时器作为核心器件来组成臭氧发生器的主电路。通过 555 定时器构成振荡电路，使电压经过变压器放大产生高压脉冲对氧气进行电解。在本次的设计中我们会充分利用 555定时器，从而让设计的电路变得安全简单。另外，本人设计了整流电路和稳压电路保证了电源的稳定性，并且由光触发电路保证整体的安全性。本设计中由电源电路输出稳定的 12V 直流电压对主电路进行供电。主电路III在经过振荡和功率放大之后对氧气进行电解从而产生臭氧对各种病毒细菌进行杀灭。关键词：臭氧；555 定时器；集成电源电路Photoelectric ozone generatorAbstractThe ozone generator to prepare ozone to purify the air or the daily necessities disinfection has become a trend. This instrument has been widely used in various applications such as food, medicine, beverage production. The hospital operation room, production workshop and large poultry farms is to use its disinfection instrument. In addition, schools, hotels and high-grade places also has its shadow.This design topic is the design of photoelectric ozone generator, the main circuit AbstractIVis used as the core device composed of 555 timer to ozone generator. The 555 timer oscillator circuit, the voltage through the transformer amplifier to generate electrolysis oxygen pulse high voltage. In the design of this time we will make full use of the 555 timer, so that the design of the circuit becomes simple and safe. In addition, I designed the rectifier circuit and voltage regulator circuit to ensure the stability of the power supply, and by the optical trigger circuit to ensure the overall safety.The design of the power supply circuit output stable 12V DC voltage to the main circuit for power supply. The main circuit is carried out by the oscillation and the power amplification to carry out the electrolysis of oxygen to produce ozone to kill all kinds of virus bacteria.Keywords:Ozone; 555 timer; integrated power supply circuitV第一章 绪论7第一章 绪论1.1 课题背景历史书告诉我们德国人在 1785 年使用电机的时候在里面发现了一种异味，于是科学家们就开始注意这种奇怪的气体。在之后的 1804 年，一位来自法国的科学家Schonbein 确定了这种气体的化学式是 O，并且他把这种气体命名为 Ozone，即臭氧。欧洲的科学家们从此开始了对臭氧的漫长研究。臭氧在工业上开始生产应用是从它的光谱灭菌效果开始的，而将臭氧用于对牛肉的保鲜上面就是 1870 年一家瑞典牛肉公司开创的先例。作为研究臭氧发生器的设计课题，是基于臭氧发生器是一种非常有前途和应用价值的产品，也非常的有市场。所以本课题的必要性是毋庸置疑的。工业上主要使用电晕放电来制备臭氧，其发生装置包括空气处理、冷却、电源和放电四个部分组成。合理的臭氧发生器的设计思路可以让我们更好地提高设计本身的使用效率，从而能够产生更多的臭氧。臭氧发生器是一种从内部产热的气相发生器，因为空气或者其他气体是温度的不良导体，所以在臭氧发生器工作的时候很容易造成热量的不易挥发，从而逼迫产生的臭氧分解，臭氧的产量也会因此而下降很多。所以，降温系统的设计可以有效提高整个电路的使用效率。1.2 课题研究现状1.臭氧发生器在国内的现状如下：在 1970 年前后，清华大学、北京环保所的相关专业人员在学习了国外技术的基础上对臭氧啊发生器技术进行了相关的试验性研究。此后，他们在上海北京等地方建立了生产水处理发生器的企业。大约在八十年代，由清华大学、宁夏大学发起了对蛋果蔬易腐食品防霉保鲜和食品加工杀菌净化领域臭氧技术的“开放式”臭氧发生器的开发。大约在二十世纪末，臭氧发生器的小型化和家用化使得它得以进军瓶装水和医疗器械的消毒领域，并掀起了一阵企业进军臭氧发生装置的研制和生产的热潮。这对臭氧发生器的行业是一个至关重要的时间。二十一世纪以来，一些有能力的企业开始研制大型的臭氧发生器，并且取得了可观的成果，使得我国对于臭氧发生装置不需要完全依赖于进口。但是，到目前为止，在臭氧发生器的技术水平上，我国不同的企业之间还是有一定的差距，技术的交流与普及有待提高。2.臭氧发生器在国外的现状如下：从臭氧发生器被发明出来开始距今已经第一章 绪论8有超过一百年了。自从法国科学家 Schonbein 在 1840 年向慕尼黑科学院提出报告宣布发现臭氧之后，臭氧的历史从此就热闹了起来。科学家 de.Gerbeth 在1868 年获得使用臭氧将煤焦油氧化成涂料油漆的专利，这也是臭氧应用技术的第一项专利。1873 年，有报道称臭氧在食糖精炼和棉麻漂白中有应用前景。从1893 年荷兰建立第一个使用臭氧净化水的水厂和德国科学家建立第一个大规模臭氧水厂之后，世界上已经有上千个这样的水处理厂，欧洲在这方面是做的最好的，基本达到普及水平。而美、日、加等国现在也在大力发展臭氧水处理工程。到目前为止，世界上最出名的臭氧发生器生产厂家就是瑞士的 OZONIA，它的总部设立在苏黎世。它是从瑞士的 BBC 电器公司臭氧发生部起源，由法国的公司 DEGREMONT 和瑞士 BBC 电气公司共同成立，由法国 AIR LIQUID 公司和法国 DEGREMONT 公司控股。 OZONIA 公司在美国、瑞士、英国、法国、中国和韩国分别设立了公司或者办事机构，从而让产品被销售到世界各地。目前单机产量大于 100g/h 的发生器有 7000kg/h 的发生量。在中国市场目前已销售 580kg/h 的发生量的市场。1.3 课题应用如今，随着水源污染问题的日益严重，人们对于水质的标准也在变得更高。臭氧发生技术正在逐步改善，人们越来越多的关注到这一项技术的应用前景，对于臭氧的应用水平也在不断上升，应用面也在不断拓宽。1、臭氧的主要作用主要作用包括给日用品医疗用品的消毒、对有机物的氧化、去除物品上的气味、颗粒和颜色。从各个方面获得的数据显示，目前在我国臭氧技术已经普及到饮用水，游泳池和医疗卫生行业。总所周知，医院是非常讲究卫生和安全的地方，但是在医院的人流量大多是患有病症的患者或者是免疫力低下的老人和小孩，所以在医院病毒和细菌非第一章 绪论9常容易传播。现在，医院里面发生交叉感染和二次发病的事件概率很高。对于医院里的医生所使用的医疗器具和护士们的服装、双手的消毒问题是非常重要的。因此，使用方便、杀毒效果非常好的臭氧就是这些地方最好的选择之一。日本曾经拿臭氧对医生护士的的双手和器具进行过消毒实验，结果发现其效果好的出奇，远远超过了碘类消毒剂。相比之下，臭氧消毒可以迅速杀死细菌，而且操作方便，消毒之后的处理也极其容易。它的杀菌能力远超过酒精和氯，所以抽羊水只需要五秒就能干掉医院中最易引起感染的黄色葡萄球菌和绿脓杆菌。同时臭氧水使用起来是十分安全的，使用的时候不会对人体造成伤害。臭氧在某些情况下对人体的伤口愈合也是有帮助的。前段时间俄罗斯科学家用臭氧发明出一种液压液来治疗外伤，原理是使用高压把雾状的含有臭氧的生理溶液冲洗受伤的部位，溶液中的臭氧会把伤口里的细菌、脓血和坏死的组织进行分解清除，同时把伤口上的致病微生物杀死。在进行伤口表面的处理之后将臭氧溶液的水压增大对伤口内部进行清洗和杀菌，最深可以达到三厘米左右。根据当时的报告，已经成功用这样的方法治疗了超过两百例病例，这些病人都是患有不宜轻易使用常规的外科手术的病症例如糖尿病和血管动脉硬化，在使用臭氧杀菌之后这个病人的伤口都得到了有效的治疗，基本上可以说被治愈了。2、臭氧与其它消毒技术的比较到目前为止，市场上比较主流的消毒方法主要是臭氧、紫外线、液氯和二氧化氯。但是由于氯元素的化合物在使用之后会对人体和环境造成比较不好的危害，因此将各种方法的优劣展示如下：第一章 绪论10第二章 课题相关原理知识2.1 臭氧 的性质臭氧（O）作为氧气（O）的一种同素异形体。在常温的时候淡蓝色的臭氧有着一种比较特殊的臭味。在自然界，臭氧的主要存在区域是距离地球表面20-35 公里的臭氧层中。在常温常压下臭氧会自动分解成氧气，所以臭氧的稳定性是比较差的。对于人类来说，低浓度适量的臭氧对人体是有好处的，但是吸入过量则会导致很多危险甚至不可逆转的严重后果，会极大的伤害你的身体健康。臭氧是通过氧气的高压电击和一定的催化物环境产生。臭氧的气味闻起来像鱼腥味，它的化学式是 ，是氧气同素异形体。特性如下：1、在通常情3O况下，臭氧的颜色是淡蓝色。2、密度大于空气，大约是 1.65 倍。3、常温标准压力下，极易溶于水，溶解度为氧气的十三倍。4、一定浓度的臭氧有腥臭味。5、臭氧氧化力非常强，是仅次于氟的氧化剂之一。6、臭氧的密度是 2.14gl(0C,0.1MP)。沸点是零下一百一是一摄氏度,熔点是零下一百九十二摄氏度，正常的情况下，臭氧的形态非常不稳定，容易
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