◎湖南省汨罗市正则学校2112班 罗奕涵

一、项目背景

爷爷奶奶生活在汨罗江边的乡村，饮用水都是来自自己家的水井。

一天，我发现爷爷用水泵将水井中的水抽到水缸中，从水管中出来的水是脏脏的。这是什么原因造成的呢？

爷爷告诉我，水泵好几天没有工作，里面已经生锈，抽水时会带出少量污水。经过观察，我发现确实如此：水泵隔几天才抽一次水，不用时里面会生锈，水管中残存的水也会变质甚至变臭。不仅如此，水泵在启动时会把水井中少量的泥沙抽上来。长此以往，水泵抽到水塔内的水质量会越来越差。为此，我产生了在水泵抽水时排出污水的想法，设计水井取水净水器。

二、作品结构

水井取水净水器由常开电磁阀、常闭电磁阀和控制开关等构成，如图1。

三、研究过程

我制作一个简单的三通管道，如图2。再将三通管道连接水泵上的水管，将水龙头装在三通管道上，如图3。每次抽水时先打开水龙头，将污水排出后关上水龙头。

图2

图3

不足：开关水龙头费力又麻烦，特别是下雨天或晚上。极少量的污水还是进入了水塔。

我请教指导老师，指导老师建议我用电磁阀控制排水，这样既省力又方便。

电磁阀是利用电磁力控制水阀的开关，有常闭和常开两种。我用常闭电磁阀替换水龙头。每次抽水时打开常闭电磁阀的开关，水泵抽出的水从常闭电磁阀排出，半分钟后关上常闭电磁阀的开关，常闭电磁阀停止排水，水进入水塔。

不足：水泵抽上来的污水没有全部被排出，仍有污水进入了水塔。

我在指导老师的指导下，加装一个三通管道，并在其上安装常开电磁阀。如图4。

图4

水泵刚抽水时，两个电磁阀同时接通电源，常闭电磁阀通电后打开放水，常开电磁阀关闭，阻止水进入水塔。这样，水泵抽取的污水基本能全部被排出。通过一段时间的试验，我了解了常规排污时长。通电达到设置的时长后，关闭常闭电磁阀，打开常开电磁阀，水进入水塔。

不足：如果忘记关闭常闭电磁阀，水泵抽取的水会全部被排出，浪费水资源。

我安装交流接触器控制水泵，在交流接触器上连接延时接触器控制电磁阀，如图5，最后连接线路。每次抽水时，只需打开控制开关。

图5

四、工作原理

常开电磁阀（安装在水塔的进水管上）在线圈通电的时候关闭，反之则开启；常闭电磁阀（安装在排污管上）在线圈断电的时候关闭，反之则开启。交流接触器控制水泵，延时接触器控制电磁阀。

水泵开启时电磁阀通电，水路切换到排污管道直接排污，延时接触器延时断开电磁阀电路，电磁阀切换水路通到水塔中正常抽水。水顺利进入水塔，达到预期目的。

五、主要贡献

水井取水净水器操作简单，我们只需打开控制开关，它便会开始工作。这种装置解决了水泵抽水时使污水进入水塔而影响饮水者健康的实际问题，制作成本低，适合在乡村使用。