فیلتر چیست؟ انواع فیلتر کاربردی

فیلتر چیست؟ انواع فیلتر

فیلتر چیست؟ انواع فیلتر، فیلتر دستگاه یا قطعه‌ای است که برای جدا کردن یا حذف برخی از مواد، اجزا یا ویژگیها از یک سیال (که میتواند مایعی مانند آب یا گازی مانند هوا باشد)، سیگنال الکتریکی، نور یا سایر انواع رسانه طراحی شده است. هدف اصلی آن این است که تنها به عناصر خاصی اجازه عبور داده شود و در عین حال عبور دیگران را مسدود یا کاهش دهد.

فیلتراسیون مکانیکی

بسیاری از فیلترها از یک مانع فیزیکی یا منافذ با اندازه مشخص استفاده میکنند. هنگامی که سیال(مایع، گاز یا هر ماده‌ای که به طور پیوسته با تنش برشی اعمال‌شده تغییر شکل می‌دهد.) از فیلتر عبور میکند، ذرات بزرگتر از اندازه منافذ روی سطح یا درون محیط فیلتر به دام می افتند.

فیلتر تصفیه آب

فیلتر تصفیه آب سیستمی است که برای حذف آلاینده‌ها، باکتری‌ها، و مواد مضر از آب استفاده می‌شود تا آب سالم‌تر و قابل شرب تولید کند. فیلترهای تصفیه آب بر اساس نوع فناوری و روش‌های تصفیه میتوانند انواع مختلفی داشته باشند.

به عنوان مثال، یک فیلتر آب ساده ممکن است دارای سوراخ های کوچک باشد. شن و ماسه، گل و لای و زباله های بزرگتر در آب هنگام عبور آب توسط توری جذب میشوند، در حالی که آب تمیزتر از سوراخ ها عبور میکند.

فیلتر رطوبت رسان بخور

فیلتر رطوبت‌رسان بخور (یا فیلتر رطوبت‌ساز) بخشی از دستگاههای بخور هستند که نقش مهمی در حفظ کیفیت بخار تولید شده و سلامت هوای مرطوب به جلوگیری از رشد باکتری‌ها و میکروب‌ها در آب کمک میکند و این امر به پیشگیری از انتشار عفونت‌ها و بیماری‌ها از طریق بخار آب کمک میکند.

فیلترهای جذب و حذف( تصفیه هوا)

برخی از فیلترها با جذب یا جذب مواد خاصی کار میکنند. جذب زمانی اتفاق می‌افتد که ماده‌ای مانند اسفنجی که آب را خیس می‌کند به درون خود ماده فیلتر جذب می‌شود. جذب سطحی زمانی است که ذرات به سطح ماده فیلتر میچسبند. به عنوان مثال، فیلترهای کربن فعال معمولاً برای حذف بو و برخی مواد شیمیایی از هوا یا آب استفاده میشود. کربن فعال سطح زیادی دارد و گازها و مواد شیمیایی را روی سطح خود جذب میکند و در نتیجه هوا یا آب عبوری را تصفیه میکند.

فیلتر الکترواستاتیک

در فیلترهای الکترواستاتیک از بار الکتریکی برای جذب و جذب ذرات استفاده میشود. به رسانه فیلتر یک بار الکتریکی داده میشود و ذرات موجود در سیال عبوری بسته به بار خود به سمت رسانه فیلتر باردار جذب یا دفع میشوند. به عنوان مثال، در برخی از دستگاه های تصفیه هوا، از فیلترهای الکترواستاتیک برای جذب گرد و غبار، گرده و سایر ذرات ریز موجود در هوا استفاده میشود. رسانه فیلتر شارژ شده، ذرات باردار مخالف را جذب میکند و به طور موثر آنها را از جریان هوا حذف میکند.

فیلتر HEPA

این فیلترها با استفاده از الیاف ریز، ذرات معلقی با اندازه‌های بسیار کوچک (مانند گردوغبار، گرده، و ذرات آلرژی‌زا) را جذب کرده و از عبور آن‌ها به هوا جلوگیری میکنند.

عملکرد: این فیلترها به طور فیزیکی ذرات را از جریان هوا جدا میکنند، بدون اینکه مواد آلاینده به سطح جاذب بچسبند.

فیلتر کربن فعال

فیلترهای کربن فعال از زغال‌سنگ یا مواد کربنی دیگر ساخته شده‌اند و به دلیل ساختار متخلخل خود، میتوانند مواد شیمیایی، بوها و گازهای معلق را جذب کنند.

عملکرد: با عبور هوا از فیلتر کربن، ذرات و آلاینده‌ها به سطح آن میچسپند و بنابراین از انتشار آنها به محیط جلوگیری میشود.

فیلترهای مایع

فیلترهای مایع مکانیکی: همانطور که قبلا ذکر شد، این فیلترها از موانع فیزیکی مانند مش، صفحه نمایش یا کارتریج های فیلتر دارای منافذ برای حذف ذرات جامد از مایعات استفاده میکنند. آنها معمولاً در کاربردهایی مانند تصفیه خانه های آب برای حذف شن، سیلت و سایر زباله ها از آب خام قبل از پردازش بیشتر استفاده میشوند.

فیلترهای مایع شیمیایی: این فیلترها برای حذف مواد شیمیایی خاص از مایعات طراحی شده اند. به عنوان مثال، رزین‌های تبادل یونی در نرم‌کننده‌های آب برای حذف یون‌های کلسیم و منیزیم از آب سخت استفاده میشوند و برای نرم‌تر شدن آب، آنها را با یون‌های سدیم جایگزین میکنند.

فیلترهای مایع بیولوژیکی: در برخی موارد از فیلترها برای حذف آلاینده های بیولوژیکی مانند باکتریها و ویروسها  از مایعات استفاده میشود. به عنوان مثال، در تصفیه فاضلاب، میتوان از انواع خاصی از فیلترهای غشایی برای جداسازی این عوامل بیولوژیکی استفاده کرد.

فیلترهای گاز

فیلترهای مکانیکی گاز: مانند فیلترهای مایع مکانیکی، از موانع فیزیکی برای حذف ذرات جامد از گازها استفاده میکنند. به عنوان مثال، در یک سیستم کمپرسور هوا، ممکن است از یک فیلتر استاتیک برای حذف گرد و غبار، کثیفی و سایر ذرات از هوای ورودی برای محافظت از کمپرسور و سایر اجزا استفاده شود.

فیلترهای گاز شیمیایی: برای حذف مواد شیمیایی خاص از گازها استفاده میشود. به عنوان مثال، در یک محیط آزمایشگاهی، یک اسکرابر گاز ممکن است برای حذف گازهای سمی مانند دی اکسید گوگرد یا اسید هیدروکلریک از هوای خروجی استفاده شود.

فیلترهای گاز الکترواستاتیک: همانطور که قبلاً توضیح داده شد، از نیروهای الکترواستاتیک برای جذب ذرات گازها استفاده میکنند. آنها معمولا در تصفیه کننده های هوا برای حذف گرد و غبار، گرده و سایر ذرات کوچک از هوا استفاده میشوند.

فیلترهای الکتریکی

فیلترهای پایین گذر: این فیلترها به سیگنالهای الکتریکی فرکانس پایین اجازه عبور میدهند و در عین حال سیگنال‌های فرکانس بالا را تضعیف (کاهش) میکنند. آنها در برنامه هایی مانند سیستم های صوتی برای حذف نویز با فرکانس بالا از سیگنال صوتی استفاده میشوند.

فیلترهای بالا گذر: در مقابل فیلترهای پایین گذر، فیلترهای بالاگذر به سیگنال های الکتریکی فرکانس بالا اجازه عبور میدهند و در عین حال سیگنال های فرکانس پایین را تضعیف می کنند. آنها در برنامه هایی مانند گیرنده های رادیویی برای انتخاب سیگنال رادیویی فرکانس بالا مورد نظر و در عین حال مسدود کردن تداخل فرکانس پایین استفاده میشوند.

فیلترهای فرکانس خاص: این فیلترها فقط به محدوده خاصی از فرکانس ها اجازه عبور میدهند در حالی که فرکانس های پایین تر و بالاتر را در خارج از آن محدوده تضعیف میکنند. آنها در برنامه هایی مانند سیستمهای ارتباطی بی سیم برای انتخاب یک باند فرکانسی خاص برای ارتباط استفاده میشوند.

فیلترهای نور

فیلترهای رنگی: برای انتخاب یا تغییر رنگ نور استفاده میشود. به عنوان مثال، یک فیلتر رنگ قرمز فقط به نور قرمز اجازه عبور میدهد و رنگ های دیگر را مسدود میکند. از آنها در کاربردهایی مانند عکاسی و نورپردازی صحنه برای ایجاد جلوه های رنگی خاص استفاده میشود.

فیلترهای پلاریزه: از این فیلترها برای کنترل پلاریزاسیون نور استفاده میشود. به عنوان مثال در میکروسکوپ نور پلاریزه از فیلتر پلاریزه برای کنترل جهت قطبش نور ورودی به میکروسکوپ استفاده میشود که می تواند به مشاهده ویژگی های خاصی از نمونه کمک کند.

به طور کلی، فیلترها به ما کمک میکنند تا ورودی‌های مورد نظر را از نویز یا اطلاعات غیرمرتبط جدا کنیم و کیفیت یا دقت نتایج را افزایش دهیم. اگر به جزئیات خاصی در مورد نوع خاصی از فیلترها علاقه‌مند هستید، میتوانم بیشتر توضیح دهم.