Датчик уровня воды в колодце


Или "безэлектрический датчик доказательства воды", как бы написали на aliexpress, китайском интернет-магазине, широко известным своими зубодробительными названиями товаров.

МеÑанический указатель уровня воды в колодце Своими руками, Колодец, Датчик уровня, Длиннопост

У нас на участке колодец неглубокий, в три кольца, плюс углубляли еще на ремонтное кольцо. Работает колодец, само-собой, на верховодке, соответственно, уровень воды в колодце гуляет в очень больших пределах. В один момент мне надоело лазить почти каждый день в колодец для проверки уровня воды, и я решил сделать какой-нибудь датчик уровня. Полез в гугль. Нарыл несколько постов с похожей тематикой и различными вариантами, но никто из обсуждающих так и не сделал в реале работоспособный указатель.

Бросил гуглить после одного треда, где люди уже стали размышлять о применении Arduino, ультразвуковых дальномеров и прочей электроники, что, как мне кажется, большой перебор.


серьезно, собирать электронную схему с подключением к веб-серверу с отправкой данных в облако, чтобы посмотреть уровень воды — это вообще жесть жестяная. В этом году на алиэкспресс появились ультразвуковые указатели уровня жидкости в баках и цистернах, но они мне не подошли — их надо располагать по центру, под пьезоизлучателем не должно быть никаких предметов, а у меня насос с трубами далеко выдается к центру колодца.

Простейшая конструкция, собственно, напрашивается сразу — поплавок, надо только как-то это обустроить, желательно недорого и просто. Про недорого и просто я сначала забыл — воодушевленно спроектировал указатель в виде большого стрелочного индикатора, где поплавок с помощью часовой цепи через зубчатый редуктор двигает стрелку по сектору, что-то вроде указателя уровня топлива в автомобиле. Но эта конструкция требовала расчет профиля и количества зубьев шестерней, плюс расчет шестерни часовой цепи, а потом надо было эти шестерни вырезать из листового пластика, лучше лазером. Посмотрев на методичку по расчету якорных цепей и шестерней, я понял, что это лениво, небюджетно и тоже большой перебор.

МеÑанический указатель уровня воды в колодце Своими руками, Колодец, Датчик уровня, Длиннопост


В итоге конструкция упростилась до предела. Указатель уровня воды в моем колодце представляет собой две соединенные между собой канализационные трубы диаметром 100 мм, внутри трубы гуляет поплавок, вырезанный из куска экструдированного пенополистирола ПЕНОПЛЕКС, валяющегося без дела в подвале. В поплавок вклеен шток, он же индикатор, составной, из склеенных между собой вразбежку потолочных пенопластовых плинтусов и дешевой фиберглассовой удочки длиной 3м из "Ленты". В моем случае длина штока с выходом конца на крышу колодца составила 5,5 метров, соответственно, длина участка из плинтусов получилась 2,5 метра.

МеÑанический указатель уровня воды в колодце Своими руками, Колодец, Датчик уровня, Длиннопост

Почему не взял 6-ти метровую удочку? Да тяжелая она. Изготовленный комбинированный шток весил 180гр, проведя гидравлические испытания поплавка в опытовом бассейне (ага, большая кастрюля, наполовину заполненная водой), увидел, что под таким весом поплавок уходит в воду на 2 см, если его нагружать большим весом, не факт, что поплавок будет держать такой вес. Да и дорогая она, 6м удочка. Да, можно было шток целиком сделать из пенопластовых плинтусов, но он частью высовывается за пределы колодца и подвергается действиям ветра, дождя и другими неблагоприятными факторами, а механическая прочность штока из плинтусов совсем никакая.


МеÑанический указатель уровня воды в колодце Своими руками, Колодец, Датчик уровня, Длиннопост

Теперь мне совсем не надо лазить в колодец для проверки уровня воды, мне достаточно из столовой бросить взгляд на крышу колодца, и я сразу вижу, на каком уровне стоит вода — если конец штока торчит на расстоянии, к примеру, 30см от крышки трубы, то воды в колодце 30см, если метр, то воды метр, а если конец подошел вплотную к крышке, то доставай ведра, поплавок на дно лег, воды нет. Согласитесь, это удобно. Прошло больше года, все работает без проблем.

МеÑанический указатель уровня воды в колодце Своими руками, Колодец, Датчик уровня, Длиннопост

Источник

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану (shauey@yandex.ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Еще раз напомню, что посты теперь можно читать на канале в Яндекс.Дзене
Дзен

и как обычно в инстаграме.    Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.


инста3

Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!
Датчик уровня воды в колодце

Источник: kak-eto-sdelano.livejournal.com

Причины и последствия изменения уровня воды в колодце

Причины изменения объема воды в колодезной шахте могут быть разными:

  1. Сезонные колебания. Пополнение водоносного слоя обычно происходит во время весеннего снеготаяния или после сильных дождей. В остальные периоды уровень воды может падать.
  2. Перерасход. Если забирать жидкость из колодца большими объемами, то шахта не сможет вовремя восполнять потери и начнет пересыхать.
  3. Иссякание водоносного слоя. Срок службы любого гидротехнического сооружения также имеет свои ограничения.
  4. Попадание в ствол поверхностных вод низкого качества. В итоге наблюдается резкое повышение уровня.

Если отбор воды из колодца происходит ведрами, то подобные колебания не очень критичны.


чная их фиксация особо не требуется: достаточно простого визуального наблюдения. Иное дело, если внутри шахты установлен мощный насос, обеспечивающий водоснабжение дома. Чаще всего такие агрегаты ломаются по причине холостого хода. Так называется критичный режим работы перекачивающего устройства на «сухом ходу», то есть без воды, выполняющей роль смазки и охладителя. При этом возникает реальная угроза деформирования рабочих узлов и перегорания двигателя.

Как измерить уровень воды в колодце

Кроме того, при недостаточном заглублении во время работы насоса внутри шахты могут возникать турбулентные потоки. Это может привести к спутыванию подвесок, проводов и шланга. Один из способов предохраниться от поломки дорогостоящего оборудования – применить специальные приспособления контроля уровня воды. Если вода опустится ниже критической отметки, датчик передаст сигнал на реле, и насос выключится.

Простые способы контроля уровня воды

Для контроля за уровнем воды в колодцах, водозабор из которых происходит ведрами, совсем необязательно использовать дорогостоящие приборы. Если глубина шахты небольшая и хорошо просматривается, ее стенки оснащают разметкой, используя для этого нетоксичную водостойкую краску белого цвета. Подсветив фонариком, можно в любой момент определить высоту зеркала. Второй вариант – изготовить специальную измерительную веревку с куском пробки на конце: периодически проверяя высоту уровня, без проблем высчитывают общий объем, отталкиваясь от первоначальной глубины ствола.


Как измерить уровень воды в колодце

В том случае, если глубина шахты большая, удобнее всего оснастить разметкой трос: фиксируя при спуске ведра момент контакта с поверхностью воды, определяют ее уровень. Еще один способ – высчитать длину одного витка троса на ворот: общее их число в момент погружения ведра укажет на протяженность незаполненной части шахты. Заполненный участок, опять же, высчитывается с учетом общей глубины колодца.

Как измерить уровень воды в колодце

Также можете посмотреть на самодельное нехитрое приспособление, сделанное самостоятельно автором видео:

Использование датчиков уровня воды в колодце

В тех случаях, когда внутри колодца установлено насосное оборудование, обеспечивающее постоянную подачу воды в дом, примитивные способы контроля за уровнем воды не подойдут. Здесь важна оперативная реакция на любое критическое изменение из-за угрозы возникновения «холостого хода», со всеми вытекающими последствиями.

Для этих целей применяются специальные датчики различных модификаций:


  • Поплавковые.
  • Гидростатические.
  • Емкостные.
  • Радарные.
  • Ультразвуковые.

Поплавковые датчики уровня воды

Это простейшее контролирующее приспособление можно изготовить самостоятельно. На поплавок крепится обычная рыболовная леска или тонкий водонепроницаемый шнурок: подвижный груз должен находится на уровне шарнирного рычага. Поплавок опускают в колодец — он должен свободно плавать в воде. Когда ее уровень будет уменьшаться, приспособление начинает воздействовать на рычаг, висящий на пружине. Во время его поворота происходит размыкание цепи: как результат, насос останавливается.

При увеличении высоты водяного столба поплавок начинает движение вверх, что провоцирует опускание груза и обратное движение рычага в верхнее положение. Подача электричества на насос возобновляется, и он начинает работать. Несмотря на видимую сложность механизма, он функционирует практически без сбоев, что подтверждается многолетней практикой его использования. Для изменения момента, когда размыкается цепь, подвеску поплавка необходимо сместить в ту или иную сторону. Приспособления этого типа достаточно точны и универсальны. Кроме колодцев, с их помощью нередко оснащают баки, скважины и различные емкости.


В качестве платформы для поплавкового датчика можно использовать кусок деревянной доски толщиной 2 см. Шарнир для рычага можно изготовить из мебельной петли, закрепив над ней деревянную рейку 10х35 мм. Для выгибания кронштейна подойдет лист стали толщиной 1,5 мм. При подборе пружины предпочтительными считаются варианты, имеющие усилие растяжения 300-600 г. Оптимальный диаметр лески – не более 1 мм.

Что касается магазинных поплавковых моделей, то они представлены в двух разновидностях:

  1. Дискретные. Недорогие приборы с хорошим уровнем надежности.
  2. Магнитострикционные. Дорогостоящие и сложные приборы, обеспечивающие большую точность определения уровня.

Общей слабостью всех поплавковых модификаций считается необходимость погружения в воду.

Гидростатические датчики

Принцип работы гидростатического датчика заключается в наблюдении за колебаниями давления водяного столба. С помощью элемента повышенной чувствительности осуществляется фиксация давления с последующей пересылкой полученного результата на схему вычисления высоты уровня воды.

Сильными сторонами приспособлений этого типа являются их небольшие размеры, способность к непрерывной работы и доступная цена. Агрессивная среда для их эксплуатации не подойдет.


Емкостные датчики воды

Уровень воды в этом случае определяется при помощи специальных пластин. Колебание емкости дает возможность определять объем жидкости в замкнутом пространстве. Преимуществами емкостных датчиков является отсутствие подвижных узлов и деталей, что позволяет использовать их в очень глубоких колодцах и скважинах (свыше 100 м). За счет простоты обустройства и стойкости к повышенному давлению гарантируется значительная продолжительность службы приборов. К недостаткам приспособлений можно отнести необходимость контакта с жидкостью и чувствительность к температурным изменениям.

Емкостные реле уровня могут иметь разное конструктивное исполнение, комплектуясь дополнительными элементами. Приборы этого типа способны обеспечить как откачивание, так докачивание воды. Число управляемых контактов может отличаться. Для установки датчика обычно используют DIN-рейку. Также его можно разместить внутри простого модульного ящика (некоторые модификации отличаются приличными габаритами).

Радарные датчики

Чтобы определить, на сколько повысился или понизился уровень воды, в радарных датчиках используется принцип частотной разницы (так называют период времени между моментом излучения и возвращения отраженного сигнала обратно). Как уже понятно, прибор и посылает, и улавливает отраженные обратные волны. Радарные датчики считаются наиболее удобными и надежными устройствами слежения за уровнем воды.

Среди их положительных характеристик можно выделить:

  • Отсутствие подвижных узлов.
  • Нет прямого соприкосновения с жидкой средой.
  • Независимость от условий эксплуатации.
  • Точность фиксации параметров.

Ультразвуковые датчики

Эти приборы очень напоминают по принципу работы радарные приспособления (здесь сигнал посылается на ультразвуковой частоте). Ультразвуковые волны создаются специальным излучателем: по достижению воды они отбиваются от ее поверхности и двигаются в обратную сторону. Используя несложные математические вычисления, высчитывают дистанцию до поверхности воды. По сравнению с радарными контролерами, ультразвуковые модели отличаются более простым устройством, при несколько меньше точности работы.

Самодельные датчики уровня воды

Некоторые народные умельцы в целях экономии средств изготовляют датчики уровня воды своими руками. Важно понимать, что подобное решение имеет немалые риски, т.к. в случае грубых ошибок можно лишиться недешевого насоса.

Для работы потребуются следующие материалы:

  • Двухжильный и медный одножильный провод сечением 1 мм².
  • Аккумулятор.
  • Металлическая пластина и пруток.
  • Измерительное приспособление со стрелкой.

Работа такого прибора построена на электропроводных характеристиках воды. Два конца, опущенные в колодец, замыкают электрическую цепь. Если жидкости недостаточно, цепь размыкается. При этом в первом случае стрелка прибора будет реагировать отклонением вправо, а во втором – падением на ноль.  Для установки индикатора на поверхности выбирается какое-то видное места рядом с колодцем. Выходящие из него провода должны быть тщательно заизолированы.

В качестве индикатора для колодца часто применяют контролер от старой автоматической стиральной машины. Кроме того, эти надежные приборы находятся в свободном доступе в специализированных точках продажи комплектующих для бытовой техники. Такие датчики оснащены герметическими пневмоприводами, отличаясь высоким уровнем электрической безопасности. Прежде, чем опускать в питьевой колодец мерный стакан из пластика, его следует хорошо вымыть. Для его фиксации сгодится как веревка с грузом, так и стенка колодезной шахты. Главное, добиться образования в стакане «воздушного мешка»: для этого вода должна доходить примерно до середины устройства.

Работает это простейшее приспособление таким образом:

  • Когда уровень жидкости в колодце повышается, это увеличивает давление воздуха внутри пластмассового контейнера.
  • Эту инерцию передает на датчик тонкий резиновый шланг, похожий на деталь велосипедного насоса.
  • Непосредственно внутри прибора поднимается мембрана, замыкающая контакт.
  • При снижении уровня в колодце мембрана переходит в нижнюю позицию, активизируя другую контактную группу.

Также можете посмотреть видео, где умелец сделал датчики уровня воды для колодца своими руками:

Благодаря большому ассортименту датчиков уровня воды можно без проблем подобрать наиболее удобный вариант для своего колодца. При этом в учет берется глубина шахты, специфика применяемого насоса и личные предпочтения. Наиболее надежными и удобными в использовании считаются радарные и ультразвуковые приспособления, не нуждающиеся в непосредственном контакте с водой. В тех случаях, когда устройство контроля за уровнем воды изготовляется самостоятельно, рекомендуется отдавать предпочтение поплавковым моделям или датчикам от стиральных машин.


Источник: 5domov.ru

Датчик уровня воды в колодце

Датчик уровня воды в колодце
Началось все с того, что два месяца назад у нас пропала вода. Что случилось, никто точно не знает, но уровень грунтовых вод в поселковой скважине упал и вода в деревне закончилась. После трехнедельной беготни с многочисленными бутылками и канистрами было решено копать колодец. К слову сказать, земля у нас глинистая и шансы были невысоки, но по крайней мере техническую воду добыть хотелось. Для бурения использовал старый дедушкин садовый бур. Он представляет собой стальную ось с ручками буквой Т, на нижнем конце которой прикручен бур диаметром 20 сантиметров. Он был наращен строительными шпильками и пробурена дыра на глубину 4 метра. Где-то на глубине 3 метра обнаружилась тонкая прослойка песка, из которой пошла вода.
Радости было много. Тут же поехал за насосом и трубой, собрал и стали пользоваться. Вначале, конечно, вода шла грязная, но постепенно стала очищаться.
Начал думать, как реализовать систему. Выход воды, по предварительным прикидкам, был не больше 100 л/час, поэтому нужно было откачивать воду порциями, чтобы насос не хватал воздух. Нужен датчик уровня воды.
UPD: пара фоток
UPD2: Прошло 10 суток, сегодня проверил датчик — контакты абсолютно чистые! Итак, остается для применения схема с питанием датчика переменным током.

Исходные данные: две отметки, по верхней отметке насос включается, по нижней отключается.
Наиболее простые датчики используют свойство проводимости воды. Поиски в интернете дали великое множество вариантов, из которых нечего было выбрать))). Один из вариантов обеспечивал гистерезис с помощью второй пары контактов реле нагрузки, но он мне тоже не понравился. Решено делать свое.
Версия 1. Датчик представляет собой резистор подтяжки к питанию, который замыкается через воду на землю.
Датчик уровня для колодца
Конструктивно представляет собой медный кабель 3х1.5, зачищенный по уровням: самый нижний конец-земля, чуть выше — нижний уровень воды, еще выше — верхний уровень воды.
Логическая схема состоит из одной микросхемы 74HC00, которой хватает даже на индикацию. В архиве проект в Протеусе, моделирование тоже работает.
Потом купили емкость на 1000 л., фильтры, второй насос с ресивером, подключил к дому. Еще поставили ультрафиолетовый стерилизатор, все же поверхностные воды…
Теперь проблемы. Сначала не запустилась схема с импульсным блоком питания, причины не стал выяснять, заменил на трансформаторный. Кабель — датчик окисляется за три дня и начинаются глюки — насос не включается. Увеличил подтяжку до 330 кОм. Окисляется за пять дней. Причем на плюсах — синие кристаллы и разрушается медь, а на минусе — белый налет, а медь нормальная. Припаял маленькие полоски из нержавеющей стали (от автомобильных дворников). Плюсы окисляться перестали, а вот минус все равно чистить раз в неделю приходится, причем теперь насос не выключается…(((
Много думал…
В качестве версии 2 решил сделать датчик с питанием подтяжки переменным током.
Датчик уровня воды в колодце
Или обрастать будут оба электрода, или будут оба чистые. Переменка берется с дополнительной обмотки трансформатора питания.
Полная схема доступна в архиве.
Сегодня запустил на макетке, подождем недельку.
Печатка второй версии сделана под макетку, поэтому не удивляйтесь, 74HC00 на плате-переходнике.
UPD: Пара фоток:
Версия 1:
Датчик уровня воды в колодце
Датчик уровня воды в колодце
Сделана под внешний блок питания, думал импульсник использовать, не вышло, и в печатке косяки, не с той ноги выход взял и контакты реле оказались наоборот НО-НЗ, пришлось паять проводами. Не исправлял, поэтому печатку не выкладываю.
Версия 2:
Датчик уровня воды в колодце
WARNING! Кстати, таки в этой печатке тоже реле наоборот)) В протеусе все реле наоборот, что-ли?

Источник: we.easyelectronics.ru

Датчик уровня воды в колодце своими рукамиРис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

  • Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
  • Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Датчик уровня воды в колодце своими рукамиРис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

  • излучается ультразвуковой импульс;
  • принимается отраженный сигнал;
  • анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Датчик уровня воды в колодце своими рукамиЕмкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Датчик уровня воды в колодце своими рукамиРис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Датчик уровня воды в колодце своими рукамиИзмерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Датчик уровня воды в колодце своими рукамиРисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Датчик уровня воды в колодце своими рукамиСхема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня – на замыкание, максимального – на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Содержание

Что такое датчик уровня воды «Геркон»

Геркон («герметичный контакт») представляет собой электронное устройство в виде вытянутой стеклянной колбочки с откачанным воздухом, в которой находятся два металлических ферромагнитных контакта. Контакты в обычном состоянии разомкнуты. Они замыкаются и замыкают цепь тогда, когда попадают в магнитное поле.

К преимуществам герконов отнесем:

  • надежность, которая в 100 раз больше, чем у обычных открытых контактов;
  • быстродействие;
  • срок службы, достигающий 5 млрд. срабатываний, намного превышает обычные контакты.
  • малая коммутируемая мощность;
  • малое число контактных групп в одном баллоне;
  • хрупкость стеклянного баллона;
  • чувствительность к внешним полям.

Преимущества Герконов намного превосходят его недостатки.

Датчик уровня воды в колодце своими руками
Прин

Как собрать датчик уровня воды

Вариант 1

Для сборки датчика уровня воды понадобится:

  1. два одноразовых шприца 10 мл и 2 мл;
  2. прозрачная гелевая ручка;
  3. неодимовый магнит небольшого размера;
  4. герконы — 2 шт.

Два Геркона необходимо для отслеживания повышения и понижения уровня воды. Если нужно контролировать либо повышение, либо понижение уровня, то достаточно одного Геркона. Если несколько Герконов установить последовательно, то можно отслеживать ступенчатое изменение уровня воды.

Подробную сборку и испытания датчика в работе можно посмотреть на видео в конце страницы.

Вариант 2

Еще один пример самостоятельного изготовления датчика уровня воды. Датчик был установлен на пластиковой трубе канализационного септика частного загородного дома. Назначение датчика — контроль заполнения резервуара септика сточной водой.

Работа датчика основана на перемещении магнита по оси, на которой закреплены два Геркона. При замыкании контактов Геркона включается световой сигнал определенного цвета, сигнализирующий о степени заполнения септика.

Когда поплавок находится в нижнем положении, горит светодиод зеленого цвета HL1 и работает второй Геркон. Уровень жидкости находятся ниже поплавка, ограниченного стопором, и контакты Геркона замкнуты магнитом. По мере заполнения септика и поднятия уровня сточной воды магнит перемещается и включает желтый светодиод HL2, отключив HL1. При максимальном уровне жидкости включается светодиод красного цвета HL3, а желтый отключится. Если поплавок или магнит несправны (поломка стопора, смещение магнита, опрокидывание поплавка), то гореть должен будет желтый светодиод. Если в схеме использовать реле, то можно применять его, как исполнительное устройство для более мощных нагрузок. Ко второму Геркону также можно подключить зуммер или сотовый телефон и т.д.

Материалы для изготовления датчика уровня воды

  1. муфта соединительная д. 50 мм, 2 шт.;
  2. заглушка д. 50 мм, 2 шт.;
  3. хомуты пластиковые, 2 шт.;
  4. профили пластиковые мебельные;
  5. кембрик термоусадочный д.30-40 мм;
  6. пластмассовая пластина т. 4-6 мм;
  7. заклепки 10 шт.;
  8. магнит неодимовый 1 шт.;
  9. герконы 3 контакта, 2 шт.;
  10. кнопка (выключатель) низковольтный 1 шт.;
  11. резистор 680-1,5к. 1 шт.;
  12. светодиоды, 3 шт.;
  13. провода низковольтные 5-и жильные;
  14. штекер 4 ножки;
  15. термоклей, силикон;
  16. питание 12В, батарейка на 3В.

Из инструментов понадобятся:

  • электродрель;
  • термопистолет;
  • строительный фен;
  • паяльник;
  • отвертки, пассатижи и т.д.

Схема датчика уровня воды

Схему датчика уровня воды для изготовления своими руками следует выбирать в зависимости от технологических задач, которые предстоит решать датчику, и условий, в которых он будет работать. Вариантами схем может быть светодиодная индикация, управление насосным оборудованием в автоматическом и ручном режиме, звуковая сигнализация и т.д. Любые варианты схем можно легко найти на интернет сайтах соответствующей тематики.

В связи с расширяющимся в последнее время частным домостроительством, вопрос о водоснабжении стоит очень остро. Многие домовладельцы используют собственные скважины и колодцы. Устанавливают насосы и насосные станции, безопасность работы которых обеспечивают, в лучшем случае, датчики сухого хода и тепловые реле. И у владельцев возникают вопросы: как не спалить дорогое оборудование и не оставить любимую жену в мыле в самый неподходящий момент? Также возникают ситуации, когда стирка, мойка посуды (автомобиля) производятся ночью, в целях экономии на стоимости электроэнергии. Как быть уверенным, что воды в резервуаре точно хватит? Рассмотрим несколько систем, разделив их по стоимости и оценив недостатки и преимущества.

Датчик уровня воды в колодце своими руками

Если вы владеете колодцем, то, скорее всего, проблем с водой у вас нет. Нужно только знать, когда она закончилась. Для такого применения подойдет обычный поплавковый датчик уровня.

Датчик уровня воды в колодце своими руками

Датчик уровня воды в колодце своими руками

В данном случае, самом дешевом, используется 1 поплавковый датчик (в зависимости от глубины, можно выбрать конкретный датчик, например, из серии NivoFloat NLP 100) и контактор на нагрузку. Многие датчики оборудованы грузом, закрепленным на кабеле, длиной которого мы регулируем рабочий диапазон. Рекомендуется использовать закрепленную опору, к которой будет крепиться датчик, во избежание зацепления провода или груза за водозабор и элементы колодца.

Как быть в дни пиковой нагрузки? Когда днем наполняем поливочные емкости, бассейны и прочее, а вечером у всей семьи «водные процедуры» и «большая стирка». Как определить, есть ли вода и хватит ли ее? На помощь нам приходит второй поплавковый датчик. Это может быть модель из той же серии NivoFloat NLP 100.

При срабатывании датчика на рабочий уровень у нас загорается сигнальная лампа, показывающая, что воды хватает.

Датчик уровня воды в колодце своими руками

И таких уровней можно сделать несколько.

«Плюсом» таких систем является низкая цена и минимум автоматики. Основной «минус» таких систем в неудобстве регулировки датчика в связи с необходимостью вытаскивать его из емкости. Второй «минус» — невозможность использовать в узких колодцах и скважинах.

Датчик уровня воды в колодце своими руками

Датчик уровня воды в колодце своими руками

Рассмотрим бюджетную систему контроля уровня в узком колодце.

Используем реле уровня Nivocont KRK-522 и несколько электродов. Возьмем практическую задачу: Имеем неглубокую скважину с диаметром не позволяющим использовать поплавковые датчики и небольшим объемом воды. Для обеспечения суточных потребностей семьи установлен накопительный резервуар. Давление в системе создается насосной станцией, без всякой защиты.

Для автоматизации процесса установим два клапана, один на слив лишней воды, когда ее много, второй на долив в скважину, когда воды там нет. Для отключения насосной станции понадобится пускатель и одно реле. Также установим индикацию и ручное управление сливом и доливом.

В качестве электродов используем погружные кондуктометрические датчики.

Временные задержки настраиваются, исходя из руководства по эксплуатации. Система автоматически будет доливать воду в резервуар, при ее избытке в скважине (отслеживая перелив емкости) и сливать назад, выключая при этом насос, при ее отсутствии.

Схематично все будет выглядеть так:

Датчик уровня воды в колодце своими руками

Система получается дороже предыдущей, но при этом она уже частично автоматизирована, и вероятность остаться в душе, наполовину в мыле, очень мала. «Минус» системы в том, что рабочий уровень придется подбирать также опытным путем, двигая датчик. Если скважина у нас выполнена из метала, то в качестве общего электрода можно использовать ее стенки.

Далее рассмотрим датчики, применение которых имеет свои особенности и более дорого из-за использования блоков преобразования сигналов.

Датчик уровня воды в колодце своими руками

К таким относятся емкостные датчики и погружные гидростатические уровнемеры.

Датчик уровня воды в колодце своими руками

Емкостные датчики работают, исходя из названия, по принципу изменения емкости конденсатора, которая меняется от соприкосновения с водой.

Погружные гидростатические уровнемеры измеряют давление жидкости, при изменении уровня, меняется и давление.

Выход емкостных и гидростатических датчиков обычно аналоговый (4-20 мА либо 0-10 В), что требует какого-либо программируемого блока для дальнейшей работы системы, а это удорожает систему и усложнит настройку. Однако использование таких датчиков позволяет гибче настраивать и использовать водораспределение.

Источник: Компания «РусАвтоматизация»

Источник: morflot.su


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.