Контроллер уровня воды в баке своими руками. обсуждение на liveinternet

Детали собраны

Светодиоды можно использовать сигнальные любого цвета, какой Вам понравится, диаметром 4 – 5 миллиметров. Цоколёвка светодиодов и микросхемы есть на схеме. Конденсатор C1 нужен полярный 100 микрофарад 25 вольт, или больших параметров (какой есть). Резисторы (сопротивления) мощностью от 0.125 до 0.5 ватта или больше (чем больше мощность, тем больше габариты и будет не очень красиво, это относится и к конденсатору). Резисторы R1 – R7 сопротивлением 47 ком (немного меньше или немного больше – не критично). Резисторы R 8 – R14 сопротивлением 1 ком (примерно). Чем больше сопротивление, тем слабее будет светиться светодиод и наоборот, но слишком маленькое сопротивление может привести к выходу светодиода из строя. Печатную плату можно не изготавливать, а применить макетную, как у меня, стоит копейки, особенно в Китае. Соотношение цены в радиомагазине и Китае 5 – 10 к одному. Кабель к датчикам уровня воды можно применить любой восьми жильный сигнальный (в магазинах, где продают устройства сигнализации, есть всякий). Концы кабеля, помещаемые в воду как датчик уровня, освободить от изоляции на длину 5 – 10 миллиметров и зачищенные концы залудить (покрыть оловом при помощи паяльника) для уменьшения окисляющего действия воды на металл. Плюсовой электрод нужно изготовить из нержавейки (например, чайная ложка), а место соединения её к проводу защитить от воды при помощи клеевого пистолета. Если место контакта не защитить, то через короткое время электрохимическая реакция сожрёт. Шаг между датчиками нужно рассчитать исходя из глубины ёмкости. Если нужно измерять большую глубину воды и хочется разместить датчики чаще, то можно изготовить ещё одну или даже несколько подобных схем контроля уровня воды и разместить их последовательно в ёмкости. Конструкция датчиков может быть самой разнообразной и зависит только от Вашей фантазии, главное соблюдать общие принципы.

Клеммные колодки любые, но важно удобство подключения и использования. Для микросхемы лучше всего применить разъём для беспаечного размещения

Это гнездо можно паять и не бояться, что перегреешь ножки, или подействует статическое электричество. Если микросхема вышла из строя, по каким – то причинам, то заменить её можно за пару секунд. Стоит такая панелька копейки. Олово (проволока с канифолью) лучше использовать Российское. Китайское олово хорошее не встречал. После сбора деталей нужно подумать о размещении деталей на плате. Я сделал, так как на фото, а Вы вольны расположить их по своему вкусу. Главное, чтобы расположение деталей отвечало задачам уменьшения количества перемычек и пайки, а главное удобству эксплуатации. Аккуратность в сборке схемы не последнее дело, не нужно торопиться как я и будет всё красиво. Итак, приступим.

Питание указателя уровня воды в баке можно сделать от любого аккумулятора 12 вольт (даже старого, лишь бы он давал не меньше чем 10 вольт), например, от компьютерного блока бесперебойного питания, да и продают сейчас их много всяких маломощных. Или можно на даче использовать обычные батарейки. Если их соединить последовательно 8 штук по 1.5 вольта = 12 вольт. Вполне достаточно. А если батарейки подключить через кнопку, чтобы схема работала только при нажатии на кнопку, то такого питания хватит на много лет. Осталось только испытать указатель уровня воды в баке и тут главное не перепутать плюс с минусом. Провода питания лучше подключать разного цвета. Плюс всегда обозначается красным цветом, а минус чёрным, если к этому привыкнуть, то уже не перепутаете.

Устройство и применение поплавкового датчика уровня воды

Поплавковые датчики уровня жидкости считаются самыми надёжными и дешёвыми устройствами для определения количества вещества в ёмкости. Благодаря простоте конструктивного решения, датчики поплавкового типа нашли широкое применение почти во всех областях промышленности. Незаменимыми помощниками они остаются и в бытовых условиях применения.

По расположению в резервуаре поплавковые выключатели можно разделить на вертикальные и горизонтальные.

Применение поплавковых датчиков с вертикальным расположением штока встречается намного чаще, нежели горизонтальных указателей. Внутри вертикального штока расположены герконы. Поплавок всегда располагается на поверхности жидкости, внутри его находится магнитный шарик. Приближаясь к геркону, поле магнита приводит к срабатыванию контактов, что и служит сигналом о наполнении ёмкости. Этот сигнал и приводит к срабатыванию контактов реле на насосе.

Если установка вертикального штока в резервуаре затруднена, то датчик крепят на стенке в горизонтальном положении.

Поплавковый выключатель для электрических насосов

Такое устройство призвано автоматизировать работу электрических насосов в различных системах водоснабжения и водоотведения. Принцип работы выключателя очень прост — включать или выключать электрический насос при достижении необходимого уровня жидкости.Выключатели бывают с двумя контактами или с тремя контактами. Двух контактный выключатель просто соединяет электрическую цепь, когда он находится в положении «выключен» или разъединяет её при положении – «включён».

Выключатели с тремя проводами являются универсальным устройством, где имеется один общий контакт, а переключение осуществляется между двумя другими. В одном положении электрическая цепь управления насосом соединяется одним проводом, а в другом – вторым. Поэтому такие выключатели могут срабатывать как при наполнении ёмкости, так и при её полном опустошении.

Пластиковый корпус выключателя может иметь различную форму (прямоугольную, круглую, овальную) и является водонепроницаемым и герметичным. Наличие воздуха внутри корпуса позволяет выключателю постоянно находиться в плавучем состоянии. Металлический шарик, который находится внутри корпуса, перекатываясь, коммутирует электрическую цепь реле насоса. Для качественного создания контакта при замыкании, в корпусе выключателя есть магниты. Благодаря им, шарик надёжно фиксируется в крайних положениях. Сила магнита рассчитана на прочное удержание шарика при уклоне до 70°.

Поплавковый клапан для водяных резервуаров

Поплавковый клапан обеспечивает контроль уровня воды в любом открытом баке. Работа его осуществляется без участия человека. Поэтому система, в которой используется такой клапан, является полностью автоматической.

Состоит поплавковый клапан из:

Поплавка.
Подвижной рычажной системы.
Пропускного узла, в который входят входные и выходные патрубки.

Устанавливается клапан внутри определённой ёмкости, предназначенной для хранения и, при необходимости, для автономного снабжения водой, если отсутствует центральное водоснабжение.

Принцип работы клапана очень прост. Если уровень воды снизился, то поплавок опускается, открывая клапан и доступ к подаче воды. При полном заполнении — поплавок поднимается, закрывая клапан.

Как видно из статьи, во многих случаях устройство и обслуживание систем контроля, за уровнем жидкости в резервуаре, не представляет никаких сложностей. Поэтому настроить её несложно своими руками. А также имея хоть небольшие знания электрики, несложно подключить насос самостоятельно.

Принцип работы поплавка в разных системах

Область применения выключателей поплавкового типа очень широка. Элемент корректно функционирует в стандартных системах водоснабжения, эффективно контролирует наполнение и опустошение емкости накопительного бака резервуара, предохраняет оборудование от работы вхолостую и продлевает его эксплуатационный срок.

Роль выключателя в водоподающих комплексах

Устройство, помещенное в емкость, всплывает на поверхность, когда резервуар наполняется водой, и своевременно отключает действующий насос, не допустив таким способом перелива. Когда уровень воды понижается, поплавок опускается вместе с ним и сразу же активирует насос для последующего наполнения емкости водой.

Находясь на поверхности резервуара (при заполненной емкости), прибор подаст сигнал к работе автоматической водоснабжающей станции и отключит ее, когда опустится на дно (при опорожнившейся емкости).

Закрыть клапан или опустить задвижку с сервоприводом поплавок скомандует, оказавшись на поверхности наполнившейся жидкостью емкости. Опустившись на дно (при пустом резервуаре) прибор опять откроет клапан или задвижку, заново активируя наполнение емкости водой.

На диспетчерский пункт или непосредственно оператору поплавок пошлет сигнал, когда окажется на поверхности заполнившейся емкости. Об отсутствии воды в баке устройство сообщит, когда опустится на дно рабочей емкости.

Контакт с дренажной или канализационной системой

Для дренажных, фекальных и канализационных насосов рекомендуется использовать тяжелый поплавковый выключатель. Он приспособлен для работы в жидкостях высокой плотности и легко справляется с порученными задачами.

Прибор четко следит за работой насосного комплекса и, всплыв на поверхность при заполненной емкости, сразу же активирует оборудование. Отключение осуществляется в тот момент, когда устройство опускается на дно в результате опорожнения резервуара.

Функционал допускает подключение двух насосов к одному поплавковому выключателю. В этом случае качающие агрегаты будут работать по очереди. Один начнет наполнять емкость, когда поплавок займет нижнее положение, а второй включится в работу, когда выключатель окажется наверху.

Однако специалисты указывают на малую эффективность системы и обращают внимание на потенциально возможные перепады с поставкой бытовой воды во время наполнения емкости

Текущие разработки

Как и для большинства типов средств технологического контроля, поставщики датчиков уровня ищут более эффективные пути использования электроэнергии и стремятся к снижению потребляемой мощности. В этом отношении некоторые технические решения обладают определенными преимуществами. Низкое потребление мощности, как правило, способствует сопряжению датчиков с беспроводными передающими устройствами и расширяет возможности применения в опасных зонах. Большинство датчиков обеспечивают периодическое переключение, но способность к быстрому срабатыванию при малом потреблении мощности остается серьезной проблемой. Например, датчики, использующие магнитострикционную технологию в этом смысле предпочтительнее, чем лопастные или тепловые. Разумеется, потребление электроэнергии — это лишь один из кусочков головоломки. Все остальные соображения в пользу того или иного решения при рассмотрении прикладной задачи остаются в силе.

Самостоятельное изготовление датчика

Предположим, стоит задача автоматизировать использование насоса типа «Малыш» для обеспечения водой дачи или загородного дома. Как правило, вода нагнетается в аккумулирующий резервуар, и нужно обеспечить своевременное, автоматическое отключение насоса при достаточном заполнении ёмкости. Для этого нет необходимости устанавливать сложные и дорогие датчики. Изготовление устройства на основе геркона, которое отлично выполнит поставленную задачу, можно осуществить своими руками. Назовём это устройство: электрический поплавковый клапан уровня воды в баке на базе герконового выключателя.

Герконовый выключатель

Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:

Геркон с нормально замкнутыми контактами.
Геркон с нормально разомкнутыми контактами.

Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.

Устройство датчика на основе геркона

Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.

Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:

В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.

Схема контроля откачки воды дренажным насосом

По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.

Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:

При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.

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.

Недостатки:

малая коммутируемая мощность;
малое число контактных групп в одном баллоне;
хрупкость стеклянного баллона;
чувствительность к внешним полям.

Преимущества Герконов намного превосходят его недостатки.

Прин

Изготовление поплавкового датчика уровня в домашних условиях

Как сделать самодельный датчик уровня воды для использования в пластиковом накопителе? Для изготовления простого устройства потребуются рычаг, открывающий клапан, и поплавковый элемент. Все работы выполняются в следующем порядке:

В верхней части готового резервуара поплавковый элемент с рычагом подсоединяется к штоку, который используется для перемещения поршневого цилиндра.
Когда вода достигает максимального значения, поплавок воздействует на рычаг, который двигает поршень и обеспечивает закрытие клапана для прекращения доступа воды через нижнюю водонапорную трубу.
По мере того как объем воды будет использоваться, поплавок медленно опускается на дно, воздействуя на поршень. Далее происходит открытие клапана и заполнение резервуара жидкостью.

Читать также: Большой шпатель для выравнивания стен

Изготовить датчик уровня воды своими руками под силу любому начинающему мастеру. Устройство подойдет для установки в скважинах, колодцах, насосном оборудовании и водных резервуарах.

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело – измерять высоту питьевой воды в баке, другое – проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Комплектация и сборка

Выключатель поплавковый имеет несложную конструкцию, которая включает в себя следующие комплектующие:

плавающий корпус из пластика, с электропереключателем и рычажным устройством для переключения контакта.
стальной шарик, корректирующий места расположения поплавка и рычажного устройства.
кабель, подключенный к переключателю, в состав которого входят три проводка: общий, подсоединенный к закрытому контакту, подсоединенный к открытому контакту электропереключателя. Как правильно подключить поплавковый выключатель подскажет прилагаемая инструкция.

Как только поплавок опускается вниз два проводка (синего и черного цвета) замыкаются. В случае перехода поплавка вверх уже два других проводка (черного и коричневого цвета) замыкают цепь. Проводок, не обеспечивающий подключение приспособления, необходимо заизолировать.

В качестве изоляции от проникновения влаги служит полимерная смола, а термопластичная резина, используемая в изготовлении корпуса и покрытия кабеля, надежно защищает от влияния химических факторов.

На корпусе поплавка отсутствуют поры, что не способствует образованию загрязнений и проникновению мелких частиц песка или пыли (они просто соскальзывают с поверхности). В итоге он отлично держится на воде.

Типовая комплектация защитной системы

Наибольшую популярность в среде потребителей получили следующие системы сигнализации о протечках, работающие по одинаковому принципу:

Нептун;
Аквасторож;
Gidrolock.

В представленных системах применяются шаровые краны с электромагнитным или электромеханическим клапаном диаметром ½, ¾, 1 дюйм. Устройства не только обеспечивают перекрытие крана, но и информируют о протечке.

Любая типовая система сигнализации о протечках состоит из следующих стандартных компонентов: контроллера – блока управления (1), шарового крана с электроприводом (2), датчиков (3) (+)

Системы протечки воды могут быть интегрированы с системами «Умный дом».

В комплекс защиты от протечки входят:

Шаровые краны, оснащенные электроприводом. Они предназначены для полной или частичной блокировки контуров водоснабжения или отопления на случай протечки. Устройство монтируется непосредственно после вводных вентилей.
Контроллер, представляющий собой блок управления. Предназначен для выполнения всего одной операции – перекрытие крана с электроприводом после получения и обработки сигнала с одного из датчиков. Помимо этого контроллер отвечает за оповещение о протечке и питание датчиков. Контроллер может быть установлен в любом удобном, но при этом доступном месте.
Датчики протечки. При попадании влаги подают сигнал о протечке. Подключаются исключительно к безопасным источникам энергии. Устанавливаются датчики в местах, чаще всего угрожающих утечками: под душевыми кабинами и раковинами, за унитазами, возле стиральных машин, в местах подключения гибких шлангов и т.д.

Датчики могут быть автономными, как в системе Gidrolock, так и энергозависимыми, как в более дешевой защите «Нептун».

В системе сигнализации об утечке применяются шаровые краны с электроприводом. Единственный минус в том, что подобные устройства нужны и для горячей, и для холодной воды, т.к. система не реагирует на температуру протекающей жидкости

В автономных системах водоснабжения функцию крана с электроприводом может выполнять насос, который отключается после поступления сигнал с датчика о протечке. Но и в этом случае нежелательно пренебрегать установкой шарового крана, оснащенного электроприводом.

Даже если насос выключится, и прекратится подача воды из скважины или колодца, то при отсутствии запорного входного шарового крана не будет обеспечена полная защита системы от протечки.

Это связано с тем, что в неисправную систему может поступать вода из гидроаккумулятора. Поэтому установка «управляемого крана» считается необходимостью.

Выбрать и купить поплавковый клапан для емкости или бака

Используя современные решения и необходимое оборудование можно автоматизировать различные процессы дачной жизнедеятельности. Включение и выключение скважинного насоса для водоснабжения, энергосбережение, отопление – все это важные элементы загородной жизни.

Немаловажным фактором является и полив сада, а прогретая вода в резервуаре, это залог здоровья ваших растений. Для поддержания автоматического контроля уровня воды в баке понадобится поплавковый клапан для емкости а также несколько фитингов для его установки.

Рассмотрим различные виды этих устройств.

Прежде чем купить поплавковый клапан механического или электрического типа для бака подумайте о реализации ваших задач. Необходимо учесть с какой производительностью будет осуществляться забор воды из бака, а так же объём самой емкости для полива.

При этом ваш бак будет быстро наполнятся и прогреваться, а значит, время между циклами полива значительно сократится.

Такой клапан поплавковый для бака имеет влагозащищенный корпус и провод 3 или 6 метров. Его можно так же использовать для включения и выключения автоматики насоса по сухому ходу, установив поплавок в нижнюю точку уровня воды.

При этом вам не придется постоянно включать насос руками при срабатывании автоматики по сухому ходу. Такое решение весьма удобно, если вы редко бываете на участке, а вода в поселковом водопроводе бежит довольно медленно. Энергозависимость системы от постоянного источника питания, пожалуй, единственный минус.

Если таковое отсутствует необходимо рассмотреть поплавковый клапан 1” механического типа.

В баке по факту подвода трубы долива делается отверстие на 1” или 25 мм. В него вставляется сам клапан с обжимной гайкой и резиновой прокладкой. На выходе мы получим резьбовой патрубок для подключения трубы долива с помощью фитинга.

Делаем регулировку пластикового поплавка клапана на максимальную отметку уровня воды, ослабевая или зажимая гайку на подвижном рычаге поплавка.

Все, готово! Открываем магистральный вентиль для подачи воды в емкость, по мере ее наполнения поплавок займет верхнюю отрегулированную отметку уровня, а механизм клапана перекроет доступ воды в резервуар.

Таким образом, основной контроль уровня воды в резервуаре обеспечивает электрический поплавковый клапан для емкости, а вспомогательным является механический клапан поплавковый для бака. В случае сбоя работы электромагнитного клапана долива (засор мембраны, старость, нарушение герметичности и пр.

) механический клапан перекроет долив воды в бак по достижению ее максимальной отметки. Такой способ защитит емкость от перелива и возникновения непредвиденных последствий для ее владельца.

Поплавковый клапан Aquatech механический 1″ для регулирования уровня наполнения для ёмкости.
Поплавковый клапан Quickstop уровня наполнения для ёмкости.
Поплавковый выключaтель уровня электрический (до 220 В) с 3-х жильным проводом для технической воды
Оставить комментарийКлапан поплавковый для бака Farg металлический с латунным седлом 3/4″ – 1,1/4″ (без шара!)
Оставить комментарийКлапан поплавковый для бака Farg металлический с седлом из нержавеющей стали AISI 430 3/4″ – 2″ (без шара)
Клапан поплавковый для бака Farg металлический с седлом из нержавеющей стали 1/2″-1″ для горячей воды
Оставить комментарийПоплавковый выключатель двухпозиционный с проводом 1- 5 метров для питьевой воды
Оставить комментарийПоплавковый выключатель TAURUS с проводом 10-20 м для сточных бытовых и промышленных вод
Оставить комментарийПредназначен для определения уровня заполнения ёмкости жидкостью.
Электромагнитный соленойдный клапан для воды 24 V. Предназначен длядля перекрытия/открытия водяного потока.

Автоматическое управление насосом для поддержания уровня воды в емкости