Электродный датчик уровня воды своими руками: Как сделать датчик контроля уровня воды в резервуаре своими руками — Мир Антенн

Содержание

Как сделать датчик контроля уровня воды в резервуаре своими руками

Датчики уровня жидкости в резервуаре позволяют как производить текущее измерение количества заправленной жидкости, так и сообщать о достижении предельных ее значений. Такие приборы состоят из чувствительного сенсора, реагирующего на определенные физические параметры, и схемы измерения, контроля и индикации. В зависимости от области применения используются устройства, различающиеся принципом своего действия.

Информация, изложенная в статье, поможет узнать о принципах работы датчиков разных типов и областях их применения. Будет осуществлен краткий обзор их достоинств и недостатков, указаны основные зарекомендовавшие себя на рынке производители.

Классификация приборов

Датчики уровня жидкости в резервуаре могут быть уровнемерами или сигнализаторами. Первые из них предназначены для постоянного измерения уровня жидкости в текущий момент времени. Они используют сенсоры, работающие на разных физических принципах. Дальнейшую обработку поступающих от них сигналов производят аналоговые или цифровые электронные схемы, входящие в состав уровнемеров. Полученные показатели отображаются на элементах индикации.

Сигнализаторы предупреждают о достижении определенного, заранее установленного элементами настройки значения уровня жидкости в емкости. Другое их название — датчики уровня воды в резервуаре для отключения ее дальнейшей подачи. Их выходной сигнал является дискретным. Предупреждение может выдаваться в виде световой или звуковой сигнализации. При этом происходит автоматическая блокировка работы систем заправки или слива жидкости.

Методы измерения уровня

В зависимости от свойств жидкости, уровень которой в резервуаре требуется определить, используются следующие методы измерения:

контактный, при котором осуществляется непосредственное взаимодействие датчика уровня жидкости в резервуаре или его части с измеряемой средой;
бесконтактный, позволяющий избежать прямого взаимодействия датчика с жидкостью (ввиду ее агрессивных свойств или высокой вязкости).

Контактные устройства располагаются в емкости непосредственно на поверхности измеряемой жидкости (поплавки), в ее глубине (гидростатические манометры), либо на стенке резервуара на определенной высоте (пластинчатые конденсаторы). Для бесконтактных измерителей (радарных, ультразвуковых) необходимо обеспечить зону прямой видимости поверхности измеряемой жидкости и отсутствие прямого соприкосновения с ней.

Датчик давления воды

Гидростатическое давление определяется в условиях, когда поток или определенный объем воды находится в состоянии покоя. Чаще всего гидростатический сенсор используется в нагревательных и отопительных приборах – бойлерах, котлах отопления.

Устройство датчика давления воды

Такие устройства чаще всего работают в режиме триггера:

При высоком давлении воды сенсор замыкает контакты реле и разрешает работу насоса или нагревателя;
При низком давлении в сенсоре блокируется даже физическая возможность включения исполнительного механизма, то есть никакие удары или временные скачки напора не заставят устройство заработать.

При исправном датчике давления воды сенсор выдаст сигнал на запуск мотора, только если нагрузка на сильфон сохраняется более трех секунд.

Типовое устройство «умного» сенсора представлено на схеме.

Чувствительным элементом системы является диафрагма, соединенная с сильфоном, центральный шток может подниматься и опускаться в зависимости от величины давления, и тем самым менять емкость встроенного конденсатора.

Подключение датчика давления воды

Упрощенная модель сенсора используется в домашних системах «гидроаккумулятор — скважинный насос». Внутри прибора находится коробка с мембраной, соединенной с качающимся рычагом и двумя балансирующими пружинами.

Конструкция наворачивается на выходной штуцер гидроаккумулятора. С увеличением внутреннего давления мембрана поднимается и размыкает главную пару контактов, чтобы система исправно реагировала на давление воды, момент выключения и включения необходимо отрегулировать осадкой малой и большой пружины в соответствии с показаниями стрелочного манометра.

Принципы действия

Как уровнемеры, так и сигнализаторы для выполнения своих функций используют разные принципы действия. Наибольшее распространение получили устройства следующих типов:

поплавковые датчики уровня жидкости в резервуаре;
емкостные;
гидростатические датчики уровня жидкости;
устройства радарного типа;
ультразвуковые датчики.

Поплавковые, в свою очередь, могут быть механическими, дискретными и магнитострикционными. Первые три группы датчиков включают в себя устройства, использующие контактный метод измерения, две другие относятся к бесконтактным устройствам.

Тонкости выбора подобных устройств

При покупке агрегата обратите внимание на функциональность прибора, некоторые его показатели. Крайне важные вопросы при покупке прибора — это:

Для каких веществ может использоваться прибор, условия работы, схема устройства;
Влияет ли материал резервуара на точность показаний, принцип действия устройства;

Популярные датчики уровня воды
Используется встроенная схема обработки, преобразования сигнала, либо датчик работает как реле;
Точность показаний, в том числе при быстром понижении или повышении уровня жидкости;
Входит ли в комплектацию дисплей для отображения действительных показателей, регулирования заданных параметров, изменения настроек;
Наличие сертификатов на продукцию;
Реагирование системы на температурные перепады;
Как на прибор и его точность могут влиять внешние факторы, например, вибрация, агрессивность среды или электромагнитные волны;
Материал исполнения устройства и возможность его работы в заданных условиях;
Собственно отзывы об агрегате, гарантии срока службы.

Варианты датчиков определения уровня воды или твердых сыпучих веществ

Механические поплавковые датчики

Легкий поплавок, постоянно находящийся на поверхности жидкости в резервуаре, системой механических рычагов связан со средним выводом потенциометра, который является плечом моста сопротивлений. При минимальном количестве жидкости в емкости мост считается сбалансированным. Напряжение в его измерительной диагонали отсутствует.

По мере заполнения резервуара поплавок отслеживает положение уровня жидкости, перемещая через систему рычагов подвижный контакт потенциометра. Изменение сопротивления потенциометра приводит к нарушению сбалансированного состояния моста. Появившееся напряжение в его измерительной диагонали используется электронной схемой системы индикации. Ее аналоговые или цифровые показания соответствуют количеству жидкости в резервуаре в текущий момент времени.

Правила выбора

Выбирать уровнемер для резервуаров необходимо с учетом большого количества факторов. Среди них:

состав воды;
объем емкости и материал, который был использован для ее изготовления;
потребность в контроле предельного и минимального уровня жидкости или мониторинг действительного состояния;
возможность внедрения автоматического управления в систему;
коммутационные возможности приспособления.

Для выбора бытовых устройств важно учитывать объем емкости, схему управления и принцип срабатывания.

Дискретные поплавковые датчики

Дискретный сигнал в виде замыкания или размыкания контактов герконового реле используется схемой электронной индикации и сигнализации для оповещения о достижении уровня жидкости в емкости определенного значения. Металлические контакты, выполненные из материала с низким переходным сопротивлением при их замыкании, помещены в полую изолированную стеклянную колбу.

Датчик уровня воды в резервуаре с дискретным выходом имеет в своем составе направляющую в виде полой трубки, в которую не попадает жидкость из резервуара. Внутри направляющей закреплены контакты одного или нескольких герконовых реле. Место их расположения зависит от того, в каком случае необходимо получить сигнализацию о достижении уровнем жидкости заданного значения.

Поплавок датчика со встроенным в него небольшим постоянным магнитом движется вдоль направляющей при изменении уровня жидкости в емкости. Срабатывание контактной группы происходит в момент ее попадания в магнитное поле постоянного магнита поплавка. Сигнал по проводам, подключенным к контактам датчика уровня воды в емкости геркона, поступает на схему сигнализации.

Разновидности датчиков

Все уровнемеры классифицируются по принципу их действия. Основные типы измерительных устройств:

Поплавковый. Это самый простой вариант измерения уровня воды в баке. Конструкция поплавкового уровнемера включает в себя 2 геркона, магнит и поплавок. Когда уровень жидкости увеличивается, поплавок поднимается до первого геркона, который отключает реле двигателя. Если резервуар опустошается, поплавок опускается до второго геркона, который запускает реле и включает насос, перекачивающий жидкость из скважины. Герконовый датчик предельного уровня жидкости можно сделать своими руками. При этом он будет работать, даже если в резервуаре будет объемный слой пены.
Ультразвуковой. Эта разновидность измерительных устройств применяется как для сухой, так и для жидкой среды. Ультразвуковые датчики могут иметь дискретный или аналоговый выход. То есть приспособление может постоянно контролировать уровень воды или ограничивать наполнение емкости при достижении конкретной точки. Такой уровнемер состоит из приемника, УЗ-излучателя и контроллера, отвечающего за обработку сигнала. Сигнализаторы ультразвукового типа являются беспроводными и бесконтактными, поэтому их можно устанавливать даже во взрывоопасных и агрессивных жидкостях.
Электродный (кондуктометрический). Такие уровнемеры не подходят для емкостей с дистиллированной водой. Стандартная конструкция оснащена трехуровневым сигнализатором, в котором наполнение резервуара контролирует пара электродов, а третий — предназначен для аварийных ситуаций, для запуска режима активной откачки.
Емкостный. С использованием таких уровнемеров можно точно идентифицировать предельное наполнение резервуара. Они подходят как для жидкостей, так и для сыпучих субстанций. Емкостные уровнемеры функционируют по такому же принципу, что и конденсаторы: измерение выполняется между пластинками чувствительного элемента. При достижении пикового значения на контроллер отсылается соответствующий сигнал. Иногда емкостные сигнализаторы работают по принципу «сухого контакта», при котором устройство срабатывает через стенку резервуара. Эти приспособления могут эффективно работать в очень обширном диапазоне температур, на их функционирование не влияет электромагнитное излучение. Такие эксплуатационные свойства расширяют область использования емкостных уровнемеров.
Радарный. Эта разновидность сигнализаторов является универсальной, так как она работает с любыми видами технологических сред, включая взрывоопасные и агрессивные жидкости. При этом показания не будут изменяться под воздействием температуры и давления. Прибор излучает радиоволны в определенном частотном диапазоне. Приемник улавливает отраженный радиосигнал и определяет заполненность резервуара, руководствуясь периодом задержки сигнала. На датчик-измеритель не влияет температура и давление. Запыленность технологической среды тоже не сказывается на показаниях. Специалисты отмечают, что радарные приспособления обладают максимальной точностью, так как их погрешность не превышает 1 мм.
Гидростатический. Этот тип сигнализатора позволяет измерять как текущее, так и предельное наполнение емкостей. Принцип работы гидростатического устройства базируется на измерении давления столба жидкости. Популярность таких датчиков обусловлена небольшой ценой и достаточной точностью.

Существуют и другие типы устройств, но они обладают специфичным назначением.

Магнитострикционные поплавковые датчики

Датчики этого типа выдают постоянный сигнал, зависящий от уровня жидкости в резервуаре. Основным элементом, как и в предыдущем случае, является поплавок с постоянным магнитом внутри, занимающий свое положение на поверхности жидкости и перемещающийся в вертикальной плоскости вдоль направляющей.

Внутреннюю полость направляющей, изолированную от жидкости, занимает волновод. Он выполнен из магнитострикционного материала. В нижней части элемента расположен источник импульсов тока, которые распространяются вдоль него.

При достижении излученного импульса места нахождения поплавка с магнитом происходит взаимодействие двух магнитных полей. Результатом такого взаимодействия является возникновение механических колебаний, которые распространяются обратно по волноводу.

Рядом с импульсным генератором закреплен пьезоэлемент, который фиксирует механические колебания. Внешняя электронная схема анализирует временную задержку между излученным и полученным импульсами и вычисляет расстояние до поплавка, который постоянно находится на поверхности жидкости. Схема индикации постоянно сообщает об уровне жидкости в резервуаре.

Указатель уровня воды своими руками

Простой, но очень полезный и эффективный указатель уровня воды сделаем сами. А эта статья поможет вам сделать такое нужное и очень полезное дело.

Для начала рассмотрим принципиальную схему этого устройства.

Схема указателя уровня воды.
Схема очень простая, но работает прекрасно. В конце статьи будет видео, где наглядно показана работа этого указателя уровня воды, который мы сделаем вместе с вами. Для начала работы соберём детали, которые нам потребуются для изготовления устройства.

Детали для изготовления схемы указателя уровня воды.

Нам понадобится: Микросхема ULN2004 или ей подобная, контактная площадка для установки микросхемы на плату. При наличии такой площадки отсутствует риск перегреть ножки микросхемы паяльником или повредить её внутреннее устройство статическим электричеством. Да и ремонт схемы, при необходимости, сокращается до нескольких секунд. Достаточно вынуть из гнезда горелую микросхему и вставить на её место новую. Сплошная выгода, особенно для не очень опытных радиолюбителей. Резисторы R1 — R7 — 47Kom. R8 — R14 — 1Kom. Светодиоды любого цвета по вашему выбору, диаметром 3 — 5 мм. Конденсатор 100Mkf 25v. Клеммные колодки любого типа, а можно и вообще без них, но удобство пользования устройством несколько снизится. Макетная плата любая, лишь бы все компоненты влезли. Я пользуюсь такими платами, потому что не хочется заморачиваться на изготовление печатной платы, просто так мне удобнее и более привычно.

Компоненты все собрали и приступаем к изготовлению нашего устройства.

Размещаем на плате часть компонентов. Сразу запаиваем установленные детали, иначе они будут постоянно выскакивать из гнёзд.

Запайка деталей по очереди. Устанавливаем следующие детали схемы.

Никакой системы нет, работайте как вам удобнее и проще.

Нужно просто постоянно сверяться со схемой, какой бы простой она не была. Запутаться может каждый, а переделывать уже выполненную работу не хочется.

Аккуратность и внимательность, тоже не лишняя штука.

И так по порядку. Устанавливаем деталь, запаиваем и переходим к следующей.

Приближаемся к финишу.

Я установил светодиоды с обратной стороны платы только лишь потому, что этот блок схемы указателя уровня воды будет устанавливаться в щиток управления на лицевую панель. Панель будет просверлена под светодиоды, а снаружи будут нарисованы очертания ёмкости. И на щите будет наглядно отображаться наличие количества воды. Плата закрепится на четыре болтика в существующие отверстия.

Это первый готовый элемент будущей системы очистки воды от железа, бактерий, всяческих вредных примесей и прочей «каки». Система у меня дома работает уже почти три года, показала себя как надёжная, удобная и вообще мне нравится. Качеством воды полностью доволен. Но настало время для модернизации. Появились новые требования (у меня), хочется чтобы было более удобное обслуживание, хочу чтобы вся информация о работе системы была постоянно перед глазами. Первую систему очистки воды я строил без всякого опыта и допустил некоторые ошибки, о которых непременно напишу в следующих статьях, но в целом было всего две незначительных поломки. В одной поломке виноват я, а в другой не качественное комплектующее изделие (опять я виноват, немного сэкономил и купил не то, что следовало).

Всё оборудование будет блочным (так возрастают возможности модернизации и упрощается ремонт), по возможности дешёвым и простым, чтобы многие могли повторить.

Для чего нужны белые проводки расскажу в одной из следующих статей. Указатель (сигнализатор) уровня воды готов.

Кабель, который идёт к датчикам уровня, можно поставить любой восьмижильный сигнальный, их продают сейчас всякие и в разных магазинах, которые занимаются сигнализацией, электрикой. Сечение жил и длина кабеля не играют особой роли. Есть кабели совсем тоненькие и дешёвые.

Как изготовить датчики уровня, нужно думать и изготавливать по месту применения. Контакты датчика выполнить лучше всего из нержавейки. Плюсовой общий электрод нужен массивный. Я делал из маленькой нержавеющей ложки, электрод работает нормально и совсем не поддаётся электрохимическому растворению. Места где припаиваются провода к электродам, лучше всего заизолировать при содействии любого клеевого пистолета (надёжно сохраняются от растворения).

Впрочем, если запитать схему посредством кнопки без фиксации, то растворения не будет. Нужно посмотреть, сколько воды — нажал на кнопку. Отпустил и питание схемы выключилось. На даче питание схемы можно применить от батареек или пальчиковых аккумуляторов, соединённых последовательно, и с кнопкой (хватит на длительный период) или от старенького аккумулятора. Данное устройство не требовательно к напряжению питания.

Удачи вам.

Делитесь, пожалуйста, в социальных сетях, если вам не жалко, может быть кому – то тоже пригодится эта простая, но нужная в хозяйстве вещь. Смотрите видео испытания уровня воды.

Продам эту самоделку или изготовлю на заказ. Напишите мне или оставьте комментарий для обсуждения деталей.

Доставка новых самоделок на почту Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Емкостные датчики

Работа датчиков этого типа основана на свойствах конденсатора изменять свою электрическую емкость при изменении показателя диэлектрической проницаемости материала, заполняющего пространство между его обкладками. Применяются конденсаторы коаксиального типа, представляющие собой пару соосных пустотелых металлических цилиндров разного диаметра.

Последние являются обкладками конденсатора, между которыми может свободно проникать жидкость. Показатели диэлектрической проницаемости воздуха и жидкой среды имеют разные значения. Заполнение резервуара приводит к изменению значения общей диэлектрической проницаемости коаксиального конденсатора и, соответственно, его электрической емкости.

Частота колебательного контура, в цепь которого включен конденсатор, изменяется пропорционально изменению его емкости. Электронный преобразователь частота/напряжение отслеживает это изменение и выдает на индикацию значение, пропорциональное степени заполнения резервуара.

Как проверить исправность датчика

Данный вид датчика считается достаточно надежным, так как его работа основана на механическом движении мембраны под действием давления воздуха. Тем не менее, нельзя исключать и вероятность его поломки. Если таковая случится, то последствия могут быть весьма серьезные, вплоть до перегорания нагревательного ТЭНа. А это уже повлечет за собой солидные денежные расходы.

Существуют ли способы, как проверить прессостат в стиральной машине? Это вполне по силам сделать обычному человеку, даже без обращения в ремонтную мастерскую.

Для этого необходимо выполнить такие действия:

1. Обесточьте стиральную машину, вынув ее вилку из розетки. Дальнейшие действия проводите только после выполнения этого пункта.

2. Нужно добраться до самого датчика уровня. Поскольку реле находится в верхней части корпуса машинки, нужно полностью снять ее верхнюю крышку. Для этого откручиваются болты, удерживающие крышку на корпусе. Крышка сдвигается и снимается.

3. Обнаружив датчик, следует выкрутить удерживающие его болты, а затем снять сам датчик.

4. От корпуса датчика отсоединяются трубка и все провода. Трубка крепится хомутом, который откручивается. Если электрические провода держатся на фишке, то для их отсоединения достаточно просто эту фишку выдернуть из гнезда.

Совет: Если крепление проводов осуществляется к отдельным контактам, перед их отсоединением пометьте провода и контакты маркером, чтобы не перепутать их при установке на место.

5. Трубка проверяется на наличие в ней засора. Если засор имеется, то трубка промывается до его устранения.

6. Проводится визуальный осмотр датчика. Если обнаружены какие-то поломанные элементы, то датчик подлежит замене. Также проверяется чистота контактов.

7. Производится проверка прессостата стиральной машины. Для этого необходимо взять отрезок трубки, диаметр которой соответствует диаметру снятого шланга. Можно использовать и снятый шланг, если он внутри не загрязнен. Один конец трубки нужно соединить с датчиком, а во второй ее конец подуть. Причем, не стоит дуть сильно, во избежание повреждения мембраны. После создания давления в трубке, внутри датчика будут раздаваться щелчки, свидетельствующие о срабатывании реле. Если их не слышно, то датчик лучше заменить.

На заметку: Щелчки можно и не слушать, если для проверки использовать омметр в режиме измерения сопротивления между контактами реле. В этом случае нужно дуть в трубку, параллельно следя за показаниями прибора. При срабатывании реле контакты будут замыкаться или размыкаться, что и зафиксирует прибор.

Стоимость датчика давления невелика, поэтому при подозрениях на его неисправность, рекомендуется приобрести замену, и установить на машинку.

Гидростатические датчики

Другое название такого устройства — детектор, или преобразователь давления. Они могут быть стационарными, закрепленными в нижней точке емкости, заполняемой жидкостью, или переносными. В последнем случае преобразователи давления комплектуются кабелем значительной длины. Это позволяет использовать их для резервуаров разных геометрических размеров.

Чувствительный элемент гидростатического датчика представляет собой мембрану, которая воспринимает давление столба жидкости над собой. Его настройка выполнена таким образом, что атмосферное давление не приводит к деформации мембраны. По величине давления в точке измерения можно определить высоту столба жидкости или степень заполнения резервуара.

Величина деформации мембраны преобразуется в пропорциональный электрический показатель, который затем используется для отображения уровня жидкости в резервуаре. Применяются поправки, учитывающие плотность измеряемой среды и ускорение свободного падения в точке измерения.

Конструкция и принцип действия

Независимо от того, какой принцип действия положен в основу устройства, работает ли оно только в режиме сигнализатора или параллельно выполняет функции сторожа, автомата или управляющего механизма, конструкция прибора всегда состоит из трех основных узлов:

Чувствительного элемента, способного реагировать на характеристики водяного потока. Например, фактическое наличие воды, высота столба или уровень в баке, факт движения водяного потока в трубе или магистрали;
Балластного элемента, уравновешивающего сенсорную часть датчика. Без балласта чувствительный сенсор срабатывал бы при малейшем толчке или случайной капле воды;
Передающая или исполнительная часть, преобразующая сигнал сенсора, вмонтированного в датчик воды, в конкретный сигнал или действие.

Примерно 90% всей водной техники, так или иначе, связано с электрическими исполнительными механизмами – насосами, клапанами, нагревателями и управляющими электронными автоматами. Понятно, что такое устройство, работающее с водяными потоками, должно быть в первую очередь безопасным.

Из всех сигнальных систем датчик, контролирующий состояние воды, считается наиболее простым и доступным в настройке и ремонте. В отличие от сенсоров и устройств, работающих с измерениями температуры, давления или расхода, датчик воды очень просто контролировать с помощью простейших устройств, или, на крайний случай, увидеть уровень или прокачанный поток своими глазами.

Датчики радарного типа

Датчик уровня жидкости емкости использует бесконтактный метод измерения, основанный на свойствах этой среды любой плотности и вязкости отражать электрический сигнал. Частота излучаемого сигнала радиолокатора, расположенного над поверхностью измеряемого уровня жидкости, изменяется по линейному закону.

Отраженный от поверхности, он приходит на приемное устройство с задержкой, определяемой длиной пройденного пути. Таким образом, между частотами двух сигналов присутствует разница. По величине сдвига частоты анализирующее устройство локатора определяет пройденный сигналом путь или уровень отражающей жидкости относительно места расположения радиолокатора.

Датчик протечки воды

Уже из названия становится понятным, что речь идет об устройстве, фиксирующем наличие утечки воды из водопроводных коммуникаций. Принцип работы устройства напоминает электродную систему. Внутри пластиковой коробки в специальном кармане установлена одна или несколько пар электродов. В случае аварии скапливающая на полу вода затекает внутрь кармана и замыкает контакты. Срабатывает электронная схема, и по сигналу сенсора в работу вступают шаровые краны с электроприводом.

Понятно, что датчик, сам по себе, — вещь бесполезная, если используется без системы управления и автоматических отсекателей воды, установленных на вводе в дом или на одной из веток водопровода.

В качестве примера можно привести одну из наиболее популярных систем защиты — датчик протечки воды Нептун. В систему входят три основных блока:

Сам датчик протечки Нептун в проводной или беспроводной модификации, обычно в комплект входит три отдельных сенсора;
Шаровой кран с электроприводом, производства итальянской , в количестве двух штук;
Блок управления «Neptun Base».

Наиболее ценная часть комплекта — автоматические краны, их выпускают для установки на полудюймовой и дюймовой трубной резьбе. Конструкция выдерживает давление до 40 Атм., а итальянское качество привода гарантирует не менее 100 тыс. циклов открывания-закрывания.

Сам датчик выглядит, как две латунные пластины в коробке, к которым подведено низковольтное напряжение с очень высоким сопротивлением входа, при замыкании сенсора ток ограничен 50 мА. Сама конструкция выполнена по протоколу IP67, поэтому является абсолютно безопасной для человека.

Установка беспроводных датчиков протечки воды

В системе «Нептун» датчик может быть удален от блока управления на расстояние более 50 м. В более совершенных беспроводных системах NEPTUN PROW+ вместо системы проводов используются датчики протечки воды, оборудованные модулем WF.

Блок управления оборудован защищенным от помех и влаги каналом, системой включения-выключения шаровых кранов. Считается, что никакие помехи или случайные капли влаги, конденсат не влияют на работу датчиков.

Коробки с сенсором протечки устанавливают на удалении от труб не более чем на 2 м, сенсоры нельзя экранировать металлической сантехникой или мебелью.

Беспроводной датчик протечки воды

Устройство беспроводного измерителя сложнее, чем обычного двухэлектродного варианта с проводным подключением. Внутри установлен контроллер, который непрерывно сравнивает ток, протекающий между электродами, с эталонным значением, зашитым в память. При этом эталонное значение «сухой пол» можно настраивать по собственному выбору.

Очень удобное решение, учитывая, что уровень влажности в ванной комнате может быть очень высоким, а регулярно выпадающий конденсат может привести к ложным срабатываниям.

Как только контроллер определяет уровень, соответствующий затоплению, прибор контроля воды отправляет на базовый блок сигнал об аварии. Наиболее продвинутые модели способны дублировать команду СМС-сообщением по GSM каналу.

Ультразвуковые датчики уровня

Схема измерения, использующаяся для датчиков этого типа, соответствует рассмотренной в предыдущем разделе статьи. Локационный метод измерения применяется в ультразвуковом диапазоне длин волн.

Полученные данные определяют разницу во времени между излученным передатчиком и принятым приемником сигналами. Используя данные о скорости распространения ультразвука в пространстве над поверхностью жидкости, анализирующее устройство определяет расстояние, пройденное сигналом, или уровень жидкости в резервуаре.

Датчик протока воды

Во многих случаях для стабильной и безаварийной работы техники мало датчика наличия воды, требуется информация о том, движется ли поток по трубопроводу, какова его скорость и напор. Для этих целей используются датчики протока воды.

Виды датчиков протока воды

В бытовой и наиболее простой промышленной технике используют четыре основных вида датчиков протока:

Напорный измеритель;
Лепестковый тип сенсора;
Лопаточная схема измерения;
Ультразвуковая система.

Иногда используется устаревшая конструкция на основе трубки Пито, но для ее надежной работы требуется как минимум отсутствие загрязнений и ламинарный характер течения воды. Первые три датчика являются механическими, поэтому часто подвергаются засорению или водяной эрозии чувствительного элемента. Последний тип сенсора, ультразвуковой, способен работать практически в любых условиях.

Принцип работы ультразвукового измерителя можно понять из схемы. Внутри трубки расположен излучатель волн и приемник. В зависимости от скорости потока звуковая волна может отклоняться от первоначального направления, что и служит основанием для измерения характеристик потока.

Устройство и принцип работы

Простейшие лепестковые датчики потока работают по принципу гребного весла. В поток погружается лепесток, подвешенный на шарнире. Чем выше скорость потока, тем сильнее отклоняется лепесток датчика.

В более точных лопаточных датчиках применяется крыльчатка или турбинка из полиамида или алюминиевого сплава. В этом случае удается измерять скорость потока по частоте вращения подвижного элемента. Единственным недостатком является повышенное сопротивление, создаваемое лепестками и лопатками в потоке воды.

Напорный сенсор работает с использованием динамического давления потока. Под напором воды подвижный элемент с магнитным вкладышем выдавливается вверх, освобождая тем самым пространство для движения жидкости. Установленный в головке геркон моментально реагирует на магнитное поле вкладыша и замыкает цепь.

Как усилить сигнал от датчика уровня воды. Датчик уровня воды

Датчик уровня воды в условиях современной техники выполняет функцию одного из органов чувств человека. От того, насколько правильно удается управлять и контролировать состояние водного потока, зависит исправная работа всего механизма. Важность надежности устройства сенсора сложно переоценить, хотя бы потому, что прибор, контролирующий воду, как правило, становится тем самым «узким» звеном современной техники.

Конструкция и принцип действия

Чувствительного элемента, способного реагировать на характеристики водяного потока. Например, фактическое наличие воды, высота столба или уровень в баке, факт движения водяного потока в трубе или магистрали;
Балластного элемента, уравновешивающего сенсорную часть датчика. Без балласта чувствительный сенсор срабатывал бы при малейшем толчке или случайной капле воды;

Передающая или исполнительная часть, преобразующая сигнал сенсора, вмонтированного в датчик воды, в конкретный сигнал или действие.

Виды датчиков уровня

Одним из условий успешной работы сенсора является высокая чувствительность датчика, чем выше, тем лучше, тем точнее удается считать контролируемый параметр воды. Поэтому в качестве величины, измеряемой сенсором, стараются выбирать ту, которая сильнее всего меняется за время измерения.

На сегодня существует около двух десятков различных способов и методов измерения механических характеристик воды, но все они используются для получения сведений:

Высоты уровня водяного столба в емкости или баке;
Скорости движения потока или расхода воды;
Факта наличия-отсутствия воды в закрытой емкости, резервуаре, трубе или теплообменнике.

Разумеется, промышленные сенсоры могут быть достаточно сложными конструктивно, но используемые в них принципы работы такие же, как и в бытовой, садово-огородной или автомобильной технике.

Поплавковый тип датчика перелива

Наиболее простой способ измерять уровень воды используется в нехитрой механической конструкции, состоящей из герметичного поплавка, качающегося рычага или кулисы и запорного клапана. В данном случае датчиком является поплавок, балластом считается пружина и поплавковый утяжелитель, а исполнительным механизмом выступает сам клапан.

Во всех поплавковых системах датчик или поплавок регулируется на определенную высоту срабатывания. Вода, поднявшаяся в баке до контрольного уровня, поднимает поплавок и открывает клапан.

Поплавковая система может быть оборудована электрическим исполнительным устройством. Например, внутрь поплавкового датчика устанавливают вкладыш-магнит, при подъеме воды до рабочего уровня магнитное поле заставляет вакуумный геркон замыкать контакты, и тем самым включает или выключает электрическую цепь.

Поплавковый датчик может также выполняться по свободной схеме, как, например, в погружных насосах. В этом случае геркон замыкается не под воздействием магнитного поля вкладыша, а только за счет перепада давлений внутри корпуса насоса и на уровне поплавка. На сегодня магнитно-поплавковый датчик с электрическим исполнительным реле считается одним из самых безопасных и надежных вариантов контроля уровня жидкости.

Ультразвуковой сенсор

Конструкция датчика воды предусматривает наличие двух устройств – источника ультразвука и приемника сигнала. Звуковая волна направляется на поверхность воды, отражается и возвращается на датчик приемник.

На первый взгляд, идея использовать ультразвук для изготовления датчика контроля уровня или скорости движения воды выглядит не очень удачной. Ультразвуковая волна способна отражаться от стен бака, преломляться и создавать помехи в работе приемного датчика, а кроме того, потребуется сложное электронное оборудование.

На самом деле ультразвуковой сенсор для измерения уровня воды или любой другой жидкости помещается в коробку чуть больше пачки сигарет, при этом использование ультразвука в качестве датчика дает определенные преимущества:

Возможность измерять уровень, и даже скорость воды при любой температуре, в условиях вибраций или движения;

Ультразвуковой датчик может измерять расстояние от сенсора до поверхности воды даже в условиях сильного загрязнения, с переменным уровнем жидкости.

Кроме того, датчик может измерять уровень воды, расположенной на значительной глубине, при этом точность измерения достигается 1-2 см на каждые 10 м высоты.

Электродный принцип контроля воды

Тот факт, что вода обладает электропроводностью, успешно используется для изготовления контактных датчиков уровня жидкости. Конструктивно система представляет собой несколько электродов, установленных в емкости на разной высоте и соединенных в одну электрическую цепь.

По мере заполнения емкости водой жидкость последовательно замыкает пару контактов, что включает цепь управляющего реле насоса. Как правило, у датчика воды имеется два-три электрода, поэтому измерение потока воды получается слишком дифференцированным. Датчик сигнализирует лишь о достижении минимального уровня и запускает мотор насоса, или о полном заполнении емкости и отключает его, поэтому подобные системы используются для контроля резервных или поливных цистерн с водой.

Емкостной тип датчика воды

Конденсаторный или емкостной тип сенсора используется для измерения уровня воды в узких и глубоких емкостях, это может быть колодец или скважина. С помощью емкостного датчика можно определить высоту водяного столба в скважине с точностью до десятка сантиметров.

Конструкция сенсора состоит из двух коаксиальных электродов, фактически трубы и внутреннего металлического электрода, погруженных в ствол скважины. Вода заполняет часть внутреннего пространства системы, меняя тем самым его емкость. С помощью подключенной электронной схемы и катушки колебаний с кварцем можно точно определить емкость датчика и количество воды в скважине.

Радарный измеритель

Волновой, или радарный датчик используется для работы в наиболее сложных условиях, например, если нужно измерить уровень или объем жидкости в резервуаре, открытом водоеме, колодце несимметричной и неправильной формы.

Принцип действия не отличается от ультразвукового прибора, а использование электрического импульса позволяет выполнить измерение с большой точностью.

Гидростатический вариант сенсора

Один из вариантов гидростатического датчика приведен на схеме.

К сведению! Подобный сенсор используется в стиральных машинах и бойлерах, где очень важно контролировать высоту водяного столба внутри бака.

Гидростатический датчик представляет собой коробку с эластичной подпружиненной мембраной, делящей корпус датчика на два отделения. Одну из секций соединяют прочной полиэтиленовой трубкой со штуцером, впаянным в днище бака.

Давление водяного столба передается по трубке на мембрану и заставляет замыкаться контакты пускового реле, чаще всего для запуска исполнительного механизма используется пара — магнитный вкладыш и геркон.

Датчик давления воды

Устройство датчика давления воды

Такие устройства чаще всего работают в режиме триггера:

При высоком давлении воды сенсор замыкает контакты реле и разрешает работу насоса или нагревателя;
При низком давлении в сенсоре блокируется даже физическая возможность включения исполнительного механизма, то есть никакие удары или временные скачки напора не заставят устройство заработать.

Типовое устройство «умного» сенсора представлено на схеме.

Подключение датчика давления воды

Датчик протечки воды

Сам датчик протечки Нептун в проводной или беспроводной модификации, обычно в комплект входит три отдельных сенсора;
Шаровой кран с электроприводом, производства итальянской компании «Бугатти», в количестве двух штук;
Блок управления «Neptun Base».

Установка беспроводных датчиков протечки воды

Беспроводной датчик протечки воды

Датчик протока воды

Виды датчиков протока воды

В бытовой и наиболее простой промышленной технике используют четыре основных вида датчиков протока:

Напорный измеритель;
Лепестковый тип сенсора;
Лопаточная схема измерения;
Ультразвуковая система.

Устройство и принцип работы

Область применения

Датчики водяного потока используются исключительно в системах нагрева и системах автоматики одноконтурных теплообменников. Чаще всего выход из строя сенсора наличия потока приводит к прогару и тяжелейшим повреждениям раскаленных радиаторов и нагревателей.

Датчик уровня воды своими руками

Простейший вариант устройства, способного сигнализировать о наполнении водой бака или любой другой емкости, приведен на схеме ниже.

Конструктивно определитель уровня состоит из трех металлических электродов, установленных на текстолитовой пластинке. Схема, собранная на обычном маломощном транзисторе, позволяет определять предельно допустимый верхний и нижний уровень воды в емкости.

Конструкция абсолютно безопасна в пользовании и не требует каких-либо дорогостоящих деталей или приборов управления.

Заключение

Датчики уровня воды широко используются в бытовой технике, поэтому чаще всего для вспомогательных нужд гаражной или садовой техники используют уже готовые конструкции от старой техники, переделанные и адаптированные к новым условиям. При правильном подключении такое устройство прослужит гораздо дольше самодельной схемы.

Когда возникает необходимость контроля уровня жидкости, многие выполняют эту работу вручную, а ведь это крайне неэффективно, отнимает уйму времени и сил, а последствия недосмотра могут обойтись очень дорого: например, затопленная квартира или сгоревший насос. Этого можно легко избежать, используя поплавковые датчики уровня воды. Это простые по конструкции и принципу действия устройства, доступные по цене.

В домашних условиях датчики этого типа позволяют автоматизировать такие процессы, как:

контроль уровня жидкости в расходном баке;
откачка грунтовых вод из погреба;
отключение насоса, когда уровень в колодце падает ниже допустимого, и некоторые другие.

Принцип действия поплавкового датчика

В жидкость помещается предмет, который в ней не тонет. Это может быть кусок дерева или пенопласта, полая герметичная сфера из пластмассы или металла и многое другое. При изменении уровня жидкости этот предмет будет подниматься или опускаться вместе с ней. Если поплавок соединить с исполнительным механизмом, то он будет выполнять функции датчика уровня воды в ёмкости.

Классификация оборудования

Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические устройства

К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг , а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.

Механические датчики обладают рядом преимуществ:

простота конструкции;
компактность;
безопасность;
автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
надёжность;
дешевизна;
лёгкость установки и настройки.

Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».

Электрические датчики

Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.

В качестве контактов чаще всего применяют герконы . Геркон — это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар . Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.

Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше , чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.

Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.

Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.

Если через такие датчики подключить лампочки , то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.

Самодельный поплавковый выключатель

Если у вас есть время и желание, то простейший поплавковый датчик уровня воды можно сделать своими руками, и расходы на него будут минимальны.

Механическая система

Для того чтобы максимально упростить конструкцию, в качестве запирающего устройства будем использовать шаровый клапан (кран). Хорошо подойдут самые маленькие клапаны (полудюймовые и меньше). Такой кран имеет ручку, которой он закрывается. Для переделки его в датчик необходимо удлинить эту ручку полоской металла. Полоска крепится к ручке через просверлённые в ней отверстия соответствующими винтами. Сечение этого рычага должно быть минимальным, но при этом он не должен изгибаться под действием поплавка. Длина его около 50 см. Поплавок крепится на конце этого рычага.

В качестве поплавка можно использовать двухлитровую пластиковую бутылку от газировки. Бутылка наполовину заполняется водой.

Проверить работу системы можно, не устанавливая её в резервуар. Для этого установите кран вертикально, а рычаг с поплавком поставьте в горизонтальное положение. Если все сделано правильно, то под действием массы воды в бутылки, рычаг начнёт двигаться вниз и займёт вертикальное положение, вместе с ним провернётся и ручка клапана. Теперь погрузите устройство в воду. Бутылка должна всплыть и повернуть ручку клапана.

Так как клапаны различаются размерами и усилием, которое нужно приложить для их переключения, возможно, нужно будет провести настройку системы. В случае если поплавок не может провернуть клапан, можно увеличить длину рычага или взять бутылку большего объёма .

Монтируем датчик в ёмкости на необходимом уровне в горизонтальном положении, при этом в вертикальном положении поплавка клапан должен быть открыт, а в горизонтальном — закрыт.

Датчик электрического типа

Для самостоятельного изготовления датчика этого типа, кроме обычного инструмента, понадобится:

Последовательность изготовления следующая:

При изменении уровня жидкости вместе с ней перемещается и поплавок, который действует на электрический контакт для контроля уровня воды в баке. Схема управления с таким датчиком может иметь вид, представленный на рисунке. Точки 1, 2, 3 — это точки подключения провода, который идёт от нашего датчика. Точка 2 — это общая точка.

Рассмотрим принцип действия самодельного устройства. Допустим, в момент включения резервуар пуст, поплавок находится в положении нижнего уровня (НУ), этот контакт замыкается и подаёт питание на реле (Р).

Реле срабатывает и замыкает контакты Р1 и Р2. Р1 — это контакт самоблокировки. Он нужен для того, чтобы реле не отключилось (насос продолжал работать), когда вода начнёт прибывать, и контакт НУ разомкнётся. Контакт Р2 подключает насос (Н) к источнику питания.

Когда уровень поднимется до верхнего значения, сработает геркон и разомкнёт свой контакт ВУ. Реле будет обесточено, оно разомкнёт свои контакты Р1 и Р2, и насос отключится.

С уменьшением количества воды в резервуаре поплавок начнёт опускаться, но пока он не займёт нижнее положение и не замкнёт контакт НУ, насос не включится. Когда это произойдёт, цикл работы повторится заново.

Вот так работает поплавковый выключатель контроля уровня воды .

В процессе эксплуатации необходимо периодически очищать трубу и поплавок от загрязнений. Герконы выдерживают огромное количество переключений, поэтому такой датчик прослужит долгие годы.

Для сборки измерителя уровня воды я стоял перед выбором метода измерения – контактный или бесконтактный. К контактным относятся резистивный, конденсаторный и индуктивный методы, из бесконтактных способов наибольшее распространение получили визуальный, радарный и ультразвуковой. Чтобы не повлиять на качество воды в емкости мы прибегнем к одному из бесконтактных методов измерения уровня жидкости.

Все бесконтактные методы основаны на одном принципе: сигнал уходит, проходит определенное время, сигнал возвращается. Визуальный метод использует оптический сигнал, он достаточно точный, но если датчик загрязнится, то он вообще перестанет работать.

При использовании радарного метода измерения уровня используются высокочастотные радиоволновые сигналы, из-за этого метод не подходит для использования в домашних условиях. Ультразвуковой метод аналогичен радарному, только вместо радиоволн используются ультразвуковые волны. Этот способ подходит нам как нельзя лучше, из-за того, что ультразвуковые сенсоры легко найти и они недороги.

Измеритель уровня жидкости я сделал на базе микроконтроллера Arduino Mega2560 (можно взять любой контроллер Arduino).

За любые повреждения, полученные в процессе сборки автор статьи ответственности не несет.

Шаг 1: Материалы

Материалы для датчика уровня воды в резервуаре:

Arduino (Uno, Mega 2560,…)
ультразвуковой датчик измерения расстояния HC SR04
провода для подключения датчика к контроллеру
оргстекло для корпуса (опционально)

Шаг 2: Немного теории

Для начала я расскажу вам немного об ультразвуковом способе измерения уровня жидкости. Смысл все бесконтактных приборов измерения уровней заключается измерении расстояния между трансивером и поверхностью жидкости. Трансивер посылает короткий ультразвуковой импульс и измеряется время, за которое сигнал идет до поверхности жидкости и обратно до трансивера. Из-за того, что плотность жидкости выше, чем плотность воды, ее поверхность отразит ультразвуковой импульс.

У ультразвукового метода измерения есть свои минусы:

Из-за длины импульса остается маленькое окно для приема отраженного сигнала, потому что трансивер продолжает испускать сигнал. Проблема решается достаточно просто: сенсор размещается на несколько сантиметров выше максимального уровня жидкости, позволяя приемнику начать прием сигнала.
Из-за ширины луча имеются ограничения в диаметре используемой емкости. Если диаметр будет слишком мал, отраженный от поверхности жидкости сигнал будет отражаться и от стенок емкости, тогда данные могут быть ложными.
Прежде чем установить счетчик в бак на постоянное место, его протестировали на эти два момента. Стабильные данные получены на расстоянии минимум 5 см от сенсора. Это значит, что сенсор нужно установить не ниже 5 см над уровнем жидкости. Также не было отраженных от стен бака сигналов при диаметре сосуда 7,5 см (высота 0,5 м). Эти результаты были учтены при установке сенсора в бак.

Шаг 3: Водяной бак

Вода в систему полива будет поступать самотеком. Поэтому бак должен быть установлен выше уровня пола. Бак сделан из метровой канализационной трубы диаметром 16 см. Труба разделена на две секции. В нижней секции располагаются клапана, верхняя будет собственно резервуаром с водой. В качестве крышки резервуара используется заглушка. К заглушке крепится ультразвуковой датчик измерения расстояния. Для устойчивости бак установлен в деревянный короб, в котором установлена электроника и аккумулятор.

Высоту столба жидкости кодируем в процентах, точкой отсчета будут показания счетчика от 6 см (100%), и до 56 см (0%), 6 см – удаление от поверхности воды.

Бак сделан из трубы для простоты вычислений объема (цилиндиреская форма без изменений диаметра).

Шаг 4: Схема соединения ультразвукового датчика и контроллера

Сначала припаиваем к ультразвуковому датчику провода (витая пара, без экранирующего покрытия или фольгированная). Потом помещаем датчик в самодельный корпус из оргстекла. Корпус герметизируем и крепим на крышку бака. Корпус сделан по ходу дела и не является обязательной деталью, поэтому его нет на фото и нет инструкций по изготовлению, так что импровизируйте, если решили сделать его.

Следуя приложенной схеме, подключите датчик к контроллеру.

Шаг 5: Программа

Программа по измерению расстояния конвертирована в программу по определению уровня воды.

Сначала посылается сигнал, затем он возвращается, измеряется время между передачей и приемом сигнала, а полученные данные преобразуются в сантиметры. Сантиметры, в свою очередь, преобразуются в проценты и через последовательное соединение эти данные передаются на компьютер. Также можно подсчитать оставшийся в резервуаре объем воды.

Файлы

Шаг 6: Проверка

Так как потом этот водяной бак будет использоваться в автоматической системе полива с двухступенчатым регулятором, необходимо измерить показатели потока. Выходной поток из бака зависит от гидростатического давления внутри него.

Любой человек, знакомый с основами гидродинамики, знает, что гидростатическое давление уменьшается при снижении уровня воды. Чтобы полив растений осуществлялся одинаковым объемом воды, нужно иметь возможность контролировать время, в течение которого клапан остается открытым. Зная показатели потока, можно подсчитать, какой объем воды может вытечь из бака за определённое время, и таким образом определить время, в течение которого клапан должен быть открытым.

Чтобы проверить точность работы нашего измерителя уровня воды наполните резервуар водой до максимального уровня. Затем откройте клапан, чтобы вся вода вытекла. Бак опустел до 2% из-за того, что конструкция сделана таким образом, чтобы предотвратить вытекание остатков. На картинке приложена диаграмма ступенчатой функции, по этой диаграмме мы можем приблизительно оценить на каком уровне воды происходит изменение (с помощью Excel, Matlab или другой вычислительной программы).

Датчик уровня воды, собранный своими руками работает в соответствии с ожиданиями.

Шаг 7: Применение в проектах

Собранный измеритель уровня воды с ультразвуковым датчиком является образцом. Если мы хотим применять измеритель в проектах, как самодельных, так и полупромышленных, нужно провести испытания на износостойкость и водостойкость. После проведения испытания будет ясно, подходит ли измеритель для использования в каких-либо проектах. Прямо сейчас я могу лишь сказать, что датчик работает нормально то время, которое прошло после сборки.

Из-за того, что метод измерения уровня воды бесконтактный, вода не загрязняется. Сам датчик вышел совсем недорогим по себестоимости, а это значит, что его можно использовать в самодельных проектах.

Большую емкость для воды на даче или приусадебном участке можно использовать для полива или водоснабжения дома. При ее наполнении нет необходимости постоянно забираться вверх по лестнице и целый день следить за уровнем — это вполне могут сделать электронные датчики.

Продвинутые дачные и фермерские хозяйства, занимающиеся выращиванием плодоовощной продукции, в своей работе используют системы полива наподобие капельной. Для обеспечения автоматической работы поливочного оборудования конструкция требует наличия большой емкости для сбора и хранения воды. Ее заполнение обычно производят погружными водяными насосами в скважине, при этом требуется отслеживать уровень давления воды для насоса и ее количество в водосборном баке. В этом случае необходимо управлять работой насоса, то есть включать его при достижении определенного уровня воды в накопительной емкости и отключать в случае полного заполнения водяного бака. Эти функции можно реализовать с помощью поплавковых датчиков.

Рис. 1 Принцип действия поплавкового датчика уровня (ПДУ)

Большой накопительный бак для воды может потребоваться и для водоснабжения дома, если дебит водозаборной емкости очень мал или производительность самого насоса не может обеспечить потребление воды, соответствующее необходимому уровню. В этом случае устройства контроля уровня жидкости для автоматической работы системы водоснабжения также необходимы.
Систему контроля за уровнем жидкости можно использовать и при работе с устройствами, в которых отсутствует защита от сухого хода скважинного насоса, датчик давления воды или поплавковый выключатель при откачивании грунтовых вод из подвалов и помещений с уровнем ниже поверхности земли.

Все датчики уровня воды для управления насосом можно разделить на две большие группы: контактные и бесконтактные. Бесконтактные способы в основном используются в промышленном производстве и делятся на оптические, магнитные, емкостные, ультразвуковые и т.п. виды. Датчики устанавливаются на стенки водяных баков или непосредственно погружаются в контролируемые жидкости, электронные компоненты помещены в шкаф управления.

Рис. 2 Виды датчиков уровня

В быту наибольшее применение нашли недорогие контактные устройства поплавкового типа, отслеживающий элемент которых выполнен на герконах. В зависимости от расположения в емкости с водой подобные устройства делятся на две группы.

Вертикальные. В подобном устройстве в вертикальном штоке расположены герконовые элементы, а сам поплавок с кольцевым магнитом перемещается вдоль трубки и включает или отключает герконы.

Горизонтальные. Крепятся за верхний край сбоку стены резервуара, при наполнении емкости поплавок с магнитом поднимается на шарнирном рычаге и подходит к геркону. Устройство срабатывает и коммутирует электрическую цепь, помещенную в шкаф управления, она отключает питание электронасоса.

Рис. 3 Вертикальные и горизонтальные герконовые датчики

Устройство герконового переключателя

Основной исполнительный элемент герконового датчика — герконовый выключатель. Устройство представляет собой маленький стеклянный баллон, наполненный инертным газом или с откачанным воздухом. Газ или вакуум препятствуют образованию искр и окислению контактной группы. Внутри колбы находятся замкнутые контакты из ферромагнитного сплава прямоугольного сечения (пермаллоевая проволока) с золотым или серебряным напылением. При попадании в магнитный поток контакты герконового переключателя намагничиваются и отталкиваются друг от друга — происходит размыкание цепи, по которой течет электрический ток.

Рис. 4 Внешний вид герконовых переключателей

Самые распространенное виды герконовых выключателей действует на замыкание, то есть при намагничивании их контакты соединяются друг с другом и электрическая цепь замыкается. Герконовые переключатели могут иметь два вывода для замыкания размыкания цепи или три, если работают с переключением цепей электрического тока. Низковольтная схема, коммутирующая электропитание насоса, обычно помещается в шкаф управления.

Схема подключения герконового датчика уровня воды

Герконовые переключатели являются маломощными устройствами и неспособны коммутировать большие токи, поэтому они не могут быть использованы непосредственно для отключения и включения насоса. Обычно они задействованы в низковольтной схеме коммутации работы мощного реле насоса, помещенной в шкаф управления.

Рис. 5 Электрическая схема управления электронасосом с помощью герконового поплавкового датчика

На рисунке представлена простейшая схема с датчиком, реализующая управление дренажным насосом в зависимости от водного уровня при откачке, состоящая из двух герконов SV1 и SV2.

При достижении жидкостью верхнего уровня магнит с поплавком включает верхний геркон SV1 и на катушку реле P1 подается напряжение. Ее контакты замыкаются, происходит параллельное подключение к геркону и реле самозахватывается.

Функция самозахватывания не дает возможность отключиться питанию катушки реле при размыкании контактов включающей кнопки (в нашем случае это геркон SV1). Это происходит в том случае, если нагрузка реле и его катушка подключены в одну цепь.

Напряжение поступает на катушку мощного реле в цепи электропитания насоса, его контакты замыкаются и электронасос начинает работать. При падении уровня воды и достижении поплавка с магнитом нижнего геркона SV2 он включается и на катушку реле P1 с другой стороны также подается положительный потенциал, ток перестает течь и реле P1 отключается. Это вызывает отсутствие тока в катушке силового реле P2 и как следствие прекращение подачи напряжения питания на электронасос.

Рис. 6 Поплавковые вертикальные датчики уровня воды

Аналогичная схема управления насосом, помещенная в шкаф управления, может быть использована при отслеживании уровня в емкости с жидкостью, если герконы поменять местами, то есть SV2 будет находиться вверху и отключать насос, а SV1 в глубине бака с водой его включать.

Датчики уровня могут быть использованы в быту для автоматизации процесса при заполнении больших емкостей водой при помощи водяных электронасосов. Наиболее просты в установке и эксплуатации герконовые виды, выпускаемые промышленностью в виде вертикальных поплавков на штангах и горизонтальных конструкций.

Переключатели и т. д.) при автоматизации насосных установок применяют специальные устройства контроля и управления, например, реле контроля уровня, струйные реле и др.

Реле контроля уровня регулируют работу пускателей насоса и клапанов для управления уровнями жидкости. Такие устройства способны поддерживать установленный уровень воды в емкостях.

Современные реле контроля уровня жидкости — электронные устройства, чаще всего модульного исполнения, получающие сигналы от датчиков, обрабатывающие их по определенному алгоритму и комммутирующие подключенные к выходным контактам реле исполнительные элементы ( , электродвигатели насосов).

Так как максимальный коммутируемый ток выходных цепей электронных реле контроля уровня обычно не превышает 10 А, то для коммутации мощных нагрузок . В этом сучае реле уровня управляет катушкой пускателя, а пускатель своими силовыми контактами управляет исполнительными элементами насосной установки.

Электронные реле контроля уровня работают с электродными и поплавковми датчиками, манометрами, радиоактивными датчиками и т. д.

Электродный датчик уровня

Используется для того, чтобы контролировать уровень электропроводных жидкостей. Принцип работы: контроль сопротивления воды между однополюсными погруженными электродами, для чего применяется переменное напряжение.

Состоит из одного маленького электрода и двух длинных электродов, укрепленных в коробке зажимов. Один маленький электрод — это контакт верхнего уровня воды, а длинные — нижнего уровня воды. Соединение датчика с реле уровня и со схемой управления двигателем насоса выполняется проводами.

Если вода соприкасается с маленьким электродом, происходит выключение пускателя насоса. Когда уровень понижается до длинных электродов, насос включается.

Используется для того, чтобы контролировать уровень воды в неагрессивных жидкостях. В открытую емкость погружается поплавок, который подвешивается на гибком тросе и уравновешивается грузом. На тросе закрепляются две переключающие опоры, с помощью которых при предельных уровнях воды в емкости коромысло контактного устройства поворачивается. Это коромысло замыкает контакты, которые включают или отключают электродвигатель насоса.

В случае с закрытой емкостью поплавок связывается своим рычагом с осью рычага. Ось с определенным уплотнителем пропускается в пространство через стенку корпуса, где находится контактная часть датчика. Через стенку емкости выполняется вывод проводов от контактов.

В большинстве случаев, подходящие датчики идут в комплете с реле уровня. Потребителю после приобретения такого набора необходимо только правильно все подключить и настроить.

Реле РКУ-1М — контролирует уровень жидкости и используется в автоматике регулирования наполнения и слива емкостей и в схемах защиты. Основные характеристики: максимальная коммутируемая мощность 3,5 Вт, питание 220В, число датчиков 3, один переключающий контакт, максимальное расстояние от датчика к реле 100 м.

Рис. 1. Реле РКУ-1М

Рис. 2. Схема подключения насоса к РКУ-1М

Реле уровня воды РОС-301 — контролирует три уровня электропроводных жидкостей по независимым трем каналам в одной или разных емкостях.

Рис. 3. Реле РОС-301

Реле одноуровневое уровня воды PZ-828 — обладает регулируемой чувствительностью, напряжение — 230В, максимальный ток выходных цепей — 16А. В устройстве используется переключающий контакт.

Рис. 4. Реле PZ-828

Двухуровневое реле PZ-829 представляет собой автомат, имеющий регулируемую чувствительность. Данное электронное устройство пособно на двух уровнях контролировать наличие жидкости.

Трехуровневое реле PZ-830 — контролирует и поддерживает установленный уровень токопроводящей жидкости управляя электродвигателем насосной установки. Трехуровневый автомат способен на трех уровнях контролировать наличие жидкости, где третий уровень является аварийным.

Рис. 6. Схема подключения четырехуровневого реле уровня PZ-830

Четырехуровневое реле PZ-832 — контролирует и поддерживает уровень токопроводящих жидкостей в емкостях, водонапорных башнях, бассейнах и т. д. управляя электродвигателями насосов.

Реле уровня жидкости, оснащенное тремя датчиками EBR-1 — электронное модульное реле, обладающее максимальным расстоянием между датчиками в 100 метров. Его можно применять для общественных водоемов (управление наполнением и сливом емкости или колодца). К механизму подключаются датчики, поставляемые вместе с реле контроля уровня жидкости.

Основные характеристики: мощность 3,5 VA, три датчика, максимальная чувствительность 50 КОм, питание 230 V, рабочая температура -100С — +450С, защита IP20.

Реле уровня EBR-1

Реле, оснащенное шестью датчиками EBR-2 — специально разработанное модульное реле контроля, применяемое в колодцах и резервуарах. Также данное реле обладает множеством настроек, уведомлением о достижении минимального и максимального показателей уровня воды, датчики имеют высокую чувствительность к электропроводности жидкости.

В комплект входят шесть датчиков. Благодаря стоимости данное реле контроля является идеальным вариантом для современного контролирования уровня воды.

Поделитесь статьей с друзьями:

Светодиодный указатель уровня воды | Сделай сам своими руками

Датчик уровня воды своими руками может сделать практически каждый, кто хоть немного умеет держать в руках паяльник. А эта статья поможет вам поэтапно, при помощи фотографий, изготовить индикатор уровня воды в баке своими руками из простых и распространённых деталей. Данное устройство работает очень хорошо и весьма надёжно в эксплуатации. При правильной сборке из исправных деталей, указанных на схеме номиналов, в дальнейшей настройке не нуждается, и будет работать сразу при подключении питания 12 вольт.
Для начала нужно разобраться со схемой уровня воды, которую мы будем изготавливать.

Схема уровень воды своими руками

Первым делом, после ознакомления с фотографией: схема уровня воды в баке своими руками, является заготовка деталей и материалов. Нам потребуется микросхема ULN2004, её можно купить в радиомагазине или в Китае, на Алиэкспресс. Цена за одну микросхему в радиомагазине и за десять на Алиэкспресс примерно равны, так что выбирайте подходящее, единственное неудобство — это то, что посылку из Китая нужно ждать около месяца или больше.

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.

Система контроля уровня воды. Самодельный датчик уровня воды в летнем душе. Датчик уровня воды своими руками

В промышленности и быту всегда возникает необходимость для определения различных уровней в емкостях. Для этих задач используются датчики уровня различных конструкций. В зависимости от среды наполнения резервуара применяют тот или иной датчик, иногда, в целях простоты и экономии средств и времени, применяют датчики комбинированные, то есть изготовленные своими руками. Это незамысловатые конструкции, использующие в своем составе датчики совсем других типов. В основном такие датчики применяют там, где нет простого доступа к среде измерения или место измерения очень агрессивно для здоровья человека.

Виды датчиков уровня

Большинство современных датчиков уровня имеют в своей конструкции электронное реле с преобразователем. Электронная схема предназначена для преобразования измеряемой величины в стандартный сигнал. Сигнал может быть аналоговым и дискретным. Аналоговый может быть токовым 0..20мА и сигнал, называемый токовая петля 4..20мА или напряжением 0…5В, 0..10В.

Датчики уровня используются для защиты двигателя насоса от сухого хода, регулируют двигатели насосов скважин, наполняющих любые ёмкости с водой и не только, в системе холодного и горячего водоснабжения.

Датчик уровня воды своими руками

Посмотрим, на примере откачки воды из приямка, как можно сделать управление в автоматическом цикле поддержания уровня воды не выше положенного.

Имеем приямок с очень не чистого вида жидкостью, состоящей из воды и примесей охлаждающей жидкости для резцов металлорежущего станка.

Были рассмотрены все виды датчиков, однако, по цене и простоте исполнения подошла комбинированная конструкция, состоящая из проволоки длиной три метра (глубина приямка), прикреплена к поплавку (большая пластмассовая емкость с воздухом), на поверхности проволока крепится к пружинке с лепестком.

В качестве сигнала берется обычный дискретный сигнал 24В с обычного индуктивного датчика. Он отрабатывает на лепесток. Когда уровень воды в приямке растёт, поплавок поднимается ослабляя пружину. На конце пружины прикреплен лепесток, он поднимается за счёт разгибающей силы пружины. На лепесток, в свою очередь, отрабатывает индуктивный сенсор, подавая на катушку реле двигателя насоса, заставляя его откачивать воду с приямка. Для того, чтобы избежать частых включений отключений двигателя, в цепи датчик-катушка, стоит реле задержки выключения с уставкой на 10 минут.

Таким образом, при следующем срабатывании датчика, реле снова сработает и цикл повторится.

Конечно, для предохранения двигателя от сухого хода целесообразно поставить датчик протекания в патрубок , через который происходит откачка эмульсии. Но в нашем случае важна была простота конструкции. Вместо индуктивного сенсора можно использовать две пластины, соприкасающиеся друг с другом, что будет еще экономичнее.

Если вода или другая жидкость имеет однородный состав, тогда можно применить концу кто метрический одноэлектродный датчик уровня.

Например ДУ-1Н производителя «Рэлсиб», предназначенного для измерения уровня в различных типах жидкости. Датчик может работать в широких температурных пределах. Корпус не подвергается коррозии, состоит из высококачественной нержавеющей стали. В качестве изоляции используется керамика и фторопласт, это обеспечивает отличную изоляционную защиту. Устойчив ко многим механическим нагрузкам. Измерения не зависят от плотности жидкости. И не требует дополнительного ухода во время работы.

Для регулирования и контроля уровня жидкости либо твердого вещества (песка или гравия) на производстве, в быту используют специальный прибор. Он получил название датчик уровня воды (или другого интересующего вещества). Существует несколько разновидностей подобных устройств, значительно отличающихся друг от друга принципом действия. Как работает датчик, преимущества, недостатки его разновидностей, на какие тонкости при выборе устройства стоит обратить внимание и как сделать упрощенную модель с реле своими руками, читайте в этой статье.

Датчик уровня воды используется для следующих целей:

Возможные методы определения загруженности резервуара

Существует несколько методов измерения уровня жидкости:

Бесконтактный — зачастую приборы такого типа используются для контроля уровня вязких, токсичных, жидких либо твердых, сыпучих веществ. Это емкостные (дискретные) приборы, ультразвуковые модели;
Контактный — устройство располагается непосредственно в резервуаре, на его стенке, на определенном уровне. По достижению водой этого показателя датчик срабатывает. Это поплавковые, гидростатические модели.

По принципу действия различают следующие виды датчиков:

Поплавкового типа;
Гидростатические;
Емкостные;
Радарные;
Ультразвуковые.

Кратко о каждом виде приборов

Поплавковые модели бывают дискретные и магнитострикционные. Первый вариант — дешевый, надежный, а второй — дорогой, сложной конструкции, но гарантирует точное показание уровня. Однако общий недостаток поплавковых приборов — это необходимость погружения в жидкость.

Поплавковый датчик определения уровня жидкости в баке

Гидростатические устройства — в них все внимание обращено на гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре. Чувствительный элемент прибора воспринимает давление над собой, отображает его по схеме для определения высоты столба воды.

Главные преимущества таких агрегатов — компактность, непрерывность действия и доступность по ценовой категории. Но использовать их в агрессивных условиях нельзя, потому как без контакта с жидкостью не обойтись.

Гидростатический датчик уровня жидкости

Емкостные приборы — для контроля уровня воды в баке предусмотрены пластины. По изменению показателей емкости можно судить о количестве жидкости. Отсутствие подвижных конструкций и элементов, простая схема устройства гарантируют долговечность, надежность работы прибора. Но нельзя не отметить недостатки — это обязательность погружения в жидкость, требовательность к температурному режиму.
Радарные устройства — определяют степень повышения воды путем сравнения частотного сдвига, задержки между излучением и достижением отраженного сигнала. Таким образом, датчик действует как излучатель и улавливатель отражения.

Подобные модели считаются лучшими, точными, надежными устройствами. Они обладают рядом достоинств:

К недостаткам модели можно отнести только их высокую стоимость.

Радарный датчик уровня жидкости в резервуаре

Ультразвуковые датчики — принцип функционирования, схема устройства аналогичны радарным приборам, только используется ультразвук. Генератор создает ультразвуковое излучение, которое по достижению поверхности жидкости отражается и попадает через некоторое время на приемник датчика. После небольших математических вычислений, зная временную задержку и скорость движения ультразвука, определяют расстояние до поверхности воды.

Плюсы радарного датчика присущи и ультразвуковому варианту. Единственное, менее точные показатели, более простая схема работы.

Тонкости выбора подобных устройств

Варианты датчиков определения уровня воды или твердых сыпучих веществ

Датчик уровня жидкости своими руками

Можно сделать элементарный датчик для определения и контроля уровня воды в скважине или баке своими руками. Для выполнения упрощенного варианта необходимо:

Выполненное своими руками устройство можно использовать для регулирования воды в бачке, скважине или насосе.

Иногда лень человеческая может заставить думать, так сказать созидать. И колесо то придумали, наверное, из-за лени, когда надоело на себе все таскать.

Вот и мне надоело стоять перед наполняющимися водой бочками для полива. Лето сухое, бочек — 4, каждая наполняется за, примерно, полчаса. Проводами от датчиков уровня опутывать участок, делать блок управления в такую жару тоже лень. Пробовал пускать это дело на самотек, но на пятом шаге от бочки уже забывал, что бочка наливается и насос включен. Стал думать, как сделать беспроводный сигнализатор наполнения бочки. Думал долго, пока не позвонили в калитку по радиозвонку. Все, что тут же пришло в голову смотрите на фото 1.

Для всей конструкции потребовалось два сварочных электрода и пустая бутылка из-под спирта. Короче все, что под руки попалось. Надеюсь, у вас все это будет эстетичнее. Сперва изготавливают коромысло и закрепляют на нем поплавок. Потом делают заготовку для скобы. Отрезают кусок электрода нужной длины, заостряют с обеих сторон и изгибают в виде буквы «Г», на один конец надевают коромысло с поплавком и далее загибают это конец, что бы получилась скоба. Далее эту скобку забивают в доску. На все про все у меня ушло минут двадцать. Кнопка звонка на доске просто лежит. Надеюсь, принцип работы всей приспособы понятен. Вода наливается, поплавок поднимается, коромысло давит на кнопку, звенит звонок, вы выбегаете из дома и переносите всю аппаратуру на следующую бочку. Недостаток здесь в том, что звонок питается от сети 220В. Не плохо бы перевести его на автономное питание, тогда целых полчаса можно будет ловить на пруду карасей. Успехов. К.В.Ю.

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.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

поплавочного типа;
использующие ультразвуковые волны;
устройства с емкостным принципом определения уровня;
электродные;
радарного типа;
работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Рис. 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.

Рис. 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.

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

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).

Рис. 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.

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.

Рисунок 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.

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.

Датчики уровня по низкой цене в Ростове и на Юге РФ. Бонусы и скидки.

Датчики уровня

Стержневые кондуктометрические датчики уровня

Стержневые датчики уровня предназначены для контроля двух и более уровней жидкости в резервуарах открытого типа со стенками, выполненными из изоляционного материала:
3-х электродный датчик контролирует два уровня; 4-х электродный датчик контролирует три уровня жидкости в резервуарах со стенками, выполненными из изоляционного материала; 5-ти электродный датчик контролирует четыре уровня жидкости.

Поплавковые датчики уровня

Поплавковые датчики уровня – надежные устройства для измерения уровня жидкостей. Поплавковые датчики уровня могут применяться для контроля уровня самых разных продуктов, например сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов. Поплавковые датчики уровня устойчивы к пене и пузырькам в жидкости и могут работать с вязкими жидкостями. Датчики уровня применяются для измерения как текущего, так и предельного (максимального или минимального) уровня жидкости.

Погружные датчики уровня

Погружные датчики уровня предназначены для непрерывного измерения уровня жидкостей, не агрессивных к материалу корпуса PVC (поливинилхлорид) и нержавеющей стали. Благодаря открытой мембране датчики могут применяться для измерения уровня вязких субстанциях.

Для измерения уровня жидкости или воды используются датчики механического (поплавковые, вибрационные, байпасные), гидростатического, электрического (кондуктивные, емкостные), магнитного, оптического принципа работы, а также уровнемеры использующие принципы эхолокации и радиолокации. Датчики функционально делятся на сигнализаторы предельного уровня и уровнемеры. Измерение уровня воды и жидкости может быть выполнено контактным и бесконтактным методом.

Датчики уровня имеют следующие преимущества:

высокую надежность;
длительный срок эксплуатации датчика;
простой способ установки и монтажа;
длительный гарантийный срок;
возможность установки нескольких датчиков, подключенных к одному контроллеру;
выгодное соотношение цены и качества.

Купить датчики уровня по выгодной цене

Купить по низкой цене датчики определения уровня в Ростове-на-Дону, Ростовской области, в Краснодаре и Краснодарском Крае, Ставрополе и Ставропольском Крае, Волгограде и Волгоградской области, в городах: Нальчик, Владикавказ, Грозный, Махачкала и других городах Юга России можно в нашей компании. Все покупатели могут получить бонусы и подарки!

Доставка датчиков уровня по РФ

Мы доставим датчики уровня в течении одного — двух дней в города: Ростов, Таганрог, Новочеркасск, Азов, Шахты, Волгодонск, Сальск, Краснодар, Сочи, Новороссийск, Анапа, Тихорецк, Тимашевск, Туапсе, Геленджик, Ейск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Грозный, Майкоп, Армавир, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Махачкала по выгодной цене.

Техническая документация и гарантии на датчики уровня

На все виды датчиков уровня наша компания представляет полный пакет сопроводительных документов и технической документации. Все приборы имеют длительный срок эксплуатации и обеспечиваются заводской гарантией и сервисным обслуживанием. Инженеры нашей компании готовы предоставить самую подробную информацию о датчиках уровня и способах их установки.

Подключение датчика уровня воды к насосу. Реле контроля уровня для автоматизации насосных установок

Делаем простой датчик уровня жидкости из подручных материалов.
Датчик может быть полезен в качестве индикатора уровня воды или других жидкостей, а также для автоматизации в домашнем хозяйстве (например, для управления насосом, и других исполнительных устройств).

Данное устройство было разработано для септика загородного дома, в качестве индикатора, для слежения за уровнем наполнения канализации. Задача была создать надежный датчик, который должен работать в условиях влаги и в разных температурных режимах. В начале, думал применить принцип поплавка в цилиндре, взяв за основу емкость из под силикона (как видно на рисунке возможных вариантов исполнения датчика уровня жидкости). Но, сама жизнь, направляет и подсказывает нужные пути, нужно только уметь осознавать это! Исходя из того, что в моем септике уже имелся вывод канализационных труб на 110мм и на 50мм, решение пришло само по себе. Таким образом, появилась возможность закрепить устройство на 50мм-й трубе, исключив другие варианты крепления. Все материалы должны быть из пластмассы, алюминия, бронзы, нержавейки, и так далее – устойчивыми к среде, к которой вы их собирайтесь применить!

Принцип работы датчика уровня жидкости основан на магните и герконах. Перемещением магнита вдоль двух герконов, происходит срабатывание датчиков и соответственно свечение светодиодов определенным цветом, указывая о мере заполнения резервуара жидкостью. Я пытался максимально упростить схему изделия, и добился использования всего двух герконов. Также, было важно применить как можно меньше деталей для надежной, долгосрочной эксплуатации.

Схема датчика уровня жидкости

Принцип работы датчика уровня жидкости

Возможные варианты исполнения датчика уровня жидкости

По схемам видно, что в нижнем положении поплавка, когда горит зеленый светодиод HL1, задействован 2-йгеркон. То есть уровень жидкости находится ниже поплавка, который ограничен стопором и соответственно магнит замыкает контакты геркона. По мере поднятия уровня жидкости (заполнения резервуара), происходит перемещение магнита и переключение 2-го геркона, который подключает желтый светодиод HL2 и выключает HL1. При достижении критического уровня, магнит задействует 1-й геркон, загорится красный светодиод HL3, а желтый погаснет, оповещая вас о заполнении резервуара. При какой-либо неисправности с поплавком или магнитом, должен будет гореть желтый светодиод (например, опрокидывание поплавка или смешением магнита, поломки стопора, и т.д.). Добавив реле в схему, можно будет применить его в качестве исполнительного устройства для подключения более мощных нагрузок. Также, можно подключить ко 2-у геркону зуммер, для звукового оповещения или мобильный телефон и так далее.

Питание девайса от любого источника 3-12В. Например от телефонной зарядки с импульсным блоком питания на 5 вольт или двух батареек по 1,5В, также подойдет более компактная на 3В. При этом, надо будет снизить сопротивление резистора R1. Кнопка или выключатель подберите поменьше, хотя можно обойтись и без него, держа индикатор включенным постоянно. Монтаж навесной, в доме, например в электрощите. Заранее проведите проводку (она у меня была уже наготове). Таким образом, можно обойтись очень простой схемотехникой, без микроконтроллеров и т.п. Ведь чем проще – тем надежнее!

Итак, нам понадобится следующие материалы:

Муфта соединительная для канализационных труб ПП d=50mm х2шт.
— заглушка канализационная d=50mm х2шт.
— хомут пластиковый (браслет) х1шт.
— профили пластмассовые U-образные (из мебельной фурнитуры).
— термоусадочный кембрик d=30-40mm, d=3-10mm.
— пластмассовая или текстолитовая пластина =4-6mm.
— заклепки алюминиевые х10шт.
— магнит неодиновый (от жесткого диска компьютера) х1шт.
— герконы 3-хконтактные х2шт.
— кнопка или выключатель низковольтный х1шт.
— резистор 680-1,5к. х1шт.
— светодиоды х3шт.
— провода низковольтные (например для охранной сигнализации, 5-и жильный).
— штекер на 4 ножки (например от диммера для RGB LED).
— термоклей или силикон.
— питание 12В или батарейка на 3В (от компьютера).

Из инструмента:

Дрель
— фен строительный
— термопистолет
— паяльник
— также другой подручный инструмент, который найдется у любого мастера.

Изготовление

Сперва надо найти все нужные материалы и запастись терпением. У меня работа заняла дня три, включительно разработка и эксперименты. Схему устройства советую сперва испытать, а потом уже собирать. Будьте внимательны при работе с герконами, очень легко разбить стеклянный корпус при сгибании ножек. Используя пластиковый хомут, закрепите герконы термоклеем. Расстояние для них, подберите экспериментально, оно должно обеспечить срабатывание герконов при прохождении магнита. За герметизируйте соединение термоусадкой и термоклеем или силиконом. Готовый браслет одевается на муфту и позволяет регулировку наилучшего положения срабатывания. Также, его легко заменить при неисправности отсоединением штекера. Штекер найдите влагоустойчивый, на четыре или более ножек. Если штекер подвержен воздействию влаги, закройте его термоусадкой или засиликоньте. Можно обойтись и без него, припаяв провода напрямую.

Исходя от длины держателя поплавка, зависит ход срабатывания устройства. В моем случае, длина составляет примерно 40см. Профиль поплавка надо нагреть строительным феном и уложить на муфту (это делается быстро), в последствии склеить и соединить заклепками. Получившейся хомут, должен обеспечить легкое вращение относительно муфты с герконами. Сам поплавок, установив заглушки, просто крепится к профилю заклепками. То, что конструкция поплавка имеет определенную гибкость, предотвратит, в дальнейшем его поломку. Также крепится к конструкции неодиновый магнит, так чтобы он находился на расстоянии срабатывания герконов. Просверлив отверстия в муфте, установите стопор поплавка, он нужен для правильного положения срабатывания при работе аппарата.

Современные реле контроля уровня жидкости — электронные устройства, чаще всего модульного исполнения, получающие сигналы от датчиков, обрабатывающие их по определенному алгоритму и комммутирующие подключенные к выходным контактам реле исполнительные элементы (электромагнитные клапаны, электродвигатели насосов).

Электродный датчик уровня

Рис. 1. Реле РКУ-1М

Рис. 2. Схема подключения насоса к РКУ-1М

Рис. 3. Реле РОС-301

Рис. 4. Реле PZ-828

Рис. 6. Схема подключения четырехуровневого реле уровня PZ-830

Реле уровня EBR-1

Датчик уровня воды своими руками

Таким образом, при следующем срабатывании датчика, реле снова сработает и цикл повторится.

Многие из Нас и не только заядлые дачники, сталкивались с проблемой автоматизации и контроля заполнения емкостей водой. Скорее всего эта статья именно для тех, кто решил сделать простейшую схему контроля наполнения емкости в бытовых условиях. Самый бюджетный способ построения автоматики — это использование реле контроля воды. Реле контроля уровня (воды) так же используются в более сложных системах водоснабжения частных домов, но в данной статье мы рассмотрим только бюджетные модели реле контроля уровня токопроводящей жидкости. К подконтрольным жидкостям относятся: вода (водопроводная, родниковая, дождевая), жидкости с низким содержанием алкоголя (пиво, вино и др.), молоко, кофе, сточные воды, жидкие удобрения. Номинальный ток контактов реле 8-10А, что позволяет коммутировать небольшие насосы без использования промежуточного реле или контактора, но производители все равно рекомендуют ставить промежуточные реле или контакторы для включения/выключения насосов. Температурный диапазон работы устройств от -10 до +50C, а максимально возможная длина провода (от реле до датчика) – 100 метров, на передней панели светодиодные индикаторы работы, вес не более 200 грамм, крепление на din-рейку, поэтому необходимо будет заранее продумать размещение системы контроля.

Принцип работы реле основан на измерении сопротивления жидкости, находящейся между двумя погруженными датчиками. Если измеренное сопротивление оказывается менее величины порога срабатывания, тогда состояние контактов реле меняется. Во избежание электролитического эффекта переменный ток протекает поперек датчиков. Напряжение питания датчика не более 10В. Потребляемая мощность не более 3Вт. Фиксированная чувствительность 50 кОм.

На рынке представлено множество однотипных реле, рассмотрим самые бюджетные модели от производителей «Реле и Автоматика» г.Москва и новинки «TDM» (Торгового Дома им.Морозова).

Реле контроля уровня . (аналог РКУ-02 TDM )

Реле контроля уровня TDM представлено четырьмя моделями:

(SQ1507-0002) под разъем Р8Ц(SQ1503-0019) на дин-рейку
(SQ1507-0003) на дин-рейку (аналог РКУ-1М )
(SQ1507-0004) на дин-рейку
(SQ1507-0005) на дин-рейку

Корпуса реле выполнены из не поддерживающих горение материалов. Датчики контроля уровня изготовлены из нержавеющей стали. (ДКУ-01 SQ1507-0001).

Работа реле основана на кондуктометрическом методе определения наличия жидкости, который основан на электрической проводимости жидкостей и возникновении микротока между электродами. Реле имеют переключающие контакты, что позволяет использовать режим наполнения или слива. Напряжение питания РКУ-02, РКУ-03, РКУ-04 – 230В или 400В.

Схема управления насосом в резервуаре в режиме «наполнение или дренаж».

Схема перекачки жидкости из скважины/резервуара в резервуар, контроль уровня в обоих средах, т.е. реле производит защитное отключение насоса в режиме сухого хода (при снижении уровня жидкости в скважине/резервуаре)

Схема поочередного или суммарного включения 2-х насосов. Используется реле РКУ-04 в местах, где недопустимо переполнение колодцев, котлованов, водосборных и прочих емкостей. Реле работает с 2-мя насосам, и, для равномерного использования их ресурса, реле производит их поочередное включение. В случае чрезвычайной ситуации оба насоса выключаются одновременно.

Реле нельзя использовать для следующих жидкостей: дистиллированная вода, бензин, керосин, масло, этиленгликоли, краски, сжиженный газ.

Сравнительная таблица аналогов по сериям:

TDM	F&F	lovato	РиА
РКУ-01	PZ-829	LVM20	РКУ-1М
РКУ-02	PZ-829	LVM20	РКУ-1М
РКУ-03	—	LVM20	EBR-02
РКУ-04	—	LVM20	—

Датчик уровня воды используется для следующих целей:

Возможные методы определения загруженности резервуара

Существует несколько методов измерения уровня жидкости:

Бесконтактный – зачастую приборы такого типа используются для контроля уровня вязких, токсичных, жидких либо твердых, сыпучих веществ. Это емкостные (дискретные) приборы, ультразвуковые модели;
Контактный – устройство располагается непосредственно в резервуаре, на его стенке, на определенном уровне. По достижению водой этого показателя датчик срабатывает. Это поплавковые, гидростатические модели.

По принципу действия различают следующие виды датчиков:

Поплавкового типа;
Гидростатические;
Емкостные;
Радарные;
Ультразвуковые.

Кратко о каждом виде приборов

Поплавковые модели бывают дискретные и магнитострикционные. Первый вариант — дешевый, надежный, а второй – дорогой, сложной конструкции, но гарантирует точное показание уровня. Однако общий недостаток поплавковых приборов – это необходимость погружения в жидкость.

Поплавковый датчик определения уровня жидкости в баке

Гидростатические устройства – в них все внимание обращено на гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре. Чувствительный элемент прибора воспринимает давление над собой, отображает его по схеме для определения высоты столба воды.

Главные преимущества таких агрегатов – компактность, непрерывность действия и доступность по ценовой категории. Но использовать их в агрессивных условиях нельзя, потому как без контакта с жидкостью не обойтись.

Гидростатический датчик уровня жидкости

Емкостные приборы – для контроля уровня воды в баке предусмотрены пластины. По изменению показателей емкости можно судить о количестве жидкости. Отсутствие подвижных конструкций и элементов, простая схема устройства гарантируют долговечность, надежность работы прибора. Но нельзя не отметить недостатки — это обязательность погружения в жидкость, требовательность к температурному режиму.
Радарные устройства – определяют степень повышения воды путем сравнения частотного сдвига, задержки между излучением и достижением отраженного сигнала. Таким образом, датчик действует как излучатель и улавливатель отражения.

Подобные модели считаются лучшими, точными, надежными устройствами. Они обладают рядом достоинств:

К недостаткам модели можно отнести только их высокую стоимость.

Радарный датчик уровня жидкости в резервуаре

Ультразвуковые датчики – принцип функционирования, схема устройства аналогичны радарным приборам, только используется ультразвук. Генератор создает ультразвуковое излучение, которое по достижению поверхности жидкости отражается и попадает через некоторое время на приемник датчика. После небольших математических вычислений, зная временную задержку и скорость движения ультразвука, определяют расстояние до поверхности воды.

Тонкости выбора подобных устройств

При покупке агрегата обратите внимание на функциональность прибора, некоторые его показатели. Крайне важные вопросы при покупке прибора – это:

Варианты датчиков определения уровня воды или твердых сыпучих веществ

Датчик уровня жидкости своими руками

Автоматический контроль за уровнем воды. Простые самодельные индикаторы уровня воды (жидкости) в баке. Как узнать уровень воды в бочке. Контроль уровня сточных вод

В домашних условиях датчики этого типа позволяют автоматизировать такие процессы, как:

контроль уровня жидкости в расходном баке;
откачка грунтовых вод из погреба;
отключение насоса, когда уровень в колодце падает ниже допустимого, и некоторые другие.

Принцип действия поплавкового датчика

Классификация оборудования

Механические устройства

Механические датчики обладают рядом преимуществ:

простота конструкции;
компактность;
безопасность;
автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
надёжность;
дешевизна;
лёгкость установки и настройки.

Электрические датчики

Самодельный поплавковый выключатель

Механическая система

Датчик электрического типа

Для самостоятельного изготовления датчика этого типа, кроме обычного инструмента, понадобится:

Последовательность изготовления следующая:

Вот так работает поплавковый выключатель контроля уровня воды .

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).

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

поплавочного типа;
использующие ультразвуковые волны;
устройства с емкостным принципом определения уровня;
электродные;
радарного типа;
работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

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.

Ультразвуковой

Рис. 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).

Электродный

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

Емкостной

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Радарный

Гидростатический

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

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.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

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.

В промышленности и быту постоянно существует необходимость контроля за уровнями жидкостей в емкостях. Устройства измерения классифицируют как контактные и бесконтактные. Для обоих вариантов датчик уровня воды располагают на определенной высоте резервуара, и он срабатывает, сигнализируя или подавая команду на изменение режима ее подачи.

Контактные устройства работают на основе поплавков, переключающих схемы при достижении жидкостью заданных отметок.

Бесконтактные способы подразделяются на магнитные, емкостные, ультразвуковые, оптические и другие. Устройства не имеют подвижных частей. Они погружаются в контролируемые жидкие или сыпучие среды или закрепляются на стенках баков.

Поплавковые датчики

Надежные и дешевые устройства для контроля уровня жидкостей с помощью поплавков наиболее распространены. Конструктивно они могут различаться. Рассморим их виды.

Вертикальное расположение

Часто применяется поплавковый датчик уровня воды с вертикальным штоком. Внутри него размещен круглый магнит. Шток представляет собой полую пластиковую трубку с расположенными внутри герконами.

Поплавок с закрепленным магнитом всегда располагается на поверхности жидкости. Подходя к геркону, поле магнита вызывает срабатывание его контактов, что является сигналом о заполнении емкости до определенного объема. При последовательном соединении контактных пар между собой через резисторы можно постоянно следить за уровнем воды по общему сопротивлению цепи. Стандартный сигнал при этом меняется от 4 до 20 мА. Датчик уровня воды чаще всего размещается в верхней части резервуара на участке длиной до 3 м.

Электрические схемы с герконами могут отличаться при внешнем сходстве механической части. Датчики располагаются на одном, двух и большем количестве уровней, подавая сигнал о том, насколько наполнен бак. Они также могут быть линейными, непрерывно передавая сигнал.

Горизонтальное расположение

Если сверху датчик установить не удается, его крепят горизонтально к стене резервуара. Магнит с поплавком устанавливают на рычаге с шарниром, а геркон помещают в корпусе. При подъеме жидкости в верхнее положение магнит подходит к коннтактам и датчик срабатывает, сигнализируя о достижении предельного положения.

При повышенной загрязненности или замерзании жидкости применяется более надежный поплавковый датчик уровня воды на гибком тросе. Он состоит из размещенной на глубине небольшой герметичной емкости с металлическим шариком с герконовым контактом или тумблером внутри. При совпадении уровня воды с положением датчика происходит переворот емкости и срабатывание контакта.

Одними из самых точных и надежных поплавковых датчиков являются магнитострикционные. Они содержат поплавок с магнитом, которые скользят по металлическому стержню. Принцип работы заключается в изменении продолжительности прохождения через стержень ультразвукового импульса. Отсутствие электрических контактов существенно повышает четкость срабатывания при достижении границы раздела сред заданного положения.

Емкостные датчики

Бесконтактное устройство реагирует на разницу между диэлектрической проницаемостью разных материаллов. Датчик уровня воды в резервуаре устанавливается снаружи боковой стенки емкости. В этом месте должна быть вставка из стекла или фторопласта, чтобы через нее можно было различить границу раздела сред. Расстояние, на котором чувствительный элемент улавливает изменение контролируемой среды, составляет 25 мм.

Герметичное исполнение емкостного датчика дает возможность помещать его в контролируемую среду, например, в трубопровод или в крышку резервуара. При этом он может находиться под давлением. Таким образом поддерживается наличие жидкости в закрытом реакторе при осуществлении технологического процесса.

Электродные датчики

Датчик уровня воды с помещенными в жидкость электродами реагирует на изменение электропроводности между ними. Для этого их крепят зажимами и размещают на предельно верхнем и нижнем уровнях. С более длинным в паре устанавливают еще один проводник, но обычно вместо него используют металлический корпус резервуара.

Схема датчика уровня воды соединяется с системой управления электродвигателем насоса. При полном баке все электроды погружены в жидкость и между ними протекает ток управления, который является сигналом на отключение двигателя водяного насоса. Вода также не поступает, еслти она не касается оголенного верхнего проводника. Сигналом включения насоса является снижение уровня ниже длинного электрода.

Проблемой всех датчиков является окисление контактов, находящихся в воде. Чтобы уменьшить его влияние, применяют нержавеющую сталь или графитовые стержни.

Датчик уровня воды своими руками

Простота устройства дает возможность изготовить его самостоятельно. Для этого нужен поплавок, рычаг и клапан. Вся конструкция размещается в верхней части бака. Поплавок с рычагом соединяется со штоком, перемещающим поршень.

При достижении водой верхнего предельного уровня поплавок перемещает рычаг, который воздействует на поршень и закрывает подачу через нижнюю трубу.

По мере расхода воды поплавок опускается, после чего поршень снова открывает отверстие, через которое можно опять наполнять резервуар.

При правильном выборе и изготовлении датчик уровня воды, своими руками собранный, надежно работает в домашнем хозяйстве.

Заключение

Датчик уровня воды незаменим в частном секторе. С ним не теряется время при контроле за наполнением бака на огороде, уровнем в колодце, скважине или септике. Простое устройство без помощи хозяина вовремя запустит или отключит водяной насос. Только не стоит забывать о его профилактике.

Конструкция и принцип действия

Чувствительного элемента, способного реагировать на характеристики водяного потока. Например, фактическое наличие воды, высота столба или уровень в баке, факт движения водяного потока в трубе или магистрали;
Балластного элемента, уравновешивающего сенсорную часть датчика. Без балласта чувствительный сенсор срабатывал бы при малейшем толчке или случайной капле воды;
Передающая или исполнительная часть, преобразующая сигнал сенсора, вмонтированного в датчик воды, в конкретный сигнал или действие.

Виды датчиков уровня

Высоты уровня водяного столба в емкости или баке;
Скорости движения потока или расхода воды;
Факта наличия-отсутствия воды в закрытой емкости, резервуаре, трубе или теплообменнике.

Поплавковый тип датчика перелива

Ультразвуковой сенсор

Возможность измерять уровень, и даже скорость воды при любой температуре, в условиях вибраций или движения;
Ультразвуковой датчик может измерять расстояние от сенсора до поверхности воды даже в условиях сильного загрязнения, с переменным уровнем жидкости.

Электродный принцип контроля воды

Емкостной тип датчика воды

Радарный измеритель

Гидростатический вариант сенсора

Один из вариантов гидростатического датчика приведен на схеме.

Датчик давления воды

Устройство датчика давления воды

Такие устройства чаще всего работают в режиме триггера:

При высоком давлении воды сенсор замыкает контакты реле и разрешает работу насоса или нагревателя;
При низком давлении в сенсоре блокируется даже физическая возможность включения исполнительного механизма, то есть никакие удары или временные скачки напора не заставят устройство заработать.

Типовое устройство «умного» сенсора представлено на схеме.

Подключение датчика давления воды

Датчик протечки воды

Сам датчик протечки Нептун в проводной или беспроводной модификации, обычно в комплект входит три отдельных сенсора;
Шаровой кран с электроприводом, производства итальянской компании «Бугатти», в количестве двух штук;
Блок управления «Neptun Base».

Установка беспроводных датчиков протечки воды

Беспроводной датчик протечки воды

Датчик протока воды

Виды датчиков протока воды

В бытовой и наиболее простой промышленной технике используют четыре основных вида датчиков протока:

Напорный измеритель;
Лепестковый тип сенсора;
Лопаточная схема измерения;
Ультразвуковая система.

Устройство и принцип работы

Область применения

Датчик уровня воды своими руками

Заключение

Реле контроля уровня . (аналог РКУ-02 TDM )

Реле контроля уровня TDM представлено четырьмя моделями:

(SQ1507-0002) под разъем Р8Ц(SQ1503-0019) на дин-рейку
(SQ1507-0003) на дин-рейку (аналог РКУ-1М )
(SQ1507-0004) на дин-рейку
(SQ1507-0005) на дин-рейку

Схема управления насосом в резервуаре в режиме «наполнение или дренаж».

Сравнительная таблица аналогов по сериям:

TDM	F&F	lovato	РиА
РКУ-01	PZ-829	LVM20	РКУ-1М
РКУ-02	PZ-829	LVM20	РКУ-1М
РКУ-03	—	LVM20	EBR-02
РКУ-04	—	LVM20	—

Монитор уровня воды

— Сделай сам

Количество воды, хранящейся в хранилище в моей удаленной усадьбе, представляет для меня критический интерес, поскольку я нахожусь вне досягаемости ближайших коммунальных предприятий. Но у меня также есть гораздо больше дел за день, чем играть в няню с цистерной. Итак, в разгар прошлогоднего засушливого сезона, когда мои опасения по поводу воды были наихудшими, я собрал дистанционный монитор уровня воды для своего аквариума.

На основе нескольких распространенных электронных компонентов мое устройство за последние 14 месяцев доказало свою безотказность.А теперь контролировать уровень в моем резервуаре для хранения — который раньше требовал утомительной и долгой прогулки по холму — так же просто, как взглянуть на стену в гостиной.

Водопровод

Не пугайтесь, потому что в конструкцию моего устройства входит несколько электронных штуковин. Компоненты просты в установке, а сам датчик воды просто основан на том факте, что вода лучше проводит электричество, чем воздух. Если вы разместите равномерно расположенные электроды внутри резервуара, соедините их параллельно, а затем подайте ток на дно контейнера, величина тока, возвращаемого в измеритель, будет пропорциональна количеству электродов, которые находятся в контакте с проводящей жидкостью. .

Сенсорная трубка

Вы можете начать сборку собственного водомера, собрав сенсорную трубку, которая состоит из 1-дюймовой ПВХ-трубы Schedule 40 (на три дюйма длиннее, чем глубина максимального уровня воды в резервуаре) и одиннадцати № 10 из нержавеющей стали, саморегулирующейся. -нарезание шурупов для листового металла. Крепежные детали функционируют как электроды, и вы можете определить правильное положение для каждого из них, разделив максимальную глубину воды в цистерне на десять равных сегментов (например, если глубина воды составляет 30 дюймов, должна быть отметьте каждые три дюйма.)

После того, как вы определите точки, просверлите отверстие диаметром 3/16 дюйма в каждом месте … а также одиннадцатое отверстие, расположенное на полпути между нижней частью ПВХ и первой отметкой и на 1/4 оборота труба слева. (Это отверстие будет проходить «горячую» линию.)

Когда это будет сделано, подготовьте 11 отрезков провода калибра 16. Первый должен быть примерно на фут длиннее трубы, и каждый последующий отрезок должен быть на три дюйма короче предыдущего.За исключением «горячего» провода, не имеет значения, какой вывод к какому резистору подключен… так что цветовое кодирование не требуется. Тем не менее, неплохо было бы идентифицировать «силовую» линию, завязав на ее конце узел. Завершите подготовку провода, обрезав 1/4 дюйма изоляции с обоих концов каждого проводника.

Вам будет легче протянуть провода в трубку, если вы начнете с самого длинного («горячего») провода и продолжите работу. … так что проденьте завязанный узел в трубу и протяните его зачищенный конец через нижнее отверстие.(Следите за тем, чтобы не порвать крошечные металлические нити острой резьбой крепежа.) Повторите ту же процедуру для остальных десяти проводов, пока дальние концы не будут выступать из верхней части трубы.

Монтажная плита

Затем разместите десять резисторов на 47 000 Ом в секции перфорированной платы шириной один дюйм. Все выводы на одной стороне платы должны быть спаяны вместе, чтобы сформировать общий вывод … в то время как один провод датчика подключен к каждому резистору на другой стороне платы.(Убедитесь, что вы не припаиваете завязанный «горячий» провод к резистору.)

Теперь подготовьте столько двухпроводных проводов , сколько вам нужно, чтобы протянуть их от резервуара для воды к месту, где вы планируете установить счетчик. . (Это может быть значительное расстояние, поскольку переменный резистор — часто называемый потенциометром — на измерителе может регулировать сопротивление линии подключения.) Когда ваш провод подготовлен и натянут, просверлите отверстие в 1-дюймовой заглушке трубы ( достаточно большой, чтобы обеспечить плотное прилегание кабеля) и пропустите двойной провод.Припаяйте один из проводов к линии, общей для всех резисторов на монтажной плате. . . а затем подключите другой к «горячему» проводу, продев их оба через одно отверстие в перфорированной плате и спаяв их концы вместе.

После того, как соединенные концы остынут, сдвиньте перфокарт и лишнюю проволоку вниз в ПВХ, наденьте колпачок на конец и нанесите силиконовый герметик на отверстие для проволоки и шов. Водостойкий клей также следует нанести на головку каждого электрода / винта.. . но не закрывайте винт целиком. Чтобы завершить сенсорную трубку, вам также необходимо надеть колпачок на погруженный в воду конец трубы с герметиком. Однако перед установкой колпачка вы можете утяжелить основание трубки. . . так что он будет опираться на дно резервуара.

Счетчик

Подключите измеритель последовательно к монтажной плате и параллельно стабилитрону и переменному резистору. Единственная сложная часть этой операции — убедиться, что конец диода с полосой направлен к стойке измерителя.(Стабилитрон ограничивает напряжение в цепи до 6,2. Если он подключен назад, схема не будет работать.)

Вы можете использовать либо кнопку включения / выключения, либо так называемый «переключатель мгновенного действия», чтобы включить ваш Наблюдатель за водой. Последнее дает одно преимущество: поскольку переключатель мгновенного действия подает питание только тогда, когда он удерживается, он не позволит вам оставить датчик включенным и случайно разрядить аккумулятор.

Конечно, указанный мною измеритель предназначен для измерения миллиампер постоянного тока, и циферблат показывает эти измерения.Если вы решите изменить надпись на лице, чтобы читать «вода» — как это делаю я, — вы должны быть очень осторожны, чтобы не повредить чувствительную иглу.

Прикосновение класса

Я построил монтажную плату для водомера в сборе из оставшегося куска 2 х 6. Вы можете следить за размерами, которые я использовал в своей системе, чтобы добиться эффекта «настенной доски», или удалить самостоятельно. Однако одна мера предосторожности: крепежные винты для счетчика расположены неравномерно, поэтому обязательно используйте шаблон, предоставленный производителем, при сверлении отверстий.

Мера за меру

Чтобы откалибровать Water Watcher, просто наполните резервуар, вставьте батарею 9 В, нажмите кнопку «Вкл» и поверните переменный резистор (VR 1), пока стрелка не покажет «1». С этого момента положение индикатора будет автоматически соответствовать проценту воды, оставшейся в резервуаре … «.9» равно 90%, «.8» равно 80% и т. Д.

После того, как вы повесите свой Water Watcher на стену (и, кстати, из крышки старой банки с напитками можно сделать отличную вешалку), вас больше никогда не поймают с сухим ртом.

Модификации для ловушек дождевой воды

Хотя мой Water Watcher работает безошибочно уже больше года, существует небольшая вероятность того, что вы не сможете получить полномасштабные показания, когда ваш резервуар для хранения полон. Такая «неисправность» может быть связана с тем, что проводимость воды изменяется пропорционально видам и количеству минералов, растворенных в жидкости.

Удельное сопротивление обычной колодезной воды, для которой был разработан мой оригинальный Water Watcher, в среднем составляет около 10 000 Ом на кубический сантиметр.Однако сопротивление дождевой воды может превышать 100 000 Ом на сантиметр. . . и такая «мягкая» вода может помешать вам откалибровать ваш глюкометр.

Есть два основных подхода к решению этой дилеммы. Самый простой способ — увеличить проводимость воды, добавив минералы. . . Я обнаружил, что столовая ложка соли на каждые 1000 галлонов вполне подойдет. Но вполне понятно, что некоторые читатели будут против добавления каких-либо посторонних веществ в свой драгоценный запас воды.Альтернативой увеличению проводимости жидкости является повышение чувствительности датчика. . . чего можно добиться, добавив несколько транзисторов.

Умножение чувствительности

Транзистор — результат кремниевого волшебства и прародитель современной твердотельной электроники — по сути, является усилителем. При добавлении десяти маленьких полупроводников и равного количества резисторов чувствительность Water Watcher увеличится в 50 раз. . .всего за 3 доллара.

Все дополнительные детали подключены к исходной перфокартоне. . . и дополнить десять резисторов сопротивлением 47 000 Ом. При подключении новых компонентов внимательно следите за изображением и схемой: у транзисторов три вывода, и все они должны быть правильно подключены.

На схеме платы вы увидите, что выводы транзистора помечены буквами E, B и C. Не допускайте контакта с ними! Остальная часть процедуры такая же, как и в исходной конструкции устройства.Повторите шаги калибровки и, если вы не получите правильных показаний, поменяйте местами провода к плате резистора. (Транзисторы чувствительны к полярности.)

Спецификация

 Rl 330 Ом, резистор 1/2 Вт (Radio Shack 271-017) 
 R2-R11 47 кОм, резистор 1/4 Вт (Radio Shack 271-1342) 
 VR1 Потенциометр 1 кОм (Radio Shack 271 -333) 
 Выключатель SW1 (Radio Shack 275-011 или 275-609) 
 M1 0-1 миллиамперметр (Radio Shack 270-1752) 
 B1 9-вольтовая батарея (Radio Shack 23-464) 
 (1 ) Зажим аккумулятора (Radio Shack 270-325) 
 (1 шт.) Перфокарт (Radio Shack 276-1395) 
 (10) No.10 саморезов из нержавеющей стали 
 (1 длина) 1 дюйм, ПВХ труба Schedule 40 
 (2) заглушки для 1-дюймовой трубы из ПВХ 
 9 дюймов 2 X 6 доска 0,25

Дополнительные детали для дождевой воды

(10) транзисторов (Radio Shack 276-1603)
(10) 220 кОм, резисторы 1/2 Вт (Radio Shack 271-049)

Первоначально опубликовано: май / июнь 1980 г.

Pearltrees • блог

D’ici la fin de l’année scolaire, les professeurs des lycées sont invités à choisir leurs manuels pour l’année prochaine.Le choix s’effectue après une longue période hors de l’établissement et dans la перспектива d’une rentrée encore in suree.

Dans ce context, il semble intéressant de voir pourquoi les manuels Pearltrees Education, outre leurs atouts pédagogiques, sont le «choix de la sécurité». Tout d’abord, nous verrons que les manuels dans Pearltrees sont toujours 100% соответствует дополнительным инструкциям, ванной, и другим инструкциям, которые используются для педагогических навыков и т.д., Enfin, que Pearltrees Education est la plus simple, la plus fiable et la plus robuste des plateformes numériques.Voyons cela en détail:

1. Все инструкции соответствуют дополнительным справочным материалам
Dans Pearltrees, vous retrouvez le manuel de référence (papier) en version intégrale et les ressources interactives du manuel numérique. Ces contenus sont découpés en «perle» et le livre est реконструирует весь объект в формате Pearltrees. Ainsi, les manuels granulaires offrent à la fois une visualization d’ensemble qui révèle les partis pris éditoriaux du manuel et une mise en valeur de chacun des contenus travaillés par les auteurs (текст, карта, упражнения, фокус, таблица и т. Д.).Bien sûr, les manuels granulaires dans Pearltrees sont validés par les directeurs de collection des manuels. Il s’agit donc du manuel officiel, реконструируйте в строгом соответствии с первоначальной логикой.

2. Подробные инструкции по использованию педагогических возможностей
Грануляторы в жемчужных деревьях представляют собой совместную библиотеку педагогических ресурсов, доступных для участия в образовательных программах и др. Ainsi, chacun peut rechercher et piocher des ressources utiles dans n’importe quelle matière et n’importe quel niveau.C’est easy, tous les contenus sont indexés par mot clés et par la page qu’ils Occident dans le manuel papier. Разлейте интеграцию парфеев в курсах и педагогических активностях, личном содержании и сотрудничестве. Enfin, les manuels benéficient du mode hors ligne for les téléphones et les tablettes, and une version PDF are téléchargeable for les enseignants.

3. La plus simple, la plus fiable et la plus robuste des plateformes
Tout est simple, les manuels sont directement ajoutés dans les comptes des enseignants et des élèves.Идентификация Aucune, оплата не требуется, чтобы получить доступ. Il Sufit de Connecter à son compte par un ordinateur, une tablette or un smartphone et vos manuels seront là, prêt à être utilisés. Par Ailleurs, la plateforme Pearltrees Education доступен на 99,9% времени (включая временные рамки), а также временные интервалы, которые можно получить в течение 0,3 секунды. Enfin, лучший помощник в Pearltrees Education, он разработан в соответствии с требованиями национального образования и уважения к нормативам RGPD.

Pour en savoir plus, lisez le document ci-dessous:

В заключение, les manuels numériques granulaires dans Pearltrees Education constituent aujourd’hui le choix de la sécurité. Si vous souhaitez en parler avec nous contactez-nous ici. Par ailleurs, nous vous offersdes education direct tous les jours à 14h40 sur notre chaîne YouTube, et vous pouvez suivre notre актуально на Twitter.

A bientôt,

L’équipe Pearltrees

Рубрики: образование, Блокнот от pearltrees 15 июня 2020 г. | Нет комментариев »

Как построить самодельный индикатор уровня воды? Объяснение конструкции

Введение

В одной из моих предыдущих статей я обсуждал, как построить контроллер уровня воды.Там мы увидели, как предлагаемая схема может управлять моторным насосом, включая и выключая его соответствующим образом в соответствии с его настройками и уровнем воды в баке, к которому он был присоединен. Но могут быть люди, которые будут более заинтересованы лично контролировать уровень воды в баке и соответствующим образом переключать моторный насос. Настоящая схема принесет им пользу.

Схема, представленная здесь, после сборки и установки обеспечит вполне удовлетворительное и достаточно точное отображение уровня воды внутри резервуара с помощью набора из 7 светодиодов, которые загораются последовательно с повышением или понижением уровня воды в резервуаре.Схема также включает функцию звуковой сигнализации в случае, если резервуар полностью заполнится и вот-вот переполнится. Прежде чем мы узнаем, как построить самодельный индикатор уровня воды, давайте сначала рассмотрим его схему.

Принципиальная схема и описание

Функционирование схемы можно понять, обратившись к принципиальной схеме (пожалуйста, щелкните, чтобы увеличить) и с помощью следующего пошагового объяснения:

IC 4011, который является четырехвходовым 2-входным Логический элемент NAND является сердцем схемы и работает как монитор уровня.
Две такие ИС включены в 8 логических элементов И-НЕ. Каждый из них настроен на обнаружение логических различий на своих входах. Поскольку два входа каждого из ворот закорочены, они также действуют как инверторы и эффективно инвертируют любую разницу в логическом уровне, обнаруженную на их входах.
Выход каждого затвора подключен к светодиоду. Эти светодиоды расположены по прямой линии, образуя последовательный массив.
Входы каждого затвора прикреплены к внешнему стержню таким образом, что они покрывают всю длину стержня с равным интервалом.Длина палки должна точно соответствовать глубине рассматриваемого резервуара.
Самая нижняя точка ручки подключена к плюсовому источнику питания.
Из 8 затворов один использовался для управления генератором транзисторной катушки. Когда вода достигает точки G (бак полный), входы затворов, подключенных к этой точке, становятся низкими, а их выходы становятся высокими. Транзистор и узел катушки, подключенный к его выходу, сразу же начинают работать и начинают колебаться.Пьезо, подключенное к транзистору, также начинает соответственно вибрировать, создавая резкий жужжащий звук для сигнала тревоги. Центральный ответвитель пьезоэлемента обеспечивает необходимую обратную связь для поддержания правильных колебаний.

Список деталей

Все резисторы 1/4 Вт, если не указано иное

Все резисторы, подключенные на входах затвора, 330K,

Все резисторы серии светодиодов 2K7,

Цвет светодиода на выбор,

Все Ворота от 2-х шт.IC 4011 (Quadruple NAND Gate),

Все конденсаторы 0,1 мкФ / 50 В Керамический диск,

Резистор базы транзистора составляет 150 кОм

Транзистор BC547 = 1 шт.,

Катушка зуммера = 1 шт.,

Пьезопреобразователь 3-контактный = 1 шт.,

Батарея 9 В (при непрерывном использовании рекомендуется адаптер 12 В постоянного тока),

Плата общего назначения в соответствии с размером,

Набор проводов в ассортименте (7/36)

Подходящий пластиковый корпус.

Следующие подсказки по строительству помогут вам лучше понять, как построить измеритель уровня воды.

Строительные подсказки

Строительная часть этой схемы очень проста и может быть легко завершена путем правильной фиксации приобретенных электронных компонентов на общей печатной плате и их пайки с помощью данной принципиальной схемы.

После завершения сборки печатной платы подключите выходные провода к соответствующим точкам цепи.

Теперь выберите бамбуковую палку, долото и вырежьте ее правильно в соответствии с глубиной резервуара для воды.Закрепите в нем 7 латунных винтов и подключите их к проводам, выходящим из печатной платы, соответствующим образом, как показано на принципиальной схеме. Если бамбуковой палки нет в наличии, то труба из ПВХ, обычно используемая для электропроводки, отлично справится с этой задачей.

Закройте печатную плату вместе с 9-вольтовой батареей, допуская, чтобы только выходные провода заканчивались в направлении ручки. Также не забудьте приклеить пьезоэлемент в соответствии с инструкциями на внутренней поверхности коробки.

Вставьте и закрепите узел ручки на внутренней поверхности бака, аккуратно вытяните все провода до главной монтажной коробки.Монтажную коробку можно закрепить в каком-нибудь подходящем безопасном месте на самом резервуаре или где-то рядом с ним.

Практические результаты

После того, как контур построен и присоединен к резервуару для воды, он будет работать следующим образом:

Если исходное положение резервуара пустое, все входы затворов сохраняются в высокий логический уровень за счет входных резисторов.
Если теперь резервуар наполняется водой, отрицательная подача в нижней части ручки постепенно соединяется с входными точками затворов одна за другой по мере подъема воды.
Соответствующие вентили немедленно становятся логическими и продолжают последовательно активировать выходные светодиоды.
Затвор, вход которого подключен к самой верхней точке ручки, отвечает за активацию сигнала тревоги, когда уровень воды пересекает эту точку.
Если уровень воды может стабилизироваться на определенном уровне, точка входа ворот, которая расположена точно ниже этого уровня на ручке, будет удерживаться на высоком логическом уровне, а его выходной светодиод будет гореть, чтобы правильно указать соответствующий уровень .

Остались сомнения относительно того, как построить водомер? Делайте записи в своих комментариях (комментарии нуждаются в модерации, может потребоваться время, чтобы появиться).

Вклад читателей

Г-н Радж Кумар Мукхерджи — энтузиаст электроники, который любит читать мои электронные сообщения и создавать их. Он успешно построил схему указателя уровня воды, представленную в данной статье.

Однако после некоторого обсуждения использование 6 вентилей НЕ вместо вентилей И-НЕ было предпочтительным, поскольку это выглядело как лучший вариант и было намного удобнее в сборке.

Установленный прототип работает очень хорошо и предоставляет некоторые полезные услуги.

Изображения и диаграммы показывают его успех в этом проекте.

Китай Индивидуальные 100-метровые глубоководные ультразвуковые электродные датчики уровня воды Поставщики Цена Производители — бесплатный образец

Наши передовые технологии производства, высокое качество продукции и разнообразные вспомогательные аксессуары, несомненно, удовлетворят ваши самые высокие требования к контролю уровня поплавка , датчик уровня воды для пищевых продуктов, цифровой датчик уровня жидкости.Благодаря постоянным инновациям и реформам была создана наша профессиональная сервисная команда, объединяющая «планирование, дизайн, производство, упаковку и распространение». Развитие нашей компании основано на рынке, и мы предоставляем высококачественные, эффективные и специализированные услуги клиентам за рубежом. Мы можем проектировать, разрабатывать и производить продукцию в соответствии с требованиями клиентов, чтобы они остались довольны. В духе никогда не сдаваться, отвергать посредственность и двигаться вперед, мы стали производственной компанией мирового класса.

Описание

Ультразвуковой датчик уровня жидкости с ЖК-дисплеем представляет собой бесконтактный, высоконадежный, высокозатратный, простой в установке и обслуживании прибор для измерения уровня материала. Он не должен контактировать со средой, может удовлетворить требования большинства измерений уровня материала. Пусковой импульс и принимает импульсный интервал, и антенна до поверхности измеряемой среды пропорциональна расстоянию, чтобы вычислить расстояние на поверхности антенны до измеряемой среды.ЖК-дисплей используется с датчиком уровня.

Функции

1) 12/24 часовое отображение времени.

2) Тревога по времени.

3) Температура в помещении

4) Температура резервуара

5) Контролирует уровень воды в резервуаре.

6) Уровень воды отображается на 10-элементной гистограмме ЖК-дисплея.

7) Записывает мин. И макс.

8) Дополнительная система включения / выключения всех аварийных сигналов.

9) Оповещение о пустом резервуаре.

10) Низкий заряд батареи.

Приложение

* Измерение уровня в резервуаре для воды
* Измерение уровня в резервуаре для пищевых продуктов
* Измерение уровня уплотняющей воды
* Применение уровня порошка и твердого вещества
* Очистка сточных вод и промышленных сточных вод
* Измерение уровня масла и топлива
* Уровень опасной зоны измерение
* Нефтяной танкер, измерение уровня в малом топливном баке
* Другое измерение расстояния и уровня

Спецификация

Диапазон температур в помещении: 0 ~ 60 ℃
Диапазон измерения уровня воды: 0 ~ 15 м

Расстояние мертвой зоны: 0- 60см
Разрешение: 0.01 м
Точность: +/- 0,03 МГц
Частота передачи: 433 МГц
Интервал передачи: 30 секунд при изменении уровня или 3 минуты, когда уровень не изменяется Щелочные или литиевые батареи AAA 1,5 В LR6 (не входят в комплект)
Срок службы батареи: минимум 12 месяцев для приемника
Минимум 12 месяцев для передатчика
Размер приемника: 108 * 94 * 27 мм
Размер передатчика: 97 * 68 * 152 мм
Размер ЖК-дисплея: 66 * 45 мм (3.3 дюйма)
Подходящий тип жидкости: Все некоррозионные жидкости

Подробная информация о продукте

Введение в ЖК-дисплей

— Область отображения значений

— Значок температуры и уровня воды в резервуаре

— Уровень воды блок

— Блок температуры резервуара

— Индикатор разряда батареи наружного блока

— Значок активации сигнала тревоги

— Индикатор минимального и максимального значений

— Значок пустого предупреждения

— Индикатор радиочастотного сигнала

— Индикатор аварийного сигнала низкого и высокого уровня в резервуаре

— Значок глубины резервуара для воды

— Индикатор времени тревоги

— Область времени и значения сигнала тревоги

— Область отображения значения внутренней температуры

Упаковка

1 x Датчик уровня воды 1 x Датчик уровня воды
Внутренний приемник
2 винта
(Батарейки НЕ включены)

Установка

Обратите внимание на

1) Держите датчик перпендикулярно жидкости.

2) Установите датчик подальше от входа воды, чтобы избежать псевдоэха.

3) Нельзя закрывать установку датчика на переборку, иначе это вызовет сильное псевдоэхо.

Мы всегда следим за тем, чтобы качество наших 100-метровых ультразвуковых электродных датчиков уровня воды было на высшем уровне, поскольку мы считаем, что качество нашей продукции важнее всего! В ходе глобализации бизнеса нашей компании все сотрудники действуют в соответствии с нормами и внутренними правилами компании, придерживаясь высоких этических норм и совести.Мы гарантируем, что продукты и технические услуги, которые мы предоставляем, являются наиболее конкурентоспособными по цене, и мы выиграем для наших клиентов ценовое преимущество!

Датчики уровня проводимости — Chipkin Automation Systems

Введение

Реле уровня проводимости используют технологию измерения проводимости или метод измерения проводимости для определения уровня жидкости. Метод проводимости г. Считается, что измерение и контроль жидкости очень просты в эксплуатации.Их работа зависит от электропроводности или проводимости измеряемой технологической жидкости. Измеряемая жидкость обычно может проводить ток. с источником питания низкого напряжения, имеющим напряжение обычно менее 20 В. Одним из распространенных способов создания электрической цепи является использование зонда с двумя наконечниками, который устраняет необходимость заземления металлического резервуара. Такие щупы обычно используются для точечных обнаружение уровня, и обнаруженная точка может быть границей между проводящей и непроводящей жидкостью.1

Типичный кондуктивный тип измерения уровня показан на рисунке ниже.

В этом устройстве используются два зонда с двумя наконечниками, которые помогают определять самый высокий и самый низкий уровни жидкости. Как только уровень жидкости приближается к верхнему датчику, срабатывает переключатель для включения нагнетательного насоса, тогда как когда уровень падает ниже и приближается к нижнему датчику, переключатель отключается, и насос останавливается.

Электропроводящие датчики работают за счет разницы в электрическом сопротивлении между электродом сравнения и электродом контроля уровня.Эти датчики имеют тенденцию обнаруживать электрическое сопротивление, когда электроды уровня погружаются в технологическая жидкость. Электропроводящая стенка резервуара может использоваться в качестве электрода сравнения. Если резервуар изготовлен из пластика, бетона или любого другого непроводящего материала, требуется дополнительный электрод в качестве эталона.2

Основные характеристики

Ключевые особенности датчиков уровня проводимости перечислены ниже:

Эти переключатели представляют собой чрезвычайно экономичное решение для измерения уровня жидкости.
Они очень просты в установке и безопасны в использовании.
Обычно они предоставляют бесплатное обслуживание.
Обычно они имеют прочную конструкцию.
Доступны разные модели. Некоторые из них снабжены неподвижными жесткими стержнями, некоторые — съемными жесткими стержнями, а многие другие — маятниковыми электродами. Эти электроды в основном подключены к корпусам кабелей.
Эти датчики уровня жидкости сконструированы таким образом, что могут работать практически со всеми проводящими средами.Кроме того, они могут обеспечить контроль уровня до 5 и более различных точек.

Приложения

Реле уровня
на основе проводимости можно адаптировать для работы с различными приложениями. Ниже приведены основные области применения этих реле уровня жидкости:
Они могут применяться как для сигнализации высокого / низкого уровня, так и для управления клапаном насоса.
Могут применяться также в случаях защиты от сухого хода и переполнения резервуаров.
Список литературы
Измерение уровня проводимости
Проводящий электрод сравнения
Источники
Файл не найден | KOBOLD США
О КОМПАНИИ KOBOLD USA
На протяжении десятилетий KOBOLD является мировым лидером в области решений для измерения и управления технологическими процессами.Мы предлагаем одну из самых широких в отрасли линейок датчиков, переключателей и преобразователей для измерения и контроля расхода, давления, уровня и температуры. Датчики и элементы управления KOBOLD включают:
Расходомеры, реле расхода и преобразователи расхода
Манометры, преобразователи давления и реле давления
Датчики уровня, поплавковые выключатели, датчики уровня, датчики уровня, указатели уровня и датчики уровня
Реле температуры, датчики температуры и преобразователи температуры
Принадлежности, включая магнитные фильтры, игольчатые клапаны, регулирующие клапаны, устройства управления и реле
ПРОМЫШЛЕННОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ И КОНТРОЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
KOBOLD и ее дочерние компании были и продолжают оставаться лидерами в области промышленного контрольно-измерительного оборудования.Некоторые из наших продуктов установили планку в отрасли, помогая придать отрасли промышленного приборостроения то, чем она является сегодня. Всегда на переднем крае, мы предлагаем обширный портфель надежных приборов, которые можно найти во множестве приложений по всему миру. Наши технологии предлагают ориентированный на решение способ управления самыми разнообразными переменными.
НАШИ КЛИЕНТЫ — НАШ ПРИОРИТЕТ
Благодаря нашему многолетнему опыту и превосходному качеству обслуживания клиентов и технической поддержки наша отраслевая репутация является предпочтительным партнером.Мы верим в обслуживание и поддержку наших клиентов и наших продуктов и сделали обслуживание клиентов своим приоритетом. Наши опытные инженеры всегда доступны в рабочее время, чтобы помочь вам выбрать решение KOBOLD, а их многолетний опыт является активом, которым мы гордимся. Мы здесь, чтобы помочь вам разработать и выбрать лучшее решение для вашей системы и устранить проблемы, которые могут возникнуть при выборе наиболее оптимального и экономичного оборудования для вашего приложения.
ИЗМЕРЕНИЕ, УПРАВЛЕНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ С KOBOLD
Наши технические решения могут быть легко интегрированы в самые разные системы во многих отраслях промышленности.Благодаря признанным во всем мире интерфейсам BUS, большинство наших моделей можно легко адаптировать к уже установленным автоматизированным процессам. Наши инновационные приборы обеспечивают высочайшие стандарты обслуживания и могут обрабатывать сложные автоматизированные процессы. Поскольку наши модели сложны и просты в использовании, они очень популярны среди конечных пользователей.
ПРИБОРЫ ВЫШЕ И НЕ СТАНДАРТ
Несмотря на то, что KOBOLD предлагает широкий спектр измерительных приборов, отвечающих большинству стандартных приложений, мы также можем удовлетворить особые потребности приложений, для которых может быть трудно найти решения.Мы также предлагаем другие приборы, которые могут работать с чрезмерным потоком, давлением и температурой. Наше знакомство с экзотическими материалами позволяет нам предлагать решения для переменных, которые часто трудно учесть. Поскольку мы являемся производителем, у нас также есть возможность предоставить индивидуальные решения в определенных обстоятельствах, основанные на конкретных потребностях приложения.
Другие члены группы KOBOLD
Как сделать индикатор уровня воды
I Описание
В этом блоге в основном обсуждается и решается следующая проблема: Как использовать компаратор напряжения LM339 для изготовления измерителя уровня воды в резервуаре?
В зависимости от уровня воды эта конструкция выполняет обработку сигналов и управляет потенциалом нескольких компараторов напряжения, поэтому выходной сигнал будет соответствующим образом изменяться.Поэтому под своим управлением светодиод может не только излучать свет, но и добиваться эффекта индикации уровня воды.
Рисунок 1. LM339
Каталог
II Введение
Из-за недостаточного водоснабжения в некоторых жилых районах работники насосов должны сначала накапливать воду в резервуаре, а затем регулярно подавать воду. Таким образом, насосщик должен знать уровень воды в резервуаре в любое время в насосном отделении.
Раньше для определения уровня воды в бассейне использовались такие электроды, как медные стержни или нержавеющая сталь.Однако из-за электрической коррозии функция электрода теряется вскоре после использования. По этой причине в этом блоге для изготовления указателя уровня воды используется компаратор напряжения LM339.
Это не только устраняет боль, связанную с частой заменой электродов, но также просто и легко. Насколько это просто? Всего два провода нужно подключить от резервуара к бювету. После более чем двух лет эксплуатации его производительность была стабильной и надежной, достигая ожидаемых результатов.
III Принцип работы
Основная цепь указателя уровня воды состоит из 4 компараторов напряжения LM339.Этот вид интегральной схемы отличается простотой покупки, низкой ценой, работой от одного источника питания и широким дифференциальным диапазоном.
Каждый LM339 имеет 4 независимых компаратора напряжения (15 в этой конструкции). Пока разность потенциалов между положительной и отрицательной входными клеммами составляет 10 мВ, выходной контакт можно надежно переключать из одного состояния в другое.
Когда положительная входная клемма на 10 мВ выше, чем отрицательная входная клемма, ее выходная клемма имеет высокий уровень;
Когда отрицательный вход на 10 мВ выше положительного входа, его выход низкий.Кроме того, светодиоды можно управлять напрямую.
Тогда как заставить выходной конец LM339 иметь изменения высокого и низкого уровня? При конкретном использовании обычно добавляется соответствующее сопротивление между выходной клеммой и положительным источником питания. Этот резистор называется подтягивающим резистором. То есть, когда выходная клемма LM339 находится в состоянии высокого импеданса, потенциал выходной клеммы повышается резистором.
Рисунок 2. Блок-схема указателя уровня воды
Принципиальная блок-схема устройства показана на рисунке 2.
Устройство измерения сигнала напряжения состоит из геркона и резистора делителя напряжения. Подвешенные в воде кольцевые магниты находятся в разных положениях. По принципу электромагнитной индукции не только соответствующие нормально разомкнутые контакты сухого геркона замыкаются, но также подключается соответствующий резистор делителя напряжения. Следовательно, схема будет улавливать разные сигналы напряжения.
Потенциал отрицательной входной клеммы компаратора формируется постоянным резистором делителя напряжения.Измеренный сигнал напряжения сравнивается с заданным потенциалом. В результате светодиодный индикатор отображает уровень воды во время движения. Кроме того, при достижении наивысшего уровня воды подается сигнал тревоги, чтобы напомнить насосу о необходимости прекратить нагнетание воды для предотвращения перелива воды.
Конкретная схема показана на рис. 3.
Рисунок 3. Принципиальная схема указателя уровня воды
На рисунке 3 напряжение питания составляет +12 В, а глубина бассейна разделена на 15 сегментов для отображения.
На этом фото:
A1 ～ A15 — компараторы напряжения, состоящие из LM339;
GK1 ～ GK15 — сухие герконы, нормально разомкнутый контакт замыкается, когда кольцевой магнит приближается к определенному сухому герконовому переключателю;
Схема делителя напряжения, состоящая из резисторов R 1 — R 15, определяет потенциал положительной входной клеммы каждого компаратора. Напряжение положительной входной клеммы LM339 изменяется из-за различного положения магнитной стали.
Схема делителя напряжения, состоящая из резисторов R 01 ~ R 030, определяет потенциал отрицательной входной клеммы каждого компаратора. Потенциал каждой отрицательной входной клеммы фиксируется после определения.
Когда магнитная сталь, плавающая на поверхности воды, приближается к определенному сухому геркону из-за парциального давления R 1, R 2,…, R 15, положительные входные клеммы компараторов A1, A2,…, У A15 разные входы. После сравнения этого сигнала с потенциалом, установленным на отрицательном входе компаратора, будет соответствующий выход.
Из рисунка 3, когда GK1 втягивается, это эквивалентно удержанию магнитного стального поплавка на верхнем предельном уровне воды. Положительный вход каждого компаратора равен потенциалу земли, который ниже, чем их отрицательный вход. Следовательно, все выходные клеммы имеют низкий уровень, поэтому горят все светодиоды. В это время выходной сигнал A1 падает с высокого уровня на низкий, и NE555 запускается через конденсатор C.
NE555 подключен как моностабильная цепь. После срабатывания его 3-контактный вывод будет выводить высокий уровень, что приведет к срабатыванию зуммера.Его продолжительность определяется RC-компонентами, подключенными к контактам 6 и 7. Когда GK2 закрыт, светодиоды 2 ~ 15 должны гореть, а светодиод 1 не светиться. В это время потенциал положительной входной клеммы каждого компаратора выше, чем потенциал отрицательной входной клеммы A1, и ниже, чем потенциал отрицательной входной клеммы A2 ～ A15, и так далее.
IV Выбор устройства и производство компонентов
4. Выбор 1 устройства
a. Установите отрицательный входной потенциал каждого компаратора на В ш.
Отрицательный входной потенциал каждого компаратора устанавливается искусственно в соответствии с количеством сегментов, разделенных на источник питания и глубину воды. Поскольку глубина бассейна была разделена на 15 сегментов для отображения, начиная с 2,0 В, разница между каждой соседней отрицательной входной клеммой составляет 0,4 В. Как показано в первой строке таблицы 1.
г. Выберите сопротивление между отрицательной входной клеммой каждого компаратора и источником питания, то есть сопротивление делителя напряжения R 01 = R 03 =… = R 029 = 20 кОм, установите на R.
г. Рассчитайте сопротивление заземления R 02, R 04, …, R 030, которое равно R r.
Предположим, что сопротивление отрицательной входной клеммы относительно земли равно R r, а потенциал каждой отрицательной входной клеммы равен V sh, в соответствии с принципиальной схемой 3:
(1)
Из этой формулы:
(2)
Например, чтобы сделать потенциал отрицательной входной клеммы компаратора напряжения A1 V sh = 2 В, согласно уравнению (2), мы можем получить
Как показано во второй строке и первом столбце таблицы 1.Выбор других резисторов R 04, R 06,…, R 030 можно рассчитать в соответствии с приведенной выше формулой (результат является теоретическим значением, см. Данные, показанные во второй строке таблицы 1).
г. Определите номинальное сопротивление R b по R r. Фактически, номинальная стоимость имеющихся в продаже резисторов отличается от этого расчетного значения. В особых случаях можно выбрать номинальное сопротивление R b с аналогичным значением сопротивления. Конкретное значение показано в третьей строке таблицы 1.
эл. Определите потенциал V отрицательной входной клеммы каждого компаратора A по R b. Когда выбрано номинальное значение сопротивления R b, используйте следующую формулу для проверки потенциала V, создаваемого этим сопротивлением.
(3)
Удельное значение потенциала показано в 4-й строке таблицы 1 по сравнению с заданным значением в 1-й строке, если оно не превышает ± 0,1 В.
ф. Определите сопротивления R 1, R 2,…, R 15 положительных входных клемм каждого компаратора и установите их как R zh.
Сначала найдите R 1, установите положительный входной потенциал каждого компаратора как V zh, когда GK1 втягивается, из таблицы 1 видно, что 2V
Решение состоит в том, что R zh = R 1 ≈ 4,5 kΨ. Это сопротивление не является номинальным значением. Выберите аналогичную номинальную стоимость 4,8 k. Затем найдите другие сопротивления R 2, R3,…, R 15, которые все можно рассчитать этим методом. Результатом является теоретическое значение, которое на практике имеет небольшое отклонение.После корректировки значение отображается в пятой строке таблицы 1.
После того, как вышеуказанные параметры выбраны таким образом, можно гарантировать, что, когда уровень воды в бассейне достигает нижнего предела и поплавок, удерживающий магнитную сталь, опускается в самое нижнее положение, магнитная сталь отделяется от всех герконов и все светодиоды погашены; И когда первый геркон GK1 замкнут (эквивалент уровня воды в бассейне достигает наивысшего предела, поплавок, удерживающий магнитную сталь, поднимается в самое верхнее положение), горят все светодиоды.Когда поплавок находится в определенном положении посередине, соответствующий светодиод и светодиоды внизу горят, а светодиод над ним не горит, чтобы показать уровень воды. После вышеуказанного расчета получены конкретные данные, показанные в таблице 1.
4.2 Производство деталей
Необходимо измерить высоту от самого низкого уровня воды в резервуаре до предельного уровня воды и разделить эту высоту на 15 сегментов. Расстояние между каждым сегментом составляет менее 200 мм, это расстояние может гарантировать, что магнитная сталь всегда может притягивать соседний сухой геркон, чтобы избежать точек останова на дисплее.Это сделано для того, чтобы магнитная сталь не притягивала верхнюю сухую язычковую трубку или нижнюю сухую язычковую трубку во время работы, так что все светодиодные индикаторы гаснут, вызывая иллюзию безводности.
Для соединений GK1, R1, GK15, R15 сначала припаяйте их к небольшой печатной плате шириной менее или равной 20 мм, а затем используйте провода для их соединения на расстоянии не более 200 мм, и заключите их в жесткую пластиковую трубку диаметром 25 мм. . Верхнее и нижнее отверстия трубы должны быть плотно закрыты, чтобы предотвратить утечку воды.
Трубка покрыта кольцевидным магнитом. После падения неферромагнитного тяжелого предмета на нижний конец жесткой пластиковой трубы пластиковая труба вертикально погружается на дно резервуара.
Кольцевой поплавок помещается под магнитную сталь и надевается на трубку, а верхний конец трубки закрепляется на смотровом окошке над резервуаром. Благодаря функции поплавка магнитная сталь всегда висит на поверхности воды, поднимаясь и опускаясь вместе с поверхностью воды.Обратите внимание, что плоскость магнитной стали всегда должна быть параллельна поверхности воды, а пластиковая труба должна быть вертикальна к поверхности воды, чтобы предотвратить прилипание магнитной стали к стенке трубы из-за трения, когда уровень воды поднимается и опускается.
V Установка и отладка
Все устройство состоит из двух частей:
Это детектор, состоящий из геркона и различных делителей напряжения;
Это часть дисплея обработки сигнала, состоящая из LM339.
5.1 Детектор для обнаружения
Перед герметизацией пластиковой трубки нанесите в трубку немного силикагеля для поглощения влаги в трубке и предотвращения намокания линии в трубке.
Если в качестве элемента обнаружения используется кольцевая магнитная сталь, герконовая трубка, соединенная последовательно в пластиковую трубку, должна быть реализована с помощью двух герконов, расположенных в шахматном порядке.
Согласно теории электромагнитной индукции, анализ силовых линий магнитного поля магнитной стали показывает, что есть небольшой участок силовых линий магнитного поля, параллельных плоскости магнитной стали, в верхнем и нижнем отверстиях магнитной стали.
Когда эта секция находится близко к герконовому переключателю, направление его силовой линии магнитного поля перпендикулярно направлению геркона герконового переключателя. В это время, хотя геркон находится очень близко к магнитной стали, контакт по-прежнему размыкается и размыкается, в результате чего все светодиоды гаснут. Если вместо этого использовать две смещенные язычковые трубы, проблема может быть решена, а расстояние смещения может быть определено экспериментально.
5.2 Дисплей Деталь
Уровень воды в каждом сегменте отображается зеленым светодиодом Υ10, а предельный уровень воды отображается привлекательным красным светодиодом.Если светодиоды расположены аккуратно вместе, уровень воды в бассейне будет четко виден по включению или выключению светодиодов. Оснащенный зуммером, он будет лучше напоминать работнику насоса.
Примечание. От детектора в бассейне до печатной платы в бювете лучше всего использовать экранированный провод для предотвращения проникновения сигналов помех. Также стоит отметить, что блок питания должен быть регулируемым.
Рисунок 4. lm339
VI Заключение
Отрицательный входной потенциал компаратора напряжения A1 ～ A15, состоящего из LM339, должен быть установлен в соответствии с определенным правилом, а интервал потенциалов между собой зависит от глубины ячейки.Если уровень воды более глубокий, интервал может быть меньше, а количество участков можно выбрать больше.
Разность потенциалов между соседними компараторами обычно составляет 0,4 В. Если разность потенциалов велика, выбрать сопротивление легко; если разность потенциалов мала, потому что интервал номинальных значений общего сопротивления велик, необходимо использовать регулируемый резистор для регулировки потенциала. Конечно, в случае небольших интервалов наименьшая разность потенциалов между собой должна быть больше 10 мВ, иначе входные характеристики LM339 не смогут различать потенциалы между собой.
Кроме того, необходимо учитывать напряжение источника питания и номинальное значение каждого сопротивления. Этот метод также можно применить к другим полям. Например, мониторинг глубины рек, рек, озер и заливов, уровня масла на заправочных станциях и глубины резервуаров для воды на водных установках.
FAQ
LM339 — это микросхема компаратора напряжения серии LMx39x, которая производится во многих отраслях промышленности. Устройства состоят из четырех независимых компараторов напряжения, которые рассчитаны на работу от одного источника питания.
В чем разница между LM324 и LM339?
LM324 имеет дополнительный выход, а LM339 — открытый коллектор. В дополнительном выходе ток может течь в любом направлении по мере необходимости (источник или сток), в то время как выход с открытым коллектором может только принимать ток.
Как работает компаратор LM339?
LM339 — компаратор с четырьмя ОУ.Компаратор работает по простой концепции. Каждый операционный усилитель компаратора имеет 2 входа, инвертирующий вход и неинвертирующий вход. Если инвертирующее входное напряжение больше, чем неинвертирующее входное, то выход заземляется.
Компаратор — это электронная схема, которая сравнивает два подключенных к нему входа и выдает выходной сигнал. Выходное значение компаратора указывает, какой из входов больше или меньше. Обратите внимание, что компаратор относится к нелинейным приложениям ИС.
Какая замена для LM339?
LM311, LM324, LM397, LM139, LM239, LM2901
Что такое схема компаратора?
Схема компаратора сравнивает два напряжения и выдает либо 1 (напряжение на положительной стороне; VDD на иллюстрации), либо 0 (напряжение на отрицательной стороне), чтобы указать, какое из них больше.Компараторы часто используются, например, для проверки того, достиг ли вход некоторого заранее определенного значения.
Какая польза от LM339?
LM339 используется в приложениях, где требуется сравнение двух сигналов напряжения. В дополнение к четырем из этих компараторов на борту устройство может сравнивать четыре пары сигналов напряжения одновременно, что удобно в некоторых приложениях.
Рубрика: Рубрика:Своими руками
Навигация по записям
« Ввгнг расшифровка маркировки: расшифровка аббревиатуры (ВВГнг, ВВГП), сферы применения различных модификаций кабеля
Датчик движения для включения света в туалете: Датчики движения и присутствия для включения света в туалете и ванной »
Читайте также
Металлоискатель клон своими руками: Металлоискатель Clone PI-W | Полезное своими руками
Ютуб свободная энергия своими руками: энергия эфира, самодельные генераторы, схема Стивена Марка
Как сделать штекер для наушников своими руками: Ремонт штекера наушников своими руками
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Найти:
Рубрики
Антенна
Настройка
Подключение
Радиолюбителям
Ремонт
Ресивер
Своими руками
Усилитель
Установка
Разное

© 2019 Мир антенн. Все права защищены.
Карта сайта

Как сделать датчик контроля уровня воды в резервуаре своими руками

Классификация приборов

Популярные модели

Методы измерения уровня

Датчик давления воды

Устройство датчика давления воды

Подключение датчика давления воды

Принципы действия

Тонкости выбора подобных устройств

Механические поплавковые датчики

Правила выбора

Дискретные поплавковые датчики

Разновидности датчиков

Магнитострикционные поплавковые датчики

Указатель уровня воды своими руками

Емкостные датчики

Как проверить исправность датчика

Гидростатические датчики

Конструкция и принцип действия

Датчики радарного типа

Датчик протечки воды

Установка беспроводных датчиков протечки воды

Беспроводной датчик протечки воды

Ультразвуковые датчики уровня

Датчик протока воды

Виды датчиков протока воды

Устройство и принцип работы

Как усилить сигнал от датчика уровня воды. Датчик уровня воды

Конструкция и принцип действия

Виды датчиков уровня

Поплавковый тип датчика перелива

Ультразвуковой сенсор

Электродный принцип контроля воды

Емкостной тип датчика воды

Радарный измеритель

Гидростатический вариант сенсора

Датчик давления воды

Устройство датчика давления воды

Подключение датчика давления воды

Датчик протечки воды

Установка беспроводных датчиков протечки воды

Беспроводной датчик протечки воды

Датчик протока воды

Виды датчиков протока воды

Устройство и принцип работы

Область применения

Датчик уровня воды своими руками

Заключение

Принцип действия поплавкового датчика

Классификация оборудования

Механические устройства

Электрические датчики

Самодельный поплавковый выключатель

Механическая система

Датчик электрического типа

Шаг 1: Материалы

Шаг 2: Немного теории

Шаг 3: Водяной бак

Шаг 4: Схема соединения ультразвукового датчика и контроллера

Шаг 5: Программа

Шаг 6: Проверка

Шаг 7: Применение в проектах

Устройство герконового переключателя

Схема подключения герконового датчика уровня воды

Светодиодный указатель уровня воды | Сделай сам своими руками

Схема уровень воды своими руками

Детали собраны

Система контроля уровня воды. Самодельный датчик уровня воды в летнем душе. Датчик уровня воды своими руками

Виды датчиков уровня

Датчик уровня воды своими руками

Конструкция и принцип действия

Виды датчиков уровня

Поплавковый

Ультразвуковой

Электродный

Емкостной

Радарный

Гидростатический

Как выбрать?

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками