Датчик уровня воды

(Умный Дом своими руками)

В качестве эксперимента сляпал герконовый датчик уровня воды:

На снимке:
пластмассовая трубка от пивного кега
поплавок из твердого пенопласта
магнитики из dealextreme — кубики 5мм
телефонный кабель 4ж, к ним подпаяны 2 геркона, сверху "чулочек" из термоусадки (сперва надел и "усадил" зажигалкой, только потом пришла в голову мысль сфотографировать )

В термоусадке вообще-то смысла особого нет, просто понтануться захотелось
Поплавок: вырезал ножом грубый параллелепипед, просверлил в нем сквозную дыру. Намотал на сверло немного изоленты, жестко насадил на него поплавок и грубой шкуркой придал круглую форму. Затем внизу просверлил отверстие ф4, глубиной 2см, в него засунул 3 кубических магнитика, сверху капнул термоклеем.

К моему удивлению, от одного кубика геркон уверенно срабатывал только на очень близком расстоянии. Можно было, наверное, придумать хитрый магнитопровод, но мне было лень — экспериментально установил, что 3-х кубиков для моих размеров будет в самый раз.

Далее — засунул герконы на проводе в трубку, недоходя до низу 2см; эти 2см. залил термоклеем.

При заливании термоклеем верхнего конца (где провод) наткнулся на мелкую засаду: воздух внутри трубки нагрелся, и сквозь свеженькую, еще не застывшую пробочку, вдруг выполз громадный пузырь, испортивший всю красоту.

Изделие в сборе:

Колечки из проводов на концах играют роль ограничителей хода поплавка, и одновременно — не должны позволить трубке прижаться к стенке бочки, чтобы поплавок ходил свободно.

Поскольку делал тяп-ляп, с размерами получилось не очень удачно. "Рабочий ход" поплавка — всего около 70% длины трубки. Кроме того, мне пришлось потом подгибать проволоку, чтобы поплавок не "проскакивал" дальше геркона — в крайних положениях поплавка один из герконов должен быть замкнут! (Но это я сообразил позже чем надо)

А релюшек с собой не оказалось, так что сразу поставить насос на автоматичекское включение не удалось Тестером — работает как надо, но не для тестера же делалось.

Итого: потрачено часа полтора, денег — копейки, лень считать.

Но это временное решение. Позже все равно попробую делать "емкостной" датчик (с погруженным проводом)

Всё о датчиках уровня воды

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.

Общая классификация приборов

Датчик уровня воды используется для следующих целей:

• Для восприятия изменения количества жидкости и передачи дискретного сигнала в случае завышения максимально допустимой отметки в резервуаре на реле;
• Для включения реле сигнализации (световой или звуковой) в главном корпусе управления;
• Для передачи показателей уровня жидкости на табло пульта управления с отображением конкретных резервуаров;

Классификация датчиков для воды

Для организации замкнутой схемы системы автоматического контроля воды в резервуаре. Для этого дополнительно потребуется контроллер, электродвигатель насоса.

Возможные методы определения загруженности резервуара

Существует несколько методов измерения уровня жидкости:

1. Бесконтактный – зачастую приборы такого типа используются для контроля уровня вязких, токсичных, жидких либо твердых, сыпучих веществ. Это емкостные (дискретные) приборы, ультразвуковые модели;
2. 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

1. Датчик уровня жидкости поплавковый – отличается простотой конструкции, зачастую используется в сочетании с электрическим реле. Система действует просто: при достижении определенного уровня вода воздействует на поплавок. Он в свою очередь изменяет положение, замыкает контакт реле, к которому прикреплен одним концом.

Виды датчиков уровня воды

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

1. 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

1. 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.


2. 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:

• Не имеют подвижных деталей;
• Не контактируют с жидкой средой;
• Не привередливы к среде, условиям функционирования;
• Точность показателей.

Выбираем датчики уровня воды правильно

К недостаткам модели можно отнести только их высокую стоимость.

Радарный датчик уровня жидкости в резервуаре

1. 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

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

1. Для каких веществ может использоваться прибор, условия работы, схема устройства;
2. 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

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:

1. Подготовить выпрямительные диоды. Для этого верхнюю колбу у деталей нужно аккуратно спилить, чтобы получилось трубчатое соединение.
2. В корпусе вывода элемента просверлить отверстие, диаметром 1,5 мм.
3. Тонкую проволоку продеть в специальную трубочку, выполненную из фторопласта.

Схема как сделать датчик уровня воды своими руками

В просверленное отверстие в диоде вдеть подготовленную проволоку.

Верхний конец проволоки запаивается, а нижний заворачивается в петлю и укрепляется клеем.

Деталь соединяется со схемой системы, подключается к реле сигнального индикатора.

Для уверенности, надежности работы системы можете своими руками сделать несколько аналогичных моделей и подключить их соответственно к реле.

Усовершенствовать прибор, выполненный своими руками, можно с помощью стрелочного циферблата или монитора.

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

Итак, большой ассортимент датчиков уровня воды позволяет выбрать лучший, максимально подходящий вариант. Схема системы контроля над жидкостью легко регулируется своими руками. Для этого потребуется немного внимательности, точности, определенных знаний в области физики.

Датчик уровня воды в колодце для контроля

Маленький прудик на участке, если вода близко к поверхности

Большинство желающих жителей страны имеют свои шесть соток земли, фото волшебников – агрономов на картинках сайтов, на которых они творят чудеса дизайнерской мысли, можно посмотреть с удовольствием. Садовые домики, превращенные в дачи, а новые домовладельцы и вовсе сразу строят загородные дома, коттеджи, «фазенды» с работниками, потому что жизнь среди природы заложена на генном уровне в человеке и является частью его.
Современную жизнь нельзя представить без благ цивилизации, видео в этой статье наглядно демонстрирует множество колодцев, в которых установлен датчик уровня воды в колодце, водопроводов, бассейнов, небольших водоемов, сделанных своими руками или с помощью специалистов.

Система дачного водоснабжения

Не многие могут похвастаться центральным водопроводом на даче или доме, поэтому начинаются поиски других вариантов. Роют колодцы, бурят скважины, то есть занимаются системой дачного водоснабжения.
Колодцы копаются глубже уровня промерзаний грунта, что позволяет, утеплив верхнюю часть колодца(см.Как утеплить колодец на зиму своими силами ) и закопав трубу для воды поглубже, обеспечить круглогодичную подачу воды в дом.
тний вариант проживания на даче решает проблему с водоснабжением простым шлангом, проложенным по земле.
Любой случай создания нужного давления обеспечивается погружными насосами, цена которых зависит от мощности, конструкции, изготовителя. Система водопровода на даче включает определенные элементы.
Итак:

• Бурение колодца на воду и сам сделанный колодец, с соблюдением всех правил и технологий.
• Водопроводные трубы или шланг на лето.
• Погружной насос, с правильно подобранной мощностью именно для данного дебита колодца.
• Водонапорная башня с импровизированным баком на чердаке, для зимних условий чердак должен быть утепленным.
• Выполненная разводка труб по дому.
• Управление над поступлением воды и наполнением бака осуществляется электронным устройством. Оно поможет не только отслеживать уровень воды в баке, но и определять какой уровень воды должен быть в колодце, чтобы в знойное лето не стоять перед пересохшим сооружением.
  Инструкция электронного устройства перечисляет пункты, по которым производится контроль.
• Электронное устройство контролирует минимальный и максимальный уровень воды накопительного резервуара.


• Осуществляется светодиодная индикация при работающем насосе, когда уровень воды в колодце опускается ниже минимальной отметки.
• Низкий уровень воды в колодце и контроль над достижением минимального уровня.
• Гальваническая развязка или фактическое отделение электрических систем друг от друга.
• Качественные датчики, контролирующие давление воды в системе частных домов, просто необходимый атрибут. Небольшое устройство, а обеспечивает надежную работу оборудования, правда реле давления периодически подлежит замене.
  Народные умельцы, собравшие насосную станцию в индивидуальном порядке, устанавливают датчик сами.

Внимание: Очень важный момент – правильное подключение датчика и его настройка.

Контроль над вибрационным насосом

Обязательное условие долгой и надежной работы электрического вибрационного насоса служит наличие воды над насосом. При нарушении этого, простого на первый взгляд, условия приводит к его поломке.
Итак:

• Контроль уровня воды в колодце выполняется довольно популярным способом, знакомым заядлым рыбакам и любителям рыбалки. Поплавок, прикрепленный обыкновенной рыболовной леской или тонким шнуром со скользящим грузиком, который поднят до установленного на шарнире рычага.
• Поплавок находится на поверхности воды, снижение уровня воды ведет к его опусканию, к нагрузке и повороту рычага, подвешенного на пружине, и как следствие, к размыканию цепи и остановке насоса.
• Повышается уровень воды в колодце, поплавок поднимается вместе с ним, грузик опускается, пружинка двигает рычаг с нижнего положения к верхнему упору, насос включается.
• На первый взгляд всё кажется сложным, но надежность этого механизма проверена годами, кроме того легко изменяется момент отключения насоса. Просто подвеска поплавка фиксируется на необходимом уровне в колодце.

Внимание: Недостаточно заглубленный насос в колодце при работе может вызвать турбулентные потоки на воде, что может привести к перепутыванию подвески, провода и шланга насоса. Этот негативный момент легко предотвращается подвеской на леску грузика-упора.

• Все устройство смонтировано на деревянной дощечке толщиной в 20 мм, шарниром для рычага служит мебельная петля, с закрепленной сверху деревянной рейкой размером 10х35 мм. Кронштейн выгнут из 1,5 мм стального листа.
• Включается при помощи микропереключателя на достаточно большой ток.
• Пружина подбирается с усилием растяжения в 300-600 г. леска диаметром до 1 мм.

Какие проблемы не дают отдыхать в выходные дни

Колодцы с чистой, хорошей, вкусной водой в достаточном количестве определяют покой, и уверенность в завтрашнем дне жителей сел, деревень и просто отдельных домов. Вспомните, вода источников, считающихся лечебными от многих болезней, посещается множеством людей, возле них строятся часовни и считается, что такие колодцы находятся под защитой святых.
Ухудшение качества, вкуса воды или её уменьшение, считалось плохой приметой. Большой бедой служило её исчезновение совсем в колодце, люди в старину покидали эти места и переходили к новым источникам воды.
Сейчас никто не побежит менять свой дачный участок или искать новое место для коттеджа при снижении дебета воды в колодце. но хорошего в этом мало и хлопот такая ситуация доставляет много.
Итак:

• Почему упал уровень воды в колодце, её не стало хватать для полива растений, возникли проблемы с устройством полноценной бани, а если ещё воды не хватает для стирки, то от таких проблем пропадает сон не только в выходные дни.
• Возникшие сложности, заставляют приглашать специалистов для восстановления первоначального уровня и терзать их вопросом, упал уровень воды в колодце что делать и как все вернуть обратно.
• Восстановление первоначального уровня в колодце не самое простое дело. Работники, занимающиеся ремонтом и обслуживанием таких сооружений, выполняют работы в экстремальных условиях, по пояс в холодной воде, наносы донные засасывают сапоги, а грунт необходимый погрузить в емкость и поднять наверх, предварительно надо оторвать от мокрой массы, что требует значительных физических усилий.
• Температура воды в колодце не сильно отличается летом и зимой, если летом она имеет 4-5 градуса, в лучшем случае 10, то зимой 6 градусов.

Вроде ничего особенного, а радует глаз

• Не зря засолка огурцов колодезной водой холодным способом позволяет получать вкуснейшие, нежнейшие, хрустящие огурчики под капроновой крышкой без возни с кипятком и крышками для закатывания.
• Весь комплекс работ по углублению колодца делается в постоянно быстром темпе за ограниченное время в 5-12 часов без остановки.
• Есть возможность перекоса опускающихся колец, их может зажать и тогда шахта не сможет опуститься, что приведет к значительным дополнительным работам по выравниванию вертикального ствола.
• Такие требования к кандидатам на подобные работы выдвигает на первое место не мастерство или опыт подобных работ, ни квалификацию, а физическую выносливость и ответственность к работе.
• Технология установки отрезков труб или колец для понижения отметки дна колодца, напрямую зависит от грунтовых залежей.
• Плотная почва, составляющая водоносный слой, не требует обсадки, и проходка выполняется без неё. Грунт вынимается на необходимую глубину, а в откопанной выемке устанавливаются железобетонные кольца.
• Плохо, когда в основании колодца располагаются песчаные грунты с плывунами, приходиться производить установку обсадной трубы, чтобы углубить ствол.
• Как определяется расстояние, на которое следует углубить колодец? Эта отметка определяется по многим параметрам.
  Здесь и плотность, и состав грунта, его способность не нарушать вертикальность без обсадных труб, дебит воды в водоприемной части колодца и уровень нахождения водоносного слоя.
• Решение принимается специалистами, на основании оценок гидрогеологических условий каждого конкретного колодца. Они же определяют технологию выполнения комплексных работ и дают гарантии.
• Работы по углублению действующего колодца начинаются с укрепления швов между кольцами установкой скоб.
• Эта операция исключает вероятность разрыва ствола сооружения во время откопки и выемке грунта основания.

Можно подвести итоги и констатировать тот факт, что датчики для воды бывают разные, но все они призваны показывать уровень воды в колодце, который может зависеть от его глубины.

Верёвочная лестница для колодцев: удобство пользования

Как спуститься в колодец Приступая к строительству водопроводного колодца, необходимо иметь в виду, что в процессе эксплуатации, время от времени придётся спускаться в его шахту. Это может быть связано как с проведением профилактических и ремонтных работ, так и с банальной необходимостью извлечения попавшего туда постороннего предмета. Спуск в шахту должен быть не только безопасным, но и м.

Делаем своими руками сруб для колодца

Сруб для колодца с беседкой наверху Как сделать сруб для колодца из бруса естественной влажности? Необходимо использовать только проверенные сорта древесины, обладающие особыми свойствами. Древесина не должна гнить во влажных условиях и не иметь специфического запаха, способного испортить колодезную воду. Идеальным вариантом может стать мореный дуб. Обыкновенная дубовая дре.

Декоративный колодец для сада своими руками – украшение вашего участка

Сделать такой декоративный колодец для сада совсем не сложно Красивый дом и ухоженный участок говорят об аккуратности и основательности их владельца. А эффектный ландшафтный дизайн – о его вкусе и стремлении к индивидуальности. Но все это требует немалых финансовых вложений, поэтому многие домовладельцы стараются заниматься благоустройством участка самостоятельно.

Обустройство колодца: варианты сооружения конструкции

Колодец на дачном участке Обустройство колодца на дачном участке — важный аспект. Конструкция такого типа обеспечивает нормальную жизнедеятельность в доме, который находится вдали от города.(далее…) yandex_partner_.

Как оборудовать колодец: что необходимо предусмотрет

Схема обустроенного колодца Вопрос о том, как оборудовать колодец правильно, волнует практически каждого человека, который занимается сооружением конструкции в первый раз. Для таких работ есть установленные правила и рекомендации.(далее…).

Источники: http://www.ab-log.ru/forum/viewtopic.php?t=36, http://prokommunikacii.ru/vodosnabzhenie/vsjo-o-datchikakh-urovnya-vody.html, http://moikolodets.ru/datchik-urovnya-vody-v-kolodce-20

Источник: rusbyr.ru

Область применения датчиков уровня воды

• 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.

• 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.

Виды датчиков уровня воды

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Советуем почитать: Автоматика для насоса

Источник: oburenie.ru

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:

• Полудюймовая пластиковая труба для пайки водопровода. Длина трубы произвольная и зависит от размера вашего бака.
• Трёхжильный медный провод сечением провода 0,5 мм2. Длина провода равна длине трубки плюс расстояние до блока управления, к которому будет подключаться датчик.
• Брусок пенопласта 5*5*8 см.
• Магнит. Хорошо, если он будет кольцевой, например, от старого динамика. Его внутренний диаметр должен быть на 4−6 мм больше наружного диаметра трубки.
• Два геркона. Один — с нормально замкнутым контактом, другой — с нормально разомкнутым.
• Паяльник, припой и канифоль.

Последовательность изготовления следующая:

1. Из пенопласта делаем поплавок. Для этого скругляем углы, чтобы получился цилиндр. По длине просверливаем отверстие на 3 мм больше наружного диаметра трубы. К одному из торцов цилиндра крепим магнит. Прикрепить его можно на эпоксидный клей или притянуть нитками. Убедитесь, что магнит не топит поплавок.
2. Берём трубку. Нагреваем один из концов и сминаем его так, чтобы образовалось утолщение. Это предотвратит попадание воды внутрь трубы и одновременно будет служить ограничителем нижнего положения поплавка.
3. Надеваем поплавок на трубу магнитом вверх и сдвигаем его в нижнее положение. Поплавок с магнитом должен свободно перемещаться по трубе.
4. Берём провод. Совмещаем его конец с нижним концом трубки. Ставим первую метку в месте, где расположен магнит. Здесь будет расположен геркон нижнего уровня. Вторая метка должна соответствовать верхнему. Эту же метку нанесите на трубу. Это упростит монтаж и настройку работы системы.
5. Берём геркон с нормально разомкнутым контактом и припаиваем его к проводу в месте нижнего уровня. Для этого зачищаем изоляцию на центральной жиле и на одной из боковых.
6. Геркон с нормально замкнутым контактом устанавливаем на верхнем уровне. Его припаиваем к центральной жиле (она общая для обоих герконов) и к оставшейся свободной.
7. В нижнем конце провода жилы должны быть изолированы друг от друга. С другой стороны промаркируйте, какая жила к чему подключена.
8. Провод с герконами вводим в трубу до упора, а его верхний конец фиксируем герметиком.
9. Готовый датчик крепим внутри ёмкости вертикально, учитывая метку верхнего положения поплавка. Трубка обладает некоторой плавучестью. Для того чтобы она не всплывала и не деформировалась, подгрузите её нижний конец.

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.

Источник: instrument.guru