Датчик наличия воды

Датчик наличия воды: разновидности, особенности

Различные приборы предупреждения являются очень важной частью для безопасности и комфорта вашего жилья, а также производства. Их используют как составную часть техники, или же самостоятельно. К таким устройствам можно отнеси датчик наличия воды в трубах и не только. Устройство подключается к безопасному источнику питания, причем оно не будет представлять никакой опасности при прикосновении к контактам.

Сам элемент, который является высокочувствительным, состоит из двух пластинок. Принцип действия основан на сравнении силы токов. Вода при попадании на контакты начинает резко уменьшать сопротивление, и прибор фиксирует такие изменения, а после сразу включает сигнализацию.

Общие сведения

Принцип действия

Как только чувствительные элементы смогут зафиксировать попадание воды, датчик среагирует следующим образом:

Звуковое или световое оповещение.
Срабатывание сигнализации и передача сигналов на электрический привод для того, чтобы перекрыть воду.

Обратите внимание, что если установка датчика была выполнена неправильно (т.е. на большом расстоянии от поверхности пола), то есть риск затопления.

Дополнительное оборудование требуется для автоматического перекрытия подачи воды так – блок управления при получении сигнала начинает подавать напряжение к приводу крана, и происходит блокировка трубы. После того, как протечка будет устранены, гаджет можно разблокировать с консоли.

Разновидности датчиков для воды

Типы по условиям эксплуатации:

Промышленного типа.
Бытового типа.

По типу подачи питания:

Проводные – запитываются от сети и блока для питания.
Автономные – в роли источников питания выступают аккумуляторы.

Разновидности конструкции по форм-фактору:

Кабель, который подключается в блок питания.
Корпусные.

Есть и такие чувствительные элементы, которые имеют лишь сигнализацию или подключаются к блоку управления, электроприводным кранам и запорной арматуре.

Устройство датчиков

В стандартном наборе можно найти такие элементы комплектации:

Датчики воды (беспроводные и проводные).
Узел управления или же контроллер.
Краны с электрическим приводом (если он предусмотрен).

Задачи датчика наличия воды в трубах без исполняющих устройств – сигнал о затоплении, и поэтому они никак не связаны с различными узлами управления элекроприводами. Прибор выглядит как пластиковая головка, которая имеет реагирующие элементы. Его подсоединяют к маленькому блоку сигнализации и питания с несколькими батарейками. Другие устройства имеют пластиковый или металлический корпус, который имеет элементы индикации или же работает без низ. Есть и другие изделия, которые выглядят как укладываемый на пол кабель (шнур), который подключен к автономному блоку питания.

Внутри корпуса устройства есть такие элементы, как:

Батарейки (которые выполняют роль автономного источника питания).
Узел, который занимается распространением радиосигнала.
Элементы для сигнализации.
Электроды, сделаны в виде площадок или пластик, которые проводят ток.
Контроллер, который фиксирует изменения сопротивления между пластин.

Батарейки, т.е. наш источник питания и сигнализация бывают расположены на отдельном блоке управления. Они сделаны в виде пластмассового короба, который по виду напоминает выключатель или плоскую коробочку с отдельными выходами для кабеля. Устройство с контактами обращено вниз, а корпус сделан таким образом, чтобы случайно на них не попали частички воды. Контактные площадки подняты над полом на 0.1-0.2 см благодаря маленьким ножкам или особенностей формы корпуса. Это даст возможность устройству срабатывать, но лишь в том случае, когда уровень воды будет превышать определенные заданные параметры высоты.

Функционирование

Назначением датчика воды является оповещение о протечках воды или же в составе сигнализации охраны, а также формирования сигнала для того, чтобы перекрывать трубы, механизмы, которые подают воду.

Функции датчиков воды и остального подобного оборудования:

Анализ схематических элементов
Использование каналов от мобильной связи для того, чтобы оповещать пользователя.
Оперативное открытие и закрытие водной подачи.
Расширение схемы, а также использование новых элементов для дополнения.
Раздельное оповещение, а также управление при помощи групп приводов/по отдельности, и используются разные датчики.

Раздельный способ оповещения используется для того, чтобы разделять протечку отопления и стандартного водопровода.

Устройство будет помогать своевременно реагировать в обычных аварийных ситуациях:

Протекание слива под ванной и раковиной.
Сигнализация при сорванных водопроводных шлангах, трубок сливания от стиральной и посудомоечной машины.
Протечка на месте соединения водопроводных труб, или же трубопровода от бытовой техники.
Перелив воды через раковину из-за забитого слива.
Прорыв и трещины в трубах.

Теперь не будет лишним поговорить о достоинствах и недостатках датчиков наличия воды.

Преимущества и недостатки

Автоматическое отключение воды спустя две секунды после того, как была обнаружена системой протечка, во много раз увеличивает безопасность эксплуатации приборов для воды и остального подобного оборудования.

Такие надежные приборы имеет защиту от ложной тревоги, чтобы не сработать от случайно пролитой капли воды. Беспроводные устройства для связи с таким элементом, как контроллер, способны издавать радиосигнал с частотой в 400-500 МГц. Из их достоинств можно выделить то, что такие устройство легко можно расположить по всему помещению без проведения полноценных установочных работ, прокладывания кабеля и прочих элементов.

Со своим источником питания – стандартными батарейками – изделия смогут проработать от двух до четырех лет без замены. Из недостатков следует выделить то, что потребуется непосредственный контакт с водой – если неправильно выбрано место установка для контакта с водой (когда не учтен выбор уровня пола или есть неровности поверхности), жидкость не сразу попадет на устройство.

Как использовать

Особенности применения

Использовать устройство следует в местах, где требуется предотвращение протечки воды:

Ванная комната.
Туалет, санузел.
Кухня.
Котельная.

Датчик устанавливают в тех местах, где есть наибольшая вероятность скапливания воды. Устройства будут незаменимыми помощниками для владельцев автономного отопления, а также снабжения водой. Места для размещения самые обычные – под раковиной, ванной, трубами для слива, радиаторами и запорной арматурой.

Эксплуатации

Итак, для начала обычно устанавливают блок управления, и обычно его прикрепляют на стене при помощи анкерных болтов или же вешают на крепление. После этого выполняется подключение кранов и особых датчиков. Чувствительную ленту или датчики устанавливают на особом крепеже, двустороннем скотче или просто прокладывают на поверхности пола на правильную сторону.

Датчик наличия воды в трубе подключают к контроллеру и блоку питания, а последний к сервоприводам на кране. После этого подключают в последнюю очередь питание, а после выставляют настройки громкости сигнализации и параметры срабатывания датчика на контроллере. Прибор начнет автоматически выполнять самодиагностику, и выдавать сигналы, и тем самым предупреждать о наличие неполадок в оборудовании, а также свидетельствовать о низком заряде аккумуляторов.

По электрической безопасности нет особых мер предосторожности, и получается, что данное устройство безопасно для здоровья человека. Сила тока между пластинок небольшая и никак не причинит вреда человеку. Помимо регистраторов часто используют и шаровые краны сервоприводного типа. Их устанавливают перед счетчиками воды, на входе в контур отопления, на выходе из котла, а также вначале коллекторной системы. Приводы рассчитаны на малое напряжение и начинают срабатывать, даже в случае снижения заряда аккумулятора.

Шаровой кран можно врезать после, а не до основного вентиля. После этого на него устанавливают сервопривод, и если устройство электрическо-механическое, но обычно есть уже готовые краны с установленным электрическим приводом.
ли есть необходимость, то их следует докупать по отдельности и желательно, чтобы все было от одной марки. Сигнал беспроводного прибора можно модулировать, чтобы получилось избежать срабатывания от электрическо-механических помех. Каждый производитель может создавать свои модуляции, и по этой причине устройства от различных фирм не могут считаться взаимозаменяемыми.

Возможные неисправности

Иногда может потребовать ремонт датчиками наличия воды, если у вас, к примеру, блок управления не реагирует на датчик беспроводного типа, и тогда требуется проверить питание, а после и допустимое расстояние до приемника (беспроводного). Если все-таки есть неисправность проводного изделия, вначале следует проверить все кабеля на разрыв, а также узнать плотность подключения штекеров и контроллера. Неисправности могут появиться из-за налета, загрязнения, и по этой причине приборы следует протирать влажной тканью минимум раз в месяц.

Если на датчике отсутствуют сигналы о неисправности, а консоль их попросту не регистрирует, то проблема заключается в узле управления. Следует учитывать по инструкции максимально разрешенное удаление приборов от центра управления.

Проверьте все блоки питания, сетевое напряжение, аккумуляторы, а также в таких случаях следует проверить:

Есть ли контакт с влагой, на блоке и датчике должен загореться индикатор тревоги, а электрический привод крана не будет срабатывать.
Регистраторы не реагируют при их смачивании водой.

Если во время смачивания датчиков жидкостью напряжение появляется, но при этом кран не перекрывает воду, следует отсоединить провода от электрического привода крана, а после проверить напряжение и на них. Если оно будет появляться, то неисправность скрывается в сервоприводе крана. Если же напряжения нет, то следует прозвонить кабель на предмет разрыва, и для этого на одном конце кабеля следует замкнуть оба конца, а на другом перезвонить.

Производители и модельный ряд датчиков

Итак, теперь можно поговорить о производителях.

NЕРTUN. Данный бренд можно отнеси к российской компании «Особые технологии и системы». Компания предлагает покупателям простые и комфортные комплексные решения, а также новейшие беспроводные технологии, датчики движения и розетки с дистанционным управлением, прочее. Производитель имеет развитую систему сервиса.

RSW+/Nерtun РrоW/Nерtin Аquасоntrоl 220 В – в этом случае элементы подбирают по отдельности по каталогу производителя. В базовую комплектацию можно добавить и дополнительные разновидности датчиков и кранов. Мini ½” является готовых решением бюджетного типа для датчиков проводного типа. Узел контроля рассчитан для подключения через кабель. Это самая лучшая комплектация для стандартных требований.
Вugаtti РrоW+2014 3/4 (20 мм) имеет расширенный функционал, и это позволяет выполнять одновременное подключение большого количества датчиков с разными типами связи.
Аltrоniсs WТ-04, WТ-03 – это особые образцы относительно недорогих гаджетов для использования в бытовых условиях. Они достаточно просты в монтаже. К слову, приборы состоят из датчика в виде ленты, который подключен в блоку питания. К датчикам отдельно следует докупить беспроводные блоки управления центрального типа и сигнализацию. Аltrоniсs SМ-01 является невероятным образцом для беспроводного датчиками автономного типа. Он может работать самостоятельно или с использованием главной беспроводной централи, которую потребуется докупить отдельно.
«Aквacтopoж» является маркой российского производства, которая смогла продемонстрировать дорогие доступные решения. Внимание могут привлечь готовые базовые комплекты оборудования для того, чтобы зафиксировать утечки.

Классика 1-25 Радио Рrо – комплект, который по праву можно назвать образцовым, который дает возможность подключать одновременное радиодатчики и кабельные датчики. Оборудование продается в готовом виде, после покупки его можно сразу же самостоятельно устанавливать, и комплект включает в себя шаровые краны с сервоприводами.
Классика 2-15 – разновидность проводного оборудования, которое дает возможность выполнять все базовые задачи во время обнаружения утечек, и сюда включено перекрывание трубопровода.
Датчик «Классика» — тоже стандартный набор, который подключает к кабелю, но при этом он имеет нестандартно красивый дизайн корпуса.

Надеемся, что эта статья помогла вам выбрать датчик наличия воды, который защитить ваши трубы и систему отопления от протечек.

Источник: domsdelat.ru

Полезная информация

Для предупреждения о риске затопления в ванных комнатах, кухнях и подвалах устанавливают датчики протечки воды. Это поможет быстро принять меры по устранению причины утечки и снизить размер материального ущерба от порчи имущества.

Устройство и принцип работы датчика

Этот компактный прибор действует следующим образом: он устанавливается на полу в месте потенциальной утечки воды, например, под ванной или раковиной. Поверхность, которая контактирует с полом, имеет специальные пластины- электроды. При попадании воды на электроды сопротивление между ними снижается, реагирует датчик и срабатывает звуковой сигнал, оповещающий пользователя о том, что вода попала на пол. Все датчики утечки воды имеют влагозащитный корпус, поэтому даже при полном погружении в жидкость исключается ее проникновение внутрь. Это исключает риск возникновения короткого замыкания и делает использование устройств безопасным.

Параметры выбора

Тип питания. Существуют проводные и беспроводные сенсоры протечки воды. Первые подключаются к электросети, необходимо тянуть провод. Вторые работают полностью автономно, для этого в корпус вставляется батарейка. У одних беспроводных моделей звуковой зуммер встроен непосредственно в корпус, и при протечке воды звуковой сигнал доносится из него, у других – имеется специальный приемник, который устанавливается в месте нахождения пользователя и оповещает об аварийной ситуации, сообщаясь с датчиком посредством радиосигнала.
Громкость сигнала. Чтобы своевременно среагировать на сигнал датчика о протечке воды, нужно, чтобы его было слышно не только в помещении, где он установлен, но и в других комнатах. Также, важно, чтобы звук зуммера мог разбудить человека, если протечка произойдет ночью. Поэтому уровень звука должен быть не ниже 80 дБ (можно сравнить с криком), есть и устройства, громкость сигнала у которых достигает 85 дБ (можно сравнить с громким криком или со звуком мотора мотоцикла).

Источник: www.vseinstrumenti.ru

Принцип работы системы против протечек

Понятно, что если авария произошла на центральном стояке подачи воды в квартире – тут никакая система «автостоп» не поможет. Только перекрыть водоснабжение всего подъезда или дома.

Но есть немало поводов для волнений и у себя в квартире:

Сами внутриквартирные трубы, места соединений, смесители — со временем изнашиваются и становятся причиной аварий.
Сама бытовая техника — стиральные и посудомоечные машины имеют свой срок безаварийной работы. Со временем резиновые уплотнители, трубки подвода воды теряют свою прочность и эластичность. Если их вовремя не заменить, то следующий ремонт будет уже у соседей снизу. И скорее всего за ваш счет.
Самостоятельная прокладка трубопроводов и подключение сантехнического оборудования — унитаза, ванны, душевой кабины, стиральных и посудомоечных машин — тоже частая причина квартирного потопа.
Не забудем и о человеческом факторе. Элементарная забывчивость приводит к переполнению ванны и, как следствие, к затоплению нижних этажей.

Стандартная система антипротечек реагирует на любой контакт с водой на полу. Датчик воды может быть размещен где угодно — санузел, кухня, под ванной или там где возможен прорыв водопровода.

Как работает такая система?

В основе всех извещателей от протечки воды наличие пары электродов.

При контакте с водой электрическая цепь замыкается. Сигнал о понижении сопротивления поступает прямиком на контроллер, который обрабатывает поступившую информацию и подает свой электрический сигнал на срабатывание электромагнитных клапанов, поставленных на трубах подводки воды в квартиру.

Вода в дом поступать не будет то тех пор, пока причины аварии не будет устранены. И только после этого система будет запущена снова и краны подачи воды откроются.

Такие комплексы работают автономно и в автоматическом режиме.

Наиболее вероятные точки прорыва воды

Системы «аквостоп» служат для своевременной сигнализации о протечке. Возможные места протечек:

Под стиральными машинами. Высока вероятность прорыва старых соединительных шлангов.
Под кухонными мойками. Гибкие шланги от стояков к смесителю могут от времени потрескаться и дать течь.
На полу под посудомоечными машинами. Даже небольшая вибрация может нарушить герметичность примыкающих трубок.
За унитазом в районе сливного бачка.

Классификация систем защиты

Комплекты защиты от потопа не новое явление и их достаточно много. При всей схожести принципа реагирования на прорыв воды, у этих систем есть ряд отличий.

Основные признаки классификации комплектов «антипротечка»:

сколько отсекающих кранов поставляются в наборе;
какие способы извещения;
как обмениваются информацией между собой датчики и блок управления.

Количество отсекающих кранов

Так, например, у наборов NEPTUN BUGATTI PROW и GIDROLOCK в комплекте по 2 перекрывающих шаровых крана

А у комплекта фирмы Аквасторож — «Классика» — лишь один кран.

Логично предположить, что кранов должно быть столько, сколько стояков для подвода воды в квартире. Но общее количество кранов может быть, и увеличено, в зависимости от характера помещения и от выбранной системы антипротечек.

По способу сигнализации

Способы извещения о протечке тоже могут различаться:

просто высвечивается индикация на световом табло контроллера;
та-же индикация, но сопровождается подачей громких шумовых сигналов;
комплекс из шумовой сигнализации + световой индикации + отправка СМС сообщения.

Понятно, что пересылка SMS-сообщений возможна, если у системы есть GSM-передатчик. А это очень удобно, если авария произошла в момент, когда хозяев нет дома. Или SMS-сообщение параллельно отправляется на телефонный номер аварийной службы или управляющей компании.

Если систему подключить к Интернету, то появляется возможность групповой рассылки извещений через GPRS-соединение.

По методу обмена информацией

В случае протечки датчики передают сигнал на контроллер. Способов передачи сигнала два — проводной или беспроводной (по радиоканалу).

В проводном варианте датчик находится под постоянным напряжением в 5 Вольт. В нормальном состоянии из-за огромного сопротивления между двумя контактами ток по цепи «датчик-контроллер» не проходит. При попадании влаги цепь замыкается и на контроллер приходит электрический сигнал.

Чтобы не пропустить ложные срабатывания, а это возможно в таких влажных помещениях как ванная комната, контроллер регулируется на минимальный порог проходящего тока. При превышении заданного предела и произойдет срабатывание системы «антипотоп».

В беспроводных схемах такой порог срабатывания уже задан в самом датчике. Специальная микросхема непрерывно наблюдает за состоянием сопротивления между двумя контактами и, в случае тревоги, отправляет радиосигнал на приёмное устройство в контроллере. Понятно, что оба эти элемента системы работают на одной радиочастоте.

Но есть одна проблема.

Беспроводной небольшой датчик протечки воды может работать на больших расстояниях (до 200 метров). Но в разных системах от разных фирм используется свой принцип модуляции радиосигнала. По этой причине датчик контроля беспроводного типа из набора одной системы (например, GIDROLOCK) нельзя заменить аналогичным датчиком из другого набора (допустим, NEPTUN BUGATTI PROW).

Но лучшие производители таких систем сигнализации уже заранее дополняют комплект как проводными, так и беспроводными датчиками. Если каких-то датчиков будет не хватать, их всегда можно докупить.

Проводные датчики внезапной утечки воды более привлекательны из-за своей простоты и надежности. Но проводная система может нарушить дизайн помещения, поэтому возникает необходимость в скрытой проводке кабельных линий. Кроме того не всегда есть возможность чтобы подключался именно проводной датчик.

Типовой набор

Обе конструкции защиты от аварии — и проводная и беспроводная — состоят из одинакового набора компонентов:

электрокраны шарового типа;
одного контроллера;
набора датчиков протечки воды.

Шаровые краны

Основа систем от протечек — электрокран. Нужно обращать внимание на следующие параметрамы:

насколько быстро срабатывает на закрытие воды;
габариты;
из какого материала изготовлен.

Основной параметр — скорость реакции. От того насколько быстро кран перекроет воду зависит размер ущерба от прорыва воды.

Его размеры больше интересны с точки зрения минимизации пространства под монтаж кранов.

А вот на то, из какого материала изготовлена задвижка, непременно стоит обратить внимание при выборе системы «аквастоп» для своего дома. Луше отдать предпочтение дорогим, но надежным кранам из нержавейки или латуни, чем китайским и дешевым из силумина.

Контроллер

Желательно приобрести систему, где есть автономный контроллер, чтобы не быть зависимым от периодических отключений электроэнергии. В самых топовых моделях могут быть два резервных источника энергии на случай отключения 220 В.

Для тех, кто предпочитает беспроводные датчики, есть модели контроллеров поддерживающие беспроводное соединение.

Желательно приобрести аппарат, у которого отклик на сигнал от датчика минимальный.

Ну а дальше сигнал уходит на электрокран, который и перекрывает воду.

Датчики

Если устанавливается система предупреждения о затоплении, не последнюю роль играют сами датчики и их количество. Считается что для полноценной работы системы достаточно четырех извещателей.

Также важным может быть:

характеристики прибора;
длина сигнального провода;
возможность адекватной замены;
антиокислительное покрытие контактов.

Эти моменты также являются важными при выборе системы предупреждения от потопа.

Каждый беспроводной извещатель снабжён специальной схемой сравнения тока. Она сработает только в тот момент, когда величина тока достигнет определённого уровня. Он находится в режиме постоянного измерения сопротивления на контактах. Если значение сопротивления изменится, мгновенно посылается радиосигнал на приемник, который настроен на одну радиоволну с датчиком. Чтобы не было ложных сработок, сигнал передатчиков специальным образом модулируется.

Как правильно подключать

Все современные системы антипотопа отличаются простотой сборки и возможностью самостоятельного монтажа. Собственно говоря, это своего рода конструктор, состоящий из отдельных частей, которые довольно легко соединить между собой специальными разъемами.

Порядок монтажных работ состоит из:

Составления плана размещения датчиков, кранов и места установки контроллера.
Проложить и подсоединить монтажные провода.
Врезка в систему трубопроводов отсекающих шаровых кранов с электрическим приводом.
Установка приборов учета расхода воды.
Установка датчиков протечки воды.
Навеска на свое место блока управления.
Подключение и проверка всей схемы.

Если у вводного патрубка на стояке присутствует врезной тип подключения то, например такая система как «Аквасторож», монтируется непосредственно к нему. Если нарезной — то может понадобиться переходник в виде нарезной гайки для соединения двух труб (муфта).

Но, в любом случае, резьбовые соединения необходимо обмотать ФУМ-лентой для герметизации. И таким образом присоединить электрозадвижку.

Это что касается водопроводной части.

Присоединение контроллеров у каждой системы может происходить по-разному. Поэтому советуем внимательно изучить инструкцию. В ней должны быть указаны места подключения разъемов и их маркировка по проводам.

Такая же маркировка есть и на проводных датчиках.

Присоединение беспроводных извещателей к контроллеру совершается автоматически.

Контроллеру не требуется дополнительных настроек — он готов к работе сразу после подключения и подачи электропитания.

Чтобы исключить появление случайных срабатываний водой, на панели управления находится регулятор задержки, которым можно установить время от момента попадания воды на контакты извещателя до момента отключения водоснабжения.

Если система снабжена дополнительным блоком для автономной работы, его монтируют уже в конце монтажа всей системы.

Варианты самодельного изготовления

Если есть время, возможность и желание — можно изготовить датчик протечки воды своими руками.

Простейшая конструкция

Начнем с простейшего варианта.

На рисунке снизу показа принципиальная схема. Она совсем не сложная и доступная для самостоятельной сборки.

Собирается она на основе транзистора VT1 (BC515, 517 или 618).

Питание с батарейки на 9 В подается на транзистор VT1 и далее по цепи на простейший динамик В1 (пищалка).

Именно в этой схеме применена 9-ти вольтовая батарейка «Крона».

В качестве корпуса использована обычная мыльница.

С регулятором чувствительности

Если немного усложнить предыдущую схему, можно дополнить ее подстраиваемой чувствительностью. На схеме эту функцию выполняет переменный резистор РЭС60. Можно настроить на срабатывание при появлении пара или при полном погружении датчика в воду.

Как датчик большой протечки воды в обоих вариантах используется гетинаксовая пластина.

В этой схеме нет динамика. Ток от батарейки проходит через пластину. В нормальном состоянии цепь разомкнута, но, если вода замыкает контакты, то электричество поступает на транзистор РЭС60 (выполняет роль ключа), а от него идет на аварийный клапан.

Выбор системы «антипотоп»

Основные требования к таким системам однотипны:

безопасность;
гарантия бесперебойной работы;
мгновенное реагирование;
простота монтажа.

Есть еще некоторые нюансы при выборе такого рода систем:

Учесть тип воды. Жесткая вода быстро откладывает отложения на стенках кранов. Поэтому нужна система защиты от протечек воды, у которой есть регулировка периодичности очистки. В блоке управления реализована возможность задать интервал закрывания/открывания запорных механизмов.
Необходимо предусмотреть возможность аварийного питания блока управления.
Если точек контроля много, то датчиков затопления может понадобиться и больше.
Если в квартире есть несколько вводов воды, то нужна система с большим количеством сервоприводных запорных устройств.
Датчик наличия большой воды не должен срабатывать на случайные брызги в комнатах.
Чтобы не нарушать только что проведенный ремонт в доме, лучше выбрать беспроводные датчики на полу.
Материал крана.
Система СМС оповещения.
Скорость срабатывания запорных устройств.

Напоследок можно посоветовать обратить внимание на проверенные бренды подобных систем:

Аквастоп;
Аквасторож;
АRMAControl;
Gidrolok;
Нептун (Neptun);

Заключение

Конечно, человек и сам в состоянии перекрыть воду в случае домашнего потопа. Соседи снизу будут спасены, если хозяин верхней квартиры будет именно в этот момент дома. Но так как такая вероятность — довольно редкое явление, то активная система от протечек будет весьма актуальна.

Источник: osensorax.ru

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.

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.

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

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.

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 компании «Бугатти», 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.

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.

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.

Источник: bouw.ru