Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

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.

Различные виды датчиков уровня

При выборе датчика воды для насоса следует определить тип насоса и назначение датчика уровня

Возможные варианты насосного оборудования:

  • Погружной насос для скважины (например ЭЦВ)
  • Дренажный насос для приямка
  • Нагнетающий насос для наполнения резервуара.

Назначение датчика уровня жидкости:

  • Защита насоса от «сухого хода»
  • Своевременное включение насоса для откачки
  • Управление насосом для автоматизации наполнения

Схема управления (отключения) насосом на налив воды по уровню

Если вы охватите нашу статью всю бегло и разом своим взглядом, то заметите, что второй схемы мы просто напросто в статье я не привел, кроме той, что выше.

На самом деле, это само собой разумеющийся факт, ведь чем по сути отличается схема откачивания от схемы накачивания, разве что тем, что герконы расположены оппозитно. То есть если переставить местами герконы, или переподключить контакты к ним, то одна схема превратиться в другую.

Резюмирую, что для того чтобы переделать вышеприложенную схему в схему по накачке воды, поменяйте местами герконы. В итоге, насос будет включать от нижнего датчика – геркона SV1, а отключаться на верхнем уровне от геркона SV2.

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.

Принцип работы реле

Работа реле основана на измерении сопротивления жидкости между общим электродом и электродами верхнего и нижнего уровня. Оно может применяться в электропроводящих жидкостях, таких как: водопроводная вода, родниковая вода, дождевая вода, морская вода, жидкости с низким содержанием алкоголя, молоко, пиво, сточные воды. Не подходят для работы реле: дистиллированная вода, бензин, масло, сжиженный газ, керосин, этиленгликоль.

Суть работы реле контроля при наполнении резервуара следующая — если уровень жидкости падает ниже установленной отметки, то реле, получая сигнал от датчика минимального уровня расположенного на нижней отметки, включает насос и емкость снова заполняется водой. Когда вода доходит до верхнего уровня, датчик максимального уровня сигнализирует об этом реле и то в свою очередь подает команду на остановку насоса. Таким образом накопительная емкость никогда не остается пустой.

Таким же образом можно сделать и наоборот осушение например подвала или погреба, когда при достижении максимального уровня реле будет давать команду на откачку воды, а при падении ниже минимального отключать насос.

Большинство реле имеют функцию временной задержки срабатывания при переключении, что повышает сроки эксплуатации насосов.

Так как коммутируемые токи выходных цепей реле обычно небольшие, то для управления мощными нагрузками в схеме необходимо задействовать магнитный пускатель. Реле контроля уровня будет управлять катушкой магнитного пускателя, а сам магнитный пускатель непосредственно нагрузкой.

Реле контроля может управляться по двум или по трем датчикам уровня. В комплект они обычно не входят, поэтому их придется покупать отдельно. Обычно используются датчики электродного и поплавкового типов.

Как собрать датчик уровня воды

Вариант 1

Для сборки датчика уровня воды понадобится:

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

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

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

Вариант 2

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

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

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

Марки датчиков давления

Рассмотрим некоторые модели и марки.

Д 210 11

Датчики реле давления Д 210 11 используют при автоматическом контроле, управлении и регулировании давления жидкости, пара и газа, применяются в холодильниках и других установках.

Датчики реле давления ДРД контролируют, управляют, регулируют избыточный напор и вакуумметрическое давлениев газогорелочных устройствах, бытовых отопительных установках и технических трубопроводах. Датчики реле давления ДРД требуются в управлении природным, сжиженным газом, воздухом и другой газообразной неагрессивной средой.

Виды датчиков реле давления серии ДРД

ДД 1,6

Датчики реле давления ДД 1,6 нужен при контроле избыточного давления.

ДЕМ 202 1 02 1

Датчики реле разности давления устанавливают в разных системах для сигнализации и регулирования разности давления жидкой и газообразной среды. Используют датчики реле разности давления на теплоэнергетических устройствах, котельных и др.

ДН 6, ДН 40

Наиболее популярны среди датчиков реле напора – ДН 40, ДН 6 датчик реле напора.

Выбор защитного реле для насоса в скважину

Расположение датчика холостого хода в емкости с водой

Подбор реле для защиты насосной станции от холостого хода и поддержания оптимального уровня воды в домашних условиях требует не меньшего внимания, чем монтаж к источнику водоснабжения. В первую очередь вы должны учесть характеристики собственной скважины, а также воспользоваться косвенными советами:

  • монтаж должен быть удобным и доступным. Поэтому не следует приобретать слишком массивные установки. Также они должны соответствовать характеристикам самого насоса;
  • идеально, если ваш датчик обладает упрощенной автоматической регулировкой. Другими словами, устройство имеет способность самостоятельно отключаться от сети, пока вода в скважине не придет к прежнему уровню;
  • следите за тем, чтобы защитное реле было хорошо гидроизолировано, так как попадание влаги на корпус выведет механизм из строя, если произойдет увеличение уровня жидкости;
  • уточните у продавца, насколько деталь для насоса долговечна и надежна. Не помешает узнать, как влияет частая пропажа уровня воды в скважине на работу защиты;
  • цена должна соответствовать оптимальным параметрам независимо от фирмы производителя. Варьироваться стоимость может из-за различного диапазона давления и общих технических характеристик.

Важно! Если вами был правильно сделан выбор и проведен монтаж, реле сможет самостоятельно остановить прибор без вреда для рабочего механизма насосного оборудования.

Автомат включения насоса

Описанная выше схема полностью закрыла мои потребности. Моя система водообеспечения не предполагает автоматическое включение насоса. Но мне захотелось все же спроектировать схему включения. Классический вариант всем известен, но он предполагает использование двух операционных усилителей и микросхемы логики. Хотелось сделать схему с минимальным числом деталей. И это удалось. Весь функционал реализован за счет правильного подбора резисторов.

Читайте также  Размеры человека

Резистор R3 — 200 кОм, маломощный.

Резистор R4 — 100 кОм, маломощный. Этот резистор иногда надо подобрать для надежного включения и отключения схемы.

Резистор R5 — 270 кОм, маломощный.

Резистор R7 — 5 кОм, маломощный.

Остальные радиодетали, как в предыдущей схеме.

Когда стержни не качаются воды, напряжение на неинвертирующем входе положительное. На выходе оно, следовательно, тоже положительное. Насос включен.

Когда два длинных стержня касаются воды, напряжение на неинвертирующем входе продолжает быть положительным. Насос включен.

Когда короткий стержень касаются воды, напряжение на неинвертирующем входе становится отрицательным. Насос выключается. Через резистор R5 напряжение обратной связи передается на неинвертирующий вход.

По мере снижения уровня воды короткий стержень перестает контактировать с водой. Но напряжение на неинвертирующем входе продолжает оставаться отрицательным за счет резистора R5. Насос включен.

Когда длинные стержни перестают контактировать с водой, напряжение на неинвертирующем входе становится положительным. Насос включается. Процесс повторяется.

1 2

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Металлоискатель самодельный. Сделать, собрать самому, своими руками. С.
Схема металлоискателя с высокой разрешающей способностью. Описание сборки и нала.

Трансформатор розжига, поджига. Запальный блок. Искра, искровой разряд.
Схема самодельного трансформатора розжига, источника искр для горелки и не тольк.

Поиск, обнаружение разрывов, обрывов проводки. Найти, искать, отыскать.
Детали, сборка и наладка прибора для обнаружения скрытой проводки и ее разрывов.

Мобильное управление освещением. Звуковое реле. Включение / выключение.
Звуковое реле и схемы для включения освещения с помощью звонка на мобильный теле.

Расчет теплоотвода (радиатора охлаждения) силового элемента (транзисто.
Как рассчитать систему отвода тепла от силового элемента электронной схемы.