Как сделать датчик контроля уровня воды в резервуаре своими руками
Всем привет. Сегодня речь пойдет об очень простом наборе для самостоятельной сборки прибора, для контроля уровень воды. Данный набор может с успехом распаять школьник 5-7 класса за один вечер. Можно конечно сделать и полностью самостоятельно, включая плату, но я решил сэкономить время, поэтому был заказан набор.
Набор был приобретен с целью хоть как то автоматизировать набор воды в бочку на даче. При чем это не совсем бочка, а скорее труба, уходящая вниз на 2.5-3 метра, поэтому запасы воды там приличные (для простоты пусть будет бочка). Задумка была простая, пока нет регулярного водоснабжения электроклапан открывается и набирает в бочку воды по заданный уровень. Расход воды ведрами по необходимости и автоматический долив в бочку. Для того что бы клапан часто не срабатывал от колебаний воды, задумано несколько уровней. Нижний при котором включается клапан и верхний при котором выключается.
В прошлом году эту функцию выполняло такое пардон устройство, как поплавковый механизм из бачка унитаза. Работало исправно, изредка засорялось, поскольку вода поступает по трубам прямиком из реки. Но в итоге зиму не пережило, поскольку было выполнено из пластмассы и развалилось от мороза.
Данный набор был призван заменить вышедший из строя механизм.
По мере хранения собранной платы и ожидании дачного сезона, была произведена попытка применить собранную плату на производстве, вот на такой установке.
Это просто большая кастрюля с нагревателем типа ТЭНов мощностью 27 КВт. Продукцию достают из холодильника целыми поддонами и закладывают в кострюлю. Надо все это нагреть до 90 С. Представляете сколько электроэнергии тратится ежесуточно?!
Для оценки объемов приложу пару фото:
Продукция между прочим представляет из себя свиные желудки и кудрявку (часть кишков).
Насколько я знаю желудки чем то набивают и употребляют в пищу, с кишками примерно то же самое — в том числе и колбасы с сосисками.
Это дело варится и повторно замораживается. Далее отправляется в Китай. Вот так вот, круговорот товара в природе. Мы им натуральные субпродукты, а в ответ электронику…
Назрел вопрос перевести нагрев кастрюли на пар. Так экономнее и мощность выше. Производительность вырастает в разы. Вот тут и потребовался датчик уровня, что бы никого паром не обварило и пар подавался только тогда, когда в емкости присутствует хотя бы минимальное количество воды.
Однако я вовремя спохватился и отказался от окончательной установки, хотя испытания показали работоспособность платы. Применять на производстве самоделки противопоказано. Поэтому нашли менее оперативно нужный прибор, который выполняет те же функции, но имеет еще и сертификат. Принцип работы заводского прибора практически соответствует набору с интернет магазина и в конкретном случае выполняет те же функции.
Этот прибор отечественного производства Овен САУ-М7.
Доставка и упаковка:
Бангуд весьма стабилен, малый пакет и несколько слоев вспененного полиэтилена.
В небольшом пакетике «кучка» деталей, плата и провода.
По номиналам я не сортировал, просто разложил для наглядности.
Схема не простая, а очень простая. Используется 4 элемента 2И-НЕ, при чем два из них выполняют функцию триггера. Он нужен для формирования петли гистерезиса.
Я собирал плату практически не глядя в схему, разве что номинал резисторов посмотрел.
Перепутать выводы маловероятно и даже установить такие детали, как разъемы или транзисторы неправильно помешает нанесенная шелкография.
Единственный минус при монтаже — я перепутал местами светодиоды. Но это так, мелочи, на работоспособность не влияют.
В качестве датчиков были применены самодельные датчики уровня кондуктометрического типа. Примерно вот так они выглядят в сборе:
На плате со стороны установки деталей нанесена шелкография, вполне качественная.
Процесс распайки деталей вам не будет интересен, поскольку я не являюсь сборщиком и не владею особенностями тех процесса по сборке плат. Что в руку попалось с краю, то и запаивал.
Печатная плата со стороны пайки покрыта защитной маской. Металлизации нет. Плата односторонняя.
Использовал припой типа ПОС 61 с канифолью. Насвинячил немного.
Провода питания зафиксировал герметиком, что бы не обломались на выходе из отверстий. Провода, что шли в комплекте, мне показались слишком короткими.
Плату помыл растворителем со спиртом и покрыл слоем Plastik 70. Сразу заметил разницу между моими прежними платами и этой. Поверхность блестит и контакты покрыты слоем пленки.
Выявился некоторое неудобство, которое на самом деле является плюсом. Хотел снять видео о работе платы с использованием мультиметра, а получил проблему в виде того, что цупы, банально не продавливают покрытие защитное. Поэтому в видео отсутствует мультиметр.
Видео демонстрации работы платы:
Upd: пока писал обзор, на страницу с товаром даже не обращал внимание, как обычно. И только после написания обзора обратил внимание на товар. Плата не совпадает с той, что мне прислали и судя по комментариям многим высылают два разных варианта платы. На функционале это не сказывается. Обе платы работоспособны.
Итоги: Простейший набор, доступен для школьников, так же имеет практическое применение. К покупке рекомендую. Осадок небольшой остался из за того, что плата пришла не та, которая в описании.
В моем случае оказались лишними провода. Вероятно они планировались для вывода из платы светодиодов на переднюю панель и подключения источника питания.
Датчик уровня воды своими руками — схема и описание
Главная » Измерение и контроль » Датчик уровня воды своими руками — схема и описание
Датчик уровня воды, схема которого приведена в данной статье, можно с легкостью сделать своими руками. Схема данного датчика уровня воды разработана для автоматического контроля уровня в различных емкостях.
Схема способна обслуживать два режима работы насоса: режим наполнения емкости и режим ее опустошения. Область применения схемы управления насосом обширная, это и орошение сада при слабом напоре воды в водопроводной сети, наполнение различных емкостей, откачивание воды из погреба и так далее.
Принцип работы устройства датчика уровня
При подаче питания на схему управления насосом выводы 13 и 12 триггера DD2.2 принимают значение лог.1 и лог.0 соответственно. Предположим, что переключатель SA1 установлен в положении «Закачка», воды в емкости нет, нижний и верхний датчики сухие. Таким образом, на входе S триггера DD2.2 установлен лог.0, а на входе R лог.1.
В результате чего вход 13 триггера DD2.2 находится в состоянии лог.1, тем самым, пропуская сигнал с мультивибратора DD2.1 через логический элемент DD1.2 на транзистор VT1. Усиленный сигнал с транзистора VT1 через токовый трансформатор Тр2 поступает на управляющий электрод симистора VS1. Через открытый симистор напряжение питания подается на нагрузку, в нашем случае насос, в результате чего емкость начинает наполняться водой.
По мере наполнения емкости, нижний датчик погружается в воду, в связи с этим логический уровень на выходе DD1.3 сменяется с лог.0 на лог.1, и как следствие этого на входе S элемента DD2.
2 устанавливается лог.0 После заполнения, вода замыкает верхний датчик, переводя состояние выхода логического элемента D1.4 с лог.0 на лог.1, тем самым на выходе 13 триггера DD2.появляется лог.0. В результате этого насос прекратит наполнять емкость.
По мере расходования воды из емкости (например, полив сада), верхний датчик осушится и переключит вход R триггера DD2.2 в состояние лог.0. Как только уровень воды опустится ниже нижнего датчика, на выходе DD1.3 появится лог.0 и соответственно на входе S триггера DD2.2 будет лог.1 Вследствие этого на выходе 13 триггера DD2.2 будет лог.1 и насос возобновит свою работу, повторяя очередной цикл заполнения емкости.
В том случае если переключатель SA2 будет в положении «Выкачать», то схема управления насосом будет работать в противоположную сторону, выкачивая воду из емкости. Для принудительного включения – выключения насоса предусмотрена кнопка SA1.
Детали датчика водыТрансформатор Тр1 – мощностью 10 Вт и с выходным напряжением 12-15 В.
Трансформатор Тр2 намотан на ферритовый стержень диаметром 6-8 мм и длинной 25 мм. Обмотки намотаны проводом ПЭВ или ПЭВ-2 диаметром 0,15мм. Первичная обмотка содержит 300 витков, вторичная 200 витков с отводом каждые 50 витков (это нужно для подбора тока открытия симистора)
Правильный ток открытия симистора можно определить, нагрузив его лампой мощностью 60 Вт. Если ток подобран верно, то лампа должна гореть ровно и в полный накал. Для устранения искажения синусоиды напряжения питания насоса установлен конденсатор С9. Диод КД103 возможно заменить аналогичным диодом из серии КД521, КД522. Стабилизатор напряжения DA1 – К142ЕН8Б. Его необходимо установить на радиатор общей площадью 30 кв.см. Микросхемы: DD1 — К561ТЛ1, DD2 — К561ТМ2.
Внимание! Так как элементы схемы находятся под напряжением электросети, то следует соблюдать меры электробезопасности при наладке прибора. Общий провод устройства, его корпус (если он из металла), а также корпус насоса необходимо тщательно заземлить.
Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…
Подробнее
Categories Измерение и контроль Tags Насос
Отправить сообщение об ошибке.
Контроллер уровня воды | Полная принципиальная схема с пояснениями
— Реклама —
В большинстве домов вода сначала хранится в подземном резервуаре (ВГТ), а оттуда перекачивается в напорный резервуар (ОНТ), расположенный на крыше. Люди обычно включают насос, когда пересыхают краны, и выключают насос, когда верхний резервуар начинает переполняться. Это приводит к ненужным тратам, а иногда и к отсутствию воды в случае чрезвычайной ситуации. Эта схема регулятора уровня воды делает эту систему автоматической. Он включает насос, когда уровень воды в верхнем баке падает, и выключает его, как только уровень воды достигает заданного уровня.
В этой схеме контроллера уровня воды общие датчики, соединяющие подземный резервуар и верхний резервуар с источником питания +9 В, помечены буквой «C». Другой зонд в подземном резервуаре, который находится немного выше уровня «пробного прогона», помечен буквой «S». Датчики низкого и высокого уровня в верхнем резервуаре обозначены буквами «L» и «H» соответственно.
Цепь регулятора уровня воды
Цепь регулятора уровня воды Когда в подземном резервуаре достаточно воды, датчики C и S подключаются через воду. В результате транзистор Т1 смещается в прямом направлении и начинает проводить ток. Это, в свою очередь, включает транзистор Т2. Первоначально, когда верхний резервуар пуст, транзисторы T3 и T5 находятся в состоянии отсечки, и, следовательно, pnp-транзисторы T4 и T6 смещаются в прямом направлении через резисторы R5 и R6 соответственно.
— Реклама —
Поскольку все последовательно соединенные транзисторы T2, T4 и T6 смещены в прямом направлении, они ведут к включению реле RL1 (которое также включено последовательно с транзисторами T2, T4 и T6). Таким образом, питание двигателя насоса завершается через нижний набор контактов реле (при условии, что переключатель S2 включен), и насос начинает заполнять верхний бак.
После подачи питания на реле транзистор T6 шунтируется верхним набором контактов реле. Как только уровень воды касается датчика L в верхнем баке, транзистор T5 смещается в прямом направлении и начинает открываться. Это, в свою очередь, смещает транзистор Т6 в обратном направлении, который затем отключается. Но поскольку транзистор Т6 зашунтирован через контакты реле, насос продолжает работать. Уровень воды продолжает расти.
Работа цепи
Когда уровень воды касается датчика H, транзистор T3 смещается в прямом направлении и начинает работать.
Это вызывает обратное смещение транзистора Т4, и он отключается. В результате реле обесточивается и насос останавливается. Транзисторы Т4 и Т6 снова включатся только тогда, когда уровень воды упадет ниже положения щупа L.
Предустановки VR1, VR2 и VR3 должны быть настроены таким образом, чтобы транзисторы T1, T3 и T5 включались, когда уровень воды касается пар датчиков C-S, C-H и C-L соответственно. Резистор R4 гарантирует, что транзистор T2 «закрыт» при отсутствии какого-либо базового напряжения. Точно так же резисторы R5 и R6 обеспечивают включение транзисторов T4 и T6 при отсутствии какого-либо базового напряжения. Переключатели S1 и S2 могут T4 и T6 «включены» при отсутствии какого-либо базового напряжения. Переключатели S1 и S2 могут использоваться для включения и выключения насоса вручную.
Проектная установка
Приложение контроллера уровня воды Вы можете изготовить и установить датчики самостоятельно в соответствии с требованиями и имеющимися возможностями.
Однако здесь мы описываем, как были изготовлены зонды для этого прототипа.
Автор использовал кусок неметаллической трубы (обычно используемой для внутренней электропроводки) немного длиннее, чем глубина верхнего резервуара. Общий провод С проходит до конца трубы через кабелепровод. Провод для зондов L и H идет вдоль кабелепровода снаружи и входит в кабелепровод через два небольших отверстия, просверленных в нем, как показано выше.
Необходимо следить за тем, чтобы щупы H и L не касались провода C напрямую. Изоляция проводов должна быть удалена в указанных местах. Такую же схему можно использовать и для подземного резервуара. Во избежание ложных срабатываний из-за помех можно использовать экранированный провод.
Больше интересных проектов здесь.
Цепь контроллера уровня воды | Доступны полные детали DIY
— Реклама —
Эта простая, экономичная и универсальная схема контроллера уровня воды включает мотопомпу, когда вода в верхнем баке падает ниже минимального уровня, и выключает его, когда бак наполняется.
Кроме того, если насос работает всухую из-за низкого напряжения, подается звуковой сигнал, предупреждающий вас о необходимости выключить цепь контроллера уровня воды (и, следовательно, моторный насос), чтобы избежать возгорания змеевика и потери мощности.
Схема контроллера уровня воды построена на микросхеме IC 555 (IC2) для контроля уровня воды в верхнем баке и состояния «включено»/«выключено» двигателя через инвертор и цепи привода. Схема транзисторного переключателя контролирует поток воды и подает сигнал тревоги, если насос работает всухую.
Схема регулятора уровня воды
Цепь регулятора уровня воды Электропитание осуществляется через понижающий трансформатор X1, диоды D1–D4, конденсатор C1, последовательный токоограничивающий резистор R1, регулятор IC1 и фильтрующие помехи конденсаторы C2 и C3. Установка электродов для измерения уровня воды показана на рис. 2. Электроды подвешены в резервуаре таким образом, что они не касаются друг друга. Точки B, L и U схемы регулятора уровня воды соединены с соответствующими точками блока электродов датчика.
Работа цепи
— Реклама —
Когда уровень воды в баке ниже минимального уровня L1, все электроды электрически разъединяются и, следовательно, точки L и U (контакты 6 и 2 IC2 соответственно) подтягиваются к напряжение питания через резисторы R2 и R3 соответственно. Следовательно, для сброса IC2 выход IC2 на выводе 3 становится низким. В результате транзистор T1 перестает проводить, чтобы управлять транзистором T2, и включается реле RL1. Мотопомпа начинает работать, чтобы наполнить бак водой. Свободный диод D5 предотвращает дребезжание реле из-за противо-ЭДС, создаваемой катушкой реле.
Когда уровень воды поднимается, чтобы шунтировать электроды, из-за проводимости воды контакт 6 (E1) притягивается к земле (E2). Это не изменяет выходное состояние IC2, которое сохраняет свое предыдущее состояние, и двигатель продолжает работать. Когда вода поднимается до уровня перелива L2 и касается электрода E3, точка U (вывод 2 микросхемы IC2) соединяется с уже затонувшим заземлителем E2, вызывая его срабатывание.
IC2 сбрасывается, чтобы дать высокий выходной сигнал на выводе 3. Он инвертируется транзистором T1, чтобы отключить транзистор T2 и обесточить реле RL1. Мотопомпа теперь останавливается, чтобы предотвратить перелив воды.
Уровень воды падает ниже уровня
По мере потребления воды уровень воды падает, оставляя электрод E3 изолированным от заземляющего электрода E2. Теперь точка U (вывод 2 микросхемы IC2) подтянута к напряжению питания. Это не изменяет состояние выхода IC2, и двигатель остается выключенным.
Когда уровень воды снова падает ниже электрода E2, IC2 сбрасывается, чтобы отключить транзистор T1. Транзистор T2 подключается к реле RL1, и двигатель запускается. Так продолжается процесс. LED1 загорается всякий раз, когда реле срабатывает, указывая на то, что мотор-насос работает.
Поскольку номиналы резисторов R2 и R3 очень велики, коррозия электродов очень мала. Конденсаторы с C2 по C7 отфильтровывают нежелательные шумы. Переключатели S2 и S3 можно использовать для ручного включения и выключения мотопомпы соответственно, когда вода находится между верхним и нижним уровнями.
