Датчик рівня гарячої води у баку. Автоматичне керування насосом для підтримки рівня води у ємності. Підключення датчика тиску води
Датчик рівня води своїми руками може зробити практично кожен, хто бодай трохи вміє тримати в руках паяльник. А ця стаття допоможе вам поетапно за допомогою фотографій виготовити індикатор рівня води в баку своїми руками з простих і поширених деталей. Цей пристрій працює дуже добре і надійно в експлуатації. При правильному складанні зі справних деталей, вказаних на схемі номіналів, подальшого налаштування не потребує, і працюватиме відразу при підключенні живлення 12 вольт.
Для початку потрібно розібратися зі схемою рівня води, яку ми виготовлятимемо.
Схема рівень води своїми руками
Насамперед, після ознайомлення з фотографією: схема рівня води в баку своїми руками, є заготівля деталей та матеріалів. Нам буде потрібно мікросхема ULN2004, її можна купити в , . Ціна за одну мікросхему в радіомагазині і за десять на Аліекспрес приблизно рівні, так що вибирайте потрібне, єдина незручність - це те, що посилку з Китаю потрібно чекати близько місяця або більше.
Деталі зібрані
Світлодіоди можна використовувати сигнальні будь-якого кольору, який Вам сподобається, діаметром 4 – 5 міліметрів. Цоколівка світлодіодів та мікросхеми є на схемі.
Конденсатор C1 потрібен полярний мікрофарад 100 25 вольт, або великих параметрів (який є).
Резистори (опір) потужністю від 0.125 до 0.5 Вт або більше (чим більше потужність, тим більше габарити і буде не дуже красиво, це стосується і конденсатора).
Резистори R1 - R7 опором 47 кому (трохи менше або трохи більше - не критично).
Резистори R 8 - R14 опором 1 кому (приблизно). Чим більший опір, тим слабше світитиметься світлодіод і навпаки, але занадто маленький опір може призвести до виходу світлодіода з ладу.
Друковану плату можна не виготовляти, а застосувати макетну, як у мене, коштує копійки, особливо в Китаї. Співвідношення ціни в радіомагазині та Китаї 5 – 10 до одного.
Кабель до датчиків рівня води можна застосувати будь-який восьми житловий сигнальний (у магазинах, де продають пристрої сигналізації, є всякий). Кінці кабелю, що містяться у воду як датчик рівня, звільнити від ізоляції на довжину 5 – 10 міліметрів і зачищені кінці залудити (покрити оловом за допомогою паяльника) для зменшення окислювальної дії води на метал. Плюсовий електрод потрібно виготовити з нержавіючої сталі (наприклад, чайна ложка), а місце з'єднання її до дроту захистити від води за допомогою клейового пістолета. Якщо місце контакту не захистити, через короткий час електрохімічна реакція зжере. Крок між датчиками слід розрахувати виходячи з глибини ємності. Якщо потрібно вимірювати велику глибину води і хочеться розмістити датчики частіше, можна виготовити ще одну або навіть кілька подібних схем контролю рівня води і розмістити їх послідовно в ємності. Конструкція датчиків може бути найрізноманітнішою і залежить тільки від Вашої фантазії, головне дотримуватись загальних принципів.
Клемні колодки будь-які, але важлива зручність підключення та використання.
Для мікросхеми найкраще застосувати роз'єм для безпайкового розміщення. Це гніздо можна паяти і не боятися, що перегрієш ніжки, чи подіє статична електрика. Якщо мікросхема вийшла з ладу, з якихось причин, то замінити її можна за пару секунд. Коштує така панелька копійки.
Олово (дрот із каніфоллю) краще використовувати Російське. Китайське олово добре не зустрічав.
Після збирання деталей слід подумати про розміщення деталей на платі. Я зробив, тому що на фото, а Ви вільні розташувати їх на свій смак. Головне, щоб розташування деталей відповідало завданням зменшення кількості перемичок та паяння, а головне зручності експлуатації. Акуратність у складанні схеми не остання справа, не потрібно поспішати як я і все буде красиво. Отже, почнемо.
Живлення покажчика рівня води в баку можна зробити від будь-якого акумулятора 12 вольт (навіть старого, аби він давав не менше 10 вольт), наприклад, від комп'ютерного блоку безперебійного живлення, та й продають зараз їх багато всяких малопотужних. Або можна на дачі використовувати звичайні батареї. Якщо з'єднати їх послідовно 8 штук по 1.5 вольта = 12 вольт. Цілком достатньо. А якщо батарейки підключити через кнопку, щоб схема працювала лише при натисканні на кнопку, такого харчування вистачить на багато років.
Залишилося лише випробувати вказівник рівня води в баку і тут головне не переплутати плюс із мінусом. Проводи живлення краще підключати різного кольору. Плюс завжди позначається червоним, а мінус чорним, якщо до цього звикнути, то вже не переплутаєте.
Перемикачі і т. д.) при автоматизації насосних установок застосовують спеціальні пристрої контролю та управління, наприклад, реле контролю рівня, струменеві реле та ін.
Реле контролю рівня регулюють роботу пускачів насоса та клапанів для керування рівнями рідини. Такі пристрої можуть підтримувати встановлений рівень води в ємностях.
Сучасні реле контролю рівня рідини - електронні пристрої, найчастіше модульного виконання, одержують сигнали від датчиків, що обробляють їх за певним алгоритмом і комутують підключені до вихідних контактів реле виконавчі елементи ( , електродвигуни насосів).
Так як максимальний струм вихідних ланцюгів електронних реле контролю рівня, що комутується, зазвичай не перевищує 10 А, то для комутації потужних навантажень . У цьому сучасному реле рівня управляє котушкою пускача, а пускач своїми силовими контактами управляє виконавчими елементами насосної установки.
Електронні реле контролю рівня працюють з електродними та поплавковими датчиками, манометрами, радіоактивними датчиками тощо.
Електродний датчик рівня
Використовується для того, щоб контролювати рівень електропровідних рідин. Принцип роботи: контроль опору води між зануреними однополюсними електродами, для чого застосовується змінна напруга.
Складається з одного маленького електрода та двох довгих електродів, укріплених у коробці затискачів. Один маленький електрод – це контакт верхнього рівня води, а довгі – нижнього рівня води. З'єднання датчика з реле рівня та зі схемою керування двигуном насоса виконується проводами.
Якщо вода стикається з невеликим електродом, відбувається вимкнення пускача насоса. Коли рівень знижується до довгих електродів, насос вмикається.
Використовується для того, щоб контролювати рівень води у неагресивних рідинах. У відкриту ємність поринає поплавець, який підвішується на гнучкому тросі і врівноважується вантажем. На тросі закріплюються дві перемикаючі опори, за допомогою яких при граничних рівнях води в ємності коромисло контактного пристрою повертається. Це коромисло замикає контакти, які включають чи вимикають електродвигун насоса.
У випадку із закритою ємністю поплавець зв'язується своїм важелем із віссю важеля. Вісь із певним ущільнювачем пропускається у простір через стінку корпусу, де знаходиться контактна частина датчика. Через стінку ємності виконується виведення дротів від контактів.
Найчастіше, відповідні датчики йдуть у комплеті з реле рівня. Споживачу після придбання такого набору необхідно лише правильно все підключити та налаштувати.
Реле РКУ-1М- контролює рівень рідини та використовується в автоматиці регулювання наповнення та зливу ємностей та у схемах захисту. Основні характеристики: максимальна потужність 3,5 Вт, що комутується, живлення 220В, число датчиків 3, один перемикаючий контакт, максимальна відстань від датчика до реле 100 м.
Рис. 1. Реле РКУ-1М
Рис. 2. Схема підключення насоса до РКУ-1М
Реле рівня води РОС-301- контролює три рівні електропровідних рідин по незалежних трьох каналах в одній або різних ємностях.
Рис. 3. Реле РОС-301
Реле однорівневе рівня води PZ-828- має регульовану чутливість, напругу - 230В, максимальний струм вихідних ланцюгів - 16А. У пристрої використовується перемикаючий контакт.
Рис. 4. Реле PZ-828
Дворівневе реле PZ-829є автоматом, що має регульовану чутливість. Даний електронний пристрій може на двох рівнях контролювати наявність рідини.
Трирівневе реле PZ-830- контролює та підтримує встановлений рівень струмопровідної рідини керуючи електродвигуном насосної установки. Трирівневий автомат здатний на трьох рівнях контролювати наявність рідини, де третій рівень аварійний.
Рис. 6. Схема підключення чотирирівневого реле рівня PZ-830
Чотирирівневе реле PZ-832- контролює та підтримує рівень струмопровідних рідин у ємностях, водонапірних вежах, басейнах і т. д. керуючи електродвигунами насосів.
Реле рівня рідини, оснащене трьома датчиками EBR-1- Електронне модульне реле, що має максимальну відстань між датчиками в 100 метрів. Його можна застосовувати для громадських водойм (керування наповненням та зливом ємності або колодязя). До механізму підключаються датчики, що поставляються разом із реле контролю рівня рідини.
Основні характеристики: потужність 3,5 VA, три датчики, максимальна чутливість 50 КІМ, живлення 230 V, робоча температура -100С - +450С, захист IP20.
Реле рівня EBR-1
Реле, оснащене шістьма датчиками EBR-2- спеціально розроблене модульне реле контролю, що застосовується у колодязях та резервуарах. Також дане реле має безліч налаштувань, повідомлення про досягнення мінімального та максимального показників рівня води, датчики мають високу чутливість до електропровідності рідини.
У комплект входять шість датчиків. Завдяки вартості це реле контролю є ідеальним варіантом для сучасного контролю рівня води.
Велику ємність води на дачі або присадибній ділянці можна використовувати для поливу або водопостачання будинку. При її наповненні немає необхідності постійно забиратися вгору сходами і цілий день стежити за рівнем це цілком можуть зробити електронні датчики.
- Просунуті дачні та фермерські господарства, що займаються вирощуванням плодоовочевої продукції, у своїй роботі використовують системи поливу на кшталт краплинної. Для забезпечення автоматичної роботи поливального обладнання конструкція потребує наявності великої ємності для збирання та зберігання води. Її заповнення зазвичай виробляють занурювальними водяними насосами в свердловині, при цьому потрібно відстежувати рівень тиску води для насоса та її кількість у водозбірному баку. У цьому випадку необхідно керувати роботою насоса, тобто включати його при досягненні певного рівня води в накопичувальній ємності та відключати у разі повного заповнення водяного бака. Ці функції можна реалізувати за допомогою датчиків поплавця.
- Великий накопичувальний бак для води може бути потрібним і для водопостачання будинку, якщо дебіт водозабірної ємності дуже малий або продуктивність самого насоса не може забезпечити споживання води, що відповідає необхідному рівню. У цьому випадку пристрої контролю рівня рідини для автоматичної роботи системи водопостачання також необхідні.
- Систему контролю за рівнем рідини можна використовувати і при роботі з пристроями, в яких відсутня захист від сухого ходу насоса свердловин, датчик тиску води або поплавковий вимикач при відкачуванні ґрунтових вод з підвалів і приміщень з рівнем нижче поверхні землі.
Усі датчики рівня води для керування насосом можна розділити на дві великі групи: контактні та безконтактні. Безконтактні способи переважно використовуються у промисловому виробництві і поділяються на оптичні, магнітні, ємнісні, ультразвукові тощо. види. Датчики встановлюються на стінки водяних баків або занурюються безпосередньо в контрольовані рідини, електронні компоненти поміщені в шафу управління.
Рис. 2 Види датчиків рівня У побуті найбільше застосування знайшли недорогі контактні пристрої поплавцевого типу, елемент яких відстежує виконаний на герконах. Залежно від розташування в ємності з водою такі пристрої поділяються на дві групи.
Вертикальні. У подібному пристрої вертикальному штоку розташовані герконові елементи, а сам поплавець з кільцевим магнітом переміщається вздовж трубки і включає або відключає геркони.
Горизонтальні. Кріпляться за верхній край збоку стіни резервуара, при наповненні ємності поплавець з магнітом піднімається на важелі шарнірному і підходить до геркона. Пристрій спрацьовує та комутує електричний ланцюг, поміщений у шафу управління, вона відключає живлення електронасоса.
Рис. 3 Вертикальні та горизонтальні герконові датчики Влаштування герконового перемикача
Основний виконавчий елемент герконового датчика – герконовий вимикач. Пристрій є маленьким скляним балоном, наповненим інертним газом або з відкачаним повітрям. Газ або вакуум перешкоджають утворенню іскор та окисленню контактної групи. Усередині колби знаходяться замкнуті контакти з феромагнітного сплаву прямокутного перерізу (пермалоєвий дріт) із золотим або срібним напиленням. При попаданні в магнітний потік контакти герконового перемикача намагнічуються і відштовхуються один від одного - відбувається розмикання ланцюга, яким тече електричний струм.
Рис. 4 Зовнішній вигляд герконових перемикачів Найпоширеніші види герконових вимикачів діє на замикання, тобто при намагнічуванні їх контакти з'єднуються один з одним і електричний ланцюг замикається. Герконові перемикачі можуть мати два висновки для замикання розмикання ланцюга або три, якщо працюють з перемиканням ланцюгів електричного струму. Низьковольтна схема, що комутує електроживлення насоса, зазвичай міститься в шафі управління.
Схема підключення герконового датчика рівня води
Герконові перемикачі є малопотужними пристроями і нездатні комутувати великі струми, тому вони не можуть бути використані безпосередньо для відключення та увімкнення насоса. Зазвичай вони задіяні в схемі низьковольтної комутації роботи потужного реле насоса, поміщеної в шафу управління.
Рис. 5 Електрична схема керування електронасосом за допомогою герконового поплавкового датчика
На малюнку представлена найпростіша схема з датчиком, що реалізує керування дренажним насосом залежно від водного рівня при відкачуванні, що складається з двох герконів SV1 та SV2.
При досягненні рідини верхнього рівня магніт з поплавком включає верхній геркон SV1 і на котушку реле P1 подається напруга. Її контакти замикаються, відбувається паралельне підключення до геркону та реле самозахоплюється.
Функція самозахоплення не дає можливість вимкнути живлення котушки реле при розмиканні контактів кнопки (в нашому випадку це геркон SV1). Це відбувається в тому випадку, якщо навантаження реле та його котушка підключені до одного ланцюга.
Напруга надходить на котушку потужного реле ланцюга електроживлення насоса, його контакти замикаються і електронасос починає працювати. При падінні рівня води та досягненні поплавця з магнітом нижнього геркона SV2 він включається і на котушку реле P1 з іншого боку також подається позитивний потенціал, струм перестає текти і реле P1 відключається. Це викликає відсутність струму в котушці силового реле P2 і, як наслідок, припинення подачі напруги живлення на електронасос.
Рис. 6 Поплавкові вертикальні датчики рівня води Аналогічна схема управління насосом, поміщена в шафу управління, може бути використана при відстеженні рівня в ємності з рідиною, якщо геркони поміняти місцями, тобто SV2 перебуватиме вгорі і відключатиме насос, а SV1 у глибині бака з водою його включати.
Датчики рівня можуть бути використані в побуті для автоматизації процесу під час заповнення великих ємностей водою за допомогою водяних електронасосів. Найбільш прості в установці та експлуатації герконові види, що випускаються промисловістю у вигляді вертикальних поплавців на штангах та горизонтальних конструкцій.
Я великий аматор російської лазні. Влітку минулого року, приймаючи лазневі процедури, я залишився без холодної води. Чому так вийшло? Справа в тому, що бак для холодної води встановлений на горищі лазні.
Воду, в бак закачуємо насосом, а вона зливається самопливом по трубах. Контролювати кількість води як при наповненні, так і при використанні завдання непросте – бак прихований під дахом лазні. За струменем води теж складно визначити, скільки води залишилося – я не визначив.
Потрібний пристрій для контролю рівня води – рівнемір!!!
Увага!
Описаний пристрій із удосконаленнями
доступно у вигляді нового датагорського кита -
набір для збиранняабо як готовий виріб!
Метод виміру
Рівнемірів у продажу безліч. Але мені якось навіть і думка на думку не спала шукати щось готове, не спортивно це, не по «нашому». Ось і вирішив зробити прилад сам. Більше того, мені недостатньо було знати верхній і нижній рівень, я хотів знати, скільки точно літрів у баку. Звичайно, для цієї мети - контроль рівня води в баку, ця інформація надмірна, але так солідніше. Оскільки моя нинішня робота пов'язана з ультразвуковою дефектоскопією, вибір способу вимірювання був неважким. У продажу є багато пропозицій ультразвукових датчиків відстані. Є дорогі з цифровим інтерфейсом і на відстань, є дешеві з більш простим інтерфейсом, на меншу відстань. Вибір упав на найпростіший і найдешевший датчик HC-SR04.
Датчик
Датчик являє собою друковану плату. На якій встановлені передавальний та приймальні п'єзоелементи. На платі зібрана схема формування зондувальної пачки імпульсів з частотою 40кГц, яка подається на драйвер, виконаний на перетворювачі рівня TTL RS232.Так-так, ось таке незвичайне застосування. Не зовсім правильне, але дешеве і працездатне рішення, що дозволяє обійтися без додаткової високої напруги для розгойдування випромінюючого п'єзоелемента. Також плата містить підсилювач для приймального п'єзоелемента та невеликий керуючий мікроконтролер. У датчика чотири ніжки управління: живлення +5 Вольт (VCC), вхід запуску (Trig), вихід (Echo) та земля (GND).
На вхід Trig ми подаємо імпульс 10 мкС, на виході Echo, при отриманні датчиком ехо-сигналу (відображення), буде сформований імпульс тривалістю пропорційної проходження звуку від датчика до відбивача і назад. Цей час ми ділимо на два та множимо на швидкість звуку в повітрі, середнє значення 340 м/с – отримуємо відстань до відбивача (об'єкта). Нижче діаграма роботи датчика.
Схема
Прототип був зібраний на макетній платі на мікроконтролері ATmega16 та індикаторі TIC3321. Для додаткової візуалізації є лінійка із десяти світлодіодів. Схему прототипу я не наводжу, кому буде потрібно, у доданому архіві проект для Протеус.У кінцевому варіанті я вирішив поставити світлодіодний індикатор замість TIC3321 - краще підходив за габаритами до корпусу, чотири проти трьох розрядів і краще видно у темряві. Мікроконтролер поставив ATmega32, який давно валявся у мене на полиці.
Дві кнопки, для включення наповнення та зливу. Ці кнопки використовуються при процедурі калібрування, пара транзисторів і реле для включення електромагнітних клапанів або насоса.
Конструктив
Якийсь час тому мій колишній колега приніс мені три зламані теплолічильники мовляв: зробиш щось корисне.
З корисного – відрізав від теплолічильників термодатчики, доки лежать на полиці. Сподобався конструктив теплолічильника. Корпус складається із двох половинок. У нижній половинці, що встановлюється стаціонарно, стоять дві плати з клемниками для зовнішніх підключень та колодка для з'єднання з платою у верхній частині корпусу. А у верхній частині корпусу стоїть основна плата лічильника. Ось цей корпус і використовуватимемо з такою самою ідеологією.
Прикладка індикатора
Для верхньої частини корпусу було виготовлено друковану плату, в нижню частину, плату робити я не став – зібрав усе на монтажній платі.
Живиться пристрій від імпульсного блоку живлення, що колись служив для живлення ADSL-роутера. Після був списаний на пенсію за свою слабкість, після ремонту знову введений в дію, але вже для живлення мого пристрою.
Передня панель
Для передньої панелі було виготовлено наклейку. Приємним бонусом для мене виявилося те, що при друку на прозорому полімері фарби виходять напівпрозорими, це дозволило мені відмовитися від світлофільтру індикатора, я просто зробив прямокутну заливку червоного кольору.
Оскільки мінімальний формат друку виявився А3, то наклейок я замовив три варіанти у двох примірниках. Мені більше сподобався темний. Ну, або якщо набридне, завжди можна замовити нову наклейку.
Монтаж датчика
Датчик, я встановив у корпус від ялинкової гірлянди.
Корпус закріпив на кришці бака.
Просвердлив отвори для встановлення датчика.
Припаяв кабель, електролітичний конденсатор і все залив термоклеєм.
Опис роботи
При подачі живлення на схему спочатку проходить тестування семисегментного індикатора та лінійки світлодіодів. Якщо прилад не калібрований, то на індикаторі ми побачимо лише виміряну дистанцію. Лінійка світлодіодів не працює, так само не доступна функція керування наповнення та зливу бака. Більше про роботу не каліброваного приладу говорити нічого.Ну, то давайте відкалібруємо його!
Калібрівка
Калібрування складається з трьох етапів:1. Калібрування нуля. Показуємо приладу нижній рівень бака – пустий бак.
2. Калібрування верхнього рівня. Показуємо приладу максимальний рівень.
3. Введення обсягу бака.
Вхід у режим калібрування відбувається після тесту індикатора під час утримання обох кнопок. Після відпускання кнопок на індикаторі відображається дистанція до дна в міліметрах, а на лінійці світлодіодів світиться нижній світлодіод, символізуючи режим калібрування нуля.
Для калібрування параметра на порожньому баку натискаємо кнопку "Злити", переходимо до наступного етапу - калібрування максимального рівня. На індикаторі також відображається дистанція в міліметрах. На лінійці горять усі світлодіоди, що символізують режим калібрування максимального рівня. Далі можливі варіанти - або ми наповнюємо бак повністю і потім тиснемо кнопку «Наповнити» для установки верхнього рівня. Або можна просто піднести відбивач до датчика на передбачуваний максимальний рівень.
Після калібрування рівнів переходимо до введення обсягу бака. Кнопкою «Наповнити» змінюємо значення розряду, а кнопкою «Злити» міняємо розряд і так усі чотири розряди по черзі. У калібруванні передбачено два блокування. Не критична – якщо обсяг не введений, то встановлюється обсяг 100, відповідно відображення буде у відсотках чи літрах, якщо бак при цьому на сто літрів. Друге - критичне блокування, оскільки розташування датчика у нас верхнє, то значення верхнього рівня не може бути більшим за нижній.
У цьому випадку прилад калібрування не проходить, а просто відображає дистанцію.
Опис роботи та відео в дії
Після успішного калібрування прилад відображає об'єм води в літрах та рівень у десятках відсотків на лінійці світлодіодів. Також стають доступними функції наповнення та зливу бака. У приладі передбачено автоматичне наповнення, яке неактивне після подачі живлення. Для активації автоматичного наповнення необхідно натиснути кнопку «Наповнити», після чого бак наповниться на 90%.При наповненні бака рівень на світлодіодній лінійці буде відображатися як при зарядці акумулятора в телефоні. Повторне наповнення увімкнеться автоматично при відпусканні рівня нижче 10%. Наповнення бака можна запускати будь-якої миті. Для зупинки заповнення необхідно натиснути кнопку «Злити» під час заповнення. Функцію зливу призначено для виведення бака з експлуатації на зимовий період. Можливо, і не дуже потрібна функція, досвідчений прилад важко ось так все відразу продумати, нехай поки буде.
Для активації зливу натискаємо кнопку «Злити», включається реле увімкнення клапана зливу. Реле вимикається після досягнення нульового рівня після затримки необхідної для зливу води з трубопроводу. Тепер, під час зливу, батарейка – бак вже не заряджатиметься, а розряджатиметься. Після активації зливу режим автоматичного наповнення вимикається, повторно включити його можна натиснувши кнопку «Наповнити».
Ось, власне, і все, дивимося демо-відео.
Відео прототипу:
Файли (оновлено 05-04-2014):
Схема, плата, датиташити: ▼ 🕗 06/04/14 ⚖️ 467,61 Kb ⇣ 219 Здрастуйте, читачу!Мене звуть Ігор, мені 45, я сибіряк і затятий електронник-аматор. Я вигадав, створив і утримую цей чудовий сайт з 2006 року.Вже понад 10 років наш журнал існує лише за мої кошти.
Гарний! Халява скінчилася. Хочеш файли та корисні статті - допоможи мені!
Даний пристрій був розроблений для септика заміського будинку, як індикатор, для стеження за рівнем наповнення каналізації. Завдання було створити надійний датчик, який повинен працювати в умовах вологи та в різних температурних режимах. На початку, думав застосувати принцип поплавця в циліндрі, взявши за основу ємність з-під силікону (як видно на малюнку можливих варіантів виконання датчика рівня рідини). Але, саме життя, спрямовує і підказує потрібні шляхи, треба лише вміти усвідомлювати це! Виходячи з того, що в моєму септику вже було виведення каналізаційних труб на 110мм і на 50мм, рішення прийшло саме собою. Таким чином, з'явилася можливість закріпити пристрій на 50мм трубі, виключивши інші варіанти кріплення. Всі матеріали повинні бути з пластмаси, алюмінію, бронзи, нержавіючої сталі, і так далі - стійкими до середовища, до якого ви їх збираєтеся застосувати!
Принцип роботи датчика рівня рідини заснований на магніті та герконах. Переміщенням магніту вздовж двох герконів відбувається спрацьовування датчиків і відповідно свічення світлодіодів певним кольором, вказуючи про міру заповнення резервуара рідиною. Я намагався максимально спростити схему виробу, і досяг використання всього двох герконів. Також було важливо застосувати якнайменше деталей для надійної, довгострокової експлуатації.
Схема датчика рівня рідини
Принцип роботи датчика рівня рідини
Можливі варіанти виконання датчика рівня рідини
За схемами видно, що в нижньому положенні поплавця, коли світиться зелений світлодіод HL1, задіяний 2-й геркон. Тобто рівень рідини знаходиться нижче за поплавець, який обмежений стопором і відповідно магніт замикає контакти геркона. У міру підняття рівня рідини (заповнення резервуара) відбувається переміщення магніту і перемикання 2-го геркона, який підключає жовтий світлодіод HL2 і вимикає HL1. При досягненні критичного рівня, магніт задіяє 1-й геркон, спалахне червоний світлодіод HL3, а жовтий згасне, сповіщаючи вас про заповнення резервуара. При будь-якій несправності з поплавком або магнітом, повинен буде горіти жовтий світлодіод (наприклад, перекидання поплавця або змішуванням магніту, поломки стопора тощо). Додавши реле в схему, можна буде застосувати його як виконавчий пристрій для підключення потужніших навантажень. Також можна підключити до 2-го геркона зумер, для звукового оповіщення або мобільний телефон і так далі.
Живлення девайса від будь-якого джерела 3-12В. Наприклад, від телефонної зарядки з імпульсним блоком живлення на 5 вольт або двох батарейок по 1,5В, також підійде більш компактна на 3В. При цьому треба буде знизити опір резистора R1. Кнопка або вимикач підберіть трохи менше, хоча можна обійтися і без нього, тримаючи індикатор увімкненим постійно. Монтаж навісний, в будинку, наприклад, в електрощиті. Заздалегідь проведіть проводку (вона в мене була вже напоготові). Таким чином можна обійтися дуже простою схемотехнікою, без мікроконтролерів і т.п. Адже що простіше – тим надійніше!
Отже, нам знадобляться такі матеріали:
Муфта сполучна для каналізаційних труб ПП d=50mm х2шт.
- заглушка каналізаційна d=50мм х2шт.
- хомут пластиковий (браслет) х1шт.
- профілі пластмасові U-подібні (з меблевої фурнітури).
- термозбіжний кембрик d=30-40mm, d=3-10mm.
- Пластмасова або текстолітова пластина = 4-6mm.
- заклепки алюмінієві х10шт.
- магніт непоодинокий (від жорсткого диска комп'ютера) х1шт.
- Геркони 3-хконтактні х2шт.
- кнопка або вимикач низьковольтний х1шт.
- резистор 680-1,5к. х1шт.
- Світлодіоди х3шт.
- проводи низьковольтні (наприклад для охоронної сигналізації, 5-ти житловий).
- штекер на 4 ніжки (наприклад, від димера для RGB LED).
- Термоклей або силікон.
- живлення 12В або батарейка на 3В (від комп'ютера).
З інструменту:
Дриль
- фен будівельний
- термопістолет
- паяльник
- також інший підручний інструмент, який знайдеться у майстра.
Виготовлення
Спершу треба знайти всі потрібні матеріали та запастися терпінням. У мене робота зайняла три дні, включно розробка та експерименти. Схему пристрою раджу спершу випробувати, а потім збирати. Будьте уважні при роботі з герконами, легко розбити скляний корпус при згинанні ніжок. Використовуючи пластиковий хомут, закріпіть геркон термоклеєм. Відстань для них, підберіть експериментально, вона повинна забезпечити спрацювання герконів під час проходження магніту. За герметизуйте з'єднання термоусадкою і термоклеєм або силіконом. Готовий браслет одягається на муфту і дозволяє регулювати найкраще положення спрацьовування. Також його легко замінити при несправності від'єднанням штекера. Штекер знайдіть вологостійкий, на чотири або більше ніжок. Якщо штекер піддається впливу вологи, закрийте його термоусадкою або засилок. Можна обійтися і без нього, припаяючи дроти прямо.
Виходячи від довжини утримувача поплавця, залежить хід спрацьовування пристрою. У моєму випадку довжина становить приблизно 40см. Профіль поплавця треба нагріти будівельним феном і укласти на муфту (це робиться швидко), згодом склеїти і з'єднати заклепками. Хомут, що вийшов, повинен забезпечити легке обертання щодо муфти з герконами. Сам поплавець, встановивши заглушки, легко кріпиться до профілю заклепками. Те, що конструкція поплавця має певну гнучкість, запобіжить надалі його поломку. Також кріпиться до конструкції неодиновий магніт, щоб він знаходився на відстані спрацьовування герконів. Просвердлив отвори в муфті, встановіть стопор поплавця, він потрібен для правильного положення спрацьовування при роботі апарата.
