Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Изготовление поплавкового датчика уровня в домашних условиях

Как сделать самодельный датчик уровня воды для использования в пластиковом накопителе? Для изготовления простого устройства потребуются рычаг, открывающий клапан, и поплавковый элемент. Все работы выполняются в следующем порядке:

  1. В верхней части готового резервуара поплавковый элемент с рычагом подсоединяется к штоку, который используется для перемещения поршневого цилиндра.
  2. Когда вода достигает максимального значения, поплавок воздействует на рычаг, который двигает поршень и обеспечивает закрытие клапана для прекращения доступа воды через нижнюю водонапорную трубу.
  3. По мере того как объем воды будет использоваться, поплавок медленно опускается на дно, воздействуя на поршень. Далее происходит открытие клапана и заполнение резервуара жидкостью.

Читать также: Большой шпатель для выравнивания стен

Изготовить датчик уровня воды своими руками под силу любому начинающему мастеру. Устройство подойдет для установки в скважинах, колодцах, насосном оборудовании и водных резервуарах.

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.

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

  • Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
  • Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
  • Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело – измерять высоту питьевой воды в баке, другое – проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Устройство уровнемеров

Самые простые современные приборы этой группы представляют собой металлические конструкции, состоящие из:

  • лебедки;
  • каркаса;
  • троса с маркировкой.

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Лебедки в разных уровнемерах могут быть пластиковыми или стальными. Тросы приборов маркируются через метр. Размещаются уровнемеры на воде с помощью специальных зацепов ролика. Контакт прибора с трубой обеспечивается путем соединения с зажимом. Опускать прибор в шахту положено таким образом, чтобы его трос не контактировал с трубой.

При касании электродом воды на катушке скважинного уровнемера загорается световой индикатор и раздается звуковой сигнал.

Проводим диагностику и ремонт датчика самостоятельно

Если датчик работает, но индикатор уровня дает заниженные/завышенные показания, для начала его нужно отрегулировать. Существуют довольно надежные способы:

  1. Штифт поплавка перемещается поочередно в крайние положения. При этом стрелка на индикаторе тоже должна попадать в соответствующие положения: для пустого бака и 1 для полного. Если же соответствия между положением штифта и стрелки нет, сам штифт нужно загнуть и продолжать регулировку;
  2. Разобрав приборную панель, снимите стрелку с прибора и присоедините провода обратно. Автомобиль нужно завести автомобиль, дать ему проработать около 10 минут, после чего отрегулировать ось указателя до положения «1» и поставить указательную стрелку обратно.

Когда датчик часто «зависает» на показателе нуля, вам снова придется разобрать приборную панель, но уже с целью зачистить все возможные места окисления. Нужно будет также проверить все массы на кузове, в частности ту, которая находится под ручником.

Обзаведитесь мультиметром. Индикатор уровня топлива имеет сопротивление порядка 7 Ом (иногда бывает чуть меньше) при полном баке, а при заполненном наполовину – в промежутке 108-128 Ом. Когда в баке топлива попросту, сопротивление колеблется между 315 и 345 Ом.

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

При помощи мультиметра легко проверить и сам датчик. Вам достаточно измерять его сопротивления по мере доливания бензина. Если вы решили демонтировать устройство, поплавок придется перемещать рукой. Заметьте: если изменение положения поплавка не сказывается на сопротивлении, датчик однозначно неисправен и его придется заменить.

Преимущества использования гидростатического датчика уровня

С помощью гидростатического уровнемера можно измерить столб жидкости при глубине погружения до 100-250 м. Также есть модели в специальном исполнении, для глубоководных замеров. Ключевыми преимуществами таких устройств считаются:

  • Надежные комплектующие, в том числе мембраны из нержавеющей стали и герметично изолированный корпус (класс защиты IP68) – стальной либо титановый;
  • В кабеле предусматривается воздухопроницаемый, но водонепроницаемый фильтр;
  • Возможность выбора длины (должна превышать максимальный уровень жидкости) и материала кабеля с учетом плотности и агрессивности измеряемых сред (для воды и жидкостей на водной основе, для масел, концентрированных кислот и щелочей или высокотемпературных жидкостей, нагретых до +125 градусов);
  • Наличие дополнительных датчиков температуры, молниезащиты в определенных моделях, а также взрывозащищенное исполнение в ряде случаев;
  • Возможность использования в тяжелых условиях и на большой глубине;
  • Надежность и долговечность измерительного устройства, его легкая очистка (достаточно просто извлечь корпус из жидкости).
Популярные статьи  Совмещенный защитный заземляющий и нейтральный проводник (PEN-проводник, PEN)

В каталоге компании Измеркон представлены модели, созданные для систем водоснабжения, для нужд гидрогеологии, а также для очистных сооружений. Также в наличии промышленные преобразователи уровня (в том числе с цифровым интерфейсом).

Модель датчика 26 Y Диаметр корпуса 20 мм Выходной сигнал 4…20mA; 0…10B Преобразователи уровня серии 26Y имеют высокие точностные показатели, при этом остаются доступными для большинства потребителей.
Модель датчика 25 Y Врезной гидростатический уровнемер Выходной сигнал 4…20mA; 0…5В; 0…10B Серия 23 (S)Y/25 Y имеет превосходную совместимость, благодаря своей повышенной стойкости к электромагнитным полям. Согласно международным стандартам CE датчики могут быть использованы для полей уровня 10.
Модель датчика 36 XW Диаметр корпуса 22 мм Выходной сигнал 4…20mA; RS485 Датчики этой серии обладают исключительно высокой точностью измерения, устойчивостью сигнала к помехам, низким энергопотреблением. Присутствует возможность программирования диапа- зона измерений, корректировки нуля, встроенного выходного реле.
Модель датчика 36 XS Диаметр корпуса 16 мм Выходной сигнал 4…20mA; RS485 Преобразователь уровня 36XS является полным аналогом датчика предыдущей серии, но обладает лучшими габаритами для установки в пьезометрические трубки.
Модель датчика 36 XKY Диаметр корпуса 32 мм Выходной сигнал 4…20mA; RS485 Датчики этого типа предназначены для использования в агрессивных кислотных средах и рассолах. Обладает всеми характеристиками датчиков серии 36XW.
Модель датчика 46X Диаметр корпуса 38 мм Выходной сигнал 4…20mA; RS485 Датчики серии 46x оборудованы высокоточными керамическими сенсорами. Предназначены для малых диапазонов измерения (до 3 метров водного столба). Могут иметь взрывозащитное исполнение.
Модель CASTELLO Индикатор для цифровых и аналоговых датчиков с пересчётом уровня жидкости (в том числе под избыточным давлением) в ёмкостях сложной геометрической формы.

Классификация систем защиты от протечек

Сигнализацию данного типа группируют по ряду признаков:

  • числу кранов;
  • форме обмена информации между определителями и контроллером;
  • методу оповещения о протечке.

Согласно стандарту, в комплект входит 2 шаровых клапана, которые устанавливают на стояки, при желании клиента количество устройств может быть добавлено. Приобрести всевозможные системы защиты от затопления можно в интернет магазине компании «КВАНТА+».

Схема системы протечки воды.

Типы моделей по способу оповещения

Схема передачи информации о протечке может включать:

  • индикацию на экране управляющего устройства;
  • цветовой и шумовой сигналы;
  • звуковую сигнализацию в сочетании с импульсами индикатора и отправкой сообщения.

Для этого аппарат должен быть оснащен передатчиком GSM. Информация поступает в виде СМС-сообщения на номер абонента, введенный в память прибора. Если система «антипротечка» подключена к интернету, появляется возможность рассылать сообщения с помощью технологии GRPS.

Проводные и беспроводные датчики

Сигнал от определителей утечки к контроллеру поступает по электрическим кабелям или посредством радиоканалов.

Исходя из этого различают 2 типа защитных комплексов:

  1. В первом случае для моделей установлен минимальный уровень напряжения до 5 Вт, что вызвано необходимостью защитить систему безопасности дома от ошибок при включении. Под воздействием влажности напряжение в цепи понижается, а сила тока возрастает.
  2. В беспроводном датчике установлен передатчик, который фиксирует изменения электромагнитного поля в цепи. При превышении допустимого уровня он создает сигнал, ретранслируемый приемником контроллера. Каждый производитель разрабатывает свою схему модуляции сигнала, поэтому такие детекторы нельзя использовать в иных устройствах «антипротечки».

Структура комбинированной системы защиты от протечки воды.

Самостоятельное изготовление датчика

Предположим, стоит задача автоматизировать использование насоса типа «Малыш» для обеспечения водой дачи или загородного дома. Как правило, вода нагнетается в аккумулирующий резервуар, и нужно обеспечить своевременное, автоматическое отключение насоса при достаточном заполнении ёмкости. Для этого нет необходимости устанавливать сложные и дорогие датчики. Изготовление устройства на основе геркона, которое отлично выполнит поставленную задачу, можно осуществить своими руками. Назовём это устройство: электрический поплавковый клапан уровня воды в баке на базе герконового выключателя.

Герконовый выключатель

Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:

  • Геркон с нормально замкнутыми контактами.
  • Геркон с нормально разомкнутыми контактами.

Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.

Устройство датчика на основе геркона

Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.

Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:

  • В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
  • По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
  • Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.
Популярные статьи  Система распределения электроэнергии: определение, состав, примеры

Схема контроля откачки воды дренажным насосом

По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.

Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:

  • При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
  • Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
  • При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
  • Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.

Новости Сети

Задачей уровнеметрии сегодня является измерения уровня, что очень важно для того, чтобы управлять технологическими процессами в различных отраслях промышленности. Применяемые для измерения уровня приборы должны соответствовать двум требованиям: необходимо, чтобы измерение уровня производилось непрерывно, а также важно своевременное сигнализирование о достижении определённого значения уровня

Применяемые для измерения уровня приборы должны соответствовать двум требованиям: необходимо, чтобы измерение уровня производилось непрерывно, а также важно своевременное сигнализирование о достижении определённого значения уровня. Приборы, ведущие непрерывное слежение, называются уровнемерами, а приборы, сигнализирующие о значениях — сигнализаторами

Все сигнализаторы классифицируют по принципу действия, за основу берутся разнообразные физические методы

Приборы, ведущие непрерывное слежение, называются уровнемерами, а приборы, сигнализирующие о значениях — сигнализаторами. Все сигнализаторы классифицируют по принципу действия, за основу берутся разнообразные физические методы.

Выделяют уровнемер с действием, основанном на принципе сообщающихся сосудов. В поплавковых приборах для слежения за уровнем используется поплавок или иное тело, которое находится на контролируемой поверхности. Измерения буйковыми приборами осуществляется при помощи массивного тела (буйка), частично погружаемого в контролируемую среду. Действие гидростатических устройств для измерения подразумевает анализ гидростатического давления в столбе жидкости. Принцип действия емкостных приборов основан на отличиях диэлектрической проницаемости растворов солей, щелочей и кислот от воздушной диэлектрической проницаемости.

Что касается ультразвуковых приборов, то такой сигнализатор уровня функционирует путем отражения от поверхности звуковых волн. В основе действия радарных (микроволновых) устройств измерения уровня лежит принцип взаимодействия с электромагнитным сигналом высокой частоты на поверхности. Действие радиоизотопных приборов основано на применении интенсивного потока ядерного излучения внутри контролируемой среды.

Применение всех разнообразных методов измерения предусматривает контролирование уровня разных сред: жидких (загрязнённых, чистых), сыпучих, твёрдых, вязких и других.

Выбирая подходящий тип уровнемера учитываются также и другие химические и физические свойства окружающей среды. Все они способны оказывать влияние на процесс контроля или же на работоспособность любого прибора. В этом случае проводят контроль температуры, давления, абразивных свойств, взрывоопасности, вязкости, электрической проводимости, химической агрессивности и т.д. Таким образом, это необходимый прибор на современном производстве.

Виды сигнализаторов уровня для сыпучих сред. Применение.

Ротационные сигнализаторы уровня

Применяются для работы со всеми видами твердых сыпучих материалов. Способны измерять уровень материала даже в условиях высокой запыленности, при которых использование других приборов недостаточно эффективно. Одним из весомых плюсов этих устройств является высокая стабильность срабатывания. В нашем ассортименте представлены сигнализаторы NIVOROTA во взрывобезопасном исполнении для агрессивных сред.

Где используется:

  • аграрный комплекс;
  • пищепром;
  • строительство;
  • химическая промышленность;
  • деревообработка;
  • фармацевтическая промышленность.

Вибрационные сигнализаторы уровня

Сигнализируют о достижении определенного уровня по изменению амплитуды механических резонансных колебаний чувствительного элемента датчика. Существуют датчики в пыле-, взрывозащищенном, гигиеническом исполнениях, что позволяет выбрать прибор под конкретные задачи компании. Точность вибрационных сигнализаторов не зависит от температуры, давления, видимости, проводимости и других характеристик среды.

Пример — датчик измерения уровня NIVOSWITCH.

Где используются:

  • пищевая промышленность;
  • строительная индустрия;
  • полимерная промышленность;
  • производство комбикормов;
  • деревообработка.

В каталоге компании “Анкорн” существуют различные модификации приборов контроля и измерения уровня, использующих различные физические методы.

Когда выбираете датчик не забудьте учесть все свойства среды измерения:

  • температуру,
  • абразивность,
  • вязкость вещества,
  • электропроводимость,
  • агрессивность среды,
  • давление,
  • вакуум,
  • нагревание/охлаждение,
  • способ заполнения/опустошения резервуара,
  • взрывоопасность и прочие.

Осуществить подбор сигнализаторов уровня правильно — не самая простая задача. Доверьте ее профессионалам, тем более наша консультация всегда бесплатна.

Кратко о каждом виде приборов

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

    Виды датчиков уровня воды

Поплавковые модели бывают дискретные и магнитострикционные. Первый вариант — дешевый, надежный, а второй — дорогой, сложной конструкции, но гарантирует точное показание уровня. Однако общий недостаток поплавковых приборов — это необходимость погружения в жидкость.

Популярные статьи  Что предпринять, если не запускается электродвигатель 5 КВт 220В от домашней сети?

Поплавковый датчик определения уровня жидкости в баке

Гидростатические устройства — в них все внимание обращено на гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре. Чувствительный элемент прибора воспринимает давление над собой, отображает его по схеме для определения высоты столба воды

Главные преимущества таких агрегатов — компактность, непрерывность действия и доступность по ценовой категории. Но использовать их в агрессивных условиях нельзя, потому как без контакта с жидкостью не обойтись.

Гидростатический датчик уровня жидкости

  1. Емкостные приборы — для контроля уровня воды в баке предусмотрены пластины. По изменению показателей емкости можно судить о количестве жидкости. Отсутствие подвижных конструкций и элементов, простая схема устройства гарантируют долговечность, надежность работы прибора. Но нельзя не отметить недостатки — это обязательность погружения в жидкость, требовательность к температурному режиму.
  2. Радарные устройства — определяют степень повышения воды путем сравнения частотного сдвига, задержки между излучением и достижением отраженного сигнала. Таким образом, датчик действует как излучатель и улавливатель отражения.

Подобные модели считаются лучшими, точными, надежными устройствами. Они обладают рядом достоинств:

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

    Выбираем датчики уровня воды правильно

К недостаткам модели можно отнести только их высокую стоимость.

Радарный датчик уровня жидкости в резервуаре

  1. Ультразвуковые датчики — принцип функционирования, схема устройства аналогичны радарным приборам, только используется ультразвук. Генератор создает ультразвуковое излучение, которое по достижению поверхности жидкости отражается и попадает через некоторое время на приемник датчика. После небольших математических вычислений, зная временную задержку и скорость движения ультразвука, определяют расстояние до поверхности воды.

Плюсы радарного датчика присущи и ультразвуковому варианту. Единственное, менее точные показатели, более простая схема работы.

Система контроля в скиммерном бассейне

Уровень воды в скиммерном бассейне контролируется при помощи контроллера и датчика, который называется поплавок геркон. Монтаж датчика лучше доверить специалистам. Так как датчик разных производителей отличаются и можно перепутать его верхнюю и нижнюю часть. К тому же его не очень удобно крепить в скиммер с округлыми стенками, а в обычном не предусмотрены держатели для его установки. Обычно датчик крепиться на прочный водостойкий клей или жидкие гвозди. При использовании автоматического контроллера, контролируется закрытие и открытие клапана на долив и залив воды в чашу бассейна. Такой датчик должен работать с фильтрами собирающими мусор. Так как мелкий мусор может заблокировать клапан и произойти утечка воды.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Схема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание

Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Основные неисправности

Исходя из вышеcказанного, можно легко представить себе процесс возникновения неполадок: из-за того, что устройство работает в условиях химически агрессивной среды, отдельные его элементы истираются или покрываются слоем ржавчины. Так обычно и происходит. Вот с чем может столкнуться владелец авто:

  • Показания датчика постоянно «скачут». Очевидно, контактные дорожки, находящиеся на плате, стерлись вследствие постоянного движения бегунка;
  • Стрелка прибора периодически показывает ноль, хотя бак полный. Наиболее частая причина кроется в том, что ограничитель хода поплавка был размещен неправильно. А если стрелка часто указывает ну нулевое значение и в довесок дергается, нужно проверить токосъемник – часто он касается резистора слишком слабо. Имеет смысл также проверить обмотку резистора;
  • Перестала работать лампочка, предупреждающее о низком уровне горючего материала. В этом случае стоит заменить резистор;
  • После зажигания и начала работы двигателя стрелка уровня топлива не двигается. Стоит проверить соединительные провода (возможно, окислились наконечники), предохранители.

Большая часть проблем, связанных с потенциометрическими датчиками, кроется в быстром износе дорожек, реже изнашивается проводка. Показания приборов в этом случае или далеки от реальных (разумеется в меньшую сторону – при полном баке прибор «скажет» вам об отсутствии топлива), или не выводятся на мониторинговую систему вовсе – пришли в негодность провода.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: