Echipamente

Senzor de nivel de apă - măsurarea și controlul nivelului apei în recipiente. Realizarea unui senzor de nivel de apă plutitor cu propriile mâini Cum să controlați nivelul apei într-un rezervor închis

Salutări!

M-am hotarat sa postez un mic articol in caz ca ar putea fi de folos cuiva ca mine))

Am construit un dispozitiv mic, simplu, pentru a menține un nivel constant al apei într-un recipient. Circuitul a fost preluat de pe Internet și repetat doar cu adăugarea unui stabilizator parametric elementar de tensiune, deoarece Conform specificațiilor tehnice, dispozitivul ar trebui să fie alimentat la 24V, iar întregul circuit și releul ar trebui să fie alimentat la 12V.

Senzor de nivel al apei cu trei electrozi.

Este propusă o diagramă a dispozitivului de control al pompei. Această diagramă este dintr-un set oferit de Master KIT. Dispozitivul de control al pompei vă va permite să automatizați funcționarea pompei de țară, cu ajutorul căreia apa curge în rezervorul de duș. Principiul de funcționare al „asistentului inteligent” este următorul: atunci când nivelul apei din rezervorul de duș scade sub un anumit nivel L, pompa pornește și începe să pompeze apă în recipient. Când nivelul apei atinge nivelul setat H, dispozitivul oprește pompa.

Acest dispozitiv poate fi folosit în țară, în casă de țară, cabana. Schema circuitului electric al dispozitivului este prezentată în figură.

Circuitul este simplu și nu trebuie configurat.

Apa are rezistență electrică. În timp ce nu există apă în recipient, tranzistoarele T1 și T2 sunt închise și o tensiune înaltă este prezentă la colectorul tranzistorului T1. Această tensiune înaltă, care intră prin dioda D1 la baza tranzistorului T3, o deschide și tranzistorul T4, ceea ce duce la activarea releului executiv, la contactele de putere la care pompa este conectată. Pompa începe să pompeze apă în recipient. LED-ul se aprinde, indicând funcționarea pompei. Când nivelul apei atinge senzorul L, tranzistorul T1 se deschide și tensiunea la colectorul său scade. Cu toate acestea, pompa continuă să funcționeze deoarece tensiunea este furnizată la baza tranzistorului T3 prin rezistorul R8 și menține comutatorul T3-T4 în stare deschisă. Când nivelul apei atinge senzorul „H”, tranzistorul T2 se deschide și un nivel scăzut este trimis la baza tranzistorului T3. Cheia TZ-T4 este închisă - releul este oprit. Numai când nivelul apei scade din nou sub nivelul „L” releul se va porni din nou. Structural, dispozitivul este realizat placa de circuit imprimat din folie fibra de sticla cu dimensiunile 61x41 mm. Ca senzori „L” și „H”, puteți utiliza materiale disponibile, cum ar fi piulițe de cupru de jumătate de inch fixate ferm pe firele izolate. Porniți dispozitivele. Conectați firele senzorului la placă și plasați-le într-un recipient experimental de aceeași înălțime cu rezervorul de duș folosit la dacha, după cum urmează: „COM” în partea de jos (dacă containerul este de fier, atunci puteți conecta acest fir la corpul recipientului); "L" - la nivelul inferior dorit al apei (nivel de activare a pompei); "H" - la nivelul de oprire a pompei. Conectați dispozitivul la sursa de alimentare, respectând polaritatea. Nu conectați încă tensiunea de rețea și pompa. Porniți alimentarea. LED-ul indicator ar trebui să se aprindă, iar releul ar trebui să facă clic, conectând pompa. Turnați apă în recipient. Când nivelul apei atinge senzorul „H”, releul ar trebui să se oprească. Goliți apa din recipient. Când nivelul apei scade chiar sub senzorul „L”, releul ar trebui să pornească. Acum puteți instala în sfârșit senzorii pe un obiect real și, având grijă, conectați 220 V și o pompă la contactele circuitului.

Avantajul acestei scheme față de cele mai simple este utilizarea unui releu cu un singur contact. Aproape toate similare circuite simple Sunt utilizate 2 grupuri de contacte.

Sunt posibile substituții în circuit: orice tranzistoare bipolare cu conductivitate specificată. Am instalat V9014 și V9015, dar VT5 în stabilizator - KT805BM în TO-220 cu un radiator mic. Prezența unui calorifer este obligatorie - încălzirea este foarte intensă. L-am pus si pe pasta termica. Diode - orice siliciu. Condensatori - oricare cu o tensiune de cel puțin 16V pentru C1, C2 și 40V pentru C3. Pod (sau diode în punte) - pentru o tensiune nu mai mică decât tensiunea de alimentare și un curent de cel puțin 200 mA. Consumul de curent al circuitului la activarea releului a fost de 150 mA la o tensiune de alimentare de 24 V. Când este alimentat de DC, puteți arunca podul. Când este alimentat de la o sursă de 12 V (constantă), puteți elimina întregul circuit stabilizator.

Prima versiune.

Am folosit o combinație de DIP și Componente SMD. Prima versiune a plăcii, unul dintre dispozitive este lipit pe ea. Placa celui de-al doilea a fost ușor modificată: puntea a fost îndepărtată de pe placă, este prevăzută utilizarea unui tranzistor în stabilizatorul în carcasa TO-220, există mai multe elemente SMD, lățimea pistelor a fost a crescut.

Puntea de diode este lipită pe o bandă mică separată.

Acest dispozitiv a fost proiectat pentru o fosă septică casă de țară, ca indicator pentru monitorizarea nivelului de umplere al canalului. Sarcina a fost de a crea un senzor de încredere care ar trebui să funcționeze în condiții de umiditate și în diferite conditii de temperatura. La început, m-am gândit să aplic principiul plutitorului într-un cilindru, folosind ca bază un recipient din silicon (cum se vede în figură). opțiuni posibile versiunea senzorului de nivel al lichidului). Dar viața însăși ghidează și sugerează căile potrivite, trebuie doar să poți realiza asta! Bazat pe faptul că fosa mea septică avea deja o priză conducte de canalizare la 110mm și 50mm, soluția a venit de la sine. Astfel, a devenit posibilă montarea dispozitivului pe o țeavă de 50 mm, eliminând alte opțiuni de montare. Toate materialele trebuie să fie din plastic, aluminiu, bronz, oțel inoxidabil și așa mai departe - rezistente la mediul în care urmează să le aplici!

Principiul de funcționare al senzorului de nivel al lichidului se bazează pe un magnet și comutatoare lamelă. Prin deplasarea magnetului de-a lungul a două întrerupătoare cu lame, senzorii sunt declanșați și, în consecință, LED-urile luminează într-o anumită culoare, indicând măsura în care rezervorul este umplut cu lichid. Am încercat să simplific cât mai mult designul produsului și am reușit să folosesc doar două întrerupătoare cu lame. De asemenea, era important să folosiți cât mai puține piese posibil pentru o funcționare fiabilă, pe termen lung.

Circuitul senzorului de nivel al lichidului

Principiul de funcționare al senzorului de nivel al lichidului

Versiuni posibile ale senzorului de nivel al lichidului

Diagramele arată că în poziția inferioară a flotorului, când LED-ul verde HL1 este aprins, este activat al 2-lea comutator lamelă. Adică, nivelul lichidului este sub flotor, care este limitat de un dop și, în consecință, magnetul închide contactele comutatorului cu lame. Pe măsură ce nivelul lichidului crește (umplerea rezervorului), magnetul se mișcă și al 2-lea comutator lamelă se comută, care conectează LED-ul galben HL2 și oprește HL1. Cand este atins nivelul critic, magnetul va activa primul comutator cu lame, LED-ul rosu HL3 se va aprinde, iar cel galben se va stinge, anuntandu-va ca rezervorul este plin. Dacă există vreo defecțiune a flotorului sau magnetului, LED-ul galben ar trebui să se aprindă (de exemplu, plutitorul se răstoarnă sau magnetul se amestecă, opritorul se rupe etc.). Adăugând un releu la circuit, va fi posibil să îl utilizați ca dispozitiv de acționare pentru a conecta sarcini mai puternice. De asemenea, puteți conecta un buzzer la al 2-lea comutator pentru notificare sonoră sau telefon mobilși așa mai departe.

Alimentați dispozitivul de la orice sursă de 3-12 V. De exemplu, de la un încărcător de telefon cu blocarea pulsului Sursă de alimentare de 5 volți sau două baterii de 1,5 V, este potrivită și o baterie mai compactă de 3 V. În acest caz, va fi necesar să se reducă rezistența rezistenței R1. Alegeți un buton sau un comutator mai mic, deși puteți face fără el menținând indicatorul aprins în mod constant. Instalare pe perete în casă, de exemplu într-un tablou electric. Faceți cablajul în avans (l-am avut deja pregătit). Astfel, te poți descurca cu circuite foarte simple, fără microcontrolere etc. La urma urmei, cu cât este mai simplu, cu atât mai fiabil!

Deci, vom avea nevoie de următoarele materiale:

Cuplaj de legătură pentru conducte de canalizare PP d=50mm x2 buc.
- dop de canalizare d=50mm x2 buc.
- clema din plastic (bratara) x1 buc.
- profile din plastic în formă de U (din armături de mobilă).
- carcasa termocontractabila d=30-40mm, d=3-10mm.
- placa de plastic sau textolit =4-6mm.
- nituri din aluminiu x10 buc.
- magnet neodin (de la un hard disk de calculator) x1 pc.
- comutatoare lamelă 3 pini x2 buc.
- buton sau comutator de joasa tensiune x1 buc.
- rezistenta 680-1.5k. x1buc.
- LED-uri x3 buc.
- fire de joasă tensiune (de exemplu pt alarma antiefractie, 5 fire).
- o mufa cu 4 pini (de exemplu, de la un dimmer pentru LED RGB).
- lipici fierbinte sau silicon.
- Alimentare 12V sau baterie 3V (de la computer).

Din instrument:

Burghiu
- uscator de par constructii
- pistol termic
- fier de lipit
- de asemenea, un alt instrument la îndemână pe care orice maestru îl poate găsi.

Fabricarea

Mai întâi trebuie să găsești totul materialele necesare si ai rabdare. Munca mi-a luat trei zile, inclusiv dezvoltare și experimente. Vă sfătuiesc să testați mai întâi circuitul dispozitivului și apoi să îl asamblați. Aveți grijă când lucrați cu întrerupătoare cu lame; este foarte ușor să spargeți corpul de sticlă atunci când îndoiți picioarele. Folosind clemă de plastic, asigurați întrerupătoarele cu lamelă cu lipici fierbinte. Selectați distanța pentru ele experimental, ar trebui să vă asigurați că comutatoarele cu lame funcționează atunci când magnetul trece. Sigilați îmbinarea cu termocontractabil și lipici fierbinte sau silicon. Brățara finisată este plasată pe cuplaj și permite reglarea celei mai bune poziții de operare. De asemenea, este ușor să îl înlocuiți dacă funcționează defectuos prin deconectarea ștecherului. Găsiți un dop rezistent la umiditate cu patru sau mai multe picioare. Dacă ștecherul este expus la umiditate, acoperiți-l cu termocontractabil sau silicon. Puteți face fără ea prin lipirea directă a firelor.

Pe baza lungimii suportului de plutire, funcționarea dispozitivului depinde. În cazul meu, lungimea este de aproximativ 40 cm. Profilul plutitor trebuie încălzit uscător de păr de construcțieși așezați-l pe cuplaj (acest lucru se face rapid), apoi lipiți-l și conectați-l cu nituri. Clema rezultată ar trebui să asigure o rotație ușoară în raport cu cuplajul cu comutatoare lamelă. Plutitorul în sine, după instalarea dopurilor, este pur și simplu atașat de profil cu nituri. Faptul că designul plutitorului are o anumită flexibilitate îl va împiedica să se rupă în viitor. Un magnet de neodin este, de asemenea, atașat de structură, astfel încât să se afle la distanța întrerupătoarelor cu lame. După găuri în cuplare, instalați opritorul de plutire, acesta este necesar pentru poziția corectă de acționare când dispozitivul funcționează.

Întrerupătoare etc.) la automatizarea unităților de pompare se folosesc dispozitive speciale de monitorizare și control, de exemplu relee de control al nivelului, relee cu jet etc.

Releele de control al nivelului reglează funcționarea demaroarelor pompelor și supapelor pentru a controla nivelul fluidului. Astfel de dispozitive sunt capabile să mențină un nivel stabilit al apei în recipiente.

Releele moderne de control al nivelului lichidului sunt dispozitive electronice, cel mai adesea modulare, care primesc semnale de la senzori, le procesează conform unui algoritm specific și comută actuatoare conectate la contactele de ieșire ale releului (motoare electrice de pompă).

Deoarece curentul maxim comutat al circuitelor de ieșire ale releelor electronice de control al nivelului nu depășește de obicei 10 A, atunci pentru comutarea sarcinilor puternice. În acest sistem, releul de nivel controlează bobina demarorului, iar demarorul controlează actuatoarele unității de pompare cu contactele sale de putere.

Releele electronice de control al nivelului funcționează cu senzori cu electrozi și flotor, manometre, senzori radioactivi etc.

Senzor de nivel al electrodului

Folosit pentru a monitoriza nivelul lichidelor conductoare electric. Principiul de funcționare: controlul rezistenței la apă între electrozii imersați unipol, pentru care se folosește tensiune alternativă.

Constă dintr-un electrod mic și doi electrozi lungi montați într-o cutie de borne. Un electrod mic este contactul nivelului superior al apei, iar cei lungi sunt contactul nivelului inferior al apei. Senzorul este conectat la releul de nivel și la circuitul de control al motorului pompei folosind fire.

Dacă apa intră în contact cu electrodul mic, demarorul pompei este oprit. Când nivelul scade la electrozii lungi, pompa pornește.

Folosit pentru controlul nivelului apei în lichide neagresive. Un flotor este scufundat într-un container deschis, suspendat pe un cablu flexibil și echilibrat cu o sarcină. Pe cablu sunt atașate două suporturi de comutare, cu ajutorul cărora, la nivelurile maxime ale apei din rezervor, balansoarul dispozitivului de contact se rotește. Acest balansier închide contactele care pornesc sau opresc motorul pompei.

În cazul unui container închis, plutitorul este conectat prin pârghia sa de axa pârghiei. O axă cu o anumită etanșare este trecută în spațiul prin peretele carcasei unde se află partea de contact a senzorului. Firele de la contacte sunt direcționate prin peretele containerului.

În cele mai multe cazuri, senzori corespunzători vine complet cu un releu de nivel. După achiziționarea unui astfel de set, consumatorul trebuie doar să se conecteze și să configureze totul corect.

Releu RKU-1M- controleaza nivelul lichidului si este utilizat in controlul automat al recipientelor de umplere si scurgere si in circuitele de protectie. Caracteristici principale: putere maximă de comutare 3,5 W, alimentare 220 V, număr de senzori 3, un contact de comutare, distanță maximă de la senzor la releu 100 m.

Orez. 1. Releu RKU-1M

Orez. 2. Schema de conectare a pompei la RKU-1M

Comutator de nivel al apei ROS-301- controlează trei niveluri de lichide electric conductoare prin trei canale independente într-unul sau mai multe recipiente.

Orez. 3. Releu ROS-301

Releu de nivel al apei cu un singur nivel PZ-828- are sensibilitate reglabila, tensiune - 230V, curent maxim al circuitelor de iesire - 16A. Aparatul folosește un contact de comutare.

Orez. 4. Releu PZ-828

Releu cu două niveluri PZ-829 este o mașină automată cu sensibilitate reglabilă. Acest dispozitiv electronic poate controla prezența lichidului la două niveluri.

releu cu trei niveluri PZ-830- controlează și menține nivelul setat de lichid conductiv prin controlul motorului electric al unității de pompare. O mașină automată cu trei niveluri este capabilă să monitorizeze prezența lichidului la trei niveluri, unde al treilea nivel este de urgență.

Orez. 6. Schema de conectare pentru releul de nivel cu patru niveluri PZ-830

Releu cu patru niveluri PZ-832- controleaza si mentine nivelul lichidelor conductoare din rezervoare, turnuri de apa, piscine, etc prin comanda motoarelor electrice ale pompelor.

Comutator de nivel al lichidului echipat cu trei senzori EBR-1- releu electronic modular cu o distanta maxima intre senzori de 100 de metri. Poate fi folosit pentru rezervoare publice (controlul umplerii și scurgerii unui container sau puț). Senzorii furnizați cu un releu de control al nivelului lichidului sunt conectați la mecanism.

Caracteristici principale: putere 3,5 VA, trei senzori, sensibilitate maxima 50 KOhm, alimentare 230 V, temperatura de functionare -100C - +450C, protectie IP20.

Releu de nivel EBR-1

Releu echipat cu șase senzori EBR-2- un releu de control modular special conceput utilizat în puțuri și rezervoare. De asemenea, acest releu are multe setari, notificare cand se atinge nivelul minim si maxim al apei, senzorii sunt foarte sensibili la conductivitatea electrica a lichidului.

Setul include șase senzori. Datorită costului său, acest releu de monitorizare este o opțiune ideală pentru monitorizarea modernă a nivelului apei.

Utilizarea senzorilor de nivel al apei este de fapt mult mai largă decât pare la prima vedere. Sunt folosite pentru a măsura nivelul apei în recipiente diverse tipuriși numiri. Sunt:

Apa este folosită peste tot, atât în viața de zi cu zi, cât și în producție. Și peste tot este nevoie să-i controlăm nivelul, deoarece debordarea sau golirea recipientului poate duce la consecințe negative grave.

Nivelul poate fi măsurat fie în mod continuu utilizând indicatori de nivel și indicatori de nivel, fie punct cu punct folosind comutatoare de nivel limită.

Cum să alegi un dispozitiv pentru măsurarea nivelului apei?

Senzorii de nivel de apă sunt utilizați pentru a măsura cantitatea acesteia într-un rezervor convențional. Există mai mult de 30 de tipuri de senzori de control al nivelului apei în catalogul nostru. Suntem pregătiți să vă sfătuim, deoarece este important să nu greșim în alegere.

Principalul criteriu de selecție sunt condițiile de funcționare. De asemenea, ar trebui să țineți cont de exact ce date trebuie monitorizate (apa care ajunge la un anumit punct, măsurarea continuă a nivelului etc.), dimensiunea și scopul recipientului, posibilitatea instalării unui senzor etc.

Alarme limită de apă

Când contactul cu mediul are loc sau dispare, aceste dispozitive semnalează că nivelul limită a fost atins. Alarmele sunt utilizate pentru a preveni preaplinul rezervorului/funcționarea uscată a pompei, pentru a menține un anumit nivel de apă în limitele stabilite și, de asemenea, ca o alarmă de avertizare.

Indicatoare de nivel pentru măsurarea continuă a nivelului apei

Aceste dispozitive indică continuu gradul de umplere al recipientului. Indicatoarele de nivel pot fi utilizate pentru:

monitorizarea cantității de apă din diferite rezervoare,
dozare,
controlul procesului.

Majoritatea măsurătorilor de nivel (cu excepția cuptorului cu microunde, acustic și radar) folosesc o sondă scufundată într-un lichid pentru măsurare. De aici încep diferențele de principii de funcționare. Catalogul nostru conține indicatori de nivel pentru diverse scopuri. Alegerea celui potrivit depinde de mulți factori, precum: tipul containerului, condițiile și locul de funcționare etc.

Indicatoare ale nivelului apei

Indicatoarele de nivel de apă sunt utilizate exclusiv pentru a monitoriza nivelul coloanei de apă. Nu conțin elemente care transformă acțiunea mecanică (creșterea/scăderea nivelului apei) într-un impuls electric. Prin urmare, puteți controla modificările de nivel folosind indicatori doar observând scara de pe aceștia.

Apa este necesară în aproape orice proces tehnologic. În orice industrie este utilizat în diferite scopuri, fie că este:

intarire,
întorcându-se şi frezarea(aici apa este folosită ca parte a lichidului de răcire),
la centralele nucleare (ca fluid de lucru),
pentru productia de alimente,
irigarea câmpurilor etc.

Lista aplicațiilor este nesfârșită. Și acolo unde este necesară utilizarea apei, este necesară și depozitarea acesteia. În consecință, trebuie să cunoașteți cantitatea sa, care este în prezent pregătită pentru utilizare. În multe procese tehnologice Nu puteți face fără monitorizarea constantă a nivelului. Comutatoarele de nivel, manometrele și indicatoarele pot ajuta la rezolvarea unor astfel de probleme.

Există un număr mare de tipuri de rezervoare, care diferă în domeniul lor de aplicare și, în același timp, potrivite pentru stocarea apei.

În casele particulare sunt folosite pentru depozitare apă potabilă si apa pentru nevoi generale;
In zonele cu gradini de legume, livezi, precum si in industria agricola se instaleaza sisteme de irigatii pentru alimentarea cu apa;
În industrie, rezervoarele sunt folosite pentru:
- sisteme de incalzire (cazane),
- transport pe apă (cisternă),
- depozitare,
- filtrare,
- tratarea apei,
- alimentare cu apă pentru diverse procese tehnologice.

Este foarte important ca aceste recipiente să nu fie goale sau supraumplute. Pentru a preveni astfel de momente care ar putea duce la situații de urgență, în rezervoare sunt instalate alarme de nivel limită.

Într-o piscină, un senzor de nivel de apă instalat pentru a monitoriza constant cantitatea de apă controlează pompele printr-un convertor de frecvență pentru a menține nivelul în limitele specificate.

Pentru a face acest lucru, instalați un sistem de „vase comunicante”, unde principalul este piscina, iar cel reprezentativ este un container conectat la acesta prin conducte. Doar un anumit tip de senzor de nivel al apei poate fi instalat în acest container.

În acest caz, sunt potrivite manometre care măsoară nivelul apei cu ajutorul unei sonde (potențiometrice, capacitive, magnetostrictive etc.).

Este foarte important pentru proprietarii de case și cabane private să cunoască cantitatea de apă rămasă în fântâni, fântâni și cazane ale sistemului de încălzire. Acest lucru este necesar pentru a nu rămâne fără apă în cel mai inoportun moment. Pentru a face acest lucru, propunem instalarea unor senzori în aceste recipiente pentru a măsura nivelul maxim al apei, anunțând când acestea sunt pline sau goale.

Monitorizarea nivelului apei din puț

Nivelul apei din puț este foarte important de monitorizat și controlat pentru a prelungi durata de viață a pompei submersibile. Pentru a ști când puțul se umple și se golește și pentru a preveni uscarea pompei, puteți cumpăra senzori de nivel al apei.

Monitorizarea nivelului apei din puț

Utilizarea unei puțuri ca sursă de alimentare cu apă necesită, de asemenea, ca apa să fie livrată în casă sau într-un rezervor intermediar în scopul stocării sale ulterioare, ceea ce necesită instalarea unei pompe submersibile. Și, în consecință, apar aceleași probleme ca și în puț (funcționarea uscată a pompei și preaplin).

Există multe soluții în care senzorii de nivel al apei din puț controlează pompele. Puteți găsi una dintre cele mai ieftine metode în articol: „Folosirea senzorilor de nivel al apei în puțuri”.

Controlul nivelului apelor uzate

Este foarte important ca proprietarii de case private să știe când hazna, pentru a comanda serviciile corespunzatoare pentru golirea acestuia. Deoarece în rezolvarea acestei probleme nu trebuie să știm cantitatea exactă apa reziduala, apoi puteți instala un comutator de nivel cu cablu plutitor pentru umplere. Pentru a obține date corecte privind nivelul apei uzate din puț, alarma trebuie selectată dintr-un material care împiedică lipirea.

Monitorizarea nivelului apei în cazanul de încălzire

Dacă utilizați sistem intern incalzire, este foarte important sa nu ramai fara apă fierbinte. Instalarea unui indicator de nivel al apei va fi mai mult decât suficientă. Un punct important, la care trebuie să fii atent va fi specificatii tehnice senzor de temperatură.

Astfel, după instalarea unui sistem de control al nivelului apei, nu veți rămâne fără căldură și alimentare cu apă în cel mai inoportun moment.

Pentru a rezuma: dacă precizia ridicată la măsurarea cantității de apă nu este importantă pentru dvs., atunci comutatoarele de nivel pot rezolva majoritatea problemelor.

Acum să ne uităm la utilizarea senzorilor de nivel al apei în rezervoarele industriale. Să facem acest lucru folosind exemplul unei stații de tratare a apei.

Pentru monitorizarea și controlul cantității de apă la stațiile de epurare sunt instalate sisteme speciale de control și alarmă, compuse din: senzori de nivel al apei în rezervoare, debitmetre, comutatoare de nivel, controlere de control, convertizoare de frecvență și, în final, pompe. Toate aceste sisteme fac posibilă prevenirea accidentelor în producerea apei filtrate, precum și gestionarea sistemelor de îmbuteliere și transfer al apei către consumator.

Înainte de a cumpăra senzori de nivel de apă într-un rezervor, trebuie să decideți cu privire la scopul utilizării acestuia. Alegerea senzorilor de nivel al apei din rezervor este determinată în funcție de nevoile de producție și de parametrii tehnologici ai procesului.

Pentru alegerea corectă senzor de nivel, trebuie să cunoașteți parametrii tehnologici: conductivitatea mediului, adâncimea/dimensiunea recipientului, amplasarea acestuia etc. Aceleași indicatori de nivel, indicatoare și comutatoare de nivel pot fi folosite în scopuri diferite, iar pentru unii, doar senzori speciali. Pentru sfaturi privind alegerea senzorilor de care aveți nevoie, vă rugăm să contactați echipa noastră de asistență.

Rezolvăm problemele dumneavoastră de monitorizare și măsurare a nivelului apei!

Vă vom ajuta să alegeți soluția optimă pentru bugetul dumneavoastră.
Dacă v-ați hotărât deja asupra tipului de senzor,
alăturați-vă

Alimentarea cu apă și drenajul este o parte integrantă a vieții de zi cu zi și a producției. Aproape toți cei care au fost implicați în agricultură sau îmbunătățirea locuinței s-au confruntat cel puțin o dată cu problema menținerii nivelului apei într-un recipient sau altul. Unii oameni fac acest lucru manual prin deschiderea și închiderea supapelor, dar este mult mai ușor și mai eficient să folosești un senzor automat de nivel al apei în acest scop.

Tipuri de senzori de nivel

În funcție de sarcinile atribuite, senzorii de contact și fără contact sunt utilizați pentru a monitoriza nivelul lichidului. Primii, după cum s-ar putea ghici din numele lor, au contact cu lichidul, cei din urmă primesc informații de la distanță, folosind metode indirecte de măsurare - transparența mediului, capacitatea acestuia, conductivitatea electrică, densitatea etc. Conform principiului de funcționare, toți senzorii pot fi împărțiți în 5 tipuri principale:

Plutește
Electrod.
Hidrostatic.
Capacitiv.
Radar.

Primele trei pot fi clasificate ca dispozitive de tip contact, deoarece interacționează direct cu mediul de lucru (lichid), al patrulea și al cincilea sunt fără contact.

Senzori flotanti

Poate cel mai simplu în design. Sunt un sistem de plutire care se află pe suprafața lichidului. Pe măsură ce nivelul se schimbă, plutitorul se mișcă, într-un fel sau altul închizând contactele mecanismului de control. Cu cât există mai multe contacte de-a lungul traseului plutitorului, cu atât citirile indicatorului sunt mai precise:

Principiul de funcționare al senzorului de nivel al apei cu plutitor într-un rezervor

Figura arată că citirile indicatoare ale unui astfel de dispozitiv sunt discrete, iar numărul de valori ale nivelului depinde de numărul de comutatoare. În diagrama de mai sus există două dintre ele - superior și inferior. Acest lucru este de obicei destul de suficient pentru întreținere automată nivel într-un interval dat.

Există dispozitive flotante pentru monitorizarea continuă de la distanță. În ele, plutitorul controlează motorul reostatului, iar nivelul este calculat pe baza rezistenței curentului. Până de curând, astfel de dispozitive erau utilizate pe scară largă, de exemplu, pentru a măsura cantitatea de benzină din rezervoarele de combustibil ale mașinii:

Dispozitiv de măsurare a nivelului reostatic, unde:

1 – reostat de sârmă;
2 – glisor reostat, conectat mecanic la flotor.

Senzori de nivel de electrozi

Dispozitivele de acest tip folosesc conductivitatea electrică a unui lichid și sunt discrete. Senzorul este format din mai mulți electrozi de lungimi diferite scufundați în apă. În funcție de nivelul lichidului, există unul sau altul număr de electrozi.

Sistem cu trei electrozi de senzori de nivel de lichid în rezervor

În figura de mai sus, cei doi senzori din dreapta sunt scufundați în apă, ceea ce înseamnă că între ei există rezistență la apă - pompa este oprită. De îndată ce nivelul scade, senzorul din mijloc va fi uscat și rezistența circuitului va crește. Automatizarea va porni pompa de supraalimentare. Când recipientul este plin, cel mai scurt electrod va cădea în apă, rezistența acestuia față de electrodul comun va scădea și automatizarea va opri pompa.

Este destul de clar că numărul de puncte de control poate fi crescut cu ușurință prin adăugarea de electrozi suplimentari și canale de control corespunzătoare la proiect, de exemplu, pentru alarma supraumplere sau uscare.

Sistem de control hidrostatic

Aici senzorul este un tub deschis în care este instalat un senzor de presiune de un tip sau altul. Pe măsură ce nivelul crește, înălțimea coloanei de apă din tub se modifică și, prin urmare, presiunea asupra senzorului:

Principiul de funcționare al sistemului de control al nivelului de lichid hidrostatic

Astfel de sisteme au o caracteristică continuă și pot fi folosite nu numai pentru control automat, dar și pentru controlul nivelului de la distanță.

Metoda de măsurare capacitivă

Principiul de funcționare al unui senzor capacitiv cu o baie metalică (stânga) și dielectrică

Indicatorii de inducție funcționează pe un principiu similar, dar în ei rolul unui senzor este jucat de o bobină, a cărei inductanță se modifică în funcție de prezența lichidului. Principalul dezavantaj al unor astfel de dispozitive este că sunt potrivite doar pentru monitorizarea substanțelor (lichide, materiale în vrac etc.) care au o permeabilitate magnetică suficient de mare. Senzorii inductivi practic nu sunt folosiți în viața de zi cu zi.

Control radar

Principalul avantaj al acestei metode este lipsa contactului cu mediul de lucru. Mai mult, senzorii pot fi destul de departe de lichid, al cărui nivel trebuie controlat - contoare. Acest lucru permite folosirea senzorilor de tip radar pentru a monitoriza lichide extrem de agresive, toxice sau fierbinți. Principiul de funcționare a unor astfel de senzori este indicat chiar de numele lor - radar. Dispozitivul constă dintr-un emițător și un receptor asamblate într-o singură carcasă. Primul emite unul sau altul tip de semnal, celălalt îl primește pe cel reflectat și calculează timpul de întârziere dintre impulsurile trimise și recepționate.

Principiul de funcționare al comutatorului de nivel de tip radar cu ultrasunete

Semnalul, în funcție de sarcinile atribuite, poate fi emisie de lumină, sunet sau radio. Precizia unor astfel de senzori este destul de mare – milimetri. Poate singurul dezavantaj este complexitatea echipamentelor de monitorizare radar și costul său destul de ridicat.

Regulatoare de nivel de lichid de casă

Datorită faptului că unii dintre senzori sunt extrem de simpli ca design, crearea unui comutator de nivel al apei cu propriile mâini nu este deloc dificilă. Lucrând împreună cu pompele de apă, astfel de dispozitive vă vor permite să automatizați complet procesul de pompare a apei, de exemplu, într-un turn de apă de țară sau sistem autonom irigare prin picurare.

Control automat al pompei flotante

Pentru a implementa această idee, se folosește un senzor de nivel de apă cu comutator de lamelă de casă cu un plutitor. Nu necesită componente scumpe și rare, este ușor de repetat și este destul de fiabil. În primul rând, merită să luați în considerare designul senzorului în sine:

Proiectarea unui senzor plutitor cu două niveluri pentru apă într-un rezervor

Este alcătuit dintr-un plutitor 2 propriu-zis, care este fixat de o tijă mobilă 3. Plutitorul se află pe suprafața apei și, în funcție de nivelul acesteia, se deplasează împreună cu tija și magnetul permanent 5 fixat pe ea în sus/jos în ghidajele 4 și 5. În poziția inferioară, când nivelul lichidului este minim, magnetul închide comutatorul lamelă 8, iar în partea de sus (rezervorul este plin) – comutatorul lamelă 7. Lungimea tijei și distanța dintre ghidaje sunt selectate în funcție de înălțimea rezervorului de apă.

Mai rămâne doar să asamblați un dispozitiv care va porni și opri automat pompa de supraalimentare în funcție de starea contactelor. Diagrama lui arată astfel:

Circuitul de control al pompei de apă

Să presupunem că rezervorul este complet plin și că flotorul este în poziția sus. Comutatorul Reed SF2 este închis, tranzistorul VT1 este închis, releele K1 și K2 sunt dezactivate. Pompa de apă conectată la conectorul XS1 este deconectată. Pe măsură ce apa curge, plutitorul și, împreună cu acesta, magnetul se vor coborî, comutatorul cu lame SF1 se va deschide, dar circuitul va rămâne în aceeași stare.

De îndată ce nivelul apei scade sub nivelul critic, comutatorul lamelă SF1 se închide. Tranzistorul VT1 se va deschide, releul K1 va funcționa și se va autobloca cu contactele K1.1. În același timp, contactele K1.2 ale aceluiași releu vor furniza energie demarorului K2, care pornește pompa. A început pomparea apei.

Pe măsură ce nivelul crește, plutitorul va începe să crească, se va deschide contactul SF1, dar tranzistorul blocat de contactele K1.1 va rămâne deschis. De îndată ce recipientul este plin, contactul SF2 se închide și închide forțat tranzistorul. Ambele relee se vor elibera, pompa se va opri, iar circuitul va intra în modul standby.

Când repetați circuitul în locul lui K1, puteți utiliza orice releu electromagnetic de putere redusă cu o tensiune de funcționare de 22-24 V, de exemplu, RES-9 (RS4.524.200). Un RMU (RS4.523.330) sau orice altul cu o tensiune de funcționare de 24 V, ale cărui contacte pot rezista curentului de pornire al pompei de apă, este potrivit ca K2. Întrerupătoarele cu lamelă pot fi de orice tip care funcționează pentru a închide sau a comuta.

Comutator de nivel cu senzori cu electrozi

Cu toate avantajele și simplitatea sa, designul anterior al unui indicator de nivel pentru rezervoare are și un dezavantaj semnificativ - componente mecanice care funcționează în apă și necesită întreținere constantă. Acest dezavantaj este absent în designul electrozilor mașinii. Este mult mai fiabil decât cel mecanic, nu necesită nicio întreținere, iar circuitul nu este cu mult mai complicat decât precedentul.

Aici, trei electrozi din orice material inoxidabil conductiv sunt utilizați ca senzori. Toți electrozii sunt izolați electric unul de celălalt și de corpul containerului. Designul senzorului este clar vizibil în figura de mai jos:

Design senzor cu trei electrozi, unde:

S1 – electrod comun (întotdeauna în apă)
S2 – senzor de minim (rezervor gol);
S3 – senzor de nivel maxim (rezervor plin);

Circuitul de control al pompei va arăta astfel:

Schema de control automat al pompei folosind senzori cu electrozi

Dacă rezervorul este plin, atunci toți cei trei electrozi sunt în apă și rezistenta electrica nu este mare lucru între ei. În acest caz, tranzistorul VT1 este închis, VT2 este deschis. Releul K1 este pornit și dezactivează pompa cu contactele sale normal închise, iar cu contactele sale normal deschise conectează senzorul S2 în paralel cu S3. Când nivelul apei începe să scadă, electrodul S3 este expus, dar S2 este încă în apă și nu se întâmplă nimic.

Apa continuă să fie consumată și în final electrodul S2 este expus. Datorită rezistenței R1, tranzistoarele trec în starea opusă. Releul eliberează și pornește pompa, oprind simultan senzorul S2. Nivelul apei crește treptat și mai întâi închide electrodul S2 (nu se întâmplă nimic - este oprit de contactele K1.1), apoi S3. Tranzistoarele comută din nou, releul este activat și oprește pompa, punând simultan în funcțiune senzorul S2 pentru următorul ciclu.

Dispozitivul poate folosi orice releu de putere redusă care funcționează de la 12 V, ale cărui contacte pot rezista curentului demarorului pompei.

Dacă este necesar, aceeași schemă poate fi folosită pentru a pompa automat apă, să zicem, dintr-un subsol. Pentru a face acest lucru, pompa de drenaj trebuie conectată nu la contactele normal închise, ci la contactele normal deschise ale releului K1. Schema nu va necesita alte modificări.