Automatisering for vanntank. Sivvannstandssensorer for automatisk pumpestyring

Vannforsyning og avløp er en integrert del av hverdagen og produksjonen. Nesten alle som har vært involvert i jordbruk eller oppussing har minst en gang støtt på problemet med å opprettholde vannstanden i en eller annen beholder. Noen gjør dette manuelt ved å åpne og lukke ventiler, men det er mye enklere og mer effektivt å bruke en automatisk vannstandssensor til dette formålet.

Typer nivåsensorer

Avhengig av oppgavene som er tildelt, brukes kontakt- og berøringsfrie sensorer for å overvåke væskenivået. Førstnevnte, som man kan gjette på navnet deres, har kontakt med væsken, sistnevnte mottar informasjon eksternt ved å bruke indirekte målemetoder - gjennomsiktighet av mediet, dets kapasitet, elektrisk ledningsevne, tetthet, etc. I henhold til operasjonsprinsippet kan alle sensorer deles inn i 5 hovedtyper:

1. Flyte
2. Elektrode.
3. Hydrostatisk.
4. Kapasitiv.
5. Radar.

De tre første kan klassifiseres som enheter av kontakttype, siden de samhandler direkte med arbeidsmediet (væske), den fjerde og femte er ikke-kontakt.

Flytesensorer

Kanskje den enkleste i design. De er et flytesystem som er plassert på overflaten av væsken. Når nivået endres, beveger flottøren seg, på en eller annen måte lukker kontaktene til kontrollmekanismen. Jo flere kontakter det er langs flottørens bane, desto mer nøyaktige blir indikatoravlesningene:

Driftsprinsipp for en flytevannnivåsensor i en tank

Figuren viser at indikatoravlesningene til en slik enhet er diskrete, og antall nivåverdier avhenger av antall brytere. I diagrammet ovenfor er det to av dem - øvre og nedre. Dette er som regel ganske nok til automatisk å opprettholde nivået i et gitt område.

Det finnes flyteenheter for kontinuerlig fjernovervåking. I dem styrer flottøren reostatmotoren, og nivået beregnes basert på strømmotstanden. Inntil nylig ble slike enheter mye brukt, for eksempel for å måle mengden bensin i bildrivstofftanker:

Reostatisk nivåmålerenhet, hvor:

• 1 - ledningsreostat;
• 2 – reostatglider, mekanisk koblet til flottøren.

Elektrodenivåsensorer

Enheter av denne typen bruker den elektriske ledningsevnen til en væske og er diskrete. Sensoren består av flere elektroder av forskjellig lengde nedsenket i vann. Avhengig av nivået i væsken er det ett eller annet antall elektroder.

Tre-elektrodesystem av væskenivåsensorer i tanken

I figuren over er de to høyre sensorene nedsenket i vann, noe som betyr at det er vannmotstand mellom dem - pumpen stoppes. Så snart nivået synker, vil den midterste sensoren være tørr og kretsmotstanden øker. Automatikken vil starte boostpumpen. Når beholderen er full, vil den korteste elektroden falle i vannet, motstanden i forhold til den vanlige elektroden vil avta og automatikken vil stoppe pumpen.

Det er helt klart at antallet kontrollpunkter enkelt kan økes ved å legge til ekstra elektroder og tilsvarende kontrollkanaler til designet, for eksempel for overløps- eller tørrhetsalarmer.

Hydrostatisk kontrollsystem

Her er sensoren et åpent rør der det er installert en trykksensor av en eller annen type. Når nivået øker, endres høyden på vannsøylen i røret, og dermed trykket på sensoren:

Driftsprinsipp for hydrostatisk væskenivåkontrollsystem

Slike systemer har en kontinuerlig karakteristikk og kan brukes ikke bare for automatisk kontroll, men også for fjernkontroll.

Kapasitiv målemetode

Driftsprinsipp for en kapasitiv sensor med et metall (venstre) og dielektrisk bad

Induksjonspekere fungerer på et lignende prinsipp, men i dem spilles rollen til en sensor av en spole, hvis induktans endres avhengig av tilstedeværelsen av væske. Den største ulempen med slike enheter er at de kun er egnet for overvåking av stoffer (væsker, bulkmaterialer, etc.) som har en tilstrekkelig høy magnetisk permeabilitet. Induktive sensorer brukes praktisk talt ikke i hverdagen.

Radarkontroll

Den største fordelen med denne metoden er mangelen på kontakt med arbeidsmiljøet. Dessuten kan sensorene være ganske langt unna væsken, hvis nivå må kontrolleres - meter. Dette gjør at sensorer av radartypen kan brukes til å overvåke ekstremt aggressive, giftige eller varme væsker. Prinsippet for drift av slike sensorer er indikert med deres navn - radar. Enheten består av en sender og mottaker satt sammen i ett hus. Den første sender ut en eller annen type signal, den andre mottar den reflekterte og beregner forsinkelsestiden mellom de sendte og mottatte pulsene.

Driftsprinsipp for nivåbryter av ultrasonisk radartype

Signalet, avhengig av de tildelte oppgavene, kan være lys, lyd eller radiostråling. Nøyaktigheten til slike sensorer er ganske høy - millimeter. Den eneste ulempen er kanskje kompleksiteten til radarovervåkingsutstyr og dets ganske høye kostnader.

Hjemmelagde væskenivåregulatorer

På grunn av det faktum at noen av sensorene er ekstremt enkle i design, Det er ikke vanskelig å lage en vannnivåbryter med egne hender. Ved å arbeide sammen med vannpumper, vil slike enheter tillate deg å fullt ut automatisere prosessen med å pumpe vann, for eksempel inn i et landvanntårn eller et autonomt dryppvanningssystem.

Flytende automatisk pumpekontroll

For å implementere denne ideen brukes en hjemmelaget sivbryter vannstandssensor med en flottør. Det krever ikke dyre og knappe komponenter, er lett å gjenta og er ganske pålitelig. Først av alt er det verdt å vurdere utformingen av selve sensoren:

Design av en to-nivås flytesensor for vann i en tank

Den består av selve en flottør 2, som er festet til en bevegelig stang 3. Flottøren er på overflaten av vannet og beveger seg avhengig av nivået sammen med stangen og permanentmagneten 5 festet på den opp/ned i føringer 4 og 5. I nedre posisjon, når væskenivået er minimalt, lukker magneten reedbryter 8, og i toppen (tanken er full) – reedbryter 7. Lengden på stangen og avstanden mellom førerne velges basert på høyden på vanntanken.

Alt som gjenstår er å sette sammen en enhet som automatisk slår av og på boostpumpen avhengig av kontaktenes tilstand. Diagrammet ser slik ut:

Kontrollkrets for vannpumpe

Anta at tanken er helt full og flottøren er i opp-posisjon. Reedbryter SF2 er lukket, transistor VT1 er lukket, releer K1 og K2 er deaktivert. Vannpumpen koblet til kontakt XS1 er spenningsløs. Når vannet strømmer, vil flottøren, og sammen med den magneten, senkes, reed-bryteren SF1 vil åpne, men kretsen vil forbli i samme tilstand.

Så snart vannstanden faller under det kritiske nivået, lukkes reed-bryteren SF1. Transistor VT1 vil åpne, relé K1 vil virke og bli selvlåsende med kontaktene K1.1. Samtidig vil kontaktene K1.2 til samme relé levere strøm til starteren K2, som slår på pumpen. Vannpumpingen begynte.

Når nivået øker, vil flottøren begynne å stige, vil kontakt SF1 åpne, men transistoren blokkert av kontaktene K1.1 vil forbli åpen. Så snart beholderen er fylt, lukkes kontakt SF2 og tvangslukker transistoren. Begge reléene vil utløses, pumpen slås av, og kretsen går i standby-modus.

Når du gjentar kretsen i stedet for K1, kan du bruke et hvilket som helst elektromagnetisk relé med lav effekt med en driftsspenning på 22-24 V, for eksempel RES-9 (RS4.524.200). En RMU (RS4.523.330) eller en hvilken som helst annen med en driftsspenning på 24 V, hvis kontakter tåler startstrømmen til vannpumpen, er egnet som K2. Reed-brytere kan være av hvilken som helst type som fungerer for å lukke eller bytte.

Nivåbryter med elektrodesensorer

For alle sine fordeler og enkelhet har den tidligere utformingen av en nivåmåler for tanker også en betydelig ulempe - mekaniske komponenter som opererer i vann og krever konstant vedlikehold. Denne ulempen er fraværende i elektrodedesignen til maskinen. Den er mye mer pålitelig enn den mekaniske, krever ikke vedlikehold, og kretsen er ikke mye mer komplisert enn den forrige.

Her brukes tre elektroder laget av et hvilket som helst ledende rustfritt materiale som sensorer. Alle elektroder er elektrisk isolert fra hverandre og fra beholderkroppen. Utformingen av sensoren er godt synlig i figuren nedenfor:

Tre-elektrode sensordesign, hvor:

• S1 – vanlig elektrode (alltid i vann)
• S2 – minimumssensor (tank tom);
• S3 – maksimal nivåsensor (tank full);

Pumpekontrollkretsen vil se slik ut:

Opplegg for automatisk pumpekontroll ved hjelp av elektrodesensorer

Hvis tanken er full, er alle tre elektrodene i vann og den elektriske motstanden mellom dem er liten. I dette tilfellet er transistor VT1 lukket, VT2 er åpen. Relé K1 slås på og deaktiverer pumpen med sine normalt lukkede kontakter, og med sine normalt åpne kontakter kobler det sensor S2 parallelt med S3. Når vannstanden begynner å synke, er elektroden S3 blottlagt, men S2 er fortsatt i vannet og ingenting skjer.

Vann fortsetter å forbrukes og til slutt blir elektroden S2 eksponert. Takket være motstand R1 bytter transistorene til motsatt tilstand. Reléet slipper og starter pumpen, samtidig som sensor S2 slås av. Vannstanden stiger gradvis og lukker først elektroden S2 (ingenting skjer - den slås av av kontaktene K1.1), og deretter S3. Transistorene skifter igjen, reléet aktiveres og slår av pumpen, samtidig som sensor S2 settes i drift for neste syklus.

Enheten kan bruke et hvilket som helst laveffektrelé som fungerer fra 12 V, hvis kontakter tåler strømmen til pumpestarteren.

Om nødvendig kan det samme opplegget brukes til å automatisk pumpe vann, for eksempel fra en kjeller. For å gjøre dette må dreneringspumpen kobles ikke til de normalt lukkede, men til de normalt åpne kontaktene til relé K1. Ordningen vil ikke kreve andre endringer.

Jeg kom nylig over en video på Internett der de gjorde barndomsdrømmen min til virkelighet. Videoen viste hvordan man setter sammen en enhet for automatisk å fylle en beholder med vann. Alt arbeidet ble veldig tydelig demonstrert, men diagrammet ble ikke vist.

Faktum er at i min barndom, om sommeren, måtte jeg ofte vanne hagen og jeg hadde alltid ideer for å automatisere denne prosessen, men jeg lyktes aldri i å gjøre tankene mine til virkelighet. I dag skal jeg oppfylle deler av drømmen min, men bare teoretisk for nå.

La oss forestille oss denne situasjonen: du har en beholder med vann på hytten din eller hjemme, for å vanne hagen eller til et annet formål. Du pumper vann inn i denne beholderen ved hjelp av en pumpe. For å pumpe vann må du hver gang slå på pumpen og se til beholderen er fylt med vann. Å fylle en beholder med vann kan automatiseres veldig enkelt og ganske billig.

Nedenfor er et strukturelt bilde av enheten vår.

For å automatisere fylling av beholderen med vann, må vi endre beholderen litt. En stang med en høyde som ikke er mindre enn dybden på beholderen er installert på toppen av tønnen, hvor to reed-brytere er festet. En bevegelig stang med flottør er også festet til stangen, som beveger seg avhengig av vannstanden i beholderen. En permanent magnet er festet til stangen for å kontrollere reed-bryterne.

På neste bilde kan du se et eksempel på en stang og en bevegelig stang.

Og nå den mest interessante delen: en krets for automatisk å fylle beholderen med vann.

For å implementere denne enheten trenger vi en strømbryter for å beskytte pumpen, en elektromagnetisk kontaktor for å slå pumpen av og på, og to reed-brytere (forseglet magnetisk kontakt) for å kontrollere kontaktoren.

Den nedre reed-bryteren skal være en lukkebryter, den øvre skal være en bryter. For eksempel er reed-bryteren MKS-27103 ganske egnet for oss, fordi den har en byttekontakt. For lavnivåsignalering bruker kretsen en normalt åpen kontakt, og for høynivåsignalering brukes en normalt lukket reedbryterkontakt. I det øyeblikket vannstanden i tanken når en kritisk verdi, vil magneten være plassert på samme nivå med den nedre reed-bryteren, som under påvirkning av et magnetfelt vil koble kontakten og dermed sende et signal til slå på pumpen. Etter dette vil flottøren begynne å stige til det øvre nivået, hvor den øvre reed-bryteren vil slå av pumpen.

Denne ordningen implementerer ikke en manuell modus, selv om den bør gis i tilfelle feil på nivåmålerne våre. Den enkleste måten er å bruke en låseknapp for å manuelt styre pumpen. Jeg tror det ikke vil være vanskelig for deg å inkludere en knapp i det resulterende diagrammet.

Selvfølgelig kan du kjøpe ferdige nivåmålere og ikke finne opp hjulet på nytt, spesielt siden de er produsert av industrien. En slik nivåmåler vil imidlertid koste deg minst $30, og en MKS-27103 reed-bryter koster $2-3.

Slik kan du automatisk fylle en beholder med vann. Jeg hadde også en idé om vann som skulle dreneres fra denne beholderen for vanning (for eksempel tomater, agurker) gjennom dreneringsrør. Kanskje de gjør dette i drivhus.

Jeg håper jeg en dag vil ha en hytte hvor jeg kan realisere drømmen min fullt ut, ikke fordi jeg liker å grave i hagen, jeg liker bare at andre jobber for meg, jeg mener enheter

Et av de mest ubehagelige husholdningsproblemene er mangelen på vann i springen. Det er lett å overleve mangelen på lys eller gass, men vann er en essensiell komponent i menneskelivet, og når det er fraværende eller mangelfullt, begynner problemene. Du kan alltid ha flere beholdere med vann i huset ditt, for eksempel plastflasker, men det er mye mer praktisk å finne ut hva slags lagringstank for vannforsyning og systemdiagram for et privat hjem som trengs, for ikke å miste komforten og fortsette å bruke husholdningsapparater og en vask med badekar, uansett hva som aldri skjedde.

Hvorfor er det nødvendig og hvordan du bruker det

Hvis pumpen i det autonome vannforsyningssystemet av en eller annen grunn ikke fungerer, eller det ikke er noe trykk i den sentraliserte byens vannforsyning, kan den leveres til vasken eller toaletttanken fra en forhåndsfylt reservebeholder. Enkelt sagt er det bedre å alltid ha tilgang på drikkevann i huset og bruke det i nødssituasjoner.

For å gjøre det lettere å bruke en reservetilførsel av vann, må lagringstanken integreres i vannforsyningen slik at den enten brukes automatisk i fravær av eksternt trykk, eller den kan aktiveres ved å vri på ventilen.

Det er mange variasjoner på hvordan du installerer og kobler til en lagertank, avhengig av typen vannkilde, mulig plassering av tanken og til og med husets utforming. Det er nok å velge riktig alternativ og bestemme selve typen lagertank.

Typer

Lagringstanken kan være en beholder med tilstrekkelig innvendig volum, laget av et materiale som er motstandsdyktig mot korrosjon og trygt for lagring av drikkevann. Følgende materialer brukes:

• polyvinylklorid;
• tverrbundet høy- eller lavtrykkspolyetylen;
• polypropylen;
• rustfritt stål;
• stål belagt med vannfaste lakker og keramiske belegg.

Selv om galvanisert stål er korrosjonsbestandig og vanntett, kan det beskyttende laget av sink over tid slites tynt, spesielt ved skjøter og sveiser.

Etter design er det:

• åpne beholdere som har en hals med eller uten lokk, men med forseglede vegger og bunn;
• lukkede, fullstendig forseglede beholdere av membrantype.

I det første tilfellet er alt enkelt: hele det indre volumet er fylt med vann og, om nødvendig, drenert gjennom et rør festet på det laveste punktet.

Når det gjelder membranlagringstanker, er det nyttige volumet minst en tredjedel mindre enn volumet til hele strukturen.

En del av volumet tildeles under luftkammeret, separert fra vannet ved hjelp av en slitesterk elastisk membran. Når beholderen fylles med vann, presser membranen på luftkammeret og skaper overtrykk. Når det er nødvendig å få vann tilbake, åpnes ventilen og den kommer inn i vannforsyningssystemet under påvirkning av akkumulert trykk.

Med bunn- eller toppposisjon

• Det er tre alternativer for å koble til en lagertank og bruke vannforsyningen:
• Toppplassering av beholderen. I dette tilfellet trekkes vann under påvirkning av tyngdekraften. Jo høyere akkumulatoren er plassert i forhold til forbrukeren, desto sterkere er vanntrykket. Hver 10. høydemeter legger til 0,1 atmosfære, eller omtrent 1 bar.
• Bunnplassering av en enkel lagertank. Tyngdekraften vil ikke lenger hjelpe, og en pumpe brukes til å levere den til vannforsyningssystemet, og øker trykket til det optimale nivået.

Lagringstanker av membrantypen skaper selv det nødvendige trykket for vannforsyning. En lavere plassering på forbrukernivå er optimal for dem, siden det ikke vil være noen fordel å installere på loft eller tårn.

Hvordan bestemme det beste alternativet?

Hvis et hus har flere etasjer og det er mulig å plassere en lagringstank på loftet, vil dette eliminere behovet for ytterligere installasjon av en pumpe, og det er ikke nødvendig å bruke penger på en dyr membrantank. Faktisk er dette en analog av et vanntårn. Hev imidlertid beholderen så høyt at du sikrer et behagelig trykk på 2-2,5 atm. det er fortsatt vanskelig. Dessuten oppstår spørsmålet om å isolere tanken slik at vannet i den ikke fryser om vinteren.

Ved nødstenging av vann er eksisterende trykk 0,2-0,3 atm. Det vil være ganske nok å bruke kranen i vasken, toalettet eller til og med dusjen, men det vil ikke være mulig å bruke noen husholdningsapparater, for eksempel en vaskemaskin eller oppvaskmaskin, som krever mer trykk for å betjene magnetventilene.

En lagertank med membran er perfekt for å lagre vannreserver både ved bruk av et sentralisert vannforsyningssystem og i et autonomt system. Det krever imidlertid ikke tilleggsutstyr eller plassering over hodet. Imidlertid er kostnadene betydelig høyere enn noen konvensjonell lagertank, selv i kombinasjon med en enkel pumpe.

Tankvolum

Ved problemer med byens vannledning og vannbrudd, er reparasjonsarbeidet vanligvis ferdig i løpet av en dag eller to. Ulykker skjer imidlertid også på helligdager, og på steder hvor raske reparasjoner rett og slett er umulige, må du vente mye lenger. Den optimale tilførselen av vann i 2-3 dager vil være for bruk av toalettet, vedlikehold av personlig hygiene og matlaging.

For en familie på tre personer er 100 liter per dag nok når du bruker vann i økonomimodus. En vask krever cirka 80 liter vann, mer presist finner du ut av passet til vaskemaskinen. Samme for oppvaskmaskinen.

Det viser seg at i 2-3 dager når du bruker husholdningsapparater, må du se etter en oppbevaringsbeholder med et volum på minst 500 liter, en halv kubikkmeter.

Det er imidlertid en rekke restriksjoner:

• Jo større volum av vann og en åpen lagertank, desto raskere vil den begynne å bli overgrodd med sediment. Det anbefales ikke å bruke beholdere større enn 200-250 liter i hverdagen for langtidslagring av vann.
• Sikkerhetsmarginen til gulvet og bærende vegger bør tas i betraktning. Installasjonen av tanken må planlegges på designstadiet av huset.
• Når du bruker en autonom vannforsyning, bør volumet av lagringstanken, spesielt membrantypen, ikke overstige strømningshastigheten til brønnen. Hvis denne regelen ikke kan overholdes, må pumpen beskyttes mot tomgang.

Lagringstanker av membrantypen er begrenset i volum og er ikke i stand til å frigjøre hele tilførselen av lagret væske. For å danne en reserve på over 300 liter, må du koble flere tanker med mindre kapasitet parallelt med hverandre.

Generelle tilknytningsregler

En vanntank er installert på et forberedt sted: en betongbase bundet til fundamentet, eller en forsterket metallramme laget av profilert rør. Designet må tåle halvannen vekt av tanken og vannet i den når den er helt fylt.

Innløpsrøret kan ha hvilken som helst passende diameter, vann tilføres under trykk. Utløpsrøret og røret til vannforsyningssystemet velges med en diameter halvannen til to ganger større enn tverrsnittet til hovedledningen. Den optimale størrelsen er 32 mm.

Selv den beste kvalitetsisolasjonen bremser bare nedgangen i temperaturen i tanken. For å forhindre at vann fryser når du installerer tanken på et uoppvarmet loft eller på taket, bør du bruke et hvilket som helst egnet varmesystem for rørene og selve tanken.

Med sentralisert vannforsyning

Enhver type tilkobling til en lagertank krever en tilbakeslagsventil ved inngangen til huset eller leiligheten. Det er ventilen som skal hindre at det lagrede vannet renner tilbake i rørledningen og ikke til forbrukeren.

Topp tilkobling

Tanken installeres under taket i første etasje, i etasjen over bad og kjøkken, eller på loftet. Tanken skal ha et armatur øverst for vanntilførsel, en annen litt høyere for utslipp i kloakken ved overløp, og en armatur helt nederst for vanninntak.

Etter å ha installert grovfilteret til stengeventilen, måleren og tilbakeslagsventilen, installeres en tee, hvorfra røret går til innløpsrøret til tanken, og en stengeventil eller kontrollert ventil er installert foran montering.

En stengeventil kobles til utløpsarmaturen og røret senkes tilbake til vannforsyningen som det kobles til via en T-stykke.

En slange for tømming av overskudd senkes ned i kloakken eller tas utenfor huset til forhagen eller avløpssystemet.

For å kontrollere fyllingen brukes en mekanisk ventil med flottør, tilsvarende de som brukes i en toalettsisterne.

For å bruke det lagrede vannet, åpner du bare utløpsventilen.

Bunntilkobling

Tilkoblingen er gjort identisk med det første alternativet. Det er imidlertid nødvendig å installere en pumpe ved utløpet for å skape ekstra trykk i vannforsyningen. Før hver bruk av vann, må du først slå på pumpen.

En ferdiglaget pumpestasjon eller å legge til en ekspansjonstank av membrantype og trykkbryter til pumpen vil bidra til å gjøre livet enklere.

Bunntilkobling av lagertank med membran

For å koble til tanken brukes bare ett rør, koblet til vannforsyningen gjennom en tee med en ventil. Innsettingen utføres også etter filter, måler og tilbakeslagsventil.

Før bruk må trykket i luftkammeret justeres. Dette må gjøres strengt i samsvar med instruksjonene for den valgte modellen. Det normale trykket i vannforsyningssystemet studeres først, under hensyntagen til svingninger i løpet av dagen. Som et resultat tas gjennomsnittsverdien, som brukes til å justere tanken. Dette er den eneste måten å bruke det maksimale brukbare volumet på tanken.

For autonom vannforsyning

Som med sentralisert vannforsyning er det flere tilkoblingsmuligheter.

Vanntårn

Lagertanken er installert på et nivå på 15-20 meter over bakkenivå på et befestet tårn eller loft. Vann fra en brønnpumpe eller pumpestasjon tilføres direkte til tanken, og fra den distribueres til bad og kjøkken i huset. Trykket i systemet er gitt av høydeforskjellen mellom vannstanden i tanken og blandebatteriet i huset.

Ulempen er den konstante vannstrømmen gjennom tanken, som vil føre til at sediment samler seg over tid, selv om du først installerer et filtersystem.

Fordelen er designens enkelhet og minimum av dyre elementer, med unntak av selve tårndesignet og den obligatoriske isolasjonen av tanken for å beskytte den mot frysing, selv når den er plassert på loftet.

Bunntilkobling av lagertank

Tanken installeres i nivå med pumpestasjonen eller i husets første etasje. Den fylles under normal drift av pumpen ved hjelp av vann fra brønnen. Begrenseren er en flottørbryter.

Dette alternativet sparer deg i tilfelle for stort vannforbruk og en reduksjon i vannstanden i en brønn eller brønn. Det er imidlertid ubrukelig når strømmen er slått av, siden det kreves en pumpe for å forsyne sluttbrukeren med vann fra reserven.

Membran lagringstank

En membrantank for lagring av vannreserver er installert etter pumpestasjon og tilbakeslagsventil, med bunntilkobling. Hvis pumpestasjonen av en eller annen grunn ikke fungerer og ikke opprettholder trykk i systemet, kommer vann fra lagertanken.

Mange av oss, og ikke bare ivrige sommerboere, har møtt problemet med automatisering og kontroll med å fylle beholdere med vann. Mest sannsynlig er denne artikkelen spesielt for de som bestemte seg for å lage en enkel ordning for å overvåke fyllingen av en beholder hjemme. Den mest kostnadseffektive måten å bygge automasjon på er å bruke et vannkontrollrelé. Nivåkontrollreléer (vann) brukes også i mer komplekse vannforsyningssystemer for private hus, men i denne artikkelen vil vi kun vurdere budsjettmodeller av ledende væskenivåkontrollreléer. Kontrollerte væsker inkluderer: vann (kran, vår, regn), væsker med lavt alkoholinnhold (øl, vin, etc.), melk, kaffe, avløpsvann, flytende gjødsel. Merkestrømmen til relékontaktene er 8-10A, noe som lar deg bytte små pumper uten å bruke et mellomrelé eller kontaktor, men produsentene anbefaler likevel å installere mellomreleer eller kontaktorer for å slå pumper av/på. Driftstemperaturområdet til enhetene er fra -10 til +50C, og maksimal mulig ledningslengde (fra reléet til sensoren) er 100 meter, det er LED-driftsindikatorer på frontpanelet, vekt ikke mer enn 200 gram, DIN-skinne montering, så du må tenke på det på forhånd plassering av kontrollsystemet.

Prinsippet for drift av reléet er basert på å måle motstanden til væsken som er plassert mellom to nedsenkede sensorer. Hvis den målte motstanden er mindre enn responsterskelen, endres tilstanden til relékontaktene. For å unngå elektrolytiske effekter flyter vekselstrøm over sensorene. Sensorens forsyningsspenning er ikke mer enn 10V. Strømforbruk ikke mer enn 3W. Fast følsomhet 50 kOhm.

Det er mange releer av samme type på markedet; la oss vurdere de mest budsjettmodellene fra produsentene "Relay and Automation" i Moskva og nye produkter fra "TDM" (Morozov Trading House).

Nivåkontrollrelé. ( analog til RKU-02 TDM)

TDM-nivåkontrollreléet er tilgjengelig i fire modeller:

1. (SQ1507-0002) for kobling Р8Ц (SQ1503-0019) på DIN-skinne
2. (SQ1507-0003) på DIN-skinne ( analog av RKU-1M)
3. (SQ1507-0004) på DIN-skinne
4. (SQ1507-0005) på DIN-skinne

Reléhus er laget av flammehemmende materialer. Nivåkontrollsensorer er laget av rustfritt stål. (DKU-01 SQ1507-0001).

Driften av reléet er basert på den konduktometriske metoden for å bestemme tilstedeværelsen av væske, som er basert på den elektriske ledningsevnen til væsker og forekomsten av mikrostrøm mellom elektrodene. Releene har vekselkontakter, som tillater bruk av fyll- eller tømmemodus. Forsyningsspenning RKU-02, RKU-03, RKU-04 – 230V eller 400V.

Opplegg for å kontrollere en pumpe i en tank i "fylling eller tømming" -modus.

Opplegg for å pumpe væske fra en brønn/reservoar til et reservoar, nivåkontroll i begge medier, d.v.s. reléet utfører en beskyttende avstenging av pumpen i tørrkjøringsmodus (når væskenivået i brønnen/reservoaret synker)

Opplegg for alternerende eller total aktivering av 2 pumper. RKU-04-reléet brukes på steder hvor overfylling av brønner, groper, fangbassenger og andre beholdere er uakseptabelt. Reléet fungerer med 2 pumper, og for jevn bruk av ressursen slår releet dem på vekselvis. I nødstilfelle slås begge pumpene av samtidig.

Reléet kan ikke brukes til følgende væsker: destillert vann, bensin, parafin, olje, etylenglykoler, maling, flytende gass.

Sammenlignende tabell over analoger etter serie:

Ofte er det ikke nok å ha bare en pumpe for å pumpe ut eller etterfylle vann, det er også nødvendig å kontrollere den, det vil si å slå den på og av i tide. Alt ville vært bra hvis du har planlagt slike prosesser, men hvis ikke, hva bør du gjøre? La oss si at du har en kjeller hvor vann kommer inn... Eller motsatt situasjon. Det er en tank som alltid skal være full, klar for vanning. På dagtid varmes vannet, og om kvelden vanner du. Så det ene og det andre må overvåkes konstant, og dette betyr hele tiden, bekymringer og innsatsen din. Men i vår tid er slike problemer allerede løst en eller to ganger, det vil si at prosessen kan automatiseres. Som et resultat vil automatikken gjøre alt for deg, pumpe eller pumpe ut vann, og du trenger bare å overvåke det svært sjelden. Sjekk funksjonaliteten. Vel, artikkelen min vil bli viet til et slikt emne som implementering av en ordning for pumping eller pumping av vann i henhold til nivå, så vil jeg fortelle deg om dette mer detaljert og i detalj.

Kontrollkrets (avstengning) av pumpen for pumping av vann etter nivå

Jeg starter med en ordning for å pumpe vann, det vil si når du står overfor oppgaven med å pumpe vann til et visst nivå, og deretter slå av pumpen slik at den ikke går på tomgang. Ta en titt på diagrammet nedenfor.

Det er denne typen elektriske kretser som kan sikre pumping av vann til et gitt nivå. La oss se på prinsippet for driften, hva er her og hvorfor.

Så la oss forestille oss at vann fyller opp tanken vår, det spiller ingen rolle om det er rommet ditt, en kjeller eller en tank... Som et resultat, når vannet når den øvre reed-bryteren SV1, påføres spenningen til spolen til styrerelé P1. Kontaktene lukkes, og en parallell forbindelse til reed-bryteren skjer gjennom dem. Dermed er reléet selvholdende. Strømreléet P2 er også slått på, som bytter kontaktene til pumpen, det vil si at pumpen slås på for pumping. Deretter begynner vannstanden å synke og når reed-bryteren SV2, i dette tilfellet lukkes den og tilfører et positivt potensial til spoleviklingen. Som et resultat er det et positivt potensial på begge sider av spolen, ingen strøm flyter, magnetfeltet til reléet svekkes - relé P1 slås av. Når P1 er slått av, slås også strømforsyningen til relé P2 av, det vil si at pumpen også slutter å pumpe ut vann. Avhengig av kraften til pumpen kan du velge et relé for strømmen du trenger.
Jeg sa ikke noe om 200 ohm motstanden. Det er nødvendig slik at når SV2 reed-bryteren er slått på, oppstår det ikke en kortslutning til minus gjennom relékontaktene. Det er best å velge en motstand slik at den lar relé P1 fungere pålitelig, men samtidig har høyest mulig potensial. I mitt tilfelle var det 200 ohm. En annen funksjon ved kretsen er bruken av reed-brytere. Fordelen deres ved bruk er åpenbar, de kommer ikke i kontakt med vann, noe som betyr at den elektriske kretsen ikke vil bli påvirket av mulige endringer i strømmer og potensialer i ulike livssituasjoner, enten det er salt eller skittent vann... Kretsen vil arbeid alltid stabilt og uten feiltenninger. Ingen kretskonfigurasjon er nødvendig, alt fungerer umiddelbart, med riktig tilkobling.

Etter 2 måneder...

Nå hva ble gjort et par måneder senere, basert på kravene for å redusere strømforbruket i standby-modus. Det vil si at dette allerede er den andre versjonen av alt jeg snakket om ovenfor.
Du forstår at i henhold til diagrammet ovenfor vil en 12-volts strømforsyning konstant være slått på, som forresten også bruker ikke gratis strøm! Og basert på dette ble det besluttet å lage en krets for å aktivere pumpen for å pumpe ut eller fylle vann med en strøm i standby-modus lik 0 mA. Dette viste seg faktisk å være enkelt å gjennomføre. Ta en titt på diagrammet nedenfor.

Til å begynne med er alle kretser i kretsen åpne, noe som betyr at den bruker våre deklarerte 0 mA, det vil si ingenting. Når den øvre reed-bryteren lukkes, slår spenningen gjennom transformatoren og diodebroen på relé P1. Dermed bytter reléet strøm gjennom kontaktene og en 36 Ohm motstand til strømforsyningen og igjen til seg selv, det vil si at den henter seg selv. Pumpen slår seg på. Videre, når vannivået når bunnen og relé P2 er aktivert, bryter det den samme selvopphentingskretsen til relé P1, og deaktiverer dermed hele kretsen og setter den i standby-modus. 36 Ohm-motstanden tjener til å begrense strømmen til pumpen, i det minste litt, når den øvre reed-bryteren er slått på. Derved reduseres induksjonsstrømmen på reed-bryteren og forlenger levetiden. Når strømforsyningen drives gjennom relé P1, etter at den er aktivert, vil en slik motstand lett gi spenningen for å holde reléet, det vil si at den ikke vil være kritisk, og for det andre vil den ikke varmes opp, siden en ubetydelig strøm vil flyte gjennom den. Dette er kun strømmen fra tap i viklingen og strømmen til strømrelé P1. Derfor er ikke kravene til motstanden kritiske, med mindre du tar en som er kraftigere!
Det gjenstår å si at i noen av disse ordningene kan ikke bare en reed-bryter, men også bare grensesensorer brukes.

Vel, la oss nå se på den motsatte situasjonen, når det er nødvendig å pumpe vann inn i tanken og slå den av når nivået i den er høyt. Det vil si at pumpen slår seg på når vannstanden er lav og slår seg av når vannstanden er høy.

"+" - enkel montering og krever ikke justering. Bruker ikke strøm i standby-modus!
"-" - Systemet har en grensebryter som opererer med høy spenning, så det er bedre å flytte det utenfor vannet

Kontrollkrets (avstengning) av pumpen for å fylle vann etter nivå

Hvis du tar et raskt blikk på hele artikkelen vår, vil du legge merke til at jeg rett og slett ikke ga det andre diagrammet i artikkelen, bortsett fra det ovenfor.

Faktisk er dette et selvinnlysende faktum, fordi det som i hovedsak skiller pumpekretsen fra pumpekretsen, bortsett fra at reed-bryterne er plassert den ene nederst og den andre nederst. Det vil si at hvis du omorganiserer reed-bryterne, eller kobler kontaktene til dem igjen, vil en krets bli til en annen.

La meg oppsummere at for å konvertere diagrammet ovenfor til et vannpumpeskjema, bytt reed-bryterne. Som et resultat vil pumpen slås på fra den nedre sensoren - reedbryter SV1, og slått av på øvre nivå fra reedbryter SV2.

Implementering av installasjon av reed-brytere som grensesensorer for å utløse pumpen avhengig av vannstanden

I tillegg til den elektriske kretsen, må du lage et design som sikrer lukking av reed-bryterne, avhengig av vannstanden. For min del kan jeg tilby deg et par alternativer som vil tilfredsstille disse betingelsene. Ta en titt på dem nedenfor.

I det første tilfellet ble et design implementert ved hjelp av en tråd eller kabel. Den andre har en stiv struktur, når magnetene er montert på en stang som flyter på en flottør. Det er ikke noe spesielt poeng i å beskrive elementene i hver av strukturene her, i prinsippet er alt ekstremt klart.

Koble til pumpen i henhold til aktiveringsskjemaet avhengig av vannstanden i tanken - oppsummering

Det viktigste er at denne kretsen er veldig enkel, krever ikke justering, og nesten alle kan gjenta den, selv uten erfaring med elektronikk. For det andre er kretsen veldig pålitelig og bruker minimalt med strøm i standby-modus (alternativ 1) eller ingenting i det hele tatt (alternativ 2), siden alle kretsene er åpne. Dette betyr at forbruket kun begrenses av strømtap i strømforsyningen (alternativ 1) eller enda mindre!

Video om driften av nivåsensorer for pumping og pumping av vann