Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор уровня воды в емкости автозаполнение

Введение

Автоматическое регулирование представляет собой наиболее эффективный принцип автоматики при частичной автоматизации, когда технические средства автоматики осуществляют лишь простые функции управления, связанные с измерением, анализом, контролем различных физических величин и отработкой решений, принятых оператором в виде уставок, программ или других сигналов управления.

Современные системы управления сложными объектами промышленной технологии строятся по иерархическому принципу. Это значит, что система управления такими объектами расчленяется на ряд систем, стоящие на разных уровнях подчинения. Система более высокого ранга, ориентируясь на общий (глобальный) критерий управления, выдает команды на включение или отключение отдельных локальных объектов, а также осуществляет выбор частных критериев управления этими объектами. Локальные системы управления осуществляют поддержание заданных оптимальных режимов как в пусковых, так и в нормальных эксплуатационных условиях. Являясь нижним иерархическим уровнем автоматических систем управления промышленными объектами локальные системы осуществляют функции измерения, контроля и регулирования основных технологических параметров, характеризующих состояние технологического процесса. Количество регулируемых параметров в отдельно взятой локальной системе управления невелико и составляет один или два параметра. Из общего числа систем управления современным производством локальные системы составляют около 80%. Качество работы локальных систем управления во многом определяет стабильность и качество выходного продукта, а следовательно и рентабельность производства.

1 Расширенное техническое задание

Техническое задание ТЗО – разработать систему автоматического регулирования уровня жидкости в емкости.

Основанием для разработки является необходимость автоматического регулирования уровня жидкости в емкостях при автоматическом управлении промышленным процессом.

Целью является автоматическое регулирование уровня воды в емкости на определенном значении. С целью получения данных, необходимых для разработки системы регулирования, произведем анализ процесса как объекта регулирования. Технологическая схема объекта регулирования представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Технологическая схема объекта регулирования

Система регулирования уровня жидкости в емкости включает в себя объект регулирования 1, датчик уровня 2, микроконтроллер с задатчиком 3, предварительный усилитель 4, усилитель 5, исполнительный механизм 6. Технологические параметры объекта управления представлена в таблице 1.

Таблица 1 — Технологические параметры объекта управления

Мах. уровень в емкости

Ручное управление процессом требует постоянного внимания со стороны технологического персонала, что уменьшает комфорт в обслуживании и отнимает достаточно много времени.

Таким образом, необходима система автоматического регулирования, обеспечивающая поддержание уровня в заданных пределах при действии возмущающих воздействий.

Выходным параметром объекта управления является уровень воды в емкости. Управляющим воздействием является количество расхода проходящего через исполнительный механизм.

Разработка структурной схемы системы регулирования

Выбор элементов системы регулирования

Используем классическую систему управления с обратной связью. Для обеспечения работы такой системы необходимо измерять регулируемый параметр, сравнить его с заданным значением, определить величину ошибки и ее знак; рассчитать по выбранному алгоритму управления управляющее воздействие; подать управляющее воздействие через исполнительный механизм на объект управления.

Для разрабатываемой системы необходимы следующие элементы:

регулятор с задатчиком, элементом сравнения и алгоритмом управления;

усилитель мощности для обеспечения согласования с исполнительным механизмом;

2.1.1 Выбор датчика уровня. Чувствительный элемент – датчик преобразует измеряемую величину в величину, удобную для дистанционной передачи и дальнейшего использования. Основными характеристиками датчиков являются чувствительность и инерционность. Чувствительность датчика определяется зависимостью изменения выходной величины датчика от входной, инерционность – постоянной времени и запаздыванием, т.е. динамическими свойствами.

На практике стремятся к тому, чтобы постоянная времени датчика была намного меньше постоянной времени регулирования, т.е. чтобы датчики были малоинерционными, в противном случае характеристики датчика могут существенно влиять на устойчивость и качественные показатели системы управления.

В нашей системе в качестве устройства, измеряющего уровень в емкости, применим датчик избыточного давления САПФИР-22М-ДИ. Измерение уровня будет происходить путем измерения давления гидростатического столба жидкости P = ρgH. Данный датчик служит в системах контроля и имеет стандартный выходной сигнал 0-5 мА и напряжение питания постоянным током 36В. Он выбран из-за небольшой стоимости и удобства эксплуатации (рисунок 2).

Рисунок 2 – Датчик САПФИР-22М-ДИ.

Данный датчик состоит из мембранного тензопреобразователя 3 размещенного внутри основания 9. Внутренняя полость 4 тензопреобразователя заполнена кремнийорганической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 6, приваренной по наружному контуру к основанию 9. Полость 10 сообщена с окружающей атмосферой. Измеряемое давление подается в камеру 7 фланца 5, который уплотнен прокладкой 8. Измеряемое давление воздействует на мембрану 6 и через жидкость воздействует на мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб и изменение сопротивления тензорезисторов. Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронный преобразователь 1.

Читайте так же:
Различают следующие виды технологических процессов

2.1.2 Выбор регулятора.

Для нашей системы регулирования выберем пропорциональный регулятор.

Для разрабатываемой системы используем микроэлектронный П — регулятор на микроЭВМ АТ80С2051 фирмы Atmel, который может работать непосредственно с датчиком давления типа САПФИР-22М-ДИ. Входным сигналом регулятора является стандартный сигнал 0-5мА, а выходным напряжение 0-5В (см. рисунок 3).

Рисунок 3 – Схема сопряжения датчика САПФИР-22М-ДИ с микроконтроллером 80С2051.

Данный микроконтроллер отличается:

Малым током потребления.

Совместимостью со стандартным сигналом 0-5мА.

Защитой от помех,

2.1.3 Выбор исполнительного механизма.

Исполнительный механизм предназначен для непосредственного воздействия на объект регулирования. Он должен обеспечить передачу управляющего воздействия на объект управления с возможно меньшими искажениями.

В качестве исполнительного механизма выберем: механизм электрический однооборотный, российского производства, выполненного специально для трубопроводной арматуры МЭОФ-40 (рисунок 4).

Рисунок 4 — механизм электрический однооборотный МЭОФ-40.

2.1.4 Выбор усилителя

Мощность выходного каскада регулятора недостаточна для управления исполнительным механизмом. Поэтому для согласования сигналов по напряжению и мощности, необходимо ввести усилитель мощности. Выбираем усилитель ПБР-2М.

Рисунок 5 — Усилитель (внешний вид).

Данный элемент предназначен для управления электрическим исполнительным механизмом, с однофазным электродвигателем.

Параметры питания: однофазная сеть переменного тока 220В., частотой 50Гц.

Максимальный коммутируемый ток – 4А.

Быстродействие не более 25мс.

Полная потребляемая мощность не более 10 ВА.

Входное напряжение 24В.

2.1.5 Выбор предварительного усилителя

Для согласования сигнала выходного каскада регулятора и усилителя используем предварительный усилитель фирмы Crydom (рисунок 7) типа D4825 на постоянное напряжение 0-24В и номинальный ток до 25А [2]. Входное управляющее напряжение составляет от 0 до 5 В при токе 1,6 мА.

Рисунок 6 — предварительный усилитель (внешний вид).

Критерием отбора данного усилителя является его высокая надежность, герметичность, и высокие эксплутационные характеристики.

2.2 Функциональная схема системы регулирования

Функциональная схема автоматического регулирования уровня в емкости, включающей выбранные элементы, представлена на рисунке 7. Все элементы согласованы по типу сигналов, диапазонам их изменения и мощности.

Рисунок 7 – Функциональная схема системы регулирования

У1 – предварительный усилитель,

ОР – объект регулирования,

Закон изменения регулируемой величины и требуемое значение уровня задаются в регуляторе. При изменении уровня в емкости изменяется выходной сигнал датчика. В регуляторе происходит сравнение поступившего сигнала с заданным и появляется сигнал рассогласования. В зависимости от величины, направления и скорости изменения рассогласования в регуляторе рассчитывается значение управляющего воздействия, которое поступает на усилитель мощности. Усиленный сигнал поступает на исполнительный механизм МЭО, который изменяет положение клапана, тем самым изменяя расход и регулируя уровень.

Построение математических моделей элементов

Для динамического синтеза системы построим математические модели элементов системы управления.

Расчет датчика обратной связи

Датчик состоит из двух элементов: мембраны и пьезоэлемента.

Передаточная функция датчика рассчитывается по формуле:

Коэффициент передачи САПФИР-22М-ДИ определим по статической характеристике:

I – max выходной токовый сигнал,

P – max давление.

Постоянная времени будет определяться как постоянная времени мембраны по формуле:

– коэффициент вязкого трения

— жесткость мембраны

Датчики уровня воды: функциональные возможности, виды, применение

Необходимость измерения уровня жидкости и других веществ в различных емкостях возникает не только на производстве, но и в бытовых условиях. Для этих целей применяются специальные устройства — датчики уровня. Данные приборы позволяют осуществлять постоянный контроль уровня воды, а также сыпучих материалов в резервуарах. О том, какие функции выполняют такие

устройства, какие их разновидности представлены, а также как выбрать подходящий вариант, мы подробно расскажем в этой статье.

Датчики уровня: функциональные возможности

Данные устройства реагируют на любые изменения объема жидкости и других веществ и оперативно сигнализируют в случае превышения предельно допустимого значения.

Датчики уровня могут использоваться для включения реле сигнализации.

С помощью таких приборов осуществляется передача показателей уровня жидкости и других веществ на табло пульта управления.

Устройства используются для организации системы автоматического контроля воды в емкости.

Основные разновидности датчиков уровня

1. По принципу действия устройства подразделяются на следующие виды:

Поплавковые. Одним из ключевых достоинств таких приборов является достаточно простая конструкция. Наиболее часто поплавковые датчики используются совместно с электрическими реле. Принцип работы устройств несложен. Как только уровень жидкости повышается и достигает предельно допустимого значения, вода начинает воздействовать на поплавок. Он, в свою очередь, меняет исходное положение. После этого замыкается контакт реле, с которым взаимодействует поплавковый выключатель.

Читайте так же:
Моющий пылесос или обычный что лучше

Гидростатические. Приборы такого типа реагируют на изменения показателей гидростатического давления столба жидкости в емкостях. Датчики фиксируют изменение его значения и, в соответствии с полученными данными, определяют уровень водного столба. Среди ключевых преимуществ такого оборудования можно выделить сравнительно небольшие габариты, надежность и оптимальную стоимость. При выборе гидростатических датчиков стоит учитывать, что их эксплуатация в агрессивных средах недопустима.

Емкостные. Датчики этого типа представляют собой пластины, которые располагаются с разных сторон заполненного резервуара. Эти устройства фиксируют любые изменения показателей емкости, которые происходят в результате изменения количества измеряемого вещества. Отсутствие подвижных элементов в конструкции емкостных датчиков делает их одними из самых надежных и простых. При этом следует учитывать, что такое оборудование является достаточно требовательным к температурному режиму. Наиболее часто емкостные датчики используются для контроля уровня сыпучих веществ.

Радарные. Такие датчики осуществляют контроль уровня воды и других веществ посредством сравнения частотного сдвига, задержки между излучением и достижением отраженного сигнала. Таким образом, устройства выполняют функцию излучателя и улавливателя отражения радиоволны. Среди достоинств радарных устройств можно выделить следующие:

  • отсутствие подвижных конструкционных частей;
  • неприхотливость к эксплуатационным условиям;
  • отсутствие контакта с контролируемой средой;
  • высокая точность измерений.

Ультразвуковые. По алгоритму работы и схеме такие устройства аналогичны радарным. Основное отличие заключается в том, что излучение происходит в ультразвуковом диапазоне. Генерируемое ультразвуковое излучение, достигая поверхности воды, отражается и попадает на приемник устройства. Расчет расстояния до поверхности жидкости осуществляется с учетом скорости перемещения и других параметров. Ультразвуковые датчики отличаются простотой конструкции и не требуют соблюдения особых эксплуатационных условий.

2. По способу измерения объема жидкости и других веществ приборы делятся на следующие виды:

Бесконтактные. Устройства, работающие таким образом, предназначаются для измерения объема вязких, токсичных, жидких, твердых, сыпучих веществ.

Контактные. Приборы, которые функционируют таким образом, размещаются в емкости на определенном уровне. Как только измеряемое вещество достигает определенных показателей, устройство срабатывает.

Особенности выбора датчика уровня воды и других веществ

Отдавая предпочтение конкретному устройству, необходимо учитывать целый ряд нюансов. Среди них стоит выделить следующие:

Тип и характеристики измеряемого вещества. Различные виды датчиков могут эксплуатироваться в разных средах. Знание параметров измеряемого вещества поможет подобрать подходящее устройство.

Особенности резервуара. В зависимости от того, из какого материала изготовлена емкость с измеряемым веществом, подбирается уровнемер с определенным принципом действия.

Функциональные особенности датчика. Некоторые устройства имеют расширенный функционал, например, позволяют осуществлять обработку и преобразование аналогового сигнала.

Предельные параметры измеряемой величины. Если требуется осуществлять контроль уровня жидкости в длинных емкостях и при этом объем воды регулярно меняется, стоит отдать предпочтение не поплавковым, а радарным датчикам.

Условия эксплуатации прибора. В ряде отраслей, например в пищевой промышленности, выбор измерительного оборудования должен осуществляться в строгом соответствии с предписанными санитарными нормами.

Наличие необходимых разрешений и сертификатов. Не все разновидности датчиков уровня можно использовать во взрывоопасных и других специфических средах. Возможность эксплуатации устройств в определенных условиях указана в сопутствующей документации.

Где используются датчики уровня?

Такое оборудование находит широкое применение в разных отраслях. Датчики уровня воды и других веществ используются в сельскохозяйственной сфере. С их помощью осуществляется контроль уровня системы полива, удобрений и проч.

Активно применяются такие приборы в пищевой промышленности. Здесь с их помощью осуществляется контроль уровня различных типов жидкостей (воды, молока и проч.).

Уровнемеры находят широкое применение в нефтехимической отрасли. С их помощью осуществляется регулярное измерение количества нефти, бензина и масла.

Датчики уровня используются в фармацевтической промышленности. Здесь они контролируют производство жидких лекарственных препаратов.

Кроме того, такое оборудование применяется в системах водоснабжения и водоотведения, а также в теплоэнергетической отрасли.

Обратившись в компанию «ОвенКомплектАвтоматика», вы можете заказать различные модификации датчиков уровня воды и других веществ. Все оборудование, которое представлено на нашем сайте, имеет необходимые сертификаты и полностью соответствует установленным стандартам качества, надежности и безопасности.

Датчики уровня воды и другая реализуемая продукция подвергается обязательному тестированию перед поступлением в продажу. Такой подход позволил нашей компании заручиться доверием тысяч заказчиков. Сегодня реализуемое организацией оборудование находит широкое применение по всей России.

Всю продукцию, представленную на нашем сайте, мы предлагаем приобрести по стоимости, свободной от наценок посредников. Наша компания сотрудничает с производителями оборудования напрямую, не привлекая сторонних исполнителей. Это позволяет нам формировать действительно выгодные цены. Также наши клиенты могут рассчитывать на дополнительные бонусы в виде скидок, которые предоставляются при оптовых заказах и постоянном сотрудничестве.

Читайте так же:
Усилие натяжения болтов таблица

Выбирая продукцию на нашем сайте, вы можете воспользоваться услугой доставки. Мы привезем оборудование абсолютно бесплатно в любую точку столицы при заказе изделий на 35 000 рублей, а также по области, если итоговая сумма чека составит не менее 100 000 рублей.

Также наши специалисты осуществляют гарантийное и послегарантийное обслуживание приборов.

Сделать заказ на нашем сайте можно в онлайн-режиме. Задать все интересующие вопросы вы можете нашим специалистам, обратившись по указанному на сайте номеру.

Регулятор уровня воды в емкости автозаполнение

РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВОДЫ

Устройство предназначено для автоматической регулировки уровня воды в баках, бочках и других накопителях любого объема. Устройство универсально, т.е. работает как на заполнение емкости водой, так и на ее удаление. Сфера использования весьма разнообразна: полив садово-огородных участков при слабом давлении воды в водопроводе, откачивание грунтовых вод из подвалов и погребов, заполнение водогрейных баков и расширительных бачков систем водоснабжения и отопления. В качестве нагрузки могут использоваться насосы любого типа, расчитанные на питания от сети 220 В мощность которых не превышает мощность силового элемента регулятора уровня.
Принципиальная схема регулятора уровня воды приведена на рис. 18, на рис. 19 — чертеж печатной платы, на рис. 20 — расположение деталей.

Принципиальная схема регулятора уровня воды в баке
Рисунок 18 Принципиальная схема регулятора уровня воды. УВЕЛИЧИТЬ

Чертеж печатной платы регулятора уровня воды
Рисунок 19 Чертеж печатной платы регулятора уровня воды (масштаб 1 мм= 4пкс, вид со стороны деталей)

Расположение деталей на печатной плате регулятора уровня воды
Рисунок 20 Расположение деталей на печатной палте универсального регулятора уровня воды

При включении регулятора уровня в сеть питания 220 В сетевое напряжение подается на понижающий трансформатор. С сетевого трансформатора переменное напряжение выпрямляется диодным мостом, сглаживается конденсатором и подается на интегральный стабилизатор напряжения (К142ЕН8Б).
Стабилизированное напряжение 12 В подается на микросхемы устройства. В первый момент времени конденсатор С6 находится в разряженном состоянии и после подачи питания удерживает уровень логического "0" на время достаточное для установки триггера DD2.2 в состояние вывод 13 — лог. "1", вывод 12 — лог. "0". После зарядки конденсатора С6 в дальнейшей работе устройства он участия не принимает.
На элементе DD2.1 собран мультивибратор на частоту 14-18 кГц. Резистор с вывода 2 на "общий" необходим для более устойчивого запуска мультивибратора. Мультивибратор не симметричный для снижения тока потребления устройства (транзистор VT1 дольше закрыт, чем открыт).
Допустим, что переключатель SA2 находится в положении "ЗАКАЧАТЬ". Лог. "1" с вывода 13 DD2.2 разрешит работу элемента DD1.2, тем самым пропуская сигнал с мультивибратора на базу VT1. Транзистор усиливая сигнал по мощности наводит ЭДС в трансформаторе TV2. Переменное напряжение наводимое в TV2 через токоограничивающий резистор подается на управляющий вывод симистора, тем самым открывая его и, подавая напряжение питания на нагрузку (например, электронасос) и емкость начинает заполняться.
Сопротивление воды зависит от солей растворенных в ней, но в любом случае оно много меньше 100ком, поэтому вода заполняющая емкость, дойдя до нижнего концевого датчика, изменит уровень лог. "1" на входе DD1.3 на лог. "0".Пройдя через элементы DD1.3 и DD1.1 уровень лог. "0" дважды инвертируется и на входе "S" элемента DD2.2 появляется лог. "0". Верхний концевой датчик еще сухой и на входе DD1.4 присутствует уровень лог. "1", следовательно на входе "R" DD2.2 присутствует лог. "0" и триггер хранит полученную в момент предустановки информацию (вывод 13 — лог. "1", вывод 12 — лог. "0").
Вода, дойдя до верхнего концевого датчика, подаст на вход DD1.4 лог. "0", на выходе сформируется лог. "1" которая переведет триггер DD2.2 в состояние установки "0". На выводе 13 DD2.2 появится лог. "0" запрещающий работу элемента DD1.2, и соответственно прекратит работу ключ на VT1 и симистор закроется, и насос выключится.
По мере расхода воды верхний концевой датчик откроется и на входе DD1.4 установится лог. "1", соответственно на входе "R" DD2.2 появится лог. "0" и триггер будет хранить записанную информацию. Вода продолжая убывать откроет нижний концевой датчик, на входе DD1.3 и на выходе DD1.1 появится лог. "1", триггер установится в состояние "1" (вывод 13 — лог. "1", вывод 12 — лог. "0") и насос снова начнет заполнять резервуар. Так циклы расхода и заполнения будут повторяться снова и снова.
Если переключатель SA2 в положении "ВЫКАЧАТЬ", то работа устройства изменится на противоположное, т.е. насос будет работать до тех пор, пока уровень воды не опустится ниже нижнего концевого датчика, а "отдыхать", пока вода не поднимется до верхнего концевого датчика.
Кнопка SA1 предназначена для принудительного включения/выключения нагрузки. Размыканием ее контактов на вход "С" триггера DD2.2 подается лог. "1", что приводит к записи информации находящейся на входе "D", а он соединен со своим инверсным выходом. При каждом нажатии на SA1 состояние триггера будет меняться на противоположное, соответственно включая или выключая нагрузку.
Устройство выполнено на печатной плате, расположение проводников показано на рис. 15, расположение деталей на рис. 16.
TV1 — любой сетевой трансформатор мощностью 6-8 Вт и выходным напряжением 13-15 В. TV2 — выполнен на ферритовом стержне (можно с магнитной антенны радиоприемника) диаметром 6-8 мм и длинной 20-25 мм. Обмотка I содержит 300 витков провода ПЭВ, ПЭВ-2, диаметром 0.13-0.15мм. Обмотка II содержит 200 витков того же провода с отводом от каждых 50 витков. Между обмотками необходимо проложить 3-4 слоя лакоткани, а лучше фторопластовой пленки.
Как известно, у каждого симистора свой индивидуальный ток открывания, поэтому может возникнуть необходимость в подборе выходного напряжения с TV2. Начинать подбор следует с наименьшего напряжения. В случае, когда на максимальном выходном напряжении на TV2 симистор открываться не будет, можно уменьшить резистор в цепи коллектора VT1 до 20 Ом, если и это не поможет, следует поменять симистор на исправный.
Симистор VS1 любой из серии "ТС", следует только учесть, что номинальный ток симистора должен быть в 4-5 раза больше номинального тока нагрузки, так как в первый момент после подачи напряжения в нагрузку возникают "ПУСКОВЫЕ" токи превышающие номинальный ток в 2-3 раза, а иногда и более.
Подбирают ток открывания симистора, нагрузив его лампой накаливания мощностью не менее 60 Вт. Лампа должна гореть ровным светом и в полную мощность. Если же лампа моргает или горит в пол накала необходимо увеличить ток открывания симистора.
Конденсатор на клеммах нагрузки необходим для исправления искажений синусоиды питающего напряжения вносимое симистором. Для электронасосов с асинхронными двигателями это более щадящий режим.
Диоды КД103 можно заменить на любые из серии КД521, КД522, КД102. Вместо КД209 можно использовать любые выпрямительные диоды на ток 0.3А и напряжение 25 вольт и выше.
В качестве SA1 и SA2 подойдут П2К, SA1 — без фиксации, SA2 — с фиксацией.
Стабилизатор К142ЕН8Б установлен теплоотводе, в качестве которого может быть использована аллюминивая пластина толщиной 3-4мм и размером 30х100.
Концевые датчики можно изготовить из фольгированного стеклотекстолита, технология изготовления подробно описана в терморегуляторе с бесперебойным питанием. Можно в качестве концевых датчиков использовать арматуру небольших диаметров, для не глубокого, но широкого резервуара подойдут оббитые и обуженные электроды для дуговой сварки.
В случае, когда измеряется уровень воды имеющей какие либо посторонние предметы, например водоросли, тину и т.д., концевые датчики необходимо оградить мелкой сеткой.
Концевые датчики располагают на необходимых уровнях и устройство готово к работе.
ВНИМАНИЕ.
Общий провод устройства, его корпус, если он из металла и корпус электронасосов и клапанов необходимо тщательно заземлить!

Читайте так же:
Сплав марки сч25 представляет собой

Как сделать сигнализатор-датчик уровня воды
из звуковой сигнализации двери

Любители принимать ванны сталкиваются с необходимостью постоянного контроля уровня воды при ее наполнении. Благодаря наличию сливного отверстия вода не затопит помещение, но ее бесполезный расход зафиксирует счетчик, что увеличит стоимость коммунальных услуг.

Для того, чтобы избавиться от наблюдений и сэкономить средства можно воспользоваться звуковым сигнализатором, который оповестит, когда уровень воды при наполнении ванны или любой другой емкости, достигнет необходимого.

Внешний вид звукового сенсорного сигнализатора уровня воды

Существуют готовые сенсорные звуковые сигнализаторы, но стоят они в несколько раз больше и питается от батареи типа «Крона», которой хватает ненадолго.

Внешний вид звукового сигнализатора двери

Можно было самому сделать емкостной датчик уровня воды, но гораздо проще переделать звуковой магнитный сигнализатор для двери, стоимостью в 1$, дополнив магнитиком, пружинкой, нитью и поплавком.

Изготовление звукового поплавкового датчика уровня воды

Для оповещения достижения заданного уровня воды при наполнении ванны я за пару часов переделал звуковой охранный сигнализатор для дверей под эту задачу.

Как разобрать сигнализатор

Сначала надо снять крышку батарейного отсека, сдвинув его вдоль корпуса сигнализатора. Далее нужно снять вторую часть крышки, в которой установлен звуковой излучатель.

Открытие отсека батареек сигнализатора двери

При внешнем осмотре крепежных элементов не наблюдалось. Предположил, что крышка держится на защелках. Но попытка снять ее, освободив защелки, не увенчалась успехом. Оказалось, что крышка закреплена саморезом.

Отвинчивание винта верхней крышки сигнализатора двери

С обратной стороны сигнализатора был наклеен двухсторонний скотч. С помощью иголки было найдено место нахождения самореза, и он выкручен крестовой отверткой.

Внешний вид динамика в крышке сигнализатора

На фотоснимке показана снятая крышка с громкоговорителем пьезоэлектрического типа. Слева от него видна стойка для самореза. Выводы излучателя были отпаяны и обозначена полярность.

Внешний вид сигнализатора двери со снятыми крышками

Звуковой сигнализатор разобран и теперь стало понятно, как его переделать под сигнализатор уровня воды. В качестве датчика использовался геркон, представляющий собой герметичную стеклянную ампулу, в которой размещены два контакта. При воздействии магнитного поля, контакты служат магнитопроводом и, притягиваясь, друг к другу, замыкают электрическую цепь. Ведут себя как включатель.

Читайте так же:
Регулятор мощности на симисторе bta12 600

Доработка сигнализатора двери

Решено было вместо штатного магнита с большими размерами, разместить в корпусе небольшой неодимовый магнит. Но мешал геркон и резистор, которые были установлены сверху на печатной плате.

Внешний вид сигнализатора двери со снятой платой

После снятия печатной платы оказалось, что под ней в корпусе имелось достаточно места, для переноса мешающих элементов на сторону с печатными проводниками.

Внешний вид печатной платы сигнализатора двери

При выпайке резистора у него отвалился один из выводов, пришлось заменить другим. Заодно выяснил, что резистор задает частоту излучения пьезоэлектрического излучателя. Геркон был установлен таким образом, чтобы, магнит замыкал его контакты, находясь в нижнем положении, то есть звука не было.

Неодимовый магнит от винчестера

Неодимовый магнит был взят от отказавшего жесткого диска компьютера. От него с помощью зубила был отколот небольшой кусочек. Острые края закруглены на наждачной бумаге.

Неодимовый магнит в полихлорвиниловой трубке

Для закрепления магнита на капроновом шнурке на нее был надет отрезок полихлорвиниловой трубки подходящего диаметра и в нее с усилием вставлен магнит. При желании можно трубку опустить на десяток минут в ацетон, тогда она увеличится в диаметре в два раза, а после испарения ацетона уменьшиться до исходного размера.

Внешний вид доработанного сигнализатора двери с установленной пружиной и магнитом

Пружина растяжения была закреплена в корпусе сигнализатора с помощью, вплавленной в него паяльником металлической скобки. Шнурок был привязан на узел к противоположному ее концу.

Внешний вид доработанного сигнализатора двери с растянутой пружиной и перемещенным магнитом

Крепление магнита с помощью трубки позволило определить оптимальное место его расположения относительно геркона и заодно ограничить свободу перемещения. После регулировки магнит был приклеен с помощью клея «Момент». На фотографии показан магнит в положении, когда уровень воды не поднял поплавок.

Проверка работы системы показала стабильную ее работу. При натяжении шнурка звук отсутствовал, а при отпускании ее раздавалась сирена большой громкости.

Крышка поплавка с петлей для сигнализатора

Поплавок был сделан из пластиковой банки подходящего размера. Для крепления нити в крышке банки было установлено ушко, сделанное из полоски нержавеющего металла. Можно использовать и отрезок алюминиевого провода для электропроводки.

Крепление петли в крышке поплавка сигнализатора

Полоска с отверстием была с помощью паяльника вплавлена в крышку банки и загнута, как показано на фотографии.

Герметизация петли в крышке поплавка сигнализатора

Для исключения попадания воды внутрь поплавка место вхождения ушка в крышку с внутренней стороны было залито силиконом.

Груз для балансировки уровня погружения поплавка в воду

Для того чтобы поплавок при попадании в воду принимал вертикальное положение внутрь банки был помещен груз в виде кусков припоя. Общий вес поплавка составил 50 гр.

Испытание поплавка сигнализатора погружением в воду

Для получения оптимального погружения поплавка в воду, в него добавлялся очередной кусок припоя, пока поплавок не начал плавать в воде, как показано на фотографии.

Крючок для крепления вплавлен в корпус сигнализатора

Для сигнализатора уровня воды над ванной было решено использовать проволочную полку, имевшуюся в углу стены. Поэтому в корпус сигнализатора был вплавлен крючок, сделанный из такой же полоски металла, как и ушко поплавка. Можно было закрепить на кафеле с помощью присоски, но они часто отваливаются, а датчик не герметичный. Поэтому я предпочел этот способ крепления не применять.

Внешний вид изготовленного сигнализатора с поплавком

В сигнализатор были установлены батарейки ААА, и осталось только отрегулировать длину шнурка на требуемый уровень воды. Поэтому шнурок не был привязан к поплавку, а зафиксирован с помощью зажима.

Испытание изготовленного звукового сигнализатора в ванне при наполнении воды

Многократное использование звукового сигнализатора уровня воды в ванной при наполнении ее водой подтвердило эффективность самоделки. При возникновении сирены, сигнализатор выключается с помощью имеющегося штатного выключателя. С тех пор бесполезный расход воды при наборе ванны был исключен.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector