Для максимальной автоматизации систем водоснабжения существуют готовые насосные станции. Но по ряду причин их установка не всегда бывает оправданной. В подобной ситуации оказался и мой сосед по даче. Но он нашел простое решение – подключил к резервуару и насосу в колодце реле уровня воды. Тогда я решил детальнее узнать о таком устройстве и вот, что я выяснил.
Источник ds05.infourok.ru
Как работает устройство
Датчик уровня воды в резервуаре устанавливается для включения и отключения насоса в автоматическом режиме. Это может быть емкость закрытого или открытого типа. Также устройство используется для осуществления контроля за обстановкой в затапливаемых, например, подвалах. То есть не обязательно постоянно проводить визуальный осмотр для своевременного откачивания ненужной жидкости.
Принцип действия реле основан на изменении сопротивления между однополюсными электродами и прочими элементами, что содержатся в рабочей среде. Это могут быть помимо питьевой воды:
- родниковая, морская, речная, дождевая или сточная вода;
- молоко или пиво;
- вино-водочная продукция с низким содержанием алкоголя.
Не подлежат контролю:
- дистиллированная вода;
- бензин, керосином и сжиженный газ;
- масло и этиленгликоль.
Обычно датчики уровня воды для управления насосом устанавливаются в нижней и верхней точке относительно наполненности резервуара либо в допустимой верхней в случае с подвалом. Третий сенсор отвечает за прием сигналов от первых двух и за передачу информации к насосному оборудованию. Так как создаваемые импульсы слишком малы для запуска и отключения сравнительно более мощной цепи, воспринимаются коммутируемые токи магнитным пускателем.
Источник kipia.ru
Стоит отметить, что реле уровня воды в баке изначально не укомплектовано датчиками. Это обосновано тем, что эксплуатация устройства может осуществляться разным количеством сенсоров. В том числе 4-мя, где последний срабатывает в случае аварийных ситуаций. Он может пригодиться в случае использования крупногабаритного резервуара для жидкости (чтобы не переполнялся) или в условиях частого затопления погреба.
Виды устройств
Реле уровня жидкости для отключения насоса сегодня представлены в нескольких вариантах. Одноуровневые модели используются в целях стабильного поддержания в заданной степени заполненности того или иного резервуара. Таким образом исключается холостая работа насосного оборудования, чем обеспечивается его длительная эксплуатация.
Источник euro-avtomatika.ru
Двухуровневые образцы устанавливаются для контроля за максимальной и минимальной заполненностью бака. То есть именно здесь имеются три датчика. А в четырехуровневых моделях имеется два дополнительных сигнализатора. Они отвечают за предупреждение об аварийных ситуациях. В промышленных масштабах, как правило, к ним подключаются резервные насосные станции. А также устройства оснащаются светодиодной индикацией.
Разновидности датчиков
Существует три типа воспринимающих и передающих информацию об изменениях сопротивления в рабочей среде элементов. Электродный датчик уровня воды для насоса представлен тремя сенсорами: короткий и пара длинных. Первый отвечает за передачу импульсов при максимальной заполненности резервуара, вторые – при его опустошении.
Источник techparts.com.ua
Поплавковые датчики уровня воды для управления насосом представлен поплавком со встроенным магнитном и трубкой, внутри которой расположен геркон. Последний – это герметичная коробочка, в ней имеются ферромагнитные контакты. Они между собой замыкаются под воздействием магнитного поля, что воспринимается на нужном для срабатывания уровне во время смещения поплавка. А его положение меняется по мере опустошения и заполнения резервуара рабочей жидкостью.
Поплавковое реле уровня воды для насоса также может быть использовано в качестве измерительного устройства для контроля степени заполненности резервуара. В зависимости от силы магнитного поля контактные пары геркона передают на резистор сигналы с сопротивлением от 4 до 20 мА. То есть располагая датчики на нескольких уровнях можно отслеживать наполненность бака в любой момент времени.
Источник amazon.com
Третий тип – емкостный датчик. Иное название приспособления – параметрический измеритель уровня воды. Здесь принцип действия основан на изменении диэлектрической проницаемости рабочей среды. За выявление этих изменений отвечает высокочувствительный конденсатор. За отчетную единицу принимается проницаемость воздуха. При заполнении резервуара жидкостью происходит изменение емкости. Это явление преобразуется в информацию, которая отображается на вынесенной наружу шкале. Стоит отметить, что диэлектрическая проницаемость может восприниматься не только со стороны воды внутри бака, но и со стороны его стенок. То есть такой датчик управления насосом по заданному уровню воды может быть установлен как внутри, так и снаружи резервуара.
Источник yandex.net
В этом видео на простом примере разобрана одна из схем автоматического управления насосом с помощью реле:
Вывод
ДУТ – не совсем обязательный, если так подумать, элемент автомобиля. Однако водители так привыкли к датчикам уровня топлива, что пользование транспортом без них становится некомфортным. При этом само устройство не отличается высокой надежностью. Для него характерно множество «болячек», часть которых переносится и на мониторинговые системы. При желании замену и регулировку датчика можно провести самому. Мы все же советуем поручить работу мастерам на СТО – и быстрее, и шанса что-то повредить нет. При покупке нового устройства настоятельно рекомендуем обратить внимание или на оригинал, или на аналог из Германии. Как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев оригинальные автомобильные датчики на голову выше аналогов даже из среднего ценового сегмента, а сравниться с ними может разве что продукция ]Bosch[/anchor] и еще нескольких японских фирм.
Способы измерения уровня
Контроль уровня воды в баке для управления насосом можно выполнять двумя путями: контактным способом и бесконтактным. То есть датчики располагаются внутри резервуара с рабочей средой либо снаружи. К первой группе относятся поплавковые устройства, гидростатические манометры либо пластинчатые конденсаторы, которые крепятся на стенках резервуара. Второй тип измерителей представлен радарными и ультразвуковыми приборами. Они актуальны, когда осуществлять контроль в непосредственной близости с объектом невозможно. Причинами могут быть высокая вязкость рабочей среды, химическая агрессивность.
Проводим диагностику и ремонт датчика самостоятельно
Если датчик работает, но индикатор уровня дает заниженные/завышенные показания, для начала его нужно отрегулировать. Существуют довольно надежные способы:
- Штифт поплавка перемещается поочередно в крайние положения. При этом стрелка на индикаторе тоже должна попадать в соответствующие положения: 0 для пустого бака и 1 для полного. Если же соответствия между положением штифта и стрелки нет, сам штифт нужно загнуть и продолжать регулировку;
- Разобрав приборную панель, снимите стрелку с прибора и присоедините провода обратно. Автомобиль нужно завести автомобиль, дать ему проработать около 10 минут, после чего отрегулировать ось указателя до положения «1» и поставить указательную стрелку обратно.
Когда датчик часто «зависает» на показателе нуля, вам снова придется разобрать приборную панель, но уже с целью зачистить все возможные места окисления. Нужно будет также проверить все массы на кузове, в частности ту, которая находится под ручником.
Обзаведитесь мультиметром. Индикатор уровня топлива имеет сопротивление порядка 7 Ом (иногда бывает чуть меньше) при полном баке, а при заполненном наполовину – в промежутке 108-128 Ом. Когда в баке топлива попросту, сопротивление колеблется между 315 и 345 Ом.
При помощи мультиметра легко проверить и сам датчик. Вам достаточно измерять его сопротивления по мере доливания бензина. Если вы решили демонтировать устройство, поплавок придется перемещать рукой. Заметьте: если изменение положения поплавка не сказывается на сопротивлении, датчик однозначно неисправен и его придется заменить.
Выбор методики
Одним из простейших и наиболее надежных способов определения степени наполнения резервуара является его взвешивание. Это единственный метод, который дает истинное значение массы независимо от того, известны ли внутренние размеры резервуара. Степень наполнения резервуара можно определить при помощи тензодатчиков, помещенных под его опорой, вычитая собственный вес. Этот метод пригоден для любого типа содержимого и при отсутствии помех со стороны трубопроводов или других соединений способен обеспечить высокую точность измерений. Имеются практические ограничения по общим габаритным размерам, но упускать из виду это очевидное решение нельзя.
Если его использование окажется нецелесообразным, придется прибегнуть к другим, значительно более сложным решениям, применимость которых зависит от сочетания различных требований.
Наиболее общим критерием при выборе методики измерения уровня является содержимое резервуара. В пределах данного обсуждения мы определяем жидкости как субстанцию, которая устанавливается на едином уровне и обладает способностью течь по трубам. Твердофазное вещество может обладать такой же степенью текучести, но не обязательно образует однородную поверхность, а также не стекает по стенкам сосуда. Поведение жидкостей, обладающих значительной вязкостью или имеющих высокое содержание твердых частиц, характерно скорее для сыпучих веществ.
Ниже приводится краткая характеристика методов измерения уровня. Сравните их с учетом предполагаемых областей применения, указанных на врезке. Примите во внимание то обстоятельство, что непрерывные методы можно использовать для выполнения функций, определяемых дискретным положением уровня, а совокупность точечных измерений уровня можно рассматривать как непрерывные данные, что может оказаться полезным несмотря на их некоторую приблизительность. Как перечень областей применения, так и обзор методик не являются исчерпывающими. Для каждой прикладной задачи существуют методы, которые не упомянуты, а для каждого общего случая возможны обоснованные исключения.
Недорогие приборы промышленного производства
Существуют также недорогие модели датчиков контроля уровня жидкости, которые возможно приобрести в магазинах по цене около 2 тыс. рублей
Различные модификации АРС
Такие поплавковые датчики применяются, как правило, в водоёмах. Измерительная головка в приборах этого типа небольшая, что делает прибор компактным. Нагрузочная возможность применения, согласно инструкции по эксплуатации, может достигать 1 ампера. Ввод провода в устройства герметичный. Корпус сделан из пластика. Рабочий дифференциал срабатывания равен 45 градусам. Максимальное давление для корректной работы приборов — 3 бара. Стоимость около 2 тыс. рублей в зависимости от модификации.
Устройства контроля заполнения ёмкости «Кристалл»
Эти датчики поплавкового типа можно применять в агрессивных средах. Очень компактны. Измерительная головка 2.3 сантиметра в диаметре. Максимальное давление корректной работы достигает 3.3 бара. Проводной вход выполнен в виде пластикового уплотнителя. Приборы оснащены барьером искрозащиты. Могут работать в горячей среде. Цена чуть выше 2 тыс. рублей, в зависимости от модификации.
Приборы Burkle
Эти устройства предназначены для загрязнённых сред, но также могут быть использованы и в чистых водоёмах, и резервуарах с чистой водой. Максимальное давление корректной работы составляет 4.1 бара. Максимально возможная нагрузка равна 1А. Возможна работа в средах, нагретых до 170 градусов, в жидкостях плотностью до 3 кг на кв. см. Средняя цена прибора составляет 2200 рублей и зависит от незначительных модификаций, вносимых производителем.
Датчики Fine Tek и Wilo
Эти устройства поплавкового типа можно использовать в агрессивных средах. Применяются для дренажных целей, также могут быть установлены в колодцах. Датчики выдерживают нагрузку до 2 ампер. Измерительные головки компактны и составляют 2.5 см. Проводные входы выполнены в специализированном уплотнителе. Корпуса сделаны из термостойкого пластика. Устройства оснащены топливными зондами, что позволяет их использование в горючих средах. Цена колеблется от 2 тыс. до 2500 рублей и также зависит от модификации.
Приборы Wilo поплавкового типа наиболее дёшевы, но функционально не предназначены для агрессивных сред применения и могут быть использованы только в чистой воде. Датчики обладают небольшими измерительными головками и имеют компактный вид. Максимальная температура использования равна 140 градусам. Рабочий дифференциал равен всего 30 градусам. Максимальное рабочее давление не превышает 2 бара. Цена таких датчиков колеблется в районе 1900 рублей.
