مفتاح تعويم مستوى الماء للتحكم في المضخة. تحكم آلي بالمضخة للحفاظ على مستوى الماء في الخزان مستوى الماء الإلكتروني في الحلة

يستخدم العديد من سكان الصيف أنظمة إمدادات المياه المختلفة في منازلهم التي تستخدم حاويات وسيطة. إنها تساعد الماء على التنقية والتسخين وترسيب أكاسيد الحديد والرمل فيها ، والماء مشبع بالأكسجين. غالبًا ما يتم تثبيت هذه الحاويات والبراميل والخزانات في الأقبية واستخدام مضخات التعزيز. أو بالعكس ، يضعونها في العلية والطابق الثاني ، ثم يتدفق الماء عن طريق الجاذبية. لكن في كلتا الحالتين ، من المستحسن معرفة كمية الماء المتبقية في الخزان. خاصة إذا لم يكن مجهزًا بنظام أوتوماتيكي لصيانة مستوى المياه. للقيام بذلك ، عليك النزول بشكل دوري إلى الطابق السفلي أو الصعود إلى العلية ، وهو أمر غير مريح. ومن الملائم أن يكون لديك مؤشر مستوى الماء عن بعد مع إشارة إلى مكان استهلاكه الرئيسي أو في المكان الذي يتم فيه تثبيت التحكم في المضخة التي تملأ هذا الخزان. ضع في اعتبارك بعض خيارات الجهاز التي يمكن إجراؤها في البلد والتحكم عن بُعد في مستوى المياه. يجب أن يقال على الفور أن الشخص بالكاد يهتم بالقيمة الدقيقة لكمية الماء في الخزان. لا يهم إذا كان هناك 153 أو 162 لترًا. هنا - تمامًا كما هو الحال في السيارة ، من المهم أن تعرف بدقة تتراوح من 10 إلى 15٪ - "خزان ممتلئ تقريبًا" ، "نصف" ، "أقل من ربع" ، إلخ.

مؤشرات ميكانيكية.أبسط في التنفيذ ، لكنه مرهق إلى حد ما. كقاعدة عامة ، فهي عبارة عن تعويم كبير وثقيل إلى حد ما يتم توصيل الحبل به. يُلقى الحبل فوق كتلة (بكرة) ويتم إرفاق حمولة بطرفها الآخر ، يساوي وزنها تقريبًا عوامة في الماء. عندما يتغير مستوى الماء ، يتحرك الحمل لأعلى ولأسفل ويمكن أن يكون بمثابة مؤشر لملء الخزان ، إذا كان ظاهرًا. صحيح ، مع المقياس "المقلوب" - كلما زادت المياه ، انخفض مؤشر الحمل.

ولكن إذا لم يكن الخزان مرئيًا بشكل مرئي ، فمن الضروري سحب السلك إلى موقع المؤشر. للقيام بذلك ، يُفرك سلك قوي بالصابون (من أجل انزلاق أفضل) ، ويمرر في أنبوب رفيع ويتم ترتيب مقياس في طرفه الآخر. بالطبع ، مقياس حجم ارتفاع مستوى الماء المحتمل (وهذا يمكن أن يكون مترًا كاملاً) غير مطلوب على الإطلاق. لذلك ، يتم تثبيت بكرة ذات قطر أصغر بكثير على نفس المحور مع البكرة الرئيسية (ويتم توصيلها بالبكرة الرئيسية). يتم لف سلك صغير حوله وسيحرك بالفعل إبرة المؤشر. سيكون طول مقياس المؤشر الآن أقل من حد العوامة بقدر ما يكون قطر البكرة الصغيرة أقل من قطر البكرة الكبيرة. وسيكون طبيعيًا أيضًا - يكون المستوى الأقصى في الأعلى.

يمكن عمل نفس المؤشر في حالة وجود تعويم على الرافعة. يعتبر هذا النظام أكثر ملاءمة للخزانات ذات العمق الضحل ، ولكن مع مساحة كبيرة من الماء. تستخدم هذه عادة للتخلص من الحديد المذاب في الماء. في هذا المتغير ، يمكن الحصول على عامل الضرب المطلوب ببساطة عن طريق اختيار نقطة ربط السلك بالرافعة.

العيب الواضح لهذه المؤشرات هو وفرة الأجزاء المتحركة ، وبالتالي الحاجة إلى إبقائها نظيفة ومزلقة. تعقيد وضع الاتصالات (الأنابيب) لمسافات طويلة وعبر الأرضيات.

مؤشرات تعمل بالهواء المضغوط.يتم ترتيب هذه المؤشرات على النحو التالي. يتم إنزال أنبوب في خزان المياه ، الذي يحتوي على سدادة في الأعلى. يتم تشكيل جرس هوائي في الأنبوب. يتم قطع أحد التركيبات في سدادة الأنبوب ، والتي يمتد منها أنبوب رفيع مختوم. في الطرف الآخر يوجد أنبوب على شكل حرف U - مؤشر. يتم توصيل أنبوب من الحاوية بأحد طرفيه ، والآخر مجاني. يحتوي المؤشر على سدادة ماء (مصنوعة من الماء الملون). وبالتالي ، يتم احتجاز جزء معين من الهواء في الأنبوب.

عندما يتغير مستوى الماء في الخزان ، يتحرك هذا الجزء من الهواء لأعلى ولأسفل وفقًا لذلك. وإلى جانب ذلك ، يتحرك الفلين "الملون" ، والذي يعمل كمؤشر. على عكس الأنظمة الميكانيكية ، لا توجد أجزاء متحركة تتطلب صيانة. لكن النظام له عيوب أخرى. على وجه الخصوص ، هناك متطلبات عالية لضيق الأنبوب واعتماد القراءات على درجة الحرارة والضغط الجوي. الخطأ صغير ، لكنه موجود.

مؤشرات كهربائية.إنها الأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية ويمكن إجراؤها في مجموعة متنوعة من الخيارات. بدءًا من أبسط مؤشرات الأسهم ، وتنتهي بمقاييس وشاشات LED. ولكن في قلب أي مؤشر كهربائي يوجد نوع من مستشعر مستوى السائل. أسهل طريقة لصنعه هي من المقاوم المتغير ، حيث يتخذ المحرك الموضع المناسب حسب مستوى الماء في الخزان.

مخطط الاتصال بسيط للغاية. أي رأس مؤشر لمقياس ميكرومتر يعمل كمؤشر. عند الحد الأقصى لمستوى الماء (محرك المقاوم المتغير أعلى الرسم التخطيطي) ، باختيار المقاوم R1 ، يتم ضبط إبرة مقياس الميكرومتر على الموضع الأيمن المتطرف - "الخزان الكامل". هذا يكمل الإعداد. عند أدنى مستوى للماء (منزلق المقاوم أسفل الرسم التخطيطي) ، سيظهر مقياس الميكرومتر "صفر" - "خزان فارغ".

يمكن تركيب مثل هذا المقاوم المتغير ، على سبيل المثال ، على محور البكرة (انظر المؤشرات الميكانيكية). ويمكنك أن تصنعها بنفسك. للقيام بذلك ، تحتاج إلى أن تأخذ سلكًا مصنوعًا من المعدن بمقاومة عالية (نيتشروم ، كونستانتان ، فيشرال ، إلخ) وتضع تعويمًا عليه بملامسات منزلقة مرنة. على سبيل المثال ، من الصفائح المعدنية المعلبة. يتم تعليق السلك في الخزان ، ويتم إرفاق حمولة أدناه. يتم لحام الأسلاك في نهايات السلك والتلامس المنزلق. عندما يتغير مستوى الماء ، يتحرك العوامة على طول السلك من المستوى الأقصى إلى المستوى الأدنى.

حتى لا يستهلك المؤشر البعيد التيار الكهربائي عبثًا ، فمن الأفضل توصيله من خلال زر. ثم ستستمر مجموعة واحدة من البطاريات لعدة سنوات. إن استخدام رأس ميكرومتر ليس هو المؤشر الوحيد. يمكنك عمل مقارن جهد بسيط واستخدامه بميزان LED وتجهيزه بمؤشرات صوتية وما إلى ذلك. يمكن العثور على الرسوم التخطيطية لمقاييس LED هذه على الإنترنت وأدب راديو الهواة المقابل.

الراحة الرئيسية للمؤشرات الكهربائية هي دقتها ، ونقص النقل ، وسهولة التوصيل ، والموثوقية ، والعرض المذهل. العيب هو الحاجة إلى إمدادات الطاقة.

لتجميع عداد مستوى المياه ، واجهت اختيار طريقة القياس - الاتصال أو عدم الاتصال. تشمل طرق الاتصال طرق المقاومة والمكثف والاستقرائي ، وطرق عدم الاتصال ، والطرق المرئية والرادارية والموجات فوق الصوتية الأكثر استخدامًا. من أجل عدم التأثير على جودة المياه في الخزان ، سنلجأ إلى إحدى طرق عدم الاتصال لقياس مستوى السائل.

تعتمد جميع طرق عدم الاتصال على نفس المبدأ: يترك الإشارة ، ويمر وقت معين ، وتعود الإشارة. تستخدم الطريقة المرئية إشارة ضوئية ، وهي دقيقة تمامًا ، ولكن إذا أصبح المستشعر متسخًا ، فسيتوقف عن العمل تمامًا.

يستخدم قياس مستوى الرادار موجات راديو عالية التردد وبالتالي فهو غير مناسب للاستخدام في المنزل. طريقة الموجات فوق الصوتية تشبه طريقة الرادار ، يتم استخدام الموجات فوق الصوتية فقط بدلاً من موجات الراديو. هذه الطريقة تناسبنا تمامًا ، نظرًا لأنه من السهل العثور على أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية وهي غير مكلفة.

لقد صنعت مقياس مستوى السائل بناءً على متحكم Arduino Mega2560 (يمكنك استخدام أي وحدة تحكم Arduino).

عن أي ضرر يحدث أثناء عملية التجميع ، كاتب المقال غير مسؤول.

الخطوة 1: المواد

المواد الخاصة بجهاز استشعار مستوى الماء في الخزان:

• اردوينو (Uno ، ميجا 2560 ، ...)
• جهاز استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية HC SR04
• أسلاك لتوصيل المستشعر بوحدة التحكم
• زجاج شبكي للجسم (اختياري)

الخطوة الثانية: بعض النظريات

بادئ ذي بدء ، سأخبرك قليلاً عن طريقة الموجات فوق الصوتية لقياس مستوى السائل. الغرض من جميع أجهزة قياس مستوى عدم التلامس هو قياس المسافة بين جهاز الإرسال والاستقبال وسطح السائل. يرسل جهاز الإرسال والاستقبال نبضًا قصيرًا فوق صوتي ويقيس الوقت الذي تستغرقه الإشارة للوصول إلى سطح السائل والعودة إلى جهاز الإرسال والاستقبال. نظرًا لحقيقة أن كثافة السائل أعلى من كثافة الماء ، فإن سطحه سيعكس النبض فوق الصوتي.

طريقة القياس بالموجات فوق الصوتية لها عيوبها:

1. نظرًا لطول النبضة ، توجد نافذة صغيرة لاستقبال الإشارة المنعكسة لأن جهاز الإرسال والاستقبال يستمر في إرسال الإشارة. تم حل المشكلة بكل بساطة: تم وضع المستشعر على بعد بضعة سنتيمترات فوق الحد الأقصى لمستوى السائل ، مما يسمح للمستقبل ببدء استقبال إشارة.
2. بسبب عرض الحزمة ، هناك قيود على قطر الحاوية المستخدمة. إذا كان القطر صغيرًا جدًا ، فستنعكس الإشارة المنعكسة من سطح السائل أيضًا من جدران الحاوية ، فقد تكون البيانات خاطئة.
3. قبل تثبيت العداد في الخزان في مكان دائم ، تم اختباره لهاتين النقطتين. تم الحصول على بيانات مستقرة على مسافة لا تقل عن 5 سم من المستشعر. هذا يعني أنه يجب تركيب المستشعر على الأقل 5 سم فوق مستوى السائل. كما لم تنعكس أي إشارات من جدران الخزان الذي يبلغ قطر الوعاء 7.5 سم (ارتفاعه 0.5 م). تم أخذ هذه النتائج في الاعتبار عند تركيب المستشعر في الخزان.

الخطوة الثالثة: خزان المياه

سوف يتدفق الماء إلى نظام الري عن طريق الجاذبية. لذلك ، يجب تركيب الخزان فوق مستوى الأرضية. الخزان مصنوع من أنبوب صرف صحي متر قطره 16 سم ، الأنبوب مقسم إلى قسمين. توجد الصمامات في الجزء السفلي ، وسيكون الجزء العلوي هو خزان المياه الفعلي. يستخدم غطاء كغطاء خزان. يتم توصيل مستشعر قياس المسافة بالموجات فوق الصوتية بالمقبس. لتحقيق الاستقرار ، يتم تثبيت الخزان في صندوق خشبي يتم فيه تثبيت الإلكترونيات والبطارية.

نقوم بتشفير ارتفاع عمود السائل كنسبة مئوية ، وستكون النقطة المرجعية هي قراءات العداد من 6 سم (100٪) ، وحتى 56 سم (0٪) ، 6 سم هي المسافة من سطح الماء.

الخزان مصنوع من أنبوب لسهولة حسابات الحجم (شكل أسطواني بدون تغيير في القطر).

الخطوة 4: مخطط الأسلاك لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ووحدة التحكم

أولاً ، أسلاك اللحام بجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية (زوج مجدول ، بدون حماية أو احباط). ثم نضع المستشعر في علبة زجاج شبكي محلية الصنع. نقوم بإغلاق الجسم وربطه بغطاء الخزان. العلبة مصنوعة كما تذهب وليست جزءًا مطلوبًا ، لذا فهي ليست في الصورة ولا توجد تعليمات لصنعها ، لذا ارتجل إذا قررت صنعها.

قم بتوصيل المستشعر بوحدة التحكم باتباع الرسم التخطيطي المرفق.

الخطوة 5: البرنامج

تم تحويل برنامج قياس المسافة إلى برنامج كشف منسوب المياه.

أولاً ، يتم إرسال إشارة ، ثم يتم إرجاعها ، ويتم قياس الوقت بين إرسال واستقبال الإشارة ، ويتم تحويل البيانات المستلمة إلى سنتيمترات. يتم تحويل السنتيمترات بدورها إلى نسب مئوية ويتم نقل هذه البيانات إلى جهاز كمبيوتر عبر اتصال تسلسلي. يمكنك أيضًا حساب حجم الماء المتبقي في الخزان.

الملفات

الخطوة 6: تحقق

نظرًا لأنه سيتم استخدام خزان المياه هذا لاحقًا في نظام سقي تلقائي مع منظم من مرحلتين ، فمن الضروري قياس معدلات التدفق. يعتمد التدفق الناتج من الخزان على الضغط الهيدروستاتيكي بداخله.

يعرف أي شخص على دراية بأساسيات الديناميكا المائية أن الضغط الهيدروستاتيكي يتناقص مع انخفاض مستوى الماء. من أجل ري النباتات بنفس حجم الماء ، من الضروري أن تكون قادرًا على التحكم في الوقت الذي يظل فيه الصمام مفتوحًا. من خلال معرفة معدلات التدفق ، من الممكن حساب كمية المياه التي يمكن أن تتدفق من الخزان في وقت معين ، وبالتالي تحديد الوقت الذي يجب أن يكون الصمام مفتوحًا خلاله.

للتحقق من دقة عداد مستوى المياه لدينا ، قم بملء الخزان بالمياه إلى أقصى مستوى. ثم افتح الصمام للسماح بتدفق كل المياه. كان الخزان فارغًا بنسبة 2٪ لأن التصميم قد تم بطريقة تمنع تسرب المخلفات. يتم إرفاق الرسم التخطيطي لوظيفة الخطوة بالصورة ، وفقًا لهذا الرسم التخطيطي ، يمكننا تقدير مستوى الماء الذي يحدث التغيير تقريبًا (باستخدام Excel أو Matlab أو أي برنامج حوسبي آخر).

يعمل مستشعر مستوى الماء المُجمع ذاتيًا كما هو متوقع.

الخطوة 7: التقديم في المشاريع

مقياس مستوى الماء المُجمع مع جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية عبارة عن عينة. إذا أردنا استخدام العداد في المشاريع ، سواء كانت محلية الصنع أو شبه صناعية ، فنحن بحاجة إلى اختبار مقاومة التآكل ومقاومة الماء. بعد الاختبار ، سيتضح ما إذا كان العداد مناسبًا للاستخدام في أي مشروع. في الوقت الحالي ، لا يسعني إلا أن أقول إن المستشعر يعمل بشكل جيد مع مرور الوقت منذ التجميع.

نظرًا لحقيقة أن طريقة قياس مستوى الماء غير ملامسة ، فإن الماء غير ملوث. جاء المستشعر نفسه غير مكلف للغاية بسعر التكلفة ، مما يعني أنه يمكن استخدامه في مشاريع محلية الصنع.

يقوم مستشعر مستوى الماء في ظروف التكنولوجيا الحديثة بوظيفة إحدى حواس الإنسان. يعتمد التشغيل الصحيح للآلية بأكملها على مدى إمكانية إدارة وضبط حالة تدفق المياه بشكل صحيح. من الصعب المبالغة في تقدير أهمية موثوقية جهاز الاستشعار ، وذلك فقط لأن الجهاز الذي يتحكم في المياه ، كقاعدة عامة ، يصبح الرابط "الضيق" للغاية في التكنولوجيا الحديثة.

تصميم ومبدأ العملية

بغض النظر عن مبدأ التشغيل الذي يعتمد عليه الجهاز ، سواء كان يعمل فقط في وضع الإشارة أو يؤدي في نفس الوقت وظائف الحارس أو الآلة الأوتوماتيكية أو آلية التحكم ، فإن تصميم الجهاز يتكون دائمًا من ثلاثة مكونات رئيسية:

• عنصر استشعار قادر على الاستجابة لخصائص تدفق المياه. على سبيل المثال ، الوجود الفعلي للماء ، ارتفاع العمود أو المستوى في الخزان ، حقيقة حركة تدفق المياه في الأنبوب أو الخط ؛
• عنصر الصابورة الذي يوازن بين جزء المستشعر في المستشعر. بدون الصابورة ، سيتم تشغيل المستشعر الحساس بأدنى هزة أو قطرة ماء عرضية ؛
• جزء الإرسال أو التشغيل الذي يحول إشارة المستشعر المثبت في مستشعر الماء إلى إشارة أو إجراء محدد.

ما يقرب من 90 ٪ من جميع تقنيات المياه ، بطريقة أو بأخرى ، متصلة بمشغلات كهربائية - مضخات وصمامات وسخانات وآلات تحكم إلكترونية. من الواضح أن مثل هذا الجهاز الذي يعمل بتدفق المياه يجب أن يكون آمنًا في المقام الأول.

من بين جميع أنظمة الإنذار ، يعتبر المستشعر الذي يراقب حالة المياه أبسط وأقل تكلفة في الإعداد والإصلاح. على عكس المستشعرات والأجهزة التي تعمل بقياسات درجة الحرارة أو الضغط أو التدفق ، من السهل جدًا التحكم في مستشعر المياه باستخدام أبسط الأجهزة ، أو في الحالات القصوى ، يمكنك رؤية المستوى أو التدفق الذي يتم ضخه بأم عينيك.

أنواع مجسات المستوى

أحد شروط التشغيل الناجح للمستشعر هو الحساسية العالية للمستشعر ، فكلما زادت كلما كان ذلك أفضل ، زادت دقة قراءة معلمة المياه التي يتم التحكم فيها. لذلك ، نظرًا للقيمة التي يقاسها المستشعر ، فإنهم يحاولون اختيار القيمة الأكثر تغيرًا أثناء القياس.

يوجد اليوم ما يقرب من عشرين طريقة وطريقة مختلفة لقياس الخصائص الميكانيكية للمياه ، ولكن يتم استخدامها جميعًا للحصول على المعلومات:

• ارتفاع عمود الماء في الحاوية أو الخزان ؛
• سرعة تدفق أو تدفق المياه ؛
• حقيقة وجود أو عدم وجود الماء في حاوية أو خزان أو أنبوب أو مبادل حراري مغلق.

بالطبع ، يمكن أن تكون المستشعرات الصناعية معقدة للغاية من الناحية الهيكلية ، لكن مبادئ التشغيل المستخدمة فيها هي نفسها كما في المعدات المنزلية أو الخاصة بالحدائق أو السيارات.

جهاز استشعار التدفق الزائد من النوع الطفو

إن أبسط طريقة لقياس مستوى الماء هي باستخدام تصميم ميكانيكي بسيط ، يتكون من عوامة محكمة الغلق ، وهزاز أو وصلة ، وصمام فحص. في هذه الحالة ، العوامة هي المستشعر ، والزنبرك والترجيح العائم يعتبر الصابورة ، والصمام نفسه يعمل كمشغل.

في جميع أنظمة الطفو ، يتم ضبط المستشعر أو العوامة على ارتفاع استجابة معين. الماء الذي ارتفع في الخزان إلى مستوى التحكم يرفع العوامة ويفتح الصمام.

يمكن تجهيز نظام الطفو بمشغل كهربائي. على سبيل المثال ، يتم تثبيت إدخال مغناطيسي داخل مستشعر الطفو ، عندما يرتفع الماء إلى مستوى العمل ، يتسبب المجال المغناطيسي في إغلاق مفتاح الفراغ القصب ، وبالتالي تشغيل أو إيقاف تشغيل الدائرة الكهربائية.

يمكن أيضًا تنفيذ مستشعر التعويم في دائرة حرة ، على سبيل المثال ، في المضخات الغاطسة. في هذه الحالة ، لا يتم إغلاق مفتاح القصب تحت تأثير المجال المغناطيسي للبطانة ، ولكن فقط بسبب اختلاف الضغط داخل مبيت المضخة وعند مستوى الطفو. اليوم ، يعتبر مستشعر العوامة المغناطيسية المزود بمشغل كهربائي أحد أكثر الخيارات أمانًا وموثوقية لمراقبة مستوى السائل.

أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

يوفر تصميم مستشعر المياه وجود جهازين - مصدر الموجات فوق الصوتية وجهاز استقبال الإشارة. يتم توجيه الموجة الصوتية إلى سطح الماء ، وتنعكس وتعود إلى جهاز الاستقبال.

للوهلة الأولى ، فكرة استخدام الموجات فوق الصوتية لعمل جهاز استشعار للتحكم في مستوى أو سرعة حركة الماء لا تبدو ناجحة للغاية. يمكن أن تنعكس الموجات فوق الصوتية من جدران الخزان ، وتنكسر وتتداخل مع تشغيل مستشعر الاستقبال ، وبالإضافة إلى ذلك ، يلزم وجود معدات إلكترونية متطورة.

في الواقع ، يتم وضع مستشعر بالموجات فوق الصوتية لقياس مستوى الماء أو أي سائل آخر في صندوق يزيد قليلاً عن علبة سجائر ، بينما يوفر استخدام الموجات فوق الصوتية كمستشعر مزايا معينة:

• القدرة على قياس مستوى الماء ، بل وسرعته في أي درجة حرارة ، في ظروف الاهتزاز أو الحركة ؛
• يمكن لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية قياس المسافة من المستشعر إلى سطح الماء حتى في الظروف شديدة التلوث بمستويات سائلة متغيرة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لجهاز الاستشعار قياس مستوى الماء الموجود على عمق كبير ، بينما تبلغ دقة القياس 1-2 سم لكل 10 أمتار من الارتفاع.

مبدأ التحكم في الماء الكهربائي

حقيقة أن الماء موصل بالكهرباء تم استخدامه بنجاح لصنع مستشعرات ملامسة لمستوى السائل. من الناحية الهيكلية ، يتكون النظام من عدة أقطاب كهربائية مثبتة في حاوية على ارتفاعات مختلفة ومتصلة في دائرة كهربائية واحدة.

عندما تمتلئ الحاوية بالماء ، يغلق السائل زوجًا من جهات الاتصال على التوالي ، مما يؤدي إلى تشغيل دائرة ترحيل التحكم في المضخة. كقاعدة عامة ، يحتوي مستشعر الماء على قطبين أو ثلاثة قطبين ، وبالتالي فإن قياس تدفق المياه يكون متمايزًا للغاية. لا يرسل المستشعر إلا عند الوصول إلى الحد الأدنى ويبدأ محرك المضخة ، أو عندما يكون الخزان ممتلئًا ويوقف تشغيله ، لذلك تستخدم هذه الأنظمة للتحكم في خزانات المياه الاحتياطية أو الري.

مستشعر المياه من النوع السعوي

يستخدم نوع المستشعر السعوي أو السعوي لقياس مستوى الماء في الخزانات الضيقة والعميقة ، ويمكن أن يكون بئرًا أو بئرًا. باستخدام مستشعر سعوي ، يمكنك تحديد ارتفاع عمود الماء في البئر بدقة تصل إلى عشرات السنتيمترات.

يتكون تصميم المستشعر من قطبين محوريين ، في الواقع أنبوب وقطب كهربائي داخلي ، مغموران في حفرة البئر. يملأ الماء جزءًا من المساحة الداخلية للنظام ، وبالتالي يغير سعته. باستخدام الدائرة الإلكترونية المتصلة وملف تذبذب الكوارتز ، يمكن تحديد سعة المستشعر وكمية الماء في البئر بدقة.

متر الرادار

يتم استخدام مستشعر الموجة أو الرادار للعمل في أصعب الظروف ، على سبيل المثال ، إذا كنت بحاجة إلى قياس مستوى أو حجم السائل في الخزان ، أو الخزان المفتوح ، أو البئر غير المتماثل وغير المنتظم.

لا يختلف مبدأ التشغيل عن جهاز الموجات فوق الصوتية ، ويسمح لك استخدام النبض الكهربائي بإجراء قياس بدقة كبيرة.

خيار الاستشعار الهيدروستاتيكي

يظهر أحد متغيرات المستشعر الهيدروستاتيكي في الرسم التخطيطي.

ملحوظة! يستخدم حساس مشابه في الغسالات والغلايات حيث من المهم جدا التحكم بإرتفاع عمود الماء داخل الخزان.

المستشعر الهيدروستاتيكي عبارة عن صندوق به غشاء مرن محمل بنابض يقسم جسم المستشعر إلى جزأين. يتصل أحد الأقسام بأنبوب بولي إيثيلين قوي مع وصلة ملحومة في قاع الخزان.

ينتقل ضغط عمود الماء عبر الأنبوب إلى الغشاء ويؤدي إلى إغلاق ملامسات مرحل البدء ، وغالبًا ما يتم استخدام زوج لبدء المشغل - إدخال مغناطيسي ومفتاح القصب.

مستشعر ضغط الماء

يتم تحديد الضغط الهيدروستاتيكي عندما يكون التدفق أو حجم معين من الماء في حالة راحة. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام المستشعر الهيدروستاتيكي في أجهزة التدفئة والتدفئة - الغلايات ومراجل التدفئة.

جهاز استشعار ضغط الماء

غالبًا ما تعمل هذه الأجهزة في وضع التشغيل:

• تحت ضغط مرتفعيغلق مستشعر الماء ملامسات الترحيل ويسمح للمضخة أو السخان بالعمل ؛
• تحت ضغط منخفضحتى الاحتمال المادي لتشغيل المشغل يتم حظره في المستشعر ، أي أنه لا توجد صدمات أو ارتفاعات مؤقتة في الضغط ستجعل الجهاز يعمل.

مع وجود مستشعر جيد لضغط الماء ، سيعطي المستشعر إشارة لبدء تشغيل المحرك فقط إذا استمر الحمل على المنفاخ لأكثر من ثلاث ثوان.

يظهر في الرسم التخطيطي جهاز نموذجي لجهاز استشعار "ذكي".

العنصر الحساس في النظام هو الحجاب الحاجز المتصل بالمنفاخ ، ويمكن للقضيب المركزي أن يرتفع وينخفض ​​اعتمادًا على الضغط ، وبالتالي يغير سعة المكثف المدمج.

توصيل حساس ضغط الماء

يتم استخدام نموذج مستشعر مبسط في أنظمة مضخات الآبار المجمعة بالمنزل. يوجد داخل الجهاز صندوق به غشاء متصل بذراع هزاز وينابيع موازنة.

التصميم مشدود على منفذ تركيب المركم. مع زيادة الضغط الداخلي ، يرتفع الغشاء ويفتح زوج الاتصال الرئيسي بحيث يستجيب النظام بشكل صحيح لضغط الماء ؛

حساس تسرب المياه

بالفعل من الاسم يتضح أننا نتحدث عن جهاز يكتشف وجود تسرب للمياه من اتصالات السباكة. مبدأ تشغيل الجهاز يشبه نظام القطب. داخل الصندوق البلاستيكي ، يتم تثبيت زوج واحد أو أكثر من الأقطاب الكهربائية في جيب خاص. في حالة وقوع حادث ، يتدفق الماء المتراكم على الأرض إلى الجيب ويغلق نقاط التلامس. يتم تشغيل الدائرة الإلكترونية ، وعند إشارة المستشعر ، يتم تشغيل الصمامات الكروية بمحرك كهربائي.

من الواضح أن المستشعر بحد ذاته لا فائدة منه إذا تم استخدامه بدون نظام تحكم وقواطع تلقائية للمياه مثبتة عند مدخل المنزل أو على أحد فروع الإمداد بالمياه.

مثال على ذلك هو أحد أنظمة الحماية الأكثر شيوعًا - مستشعر تسرب المياه Neptune. يشتمل النظام على ثلاث كتل رئيسية:

• يكون مستشعر التسرب Neptune نفسه في تعديل سلكي أو لاسلكي ، وعادةً ما يتم تضمين ثلاثة أجهزة استشعار منفصلة في المجموعة ؛
• صمام كروي بمحرك كهربائي ، مصنع من قبل شركة بوجاتي الإيطالية ، بحجم قطعتين ؛
• وحدة التحكم «قاعدة نيبتون».

الجزء الأكثر قيمة في المجموعة هو الصنابير الأوتوماتيكية ، ويتم إنتاجها للتركيب على خيوط الأنابيب نصف بوصة وبوصة. يتحمل التصميم ضغطًا يصل إلى 40 ضغطًا جويًا ، وتضمن الجودة الإيطالية للمحرك ما لا يقل عن 100 ألف دورة فتح وإغلاق.

يشبه المستشعر نفسه لوحين من النحاس الأصفر في صندوق ، يتصل بهما جهد منخفض مع مقاومة دخل عالية جدًا ، وعندما يكون المستشعر مغلقًا ، يقتصر التيار على 50 مللي أمبير. تم تصميم التصميم نفسه وفقًا لبروتوكول IP67 ، وبالتالي فهو آمن تمامًا للبشر.

تركيب مجسات لاسلكية لتسرب المياه

في نظام Neptune ، يمكن إزالة المستشعر من وحدة التحكم على مسافة تزيد عن 50 مترًا.في أنظمة NEPTUN PROW + اللاسلكية الأكثر تقدمًا ، يتم استخدام مستشعرات تسرب المياه المجهزة بوحدة WF بدلاً من نظام الأسلاك.

تم تجهيز وحدة التحكم بقناة محمية من التداخل والرطوبة ، ونظام لتشغيل وإيقاف الصمامات الكروية. يُعتقد أنه لا يوجد تداخل أو قطرات عرضية للرطوبة أو المكثفات تؤثر على عمل المستشعرات.

يتم تثبيت الصناديق المزودة بمستشعر تسرب على مسافة لا تزيد عن 2 متر من الأنابيب ؛ ولا يمكن تغطية المستشعرات بأنابيب معدنية أو أثاث.

جهاز استشعار المياه اللاسلكي

يعد تصميم العداد اللاسلكي أكثر تعقيدًا من الإصدار التقليدي السلكي ثنائي القطب. يتم تثبيت وحدة تحكم بالداخل ، والتي تقارن باستمرار التيار المتدفق بين الأقطاب الكهربائية مع القيمة المرجعية المخزنة في الذاكرة. في هذه الحالة ، يمكن تعيين القيمة المرجعية للأرضية الجافة وفقًا لاختيارك.

حل مناسب للغاية ، نظرًا لأن مستوى الرطوبة في الحمام يمكن أن يكون مرتفعًا جدًا ، ويمكن أن يؤدي التكثيف المنتظم إلى إنذارات خاطئة.

بمجرد أن تحدد وحدة التحكم المستوى المقابل للفيضان ، يرسل جهاز التحكم في المياه إشارة إنذار إلى الوحدة الأساسية. النماذج الأكثر تقدمًا قادرة على تكرار الأمر برسالة SMS عبر قناة GSM.

مستشعر تدفق المياه

في كثير من الحالات ، من أجل التشغيل المستقر والخالي من المتاعب للمعدات ، لا يكفي مستشعر وجود الماء ؛ المعلومات مطلوبة حول ما إذا كان التدفق يتحرك عبر خط الأنابيب ، وما هي سرعته وضغطه. لهذه الأغراض ، يتم استخدام مستشعرات تدفق المياه.

أنواع مجسات تدفق المياه

في أبسط المعدات المنزلية والصناعية ، يتم استخدام أربعة أنواع رئيسية من أجهزة استشعار التدفق:

• مقياس الضغط؛
• نوع مستشعر البتلة
• مخطط قياس الشفرة
• نظام الموجات فوق الصوتية.

يتم استخدام تصميم أنبوب البيتوت الأقدم أحيانًا ، ولكنه يتطلب على الأقل تدفقًا نظيفًا وصفحيًا للمياه ليعمل بشكل موثوق. المستشعرات الثلاثة الأولى ميكانيكية ، لذا فهي غالبًا ما تكون عرضة للانسداد أو التآكل المائي لعنصر الاستشعار. النوع الأخير من أجهزة الاستشعار ، فوق صوتي ، قادر على العمل في أي ظروف تقريبًا.

يمكن فهم مبدأ تشغيل عداد الموجات فوق الصوتية من الرسم التخطيطي. داخل الأنبوب يوجد باعث موجة وجهاز استقبال. اعتمادًا على سرعة التدفق ، قد تنحرف الموجة الصوتية عن اتجاهها الأصلي ، وهو الأساس لقياس خصائص التدفق.

الجهاز ومبدأ العملية

تعمل أبسط مستشعرات تدفق البتلة على مبدأ مجذاف التجديف. بتلة معلقة على مفصلة مغمورة في التيار. كلما زادت سرعة التدفق ، زاد انحراف فص المستشعر.

تستخدم مستشعرات المجداف الأكثر دقة المكره أو المكره المصنوع من مادة البولي أميد أو سبائك الألومنيوم. في هذه الحالة ، من الممكن قياس سرعة التدفق من تردد دوران العنصر المتحرك. العيب الوحيد هو المقاومة المتزايدة الناتجة عن البتلات والشفرات في تدفق المياه.

يعمل مستشعر الضغط باستخدام ضغط التدفق الديناميكي. تحت ضغط الماء ، يتم ضغط العنصر المتحرك المزود بإدخال مغناطيسي لأعلى ، وبالتالي تحرير مساحة لحركة السائل. يتفاعل مفتاح القصب المثبت في الرأس على الفور مع المجال المغناطيسي للإدخال ويغلق الدائرة.

منطقة التطبيق

تُستخدم مستشعرات تدفق المياه حصريًا في أنظمة التدفئة وأنظمة التشغيل الآلي للمبادلات الحرارية أحادية الدائرة. في أغلب الأحيان ، يؤدي فشل مستشعر التدفق إلى الإرهاق وإلحاق أضرار جسيمة بالمشعات الساخنة والسخانات.

جهاز استشعار مستوى الماء

يظهر الرسم التخطيطي أدناه أبسط إصدار لجهاز قادر على الإشارة إلى ملء خزان أو أي حاوية أخرى بالماء.

من الناحية الهيكلية ، يتكون كاشف المستوى من ثلاثة أقطاب كهربائية مركبة على لوح من القماش. تسمح لك الدائرة ، المُجمَّعة على ترانزستور تقليدي منخفض الطاقة ، بتحديد الحد الأقصى المسموح به لمستويات المياه العلوية والسفلية في الخزان.

التصميم آمن تمامًا للاستخدام ولا يتطلب أي أجزاء باهظة الثمن أو أجهزة تحكم.

خاتمة

تستخدم مستشعرات مستوى الماء على نطاق واسع في الأجهزة المنزلية ، لذلك ، في أغلب الأحيان للاحتياجات الإضافية للجراج أو معدات الحدائق ، يتم استخدام التصميمات الجاهزة من المعدات القديمة وإعادة تصميمها وتكييفها مع الظروف الجديدة. مع الاتصال المناسب ، سيستمر هذا الجهاز لفترة أطول بكثير من الدائرة المنزلية.

إمدادات المياه والصرف الصحي جزء لا يتجزأ من الحياة اليومية والإنتاج. واجه كل من شارك في الزراعة أو تنسيق الحدائق تقريبًا مرة واحدة على الأقل مشكلة الحفاظ على مستوى المياه في حاوية معينة. يقوم البعض بذلك يدويًا عن طريق فتح وإغلاق الصمامات ، ولكن من الأسهل والأكثر كفاءة استخدام مستشعر مستوى الماء التلقائي لهذا الغرض.

أنواع مجسات المستوى

اعتمادًا على مجموعة المهام ، يتم استخدام مستشعرات التلامس وعدم الاتصال للتحكم في مستوى السائل. الأول ، كما قد يتبادر إلى الذهن من اسمه ، له اتصال بسائل ، بينما يتلقى الأخير المعلومات عن بُعد باستخدام طرق قياس غير مباشرة - شفافية الوسيط ، وسعته ، والتوصيل الكهربائي ، والكثافة ، وما إلى ذلك. وفقًا لمبدأ التشغيل ، يمكن تقسيم جميع أجهزة الاستشعار إلى 5 أنواع رئيسية:

1. يطفو.
2. قطب كهربائي.
3. هيدروستاتيكي.
4. بالسعة.
5. رادار.

يمكن أن تُعزى الثلاثة الأولى إلى أجهزة من نوع الاتصال ، لأنها تتفاعل مباشرة مع وسيط العمل (السائل) ، والرابع والخامس هما عدم الاتصال.

مجسات تعويم

ربما يكون أبسط في التصميم. إنها نظام عائم يقع على سطح السائل. مع تغير المستوى ، يتحرك العوامة ، بطريقة أو بأخرى ، لإغلاق جهات اتصال آلية التحكم. كلما زاد عدد جهات الاتصال الموجودة على طول مسار العوامة ، زادت دقة مؤشرات جهاز الإشارة:

مبدأ تشغيل مستشعر التعويم لمستوى الماء في الخزان

يوضح الشكل أن مؤشرات مؤشر مثل هذا الجهاز منفصلة ، ويعتمد عدد قيم المستوى على عدد المفاتيح. في الرسم البياني أعلاه ، هناك اثنان منهم - العلوي والسفلي. هذا ، كقاعدة عامة ، يكفي تمامًا للحفاظ تلقائيًا على المستوى في النطاق المحدد.

توجد أجهزة عائمة للتحكم المستمر عن بعد. في نفوسهم ، يتحكم العوامة في محرك مقاومة متغيرة ، ويتم حساب المستوى بناءً على المقاومة الحالية. حتى وقت قريب ، كانت هذه الأجهزة تستخدم على نطاق واسع ، على سبيل المثال ، لقياس كمية البنزين في خزانات وقود السيارات:

جهاز قياس مستوى الريوستاتيك حيث:

• 1 - مقاومة متغيرة للسلك ؛
• 2 - منزلق مقاومة ريوستات ، متصل ميكانيكيا بالعوامة.

مجسات مستوى القطب

تستخدم الأجهزة من هذا النوع الموصلية الكهربائية للسائل وتكون منفصلة. يتكون المستشعر من عدة أقطاب كهربائية بأطوال مختلفة مغمورة في الماء. اعتمادًا على المستوى في السائل ، يوجد عدد واحد أو آخر من الأقطاب الكهربائية.

نظام ثلاثي الأقطاب من مستشعرات مستوى السائل في الخزان

في الشكل أعلاه ، المستشعران الأيمنان مغموران في الماء ، مما يعني وجود مقاومة للماء بينهما - المضخة متوقفة. بمجرد أن ينخفض ​​المستوى ، سوف يجف المستشعر الأوسط وستزيد مقاومة الدائرة. سيبدأ التشغيل الآلي في مضخة التعزيز. عندما تكون الحاوية ممتلئة ، يسقط أقصر قطب في الماء ، وستنخفض مقاومته بالنسبة للقطب الكهربي المشترك وستتوقف الأتمتة عن المضخة.

من الواضح تمامًا أنه يمكن زيادة عدد نقاط التحكم بسهولة عن طريق إضافة أقطاب كهربائية إضافية وقنوات تحكم مناسبة للتصميم ، على سبيل المثال ، لإنذار تجاوز أو تجفيف.

نظام التحكم الهيدروستاتيكي

هنا ، المستشعر عبارة عن أنبوب مفتوح يتم فيه تثبيت مستشعر ضغط من نوع أو آخر. مع زيادة المستوى ، يتغير ارتفاع عمود الماء في الأنبوب ، ومن ثم الضغط على المستشعر:

مبدأ تشغيل نظام التحكم في مستوى السائل الهيدروستاتيكي

تتمتع هذه الأنظمة بخاصية مستمرة ويمكن استخدامها ليس فقط للتحكم الآلي ، ولكن أيضًا للتحكم في المستوى عن بُعد.

طريقة القياس بالسعة

مبدأ تشغيل جهاز استشعار سعوي بمعدن (يسار) وحمام عازل

تعمل المؤشرات الاستقرائية على مبدأ مشابه ، ولكن فيها يتم لعب دور المستشعر بواسطة ملف ، يتغير تحريضه اعتمادًا على وجود السائل. العيب الرئيسي لهذه الأجهزة هو أنها مناسبة فقط لمراقبة المواد (السوائل ، المواد السائبة ، إلخ) التي لها نفاذية مغناطيسية عالية بما فيه الكفاية. في الحياة اليومية ، لا يتم استخدام أجهزة الاستشعار الاستقرائي عمليا.

التحكم بالرادار

الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي عدم الاتصال ببيئة العمل. علاوة على ذلك ، يمكن فصل المستشعرات عن السائل ، ويجب التحكم في مستواها ، على مسافة كافية - أمتار. يتيح ذلك استخدام أجهزة استشعار من نوع الرادار لمراقبة السوائل شديدة العدوانية أو السامة أو الساخنة. يتحدث اسمهم عن مبدأ تشغيل هذه المستشعرات - الرادار. يتكون الجهاز من جهاز إرسال واستقبال مجمعين في مبيت واحد. الأول يصدر نوعًا أو نوعًا آخر من الإشارات ، ويستقبل الآخر الإشارة المنعكسة ويحسب وقت التأخير بين النبضات المرسلة والمستلمة.

مبدأ تشغيل مفتاح مستوى الموجات فوق الصوتية من نوع الرادار

اعتمادًا على مجموعة المهام ، يمكن أن تكون الإشارة ضوئية وصوتية وانبعاث راديو. دقة هذه المستشعرات عالية جدًا - ملليمترات. يمكن اعتبار العيب الوحيد ، ربما ، هو تعقيد معدات التحكم في الرادار وتكلفتها العالية إلى حد ما.

منظمات مستوى السائل محلية الصنع

نظرًا لكون بعض المستشعرات بسيطة للغاية في التصميم ، ليس من الصعب إنشاء مفتاح لمستوى الماء بيديك. من خلال العمل جنبًا إلى جنب مع مضخات المياه ، ستتيح لك هذه الأجهزة أتمتة عملية ضخ المياه بالكامل ، على سبيل المثال ، في برج مياه ريفي أو نظام ري بالتنقيط مستقل.

تعويم التحكم في المضخة

لتنفيذ هذه الفكرة ، يتم استخدام مستشعر مستوى الماء بتبديل القصب محلي الصنع مع تعويم. لا يتطلب مكونات باهظة الثمن ونادرة ، ومن السهل تكرارها وموثوق بها تمامًا. بادئ ذي بدء ، يجدر النظر في تصميم المستشعر نفسه:

تصميم جهاز استشعار عوامة من مستويين للمياه في الخزان

يتكون من العوامة الفعلية 2 ، المثبتة على القضيب المتحرك 3. يقع العوامة على سطح الماء ، وبحسب مستواه ، يتحرك لأعلى / لأسفل مع القضيب والمغناطيس الدائم 5 المثبت به في الموجهين 4 و 5. في الموضع السفلي ، عندما يكون مستوى السائل في حده الأدنى ، يغلق المغناطيس مفتاح القصب 8 ، وفي الجزء العلوي (الخزان ممتلئ) - مفتاح القصب 7. طول القضيب والمفتاح يتم تحديد المسافة بين الأدلة بناءً على ارتفاع خزان المياه.

يبقى تجميع جهاز يقوم تلقائيًا بتشغيل وإيقاف مضخة التعزيز اعتمادًا على حالة جهات الاتصال. مخططها يشبه هذا:

دائرة التحكم في مضخة المياه

لنفترض أن الخزان ممتلئ تمامًا ، وأن الطفو في الموضع العلوي. مفتاح ريد SF2 مغلق ، الترانزستور VT1 مغلق ، المرحلات K1 و K2 معطلة. تم فصل الطاقة عن مضخة المياه المتصلة بالموصل XS1. عندما يتدفق الماء ، سينخفض ​​العوامة ومعه المغناطيس ، وسيفتح مفتاح القصب SF1 ، لكن الدائرة ستبقى في نفس الحالة.

بمجرد أن ينخفض ​​مستوى الماء عن المستوى الحرج ، يتم إغلاق مفتاح القصب SF1. سيتم فتح الترانزستور VT1 ، وسيعمل التتابع K1 وسيصبح مغلقًا ذاتيًا مع جهات الاتصال K1.1. في الوقت نفسه ، ستوفر جهات الاتصال K1.2 لنفس المرحل الطاقة للمبدئ K2 ، الذي يقوم بتشغيل المضخة. بدأ ضخ المياه.

مع زيادة المستوى ، سيبدأ التعويم في الارتفاع.، سيتم فتح جهة الاتصال SF1 ، لكن الترانزستور المحظور بواسطة جهات الاتصال K1.1 سيبقى مفتوحًا. بمجرد امتلاء السعة ، يقوم التلامس SF2 بإغلاق الترانزستور وإغلاقه بالقوة. سيتم تحرير كلا المرحلين ، وستنطفئ المضخة ، وستدخل الدائرة في وضع الاستعداد.

عند تكرار الدائرة بدلاً من K1 ، يمكنك استخدام أي مرحل كهرومغناطيسي منخفض الطاقة لجهد تشغيل 22-24 فولت ، على سبيل المثال ، RES-9 (RS4.524.200). نظرًا لأن K2 ، فإن RMU (RS4.523.330) أو أي وحدة أخرى لجهد استجابة 24 فولت مناسب ، حيث تتحمل جهات الاتصال تيار بدء مضخة الماء. سوف تذهب مفاتيح Reed إلى أي ، تعمل على دائرة أو تبديل.

مفتاح المستوى مع مستشعرات القطب

مع كل كرامته وبساطته ، فإن التصميم السابق لمقياس مستوى الخزانات له أيضًا عيب كبير - المكونات الميكانيكية التي تعمل في الماء وتتطلب صيانة مستمرة. هذا العيب غائب في تصميم القطب الكهربائي للآلة. إنها أكثر موثوقية من الميكانيكية ، ولا تتطلب أي صيانة ، والدائرة ليست أكثر تعقيدًا من سابقتها.

هنا ، يتم استخدام ثلاثة أقطاب كهربائية مصنوعة من أي مادة غير قابلة للصدأ موصلة كمستشعرات. جميع الأقطاب الكهربائية معزولة كهربائياً عن بعضها وعن جسم الحاوية. يظهر تصميم المستشعر بوضوح في الشكل أدناه:

تصميم مستشعر ثلاثي الأقطاب ، حيث:

• S1 - قطب كهربائي مشترك (دائمًا في الماء)
• S2 - مستشعر الحد الأدنى (الخزان فارغ) ؛
• S3 - مستشعر المستوى الأقصى (الخزان ممتلئ) ؛

سيبدو مخطط التحكم في المضخة كما يلي:

مخطط التحكم الآلي للمضخة باستخدام مجسات القطب

إذا كان الخزان ممتلئًا ، فإن الأقطاب الثلاثة كلها في الماء وتكون المقاومة الكهربائية بينها صغيرة. في هذه الحالة ، يتم إغلاق الترانزستور VT1 ، و VT2 مفتوح. يتم تشغيل Relay K1 وإلغاء تنشيط المضخة بملامساتها المغلقة عادةً ، وتوصيل المستشعر S2 بالتوازي مع S3 بجهات اتصال مفتوحة عادةً. عندما يبدأ مستوى الماء في الانخفاض ، ينكشف القطب S3 ، لكن S2 لا يزال في الماء ولا يحدث شيء.

يستمر استهلاك الماء وأخيراً يتعرض القطب S2. بفضل المقاوم R1 ، تنتقل الترانزستورات إلى الحالة المعاكسة. يقوم المرحل بإطلاق المضخة وبدء تشغيلها ، وفي نفس الوقت يقوم بإيقاف تشغيل مستشعر S2. يرتفع مستوى الماء تدريجياً ويغلق أولاً القطب S2 (لا يحدث شيء - يتم إيقاف تشغيله بواسطة جهات الاتصال K1.1) ، ثم S3. يتم تبديل الترانزستورات مرة أخرى ، ويتم تنشيط التتابع وإيقاف تشغيل المضخة ، وفي نفس الوقت يتم تشغيل المستشعر S2 للدورة التالية.

يمكن للجهاز استخدام أي مرحل منخفض الطاقة يعمل من 12 فولت ، حيث تكون جهات الاتصال قادرة على تحمل تيار بداية تشغيل المضخة.

إذا لزم الأمر ، يمكن استخدام نفس المخطط للضخ التلقائي للمياه ، على سبيل المثال ، من الطابق السفلي. للقيام بذلك ، يجب توصيل مضخة الصرف ليس مغلقًا بشكل طبيعي ، ولكن لفتح ملامسات المرحل K1 بشكل طبيعي. المخطط لا يتطلب أي تغييرات أخرى.

واجه الكثير منا ، وليس فقط سكان الصيف المتحمسون ، مشكلة الأتمتة والتحكم في تعبئة الحاويات بالمياه. على الأرجح ، هذه المقالة مخصصة لأولئك الذين قرروا عمل أبسط مخطط للتحكم في ملء الحاوية في المنزل. الطريقة الأكثر ميزانية لبناء الأتمتة هي استخدام مرحل التحكم في المياه. تُستخدم مرحلات التحكم في المستوى (الماء) أيضًا في أنظمة إمداد المياه الأكثر تعقيدًا للمنازل الخاصة ، ولكن في هذه المقالة سننظر فقط في نماذج الميزانية لمرحل التحكم في مستوى السائل الموصل. تشمل السوائل الخاضعة للرقابة: الماء (الصنبور ، الربيع ، المطر) ، السوائل التي تحتوي على نسبة منخفضة من الكحول (البيرة ، النبيذ ، إلخ) ، الحليب ، القهوة ، مياه الصرف ، الأسمدة السائلة. التيار المقدر لجهات اتصال الترحيل هو 8-10A ، مما يسمح بتبديل المضخات الصغيرة دون استخدام مرحل وسيط أو موصل ، ولكن لا يزال المصنعون يوصون بتركيب مرحلات وسيطة أو ملامسات لتشغيل / إيقاف تشغيل المضخات. تتراوح درجة حرارة الأجهزة من -10 إلى +50 درجة مئوية ، ويبلغ أقصى طول ممكن للسلك (من المرحل إلى المستشعر) 100 متر ، وهناك مؤشرات تشغيل LED على اللوحة الأمامية ، والوزن لا يزيد عن 200 جرام ، يتم تثبيته على سكة حديد دين ، لذلك سوف تحتاج إلى التفكير مسبقًا في وضع نظام التحكم.

يعتمد مبدأ تشغيل المرحل على قياس مقاومة السائل الموجود بين جهازي استشعار مغمسين. إذا كانت المقاومة المقاسة أقل من قيمة العتبة ، تتغير حالة جهات اتصال الترحيل. لتجنب تأثير التحليل الكهربائي ، يتدفق التيار المتردد عبر المستشعرات. لا يزيد جهد إمداد المستشعر عن 10 فولت. استهلاك الطاقة لا يزيد عن 3 واط. حساسية ثابتة 50 كيلو أوم.

هناك العديد من المرحلات المماثلة في السوق ، دعنا ننظر في أكثر نماذج الميزانية من الشركات المصنعة "المرحلات والأتمتة" في موسكو والمستجدات من "TDM" (بيت التداول الذي يحمل اسم Morozov).

مرحل التحكم في المستوى. ( التناظرية من RKU-02 TDM)

يتم تمثيل مرحل التحكم في مستوى TDM بأربعة نماذج:

1. (SQ1507-0002)للموصل Р8Ц (SQ1503-0019) على سكة DIN
2. (SQ1507-0003)على سكة حديد DIN التناظرية من RKU-1M)
3. (SQ1507-0004)على سكة حديد DIN
4. (SQ1507-0005)على سكة حديد DIN

علب التتابع مصنوعة من مواد مثبطة للهب. مستشعرات التحكم في المستوى مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. (DKU-01 SQ1507-0001).

يعتمد تشغيل المرحل على طريقة قياس الموصلية لتحديد وجود السائل ، والتي تعتمد على التوصيل الكهربائي للسوائل وحدوث تيار متناهي الصغر بين الأقطاب الكهربائية. تحتوي المرحلات على جهات اتصال للتحويل ، مما يسمح باستخدام وضع التعبئة أو التصريف. إمداد الجهد RKU-02 ، RKU-03 ، RKU-04 - 230V أو 400V.

دائرة التحكم في مضخة الخزان في وضع "الملء أو الصرف".

مخطط ضخ السوائل من البئر / الخزان إلى الخزان ، والتحكم في المستوى في كلا الوسطين ، أي يقوم المرحل بإغلاق وقائي للمضخة في وضع التشغيل الجاف (عندما ينخفض ​​مستوى السائل في البئر / الخزان)

مخطط التضمين المتسلسل أو الكلي لمضختين. يتم استخدام مرحل RKU-04 في الأماكن التي يكون فيها تدفق الآبار والحفر والمستجمعات والحاويات الأخرى أمرًا غير مقبول. يعمل التتابع بمضختين ، ومن أجل الاستخدام الموحد لمواردهم ، يقوم المرحل بتبديلها واحدة تلو الأخرى. في حالة الطوارئ ، يتم إيقاف تشغيل المضختين في نفس الوقت.

لا يمكن استخدام المرحل للسوائل التالية: الماء المقطر ، والبنزين ، والكيروسين ، والزيت ، وجلايكول الإيثيلين ، والدهانات ، وغاز البترول المسال.

جدول مقارن من نظائرها حسب السلسلة: