A vízszint-érzékelő sematikus diagramja. Úszó és reed kapcsolók a hűtőfolyadék szintjéhez
Sok véleményt publikáltam a dacha automatizálásáról, sok közülük a vízkezeléssel foglalkozott. Gyakran tudnia kell a folyadék szintjét vagy hiányának tényét. Kényelmes ezeket az információkat kézműves munkáiban felhasználni, hogy megszabaduljon a rutin eljárásoktól. A szint megállapításához sokan, köztük én is, úszóérzékelőket használnak a reed kapcsolókon, használatuk fő problémája az, hogy lyukakat kell készíteni a tartályban, látja, ez nem növeli a tartály megbízhatóságát és sokoldalúságát, valamint a fúrást. majd a pecsételés nem a legkellemesebb manipuláció . Az áttekintett készülék (amely nemrégiben jelent meg az akcióban) ettől való megszabadulásra hivatott, biztosítva a rendszer skálázhatóságát és újrakonfigurálhatóságát... Lássuk, milyen vadállat van a vágás alatt.
A szenzorok 14 nap alatt megérkeztek, egész jól be voltak csomagolva. Maguk az érzékelők tasakban: 
Kicsomagolás: 
Csipke hossza kb 45 cm: 
Méretek: 
Az érzékelő nagyon könnyű, súlya: 
A csatlakozónak 4 érintkezője van: 
Balról jobbra:
- barna - étel
- sárga - jelzés
- kék - föld
- fekete beállítás
Az érzékelőnek van egy jelzőfénye, amelynek ki kell világítania, ha víz észlelhető, az eladó leírása szerint. Az érzékelő 5 és 24 V között táplálható, ami nagyon kényelmes. A ház vízálló (ip67), amely lehetővé teszi, hogy az érzékelőt az utcán vagy nedves helyiségben helyezze el anélkül, hogy aggódnia kellene a védelme miatt. hogy ne szakítsa meg azonnal a csatlakozót, csatlakoztassa a modell vezetékeit: 
A dachámban van egy házilag készített, állítható tápegység a falba építve, csatlakoztassa a tápegységet, 12 volt: 
Egy üveg vízbe visszük, a jelzőfény világít: 
Ha a vízszint fölé emeli, a visszajelző kialszik: 
Egyébként ha ráteszi a kezét, a jelző is világít: 
Csatlakoztassa a multimétert a tápvezetékekhez, és ellenőrizze, hogy működik-e 
Következő: mínusz a földhöz és plusz a jelkimenethez: 
Bevisszük a palackba, és megnézzük a tápfeszültséget a kimeneten: 
Ha az érzékelőt visszahúzzák, a jelkimenet feszültsége eltűnik: 
Az érzékelő kimeneti árama 1-50 mA tartományban.
Az eladó kijelenti, hogy az 5-24 voltos tápfeszültség tartományban működik, próbáljuk meg csökkenteni a tápfeszültséget 4 V-ra: 
Az érzékelő jól működik, próbáljuk meg lecsökkenteni 3 voltra: 
A szenzorok magabiztos működése arra enged következtetni, hogy az esp8266-tal sikeresen, minden átalakítás nélkül használták – és ez remek hír!
Más feszültségeknél is jól működik az érzékelő: 
24 Voltnál nem mertem túllépni.
Állítsunk be 5 voltot: 
Az érzékelő reagál a táskájára: 
A palack dugójának oldaláról is reagál: 
Ragasszon 3M kétoldalas ragasztószalaggal az üveghez: 
Az érzékelő jól reagál. Két réteg ragasztószalag esetén az érzékelő nem mindig működik: 
A fogyasztás körülbelül 5-6 mA: 
És természetesen igyekszünk valós körülmények között, a vezérlővel együttműködve alkalmazni. Vezérlőnek az Arduino Nano-t vesszük, jelző LED-et is adunk hozzá, a következő készletet kapjuk: 
A LED-et a D3 lábra és a földre, az érzékelő jelkimenetét pedig az A0 (D14 - mivel digitális módban használjuk) érintkezőre kötjük, a szenzort a vezérlőről is tápláljuk: 
Tekintettel arra, hogy az érzékelőt vízhez tervezték, nagyon fontos, hogy megvédje magát az érintkezéstől, amikor dolgozik vele, például hullámok idején, amikor a szivattyú működik. Azt is megmutatom, hogyan lehet megszervezni az ilyen védelmet a program késleltetése nélkül, a tényleges kódot:
// Az érzékelő bool aktuális állapota SensorState = false; // Kezdési időpont módosítása előjel nélküli hosszú SensorStartChange = 0; // Az állapotváltozások közötti őrzési intervallum előjel nélküli hosszú IDŐTÉTEL = 3000; // Aktuális idő előjel nélküli hosszú CurrentTime = 0; void setup() ( // A LED egy kimeneti pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // Nem világít először digitalWrite(LED_PIN, LOW); // Az érzékelő bemenet pinMode(SENS_PIN, INPUT); ) void loop() ( // Az aktuális idő beállítása CurrentTime = millis(); // beolvassa az érzékelő logikai értékét CurrentState = digitalRead(SENS_PIN); // ha az érzékelő aktuális állapota eltér az if olvasott állapotától (CurrentState != SensorState) ( // ha a állapotváltozási időzítő nem indult el, indítsa el, ha (SensorStartChange == 0) SensorStartChange = CurrentTime; // ha az új állapot az időtúllépésnél hosszabb ideig vette értékét if (CurrentTime - SensorStartChange > TIMEOUT) ( // módosítja az érzékelő állapotát SensorState=!SensorState; // az állapotváltozás kezdő időpontjának visszaállítása SensorStartChange = 0; // ha az érzékelő aktuális állapota 1, akkor kapcsolja be a LED-et if(SensorState)( digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // ha a Az érzékelő aktuális állapota 0, majd kapcsolja ki a LED-et )else( digitalWrite(LED_PIN, LOW); ) ) // váltson innen állás nem történt, állítsa vissza az időzítőt )else( SensorStartChange = 0; ) )
Az összes sort kommentáltam, hogy minden világos legyen. Inicializáljuk a kimeneteket és ellenőrizzük az érzékelő jelkimenetének állapotváltozását érintéspattanás elleni védelemmel. Ebben a kódban a védelmi intervallum 3000 ms = 3 másodperc, gyakran tanácsos ezt az intervallumot egy percre növelni, hogy kizárjuk a szivattyú hullámainak hatását. A kód egyszerű, de ez alapján könnyen megszervezhető például a szivattyú szárazonfutása elleni védelem (nagyon nem kívánatos, hogy a legtöbb szivattyú víz nélkül működjön), az ilyen eszközök indokolatlan pénzbe kerülnek, és itt megteheti teljesen megbirkózni kevés vérontással, és még a szivattyú automatikus helyreállítását is végrehajtja, ha víz és számos szép zsemle jelenik meg - például jelzés. Ehhez ragasztani kell egy ilyen érzékelőt, vagy valahogy közelebb kell rögzítenie a tartály aljához, és csatlakoztatnia kell a szivattyút a vezérlő által vezérelt relén keresztül. Alapértelmezés szerint a szivattyú be van kapcsolva, mivel az érzékelő felismeri a vízhiányt - a vezérlő kikapcsolja a szivattyút, és amikor megjelenik a víz, bekapcsolja. Ezen az érzékelőn szivárgás elleni védelem is elhelyezhető, különösen a nedvességállósága miatt, általában mindenki az igényeihez igazíthatja ezt az egyszerű kódot. És ami a legfontosabb, az érzékelők a tartályban anélkül mozgathatók, hogy azt károsítanák – úgy, hogy maguknak állítják be a szinteket.
Az érzékelő és a vezérlő működését bemutató videó a megadott kóddal:
Összeállítottam egy ilyen elrendezést a különböző kapacitások tesztelésére: 
Körbejártam a külvárosi területet az elrendezéssel, az érzékelő képes volt minden nem fém edényben, köztük egy meglehetősen vastag falú vödörben is vizet érzékelni. Ezért a jelenlegi szakaszban teljes mértékben tudom ajánlani, a megbízhatóság meg fogja mutatni az időt.
Az érzékelő válaszideje körülbelül 500 ms. A dielektromos edény falvastagsága elérheti az 1 cm-t.
Kérték, hogy ellenőrizzék az érzékenységet, ezért itt van minden szónál jobb illusztráció: 
Mivel a szivárgásérzékelő jól működik.
Különféle képek kérésre
ezzel semmi - hagyott alkohol: 
tündérek: 
40 literes vastag kanna: 
desztillált víz: 
erős alkohol: 
hűtőpalack a legvastagabb pontján: 
lakkbenzin - nem: 
Könnyen megtalálja a vizet a kerámia WC-tartályon keresztül: 
Felnyitottam a fedelet, tele volt keverékkel, de van potenciométer kimenet, jobbra csavarás után a szenzor már nem reagált a vízre, balra csavarás után ujjal oldalsó érintésekre kezdett reagálni, úgy tűnik, ez egy érzékenység beállítás. 
Ha érdekes, akkor továbbra is írok a vidéki mesterségemről.
Köszönöm mindenkinek, aki a végéig elolvasta ezt az értékelést, remélem, ez az információ hasznos lesz valakinek. Teljes irányítás a vízkészleteik és a jóságuk felett!
A folyékony vagy szilárd anyag (homok vagy kavics) szintjének szabályozására és szabályozására a termelésben a mindennapi életben egy speciális eszközt használnak. Vízszint-érzékelőnek (vagy más érdekes anyagnak) hívják. Az ilyen eszközöknek többféle típusa létezik, amelyek a működési elvben jelentősen különböznek egymástól. Ebben a cikkben olvassa el az érzékelő működését, fajtáinak előnyeit, hátrányait, milyen finomságokra kell figyelnie az eszköz kiválasztásakor, és hogyan lehet saját kezűleg egyszerűsített modellt készíteni relével.
A vízszintérzékelőt a következő célokra használják:
Lehetséges módszerek a tartály töltés meghatározására
Számos módszer létezik a folyadékszint mérésére:
- Érintésmentes- Az ilyen típusú eszközöket gyakran használják a viszkózus, mérgező, folyékony vagy szilárd, ömlesztett anyagok szintjének szabályozására. Ezek kapacitív (diszkrét) eszközök, ultrahangos modellek;
- Kapcsolatba lépni- a készülék közvetlenül a tartályban, annak falán van, egy bizonyos szinten. Amikor a víz eléri ezt a jelzőt, az érzékelő működésbe lép. Ezek úszó, hidrosztatikus modellek.
A működési elv szerint a következő típusú érzékelőket különböztetjük meg:
- úszó típusú;
- hidrosztatikus;
- kapacitív;
- Radar;
- Ultrahangos.
Röviden az egyes készüléktípusokról
Az úszómodellek diszkrétek és magnetostrikciósak. Az első lehetőség olcsó, megbízható, a második pedig drága, bonyolult kialakítású, de pontos szintleolvasást garantál. Az úszós műszerek gyakori hátránya azonban, hogy folyadékba kell meríteni.
Úszóérzékelő a tartályban lévő folyadékszint meghatározásához
- Hidrosztatikus eszközök - bennük minden figyelmet a tartályban lévő folyadékoszlop hidrosztatikai nyomására fordítanak. A készülék érzékeny eleme nyomást érzékel maga felett, és a vízoszlop magasságának meghatározására szolgáló séma szerint jeleníti meg.
Az ilyen egységek fő előnyei a kompaktság, a működés folyamatossága és az árkategóriában való megfizethetőség. De lehetetlen használni őket agresszív körülmények között, mert a folyadékkal való érintkezés nélkülözhetetlen.
Hidrosztatikus folyadékszint érzékelő
- Kapacitív eszközök - A tartályban lévő vízszint szabályozására lemezek találhatók. A kapacitásjelzők megváltoztatásával meg lehet ítélni a folyadék mennyiségét. A mozgó szerkezetek és elemek hiánya, a készülék egyszerű felépítése garantálja a készülék tartósságát és megbízhatóságát. De lehetetlen nem észrevenni a hiányosságokat - ez a folyadékba való kötelező merítés, a hőmérsékleti rendszer szigorúsága.
- Radar eszközök - meghatározni a vízemelkedés mértékét a frekvenciaeltolás, a kibocsátás és a visszavert jel elérése közötti késleltetés összehasonlításával. Így az érzékelő egyszerre működik kibocsátóként és reflektorként is.
Az ilyen modelleket a legjobb, pontos, megbízható eszközöknek tekintik. Számos előnnyel rendelkeznek:
A modell hátrányai csak a magas költségeknek tudhatók be.
Radartartály folyadékszint-érzékelő
- Ultrahangos érzékelők - a működés elve, a készülék sémája hasonló a radarkészülékekhez, csak ultrahangot használnak. A generátor ultrahangos sugárzást hoz létre, amely a folyadék felszínére érve visszaverődik, és egy idő után belép az érzékelő vevőjébe. Kisebb matematikai számítások után, az ultrahang időkésleltetésének és sebességének ismeretében határozza meg a vízfelszín távolságát.
A radarszenzor előnyei az ultrahangos változatban is benne vannak. Az egyetlen dolog, kevésbé pontos mutatók, egyszerűbb munkaséma.
Az ilyen eszközök kiválasztásának finomságai
Egység vásárlásakor ügyeljen az eszköz funkcionalitására, egyes mutatóira. A készülék vásárlásakor a legfontosabb kérdések:
Érzékelők lehetőségei a víz vagy szilárd anyagok szintjének meghatározásához
DIY folyadékszint érzékelő
Készíthet egy elemi érzékelőt a kút vagy tartály vízszintjének meghatározásához és ellenőrzéséhez saját kezével. Az egyszerűsített verzió végrehajtásához a következőket kell tennie:
Egy barkácsoló eszközzel szabályozható a víz tartályban, kútban vagy szivattyúban.
Érzékelő vagy tartályban, ciszternában, medencében és egyéb tartályban lévő vízszintjelző gyártásához használhatja a 4093 mikroáramkört (házi 561TL1) vagy az Arduino mikrokontrollert. Kezdjük az első lehetőséggel.
Az érzékelőhöz szükséges anyagok
- 2 darab 4093;
- 2 aljzat mikroáramkörökhöz;
- 7 x 500 ohmos ellenállás;
- 7-2,2 MΩ ellenállások;
- akkumulátor 9 V;
- akkumulátor foglalat;
- áramköri lap 10 x 5 cm;
- 8 sárgaréz csavar az érzékelőkhöz;
- kétoldalas szalag vagy csavarok a doboz falhoz rögzítéséhez;
- hálózati kábel. A kábel hossza a víztartály és a kijelző elhelyezési helyének távolságától függ.
Tehát az alap a CI4093, amelynek négy eleme van. Ez a projekt két chipet használ. Itt egy magas szintű bemenettel rendelkező portok vannak, a többi pedig ellenálláson keresztül kapcsolódik, magas logikai szintet biztosítva. Ha nulla bemeneti jelet helyezünk el ebben a logikában, az inverter kimenete magas lesz, és bekapcsolja a LED-et. A nyolc elemből összesen hetet használtak a kábelhálózat korlátai miatt.
Oldalán különböző színű LED-ek sora jelzi a vízszintet. Piros jelzőfények - nagyon kevés víz van, sárga - a tartály félig üres, zöld - tele. A központi nagy gomb a szivattyú csatlakoztatására és a tartály szivattyúzására szolgál.
A séma csak akkor működik, ha megnyomja a központi gombot. A fennmaradó időben készenléti állapotban van. De még akkor is, ha a jelzőáramkör aktiválódik, az áram minimális, és az elemek sokáig bírják.
Érzékelő bekötési rajza
A vezetékek a csövek belsejében futnak. Igyekezzen úgy elhelyezni az érzékelőket, hogy az úszószelep segítségével a terepre jutó víz ne tudjon elhaladni az érzékelők mellett. A cső belsejébe homokot öntöttek érzékelőkkel, hogy a kívánt súlyt elérjék.
Összeszereléskor az áramkör egy dobozban van, és a falra van rögzítve.
A szintérzékelő áramkör második változata
Ez egy teljesen működőképes vízszint-szabályozó, amelyet egy Arduino MCU vezérel. Az áramkör megjeleníti a tartályban lévő vízszintet, és bekapcsolja a motort, ha a vízszint a beállított szint alá esik. Automatikusan leállítja a motort, ha a tartály megtelik. A vízszint és egyéb fontos adatok az LCD 16x2 pontban jelennek meg. A szerző változatában az áramkör szabályozza a vízszintet a leeresztő tartályban (tározóban). Ha a tartály szintje alacsony, a szivattyú motorja nem kapcsol be, ami megvédi a motort az alapjárattól. Ezenkívül hangjelzést ad, ha a leeresztő tartály szintje túl alacsony.
Az Arduino vezérlőt használó vízszint diagram fent látható. Az érzékelő szerelvény négy, 1/4, 1/2, 3/4 hosszúságú alumínium huzalból és egy teljes szintből áll a tartályban. Ezeknek a vezetékeknek a száraz végei az Arduino A1, A2, A3 és A4 analóg bemeneteihez csatlakoznak. Az ötödik vezeték a tartály alján található. Az R6 - R9 ellenállások csökkentik a bemenetek potenciálját. A vezeték száraz vége +5V DC-re van kötve. Amikor a víz megérint egy adott szondát, elektromos kapcsolat jön létre a szonda és a +5 V között, mivel a víznek van némi elektromos vezetőképessége. Ennek eredményeként áram folyik át a szondán, és ez az áram vele arányos feszültséggé alakul. Az Arduino leolvassa a feszültségesést az egyes bemeneti ellenállásokon, hogy érzékelje a vízszintet a tartályban. A Q1 tranzisztor bekapcsolja a hangjelzést, az R5 ellenállás korlátozza a Q1 alapáramát. A Q2 tranzisztor vezérli a relét. Az R3 ellenállás korlátozza a Q2 alapáramát. Az R2 változó az LCD kontraszt beállítására szolgál. Az R1 ellenállás a LED háttérvilágításán keresztül korlátozza az áramerősséget. Az R4 ellenállás korlátozza a tápfeszültség LED-en keresztüli áramot. teljes
Mi magunk készítünk egy egyszerű, de nagyon hasznos és hatékony vízállásjelzőt. És ez a cikk segít egy ilyen szükséges és nagyon hasznos dolog megtételében.
Először nézzük meg ennek az eszköznek a sematikus diagramját.
A vízszintjelző vázlata.
Az áramkör nagyon egyszerű, de jól működik. A cikk végén lesz egy videó, amely bemutatja ennek a vízszintjelzőnek a működését, amit közösen megcsinálunk veled.
Kezdésként gyűjtsük össze azokat az alkatrészeket, amelyekre szükségünk van az eszköz elkészítéséhez.
Részletek a vízszintjelző áramkör gyártásához.
Szükségünk lesz:
Chip ULN2004 vagy hasonló, érintkezőfelület a chip táblára történő felszereléséhez. Egy ilyen platformnál nem áll fenn annak a veszélye, hogy a mikroáramkör lábai forrasztópákával túlmelegedjenek, vagy belső szerkezete statikus elektromossággal károsodjon. És az áramkör javítása, ha szükséges, néhány másodpercre csökken. Elég kivenni a megégett forgácsot a foglalatból, és újat behelyezni a helyére. Komoly előny, különösen a nem túl tapasztalt rádióamatőrök számára.
Ellenállások R1 - R7 - 47Kom.
R8 - R14 - 1Kom.
Tetszőleges színű LED-ek, 3-5 mm átmérővel.
Kondenzátor 100Mkf 25V.
Bármilyen típusú sorkapocs, vagy anélkül is, de a készülék használatának kényelme valamelyest csökken.
Bármilyen kenyérsütőtábla, amíg az összes alkatrész belefér. Azért használok ilyen táblákat, mert nem akarok a nyomtatott áramköri lapok gyártásával bajlódni, csak azért, mert kényelmesebb és ismerősebb számomra.
Az alkatrészek mindegyike össze van szerelve, és folytassa készülékünk gyártását.
Néhány alkatrészt a táblára helyezünk.
A beszerelt részeket azonnal forrasztjuk, különben folyamatosan kipattannak a foglalatokból.
Az alkatrészek tömítése egyenként.
Telepítse a következő áramkör részleteit.
Nincs rendszer, úgy dolgozz, ahogy neked kényelmesebb és könnyebb.
Csak folyamatosan ellenőriznie kell a sémát, bármilyen egyszerű is. Mindenki összezavarodhat, de nem akarja újra elvégezni a már elvégzett munkát.
A pontosság és a gondosság sem felesleges dolog.
És így sorrendben. Felszereljük az alkatrészt, felforrasztjuk és továbblépünk a következőre.
Közeledünk a célvonalhoz.
A LED-eket csak azért szereltem fel a tábla hátuljára, mert ez a vízszintjelző áramkör blokk az előlapi vezérlőpultba kerül. A LED-ek alá kifúrják a panelt, kívülre pedig megrajzolják a konténer körvonalait. És a vízmennyiség jelenléte vizuálisan megjelenik a pajzson. A táblát négy csavarral rögzítik a meglévő furatokba.
Ez a jövőbeli víztisztító rendszer első kész eleme vasból, baktériumokból, mindenféle káros szennyeződésből és egyéb „kakiból”. A rendszer közel három éve működik a házamban, megbízhatónak, kényelmesnek bizonyult, és általában tetszik. Teljesen meg vagyok elégedve a víz minőségével. De itt az ideje a frissítésnek. Új követelmények (számomra), szeretnék kényelmesebb kiszolgálást, szeretném, ha a rendszerről minden információ folyamatosan a szemem előtt lenne. Az első víztisztító rendszert minden tapasztalat nélkül építettem meg, és elkövettem néhány hibát, amiről minden bizonnyal a következő cikkekben fogok írni, de általában csak két kisebb meghibásodás volt. Egyik meghibásodásért én vagyok a hibás, a másikért pedig nem egy jó minőségű alkatrész termék (megint az én hibám, spóroltam egy kicsit és rosszat vettem).
Minden berendezés moduláris lesz (ez növeli a korszerűsítés lehetőségét és leegyszerűsíti a javításokat), a lehető legolcsóbb és egyszerűbb, hogy sokan megismételhessék.
Miért van szükség fehér vezetékekre, az alábbi cikkek egyikében elmondom.
A vízszintjelző (jelzőkészülék) készen áll.
A szintérzékelőkhöz vezető kábel tetszőleges nyolcvezetékes jellel ellátható, ezeket ma már mindenféle és különböző riasztókkal, villanyszereléssel foglalkozó üzletekben árulják. A vezetékek keresztmetszete és a kábel hossza nem játszik különösebb szerepet. Vannak nagyon vékony és olcsó kábelek.
A szintérzékelők gyártását a felhasználás helyén kell átgondolni és gyártani. Az érzékelő érintkezői legjobban rozsdamentes acélból készülnek. A pozitív közös elektródához masszív elektródára van szükség. Egy kis rozsdamentes kanálból készítettem, az elektróda jól működik és egyáltalán nem engedi az elektrokémiai oldódást. Azokat a helyeket, ahol a vezetékeket az elektródákhoz forrasztják, a legjobban szigetelni bármilyen ragasztópisztollyal (biztonságosan megóvják a feloldódástól).
Ha azonban nem reteszelő gombbal táplálja az áramkört, akkor nem lesz feloldás. Meg kell nézni, mennyi víz - megnyomta a gombot. Elengedett, és az áramkör áramellátása kikapcsolt. Az áramkört vidéken sorosan és gombbal (hosszú időre elegendő) elemről vagy AA elemről vagy régi elemről lehet táplálni. Ez a készülék nem igényli a tápfeszültséget.
Sok szerencsét.
Számos gyártási folyamat automatizálásához szükség van a tartályban lévő vízszint szabályozására, a mérést speciális érzékelővel végzik, amely jelet ad, amikor a folyamatközeg elér egy bizonyos szintet. A mindennapi életben szinte lehetetlen nélkülözni a szintmérőket, ennek szemléletes példája a WC-csésze elzárószelepei vagy a kútszivattyú kikapcsolására szolgáló automatika. Nézzük meg a különböző típusú szintérzékelőket, azok felépítését és működési elvét. Ez az információ hasznos lesz, ha egy adott feladathoz eszközt választ, vagy saját kezűleg készít érzékelőt.
Kialakítás és működési elv
Az ilyen típusú mérőeszközök kialakítását a következő paraméterek határozzák meg:
- A funkcionalitás az eszköztől függően általában jelzőberendezésekre és szintmérőkre oszlik. Előbbiek egy adott tartálytöltési pontot (minimum vagy maximum), utóbbiak a szintet folyamatosan figyelik.
- Működési elve, alapulhat: hidrosztatika, elektromos vezetőképesség, mágnesesség, optika, akusztika stb. Valójában ez a fő paraméter, amely meghatározza a hatókört.
- Mérési módszer (kontaktus vagy nem érintkezés).
Ezenkívül a tervezési jellemzők meghatározzák a folyamatkörnyezet jellegét. Egy dolog megmérni az ivóvíz magasságát egy tartályban, más pedig az ipari szennyvíztartályok töltöttségét. Ez utóbbi esetben megfelelő védelemre van szükség.
Szintérzékelők típusai
A működési elvtől függően a jelzőberendezéseket általában a következő típusokra osztják:
- úszó típusú;
- ultrahangos hullámok használata;
- kapacitív szintérzékelő elvű eszközök;
- elektróda;
- radar típus;
- hidrosztatikus elven működik.
Mivel ezek a típusok a leggyakoribbak, mindegyiket külön-külön vizsgáljuk meg.
úszó
Ez a legegyszerűbb, de mégis hatékony és megbízható módszer a tartályban vagy más tartályban lévő folyadék mérésére. Példa megvalósításra a 2. ábrán látható.
Rizs. 2. Úszókapcsoló a szivattyú vezérléséhez A kialakítás egy mágneses úszóból és a vezérlőpontokra szerelt két reed kapcsolóból áll. Röviden írja le a működési elvet:
- A tartályt a kritikus minimumra ürítik (A a 2. ábrán), miközben az úszó arra a szintre esik, ahol a 2 reed kapcsoló található, bekapcsolja azt a relét, amely a kútból vizet szivattyúzó szivattyút táplálja.
- A víz eléri a maximális jelzést, az úszó az 1 reed kapcsoló helyére emelkedik, működik és a relé kikapcsol, illetve a szivattyú motorja leáll.
Nagyon egyszerű egy ilyen reed kapcsolót önállóan elkészíteni, és a beállítása a be- és kikapcsolási szintek beállításától függ.
Vegye figyelembe, hogy ha a megfelelő anyagot választja az úszóhoz, a vízszintérzékelő akkor is működik, ha habréteg van a tartályban.
Ultrahangos
Ez a típusú mérő folyékony és száraz alkalmazásokhoz egyaránt használható, és rendelkezhet analóg vagy diszkrét kimenettel. Vagyis az érzékelő egy bizonyos pontra korlátozhatja a feltöltést, vagy folyamatosan figyelheti azt. A készülék ultrahangos adót, vevőt és jelfeldolgozó vezérlőt tartalmaz. A jelzőberendezés működési elvét a 3. ábra mutatja.
Rizs. 3. Az ultrahangos szintérzékelő működési elve A rendszer a következőképpen működik:
- ultrahang impulzust bocsátanak ki;
- visszavert jel vétele;
- a jel csillapításának időtartamát elemzik. Ha a tartály tele van, akkor rövid lesz (A 3. ábra), és ahogy kiürül, növekedni kezd (B 3. ábra).
Az ultrahangos jelzőkészülék érintésmentes és vezeték nélküli, így agresszív és robbanásveszélyes környezetben is használható. A kezdeti beállítás után egy ilyen érzékelő nem igényel speciális karbantartást, és a mozgó alkatrészek hiánya jelentősen meghosszabbítja az élettartamot.
Elektróda
Az elektródos (konduktometriás) jelzőberendezések lehetővé teszik az elektromosan vezető közeg egy vagy több szintjének szabályozását (vagyis nem alkalmasak egy tartály desztillált vízzel való feltöltésének mérésére). Az eszköz használatára egy példa látható a 4. ábrán.
4. ábra Folyadékszintmérés konduktometrikus érzékelőkkel Az adott példában egy háromszintű jelzőberendezést alkalmazunk, melyben két elektróda vezérli a tartály feltöltését, a harmadik pedig vészhelyzeti elektróda az intenzív szivattyúzási üzemmód engedélyezéséhez.
kapacitív
Ezen jelzőberendezések segítségével meghatározható a tartály maximális feltöltése, technológiai közegként a kevert összetételű folyékony és laza anyagok egyaránt működhetnek (lásd 5. ábra).
Rizs. 5. Kapacitív szintérzékelő A jelzőberendezés működési elve megegyezik a kondenzátoréval: az érzékeny elem lemezei között mérik a kapacitást. Amikor eléri a küszöbértéket, jelet küld a vezérlőnek. Egyes esetekben a „száraz érintkezős” változatról van szó, vagyis a szintmérő a tartály falán keresztül, a technológiai közegtől elkülönítve működik.
Ezek az eszközök széles hőmérsékleti tartományban működhetnek, nem érik őket elektromágneses mezők, és nagy távolságból is működtethető. Az ilyen jellemzők jelentősen kibővítik az alkalmazási kört a súlyos üzemi körülményekig.
Radar
Az ilyen típusú jelzőberendezések valóban univerzálisnak nevezhetők, mivel bármilyen technológiai közeggel működhetnek, beleértve az agresszív és robbanásveszélyeseket is, és a nyomás és a hőmérséklet nem befolyásolja a leolvasást. Az alábbi ábrán látható egy példa a készülék működésére.
A készülék szűk tartományban (több gigahertz) bocsát ki rádióhullámokat, a vevő felfogja a visszavert jelet és annak késleltetési idejével meghatározza a konténer kapacitását. A mérőátalakítót nem befolyásolja a nyomás, a hőmérséklet vagy a folyamatfolyadék természete. A por sem befolyásolja a leolvasást, ami a lézeres jelzőberendezésekről nem mondható el. Meg kell jegyezni az ilyen típusú eszközök nagy pontosságát is, hibájuk nem haladja meg az egy millimétert.
Hidrosztatikus
Ezek a riasztások a tartályok határértékét és aktuális töltöttségét is mérhetik. Működési elvüket a 7. ábra mutatja.
7. ábra Töltésmérés giroszkóppal A készülék a folyadékoszlop által előállított nyomásszint mérésének elvén épül fel. Az elfogadható pontosság és az alacsony költség miatt ez a típus meglehetősen népszerűvé vált.
A cikk keretein belül nem tudunk minden típusú jelzőberendezést megvizsgálni, például a forgózászlósokat az ömlesztett szilárdanyag meghatározására (jel van, ha a ventilátor lapátja laza közegbe akad, a gödör kihúzása után ki). A radioizotóp-mérők működési elvét sem érdemes figyelembe venni, annál inkább az ivóvíz szintjének ellenőrzésére ajánlani őket.
Hogyan válasszunk?
A tartályban lévő vízszint-érzékelő kiválasztása számos tényezőtől függ, a főbbek a következők:
- Folyékony összetétel. A vízben lévő idegen szennyeződések mennyiségétől függően változhat az oldat sűrűsége és elektromos vezetőképessége, ami valószínűleg befolyásolja a leolvasott értékeket.
- A tartály térfogata és az anyag, amelyből készült.
- A folyadék felhalmozására szolgáló tartály funkcionális célja.
- Szükséges a minimális és maximális szint szabályozása, vagy az aktuális állapot monitorozása.
- Az automatizált vezérlőrendszerbe való integráció megengedettsége.
- A készülék kapcsolási lehetőségei.
Ez nem egy teljes lista az ilyen típusú mérőműszerek kiválasztásához. Természetesen háztartási célokra a kiválasztási kritériumok jelentősen csökkenthetők, ha azokat a tartály térfogatára, a működés típusára és a szabályozási sémára korlátozzuk. A követelmények jelentős csökkentése lehetővé teszi egy ilyen eszköz önálló gyártását.
Saját kezűleg vízszintérzékelőt készítünk a tartályban
Tegyük fel, hogy van egy feladat automatizálni egy búvárszivattyú működését egy nyári rezidencia vízellátásához. A tárolótartályba rendszerint víz kerül, ezért ügyelnünk kell arra, hogy a szivattyú automatikusan kikapcsoljon, ha megtelik. Egyáltalán nem szükséges lézeres vagy radaros szintjelzőt vásárolni erre a célra, sőt, nem is kell vásárolni. Egy egyszerű feladathoz egyszerű megoldás kell, ezt a 8. ábra mutatja.
A probléma megoldásához szüksége lesz egy mágneses indítóra 220 voltos tekercssel és két reed kapcsolóval: a minimális szint - záráshoz, maximum - a nyitáshoz. A szivattyú csatlakozási rajza egyszerű, és ami fontos, biztonságos. A működés elvét fentebb leírtuk, de megismételjük:
- Ahogy a víz megtelik, a mágneses úszó fokozatosan emelkedik, amíg el nem éri a maximális reed kapcsolót.
- A mágneses mező kinyitja a reed kapcsolót, kikapcsolja az indítótekercset, ami a motor feszültségmentesítéséhez vezet.
- Ahogy a víz folyik, az úszó leesik, amíg el nem éri az alsó reed kapcsolóval szemben lévő minimális jelzést, érintkezői bezáródnak, és feszültséget kap az indítótekercs, amely feszültséget ad a szivattyúnak. Egy ilyen vízszint-érzékelő a tartályban évtizedekig működhet, ellentétben az elektronikus vezérlőrendszerrel.