» » » Занятие на субботний вечер: датчик уровня воды в колодце

 
 
 
15

Занятие на субботний вечер: датчик уровня воды в колодце

Разместил bdna 5 октября 2013. Просмотров: 20 492


Дача. Колодец c насосом + накопительный бак. Если лень включать насос, то нужна автоматическая включалка.
Задача состоит в следующем: необходимо включать насос в колодце, когда в накопительной ёмкости (например, бочке) вода опускается ниже определённого уровня, и выключать насос, когда вода наберётся.
Накопительные ёмкости бывают разные по объёму. Колодцы тоже разные бывают. Можно ненароком осушить колодец, если вовремя не выключить насос. Да и самому насосу работать без воды тоже не привычно.
Поэтому нужно ещё уметь выключить временно насос в колодце, если уровень понизился и разрешать ему включаться, если уровень в норме.

В Сети есть много электронных схем, следящих за верхним и нижним уровнями воды. От простых (пару транзисторов) до микропроцессорных. Мы их рассматривать не будем. В качестве датчика уровня воды очень часто используют принцип электропроводности воды. Т.е. это, как правило, электроды, имеющие непосредственный контакт с водой. Минус их в том, что они имеют тенденцию окисляться, терять контакт с проводами и другие прелести нахождения «железки под потенциалом» в воде.

В данной статье рассмотрена реализация бесконтактного датчика из подручных материалов.
После того как мой насос в очередной раз не включился, я решил сделать в качестве датчика что-то более оригинальное, нежели три железяки в воде.

Для изготовления одного такого датчика понадобятся:
- Труба полипропиленовая для воды с внутренним диаметром 25мм. Труба из металлопласта не желательна, т.к. её можно ненароком довольно легко деформировать, но если аккуратно, то можно и её.
- Пара датчиков на открытие двери (из них извлекаем два геркона и магнит)

- Пробковая пробка от бутылки (винная или другая подходящая). Содержимое бутылки не так важно, главное чтобы оно не помешало дальнейшей работе.
- Провод нужной длинны, термоусадочная трубка, пара нейлоновых стяжек, верёвочка и изолента.

В общем, ничего дефицитного, всё нашлось в сарае.

Первое, что нужно сделать, это в торце пробки просверлить (проковырять) отверстие, чтобы вставить внутрь магнит.
После того как магнит вставлен, нужно проверить, что пробка свободно пролетает внутри трубы. Скорее всего, этого не так. Поэтому методом трения пробки об напильник или наждачку уменьшаем диаметр пробки.
Должно получиться что-то типа такого:

Для лучшего скольжения внутри трубы пробку можно покрыть лаком (например, яхтным) методом окунания.
Т.к. лак добавит некоторую толщину к пробке, нужно подгонять диаметр пробки с запасом. У меня диаметр пробки вместе с лаковым покрытием меньше внутреннего диаметра трубы примерно на 3 мм.

Далее добытые герконы припаиваем к проводам, помещаем в термоусадку и обсаживаем её. Расстояние между герконами соответствует разнице между нижним уровнем воды в колодце (когда нужно аварийно отключить насос) и верхним уровнем, когда его разрешается снова включить.

Чтобы вода не проникла внутрь, верхний край термоусадки должен зайти на провод и прочно обхватить его. Поэтому провод лучше использовать круглого сечения.

Термоусадка должна идти от подходящего к датчику провода поверх обоих герконов и заканчиваться примерно через 5 см после нижнего геркона.
Нижний край термоусадки делаем больше примерно на 5см, чем нужно и после усадки загибаем хвостик вверх, фиксируя в таком положении, например, ещё одним кусочком термоусадки.

Собираем. Герконы в термоусадке прикрепляются вдоль трубки любым удобным методом (нейлоновые стяжки или изолента). В случае применения стяжек нужно учесть, что в холодной воде они могут сжаться и либо сами лопнут, либо что-то повредят. Поэтому не стоит их сильно затягивать.

Далее в трубу помещаем нашу пробку с магнитом. Чтобы она не вывалилась снизу, делаем элементарный ограничитель: два отверстия в трубе, на против друг друга со вставленной нейлоновой стяжкой.

Сверху точно такой же ограничитель, чтобы пробка не всплыла из трубы. Ограничители нужно ставить с таким расчётом, чтобы упёршись в них, пробка оказалась напротив геркона.
Примерно так:


Собранную конструкцию нужно привязать к верёвочке и можно пользоваться.
Получается вот так:

Перед опусканием в колодец подключаем всё к устройству управления насосом и проверяем работоспособность методом перевёртывания трубы.
Пробка должна перемещаться свободно и при достижении герконов отключать/включать насос.

Опускаем трубу в колодец до конца (нижний геркон чуть ниже уровня насоса). Включаем насос и пытаемся высосать колодец. Как только насос начинает хватать воздух, поднимаем трубку до момента, когда пробка опустится до нижнего геркона и отключит насос.

Приподнимаем немного выше, чтобы насос отключался чуть ранее, чем закончится вода и так фиксируем. Соответственно, когда воды в колодце наберётся достаточно, пробка включит верхний геркон, который разрешает насосу вновь работать.

Аналогичное устройство установлено и на накопительной ёмкости. Оно включает насос, когда вода в ёмкости заканчивается и отключает, когда вода наберётся.

Правда это устройство имеет некоторые технологические особенности:
- Устройство находится не внутри ёмкости, а снаружи и работает по методу сообщающихся сосудов.
- Верхний ограничитель при этом можно не ставить, достаточно чтобы труба была чуть выше верхнего края ёмкости
- В качестве нижнего ограничителя не удастся использовать две дырочки и стяжку (водичка вытечет). Поэтому нижним ограничителем является изгиб трубы.

К сожалению, реальную конструкцию, установленную на накопителе, сфотографировать не удалось. Поэтому схематично покажу:


Данная конструкция радует своей работой второй год без нареканий.

Спасибо за внимание!
Дмитрий (bdna)
РФ. г.Москва
Профиль bdna
О себе автор ничего не сообщил.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 48

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Контроллер системы водоснабжения «бак - насос» с ультразвуковым датчиком уровня. Датагорский бакомер in action!... Вперёд, товарищи! На дачу! В. Ленин И. Гаврилов Конечно, у меня уже есть уровнемер и большого...
Схема на Датагоре. Новая статья Датагорский проект 10 "Water Tank Controller". Модификация блока управления для полива... Привет, друзья! Последний раз я имел дело с микроконтроллерами лет 20 назад, во время ПК типа...
Схема на Датагоре. Новая статья Термометр + термостат на микроконтроллере PIC16F876 и датчиках DS18B20... История этого термометра началась в далёком 2011 году. Мне понадобилось в подвале частного дома, в...
Схема на Датагоре. Новая статья Перенос изображений с лазерного принтера при помощи скотча... На плату перенесено изображение деталей, очень упрощает сборку Как-то наткнулся в интернете...
Схема на Датагоре. Новая статья Водонагреватель для дачи. Блок автоматики... Покупать водонагреватель или нет - каждый решает для себя сам. По просьбе друга мне пришлось...
Схема на Датагоре. Новая статья Пресостат стиральной машины - датчик уровня воды... Приветствую, сограждане-датагорцы! Написать статью я решил после публикации Дмитрия (bdna) «Датчик...
Схема на Датагоре. Новая статья Устройство для контроля уровня воды – уровнемер, бакомер: ультразвуковой датчик + микроконтроллер... Я большой любитель русской бани. Летом прошлого года, принимая банные процедуры, я остался...
Схема на Датагоре. Новая статья Сделай сам бойлер для дачного дома из пропанового баллона... В статье описывается идея изготовления системы горячего водоснабжения для дачного или деревенского...
Схема на Датагоре. Новая статья Способ хранения радиодетелей - PET преформы... Многие радиолюбители собирают все возможные баночки и контейнеры и приспосабливают их для хранения...
Схема на Датагоре. Новая статья Массовая "выпайка" радиодеталей химическим травлением олова... Как то накопилось у меня кучка печатных плат (ПП) с радиодеталями. По надобности выпаявал их по...
Схема на Датагоре. Новая статья Анодирование алюминия... Решил вот покрасить алюминевые колёса для очередного робота. Обычно анодируют. Из Википедий узнаём...
Схема на Датагоре. Новая статья Современные радиотехнические конструкции. Маленькие помощники. М. Г. Майоров... Издательство: Солон-Пресс Год издания: 2004 Страниц: 192 В этой книге рассмотрен ряд устройств,...
<
  • Гражданин
5 октября 2013 14:49

Алексей / doswindows

Цитата
  • С нами с 22.03.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 20 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Доброе время суток.
А не лучше было бы (для варианта с накопительной ёмкостью) приделать уровень непосредственно к ёмкости, а не к питающей трубе?
Я думаю, при пуске насоса возможен толчёк и вседствие - всплеск воды и резкий толчок пробки с герконом на верхнюю точку.

И, думаю, не помешает электромагнитный клапан на обратку, чтобы труба всегда была заполнена водой: насосу будет легче. Возможно, я ошибаюсь

<
  • Гражданин
5 октября 2013 17:38

Алексей / doswindows

Цитата
  • С нами с 22.03.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 20 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Извеняюсь не геркона а пробки с магнитом

<
  • Гражданин
5 октября 2013 18:29

Дмитрий / bdna

Цитата
  • С нами с 20.03.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
Добрый день Алексей. Датчик не на подводящей трубе, а на выходной трубе из емкости. подводящая из колодца сверху заливает. так что никакого скачка нет.
Обратный клапан как правило ставится непосредственно у насоса, и то если подающая вода из колодца всегда в системе под давлением, например если мембранный бак стоит, который несколько атмосфер давления создает. тогда да, насосу легче будет с клапаном. в моем случае насос просто заливает сверху в большую бочку. да и чтобы на зиму сливать систему нужен именно электр.обратный клапан. в общем обр. клапан хорошо но не в этом случае. (в других местах они стоят где нужно)

<
  • Подписчик
6 октября 2013 14:18

Андрей / 66Andy17

Цитата
  • С нами с 3.04.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Чисто из вредности, чтобы придраться). Я бы поплавок реализовал на пенальчике от киндер-сюрприза. И магнит от внешних воздействий защищен, и соблазна, остатки от пробки использовать нет, и детям радость)))

<
  • Гражданин
6 октября 2013 19:52

Дмитрий / bdna

Цитата
  • С нами с 20.03.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
с пенальчиком тоже оригинально! только по моему он довольно большой. не пройдет в трубу. хотя может и ошибаюсь. давно я киндер-сюрприз в руках не держал.

<
  • Гражданин
7 октября 2013 09:38

Владимир / partizan0018

Цитата
  • С нами с 14.02.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 138 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
Отличное решение с герконами и магнитом на поплавке. Правда где-то уже встречал подобную конструкцию, и тоже для поддержания уровня воды. Но, это лишний раз подтверждает проверенность способа. smile

Когда-то участвовал в монтаже управления насосами напорной канализации. Там что-то подобное было, правда датчики выполнены в виде поплавков, соединённых с выключателями с помощью тяг. Ну это вполне естесственно - там далеко не вода.
Просто подумалось, что и сама схема управления насосами тоже может представлять интерес, несмотря на то что много их придумано. Там тоже свои "хитрости" есть, вроде защиты от ложных срабатываний при приближении уровня воды к месту включения геркона. Набросал в уме схему на электромагнитных пускателях (реле) - в принципе ничего сложного, но кто знает.

<
  • Гражданин
7 октября 2013 12:16

Дмитрий / bdna

Цитата
  • С нами с 20.03.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
Добрый день, Владимир! схему управления насосом специально не приводил в связи со спецификой, т.к. я использую готовые устройства на основе Х10 (один из стандартов "умного дома"). но до этого использовал и готовые наборы от мастер-кита и самодельные. принцип их примерно одинаков и их действительно достаточно в инете. устройство с герконами только расширяет набор исполнительных схем, т.к. можно коммутировать ими относительно большие токи. в том числе и одно из простых решений на релюхах. (по мне так чем проще тем надежнее).
Кстати ложных срабатываний не замечал.

<
  • Гражданин
7 октября 2013 15:16

Владимир / partizan0018

Цитата
  • С нами с 14.02.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 138 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
Дмитрий, доброго времени суток.
Про ложные срабатывания, это я вспомнил про погружные насосы с встроенным поплавковым выключателем (в голове крутился вариант замены таким насосом датчиков в колодце).
А с двумя датчиками уровня, при правильно собранной схеме, их в принципе быть не должно.

<
  • Гражданин
9 октября 2013 04:56

Юрий / yura

Цитата
  • С нами с 15.05.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 11 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Вообще, в подобных конструкциях узким местом является как раз датчик уровня, и использование элементов защищённых от окисления видится вполне оправданым. Правда я бы всё-таки, использовал попловковую конструкцию, на другом конце коромысла которого установлен магнит. Такое решение не требует переделки самой водораспределительной системы, и обеспечивает более стабильный электромагнитный контакт между элементами датчика. Всё-таки поплавок со временем может заклинить в трубе или в силу неизбежных зазоров и снижения магнитных свойств самого магнита может ухудшиться надёжность срабатывания геркона.

<
  • Гражданин
9 октября 2013 12:11

Дмитрий / bdna

Цитата
  • С нами с 20.03.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
Добрый день, Юрий! возможно поплавок с коромыслом, теоретически, более надежен, только пока не понятно как практически такую конструкцию разместить внутри колодца. еще нужно учесть что ход поплавка должен быть довольно большим. в моем случае это почти метр. честно говоря не складывается пока изящная простая конструкция с поплавком и коромыслами. на накопительной емкости наверное можно, а внутри колодца сомнительно. вот буду следующим летом очередную накопительную емкость пристраивать, попробую реализовать Ваше предложение, ради эксперимента. Может придумается что простое и изящное. Спасибо за идею.

<
  • Гражданин
9 октября 2013 17:31

Владимир / partizan0018

Цитата
  • С нами с 14.02.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 138 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
не понятно как практически такую конструкцию разместить внутри колодца

Дмитрий, насколько помню конструкция выглядела так:
Два поплавка на коромыслах, один на минимальном, другой на максимальном уровне воды. Коромысла тягами соединены с выключателями над поверхностью. Так это было реализовано в упомянутой мной выше напорной канализации.
Достоинство такой конструкции в том, что для остановки насоса можно применить нормально-замкнутую группу контактов соответствующего выключателя. Сигнал с геркона, срабатывающего на замыкание приходится "инвертировать" (в релейной схеме).

<
  • Гражданин
9 октября 2013 22:26

Дмитрий / bdna

Цитата
  • С нами с 20.03.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
вот эти тяги под 20 метров со дна колодца меня и смущают smile

<
  • Гражданин
10 октября 2013 04:41

Юрий / yura

Цитата
  • С нами с 15.05.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 11 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Кстати, могу предложить ещё одну конструкцию датчика нижнего уровня воды. Это поплавок с магнитом, движущийся по натянутой капроновой струне (леске). Верхняя часть лески представляет собою геркон, таким образом, что поплавок "надевается" на геркон в верхнем положении, обеспечивая надёжный магнитный контакт элементов. Можно применить кольцевые магниты соответствующего диаметра используемые в капсулях и миниатюрных динамиках.
При понижении воды поплавок с магнитом просто соскальзывает с геркона вниз, нарушая магнитный контакт с герконом.

<
  • Гражданин
25 октября 2013 21:54

Владимир / partizan0018

Цитата
  • С нами с 14.02.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 138 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
Цитата: bdna
вот эти тяги под 20 метров со дна колодца меня и смущают smile

Если разброс между минимальным (после выкачивания) и максимальным уровнем воды в колодце около тех самых двадцати метров, то меня тяги такой длины тоже смущают.
Обычно этот разброс меньше, а тяги нужны такой длины, чтобы выключатели находились выше максимального уровня воды, а не на уровне земли.
Конструкцию можно смонтировать на одном основании (трубе, раме или ещё чём), и опустить в колодец. Правда она получится намного сложнее, объёмнее и возможно тяжелее, чем трубка с поплавком и герконами.

<
  • Гражданин
25 октября 2013 22:32

Дмитрий / bdna

Цитата
  • С нами с 20.03.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 6 публикаций
 
  • 0
Вариант с поплавками и тягами тоже рабочий. Тем более, как я понял, давно проверенный на практике. Тут как говорится у кого что есть под рукой, из того и нужно делать. Мне хотелось попроще и пооригинальнее. Люблю я пооригинальничать, если есть возможность. (зарядка для ума).

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.