Senzori de nivel de apă în rezervor pentru oprire. Senzori de protecție pentru nivelul apei pentru controlul pompei: releu de mers în gol

Pentru a regla și controla nivelul unui lichid sau solid (nisip sau pietriș) în producție, în viața de zi cu zi, se folosește un dispozitiv special. Se numește senzor de nivel al apei (sau altă substanță de interes). Există mai multe tipuri de astfel de dispozitive, care diferă semnificativ unele de altele în principiul de funcționare. Cum funcționează senzorul, avantajele, dezavantajele soiurilor sale, la ce subtilități ar trebui să acordați atenție atunci când alegeți un dispozitiv și cum să realizați un model simplificat cu un releu cu propriile mâini, citiți în acest articol.

Senzorul de nivel al apei este utilizat în următoarele scopuri:

Metode posibile pentru determinarea încărcării rezervorului

Există mai multe metode de măsurare a nivelului lichidului:

1. Fără contact- Adesea dispozitive de acest tip sunt folosite pentru a controla nivelul de substante vascoase, toxice, lichide sau solide, in vrac. Acestea sunt dispozitive capacitive (discrete), modele cu ultrasunete;
2. a lua legatura- aparatul este amplasat direct in rezervor, pe peretele acestuia, la un anumit nivel. Când apa ajunge la acest indicator, senzorul este declanșat. Acestea sunt modele flotante, hidrostatice.

Conform principiului de funcționare, se disting următoarele tipuri de senzori:

• tip plutitor;
• hidrostatic;
• capacitiv;
• Radar;
• cu ultrasunete.

Pe scurt despre fiecare tip de dispozitiv

Modelele flotante sunt discrete și magnetostrictive. Prima opțiune este ieftină, fiabilă, iar a doua este costisitoare, complexă în design, dar garantează o citire precisă a nivelului. Cu toate acestea, un dezavantaj comun al instrumentelor plutitoare este nevoia de a fi scufundate în lichid.

Senzor plutitor pentru determinarea nivelului de lichid din rezervor

1. Dispozitive hidrostatice - se acordă toată atenția presiune hidrostatica coloană de lichid în rezervor. Elementul sensibil al dispozitivului percepe presiunea deasupra lui, o afișează conform schemei de determinare a înălțimii coloanei de apă.

Principalele avantaje ale unor astfel de unități sunt compactitatea, continuitatea funcționării și disponibilitatea pentru categorie de pret. Dar este imposibil să le folosești în condiții agresive, deoarece contactul cu lichidul este indispensabil.

Senzor de nivel de lichid hidrostatic

1. Dispozitive capacitive - Sunt prevăzute plăci pentru a controla nivelul apei din rezervor. Schimbând indicatorii de capacitate, se poate judeca cantitatea de lichid. Absența structurilor și elementelor în mișcare, schema simplă a dispozitivului garantează durabilitatea și fiabilitatea dispozitivului. Dar este imposibil să nu observăm dezavantajele - aceasta este imersarea obligatorie într-un lichid, exactitatea regimului de temperatură.
2. Dispozitive radar – determinați gradul de creștere a apei comparând deplasarea de frecvență, întârzierea dintre emisie și sosirea semnalului reflectat. Astfel, senzorul acționează atât ca emițător, cât și ca reflector.

Astfel de modele sunt considerate cele mai bune dispozitive, precise și fiabile. Au o serie de avantaje:

Dezavantajele modelului pot fi atribuite doar costului ridicat al acestora.

Senzor de nivel al lichidului din rezervor radar

1. Senzori cu ultrasunete - principiul de funcționare, schema dispozitivului este similară cu dispozitivele radar, se utilizează doar ultrasunete. Generatorul creează radiații ultrasonice, care, la atingerea suprafeței lichidului, sunt reflectate și după un timp intră în receptorul senzorului. După mici calcule matematice, cunoscând întârzierea timpului și viteza ultrasunetelor, determinați distanța până la suprafața apei.

Avantajele senzorului radar sunt, de asemenea, inerente versiunii cu ultrasunete. Singurul lucru, indicatori mai puțin precisi, o schemă de lucru mai simplă.

Subtilitățile alegerii unor astfel de dispozitive

Când cumpărați o unitate, acordați atenție funcționalității dispozitivului, unora dintre indicatorii acestuia. Cele mai importante întrebări atunci când cumpărați un dispozitiv sunt:

Opțiuni pentru senzori pentru determinarea nivelului de apă sau solide

Senzor de nivel de lichid DIY

Puteți realiza un senzor elementar pentru a determina și controla nivelul apei într-o fântână sau rezervor cu propriile mâini. Pentru a realiza o versiune simplificată, trebuie să:

Un dispozitiv de do-it-yourself poate fi folosit pentru a regla apa dintr-un rezervor, puț sau pompă.

În industrie și în viața de zi cu zi, este întotdeauna necesar să se determine diferitele niveluri în containere. Pentru aceste sarcini se folosesc senzori de nivel de diferite modele. În funcție de mediul de umplere al rezervorului, se utilizează unul sau altul senzor, uneori, de dragul simplității și economisirea de bani și timp, se folosesc senzori combinați, adică sunt fabricați manual. Acestea sunt modele simple care folosesc senzori de tipuri complet diferite în compoziția lor. Practic, astfel de senzori sunt utilizați acolo unde nu există acces ușor la mediul de măsurare sau locul de măsurare este foarte agresiv pentru sănătatea umană.

Majoritatea senzorilor de nivel moderni au în design un releu electronic cu un convertor. Circuitul electronic este proiectat pentru a converti valoarea măsurată într-un semnal standard. Semnalul poate fi analog sau discret. Analogul poate fi curent 0..20mA și semnalul numit buclă de curent 4..20mA sau tensiunea 0...5V, 0..10V.

Se folosesc senzori de nivel pentru a proteja motorul pompei de la functionare uscata, regleaza motoarele pompelor puturilor care umplu orice recipiente cu apa si nu numai in sistemul de alimentare cu apa rece si calda.

Senzor de nivel de apă DIY

Să vedem, folosind exemplul de pompare a apei dintr-o groapă, cum este posibil să se efectueze controlul în ciclul automat de menținere a nivelului apei nu mai mare decât ar trebui să fie.

Avem o groapă cu un lichid foarte necurat, constând din apă și impurități de lichid de răcire pentru frezele unei mașini de tăiat metale.

Au fost luate în considerare toate tipurile de senzori, însă, pentru prețul și ușurința de execuție, a apărut un design combinat, constând fir de trei metri lungime(adâncimea gropii), atașat la un flotor (un recipient mare de plastic cu aer), la suprafață firul este atașat de un arc cu o petală.

Ca semnal, un semnal convențional discret de 24 V este preluat de la un senzor inductiv convențional. Lucrează pe o petală. Când nivelul apei în groapă crește, plutitorul se ridică, eliberând izvorul. O petală este atașată la capătul arcului; se ridică datorită forței de îndoire a arcului. La rândul său, un senzor inductiv funcționează pe petală, alimentând releul motorului pompei către bobină, forțând-o să pompeze apă din groapă. Pentru a evita pornirea și oprirea frecventă a motorului, în circuitul senzor-bobină, există un releu de întârziere la oprire cu o setare de 10 minute.

Astfel, data viitoare când senzorul este declanșat, releul va funcționa din nou și ciclul se va repeta.

Desigur, pentru a proteja motorul de funcționarea uscată, este recomandabil pune un senzor de scurgere în conductă prin care este pompată emulsia. Dar în cazul nostru, simplitatea designului a fost importantă. În locul unui senzor inductiv, puteți folosi două plăci în contact una cu cealaltă, ceea ce va fi și mai economic.

Dacă apa sau alt lichid are o compoziție omogenă, atunci puteți aplica senzorul de nivel cu un singur electrod metric.

De exemplu, DU-1N fabricat de „Relsib”, conceput pentru a măsura nivelul în diferite tipuri de lichide. Senzorul poate funcționa într-un interval larg de temperatură. Carcasa nu este expusă la coroziune, constă din oțel inoxidabil de înaltă calitate. Ceramica și PTFE sunt folosite ca izolație, ceea ce oferă o protecție excelentă a izolației. Rezistent la multe sarcini mecanice. Măsurătorile sunt independente de densitatea lichidului. Și nu necesită îngrijire suplimentară în timpul funcționării.

Mulți dintre noi, și nu doar locuitorii pasionați de vară, ne-am confruntat cu problema automatizării și controlului umplerii recipientelor cu apă. Cel mai probabil acest articol este pentru cei care decid să facă cel mai simplu circuit controlul umplerii capacității în condițiile de viață. Cea mai bugetară modalitate de a construi automatizări este utilizarea unui releu de control al apei. Releele de control al nivelului (apa) sunt, de asemenea, utilizate în sistemele de alimentare cu apă mai complexe pentru casele private, dar în acest articol vom lua în considerare doar modele bugetare ale unui releu conductiv de control al nivelului lichidului. Lichidele controlate includ: apa (robinet, izvor, ploaie), lichide cu un conținut scăzut de alcool (bere, vin etc.), lapte, cafea, ape uzate, îngrășăminte lichide. Curentul nominal al contactelor releului este de 8-10A, ceea ce vă permite să comutați pompele mici fără a utiliza un releu intermediar sau un contactor, dar producătorii recomandă totuși setarea relee intermediare sau contactoare pentru a porni/opri pompele. Intervalul de temperatură al dispozitivelor este de la -10 la +50C, iar lungimea maximă posibilă a firului (de la releu la senzor) este de 100 de metri, există indicatori LED de funcționare pe panoul frontal, greutatea nu este mai mare de 200 de grame , este montat pe o șină din, așa că va trebui să vă gândiți în avans la amplasarea sistemului de control.

Principiul de funcționare al releului se bazează pe măsurarea rezistenței unui lichid situat între doi senzori imersați. Dacă rezistența măsurată este mai mică decât valoarea de prag, atunci starea contactelor releului se schimbă. Pentru a evita efectul electrolitic curent alternativ curge prin senzori. Tensiunea de alimentare a senzorului nu este mai mare de 10V. Consumul de energie nu este mai mare de 3W. Sensibilitate fixă ​​50 kOhm.

Există multe relee de același tip pe piață, să luăm în considerare cele mai bugetare modele de la producătorii „Relee și automatizări” din Moscova și noutățile „TDM” (Casa de comerț numită după Morozov).

Releu de control al nivelului. ( analog cu RKU-02 TDM)

Releul de control al nivelului TDM este reprezentat de patru modele:

1. (SQ1507-0002) pentru conectorul Р8Ц(SQ1503-0019) pe șină DIN
2. (SQ1507-0003) pe sina DIN analog al RKU-1M)
3. (SQ1507-0004) pe sina DIN
4. (SQ1507-0005) pe sina DIN

Carcasele releelor ​​sunt fabricate din materiale ignifuge. Senzorii de control al nivelului sunt fabricați din oțel inoxidabil. (DKU-01 SQ1507-0001).

Funcționarea releului se bazează pe metoda conductometrică pentru determinarea prezenței lichidului, care se bazează pe conductivitatea electrică a lichidelor și apariția microcurentului între electrozi. Releele au contacte de comutare, ceea ce permite utilizarea modului de umplere sau de scurgere. Tensiune de alimentare RKU-02, RKU-03, RKU-04 - 230V sau 400V.

Circuitul de control al pompei rezervorului în modul „umplere sau golire”.

Schema de pompare a fluidului de la un puț/un rezervor la un rezervor, controlul nivelului în ambele medii, de ex. releul efectuează o oprire de protecție a pompei în regim de funcționare uscată (atunci când nivelul lichidului din puț/rezervor scade)

Schema de includere secventiala sau totala a 2 pompe. Releul RKU-04 este utilizat în locuri în care debordarea puțurilor, gropilor, captării și a altor containere este inacceptabilă. Releul funcționează cu 2 pompe, iar, pentru utilizarea uniformă a resursei acestora, releul le pornește una câte una. În caz de urgență, ambele pompe sunt oprite în același timp.

Releul nu poate fi utilizat pentru următoarele lichide: apă distilată, benzină, kerosen, ulei, etilenglicoli, vopsele, GPL.

Tabel comparativ al analogilor pe serii:

TDM	F&F	lovato	R&A
RKU-01	PZ-829	LVM20	RKU-1M
RKU-02	PZ-829	LVM20	RKU-1M
RKU-03	-	LVM20	EBR-02
RKU-04	-	LVM20	-

Realizam un senzor de nivel de lichid simplu din materiale improvizate.
Senzorul poate fi util ca indicator al nivelului de apă sau alte lichide, precum și pentru automatizarea locuinței (de exemplu, pentru a controla o pompă și alte dispozitive de acționare).

Acest dispozitiv a fost conceput pentru o fosă septică casa la tara, ca indicator pentru monitorizarea nivelului de umplere al canalului. Sarcina a fost de a crea un senzor de încredere care ar trebui să funcționeze în condiții de umiditate și în diferite conditii de temperatura. La început, m-am gândit să aplic principiul plutitorului într-un cilindru, luând ca bază un recipient de silicon (cum se vede în figură Opțiuni versiunea senzorului de nivel al lichidului). Dar, viața însăși, direcționează și sugerează căile potrivite, trebuie doar să poți să-ți dai seama! Pe baza faptului că fosa septică a avut deja o concluzie conducte de canalizare la 110mm și la 50mm, decizia a venit de la sine. Astfel, a devenit posibilă montarea dispozitivului pe o țeavă de 50 mm, eliminând alte opțiuni de montare. Toate materialele trebuie să fie din plastic, aluminiu, bronz, oțel inoxidabil și așa mai departe - rezistente la mediul pe care urmează să le aplicați!

Principiul de funcționare al senzorului de nivel al lichidului se bazează pe un magnet și comutatoare lamelă. Prin deplasarea magnetului de-a lungul a două comutatoare cu lame, senzorii sunt declanșați și, în consecință, LED-urile strălucesc într-o anumită culoare, indicând măsura în care rezervorul este umplut cu lichid. Am încercat să simplific cât mai mult aspectul produsului și am reușit să folosesc doar două întrerupătoare cu lame. De asemenea, era important să aplici cât mai mult posibil mai putine detalii pentru o funcționare fiabilă, pe termen lung.

Circuitul senzorului de nivel al lichidului

Principiul de funcționare al senzorului de nivel al lichidului

Versiuni posibile ale senzorului de nivel al lichidului

Diagramele arată că în poziția inferioară a flotorului, când LED-ul verde HL1 este aprins, este activat al 2-lea comutator lamelă. Adică, nivelul lichidului este sub flotor, care este limitat de un dop și, în consecință, magnetul închide contactele comutatorului cu lame. Pe măsură ce nivelul lichidului crește (umplerea rezervorului), magnetul se mișcă și al 2-lea comutator lamelă se comută, care conectează LED-ul galben HL2 și oprește HL1. Când se atinge nivelul critic, magnetul activează primul comutator lamelă, LED-ul roșu HL3 se va aprinde, iar cel galben se va stinge, anuntându-vă că rezervorul este plin. Dacă există vreo defecțiune a flotorului sau magnetului, LED-ul galben ar trebui să fie aprins (de exemplu, răsturnarea flotorului sau amestecarea magnetului, defecțiunea opritorului etc.). Adăugând un releu la circuit, va fi posibil să îl utilizați ca dispozitiv de acționare pentru a conecta sarcini mai puternice. De asemenea, puteți conecta un sonerie la al 2-lea comutator cu lame, pentru notificare sonoră sau un telefon mobil și așa mai departe.

Alimentarea dispozitivului de la orice sursă 3-12V. De exemplu, de la un încărcător de telefon cu o sursă de alimentare comutată de 5 volți sau două baterii de 1,5V, este potrivit și unul mai compact de 3V. În acest caz, va fi necesar să se reducă rezistența rezistorului R1. Alegeți un buton sau un comutator mai mic, deși puteți face fără el, ținând indicatorul aprins tot timpul. Montaj montat, in casa, de exemplu in tabloul electric. Efectuați cablarea în avans (l-am avut deja pregătit). Astfel, se poate renunța la circuite foarte simple, fără microcontrolere etc. La urma urmei, cu cât este mai simplu - cu atât mai fiabil!

Deci, avem nevoie de următoarele materiale:

Cuplaj pentru conducte de canalizare PP d=50mm x2 buc.
- dop de canalizare d=50mm x2 buc.
- guler din plastic (bratara) x1 buc.
- Profile din plastic în formă de U (din armături de mobilă).
- cambric termocontractabil d=30-40mm, d=3-10mm.
- placa de plastic sau textolit = 4-6mm.
- nituri din aluminiu x10 buc.
- magnet non-single (de pe hard disk-ul computerului) x1 buc.
- comutatoare lamelă 3 contacte x2 buc.
- buton sau comutator de joasă tensiune х1 buc.
- rezistenta 680-1.5k. x1buc.
- LED-uri x3buc.
- fire de joasă tensiune (de exemplu, pentru alarme antiefracție, 5 fire).
- mufa cu 4 pini (de exemplu, de la un dimmer pentru LED RGB).
lipici fierbinte sau silicon
- Alimentare 12V sau baterie 3V (de la un computer).

Din instrument:

Burghiu
- constructii uscator de par
- pistol termic
- ciocan de lipit
- de asemenea un alt instrument improvizat pe care orice maestru îl poate găsi.

de fabricație

Mai întâi trebuie să găsiți toate materialele necesare și să aveți răbdare. Munca mea a durat trei zile, inclusiv dezvoltare și experimente. Vă sfătuiesc să testați mai întâi diagrama dispozitivului și apoi să o asamblați. Aveți grijă când lucrați cu întrerupătoare cu lame, este foarte ușor să spargeți carcasa de sticlă atunci când îndoiți picioarele. Folosind o cravată de plastic, fixați întrerupătoarele cu lamelă cu lipici fierbinte. Distanța pentru ei, selectați experimental, ar trebui să asigure funcționarea comutatoarelor cu lame atunci când magnetul trece. Sigilați îmbinarea cu termocontractabil și lipici fierbinte sau silicon. Brățara finită este pusă pe ambreiaj și permite reglarea celei mai bune poziții de acționare. De asemenea, poate fi înlocuit cu ușurință în caz de defecțiune prin deconectarea ștecherului. Găsiți un dop impermeabil cu patru sau mai multe picioare. Dacă ștecherul este expus la umiditate, acoperiți-l cu termocontractabil sau silicon. Puteți face fără ea prin lipirea directă a firelor.

Pe baza lungimii suportului de plutire, depinde cursul de funcționare a dispozitivului. In cazul meu lungimea este de aproximativ 40 cm. Profilul plutitor trebuie încălzit cu un uscător de păr de clădire și așezat pe mânecă (acest lucru se face rapid), apoi lipit și conectat cu nituri. Clema rezultată ar trebui să asigure o rotație ușoară în raport cu cuplarea comutatorului cu lame. Plutitorul în sine, după ce au instalat dopurile, este pur și simplu atașat de profil cu nituri. Faptul că designul plutitorului are o anumită flexibilitate îl va împiedica să se rupă în viitor. De structură este atașat și un magnet de neodin, astfel încât să fie la o distanță de funcționare a comutatoarelor cu lame. După găurirea găurilor în cuplare, instalați opritorul de plutire, este necesar pentru poziția corectă de acționare în timpul funcționării dispozitivului.

Întrerupătoare etc.) la automatizarea unităților de pompare se folosesc dispozitive speciale de monitorizare și control, de exemplu relee de control al nivelului, relee cu jet etc.

Releele de control al nivelului controlează demaroarele pompelor și supapele pentru a controla nivelul lichidului. Astfel de dispozitive sunt capabile să mențină nivelul setat al apei în rezervoare.

Releele moderne de control al nivelului de lichid sunt dispozitive electronice, de cele mai multe ori cu un design modular, care primesc semnale de la senzori, le procesează conform unui anumit algoritm și comută actuatoarele conectate la contactele de ieșire ale releului ( electrovalve, motoare pompe).

Deoarece curentul maxim de comutare al circuitelor de ieșire ale releelor ​​electronice de control al nivelului nu depășește de obicei 10 A, atunci pentru comutarea sarcinilor puternice. În acest caz, releul de nivel controlează bobina demarorului, iar demarorul controlează actuatoarele cu contactele sale de putere unitate de pompare.

Comutatoarele de nivel electronice funcționează cu senzori cu electrozi și flotor, manometre, senzori radioactivi etc.

Senzor de nivel al electrodului

Folosit pentru a controla nivelul lichidelor conductoare electric. Principiul de funcționare: controlul rezistenței la apă între electrozii imersați unipolar, pentru care se folosește tensiune alternativă.

Constă dintr-un electrod mic și doi electrozi lungi fixați într-o cutie de borne. Un electrod mic este contactul cu nivelul superior al apei, iar cei lungi sunt contactul cu nivelul inferior al apei. Senzorul este conectat la comutatorul de nivel și la circuitul de control al motorului pompei prin fire.

Dacă apa intră în contact cu electrodul mic, demarorul pompei este oprit. Când nivelul scade la electrozii lungi, pompa pornește.

Folosit pentru a controla nivelul apei în lichide necorozive. Un flotor este scufundat într-un container deschis, care este suspendat pe un cablu flexibil și echilibrat de o sarcină. Pe cablu sunt fixate doua suporturi de comutare, cu ajutorul carora, la nivelurile limitatoare de apa din rezervor, se roteste culbutorul dispozitivului de contact. Acest balansier închide contactele care pornesc sau opresc motorul pompei.

În cazul unui container închis, plutitorul este conectat prin pârghia sa de axa pârghiei. O axă cu o anumită etanșare este trecută în spațiu prin peretele carcasei, unde se află partea de contact a senzorului. Prin peretele containerului ies fire de la contacte.

În cele mai multe cazuri, senzorii adecvați sunt incluși cu comutatorul de nivel. După achiziționarea unui astfel de set, consumatorul trebuie doar să se conecteze și să configureze totul corect.

Releu RKU-1M- controleaza nivelul lichidului si este utilizat in controlul automat al recipientelor de umplere si scurgere si in circuitele de protectie. Caracteristici principale: putere maximă de comutare 3,5 W, alimentare 220V, număr de senzori 3, un contact comutator, distanță maximă de la senzor la releu 100 m.

Orez. 1. Releu RKU-1M

Orez. 2. Schema de conectare a pompei la RKU-1M

Comutator de nivel al apei ROS-301- controlează trei niveluri de lichide electric conductoare prin trei canale independente într-unul sau mai multe recipiente.

Orez. 3. Releu ROS-301

Comutator de nivel al apei cu un singur nivel PZ-828- are sensibilitate reglabila, tensiune - 230V, curent maxim al circuitelor de iesire - 16A. Dispozitivul folosește un contact de comutare.

Orez. 4. Releu PZ-828

Releu dublu nivel PZ-829 este un automat cu sensibilitate reglabila. Acest dispozitiv electronic este capabil să controleze prezența lichidului la două niveluri.

releu cu trei nivele PZ-830- controlează și menține nivelul setat de lichid conductiv prin controlul motorului electric al unității de pompare. Mașina cu trei niveluri este capabilă să controleze prezența lichidului la trei niveluri, unde al treilea nivel este de urgență.

Orez. 6. Schema de conexiuni a comutatorului de nivel pe patru niveluri PZ-830

Releu cu patru niveluri PZ-832- controlează și menține nivelul lichidelor conductoare din recipiente, turnuri de apă, piscine, etc prin controlul motoarelor pompelor.

Comutator de nivel de lichid echipat cu trei senzori EBR-1- un releu electronic modular cu o distanta maxima intre senzori de 100 de metri. Poate fi folosit pentru rezervoare publice (gestionarea umplerii și golirii unui rezervor sau a unui puț). Senzorii livrați cu releul de control al nivelului lichidului sunt conectați la mecanism.

Caracteristici principale: putere 3,5 VA, trei senzori, sensibilitate maxima 50 KΩ, alimentare 230 V, temperatura de functionare -100С - +450С, protectie IP20.

Comutator de nivel EBR-1

Releu echipat cu șase senzori EBR-2- un releu de control modular special conceput, utilizat în puțuri și rezervoare. De asemenea, acest releu are multe setari, notificarea atingerii nivelului minim si maxim al apei, senzorii sunt foarte sensibili la conductibilitatea electrica a lichidului.

Setul include șase senzori. Datorită costului, acest releu de monitorizare este o opțiune ideală pentru controlul modern al nivelului apei.