Ջրի մակարդակի ցուցիչի տեսակները և աշխատանքի սկզբունքը. Պարզ DIY ջրի մակարդակի սենսոր Էլեկտրոնային ջրի մակարդակը տակառում

Հեղուկի, իսկ մեր դեպքում ջրի մակարդակը վերահսկելու անհրաժեշտությունը բավականին պահանջված է գյուղատնտեսությունկամ արդյունաբերության մեջ։ Կենցաղային օգտագործումՆման սենսորները նույնպես բավականին տարածված են:

Ահա թե ինչու ջրի մակարդակի սենսորի ընտրությանը պետք է մոտենալ բավականին պատասխանատու կերպով, քանի որ դրա ընտրության կամ տեղադրման ցանկացած սխալ կարող է հանգեցնել լուրջ դրամական և ժամանակային կորուստների:

1 Տեղադրման քայլեր

Ջրի մակարդակի սենսորի տեղադրման հաջորդականությունը հետևյալն է.

1. Անհրաժեշտ է, հնարավորության դեպքում (կախված սարքի կիրառությունից) ճնշումը նվազեցնել տագնապային մակարդակից մինչև 55 մմ: Այնուհետեւ դուք պետք է թեթեւացնեք տանկի ճնշումը մթնոլորտային ճնշմանը:
2. Սենսորը ամրացրեք տանկի ներքին կամ արտաքին մակերեսին (կախված հեղուկի մակարդակը չափող սարքի տեսակից):
3. Միացրեք սարքը և դիտեք ցուցիչները: Եթե կարճ միացումտեսանելի չէ, և սարքը նորմալ է աշխատում, ստուգեք համակարգի ֆունկցիոնալությունը, երբ ջրի մակարդակն իջնի: Դա պետք է արվի տանկը շահագործման հանձնելուց առաջ:

1.1 Ինչպե՞ս պատրաստել մակարդակի սենսոր ձեր սեփական ձեռքերով: (տեսանյութ)

2 Ո՞րն է ջրի մակարդակի տվիչների նպատակը:

Դիտարկվող ջրի մակարդակի չափման համակարգի նպատակները շատ բազմազան են: Կան ջրհորի ջրի մակարդակը չափելու սենսորներ, կան նաև բաքում (կամ ցանկացած այլ տարայի մեջ) ջրի մակարդակը չափելու համար։

Բացի այդ, ջրի մակարդակի տվիչները ունակ են չափելու այլ հեղուկների մակարդակը, նույնիսկ ագրեսիվ (թույներ, թթուներ և այլն): Ամենատարածված սենսորները հետևյալն են.

• ազդանշանային սարքեր;
• Ջրի մակարդակի ոչ կոնտակտային սենսորներ;
• Կոնտակտային սենսորներ.

Նրանք բոլորը տարբերվում են ոչ միայն իրենց գործառնական մեխանիզմով, այլև իրենց նպատակներով։

2.1 Տեսակներ և տարբերություններ

Լողացող անջատիչները «ունիվերսալ» ճշգրիտ սարքեր են, որոնք կարող են օգտագործվել շատ դեպքերում: Բացի այդ, դրանք առանձնանում են տանկի, ջրհորի կամ որևէ այլ ջրամբարում ջրի քանակի (մակարդակի) չափազանց ճշգրիտ և համարժեք չափման միջոցով:

Ոչ կոնտակտային սենսորները լավ են իրենց երկարակեցության և հուսալիության համար նույնիսկ մոտակայքում աշխատելիս ծայրահեղ պայմաններ. Օրինակ, դրանք օգտագործվում են զանգվածային պինդ նյութերի, մածուցիկության կամ թունավորության տարբեր մակարդակներով հեղուկների մակարդակը չափելու համար:

Եվ չնայած դրանք առավել հաճախ օգտագործվում են արդյունաբերական ձեռնարկություններում, դրանց օգտագործումը տանկի կամ ջրհորի հեղուկի մակարդակը չափելու համար նույնպես տեղին է (չնայած դա չափազանց հազվադեպ է):

Կոնտակտային տեսակներն օգտագործվում են չափված հեղուկի կամ այսպես կոչված տեխնոլոգիական նյութի պայմաններում։ Նման սենսորները կա՛մ պարզապես ընկղմվում են հեղուկի մեջ, կա՛մ տեղադրվում են տարայի (օրինակ՝ ջրհորի) մարմնի վրա՝ տվյալ բարձրության վրա։

Գոյություն ունի նաև սահմանային մակարդակի սենսոր, որի օգտագործումը արդարացված է միայն պայթյունի մեծացման վտանգի և տանկի վթարային վիճակի մեծ հավանականության պայմաններում: Կենցաղային պայմաններում դրա օգտագործումը տեղին կամ ռացիոնալ չի թվում:

2.2 Գործառնական սկզբունքը և սենսորի ձևավորումը

Սկսենք մակարդակի անջատիչներից: Դրանք բաղկացած են շարժվող մագնիսից, որը շարժվում է հատուկ բոցով, և մագնիսի նկատմամբ զգայուն եղեգի կոնտակտներից։ Երբ մագնիսը մոտենում է նման շփմանը, եղեգի անջատիչը միանում է:

Հենց հեղուկը հասնում է սենսորային մակարդակին, այս հեղուկի մակարդակի հետ մեկտեղ բարձրանում է հատուկ բոց, այնուհետև կամ փակում կամ բացում է եղեգի անջատիչի կոնտակտները: Երբ հեղուկի մակարդակը նվազում է, բոցը կիջնի և կոնտակտները կվերադարձնի իրենց սկզբնական դիրքին:

Ոչ կոնտակտային տեսակները բաժանվում են համապատասխանաբար ուլտրաձայնային և capacitive սենսորների: Առաջիններն աշխատում են ուլտրաձայնի միջոցով վերլուծելով հեղուկի մակարդակը։

Վերլուծության հուսալիության և ճշգրտության շնորհիվ դրանք հաճախ օգտագործվում են ջրհոր հորատման ժամանակ: Սենսորների արձագանքման միջակայքը տատանվում է 100 մմ-ից մինչև 6 մետր:

Capacitive տարբերակը արձագանքում է վերլուծված օբյեկտների մոտեցմանը և ներկայությանը: Դրա օգտագործումը առավել արդիական է տանկի կամ արտեզյան ջրհորի ջրի մակարդակի վերլուծության համար: Սարքը հնարավոր է միացնել մինչև 25 միլիմետր հեռավորության վրա։

Կոնտակտային սենսորները բաժանվում են հետևյալ տեսակների.

• Օպտիկական;
• Պիեզոէլեկտրական պատառաքաղներ;
• Ռադար և ռադար;
• Հիդրոստատիկ;
• Օպտիկամանրաթել.

Օպտիկական տեսքը օգտագործում է ինֆրակարմիր տիրույթը . Նրանց առավելությունն այն է, որ դրանք ընդհանրապես չունեն շարժական մասեր, ինչը նշանակում է, որ դրանք երկար են գործում և հաճախակի փոխարինում չեն պահանջում:

Օպտիկական սենսորը բաղկացած է պատյանից և կիսագնդից, որը պարունակում է ինֆրակարմիր LED և ձգանային ֆոտոտրանզիստոր: Դրանց օգտագործումը արդարացված է տանկի վրա, մինչդեռ դրանք հարմար չեն հորերի և նմանատիպ տանկերի համար: Այս սարքը պաշտպանված է IP67 ստանդարտի համաձայն:

Պիեզոէլեկտրական պատառաքաղի սենսորները ունեն հատուկ ռեզոնանսային հաճախականություն: Հենց ջուրը մտնում է այս սարքի խրոցակի խոռոչը, ռեզոնանսային հաճախականությունը փոխվում է, և դա գրանցվում է մուտքային ազդանշանների ինտեգրված անալիզատորների կողմից:

Արդյունքում սարքը փոխում է իր ելքային վիճակը։ Հիանալի տարբերակՀամար . Այս սարքի շահագործումը հնարավոր է մինչև +250 աստիճան ջերմաստիճանում:

Ռադարների և ռադարների տեսարաններն աշխատում են փոխանցման վերլուծության շնորհիվ էլեկտրամագնիսական ալիք. Ամբողջ համակարգը գործում է ազդանշանի տրանզիտի ժամանակի խիստ հսկողության վրա, այնուհետև համակարգն ինքն է ներքին վերլուծություններ անում էլեկտրոնային միացումարդյունք.

Այս տեսակի սենսորն օգտագործվում է ջրհորի մեջ աշխատելիս, հատկապես այն դեպքերում, երբ ծայրահեղ ճշգրտությունը կարևոր է: Այս սարքըկարող է դիմակայել մինչև 100 աստիճան ջերմաստիճանի և մինչև տասը բար ճնշման:

Հիդրոստատիկ տարբերակը հիանալի է ջրի մակարդակը մեծ խորություններում (մինչև 250 մետր) չափելու համար: Մեխանիզմն աշխատում է միջև եղած տարբերության շնորհիվ մթնոլորտային ճնշումև փոխհատուցման ճնշումը:

Ճնշման ցուցանիշների վերլուծությունը կատարվում է սարքում տեղադրված մազանոթ խողովակի շնորհիվ: Այս տեսակի սենսորն օգտագործվում է խորքային հորում աշխատելիս: Այնուամենայնիվ, այս տեսակի սենսորների կիրառման տարածքում են գտնվում ոչ միայն հորերը, այլև կոյուղու համակարգեր, և խորքային հորեր։

Լողացող ջրի մակարդակի սենսորներ (հաճախ օգտագործվում են սուզվող պոմպերի համար)

Օպտիկամանրաթելային տեսակը ամենաթանկն ու ժամանակակիցն է: Ամբողջ մեխանիզմը գործում է օդի զանգվածների և ջրի բեկման ինդեքսների տարբերությունը չափելու սկզբունքով։

Հեղուկի մակարդակը կարգավորելու և վերահսկելու համար կամ ամուր(ավազ կամ մանրախիճ) արտադրության մեջ և տանը օգտագործում են հատուկ սարք։ Այն կոչվում է ջրի մակարդակի սենսոր (կամ այլ հետաքրքրող նյութ): Նման սարքերի մի քանի տեսակներ կան, որոնք էապես տարբերվում են միմյանցից իրենց շահագործման սկզբունքով։ Ինչպես է աշխատում սենսորը, դրա սորտերի առավելություններն ու թերությունները, ինչ նրբություններին պետք է ուշադրություն դարձնեք սարք ընտրելիս և ինչպես ձեր սեփական ձեռքերով ռելեով պարզեցված մոդել պատրաստել, կարդացեք այս հոդվածում:

Ջրի մակարդակի ցուցիչը օգտագործվում է հետևյալ նպատակների համար.

Տանկի բեռի որոշման հնարավոր մեթոդները

Հեղուկի մակարդակը չափելու մի քանի եղանակ կա.

1. Անկոնտակտ- հաճախ այս տեսակի սարքերը օգտագործվում են մածուցիկ, թունավոր, հեղուկ կամ պինդ, հատիկավոր նյութերի մակարդակը վերահսկելու համար: Սրանք capacitive (դիսկրետ) սարքեր են, ուլտրաձայնային մոդելներ;
2. Կապ- սարքը գտնվում է անմիջապես տանկի մեջ, դրա պատին, որոշակի մակարդակի վրա: Երբ ջուրը հասնում է այս ցուցանիշին, սենսորը գործարկվում է: Սրանք լողացող, հիդրոստատիկ մոդելներ են:

Գործողության սկզբունքի հիման վրա առանձնանում են սենսորների հետևյալ տեսակները.

• Լողացող տեսակ;
• Հիդրոստատիկ;
• Capacitive;
• Ռադար;
• Ուլտրաձայնային.

Համառոտ յուրաքանչյուր տեսակի սարքի մասին

Float մոդելները դիսկրետ են և մագնիսական նեղացնող: Առաջին տարբերակը էժան է, հուսալի, իսկ երկրորդը թանկ է, բարդ դիզայն, բայց երաշխավորում է ճշգրիտ մակարդակի ընթերցում: Այնուամենայնիվ, լողացող սարքերի ընդհանուր թերությունը հեղուկի մեջ ընկղմվելու անհրաժեշտությունն է:

Լողացող սենսոր տանկի հեղուկի մակարդակը որոշելու համար

1. Հիդրոստատիկ սարքեր - դրանցում ամբողջ ուշադրությունը հատկացվում է տանկի հեղուկ սյունակի հիդրոստատիկ ճնշմանը: Սարքի զգայուն տարրը զգում է ճնշումը իր վերևում և ցուցադրում է այն գծապատկերի համաձայն՝ որոշելու ջրի սյունակի բարձրությունը:

Նման ագրեգատների հիմնական առավելություններն են կոմպակտությունը, շահագործման շարունակականությունը և մատչելիությունը: Բայց դրանք չեն կարող օգտագործվել ագրեսիվ պայմաններում, քանի որ չեն կարող անել առանց հեղուկի հետ շփման։

Հեղուկի մակարդակի հիդրոստատիկ սենսոր

1. Կապակցիվ սարքեր - ափսեներ են տրամադրվում տանկի ջրի մակարդակը վերահսկելու համար: Փոխելով հզորության ցուցանիշները՝ կարող եք դատել հեղուկի քանակությունը։ Շարժվող կառույցների և տարրերի բացակայությունը, սարքի պարզ դիզայնը երաշխավորում են սարքի ամրությունը և հուսալի աշխատանքը։ Բայց չի կարելի չնկատել թերությունները. սա հեղուկի մեջ ընկղմվելու անհրաժեշտությունն է և ջերմաստիճանի պահանջկոտ պայմանները:
2. Ռադարային սարքեր - որոշել ջրի ավելացման աստիճանը՝ համեմատելով հաճախականության տեղաշարժը, ճառագայթման միջև ուշացումը և արտացոլված ազդանշանի հասնելը: Այսպիսով, սենսորը գործում է և՛ որպես արտանետիչ, և՛ արտացոլման կոլեկցիոներ:

Նման մոդելները համարվում են լավագույն, ճշգրիտ, հուսալի սարքեր: Նրանք ունեն մի շարք առավելություններ.

Մոդելի միակ թերությունը նրա բարձր արժեքն է:

Ռադարային տանկի հեղուկի մակարդակի սենսոր

1. Ուլտրաձայնային սենսորներ - Գործարկման սկզբունքը և սարքի դիզայնը նման են ռադարային սարքերին, օգտագործվում է միայն ուլտրաձայնային: Գեներատորը ստեղծում է ուլտրաձայնային ճառագայթում, որը, հասնելով հեղուկի մակերեսին, արտացոլվում է և որոշ ժամանակ անց հասնում սենսորային ընդունիչին։ Որոշ մաթեմատիկական հաշվարկներից հետո, իմանալով ուլտրաձայնի ժամանակի ուշացումն ու արագությունը, որոշվում է ջրի մակերեսի հեռավորությունը։

Ռադարային սենսորի առավելությունները բնորոշ են նաև ուլտրաձայնային տարբերակին: Միակ բանն այն է, որ ցուցանիշները ավելի քիչ ճշգրիտ են, իսկ գործողության սխեման ավելի պարզ:

Նման սարքերի ընտրության նրբությունները

Միավոր գնելիս ուշադրություն դարձրեք սարքի ֆունկցիոնալությանը և դրա որոշ ցուցանիշներին: Սարք գնելիս չափազանց կարևոր հարցերն են.

Ջրի կամ պինդ նյութերի մակարդակը որոշելու սենսորների տարբերակներ

DIY հեղուկի մակարդակի սենսոր

Դուք կարող եք ստեղծել հիմնական սենսոր՝ ձեր սեփական ձեռքերով ջրհորի կամ տանկի ջրի մակարդակը որոշելու և վերահսկելու համար: Պարզեցված տարբերակը կատարելու համար ձեզ հարկավոր է.

Ինքնուրույն սարքը կարող է օգտագործվել տանկի, ջրհորի կամ պոմպի մեջ ջուրը կարգավորելու համար:

Շատերին ավտոմատացնելու համար արտադրական գործընթացներըանհրաժեշտ է վերահսկել տանկի ջրի մակարդակը, չափումն իրականացվում է հատուկ սենսորի միջոցով, որը ազդանշան է տալիս, երբ գործընթացի միջավայրը հասնում է որոշակի մակարդակի. Առօրյա կյանքում անհնար է ապրել առանց մակարդակի հաշվիչների, դրա վառ օրինակն է փակող փականներզուգարանի ցիստեռն կամ ավտոմատ համակարգ՝ ջրհորի պոմպն անջատելու համար: Եկեք նայենք տարբեր տեսակներմակարդակի սենսորները, դրանց դիզայնը և աշխատանքի սկզբունքը: Այս տեղեկատվությունը օգտակար կլինի կոնկրետ առաջադրանքի համար սարք ընտրելիս կամ ինքներդ սենսոր պատրաստելիս:

Դիզայնը և շահագործման սկզբունքը

Դիզայն չափիչ սարքեր այս տեսակիորոշվում է հետևյալ պարամետրերով.

• Ֆունկցիոնալությունը, կախված այս սարքից, սովորաբար բաժանվում է ահազանգերի և մակարդակի հաշվիչների: Առաջինները վերահսկում են տանկի լցման կոնկրետ կետը (նվազագույնը կամ առավելագույնը), երկրորդները շարունակաբար վերահսկում են մակարդակը:
• Գործողության սկզբունքը կարող է հիմնված լինել՝ հիդրոստատիկ, էլեկտրական հաղորդունակություն, մագնիսականություն, օպտիկա, ակուստիկա և այլն: Փաստորեն, սա հիմնական պարամետրն է, որը որոշում է կիրառման շրջանակը:
• Չափման մեթոդ (կոնտակտային կամ ոչ կոնտակտային):

Բացի այդ, դիզայնի առանձնահատկությունները որոշվում են տեխնոլոգիական միջավայրի բնույթով: Բարձրությունը չափելը մեկ բան է խմելու ջուրտանկի մեջ մյուսը արդյունաբերական կեղտաջրերի տանկերի լցոնման ստուգումն է: Վերջին դեպքում անհրաժեշտ է համապատասխան պաշտպանություն։

Մակարդակի սենսորների տեսակները

Կախված գործողության սկզբունքից, ահազանգերը սովորաբար բաժանվում են հետևյալ տեսակների.

• լողացող տեսակ;
• օգտագործելով ուլտրաձայնային ալիքներ;
• կոնդենսիվ մակարդակի հայտնաբերման սկզբունքով սարքեր;
• էլեկտրոդ;
• ռադարի տեսակը;
• աշխատում է հիդրոստատիկ սկզբունքով.

Քանի որ այս տեսակները ամենատարածվածն են, եկեք նայենք դրանցից յուրաքանչյուրին առանձին:

Բոց

Սա ամենապարզն է, բայց այնուամենայնիվ արդյունավետ և հուսալի միջոցչափիչ հեղուկ տանկի կամ այլ տարայի մեջ: Իրականացման օրինակ կարելի է գտնել Նկար 2-ում:

Դիզայնը բաղկացած է մագնիսով բոցից և կառավարման կետերում տեղադրված երկու եղեգային անջատիչներից: Եկեք համառոտ նկարագրենք գործողության սկզբունքը.

• Բեռնարկղը դատարկվում է կրիտիկական նվազագույնը(Նկար 2-ում A-ն), մինչ բոցը իջնում ​​է մինչև այն մակարդակը, որտեղ գտնվում է եղեգի անջատիչը 2, այն միացնում է ռելեը, որը էներգիա է մատակարարում ջրհորից ջուր մղող պոմպին:
• Ջուրը հասնում է առավելագույն մակարդակի, բոցը բարձրանում է եղեգի անջատիչ 1-ի տեղը, այն ակտիվանում է և ռելեն անջատվում է, համապատասխանաբար, պոմպի շարժիչը դադարում է աշխատել:

Ինքներդ նման եղեգի անջատիչ սարքելը բավականին հեշտ է, և դրա տեղադրումը հանգում է միացման-անջատման մակարդակների սահմանմանը:

Նկատի ունեցեք, որ եթե դուք ճիշտ նյութ ընտրեք լողացողի համար, ջրի մակարդակի սենսորը կաշխատի նույնիսկ եթե բաքում փրփուրի շերտ կա:

Ուլտրաձայնային

Այս տեսակի հաշվիչները կարող են օգտագործվել ինչպես հեղուկ, այնպես էլ չոր միջավայրերի համար և կարող են ունենալ անալոգային կամ դիսկրետ ելք: Այսինքն, սենսորը կարող է սահմանափակել լցոնումը որոշակի կետի հասնելուց հետո կամ անընդհատ վերահսկել այն: Սարքը ներառում է ուլտրաձայնային թողարկիչ, ընդունիչ և ազդանշանի մշակման կարգավորիչ: Տագնապի շահագործման սկզբունքը ներկայացված է Նկար 3-ում:

Համակարգն աշխատում է հետևյալ կերպ.

• արտանետվում է ուլտրաձայնային զարկերակ;
• արտացոլված ազդանշանը ստացվում է.
• Վերլուծվում է ազդանշանի թուլացման տևողությունը: Եթե ​​բաքը լցված է, այն կարճ կլինի (A Նկ. 3), և քանի որ այն դատարկվում է, այն կսկսի մեծանալ (B Նկ. 3):

Ուլտրաձայնային ազդանշանը ոչ կոնտակտային է և անլար, ուստի այն կարող է օգտագործվել նույնիսկ ագրեսիվ և պայթյունավտանգ միջավայրերում: Նախնական կարգավորումից հետո նման սենսորը չի պահանջում որևէ մասնագիտացված սպասարկում, իսկ շարժվող մասերի բացակայությունը զգալիորեն երկարացնում է դրա ծառայության ժամկետը:

Էլեկտրոդ

Էլեկտրոդային (հաղորդիչ) ահազանգերը թույլ են տալիս վերահսկել էլեկտրական հաղորդիչ միջավայրի մեկ կամ մի քանի մակարդակ (այսինքն, դրանք հարմար չեն բաքի թորած ջրով լցնելը չափելու համար): Սարքի օգտագործման օրինակը ներկայացված է Նկար 4-ում:

Բերված օրինակում օգտագործվում է եռաստիճան տագնապ, որում երկու էլեկտրոդներ վերահսկում են տարայի լցոնումը, իսկ երրորդը վթարային է՝ ինտենսիվ պոմպային ռեժիմը միացնելու համար։

Capacitive

Օգտագործելով այս ահազանգերը, հնարավոր է որոշել տարայի առավելագույն լցոնումը, և խառը բաղադրության հեղուկ և զանգվածային պինդները կարող են հանդես գալ որպես գործընթացի միջավայր (տես նկ. 5):

Տագնապային ազդանշանի գործարկման սկզբունքը նույնն է, ինչ կոնդենսատորինը. հզորությունը չափվում է զգայուն տարրի թիթեղների միջև: Երբ այն հասնում է շեմային արժեքին, ազդանշան է ուղարկվում վերահսկիչին: Որոշ դեպքերում օգտագործվում է «չոր կոնտակտային» դիզայն, այսինքն՝ մակարդակի չափիչը գործում է բաքի պատի միջով՝ գործընթացի միջավայրից մեկուսացված:

Այս սարքերը կարող են աշխատել ջերմաստիճանի լայն տիրույթում և չեն ազդում դրանց վրա էլեկտրամագնիսական դաշտեր, իսկ շահագործումը հնարավոր է մեծ հեռավորության վրա։ Նման բնութագրերը զգալիորեն ընդլայնում են կիրառման շրջանակը մինչև ծանր աշխատանքային պայմանները:

Ռադար

Տագնապային սարքի այս տեսակն իսկապես կարելի է անվանել ունիվերսալ, քանի որ այն կարող է աշխատել ցանկացած գործընթացի միջավայրի հետ, ներառյալ ագրեսիվ և պայթյունավտանգ, և ճնշումն ու ջերմաստիճանը չեն ազդի ընթերցումների վրա: Սարքի աշխատանքի օրինակը ներկայացված է ստորև բերված նկարում:

Սարքը ռադիոալիքներ է արձակում նեղ տիրույթում (մի քանի գիգահերց), ընդունիչը որսում է արտացոլված ազդանշանը և, ելնելով դրա հետաձգման ժամանակից, որոշում է, թե որքանով է լցված տարան։ Չափիչ սենսորը չի ազդում ճնշումից, ջերմաստիճանից կամ գործընթացի հեղուկի բնույթից: Փոշոտությունը նույնպես չի ազդում ընթերցումների վրա, ինչը չի կարելի ասել լազերային ահազանգերի մասին։ Անհրաժեշտ է նաև նշել, որ այս տեսակի սարքերի բարձր ճշգրտությունը մեկ միլիմետրից ոչ ավելի է.

Հիդրոստատիկ

Այս ահազանգերը կարող են չափել տանկերի և՛ առավելագույն, և՛ ընթացիկ լիցքը: Նրանց գործառնական սկզբունքը ներկայացված է Նկար 7-ում:

Սարքը կառուցված է հեղուկի սյունակի կողմից արտադրվող ճնշման մակարդակը չափելու սկզբունքով: Ընդունելի ճշգրտություն և ցածր գնով պատրաստված այս տեսակըբավականին տարածված:

Հոդվածի շրջանակներում մենք չենք կարող ուսումնասիրել բոլոր տեսակի ահազանգերը, օրինակ՝ պտտվող դրոշակակիրները, հատիկավոր նյութերի նույնականացման համար (ազդանշան է ուղարկվում, երբ օդափոխիչի սայրը խրվում է հատիկավոր միջավայրում՝ առաջին անգամ փոսը պոկելուց հետո) . Անիմաստ է նաև հաշվի առնել ռադիոիզոտոպային հաշվիչների աշխատանքի սկզբունքը, առավել ևս խորհուրդ տալ նրանց խմելու ջրի մակարդակը ստուգելու համար:

Ինչպե՞ս ընտրել:

Տանկում ջրի մակարդակի ցուցիչի ընտրությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից, հիմնականներից.

• Հեղուկի կազմը. Կախված ջրի մեջ օտար կեղտերի պարունակությունից, լուծույթի խտությունը և էլեկտրական հաղորդունակությունը կարող են փոխվել, ինչը, հավանաբար, կազդի ցուցումների վրա:
• Տանկի ծավալը և նյութը, որից այն պատրաստված է:
• Տարայի ֆունկցիոնալ նպատակը հեղուկ կուտակելն է։
• նվազագույնը վերահսկելու անհրաժեշտությունը և առավելագույն մակարդակ, կամ պահանջվում է ներկա վիճակի մոնիտորինգ:
• Ինտեգրման թույլատրելիությունը ավտոմատացված կառավարման համակարգում:
• Սարքի անջատման հնարավորությունները.

Սա հեռու է ամբողջական ցանկըընտրել այս տեսակի չափիչ գործիքներ. Բնականաբար, կենցաղային օգտագործման համար հնարավոր է զգալիորեն նվազեցնել ընտրության չափանիշները, սահմանափակելով դրանք տանկի ծավալով, շահագործման տեսակով և հսկիչ միացումով: Պահանջների զգալի կրճատումը դա հնարավոր է դարձնում ինքնաարտադրություննմանատիպ սարք:

Ձեր սեփական ձեռքերով տանկի մեջ ջրի մակարդակի սենսոր պատրաստելը

Ասենք՝ աշխատանքն ավտոմատացնելու խնդիր կա սուզվող պոմպամառանոցին ջրամատակարարելու համար։ Որպես կանոն, ջուրը հոսում է պահեստային տանկի մեջ, հետևաբար, մենք պետք է համոզվենք, որ պոմպը ավտոմատ կերպով անջատվում է, երբ այն լցվում է: Այս նպատակով ամենևին էլ անհրաժեշտ չէ գնել լազերային կամ ռադարի մակարդակի ցուցիչ, իրականում ձեզ հարկավոր չէ գնել: Պարզ առաջադրանք է պահանջում պարզ լուծում, այն ներկայացված է Նկար 8-ում:

Խնդիրը լուծելու համար ձեզ հարկավոր է մագնիսական մեկնարկիչ՝ 220 վոլտ կծիկով և երկու եղեգով անջատիչներ՝ փակման նվազագույն մակարդակ, բացման առավելագույն մակարդակ: Պոմպի միացման դիագրամը պարզ է և, կարևորը, անվտանգ: Գործողության սկզբունքը նկարագրված է վերևում, բայց եկեք կրկնենք.

• Երբ ջուրը հավաքվում է, մագնիսի հետ բոցը աստիճանաբար բարձրանում է, մինչև այն հասնում է եղեգի անջատիչի առավելագույն մակարդակին:
• Մագնիսական դաշտը բացում է եղեգի անջատիչը՝ անջատելով մեկնարկային կծիկը, ինչը հանգեցնում է շարժիչի անջատման:
• Երբ ջուրը հոսում է, բոցը ընկնում է այնքան ժամանակ, մինչև հասնում է նվազագույն նշագծին, որը գտնվում է ստորին եղեգի անջատիչի դիմաց, նրա կոնտակտները փակվում են, և լարումը մատակարարվում է մեկնարկային կծիկին, որը լարում է մատակարարում պոմպին: Ջրի մակարդակի նման սենսորը տանկի մեջ կարող է աշխատել տասնամյակներ շարունակ՝ ի տարբերություն էլեկտրոնային կառավարման համակարգի:

Արդյունաբերության և առօրյա կյանքում մշտական ​​կարիք կա վերահսկել տարաներում հեղուկների մակարդակը: Չափիչ սարքերը դասակարգվում են որպես կոնտակտային և ոչ կոնտակտային: Երկու տարբերակի համար էլ ջրի մակարդակի սենսորը գտնվում է տանկի որոշակի բարձրության վրա, և այն գործարկվում է՝ ազդանշան տալով կամ հրաման տալով փոխել իր մատակարարման ռեժիմը:

Կոնտակտային սարքերը գործում են լողացողների հիման վրա, որոնք փոխում են սխեմաները, երբ հեղուկը հասնում է սահմանված մակարդակներին:

Ոչ կոնտակտային մեթոդները բաժանվում են մագնիսական, capacitive, ուլտրաձայնային, օպտիկական և այլն: Սարքերը շարժական մասեր չունեն։ Դրանք ընկղմվում են վերահսկվող հեղուկի կամ հատիկավոր միջավայրի մեջ կամ ամրացվում են տանկերի պատերին:

Լողացող սենսորներ

Հեղուկի մակարդակի մոնիտորինգի հուսալի և էժան սարքերը լողացող սարքերի միջոցով ամենատարածվածն են: Կառուցվածքային առումով դրանք կարող են տարբերվել: Դիտարկենք դրանց տեսակները:

Ուղղահայաց դասավորություն

Հաճախ օգտագործվում է լողացող ջրի մակարդակի սենսոր՝ ուղղահայաց գավազանով: Նրա ներսում տեղադրված է կլոր մագնիս։ Ձողը խոռոչ պլաստիկ խողովակ է, որի ներսում տեղադրված են եղեգի անջատիչներ:

Կցված մագնիսով լողացողը միշտ գտնվում է հեղուկի մակերեսին: Մոտենալով եղեգի անջատիչին, մագնիսական դաշտը գործարկում է իր կոնտակտները, ինչը ազդանշան է, որ բեռնարկղը լցված է որոշակի ծավալով: Ռեզիստորների միջոցով միացնելով կոնտակտային զույգերը, դուք կարող եք անընդհատ վերահսկել ջրի մակարդակը՝ հիմնվելով շղթայի ընդհանուր դիմադրության վրա: Ստանդարտ ազդանշանը տատանվում է 4-ից 20 մԱ: Ջրի մակարդակի ցուցիչը ամենից հաճախ տեղադրվում է բաքի վերին մասում՝ մինչև 3 մ երկարությամբ տարածքում:

Էլեկտրական սխեմաները եղեգի անջատիչներով կարող են տարբերվել, նույնիսկ եթե մեխանիկական մասը նման է արտաքին տեսքով: Սենսորները տեղակայված են մեկ, երկու և ավելինմակարդակները՝ ազդանշան տալով, թե որքանով է լցված բաքը: Դրանք կարող են լինել նաև գծային՝ անընդհատ ազդանշան փոխանցելով։

Հորիզոնական դասավորություն

Եթե ​​հնարավոր չէ սենսորը տեղադրել վերևից, այն կցվում է բաքի պատին հորիզոնական: Ծխնիով լծակի վրա տեղադրվում է բոցով մագնիս, իսկ պատյանում տեղադրված է եղեգի անջատիչ։ Երբ հեղուկը բարձրանում է վերին դիրք, մագնիսը մոտենում է կոնտակտներին, և սենսորը գործարկվում է՝ ազդանշան տալով, որ սահմանային դիրքը հասել է:

Հեղուկի աղտոտման կամ սառեցման ավելացման դեպքում օգտագործվում է ճկուն մալուխի վրա լողացող ջրի մակարդակի ավելի հուսալի սենսոր: Այն բաղկացած է մի փոքրիկ կնքված կոնտեյներից, որը գտնվում է խորության վրա, մետաղյա գնդիկով, որի ներսում եղեգի կոնտակտ կա կամ անջատիչ անջատիչ: Երբ ջրի մակարդակը համընկնում է սենսորի դիրքի հետ, կոնտեյները շրջվում է, և շփումը ակտիվանում է:

Լողացող ամենաճշգրիտ և հուսալի սենսորներից մեկը մագնիսական է: Դրանք պարունակում են մագնիսով բոց, որը սահում է երկայնքով մետաղյա ձող. Գործողության սկզբունքն է փոխել ուլտրաձայնային զարկերակի անցման տևողությունը գավազանով: Բացակայություն էլեկտրական կոնտակտներզգալիորեն մեծացնում է աշխատանքի հստակությունը, երբ լրատվամիջոցների միջև միջերեսը հասնում է որոշակի դիրքի:

Capacitive սենսորներ

Ոչ կոնտակտային սարքը արձագանքում է տարբեր նյութերի դիէլեկտրական հաստատունի տարբերությանը: Տանկի ջրի մակարդակի սենսորը տեղադրված է տանկի կողային պատից դուրս: Այս վայրում պետք է լինի ապակուց կամ ֆտորոպլաստիկից պատրաստված ներդիր, որպեսզի դրա միջոցով հնարավոր լինի տարբերել միջերեսի միջերեսը: Հեռավորությունը, որով զգայուն տարրը հայտնաբերում է վերահսկվող միջավայրի փոփոխությունները, 25 մմ է:

Հերմետիկորեն կնքված capacitive սենսորհնարավորություն է տալիս տեղադրել այն վերահսկվող միջավայրում, ինչպիսին է խողովակաշարը կամ տանկի կափարիչը: Այնուամենայնիվ, այն կարող է ճնշման տակ լինել: Այս կերպ փակ ռեակտորում հեղուկի առկայությունը պահպանվում է տեխնոլոգիական գործընթացի ընթացքում։

Էլեկտրոդի սենսորներ

Հեղուկի մեջ տեղադրված էլեկտրոդներով ջրի մակարդակի սենսորը արձագանքում է նրանց միջև էլեկտրական հաղորդունակության փոփոխություններին: Դա անելու համար դրանք ամրացվում են սեղմակներով և տեղադրվում ծայրահեղ վերին և ավելի ցածր մակարդակներ. Մեկ այլ հաղորդիչ տեղադրվում է ավելի երկարի հետ զույգով, բայց սովորաբար դրա փոխարեն օգտագործվում է մետաղական բաքի մարմին:

Ջրի մակարդակի սենսորային սխեման միացված է պոմպի շարժիչի կառավարման համակարգին: Երբ բաքը լցվում է, բոլոր էլեկտրոդները ընկղմվում են հեղուկի մեջ, և նրանց միջև հոսում է հսկիչ հոսանքը, որը ազդանշան է ջրի պոմպի շարժիչն անջատելու համար: Ջուրը նույնպես չի հոսում, եթե այն չի դիպչում բաց վերին հաղորդիչին: Պոմպը միացնելու ազդանշանը երկար էլեկտրոդից ցածր մակարդակի նվազում է:

Բոլոր սենսորների խնդիրը ջրի մեջ կոնտակտների օքսիդացումն է: Դրա ազդեցությունը նվազեցնելու համար օգտագործեք չժանգոտվող պողպատից կամ գրաֆիտի ձողեր:

DIY ջրի մակարդակի սենսոր

Սարքի պարզությունը հնարավորություն է տալիս այն ինքնուրույն պատրաստել։ Սա պահանջում է բոց, լծակ և փական: Ամբողջ կառույցը գտնվում է տանկի վերին մասում: Լծակով բոցը միացված է մխոցը շարժող գավազանին:

Երբ ջուրը հասնում է վերին սահմանային մակարդակին, բոցը շարժում է լծակը, որը գործում է մխոցի վրա և փակում հոսքը ստորին խողովակով:

Երբ ջուրը հոսում է, բոցը իջնում ​​է, որից հետո մխոցը կրկին բացում է անցքը, որով կարելի է լիցքավորել բաքը:

ժամը ճիշտ ընտրություն կատարելըև ձեր սեփական ձեռքերով հավաքված ջրի մակարդակի ցուցիչի արտադրությունը հուսալիորեն աշխատում է տնային տնտեսությունում:

Եզրակացություն

Ջրի մակարդակի սենսորն անփոխարինելի է մասնավոր հատվածում։ Դրանով ժամանակ չի կորցնում այգում բաքի լցոնումը, ջրհորի, հորատանցքի կամ սեպտիկ տանկի մակարդակը վերահսկելիս: Պարզ սարքը ժամանակին կսկսի կամ կանջատի ջրի պոմպը՝ առանց սեփականատիրոջ օգնության։ Պարզապես մի մոռացեք դրա կանխարգելման մասին.

Երկրում ջրի մեծ տարա կամ անձնական հողամասկարող է օգտագործվել տանը ոռոգման կամ ջրամատակարարման համար։ Այն լրացնելիս կարիք չկա անընդհատ բարձրանալ աստիճաններով և ամբողջ օրը վերահսկել մակարդակը. էլեկտրոնային սենսորները կարող են դա անել:

• Մրգերի և բանջարեղենի աճեցմամբ զբաղվող առաջադեմ գյուղական տներն ու ֆերմաները իրենց աշխատանքում օգտագործում են կաթիլային ոռոգման համակարգեր: Ապահովելու համար ավտոմատ շահագործումՈռոգման սարքավորումների նախագծումը պահանջում է ջրի հավաքման և պահպանման մեծ հզորություն: Այն սովորաբար լցվում է ջրհորի մեջ սուզվող ջրի պոմպերով, և անհրաժեշտ է վերահսկել պոմպի ջրի ճնշման մակարդակը և դրա քանակությունը հավաքման բաքում: Այս դեպքում անհրաժեշտ է վերահսկել պոմպի աշխատանքը, այսինքն՝ միացնել այն, երբ պահեստային բաքում ջրի որոշակի մակարդակ է հասնում և անջատել այն, երբ ջրի բաքն ամբողջությամբ լցվի: Այս գործառույթները կարող են իրականացվել լողացող սենսորների միջոցով:

• Մեծ պահեստավորման բաքջուրը կարող է պահանջվել նաև տանը ջրամատակարարման համար, եթե ջրի ընդունման բաքի հոսքի արագությունը շատ փոքր է, կամ պոմպի աշխատանքը ինքնին չի կարող ապահովել ջրի սպառումը, որը համապատասխանում է պահանջվող մակարդակին: Այս դեպքում անհրաժեշտ են նաև ջրամատակարարման համակարգի ավտոմատ աշխատանքի համար հեղուկի մակարդակի վերահսկման սարքեր:
• Հեղուկի մակարդակի մոնիտորինգի համակարգը կարող է օգտագործվել նաև այն սարքերի հետ աշխատելիս, որոնք չունեն չոր վազքի պաշտպանություն ջրհորի պոմպ, ջրի ճնշման սենսոր կամ լողացող անջատիչ դուրս մղելիս ստորերկրյա ջրերնկուղներից և գետնի մակերեսից ցածր մակարդակ ունեցող սենյակներից:

Պոմպի հսկողության համար ջրի մակարդակի բոլոր տվիչները կարելի է բաժանել երկուսի մեծ խմբեր: կոնտակտային և ոչ կոնտակտային: Հիմնականում օգտագործվում են ոչ կոնտակտային մեթոդներ արդյունաբերական արտադրությունև բաժանվում են օպտիկական, մագնիսական, կոնդենսիվ, ուլտրաձայնային և այլն։ տեսակներ. Սենսորները տեղադրվում են ջրի տանկերի պատերին կամ ուղղակիորեն ընկղմվում են մոնիտորինգի ենթարկվող հեղուկների մեջ, էլեկտրոնային բաղադրիչները տեղադրվում են կառավարման կաբինետում:

Առօրյա կյանքում առավել լայնորեն օգտագործվում են ոչ թանկ float տիպի կոնտակտային սարքերը, որոնց հետևող տարրը պատրաստված է եղեգի անջատիչներից: Կախված ջրի կոնտեյներով իրենց գտնվելու վայրից, նման սարքերը բաժանվում են երկու խմբի.

Ուղղահայաց. IN նմանատիպ սարք Reed անջատիչ տարրերը գտնվում են ուղղահայաց ձողի մեջ, և բոցը օղակաձև մագնիսով շարժվում է խողովակի երկայնքով և միացնում կամ անջատում է եղեգի անջատիչները:

Հորիզոնական. Դրանք կցվում են տանկի պատի վերին եզրին, երբ բաքը լցվում է, մագնիսով բոցը բարձրանում է հոդակապ լծակի վրա և մոտենում է եղեգի անջատիչին: Սարքը գործարկվում է և միացնում էլեկտրական միացում, որը տեղադրված է կառավարման կաբինետում, այն անջատում է էլեկտրական պոմպը:

Reed switch սարք

Reed անջատիչի հիմնական ակտիվացնող տարրը եղեգի անջատիչն է: Սարքը փոքր ապակե գլան է, որը լցված է իներտ գազով կամ տարհանված օդով: Գազը կամ վակուումը կանխում են կայծերի առաջացումը և կոնտակտային խմբի օքսիդացումը: Կոլբայի ներսում կան փակ կոնտակտներ, որոնք պատրաստված են ուղղանկյուն խաչմերուկի ֆերոմագնիսական համաձուլվածքից (հավերժամանգուրային մետաղալար)՝ պատված ոսկով կամ արծաթով։ Հարվածելիս մագնիսական հոսքեղեգի անջատիչի կոնտակտները մագնիսացված են և վանում են միմյանց. բացվում է այն միացումը, որի միջոցով հոսում է էլեկտրական հոսանքը:

Շղթայի վրա գործում են եղեգի անջատիչների ամենատարածված տեսակները, այսինքն, երբ մագնիսացվում են, դրանց կոնտակտները միացված են միմյանց և էլեկտրական միացումփակվում է. Reed անջատիչները կարող են ունենալ երկու տերմինալներ միացում ստեղծելու կամ անջատելու համար, կամ երեք, եթե աշխատում են անջատիչ սխեմաներով էլեկտրական հոսանք. Ցածր լարման սխեման, որը միացնում է պոմպի էլեկտրամատակարարումը, սովորաբար գտնվում է կառավարման կաբինետում:

Reed switch ջրի մակարդակի սենսորի միացման դիագրամ

Reed անջատիչները ցածր էներգիայի սարքեր են և չեն կարողանում միացնել բարձր հոսանքները, ուստի դրանք չեն կարող ուղղակիորեն օգտագործվել պոմպն անջատելու և միացնելու համար: Նրանք սովորաբար ներգրավված են ցածր լարման միացման սխեմայի մեջ կառավարման կաբինետում տեղակայված բարձր հզորության պոմպի ռելեի շահագործման համար:

Բրինձ. 5 Էլեկտրական դիագրամէլեկտրական պոմպի կառավարում, օգտագործելով եղեգի լողացող սենսոր

Նկարը ցույց է տալիս ամենապարզ սխեմանսենսորով, իրականացնում է կառավարում արտահոսքի պոմպկախված ջրի մակարդակից պոմպման ժամանակ, որը բաղկացած է երկու եղեգնյա անջատիչներից SV1 և SV2:

Երբ հեղուկը հասնում է վերին մակարդակին, լողացող մագնիսը միացնում է վերին եղեգի անջատիչը SV1 և լարումը կիրառվում է ռելեի կծիկի P1-ի վրա: Նրա կոնտակտները փակվում են, զուգահեռ կապ է տեղի ունենում եղեգի անջատիչի հետ, և ռելեն ինքնահաստատվում է:

Ինքնակտրման գործառույթը հնարավորություն չի տալիս անջատել ռելեի կծիկի հոսանքը, երբ բացվում են անջատիչ կոճակի կոնտակտները (մեր դեպքում դա եղեգի անջատիչն է SV1): Դա տեղի է ունենում, եթե ռելեի բեռը և դրա կծիկը միացված են նույն շղթային:

Լարումը մատակարարվում է հզոր ռելեի կծիկին պոմպի սնուցման շղթայում, նրա կոնտակտները փակվում են, և էլեկտրական պոմպը սկսում է աշխատել: Երբ ջրի մակարդակը իջնում ​​է, և ցածր եղեգնյա անջատիչի SV2 մագնիսի հետ լողացողը հասնում է, այն միանում է, և դրական պոտենցիալը կիրառվում է նաև մյուս կողմից գտնվող ռելեի կծիկի վրա, հոսանքը դադարում է հոսել և P1 ռելեն անջատվում է: . Սա հոսանքի բացակայություն է առաջացնում P2 հոսանքի ռելեի կծիկում և, որպես հետևանք, էլեկտրական պոմպի մատակարարման լարումը դադարում է:

Նմանատիպ պոմպի կառավարման սխեման, որը տեղադրված է կառավարման կաբինետում, կարող է օգտագործվել հեղուկով տանկի մակարդակը վերահսկելիս, եթե եղեգի անջատիչները փոխվեն, այսինքն, SV2-ը կլինի վերևում և անջատի պոմպը, իսկ SV1-ը ջրի բաքի խորքերը կմիացնեն այն:

Մակարդակի սենսորները կարող են օգտագործվել առօրյա կյանքում՝ էլեկտրական ջրի պոմպերի միջոցով մեծ տարաները ջրով լցնելու գործընթացն ավտոմատացնելու համար: Տեղադրելու և գործարկելու համար եղեգի անջատիչների ամենահեշտ տեսակները արդյունաբերության կողմից արտադրվողներն են ձողերի և հորիզոնական կառույցների վրա ուղղահայաց լողացողների տեսքով: