Typy a princíp činnosti snímača hladiny vody. Jednoduchý snímač hladiny vody pre domácich majstrov Elektronická hladina vody v sude

Potreba kontrolovať hladinu kvapaliny a v našom prípade vody je veľmi žiadaná poľnohospodárstvo alebo v priemysle. domáce použitie takéto snímače sú tiež celkom bežné.

Preto je potrebné pristupovať k výberu snímača hladiny vody zodpovedne, pretože akákoľvek chyba pri jeho výbere alebo inštalácii môže viesť k vážnym finančným a časovým stratám.

1 Kroky inštalácie

Postup inštalácie snímača hladiny vody je nasledujúci:

1. Ak je to možné (v závislosti od použitia zariadenia), je potrebné znížiť tlak na 55 mm pod úroveň alarmu. Potom musíte odtlakovať nádrž na atmosférický tlak.
2. Upevnite snímač na vnútorný alebo vonkajší povrch nádrže (v závislosti od typu zariadenia na meranie hladiny kvapaliny).
3. Zapnite zariadenie a sledujte výkon. Ak skrat nie je vidieť a zariadenie funguje správne, skontrolujte výkon systému, keď hladina vody klesne. Toto sa musí vykonať pred uvedením nádrže do prevádzky.

1.1 Ako vyrobiť snímač hladiny vlastnými rukami? (video)

2 Aký je účel snímačov hladiny vody?

Účely uvažovaného systému merania hladiny vody sú veľmi rôznorodé. Existujú senzory na meranie hladiny vody v studni a senzory na meranie hladiny vody v nádrži (alebo v akejkoľvek inej nádobe).

Okrem toho sú snímače hladiny vody schopné merať hladinu iných kvapalín, dokonca aj agresívnych (jedy, kyseliny atď.). Najbežnejšie senzory sú:

• signalizačné zariadenia;
• Bezdotykové snímače hladiny vody;
• kontaktné senzory.

Všetky sa líšia nielen mechanizmom práce, ale aj účelom.

2.1 Typy a rozdiely

Plavákové spínače sú "všeobecné" presné zariadenia, ktoré sa dajú použiť v drvivej väčšine prípadov. Okrem toho sa vyznačujú ultra presným a primeraným meraním množstva (hladiny) vody v nádrži, studni alebo akejkoľvek inej nádrži.

Senzory priblíženia sú dobré pre svoju odolnosť a spoľahlivosť aj pri prevádzke v blízkosti extrémnych podmienkach. Používajú sa napríklad pri meraní hladiny sypkých látok, kvapalín s rôznymi úrovňami viskozity alebo toxicity.

A hoci sa najčastejšie používajú v priemyselných podnikoch, ich použitie pri meraní hladiny kvapaliny v nádrži alebo studni je tiež dôležité (aj keď je to veľmi zriedkavé).

Kontaktné typy sa používajú v podmienkach meranej kvapaliny alebo tzv. procesného média. Takéto snímače sa buď jednoducho ponoria do kvapaliny, alebo sa namontujú na telo nádoby (napríklad jamky) v danej výške.

Nechýba ani limitný snímač hladiny, ktorého použitie je opodstatnené len v podmienkach zvýšeného nebezpečenstva výbuchu a zvýšenej pravdepodobnosti havarijného stavu nádrže. Jeho použitie v domácich podmienkach sa nezdá vhodné a racionálne.

2.2 Princíp činnosti a usporiadanie snímačov

Začnime ukazovateľmi úrovne. Pozostávajú z pohyblivého magnetu, ktorý je poháňaný špeciálnym plavákom, a jazýčkových kontaktov citlivých na magnet. Keď sa magnet priblíži k takémuto kontaktu, aktivuje sa jazýčkový spínač.

Akonáhle kvapalina dosiahne úroveň snímača, špeciálny plavák stúpa spolu s hladinou tejto kvapaliny a potom buď zatvára alebo otvára kontakty jazýčkového spínača. Keď hladina kvapaliny klesne, plavák klesne a vráti kontakty do pôvodnej polohy.

Bezdotykové typy sa delia na ultrazvukové a kapacitné snímače, resp. Prvá práca vďaka analýze hladiny kvapaliny ultrazvukom.

Kvôli spoľahlivosti a presnosti analýzy sa často používajú pri vŕtaní studne. Dosah odozvy snímačov sa pohybuje od 100 mm do 6 metrov.

Kapacitný variant reaguje na priblíženie a prítomnosť analyzovaných objektov. Jeho aplikácia je najrelevantnejšia pre analýzu hladiny vody v nádrži alebo artézskej studni. Prevádzka zariadenia je možná na vzdialenosť až 25 milimetrov.

Kontaktné senzory sú rozdelené do nasledujúcich typov:

• Optické;
• Piezoelektrické vysokozdvižné vozíky;
• Radar a radar;
• hydrostatické;
• Optických vlákien.

Optický pohľad využíva infračervené pre . Ich výhodou možno nazvať fakt, že nemajú vôbec pohyblivé časti, čiže sú dlhodobo v prevádzke a nevyžadujú častú výmenu.

Optický snímač sa skladá z puzdra a pologule, v ktorej je infračervená LED a spúšťací fototranzistor. Ich použitie má opodstatnenie na nádrži, pričom nie sú vhodné do studní a podobných nádrží. Toto zariadenie je chránené štandardom IP67.

Piezoelektrické vidlicové snímače majú špecifickú rezonančnú frekvenciu. Hneď ako voda vstúpi do dutiny zástrčky v tomto zariadení, zmení sa rezonančná frekvencia, čo je fixované integrovanými analyzátormi prichádzajúcich signálov.

V dôsledku toho zariadenie zmení svoj výstupný stav. Skvelá možnosť Pre . Prevádzka tohto zariadenia je možná pri teplotách do +250 stupňov.

Radarové a radarové pohľady fungujú vďaka analýze priechodu elektromagnetická vlna. Celý systém funguje na prísnej kontrole doby prechodu signálu a následne systém sám analyzuje vo vnútri elektronický obvod výsledok.

Tento typ snímačov sa používa pri práci v studni, najmä v prípadoch, keď je dôležitá extrémna presnosť. Toto zariadenie odoláva teplotám do 100 stupňov a tlaku do desať barov.

Hydrostatická verzia je vynikajúca na meranie hladiny vody vo veľkých hĺbkach (až 250 metrov). Mechanizmus funguje vďaka rozdielu medzi atmosferický tlak a kompenzačný tlak.

Analýza indikátorov tlaku sa dosahuje vďaka kapilárnej trubici inštalovanej v zariadení. Tento typ snímača sa používa pri práci v hlbokej studni. V rozsahu tohto typu snímačov však nie sú len studne, ale aj kanalizačné systémy a hlboké studne.

Plavákové snímače hladiny vody (často používané pre ponorné čerpadlá)

Typ s optickými vláknami je najdrahší a najmodernejší. Celý mechanizmus funguje na princípe merania rozdielu indexov lomu medzi vzduchovými hmotami a vodou.

Na reguláciu a kontrolu hladiny kvapaliny resp pevný(piesok alebo štrk) pri výrobe, v každodennom živote sa používa špeciálne zariadenie. Nazýva sa to snímač hladiny vody (alebo iná zaujímavá látka). Existuje niekoľko odrôd takýchto zariadení, ktoré sa navzájom výrazne líšia v princípe fungovania. Ako senzor funguje, výhody, nevýhody jeho odrôd, aké jemnosti by ste mali venovať pozornosť pri výbere zariadenia a ako si vyrobiť zjednodušený model s relé vlastnými rukami, prečítajte si tento článok.

Snímač hladiny vody sa používa na nasledujúce účely:

Možné metódy na určenie zaťaženia nádrže

Existuje niekoľko spôsobov merania hladiny kvapaliny:

1. Bezkontaktne- Zariadenia tohto typu sa často používajú na kontrolu hladiny viskóznych, toxických, kvapalných alebo pevných sypkých látok. Ide o kapacitné (diskrétne) zariadenia, ultrazvukové modely;
2. Kontakt- zariadenie je umiestnené priamo v nádrži, na jej stene, na určitej úrovni. Keď voda dosiahne tento indikátor, senzor sa spustí. Ide o plavákové, hydrostatické modely.

Podľa princípu činnosti sa rozlišujú tieto typy snímačov:

• plavákový typ;
• hydrostatické;
• kapacitné;
• Radar;
• Ultrazvukové.

Stručne o každom type zariadenia

Plavákové modely sú diskrétne a magnetostrikčné. Prvá možnosť je lacná, spoľahlivá a druhá je drahá, komplexný dizajn, ale zaručuje presné odčítanie hladiny. Spoločnou nevýhodou plavákových nástrojov je však nutnosť ponorenia do kvapaliny.

Plavákový snímač na určenie hladiny kvapaliny v nádrži

1. Hydrostatické zariadenia - v nich sa všetka pozornosť venuje hydrostatickému tlaku stĺpca kvapaliny v nádrži. Citlivý prvok zariadenia vníma tlak nad sebou, zobrazuje ho podľa schémy na určenie výšky vodného stĺpca.

Hlavnými výhodami takýchto jednotiek sú kompaktnosť, kontinuita pôsobenia a cenová dostupnosť v cenovej kategórii. Nie je však možné ich použiť v agresívnych podmienkach, pretože kontakt s kvapalinou je nevyhnutný.

Hydrostatický snímač hladiny kvapaliny

1. Kapacitné zariadenia - Dosky sú určené na kontrolu hladiny vody v nádrži. Zmenou ukazovateľov kapacity je možné posúdiť množstvo kvapaliny. Neprítomnosť pohyblivých štruktúr a prvkov, jednoduchá schéma zariadenia zaručujú trvanlivosť a spoľahlivosť zariadenia. Nemožno si však nevšimnúť nedostatky - to je povinné ponorenie do kvapaliny, náročnosť teplotného režimu.
2. Radarové zariadenia - určiť stupeň stúpania vody porovnaním frekvenčného posunu, oneskorenia medzi emisiou a dosiahnutím odrazeného signálu. Snímač teda funguje ako žiarič aj ako reflektor.

Takéto modely sa považujú za najlepšie, presné a spoľahlivé zariadenia. Majú množstvo výhod:

Nevýhody modelu možno pripísať iba ich vysokým nákladom.

Radarový snímač hladiny kvapaliny v nádrži

1. Ultrazvukové senzory - princíp činnosti, schéma zariadenia je podobná radarovým zariadeniam, používa sa iba ultrazvuk. Generátor vytvára ultrazvukové žiarenie, ktoré sa po dosiahnutí povrchu kvapaliny odráža a po určitom čase vstupuje do prijímača snímača. Po malých matematických výpočtoch, poznajúc časové oneskorenie a rýchlosť ultrazvuku, určite vzdialenosť k povrchu vody.

Výhody radarového snímača sú vlastné aj ultrazvukovej verzii. Jediná vec, menej presné ukazovatele, jednoduchšia schéma práce.

Jemnosť výberu takýchto zariadení

Pri kúpe jednotky venujte pozornosť funkčnosti zariadenia, niektorým jeho indikátorom. Najdôležitejšie otázky pri kúpe zariadenia sú:

Možnosti snímačov na určenie hladiny vody alebo pevných látok

DIY snímač hladiny kvapaliny

Môžete si vytvoriť elementárny senzor na určenie a kontrolu hladiny vody v studni alebo nádrži vlastnými rukami. Ak chcete vykonať zjednodušenú verziu, musíte:

Na reguláciu vody v nádrži, studni alebo čerpadle možno použiť zariadenie pre domácich majstrov.

Na automatizáciu mnohých výrobné procesy je potrebné kontrolovať hladinu vody v nádrži, meranie sa vykonáva pomocou špeciálneho snímača, ktorý dáva signál, keď procesné médium dosiahne určitú úroveň. V každodennom živote nie je možné zaobísť sa bez hladinomerov, toho je živým príkladom uzatváracie ventily záchodová nádrž alebo automatizácia na vypnutie čerpadla studne. uvažujme rôzne druhy snímače hladiny, ich konštrukcia a princíp činnosti. Tieto informácie budú užitočné pri výbere zariadenia na konkrétnu úlohu alebo pri výrobe snímača vlastnými rukami.

Dizajn a princíp činnosti

Dizajn meracie zariadenia tohto typu definované nasledujúcimi parametrami:

• Funkčnosť v závislosti od tohto zariadenia sa zvyčajne delí na signalizačné zariadenia a hladinomery. Prvé sledujú konkrétne miesto plnenia nádrže (minimálne alebo maximálne), druhé nepretržite monitorujú hladinu.
• Princíp činnosti môže byť založený na: hydrostatike, elektrickej vodivosti, magnetizme, optike, akustike atď. V skutočnosti je to hlavný parameter, ktorý určuje rozsah.
• Metóda merania (kontaktná alebo bezkontaktná).

Okrem toho vlastnosti dizajnu určujú charakter procesného prostredia. Jedna vec je merať výšku pitná voda v nádrži, druhá je kontrola plnenia nádrží priemyselných odpadových vôd. V druhom prípade je potrebná primeraná ochrana.

Typy snímačov hladiny

V závislosti od princípu činnosti sa signalizačné zariadenia zvyčajne delia na tieto typy:

• plavákový typ;
• pomocou ultrazvukových vĺn;
• zariadenia s kapacitným princípom detekcie hladiny;
• elektróda;
• typ radaru;
• fungujúce na hydrostatickom princípe.

Keďže tieto typy sú najbežnejšie, zvážime každý z nich samostatne.

plavák

Toto je najjednoduchšie, ale napriek tomu najefektívnejšie a spoľahlivým spôsobom odmerná kvapalina v nádrži alebo inej nádobe. Príklad implementácie možno nájsť na obrázku 2.

Konštrukcia pozostáva z plaváka s magnetom a dvoch jazýčkových spínačov inštalovaných na kontrolných bodoch. Stručne opíšte princíp činnosti:

• Nádoba je prázdna do kritické minimum(A na obr. 2), kým plavák klesne na úroveň, kde je umiestnený jazýčkový spínač 2, zapne relé, ktoré napája čerpadlo, ktoré čerpá vodu zo studne.
• Voda dosiahne maximálnu značku, plavák stúpa na miesto jazýčkového spínača 1, funguje a relé sa vypne, motor čerpadla prestane fungovať.

Vyrobiť si takýto jazýčkový spínač je celkom jednoduché a jeho nastavenie spočíva v nastavení úrovní zapnutia a vypnutia.

Všimnite si, že ak zvolíte správny materiál pre plavák, snímač hladiny vody bude fungovať, aj keď je v nádrži vrstva peny.

Ultrazvukové

Tento typ merača je možné použiť pre kvapalné aj suché aplikácie a môže mať analógový alebo diskrétny výstup. To znamená, že snímač môže obmedziť plnenie na určitý bod alebo ho neustále monitorovať. Zariadenie obsahuje ultrazvukový vysielač, prijímač a ovládač spracovania signálu. Princíp činnosti signalizačného zariadenia je znázornený na obrázku 3.

Systém funguje nasledovne:

• emituje sa ultrazvukový impulz;
• je prijatý odrazený signál;
• analyzuje sa trvanie útlmu signálu. Ak je nádrž plná, bude krátka (A obr. 3) a pri vyprázdňovaní sa začne zvyšovať (B obr. 3).

Ultrazvukové signalizačné zariadenie je bezkontaktné a bezdrôtové, takže ho možno použiť aj v agresívnom a výbušnom prostredí. Po prvotnom nastavení takýto snímač nevyžaduje žiadnu špecializovanú údržbu a absencia pohyblivých častí výrazne predlžuje životnosť.

elektróda

Elektródové (konduktometrické) signalizačné zariadenia umožňujú ovládať jednu alebo viac hladín elektricky vodivého média (to znamená, že nie sú vhodné na meranie plnenia nádrže destilovanou vodou). Príklad použitia zariadenia je znázornený na obrázku 4.

V uvedenom príklade je použité trojúrovňové signalizačné zariadenie, v ktorom dve elektródy riadia plnenie nádrže a tretia je núdzová, aby sa umožnil režim intenzívneho čerpania.

kapacitné

Pomocou týchto signalizátorov je možné určiť maximálne naplnenie nádoby a ako technologické médium môžu pôsobiť tekuté aj sypké látky zmiešaného zloženia (viď obr. 5).

Princíp činnosti signalizačného zariadenia je rovnaký ako pri kondenzátore: kapacita sa meria medzi doskami citlivého prvku. Keď dosiahne prahovú hodnotu, do regulátora sa odošle signál. V niektorých prípadoch ide o verziu „suchého kontaktu“, to znamená, že hladinomer pracuje cez stenu nádrže izolovane od procesného média.

Tieto zariadenia môžu pracovať v širokom rozsahu teplôt a nie sú ovplyvnené elektromagnetické polia a prevádzka je možná na veľkú vzdialenosť. Takéto charakteristiky výrazne rozširujú rozsah použitia až do náročných prevádzkových podmienok.

Radar

Tento typ signalizačných zariadení možno skutočne nazvať univerzálnym, pretože môže pracovať s akýmkoľvek procesným médiom vrátane agresívnych a výbušných a tlak a teplota neovplyvnia hodnoty. Príklad fungovania zariadenia je znázornený na obrázku nižšie.

Zariadenie vysiela rádiové vlny v úzkom rozsahu (niekoľko gigahertzov), prijímač zachytí odrazený signál a podľa času oneskorenia určí kapacitu nádoby. Merací prevodník nie je ovplyvnený tlakom, teplotou alebo povahou procesnej tekutiny. Prach tiež neovplyvňuje hodnoty, čo sa nedá povedať o laserových signalizačných zariadeniach. Je tiež potrebné poznamenať vysokú presnosť zariadení tohto typu, ich chyba nie je väčšia ako jeden milimeter.

Hydrostatický

Tieto alarmy dokážu merať limitné aj aktuálne naplnenie nádrží. Princíp ich činnosti je znázornený na obrázku 7.

Zariadenie je postavené na princípe merania úrovne tlaku vytváraného stĺpcom kvapaliny. Prijateľná presnosť a nízke náklady na výrobu tento druh dosť populárny.

V rámci článku nemôžeme skúmať všetky typy signalizačných zariadení, napríklad otočné vlajkové, na zisťovanie sypkých látok (signál zaseknutia lopatky ventilátora v uvoľnenom médiu po vytiahnutí jamy von). Rovnako nemá zmysel uvažovať o princípe fungovania rádioizotopových meračov, o to viac ich odporúčať na kontrolu hladiny pitnej vody.

Ako si vybrať?

Výber snímača hladiny vody v nádrži závisí od mnohých faktorov, z ktorých hlavné sú:

• Kvapalné zloženie. V závislosti od obsahu cudzích nečistôt vo vode sa môže meniť hustota a elektrická vodivosť roztoku, čo pravdepodobne ovplyvní namerané hodnoty.
• Objem nádrže a materiál, z ktorého je vyrobená.
• Funkčný účel nádoby na akumuláciu kvapaliny.
• Potreba kontrolovať minimálne a maximálna úroveň alebo je potrebné monitorovanie aktuálneho stavu.
• Prípustnosť integrácie do automatizovaného riadiaceho systému.
• Spínacie možnosti zariadenia.

Toto je ďaleko úplný zoznam vybrať meracie prístroje tohto typu. Prirodzene, pre domáce účely je možné výrazne znížiť výberové kritériá ich obmedzením na objem nádrže, typ prevádzky a schému ovládania. Umožňuje to výrazné zníženie požiadaviek nezávislá produkcia podobné zariadenie.

Snímač hladiny vody v nádrži vyrábame vlastnými rukami

Predpokladajme, že existuje úloha na automatizáciu práce ponorné čerpadlo na zásobovanie chaty vodou. Voda sa spravidla dostáva do zásobníka, preto sa musíme uistiť, že sa čerpadlo po naplnení automaticky vypne. Na tento účel nie je vôbec potrebné kupovať laserový alebo radarový indikátor hladiny, v podstate ani nemusíte kupovať žiadny. Vyžaduje si jednoduchú úlohu jednoduché riešenie, je znázornené na obrázku 8.

Na vyriešenie problému budete potrebovať magnetický štartér s 220 voltovou cievkou a dvoma jazýčkovými spínačmi: minimálna úroveň - na zatváranie, maximálna - na otváranie. Schéma zapojenia čerpadla je jednoduchá a čo je dôležité, bezpečná. Princíp činnosti bol opísaný vyššie, ale zopakujeme ho:

• Keď sa voda naplní, plavák s magnetom postupne stúpa, až kým nedosiahne maximálnu úroveň jazýčkového spínača.
• Magnetické pole otvorí jazýčkový spínač a vypne štartovaciu cievku, čo vedie k strate napätia motora.
• Keď voda prúdi, plavák klesá, kým nedosiahne minimálnu značku oproti spodnému jazýčkovému spínaču, jeho kontakty sa zatvoria a napätie sa privedie do štartovacej cievky, ktorá dodáva napätie do čerpadla. Takýto snímač hladiny vody v nádrži môže na rozdiel od elektronického riadiaceho systému fungovať desiatky rokov.

V priemysle a každodennom živote existuje neustála potreba kontrolovať hladiny tekutín v nádobách. Meracie zariadenia sú klasifikované ako kontaktné a bezkontaktné. Pre obe možnosti je snímač hladiny vody umiestnený v určitej výške nádrže a funguje, signalizuje alebo dáva príkaz na zmenu režimu jeho dodávky.

Kontaktné zariadenia fungujú na báze plavákov, ktoré spínajú obvody, keď kvapalina dosiahne vopred stanovené hladiny.

Bezkontaktné metódy sa delia na magnetické, kapacitné, ultrazvukové, optické a iné. Zariadenia nemajú žiadne pohyblivé časti. Sú ponorené do kontrolovaného kvapalného alebo granulovaného média alebo pripevnené k stenám nádrže.

plavákové spínače

Najbežnejšie sú spoľahlivé a lacné zariadenia na kontrolu hladiny kvapalín pomocou plavákov. Štrukturálne sa môžu líšiť. Pozrime sa na ich typy.

Vertikálne usporiadanie

Často sa používa plavákový snímač hladiny vody s vertikálnou stopkou. Vo vnútri je okrúhly magnet. Tyč je dutá plastová trubica s jazýčkovými spínačmi umiestnenými vo vnútri.

Na hladine kvapaliny je vždy umiestnený plavák s pevným magnetom. Pri priblížení k jazýčkovému spínaču magnetické pole spustí svoje kontakty, čo je signál, že nádoba je naplnená na určitý objem. Keď sú páry kontaktov zapojené do série cez odpory, môžete neustále monitorovať hladinu vody podľa celkového odporu obvodu. Štandardný signál sa potom zmení zo 4 na 20 mA. Snímač hladiny vody sa najčastejšie umiestňuje v hornej časti nádrže v úseku do 3 m.

Elektrické obvody s jazýčkovými spínačmi sa môžu líšiť vo vonkajšej podobnosti mechanickej časti. Senzory sú umiestnené na jednom, dvoch a viacúrovne, signalizujúce, ako je nádrž plná. Môžu byť aj lineárne, pričom signál prenášajú nepretržite.

Horizontálne usporiadanie

Ak nie je možné inštalovať snímač zhora, je pripevnený vodorovne k stene nádrže. Na páke so závesom je namontovaný magnet s plavákom a v puzdre je umiestnený jazýčkový spínač. Keď kvapalina vystúpi do hornej polohy, magnet sa priblíži ku kontaktom a spustí sa snímač, ktorý signalizuje dosiahnutie krajnej polohy.

V prípade zvýšenej kontaminácie alebo zamrznutia kvapaliny sa používa spoľahlivejší plavákový snímač hladiny vody na ohybnom kábli. Pozostáva z malej zapečatenej nádoby umiestnenej v hĺbke s kovovou guľôčkou s jazýčkovým kontaktom alebo prepínačom vo vnútri. Keď sa hladina vody zhoduje s polohou snímača, nádoba sa prevráti a kontakt sa aktivuje.

Jeden z najpresnejších a najspoľahlivejších plavákových snímačov je magnetostrikčný. Obsahujú plavák s magnetom, ktorý sa nasúva kovová tyč. Princíp činnosti spočíva v zmene trvania prechodu ultrazvukového impulzu cez tyč. Neprítomnosť elektrické kontakty výrazne zvyšuje prehľadnosť prevádzky, keď rozhranie medzi médiami dosiahne danú polohu.

Kapacitné snímače

Bezkontaktné zariadenie reaguje na rozdiel medzi dielektrickou konštantou rôznych materiálov. Snímač hladiny vody v nádrži je inštalovaný mimo bočnej steny nádrže. Na tomto mieste by mala byť vložka zo skla alebo fluoroplastu, aby sa cez ňu dalo rozlíšiť rozhranie medzi médiami. Vzdialenosť, pri ktorej citlivý prvok zaznamená zmenu v kontrolovanom prostredí, je 25 mm.

Zapečatený dizajn kapacitný snímač umožňuje umiestniť ho do kontrolovaného prostredia, napríklad do potrubia alebo do veka nádrže. Môže však byť pod tlakom. Prítomnosť kvapaliny v uzavretom reaktore sa teda udržiava počas procesu.

Elektródové senzory

Snímač hladiny vody s elektródami umiestnenými v kvapaline reaguje na zmeny elektrickej vodivosti medzi nimi. K tomu sú upevnené svorkami a umiestnené na najvrchnejšom a nižšie úrovne. Pri dlhšom páre je inštalovaný ďalší vodič, ale zvyčajne sa namiesto neho používa kovové telo nádrže.

Obvod snímača hladiny vody je pripojený k riadiacemu systému motora čerpadla. Keď je nádrž plná, všetky elektródy sú ponorené do kvapaliny a medzi nimi preteká riadiaci prúd, ktorý je signálom na vypnutie motora vodného čerpadla. Voda tiež nevnikne, pokiaľ sa nedotkne holého horného vodiča. Signál na zapnutie čerpadla je, keď hladina klesne pod dlhú elektródu.

Problémom všetkých snímačov je oxidácia kontaktov vo vode. Na zníženie jeho vplyvu sa používajú tyče z nehrdzavejúcej ocele alebo grafitu.

DIY snímač hladiny vody

Jednoduchosť zariadenia umožňuje vyrobiť si ho sami. Na to potrebujete plavák, páku a ventil. Celá konštrukcia je umiestnená v hornej časti nádrže. Plavák s pákou je spojený s tyčou, ktorá pohybuje piestom.

Keď voda dosiahne hornú hranicu hladiny, plavák posunie páku, ktorá pôsobí na piest a uzatvára prietok spodnou rúrkou.

Ako voda prúdi, plavák klesá, po čom piest opäť otvára otvor, cez ktorý je možné nádrž doplniť.

O správna voľba a výrobe, samostatne zostavený snímač hladiny vody v domácnosti spoľahlivo funguje.

Záver

Snímač hladiny vody je nepostrádateľný v súkromnom sektore. S ním sa nestráca čas pri monitorovaní naplnenia nádrže na záhrade, hladiny v studni, studni alebo septiku. Jednoduché zariadenie bez pomoci majiteľa včas spustí alebo vypne vodné čerpadlo. Len nezabudnite na jeho prevenciu.

Veľká nádrž na vodu v krajine resp osobná zápletka možno použiť na zavlažovanie alebo zásobovanie vodou v domácnosti. Pri jej plnení nie je potrebné neustále stúpať po schodoch a celý deň sledovať hladinu – to zvládnu elektronické senzory.

• Pokročilé letné chaty a farmy zaoberajúce sa pestovaním ovocia a zeleniny používajú pri svojej práci zavlažovacie systémy, ako je kvapková závlaha. Poskytnúť automatická prevádzka Konštrukcia zavlažovacieho zariadenia vyžaduje veľkú kapacitu na zhromažďovanie a skladovanie vody. Jej plnenie sa zvyčajne vykonáva ponornými vodnými čerpadlami v studni, pričom je potrebné sledovať úroveň tlaku vody pre čerpadlo a jej množstvo v záchytnej nádrži. V tomto prípade je potrebné riadiť chod čerpadla, to znamená zapnúť ho pri dosiahnutí určitej hladiny vody v zásobnej nádrži a vypnúť, keď je nádrž na vodu plná. Tieto funkcie je možné realizovať pomocou plavákových snímačov.

• Veľký zásobná nádrž na vodu môže byť potrebné aj na zásobovanie vodou v domácnosti, ak je prietok nádrže na prívod vody veľmi malý alebo výkon samotného čerpadla nedokáže zabezpečiť spotrebu vody zodpovedajúcu požadovanej úrovni. V tomto prípade sú potrebné aj zariadenia na kontrolu hladiny kvapaliny na automatickú prevádzku vodovodného systému.
• Systém kontroly hladiny kvapaliny je možné použiť aj pri práci so zariadeniami, ktoré nemajú ochranu proti chodu nasucho. studničná pumpa, snímač tlaku vody alebo plavákový spínač pri odčerpávaní podzemná voda z pivníc a miestností s úrovňou pod povrchom zeme.

Všetky snímače hladiny vody na ovládanie čerpadla možno rozdeliť na dva veľké skupiny: kontaktné a nekontaktné. Bezkontaktné metódy sa využívajú najmä v priemyselná produkcia a delia sa na optické, magnetické, kapacitné, ultrazvukové atď. druhy. Senzory sú inštalované na stenách vodných nádrží alebo priamo ponorené do riadených kvapalín, elektronické komponenty sú umiestnené v riadiacej skrini.

V každodennom živote našli najväčšie využitie lacné kontaktné zariadenia plavákového typu, ktorých sledovací prvok sa vyrába na jazýčkových spínačoch. V závislosti od umiestnenia vo vodnej nádrži sú takéto zariadenia rozdelené do dvoch skupín.

Vertikálne. IN podobné zariadenie Jazýčkové spínače sú umiestnené vo vertikálnej tyči a samotný plavák s prstencovým magnetom sa pohybuje po trubici a zapína alebo vypína jazýčkové spínače.

Horizontálne. Sú pripevnené k hornému okraju na boku steny nádrže, pri naplnení nádrže sa plavák s magnetom zdvihne na kĺbovú páku a priblíži sa k jazýčkovému spínaču. Zariadenie sa spustí a spína elektrický obvod umiestnený v rozvádzači, preruší napájanie elektrického čerpadla.

Jazýčkové spínacie zariadenie

Hlavným ovládacím prvkom jazýčkového spínača je jazýčkový spínač. Zariadenie je malá sklenená nádoba naplnená inertným plynom alebo evakuovaná. Plyn alebo vákuum zabraňujú tvorbe iskier a oxidácii kontaktnej skupiny. Vo vnútri banky sú uzavreté kontakty z feromagnetickej zliatiny obdĺžnikového prierezu (permalloy drôt) s pozlátením alebo striebrom. Pri zásahu magnetický tok kontakty jazýčkového spínača sa zmagnetizujú a navzájom sa odpudzujú - otvorí sa obvod, ktorým preteká elektrický prúd.

Najbežnejšie typy jazýčkových spínačov pôsobia na obvod, to znamená, že keď sú magnetizované, ich kontakty sú navzájom spojené a elektrický obvod zatvára. Jazýčkové spínače môžu mať dva kolíky na vytvorenie alebo prerušenie obvodu alebo tri pri práci so spínaním obvodov. elektrický prúd. Nízkonapäťový obvod, ktorý spína napájanie čerpadla, je zvyčajne umiestnený v riadiacej skrini.

Schéma zapojenia pre jazýčkový snímač hladiny vody

Jazýčkové spínače sú zariadenia s nízkym výkonom a nie sú schopné spínať vysoké prúdy, takže ich nemožno použiť priamo na vypnutie a zapnutie čerpadla. Zvyčajne sú zapojené do nízkonapäťového spínacieho obvodu na prevádzku výkonného relé čerpadla umiestneného v riadiacej skrini.

Ryža. 5 Elektrické schéma ovládanie elektrického čerpadla pomocou jazýčkového plavákového snímača

Obrázok ukazuje najjednoduchší obvod so senzorom, realizujúcim kontrolu drenážne čerpadlo v závislosti od hladiny vody pri čerpaní pozostávajúci z dvoch jazýčkových spínačov SV1 a SV2.

Keď kvapalina dosiahne hornú úroveň, magnet s plavákom zapne horný jazýčkový spínač SV1 a na cievku relé P1 sa privedie napätie. Jeho kontakty sú zatvorené, dochádza k paralelnému spojeniu s jazýčkovým spínačom a relé je samosvorné.

Samosvorná funkcia neumožňuje vypnúť napájanie reléovej cievky pri otvorení kontaktov aktivačného tlačidla (v našom prípade ide o jazýčkový spínač SV1). To sa stane, ak sú záťaž relé a jeho cievka zapojené v rovnakom obvode.

Napätie je privedené do cievky výkonného relé v napájacom obvode čerpadla, jeho kontakty sa zatvoria a elektrické čerpadlo začne pracovať. Keď hladina vody klesne a magnetom spodného jazýčkového spínača SV2 dosiahne plavák, ten sa zapne a kladný potenciál sa privedie aj na cievku relé P1 na druhej strane, prestane tiecť prúd a relé P1 sa vypne. To spôsobí nedostatok prúdu v cievke výkonového relé P2 a v dôsledku toho sa preruší napájacie napätie elektrického čerpadla.

Podobný riadiaci obvod čerpadla umiestnený v riadiacej skrini sa môže použiť na monitorovanie hladiny v nádrži na kvapalinu, ak sú jazýčkové spínače obrátené, to znamená, že SV2 bude hore a vypne čerpadlo a SV1 v spodnej časti nádrž na vodu ho zapne.

Snímače hladiny možno použiť v každodennom živote na automatizáciu procesu pri plnení veľkých nádob vodou pomocou elektrických vodných čerpadiel. Najjednoduchšie na inštaláciu a obsluhu sú jazýčkové spínače vyrábané priemyslom vo forme vertikálnych plavákov na tyčiach a horizontálnych konštrukciách.