Регулятор рівня води в баку.
Пропонований регулятор рівня води застосовується для автоматичної підтримки насосом певного рівня води в ємності. Це може бути заповнення як бака опалення, так і накопичувальної ємності на дачі для поливу і душа, рис.1.
рис.1
Робота регулятора рівня води заснована на властивості електропровідності води між датчиками, за допомогою яких запускається і зупиняється підкачує насос.
Зазвичай на баках є верхня кришка на якій і монтуються три датчики. Найкраще їх виготовити зі смужок або прутів з нержавіючої сталі, закріплених на діелектричному матеріалі не поглинає вологу. Таким матеріалом може бути фторопласт, поліетилен, гума та ін.
Датчик Е1 найдовший і доходить майже до дна ємності. Він є як би базовим, на який подається постійна напруга від діода VD1. Датчики Е2 і Е3 визначають нижній і верхній рівень води.
Двигун насоса регулятора рівня води управляється контактами двох реле - К1 і К2. Чому?
Якщо в баку немає води, тоді тринистор VS1 буде закритий, тому що на його керуючому електроді немає напруги для відкриття. Реле К1 знеструмлено і своїм постійно замкнутим контактом К1.2 подає мережеве живлення 220 вольт на котушку К2. Воно спрацьовує і через контакт К2.1 запускає електродвигун. Нососи починає заповнювати бак до моменту, коли вода не досягне електрода верхнього рівня Е2.
Струм з Е1 через воду проходить до Е2 і відкриває тринистор. К1 спрацьовує, відключаючи контактом К1.2 насос, і включаючи К1.1 датчик нижнього рівня Е3, який і буде утримувати реле К1 в цьому стані за рахунок струму що протікає між Е1 і Е3.
Регулятор рівня води буде знаходитися в такому режимі до тих пір, поки рівень води не буде нижче електрода Е3. Струм через воду припиняється і К1 відключається до наступного наповнення бака.
Трансформатор Т1 - потужністю 5 ... 6 ват з напругою на вторинній обмотці 15 вольт.
Відстань між електродами підбирається так, щоб під час перебування їх у воді впевнено спрацьовувало К1.
Реле К2 для регулятора рівня води вибирається з котушкою на напругу 220 вольт і коммутирующими контактами на струм рівний або перевищує робочий струм електродвигуна насоса.
Пристрій для перекачування води і охорони місцевості
Автомат, схема якого показана на рис.2, адресований фермерам і власникам дач з автономною системою водопостачання, ключовими вузлами якої є водний джерело (річка, озеро, колодязь або свердловина), електронасос та водонапірні бак. Від аналогів дана розробка відрізняється тим, що крім виконання основної функції - управління електронасосом - дозволяє досить успішно вирішувати ще завдання з охорони об'єктів. Настільки незвичайна універсальність досягається за рахунок швидкої зміни датчиків, в якості яких виступають не тільки заглибні різнорівневі електроди, а й тонка, що працює на розрив дріт.
рис.2
Дії автомата в системі місцевого водопостачання зводяться до спрацьовування електромагнітного реле К1. Адже саме воно, отримуючи живлення від трансформатора Т1 (через діодний міст VD1 - VD4 і тиристор VS1, який управляється датчиком SL1 рівня води), включає або відключає електронасос.
Припустимо, води в баку настільки мало, що при перемиканні тумблера SA2 в положення «Насос» все електроди датчика SL1 виявляються роз'єднаними. Ланцюг управління тиристором, по суті, не діє. Значить, струм через VS1 і обмотку реле К1 не тече, а на розетку ХS1 через нормально замкнуті контакти К1.1 подаються мережеві 220 В, змушуючи систему поповнювати ємність водою. Триває це до тих пір, поки рівень останньої не дійде до електрода В датчика SL1. Це максимум, по досягненню якого тиристор відкривається - і струм, що протікає через VS1 і обмотку К1, викликає спрацьовування реле. Розмикаючи, контакти К1.1 відключають електронасос. Одночасно з цим замикаються К1.2, вводячи в ланцюг управління тиристором електродний пару А-С датчика SL1 і забезпечуючи автоматичне підтримання необхідного рівня води в баку.
Дійсно, з падінням рівня води нижче мінімально допустимого розімкнеться електродний пара А-С. Це викличе моментальне закривання тиристора і знеструмлення реле, яке своїми нормально замкнутими контактами подасть напруга живлення електронасоса. Включившись в роботу, той поповнить бак. І знову система перейде в режим очікування чергового зниження рівня води. Датчиком рівня води в баку служать три Г-образні металеві пластини, закріплені на поплавці - ізольованому підставі.
При перемиканні тумблера SА2 в положення «Охорона» датчиком служить натягнутий тонкий, прихований від непосвячених провід (шлейф) між клемами ХТ1 і ХТ2. Неушкоджений провід забезпечує подачу напруги, що управляє для відкривання тиристора VS1 і спрацьовування реле, яке утримує роз'єднаними контакти К1.1 в ланцюзі електроживлення навантаження. В якості останньої виступає вже не насос, а світловий або звуковий сигналізатор (наприклад, лампочка, сирена або дзвінок). Тобто, коли на об'єктах, що охороняються все в порядку, напруга в розетці XS1 відсутня - і тривожний сигнал не надходить. З обривом ж шлейфу проходження струму через тиристор і обмотку реле припиняється, і через нормально замкнуті контакти К1.1 включається сигналізатор.
Шлейфом, як уже згадувалося, служить тонкий ізольований або голий провід відповідної довжини, наявний приховано.
Ю. Кочкін
м Нижньому Новгороді
Схема управління водяним насосом
Мета даної розробки - сконструювати просту, але ефективну схему управління водяним насосом для наповнення або спустошення резервуара з водою, рис.3.
рис.3
Основа схеми - інтегральна мікросхема К561ЛЕ5, що складається з чотирьох логічних елементів 2ИЛИ-НЕ.
У пристрої використовуються два датчика: короткий сталевий прут - є датчиком максимального рівня води і довгий - датчик мінімального рівня. Сама ємність металева і підключена до мінуса схеми. Якщо ємність не металева, тоді можна застосувати додатковий сталевий прут довжиною, що дорівнює глибині ємності. Схема розроблена так, що при зіткненні води з довгим датчиком, а також з коротким датчиком, логічний рівень відповідно на висновках 9 і 1,2 мікросхеми DD 1 змінюється з високого на низький, викликаючи зміни в роботі насоса.
Коли рівень води нижче обох датчиків, на виводі 10 мікросхеми DD 1 логічний нуль. При поступовому підвищенні рівня води, навіть коли вода стикається з довгим датчиком на виведення 10, також буде логічний нуль. Як тільки рівень води підніметься до короткого датчика, на виведення 10 з'явиться логічна одиниця, в результаті чого транзистор VT 1включает реле управління насосом, який, в свою чергу, відкачує воду з резервуара.
Тепер рівень води зменшується, і короткий датчик більше не буде в контакті з водою, але на виведення 10 все одно буде логічна одиниця, таким чином, насос продовжує працювати. Але коли рівень води опуститься нижче довгого датчика, на виведення 10 з'явиться логічний нуль і насос зупиниться.
Перемикач S 1 забезпечує зворотну дію. Коли резистор R 3 з'єднаний з висновком 11 мікросхеми DD 1, насос буде працювати, коли ємність порожня, і зупиниться, коли ємність наповниться, тобто в цьому випадку насос буде використаний для наповнення, а не для спустошення ємності.
«Світ саморобок»
Автомат "Глибока бочка"
Нескладну автоматику можна пристосувати до насоса для підтримки заданого рівня води в резервуарі. Принципова схема пристрою на рис.4.
рис.4
Рівень води задається трьома електродами, один з яких є загальним (Е1), два інших (Е2) і (Е3) керуючими. При включенні тумблера, якщо рівень води не досягає датчика Е2, реле знеструмлена, і через його нормально замкнуті контакти К1.2 включиться електродвигун насоса. Як тільки рівень води досягне датчика Е2, реле спрацює і контакт К1.2 розірве ланцюг харчування насоса. Одночасно контактна пара К1.1 під'єднує до бази транзистора датчик Е3, забезпечуючи відкритий стан напівпровідникового приладу до тих пір, поки рівень не опуститься нижче датчика Е3 (або Е1) і цикл закачування повториться. При виключенні тумблера Q1 регулятор знеструмиться, насос закачування води припинить.
У пристрої застосовано електромагнітне реле з досить потужними контактами і опором обмотки 90 Ом, струм спрацьовування - 90 Ом. Напруга спрацьовування 12 - 15 В.
Транзистор П213 допустимо замінити на П217, КТ814 з будь-яким буквеним індексом. Радіатором для нього служить відрізок алюмінієвого куточка з шириною полиці 40 мм.
Доданий місток можна використовувати типу КЦ402Г, або ж зібрати випрямляч по бруківці схемою з діодів серії Д226, КД105.
Підлаштування резистором регулюється чіткість спрацьовування автомата, оскільки вода в різній місцевості має різну електропровідність. Замість підлаштування резистора підійде і постійний на 1 - 2 кОм потужністю не менше 0,5 Вт.
Трансформатор Т1 - малопотужний, з напругою вторинної обмотки 12 - 15 В.
Вимикач використовується на коммутирующий струм не менше 2 А.
Регулятор монтують в пластмасовому корпусі і встановлюють в сухому, захищеному від атмосферного впливу місці, бажано ближче до силової електропроводки.
Датчики Е1 - Е3 виготовлені з нержавіючих зварювальних електродів, діаметром 4 мм. Довжина Е2 менше за інших на 40 - 50 мм. Вони закріплені на епоксидному клеї в пластмасовому кронштейні, який кріпиться до внутрішньої стінки резервуара. Хвостову частину датчиків необхідно загерметизувати клеєм або герметиком.
Якщо бак для води виготовлений з металу, можна обійтися без датчика Е1. В такому випадку провідник, що йде від резистора R 1, підключають до корпусу бака за допомогою гвинта з шайбою.
Пристрій нескладно перетворити в сигналізатор рівня води. Для цього замість реле включають лампу розжарювання на напругу 12 В або світлодіод з гасить опором близько 2 кОм. Індикатор буде світитися, коли рівень води досягне датчика Е2. Датчик Е3 в такому випадку не потрібен.
А. Молчанов,
м Рівне
2. Чому?