Поплавковые выключатели с контролем уровня воды

Для полива приусадебных участков или организации водопровода на даче в основном используются аккумулирующие резервуары, наполнение которых нуждается в посильной автоматизации. Это упрощает использование систем полива и водоснабжения и избавляет от необходимости визуального контроля заполнения и опорожнения гидроаккумулятора. Если учитывать, что ёмкость, как правило, находится достаточно высоко, приглядывать за состоянием жидкости в баке очень неудобно. С этой задачей отлично справятся специальные датчики контроля заполнения ёмкости.

Типы изделий контроля уровня заполнения

Приборы контроля уровня жидкости подразделяются на два основных вида: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные датчики: описание

Используются преимущественно в промышленных процессах и делятся на ультразвуковые устройства, ёмкостные, электродные, работающие по гидростатическому принципу и так далее. Такие устройства применяются не только в воде, но и в других средах, в том числе и агрессивных. В схему входит, помимо самого датчика, погружаемого или устанавливаемого на стенки ёмкости, контроллер управления, который устанавливается в отдельном блоке управления вне резервуара. Такие системы являются сложными и дорогими, а, следовательно, нерентабельными для использования в бытовых условиях.

Для контроля уровня наполнения бака водой, необходимой для полива или водопровода, целесообразнее применять устройства боле простые и дешёвые.

Характеристика контактных приборов

Самые распространённым в этом виде приборов контроля заполнения резервуаров являются контактные датчики поплавкового типа, собранные на основе герконов. Устройства просты, надёжны и дёшевы. Разделяются по месту расположения в ёмкости с жидкостью:

1. Вертикальное расположение. Шток с поплавком и магнитом двигается вдоль вертикальной трубки, на которой расположены герконы включения и отключения насоса.
2. Горизонтальное размещение. Устанавливается в верхней или нижней части стенки ёмкости. По мере наполнения резервуара поплавок с закреплённым на нём магнитом поднимается на поперечной штанге к геркону, который коммутирует отключения питания насоса.

Поплавковые датчики контроля наполнения с различными конструктивными особенностями можно приобрести в магазинах. Выбор зависит от конкретного места установки прибора и условий эксплуатации.

Рекомендации по правильному выбору

Подбор датчика контроля заполнения ёмкости зависит от большого количества факторов:

• Состав жидкости. Важно знать количество посторонних примесей в воде. Примеси могут менять плотность и электропроводность жидкости, что приведёт к неточности показаний обычного датчика.
• Ёмкость и материал изготовления резервуара.
• Функциональное предназначение сосуда для генерации жидкости.
• Вид контроля. Важно отслеживать максимальный и минимальный уровень заполнения ёмкости.
• Возможность подключения прибора в автоматизированную систему общего управления типа «Умный дом».
• Коммутационные характеристики прибора.

Существует ещё множество критериев для подбора этого датчика. Но для бытового использования они, скорее всего, не пригодятся. Параметры отбора можно существенно сократить, остановившись на следующих параметрах:

1. Ёмкость резервуара.
2. Способ срабатывания.
3. Схема управления.

Существенное уменьшение критериев отбора позволяет подобрать датчик в магазине по достаточно невысокой цене. А также делает возможным изготовить прибор своими руками без потерь в качестве срабатывания и безопасности использования.

Самостоятельное изготовление датчика

Предположим, стоит задача автоматизировать использование насоса типа «Малыш» для обеспечения водой дачи или загородного дома. Как правило, вода нагнетается в аккумулирующий резервуар, и нужно обеспечить своевременное, автоматическое отключение насоса при достаточном заполнении ёмкости. Для этого нет необходимости устанавливать сложные и дорогие датчики. Изготовление устройства на основе геркона, которое отлично выполнит поставленную задачу, можно осуществить своими руками. Назовём это устройство: электрический поплавковый клапан уровня воды в баке на базе герконового выключателя.

Герконовый выключатель

Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:

• Геркон с нормально замкнутыми контактами.
• Геркон с нормально разомкнутыми контактами.

Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.

Устройство датчика на основе геркона

Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.

Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:

• В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
• По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
• Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.

Схема контроля откачки воды дренажным насосом

По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.

Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:

• При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
• Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
• При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
• Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.

Недорогие приборы промышленного производства

Существуют также недорогие модели датчиков контроля уровня жидкости, которые возможно приобрести в магазинах по цене около 2 тыс. рублей

Различные модификации АРС

Такие поплавковые датчики применяются, как правило, в водоёмах. Измерительная головка в приборах этого типа небольшая, что делает прибор компактным. Нагрузочная возможность применения, согласно инструкции по эксплуатации, может достигать 1 ампера. Ввод провода в устройства герметичный. Корпус сделан из пластика. Рабочий дифференциал срабатывания равен 45 градусам. Максимальное давление для корректной работы приборов — 3 бара. Стоимость около 2 тыс. рублей в зависимости от модификации.

Устройства контроля заполнения ёмкости «Кристалл»

Эти датчики поплавкового типа можно применять в агрессивных средах. Очень компактны. Измерительная головка 2.3 сантиметра в диаметре. Максимальное давление корректной работы достигает 3.3 бара. Проводной вход выполнен в виде пластикового уплотнителя. Приборы оснащены барьером искрозащиты. Могут работать в горячей среде. Цена чуть выше 2 тыс. рублей, в зависимости от модификации.

Приборы Burkle

Эти устройства предназначены для загрязнённых сред, но также могут быть использованы и в чистых водоёмах, и резервуарах с чистой водой. Максимальное давление корректной работы составляет 4.1 бара. Максимально возможная нагрузка равна 1А. Возможна работа в средах, нагретых до 170 градусов, в жидкостях плотностью до 3 кг на кв. см. Средняя цена прибора составляет 2200 рублей и зависит от незначительных модификаций, вносимых производителем.

Датчики Fine Tek и Wilo

Эти устройства поплавкового типа можно использовать в агрессивных средах. Применяются для дренажных целей, также могут быть установлены в колодцах. Датчики выдерживают нагрузку до 2 ампер. Измерительные головки компактны и составляют 2.5 см. Проводные входы выполнены в специализированном уплотнителе. Корпуса сделаны из термостойкого пластика. Устройства оснащены топливными зондами, что позволяет их использование в горючих средах. Цена колеблется от 2 тыс. до 2500 рублей и также зависит от модификации.

Приборы Wilo поплавкового типа наиболее дёшевы, но функционально не предназначены для агрессивных сред применения и могут быть использованы только в чистой воде. Датчики обладают небольшими измерительными головками и имеют компактный вид. Максимальная температура использования равна 140 градусам. Рабочий дифференциал равен всего 30 градусам. Максимальное рабочее давление не превышает 2 бара. Цена таких датчиков колеблется в районе 1900 рублей.

Несложные рекомендации, как сделать поплавок с таблетками для бассейна своими руками

Поплавок-дозатор стоит недорого, но приобрести его можно не во всех магазинах. Иногда возникает ситуация, когда единственный способ покупки — интернет-магазин, где доставки придется ждать около месяца.

Однако ждать, когда приспособление приедет, необязательно. Проще изготовить такой поплавок самостоятельно, это не займет много времени и не потребует никаких расходов.

О том, как сделать поплавок с таблетками для бассейна своими руками, расскажем в статье.

Плюсы и минусы самодельного устройства

Плюсы самодельного поплавка-дозатора:

• простота конструкции;
• для изготовления нужен минимум инструментов;
• сборка производится в течение считанных минут;
• при выходе поплавка из строя можно быстро изготовить новый;
• самодельный поплавок достается бесплатно, приобрести придется только таблетки.

Минусы самодельного поплавка:

• необходимо предварительно рассчитать количество таблеток и выбрать подходящую емкость для изготовления поплавка;
• придется самостоятельно контролировать уровень pH и состав воды;
• если случайно перевернуть поплавок, в него попадет вода, и он опустится на дно.

Большинство минусов относятся и к заводским поплавкам-дозаторам. Единственным их преимуществом является большая устойчивость. Однако восстановить плавучесть самодельного дозатора несложно — надо его поднять со дна и вылить некоторое количество воды.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Изготовление поплавка-дозатора — простая задача, вполне доступная любому человеку, даже не имеющему специальной подготовки.

Здесь не понадобится делать сложных операций, можно использовать любые емкости. Единственным условием станет наличие плотно закрывающейся крышки и размер, способный вместить нужное количество химикатов.

Затем надо подобрать корпус поплавка.

Требования к емкости:

1. Плотно закрывающаяся крышка.
2. Размер, достаточный для помещения внутрь таблетки.
3. Материал, который можно просверлить или прожечь нагретым металлическим предметом.

Оптимальный вариант — пластиковая банка от таблеток. Она имеет подходящий размер, крышку на резьбе, пластик можно без проблем просверлить (или изготовить отверстия любым другим способом).

Если такой банки под рукой нет, можно использовать любую подобную банку. Некоторые пользователи обходятся обычной пластиковой бутылкой от напитка объемом 1-1,5 литра.

Инструменты и материалы

Перед началом работ надо приготовить все необходимое:

• пластиковую емкость с закрывающейся крышкой;
• электродрель и сверло диаметром 5-10 мм.

Если электродрели нет, или отсутствуют навыки обращения с этим инструментом (сверление отверстий в пластиковой банке — довольно опасное занятие), можно проделать отверстия любым другим способом:

1. Прожечь их раскаленным металлическим предметом (паяльником, нагретым гвоздем, шилом и т.п.).
2. Проколоть отверстия острым инструментом.
3. Использовать специальный пробойник — трубку с заостренной торцевой кромкой (этот вариант годится только для банок с широким горлышком, чтобы можно было опереть емкость изнутри на деревянную подставку).

Самый ненадежный вариант — прокалывание отверстий. Они будут иметь небольшой размер, не позволяющий растворенному препарату в достаточном количестве поступать в воду. Оптимальный вариант — прожечь отверстия.

Таким способом можно сделать продолговатые отверстия, как на заводских дозаторах. Они лучше всего обеспечивают свободное перемещение воды внутрь и наружу емкости.

Чертеж и его расшифровка

Рассмотрим, как выглядит схема простейшего самодельного поплавка из банки от таблеток:

Если вместо банки используется бутылка или иная емкость, ничего принципиально не меняется. Главное условие — обеспечить плавучесть корпуса, для чего отверстия делают не выше, чем на половину его высоты.

Вертикальное положение корпуса обеспечат сами таблетки, которые находятся в нижней части емкости. Когда они растворятся, поплавок может перевернуться на бок. Ничего страшного в этом нет, но, если надо, можно закрепить на днище небольшой грузик. Он будет стабилизировать поплавок независимо от того, есть в нем таблетки, или нет.

Этапы работ

Порядок действий:

1. Подготовленную заранее емкость промыть изнутри и снаружи, удалить бумажную или пластиковую этикетку.
2. С помощью удобного и доступного инструмента (дрель, паяльник, резец) изготовить отверстия в днище и нижней части стенок корпуса. Отверстия не должны располагаться выше середины емкости, иначе в ней останется слишком мало воздуха, и поплавок будет опускаться на дно.
3. Количество отверстий должно быть достаточно для свободного перемещения воды. Чем их больше, тем лучше. Однако надо обеспечить достаточную прочность, чтобы корпус не разрушился, и химикаты не смогли вывалиться наружу.

Можно обмотать ее парой витков ленты ФУМ или нанести немного воска от свечи и завинтить крышку. Воск застынет и сделает соединение достаточно герметичным.

Поплавок для бассейна своими руками, видео-инструкция:

Как использовать устройство для химии?

Для ввода в эксплуатацию отвинчивают крышку и помещают в емкость нужное количество препарата. Если корпус сделан из банки от таблеток, никаких дополнительных действий не требуется — таблетку просто укладывают внутрь.

Если использована бутылка из-под напитка, размер горлышка не позволит поместить таблетку целиком. В таких случаях сначала надо разделить ее на мелкие части, которые пройдут сквозь узкое горлышко.

После того, как состав окажется внутри емкости, крышку завинчивают и помещают поплавок в бассейн.

Из него надо немного выпустить воздух, чтобы корпус принял вертикальное положение.

После этого устройство оставляют свободно плавать по поверхности воды. Препарат будет понемногу растворяться и поступать в воду бассейна.

Никакого специального обслуживания не требуется. Единственными действиями, которые придется периодически производить, являются замена химикатов и выравнивание положения емкости, если в нее попало слишком много воды. Ее просто вынимают из чаши и впускают немного воздуха, после чего снова настраивают положение корпуса.

При измельчении препарата надо использовать средства защиты — резиновые перчатки, респиратор и очки.

Все самое важное и полезное об оборудовании для бассейна найдете в этом разделе.

Заключение

Самодельный поплавок-дозатор вполне способен заменить заводское приспособление. Для изготовления потребуется только подобрать подходящую емкость и проделать в днище и нижней части стенок отверстия для свободного прохода воды.

Здесь возможны любые варианты, главное, чтобы размер корпуса позволял поместить в него достаточное количество химикатов. Такой поплавок делается за несколько минут и обходится совершенно бесплатно. Это гораздо выгоднее, чем ждать доставки из интернет-магазинов и платить за это немалые деньги.