Поплавковый выключатель уровня воды своими руками

Изготовление поплавкового датчика уровня воды своими руками

На производстве нередко возникает необходимость в измерении уровня жидкости (воды, бензина, масла). В быту чаще всего нужно определить высоту воды в какой-либо емкости, для этого применяют специальные приспособления — уровнемеры и сигнализаторы. Измерительные устройства делятся на несколько разновидностей, их приобретают в магазинах, но для домашнего использования проще всего сделать датчик уровня воды своими руками.

Виды датчиков

Датчики различаются между собой по способу измерения уровня жидкости и делятся на два вида: сигнализаторы и уровнемеры. Сигнализаторы отслеживают заданную точку заполнения емкости и при достижении нужного объема жидкости прекращают ее поступление (пример — поплавок в бачке унитаза).

Уровнемеры непрерывно контролируют степень заполнения резервуара (пример — датчик на шахтном водоотливе).

По принципу действия датчики уровня воды в емкости делятся на такие разновидности:

  • Поплавковые — в их конструкцию входят поплавок с магнитом и два герметических контакта (геркона). При достижении минимального уровня жидкости в емкости поплавок перемещается вниз и магнитом действует на геркон, при этом включается реле и запускается насос, начинается подкачка воды в резервуар. При полном заполнении емкости поплавок достигает верхнего геркона, при этом срабатывает реле, выключающее насос.
  • Ультразвуковые — используются не только в жидкой среде, но и в сухой. Устройства работают таким образом: излучатель подает импульсы, которые достигают резервуара и возвращаются на приемник. Встроенный контроллер обработки сигнала анализирует силу и длительность затухания ультразвуковой волны (эти параметры различны для полной и пустой емкости).
  • Электродные — применяются в жидких электропроводящих средах. Состоят из двух электродов, контролирующих нужный уровень жидкости. Третий электрод является аварийным и используется при превышении заданных параметров и включении режима откачки.
  • Радарные — универсальные механизмы благодаря тому, что их можно применять при работе с агрессивными и взрывоопасными жидкостями. Принцип функционирования устройств основан на использовании радиоволнового излучения — волны определенной длины направляются к поверхности жидкой технологической среды, отражаются от нее и попадают в анализатор. Уровень наполнения емкости определяется по скорости возвращения сигнала.

Это самые распространенные уровневые датчики, кроме них существуют емкостные, гидростатические, радиоизотопные и другие виды устройств, которые применяются в различных отраслях промышленности.

Правила выбора

При покупке датчика уровня жидкости в резервуаре нужно учитывать несколько факторов, при их соблюдении устройство будет работать правильно и безотказно. В первую очередь нужно определить тип жидкой среды и ее плотность, уровень опасности для человека. Значение имеют материал изготовления емкости, ее объем — от этих параметров зависит принцип действия выбранного датчика.

Следующий момент, на который нужно обратить внимание — предназначение устройства, будет оно использоваться для контроля минимального и максимального уровня жидкости или же для постоянного отслеживания заполняемости резервуара.

При выборе промышленных датчиков количество критериев может быть расширено, для бытовых сигнализаторов и уровнемеров достаточно учитывать объем резервуара и тип устройства. В домашних условиях используются приспособления, изготовленные своими руками — работают они ничуть не хуже заводских моделей.

Изготовление своими руками

Проще всего изготовить самостоятельно поплавковый датчик уровня воды в резервуаре, или сигнализатор наполнения.

Принцип действия такого устройства заключается в том, что поплавок всплывает в жидкости, при максимальном наполнении емкости замыкает контакты и сигнализирует о достаточном уровне воды.

Последовательность изготовления:

  • Два колпачка от шариковых ручек соединяют между собой и заливают клеем — получается поплавок.
  • Трубку от корпуса ручки разрезают пополам — изготовленный ранее поплавок должен легко входить в нее и двигаться без ограничений. С одной стороны прикрепляют поперечную проволочку таким образом, чтобы поплавок не выпадал из корпуса, но в то же время внутрь беспрепятственно заходила вода.
  • Два медных провода длиной 5−7 см зачищают, прикрепляют к ним квадратный кусочек фольги (зажимают плоскогубцами). Фольга с проводами клеится к основе из трубки, сверху закрывают колпачком.
  • Готовый датчик опускают в воду, провода подключают к звуковому сигнализатору. При повышении уровня жидкости поплавок всплывает, замыкает контакты, раздается сигнал.

Приведенная схема изготовления датчика самая простая, ее используют для небольших емкостей.

Минус такого устройства в том, что оно не дает возможности автоматического выключения насоса. Чтобы останавливать подачу воды в резервуар, изготавливают сигнализаторы с использованием магнитов и герконов.

Поплавок для насосов

Доброго времени суток уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

В рубрике «Принадлежности» разберем самый простой и, пожалуй, самый дешевый способ защиты насосного оборудования от «сухого хода» с помощью поплавкового выключателя или проще говоря поплавка Разработано великое множество разных способов управления насосами, но одним из самых простых и наиболее часто применяемых является поплавок. Основным преимуществом такого способа управления насосом является то, что поплавки одновременно используются и как датчик уровня воды, и как исполнительный элемент управления насосом Они устанавливаются в накопительных емкостях, резервуарах, баках, колодцах для управления бытовыми и промышленными насосами водоснабжения, канализации и водоотведения. В одной емкости может устанавливаться несколько поплавков и выполнять они могут разные функции: управление основным насосом, управление вспомогательным насосом, аварийный датчик уровня, датчик перелива. Их использование в данных системах позволяет обеспечить защиту насосного оборудования от работы в режиме «сухого хода», а при наполнении различного рода емкостями поплавковый выключатель обеспечивает защиту от перелива. Поплавки для насосов бывают двух видов легкие, например: (IGD 2/S, IGD 5/S, IGD 10/S) и тяжелые (MAC/3, MAC/5-5S). Легкие преимущественно используются в системах водоснабжения и водоотведения, а тяжелые для дренажных, фекальных (канализационных), дождевых стоков. Поплавки поступают в продажу с длиной кабеля 2, 3, 5 и 10 метров в зависимости от модели.

Читать еще:  Хромирование деталей своими руками в домашних условиях

Устройство и конструкция

Поплавок состоит из плавающего пластикового корпуса (Поз 1) на фото.

Внутри корпуса находится электрический переключатель (Поз. 2), рычаг при помощи которого происходит переключение контактов переключателя (Поз. 3) и стальной шарик Поз. 4) который при изменении положения поплавка изменяет положение рычага. От переключателя выходят кабель с тремя проводами (обычно это коричневый, синий и черный цвета): один общий и два от нормально закрытого и нормально открытого контактов переключателя (Рис.1).

Электрическая схема поплавка

Цепь замкнута между черным и синим проводами, когда поплавок находится в нижнем положении. Если поплавок находится в верхнем положении то замкнуты контакты между черным и коричневым проводами. В каждом случае, провод который не используется в схеме подключения, должен быть за изолирован. Следует обратить внимание на то, что подводящий кабель должен быть влагостойким, а сама пластиковая коробка – герметична. Кабельный вывод герметизируется механическим уплотнением и оснащен надежным приспособлением для снятия в кабеле механических напряжений. Изолированная полость кабельного ввода заполнена полимерной смолой, исключающей проникновение внутрь влаги. Благодаря химическим свойствам и термостойкости корпуса и оболочки кабеля из термопластичной резины, поплавковый выключатель обладает стойкостью к воздействию спиртов, мочевой кислоты, фекальных вод, жидких масел, бензина, фруктовой кислоты и т.п. Поверхность пластикового корпуса не имеет пор, поэтому исключается возможность прилипания к ней различных загрязнений, а песок, бумага и прочие твердые включения соскальзывают с нее, никак не влияя на плавучесть поплавкового выключателя.

  • Напряжение сети, В — 220 ± 10%;
  • Максимальный коммутируемый ток, А:
  • 8А – для реактивной нагрузки (насосы, вентиляторы, компрессоры и т. п.);
  • 10А – для активной нагрузки (пускатели, выключатели, тэны, лампы и т. п.);
  • Диапазон рабочих температур: 0-60°C;
  • Защита:IP 68.

Существует несколько способов монтажа поплавковых выключателей для насосов. Перед монтажом необходимо убедится, что ток, потребляемый насосом, меньше чем максимально допустимый ток, указанный в технических характеристиках на данный тип поплавка. Наиболее простой и быстрый способ — это монтаж в емкости, используя поплавок с кабелем и специальное грузило, идущее в комплекте. Грузило надевается на кабель, экспериментальным путем определяется длина плеча свободного хода поплавка. При помощи защелки грузило фиксируется на кабеле. Затем сам кабель надежно фиксируется на наружной стороне емкости. Производится электрическое подключение поплавкового выключателя к насосу и на этом, собственно, монтажные работы закончились.

Монтаж поплавка для насосов на подводящем кабеле можно выполнять лишь тогда, когда нет опасности, что поплавковый выключатель зацепится или зависнет внутри емкости и когда в емкости находится только один поплавок.

Если в емкости будет монтироваться несколько поплавков, то они монтируются на специальную штангу. Роль штанги обычно выполняет кусок пластиковой трубы, установленной и надежно закрепленной в емкости. Затем на трубу монтируются поплавки, которые выставляются, регулируются и разносятся по длине штанги так, чтобы не мешали друг другу выполнять свои функции. Кабели, идущие от поплавковых выключателей, крепятся к штанге при помощи хомутов. Количество поплавковых выключателей зависит от числа насосов или от типа и количества защитных устройств и применяемых пультов управления. Иногда для надежной работы поплавковых выключателей может возникнуть необходимость использовать несколько штанг.

Как, сколько и в каком месте монтировать поплавковые выключатели каждый раз определяется индивидуально на месте монтажа или согласно проекту.

Принцип работы поплавка для насосов

Рассмотрим несколько вариантов применения поплавковых выключателей и принципов его работы:

  1. Система водоснабжения, наполнение и опорожнение емкости бака резервуара.
    • Поплавок отключит насос, наполняющий емкость, когда всплывет, (емкость будет полная) и снова его включит, когда опустится на дно (емкость будет пустая);
    • Поплавковый выключатель включит автоматическую станцию водоснабжения , когда он находится на поверхности (заполненная емкость) и выключит станцию, когда опустится на дно (емкость пустая):
    • Поплавок даст команду на закрытие клапана или задвижки с сервоприводом, когда поднимется на поверхность (емкость будет полная) и откроет клапан или задвижку когда опустится на дно (емкость пустая);
    • Поплавковый выключатель даст команду на диспетчерский пункт или оператору, когда поднимется на поверхность (емкость будет полная) и просигнализирует о недостатке воды, когда опустится на дно (емкость будет пустой).
  2. Система канализации (фекальная или канализационная яма).
    • Поплавок включит фекальный насос, когда он поднят вверх (заполненная емкость) и выключит насос, когда опустится на дно (емкость пустая).
  3. На один поплавок можно подключить два насоса: один насос наполняет емкость, когда поплавок находится в нижнем положении, второй насос в это время не работает, в верхнем положении поплавка работает второй насос, который выкачивает емкость, а насос, который наполняет емкость, в это время не работает. Данная схема использования поплавкового выключателя не очень эффективна, так как возможны перебои с поставкой воды, на время когда идет наполнение емкости.

Схемы подключения поплавкового выключателя

На рис. 2, 3 приведены схемы подключения поплавка к однофазным и трех фазным насосам.

Схема электрических подключений насоса и поплавка

Подключение трех фазного двигателя

Эксплуатация, обслуживание и ремонт

Поплавки для насосов при соблюдении условий эксплуатации работают долго и надежно. Если поплавковый выключатель используется в системе водоснабжения или водоотведения, то в периодическом техническом обслуживании он не нуждается. Когда поплавок используется в фекальных или канализационных ямах, то необходимо хотя бы раз в месяц промывать поплавок и насос от загрязнений с помощью струи воды под давлением, для исключения залипания или прилипания поплавка к насосу или напорной трубе. В случае выхода поплавкового выключателя из строя (подгорание контактов, попадание влаги внутрь поплавка, повреждение изоляции кабеля) ремонту они не подлежат, а требуется их замена. Замену поплавкового выключателя необходимо производить в специализированных сервисных центрах.

Читать еще:  Как запаять бампер своими руками

Поплавки для насосов – устройство, виды, монтаж и самостоятельное изготовление

Поплавок для насоса – это важный элемент агрегата для перекачки воды. Он призван регулировать уровень жидкости в емкости и защищать насос от сухого хода. Поплавковые выключатели помогают снизить количество мусора, который попадает в систему и, тем самым, увеличить срок эксплуатации насосного оборудования.

Поплавок в устройстве насоса – описание элемента

Как дренажный, так и погружной насос поплавковый работает в условиях, при которых в жидкость может попасть мусор или она может закончиться. В первом случае фракции твердых отходов могут сильно повредить систему. С целью избежать этого, насосы оборудуются поплавками выключения, которые срабатывают при отсутствии воды или при наличии в ней большого количества мусора.

Насосы могут помещаться и работать в различных емкостях, колодцах или скважинах. В зависимости от места использования агрегата, функции поплавка могут отличаться. Тем не менее, во всех случаях к задачам поплавков относиться:

  • Регулировка работы главной помпы;
  • Регулировка работы вспомогательной помпы и повышение ее эффективности;
  • Сигнализатор уровня воды;
  • Сигнализатор перелива.

Сигнализатор уровня жидкости требуется для того, чтобы исключить использование насоса на сухом ходу. Сигнализатор перелива необходим для исключения возможности переполнения резервуара, в котором находится насос. Зачастую это приводит к короткому замыканию устройства.

Виды поплавков и их назначение

Все поплавки, которые используются в устройстве насосов, делятся на два типа:

  • Легкие – применяются в условиях работы с чистой водой для питья или бытовых нужд;
  • Тяжелые – используются в устройствах больших фекальных и дренажных насосов.

Такую классификацию поплавков следует учитывать при выборе насоса. Легкие элементы не смогут справиться с сильно загрязненной водой, а покупать агрегаты с тяжелыми поплавками для перекачки чистой воды нецелесообразно из-за их не малой стоимости.

Как подключить поплавковый выключатель к насосу?

Установка поплавка может выполняться разными способами. Перед монтажом следует убедиться, что ток, который потребляет насос, меньше максимально допустимого тока, указанного в руководстве по эксплуатации системы.

Самым простым способом установить поплавок считается метод монтажа в емкости с применением кабеля и специального грузила, которое находится в комплекте с агрегатом. Монтаж поплавка выполняется по такому алгоритму:

  1. Сначала грузило необходимо надеть на кабель и определить свободный ход поплавка;
  2. После этого грузило нужно зафиксировать на кабеле при помощи защелки;
  3. Далее потребуется зафиксировать кабель на наружной стороне емкости.

Установив элемент, следует выполнить подключение поплавкового выключателя к насосу. Перед тем, как настроить поплавок, нужно внимательно изучить схемы, идущие в комплекте с устройством.

Выполнив подключение, потребуется проверить, работает ли система. Для этого запустите насос и подождите пару часов. Если устройство стабильно выкачивает воду, значит, установка и подключение были выполнены правильно.

Обслуживание и ремонт поплавка

При условии соблюдения правил эксплуатации, поплавок для включения насоса будет работать долго и исправно. Если элемент применяется в условиях работы с чистой водой, то специального обслуживания он не требует. Если же поплавок используется при работе с грязной водой и большим количеством твердых фракций, то его, как и всю систему, необходимо промывать под струей чистой воды. Делать это необходимо не реже 1 раза в месяц. Таким образом, вы защитите деталь от прилипания к напорной трубе или к насосу.

В случае попадания воды внутрь поплавка, подгорания его контактов или нарушения целостности изоляции кабеля, все неисправные элементы нужно заменить, так как ремонту они не поддаются. Если из строя полностью вышел сам электронный поплавок, то менять его необходимо в специальных сервисных центрах.

Изготовление поплавкового выключателя своими руками

Чтобы самостоятельно сделать деталь, потребуется подготовить:

  • Шарик из металла;
  • 2 корпуса;
  • 2 небольших магнита;
  • Контактные пластины.

Пластины можно сделать из латуни или меди. Они должны находиться в разных сторонах корпуса так, чтобы шарик между ними мог замыкать контакт. Чтобы металлические полоски были более пружинистыми, их можно положить на напильник и отбить молотком.

Магниты должны поднимать шарик и держать его под углом в 65 градусов. Сам корпус можно сделать из любого материала, который не проводит электричество. Дальнейшие работы выглядят следующим образом:

  1. Сначала провода с сечением не более 2 мм припаиваются к контактам;
  2. Далее провода нужно заизолировать и поместить в корпус;
  3. Также необходимо тщательно заизолировать внутреннюю часть корпуса;
  4. В полость поплавка потребуется залить монтажную пену и заизолировать внешнюю сторону корпуса;
  5. После этого в торцах корпуса нужно установить петли и подключить шнур.

Изготовленный поплавок прослужит достаточно долго, и вы сэкономите немалые деньги на покупке оборудования.

Герконовые датчики уровня воды для автоматического управления насосом

Большую емкость для воды на даче или приусадебном участке можно использовать для полива или водоснабжения дома. При ее наполнении нет необходимости постоянно забираться вверх по лестнице и целый день следить за уровнем — это вполне могут сделать электронные датчики.

Читать еще:  Тигельная печь своими руками

Область применения датчиков уровня воды

  • Продвинутые дачные и фермерские хозяйства, занимающиеся выращиванием плодоовощной продукции, в своей работе используют системы полива наподобие капельной. Для обеспечения автоматической работы поливочного оборудования конструкция требует наличия большой емкости для сбора и хранения воды. Ее заполнение обычно производят погружными водяными насосами в скважине, при этом требуется отслеживать уровень давления воды для насоса и ее количество в водосборном баке. В этом случае необходимо управлять работой насоса, то есть включать его при достижении определенного уровня воды в накопительной емкости и отключать в случае полного заполнения водяного бака. Эти функции можно реализовать с помощью поплавковых датчиков.

Рис. 1 Принцип действия поплавкового датчика уровня (ПДУ)

  • Большой накопительный бак для воды может потребоваться и для водоснабжения дома, если дебит водозаборной емкости очень мал или производительность самого насоса не может обеспечить потребление воды, соответствующее необходимому уровню. В этом случае устройства контроля уровня жидкости для автоматической работы системы водоснабжения также необходимы.
  • Систему контроля за уровнем жидкости можно использовать и при работе с устройствами, в которых отсутствует защита от сухого хода скважинного насоса, датчик давления воды или поплавковый выключатель при откачивании грунтовых вод из подвалов и помещений с уровнем ниже поверхности земли.

Виды датчиков уровня воды

Все датчики уровня воды для управления насосом можно разделить на две большие группы: контактные и бесконтактные. Бесконтактные способы в основном используются в промышленном производстве и делятся на оптические, магнитные, емкостные, ультразвуковые и т.п. виды. Датчики устанавливаются на стенки водяных баков или непосредственно погружаются в контролируемые жидкости, электронные компоненты помещены в шкаф управления.

Рис. 3 Вертикальные и горизонтальные герконовые датчики

Устройство герконового переключателя

Основной исполнительный элемент герконового датчика — герконовый выключатель. Устройство представляет собой маленький стеклянный баллон, наполненный инертным газом или с откачанным воздухом. Газ или вакуум препятствуют образованию искр и окислению контактной группы. Внутри колбы находятся замкнутые контакты из ферромагнитного сплава прямоугольного сечения (пермаллоевая проволока) с золотым или серебряным напылением. При попадании в магнитный поток контакты герконового переключателя намагничиваются и отталкиваются друг от друга — происходит размыкание цепи, по которой течет электрический ток.

Рис. 6 Поплавковые вертикальные датчики уровня воды

Аналогичная схема управления насосом, помещенная в шкаф управления, может быть использована при отслеживании уровня в емкости с жидкостью, если герконы поменять местами, то есть SV2 будет находиться вверху и отключать насос, а SV1 в глубине бака с водой его включать.

Датчики уровня могут быть использованы в быту для автоматизации процесса при заполнении больших емкостей водой при помощи водяных электронасосов. Наиболее просты в установке и эксплуатации герконовые виды, выпускаемые промышленностью в виде вертикальных поплавков на штангах и горизонтальных конструкций.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector