Датчик воды в посудомоечной машине: виды, устройство, как проверить + проведение ремонта
Содержание:
- Схема управления (отключения) насосом на откачку воды по уровню
- Где находится датчик уровня?
- Функции
- Шаг 2: Немного теории
- Детали собраны
- Роль сигнализаторов в дренажных насосах
- Датчики уровня оптические Ду-О-11
- Поплавковый выключатель в действии
- Конструкция и принцип действия
- Устройство и применение поплавкового датчика уровня воды
- Сборка датчика уровня воды
- Шаг 6: Проверка
- Классификация оборудования
Схема управления (отключения) насосом на откачку воды по уровню
Начну со схемы по откачке воды, то есть когда перед вами стоит задача откачивать воду до определенного уровня, а затем отключать насос, чтобы он не работал на холостом ходу. Взгляните на схему ниже.
Именно такая принципиальная электрическая схема способна обеспечить откачку воды, до заданного уровня. Давайте разберем принцип ее работы, что здесь и зачем.
Итак, представим что вода пополняет наш резервуар, не важно что это ваше помещение, погреб или бак… В итоге, когда вода доходит до верхнего геркона SV1, то на катушку управляющего реле Р1 подается напряжение. Его контакты замыкаются, и через них происходит параллельное подключение геркону
Таким образом реле самоподхватывается. Также включается и силовое реле Р2, которое коммутирует контакты насоса, то есть насос включается на откачку. Далее уровень воды начинает понижаться и доходит до геркона SV2, в этом случае замыкается он и подает положительный потенциал на обмотку катушки. В итоге, на катушке с двух сторон оказывается положительный потенциал, ток не идет, магнитное поле реле ослабевает — реле Р1 отключается. При отключении Р1 отключается и подача питания для реле Р2, то есть насос тоже перестает откачивать воду. В зависимости от мощности насоса, вы можете подобрать реле на необходимый вам ток. Я ничего не сказал о резисторе 200 Ом. Он необходимо для того, чтобы в процессе включения геркона SV2 не произошло короткого замыкания с минусом, через контакты реле. Резистор лучше всего подобрать такой, чтобы он позволял уверенно срабатывать реле Р1, но был при этом максимально большого возможного потенциала. В моем случае это было 200 Ом. Еще одной особенность схемы является применение герконов. Их плюс при применении очевиден, они не контактируют с водой, а значит, на электрическую схему не будут влиять возможные изменения токов и потенциалов при различных жизненных ситуациях, будь то вода соленая или грязная… Схема будет работать всегда стабильно и «без осечек». Не требуется настройки схемы, все работает сразу, при правильном соединении.
Спустя 2 месяца…
Теперь о том, что было сделано пару месяцев спустя, исходя из требований к уменьшению потребления питания в режиме ожидания. То есть это уже вторая версия всего того, о чем я рассказали выше. Сами понимаете, что согласно схемы выше будет включен постоянно блок питания на 12 вольт, который между прочим тоже потребляет не бесплатное электричество! А исходя из этого было принято решение сделать схему для срабатывания насоса для откачки или налива воды с током в режиме ожидания равным 0 мА. На самом деле реализовать это оказалось легко. Взгляните на схему ниже.
Первоначально в схеме все цепи разомкнуты, а значит она потребляет наши заявленные 0 мА, то есть ничего. Когда же замыкается верхний геркон, то напряжение через трансформатор и диодный мостик включает реле Р1. Таким образом реле коммутирует через свои контакты и резистор 36 Ом питание на блок питание и опять на саму себя же, то есть самоподхватывается. Насос включается. Далее, когда уровень воды доходит до низа и срабатывает реле Р2, то оно разрывает ту саму цепь самоподхватывания реле Р1, таким образом обесточивая всю схему и приводя его в режим ожидания. Резистор 36 Ом служит для того, чтобы во время включения верхнего геркона ограничить ток на насос, хотя бы немного. Тем самым снизив индукционный ток на герконе и продлив его жизнь. Когда же блок питания будет запитан уже через реле Р1, после его срабатывание, то такое сопротивление без проблем обеспечит напряжение для удержания реле, то есть будет не критично, а во вторых не будет греться, так как через него будет протекать незначительный ток. Это лишь ток от потерь в обмотке и ток на питание реле Р1. Поэтому требования к резистору не критичны, разве что взять его помощнее! Осталось сказать о том, что в любой из этих схем могут использоваться не только геркон, но и просто концевые датчики.
Что же, теперь давайте разберем обратную ситуацию, когда необходимо воду наоборот закачивать в бак и отключать при высоком уровне в нем. То есть насос включается при низком уровне воды, а выключается при высоком.
Где находится датчик уровня?
Реле, датчик или прессостат — это возможные варианты названия небольшого элемента, который контролирует уровень воды в баке. От корпуса реле до бака ведет трубка. Когда вода поступает в машину, давление повышается, что фиксирует датчик, переключая контакты. Управляющий модуль получает сигналы от прессостата и останавливает забор воды.
Именно для этого нужен датчик уровня. Замена может потребоваться в случае поломки электрической части (при повреждении контактов) либо выхода из строя самой мембраны, которая воздействует на переключатель. Некорректная работа элемента возможна при засоре трубки мелким мусором.
В таких случаях понадобится отыскать и демонтировать деталь. В современных стиралках датчик уровня воды обычно расположен под верхней крышкой корпуса. Чтобы его обнаружить, поступите так:
- Отключите машину от электропитания.
- Перекройте впускной вентиль.
- Выкрутите два винта сзади и сдвиньте крышку.
- Снимите ее с корпуса.
Теперь осмотрите верхнюю часть. Траектория размещения немного разная в таких моделях:
- В СМА «Индезит», «Самсунг», «Канди», LG датчик находится сбоку, ближе к правой стенке. Обычно прессостат крепится не точно по центру, а ближе к углу лицевой панели.
- Машины марок «Ардо» и «Вирпул» также оснащены реле, которое видно сверху у боковой стенки ближе к задней крышке агрегата. Ориентир — задний угол корпуса.
- Стиралки фирмы Bosch отличаются довольно крупным элементом. Найти его можно в центре у боковой правой стенки. В отдельных моделях прибор немного опущен вниз, что составляет сложность для поисков. Все же датчик находится под поперечной планкой и часто скрыт проводами.
Если внешний осмотр не помог обнаружить прибор, попытайтесь найти тонкую трубку, которая идет от бака. Проследите за ее направлением и отыщите устройство.
В старых моделях стиральных машин (чаще вертикальной загрузки) реле может располагаться снизу, в поддоне. Это несколько затруднит поиск, поэтому при возможности загляните в инструкцию. Нижнее размещение усложняет конструкцию техники, поэтому сегодня его не используют.
Как выглядит прессостат?
На этот вопрос сеть ответит вам тысячами картинок с разными изображениями. Мы уже выяснили, где стоит реле, осталось определить внешний вид устройства.
Чаще всего прессостат представляет собой круглую деталь, похожую на таблетку. Иногда это может быть устройство прямоугольной формы. Неизменным остается тот факт, что к датчику ведет трубка давления, а также подключена проводка. Крепится деталь к корпусу при помощи одного-двух винтов.
Обнаружить деталь поможет видео:
Благодаря электрической части прессостат связан с управляющим модулем и может отправлять сигналы. Типичными признаками поломки датчика являются:
- Перелив или недолив воды в баке.
- Отсутствие слива отработанной жидкости.
- Постоянный набор и слив воды.
Понятно, что если реле не отправит сигнал о необходимости слива жидкости из бака, то модуль не запустит насос. Поэтому при подобных неполадках датчик уровня обязательно проверяется. Иногда о некорректной работе устройства подсказывает система самодиагностики стиралки. Тогда на дисплее выводится код ошибки. Расшифровка указана в инструкции.
Демонтаж реле уровня
Все же решили снять и осмотреть датчик? Тогда после снятия верхней крышки отыщите прибор и поступите так:
Отключите проводку от контактов реле.
- Отсоедините трубку.
- Выкрутите крепежный винт.
Деталь у вас в руках. Проведите осмотр прессостата и его трубки на засор. Кстати, реле не подлежит ремонту, поэтому со старым прибором можете пойти в магазин и выбрать замену.
Как видите, добраться к прессостату максимально просто, да и демонтаж не вызывает сложностей. Соблюдайте технику безопасности при разборке и обязательно отключайте машинку от электричества.
Функции
Предназначение датчика воды — оповещение о протечках самостоятельно или в составе охранной сигнализации, формирование сигнала для перекрытия труб, механизма, подающего жидкость.
Опции датчиков воды и сопутствующего оборудования:
- анализ элементов схемы;
- использование каналов мобильной связи для оповещения пользователя;
- оперативное открытие/закрытие подачи воды;
- расширение схемы, дополнение ее новыми элементами;
- раздельное оповещение, управление группами приводов или по отдельности, используя разные датчики.
Раздельное оповещение применяется, чтобы разделить протечки отопления и обычного водопровода.
Гаджет поможет вовремя среагировать при таких стандартных аварийных ситуациях:
- протекание слива под раковиной, ванной;
- сорванные водопроводные шланги, сливные трубки стиральных, посудомоечных машин;
- протечки на местах соединения труб водопровода или бытовой техники;
- переливание воды через раковину при забитом сливе;
- прорыв, трещины труб;
Шаг 2: Немного теории
Для начала я расскажу вам немного об ультразвуковом способе измерения уровня жидкости. Смысл все бесконтактных приборов измерения уровней заключается измерении расстояния между трансивером и поверхностью жидкости. Трансивер посылает короткий ультразвуковой импульс и измеряется время, за которое сигнал идет до поверхности жидкости и обратно до трансивера. Из-за того, что плотность жидкости выше, чем плотность воды, ее поверхность отразит ультразвуковой импульс.
У ультразвукового метода измерения есть свои минусы:
- Из-за длины импульса остается маленькое окно для приема отраженного сигнала, потому что трансивер продолжает испускать сигнал. Проблема решается достаточно просто: сенсор размещается на несколько сантиметров выше максимального уровня жидкости, позволяя приемнику начать прием сигнала.
- Из-за ширины луча имеются ограничения в диаметре используемой емкости. Если диаметр будет слишком мал, отраженный от поверхности жидкости сигнал будет отражаться и от стенок емкости, тогда данные могут быть ложными.
- Прежде чем установить счетчик в бак на постоянное место, его протестировали на эти два момента. Стабильные данные получены на расстоянии минимум 5 см от сенсора. Это значит, что сенсор нужно установить не ниже 5 см над уровнем жидкости. Также не было отраженных от стен бака сигналов при диаметре сосуда 7,5 см (высота 0,5 м). Эти результаты были учтены при установке сенсора в бак.
Детали собраны
Светодиоды можно использовать сигнальные любого цвета, какой Вам понравится, диаметром 4 – 5 миллиметров. Цоколёвка светодиодов и микросхемы есть на схеме. Конденсатор C1 нужен полярный 100 микрофарад 25 вольт, или больших параметров (какой есть). Резисторы (сопротивления) мощностью от 0.125 до 0.5 ватта или больше (чем больше мощность, тем больше габариты и будет не очень красиво, это относится и к конденсатору). Резисторы R1 – R7 сопротивлением 47 ком (немного меньше или немного больше – не критично). Резисторы R 8 – R14 сопротивлением 1 ком (примерно). Чем больше сопротивление, тем слабее будет светиться светодиод и наоборот, но слишком маленькое сопротивление может привести к выходу светодиода из строя. Печатную плату можно не изготавливать, а применить макетную, как у меня, стоит копейки, особенно в Китае. Соотношение цены в радиомагазине и Китае 5 – 10 к одному. Кабель к датчикам уровня воды можно применить любой восьми жильный сигнальный (в магазинах, где продают устройства сигнализации, есть всякий). Концы кабеля, помещаемые в воду как датчик уровня, освободить от изоляции на длину 5 – 10 миллиметров и зачищенные концы залудить (покрыть оловом при помощи паяльника) для уменьшения окисляющего действия воды на металл. Плюсовой электрод нужно изготовить из нержавейки (например, чайная ложка), а место соединения её к проводу защитить от воды при помощи клеевого пистолета. Если место контакта не защитить, то через короткое время электрохимическая реакция сожрёт. Шаг между датчиками нужно рассчитать исходя из глубины ёмкости. Если нужно измерять большую глубину воды и хочется разместить датчики чаще, то можно изготовить ещё одну или даже несколько подобных схем контроля уровня воды и разместить их последовательно в ёмкости. Конструкция датчиков может быть самой разнообразной и зависит только от Вашей фантазии, главное соблюдать общие принципы.
Клеммные колодки любые, но важно удобство подключения и использования. Для микросхемы лучше всего применить разъём для беспаечного размещения
Это гнездо можно паять и не бояться, что перегреешь ножки, или подействует статическое электричество. Если микросхема вышла из строя, по каким – то причинам, то заменить её можно за пару секунд. Стоит такая панелька копейки. Олово (проволока с канифолью) лучше использовать Российское. Китайское олово хорошее не встречал. После сбора деталей нужно подумать о размещении деталей на плате. Я сделал, так как на фото, а Вы вольны расположить их по своему вкусу. Главное, чтобы расположение деталей отвечало задачам уменьшения количества перемычек и пайки, а главное удобству эксплуатации. Аккуратность в сборке схемы не последнее дело, не нужно торопиться как я и будет всё красиво. Итак, приступим.
Питание указателя уровня воды в баке можно сделать от любого аккумулятора 12 вольт (даже старого, лишь бы он давал не меньше чем 10 вольт), например, от компьютерного блока бесперебойного питания, да и продают сейчас их много всяких маломощных. Или можно на даче использовать обычные батарейки. Если их соединить последовательно 8 штук по 1.5 вольта = 12 вольт. Вполне достаточно. А если батарейки подключить через кнопку, чтобы схема работала только при нажатии на кнопку, то такого питания хватит на много лет. Осталось только испытать указатель уровня воды в баке и тут главное не перепутать плюс с минусом. Провода питания лучше подключать разного цвета. Плюс всегда обозначается красным цветом, а минус чёрным, если к этому привыкнуть, то уже не перепутаете.
Роль сигнализаторов в дренажных насосах
Дренажный насос с поплавковым выключателем широко применяется и в промышленности, и в быту. Сфера его использования – очистка колодцев, удаление грязной жидкости и др. В дренажном насосе поплавок наделен функцией включать и выключать привод автоматически. В сточные воды переключатель опускают посредством удлиненного кабеля вместе с трубой для забора жидкости. В комплект дренажного насоса вертикального типа входит вертикальный поплавок-переключатель с функцией откачки жидкости из замкнутого пространства. Такой дренажный насос может, например, осушать неработающие трубопроводы.
Датчики уровня оптические Ду-О-11
Датчики уровня оптические Ду-О-11 1153.00.00.00-02 и Ду-О-11 1153.00.00.00-03 предназначены для контроля уровня налива или перелива при нижней загрузке автоцистерны. Устанавливаются на крышке отсека автоцистерны. Датчики имеют корпус с двумя входами под кабель и штангу с вынесенным в ней оптическим модулем. Датчик Ду-О-11 1153.00.00.00-03 оснащен телескопической штангой с вынесенным в ней оптическим модулем, что позволяет настроить уровень срабатывания датчика в пределах диапазона регулировки. Датчик Ду-О-11 1153.00.00.00-02 оснащен штангой фиксированной длины.
Датчики определяют границу раздела ”воздух-жидкость” в резервуарах с светлыми нефтепродуктами: бензины, керосины, дизельные топлива. Принцип действия датчиков основан на измерении разницы оптической плотности жидкости и воздуха. Датчики могут использоваться практически с любыми жидкостями, имеющими оптическую плотность, отличную от воздуха, например, в качестве сигнализаторов наличия топлива, датчиков предельного уровня воды в емкостях и каналах, независимо от степени его загрязненности. При этом, оптические датчики уровня не рекомендуется применять для тёмных нефтепродуктов. Датчики соответствуют требованиям стандартов взрывозащиты и пригодны для использования в системах защиты от переполнения, с установкой, непосредственно, во взрывоопасных зонах. Датчики имеют цифровой интерфейс RS485 и могут быть использованы в составе сети подобных устройств.
Технические характеристики
Параметры | Ду-О-11 1153.00.00.00-02 | Ду-О-11 1153.00.00.00-03 |
Напряжение питания постоянного тока, В | 10-24 | 10-24 |
Ток потребления, мА, не более | 5 | 5 |
Время срабатывания при перемещении из воздуха в жидкость, мс., менее | 100 | 100 |
Время срабатывания при перемещении из жидкости в воздух, мс., менее | 250 | 250 |
Интерфейс / протокол связи | RS-485/ MODBUS RTU | RS-485/ MODBUS RTU |
Маркировка взрывозащиты | 0ЕхiаIIBТ5Х | 0ЕхiаIIBТ5Х |
Температура эксплуатации, ⁰С | — 40…+ 50 | — 40…+ 50 |
Устойчивость к вибрации | Группа N2 по ГОСТ 12997-84 | Группа N2 по ГОСТ 12997-84 |
Степень защиты от воды и пыли | IP 67 | IP 67 |
Длина штанги, мм | 115…2000 | 135…235 |
Масса без кабеля, не более, кг. | 1,5 | 2,0 |
|
Поплавковый выключатель в действии
Перед тем как подключить вновь приобретенный поплавковый выключатель к насосу, целесообразно убедиться в совместимости их технических характеристик. Элементарный способ настройки работы выключателя для электронасосов – внутри резервуара с водой.
Последовательная схема подключения поплавкового выключателя:
- Выполняется прикрепление специального грузила (из комплекта) к кабелю поплавка.
- На краю резервуара осуществляется надежная фиксация кабеля.
- Регулируется амплитуда свободного хода поплавка-переключателя для настройки наибольшего и наименьшего уровня, при достижении которого поплавок-переключатель сработает.
- К насосу поплавок-переключатель подключается в последнюю очередь.
Основные функции, выполняемые поплавковым выключателем:
- Поплавок, подключенный к насосу, выполняющему задачу заполнения емкости, выполнит отключение при всплытии и подключение при достижении нижней отметки.
- Для автоматической станции: включение при достижении верхней отметки уровня жидкости и отключение на нижней (достижении дна емкости).
- Клапаны либо задвижки, имеющие сервопривод: выключатель даст сигнал к закрытию при нахождении в верхней позиции (полная емкость) и распахнет путь воде при достижении нижней позиции.
- Диспетчерский пункт: мониторинг избытка и недостатка воды.
Возможно подведение двух насосных аппаратов к одному поплавку: функция первого насоса – наполнение резервуара в момент нижнего расположения поплавка, миссия второго – выкачивание воды в момент верхнего расположения. Схема эффективна лишь в случае бесперебойной подачи воды в резервуар. Некоторые варианты подключения выключателей для предотвращения насосов от «сухого хода».
Конструкция и принцип действия
Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:
- Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
- Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
- Методом измерения (контактный или бесконтактный).
Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело – измерять высоту питьевой воды в баке, другое – проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.
Устройство и применение поплавкового датчика уровня воды
Поплавковые датчики уровня жидкости считаются самыми надёжными и дешёвыми устройствами для определения количества вещества в ёмкости. Благодаря простоте конструктивного решения, датчики поплавкового типа нашли широкое применение почти во всех областях промышленности. Незаменимыми помощниками они остаются и в бытовых условиях применения.
По расположению в резервуаре поплавковые выключатели можно разделить на вертикальные и горизонтальные.
Применение поплавковых датчиков с вертикальным расположением штока встречается намного чаще, нежели горизонтальных указателей. Внутри вертикального штока расположены герконы. Поплавок всегда располагается на поверхности жидкости, внутри его находится магнитный шарик. Приближаясь к геркону, поле магнита приводит к срабатыванию контактов, что и служит сигналом о наполнении ёмкости. Этот сигнал и приводит к срабатыванию контактов реле на насосе.
Если установка вертикального штока в резервуаре затруднена, то датчик крепят на стенке в горизонтальном положении.
Поплавковый выключатель для электрических насосов
Такое устройство призвано автоматизировать работу электрических насосов в различных системах водоснабжения и водоотведения. Принцип работы выключателя очень прост — включать или выключать электрический насос при достижении необходимого уровня жидкости.Выключатели бывают с двумя контактами или с тремя контактами. Двух контактный выключатель просто соединяет электрическую цепь, когда он находится в положении «выключен» или разъединяет её при положении – «включён».
Выключатели с тремя проводами являются универсальным устройством, где имеется один общий контакт, а переключение осуществляется между двумя другими. В одном положении электрическая цепь управления насосом соединяется одним проводом, а в другом – вторым. Поэтому такие выключатели могут срабатывать как при наполнении ёмкости, так и при её полном опустошении.
Пластиковый корпус выключателя может иметь различную форму (прямоугольную, круглую, овальную) и является водонепроницаемым и герметичным. Наличие воздуха внутри корпуса позволяет выключателю постоянно находиться в плавучем состоянии. Металлический шарик, который находится внутри корпуса, перекатываясь, коммутирует электрическую цепь реле насоса. Для качественного создания контакта при замыкании, в корпусе выключателя есть магниты. Благодаря им, шарик надёжно фиксируется в крайних положениях. Сила магнита рассчитана на прочное удержание шарика при уклоне до 70°.
Поплавковый клапан для водяных резервуаров
Поплавковый клапан обеспечивает контроль уровня воды в любом открытом баке. Работа его осуществляется без участия человека. Поэтому система, в которой используется такой клапан, является полностью автоматической.
Состоит поплавковый клапан из:
- Поплавка.
- Подвижной рычажной системы.
- Пропускного узла, в который входят входные и выходные патрубки.
Устанавливается клапан внутри определённой ёмкости, предназначенной для хранения и, при необходимости, для автономного снабжения водой, если отсутствует центральное водоснабжение.
Принцип работы клапана очень прост. Если уровень воды снизился, то поплавок опускается, открывая клапан и доступ к подаче воды. При полном заполнении — поплавок поднимается, закрывая клапан.
Как видно из статьи, во многих случаях устройство и обслуживание систем контроля, за уровнем жидкости в резервуаре, не представляет никаких сложностей. Поэтому настроить её несложно своими руками. А также имея хоть небольшие знания электрики, несложно подключить насос самостоятельно.
Сборка датчика уровня воды
- На пластиковый хомут закрепите Герконы термоклеем, предварительно определив необходимое расстояние экспериментально. Соединение обработайте силиконом;
- Готовый браслет оденьте на муфту. Длина держателя поплавка определяет ход срабатывания устройства;
- Поплавок нужно нагреть феном и быстро положить на муфту, затем склеить и соединить заклепками. Хомут должен легко вращаться вокруг муфты с герконами;
- Установите заглушки на поплавок и прикрепите его к профилю заклепками;
- Также крепится неодимовый магнит, который должен находиться на расстоянии срабатывания Герконов;
- Просверлите в муфте отверстие и установите стопор поплавка;
- Собранную конструкцию оденьте на трубу и соедините штекер и светодиодный индикатор.
Прилагаю фотографий сборки:
Шаг 6: Проверка
Так как потом этот водяной бак будет использоваться в автоматической системе полива с двухступенчатым регулятором, необходимо измерить показатели потока. Выходной поток из бака зависит от гидростатического давления внутри него.
Любой человек, знакомый с основами гидродинамики, знает, что гидростатическое давление уменьшается при снижении уровня воды. Чтобы полив растений осуществлялся одинаковым объемом воды, нужно иметь возможность контролировать время, в течение которого клапан остается открытым. Зная показатели потока, можно подсчитать, какой объем воды может вытечь из бака за определённое время, и таким образом определить время, в течение которого клапан должен быть открытым.
Чтобы проверить точность работы нашего измерителя уровня воды наполните резервуар водой до максимального уровня. Затем откройте клапан, чтобы вся вода вытекла. Бак опустел до 2% из-за того, что конструкция сделана таким образом, чтобы предотвратить вытекание остатков. На картинке приложена диаграмма ступенчатой функции, по этой диаграмме мы можем приблизительно оценить на каком уровне воды происходит изменение (с помощью Excel, Matlab или другой вычислительной программы).
Датчик уровня воды, собранный своими руками работает в соответствии с ожиданиями.
Классификация оборудования
Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.
Механические устройства
К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг, а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.
Механические датчики обладают рядом преимуществ:
- простота конструкции;
- компактность;
- безопасность;
- автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
- надёжность;
- дешевизна;
- лёгкость установки и настройки.
Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».
Электрические датчики
Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.
В качестве контактов чаще всего применяют герконы. Геркон — это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар. Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.
https://youtube.com/watch?v=HFM-k0jItxM
Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше, чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.
Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.
Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.
Если через такие датчики подключить лампочки, то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.