Особенности применения реле протока воды

Функции и преимущества датчика протока воды

Нередко возникают ситуации, при которых насос запускается в момент полного отсутствия жидкости в трубопроводе. Это провоцирует нагревания мотора агрегата и его дальнейшую поломку. Чтобы исключить возникновение таких ситуаций, следует использовать датчик потока жидкости. Это устройство работает автоматически и контролирует проток воды внутри трубопровода. Если количество проходящей сквозь датчик жидкости меньше нормы, прибор автоматически отключает насос. Таким образом, реле потока воды не только препятствует работе насоса на «сухом ходу», но и поддерживает нормальные для работы агрегата условия.

К преимуществам использования датчика относится:

• Снижение потребляемой насосом электроэнергии и экономия денежных средств;
• Защита оборудования от поломок;
• Увеличение периода эксплуатации насоса.

Помимо всего прочего, реле протока воды для насоса отличается скромными габаритами, невысокой стоимостью и простотой в монтаже.

Конструкция и принцип работы

Датчик имеет уникальное устройство, благодаря которому он выполняет свои непосредственные функции. Самой распространенной модификацией является лепестковое реле.

В классическую схему строения включены такие важные элементы:

• входной патрубок, пропускающий воду через устройство;
• клапан (лепесток), расположенный на стенке внутренней камеры;
• изолированный герконовый переключатель, смыкающий и размыкающий цепь электропитания;
• пружины определенного диаметра с различной степенью сжатия.

В то время когда камера наполняется жидкостью, сила потока начинает воздействовать на клапан, смещая его вокруг оси.

Магнит, встроенный с обратной стороны лепестка, вплотную приближается к герконовому переключателю. Вследствие этого контакты замыкаются, включая насос.

Под потоком воды понимают скорость ее физического движения, достаточную для включения реле. Снижение скорости до нуля, приводящее к полной остановке, возвращает переключатель на первоначальную позицию. При установке порога срабатывания этот параметр задается с учетом условий применения устройства

Когда поступление жидкости прекращается и давление в системе опускается ниже нормы, сжатие пружины ослабевает, возвращая клапан в исходное положение. Отдаляясь, магнитный элемент перестает действовать, контакты размыкаются и насосная станция останавливается.

Некоторые модификации оснащены возвратным магнитом вместо пружин. Судя по отзывам пользователей, они меньше подвержены воздействию мелких скачков давления в системе.

Лепестковым реле характерно большое количество плюсов. Среди них – простая и неприхотливая конструкция, мгновенное срабатывание, отсутствие задержек между повторным реагированием, применение точного триггера для запуска оборудования

В зависимости от конструктивного решения выделяют еще несколько видов реле. К ним относятся роторные устройства, снабженные лопастным колесом, вращающимся в водном потоке. Скорость вращения лопасти в них контролируется сенсорными датчиками. При наличии жидкости в трубе механизм отклоняется, замыкая контакты.

Также существует термореле, функционирующее в соответствии с термодинамическими принципами. Прибор сопоставляет температуру, заданную на датчиках, с температурой рабочей среды в системе.

При наличии потока фиксируется тепловое изменение, после которого контакты электросети соединяются с насосом. При отсутствии движения воды микропереключатель разъединяет контакты. Моделям тепловых реле свойственна высокая чувствительность, но они довольно дорогие.

Уязвимые элементы водонагревателя

Еще перед установкой устройства следует внимательно изучить его технический паспорт и инструкцию по эксплуатации. В этих документах обычно достаточно точно отражено устройство прибора, описано положение основных элементов, даны рекомендации по правильному использованию и т.п.

Накопительный бак бойлера обычно делают из нержавейки толщиной около двух миллиметров. Снаружи на емкость наносят слой теплоизолятора, который закрывают корпусом из металла или полимерных материалов

Многие поломки водонагревателей так или иначе связаны с баком, и проявляются они в виде течи. Чтобы правильно отреагировать и выбрать верную стратегию устранения проблем, следует определить место течи и выявить ее причину.

Не всегда причиной протечки является повреждение бака, чаще ее наличие сигнализирует о том, что:

• прохудилась защитная прокладка;
• возникли проблемы в работе ТЭНа;
• испортился терморегулятор и/или термодатчик.

Для защиты накопительного водонагревателя в схему обвязки включается или встраивается в корпус , наличие которого существенно сокращает число поломок и возникновение аварийных ситуаций.

Иногда течь возникает в области входа в корпус бойлера труб горячей и холодной воды. Чаще всего это следствие неправильного монтажа, которое проявляется сразу после ввода устройства в эксплуатацию или вскоре после этого. Нужно заранее позаботиться о правильной герметизации всех соединений.

В качественных бойлерах обычно устанавливают не один, а два или три термостата. Первый регулирует уровень температуры воды в устройстве, второй нужен, чтобы контролировать состояние первого, а третий прибор позволяет проверить исправное состояние нагревательного элемента.

Конструкция этих элементов может различаться. Популярны стержневые и капиллярные устройства, электронный вариант термостата считается очень удобным в эксплуатации. Но принцип функционирования таких приборов практически одинаковый, в случае поломки прибор нужно просто заменить аналогичной моделью.

Впрочем, такая неисправность не будет критичной для работы бойлера. Если ТЭН в порядке, устройство будет по-прежнему греть воду. Но отсутствие контроля за температурой нагрева может привести к некорректному функционированию прибора. Результатом может стать поломка нагревательного элемента или другие проблемы.

Область применения

Приборы применяются в разных сферах промышленности:

1. Отведение и снабжение водой. Обеспечивают стабильную работу, защиту насоса и двигателя, контролируют поступление жидкости.
2. Реализация кондиционирования, отопления, охлаждения. Для регулирования подводимой и отводимой воды, хладагента и других жидкостей.
3. Нефтеперерабатывающая сфера. Применяются на этапах производства для слежения за потоком, транспортировкой нефтепродуктов, нефти, газа.
4. Химическая отрасль. Для контроля потока агрессивных, опасных жидкостей и растворов.
5. Металлургическая промышленность. Для контроля подвода, отвода жидкостей.
6. Пищевая промышленность. Для контроля поступающих транспортирующих производственных растворов жидкостей, а также для оснащения необходимого оборудования.

Применение в быту

Приборы применяются для газовых котлов, насосов.

В некоторых домах устанавливают автономные системы водоснабжения. Это решение принимается при небольшом напоре воды или при желании независимости от центрального водоснабжения. Реле обеспечивает сильный и стабильный напор.

Автономные системы водоснабжения состоят из специального насоса, резервуара и пульта управления. Некоторые бытовые приборы можно подключать к насосу. Тогда требуется регуляция работы и своевременное включение насоса, что гарантирует стабильность поступления воды. Реле можно совместить с автополивом участка, при котором будет регулироваться разовый расход. Для достижения такой цели, регулятор потока врезают в центральный трубопровод, откуда он передает данные на пульт управления.

Виды реле потока жидких материалов и их назначение

Современные виды реле потока жидкости имеют общее основное назначение – контроль наличия или отсутствия потока рабочей жидкости в трубопроводе. Различия заключаются в принципах работы и возможностях применения датчиков.

1. Механическое лопастное реле потока представляет собой встраиваемое в трубу устройство, снабженное специальной лопастью. При наличии потока в трубопроводе лопасть отклоняется, приводя к замыканию контактов и срабатыванию датчика. Лопастное реле практически не имеет ограничений в применении, мало подвержено износу и не нуждается в обслуживании.
2. Тепловое реле потока контролирует наличие потока с помощью измерения уровня рассеивания тепловой энергии от встроенного нагревательного элемента. В зависимости от скорости изменения температуры нагревательного элемента регистрируется поток, а также его скорость при наличии такой функции. Термоанемометрический принцип измерения потока не подходит для некоторых опасных видов жидкостей. Для сохранения надежности регистрации необходимо поддерживать чистоту чувствительных элементов датчика. Некоторые виды устройств не подходят для работы в условиях постоянно изменяющейся скорости потока.
3. Механический поршневой датчик потока работает на базе магнитно-поршневой системы. При наличии потока встроенный поршень с магнитом поднимается, вызывая замыкание контактов и срабатывание датчика. При отсутствии потока поршень возвращается в исходное положение. Поршневой датчик оптимально подойдет для работы в условиях высокого давления и имеет различные варианты конструкции для монтажа в наиболее удобном положении.
4. Принцип действия ультразвуковых реле потока жидкости базируется на свойствах акустического эффекта, который возникает при передаче УЗ-импульсов через поток продукта. Наибольшее распространение в настоящее время получили приборы, использующие перемещение УЗ-колебаний движущимся потоком.
5. Индикаторы потока – это устройства с одним или двумя окнами для визуального контроля и вращающейся лопастью или поворачивающейся створкой в качестве сигнализатора наличия и направления потока, кроме того есть трубные конструкции с устройствами очистки от веществ. В некоторых моделях возможно получение электрических выходных сигналов контроля (реле, расход).

Производители

Таким образом, датчик протока воды призван обезопасить работу котлов и насосного оборудования.

teplofan.ru

Конструктивные особенности

Основные задачи, которые решают датчики контроля протока воды, устанавливаемые в трубопроводах бытового назначения, состоят в том, чтобы отключать насосное оборудование в тот момент, когда в системе нет жидкости или давление ее потока превышает нормативное значение, и снова включать его, когда давление падает. Эффективное решение этих важных задач обеспечивается конструкцией датчика, которую образуют следующие элементы:

• патрубок, через который в датчик поступает вода;
• мембрана, составляющая одну из стенок внутренней камеры датчика;
• герконовый выключатель, обеспечивающий смыкание и размыкание цепи электропитания насоса;
• две пружины разного диаметра (степенью их сжатия регулируется давление потока жидкости, при котором реле протока воды для насоса будет срабатывать).

Основные компоненты промышленного датчика потока

Работает устройство вышеописанной конструкции следующим образом:

• Поступая во внутреннюю камеру датчика, поток воды оказывает давление на мембрану, смещая ее.
• Магнитный элемент, зафиксированный с обратной стороны мембраны, при ее смещении приближается к герконовому переключателю, что приводит к замыканию его контактов и включению насоса.
• Если давление потока воды, проходящей через датчик, падает, то мембрана возвращается в свое исходное положение, магнит отдаляется от переключателя, его контакты размыкаются, соответственно, насосная установка отключается.

Принцип работы датчика протока, построенного на основе постоянного магнита и геркона

В трубопроводные системы различного назначения датчики, контролирующие проток воды, устанавливаются достаточно просто

Главное – правильно подобрать такое устройство, обращая внимание на его рабочие параметры и характеристики насосного оборудования

Схема подключения устройства

Эффективность эксплуатации реле сильно зависит от его правильного монтажа. Необходимо помнить, что устанавливать прибор можно только на тех участках трубопровода, которые расположены горизонтально. При этом потребуется проследить, чтобы мембрана датчика находилась в вертикальном положении. Правильная схема подключения реле выглядит следующим образом:

В процессе монтажа датчик нужно соединить со сливной частью трубы посредством резьбового соединения. Дистанция, на которой реле должно быть расположено от трубы, должна составлять более 5,5 см.

На корпусе прибора находится стрелка, указывающая направление циркуляции жидкости. При установке устройства нужно проследить, чтобы эта стрелка совпала с направлением протока воды в системе. Если для бытовых целей используется грязная вода, то перед датчиком следует установить очистные фильтры.

Как сделать датчик протечки воды своими руками

Принцип сборки будет отличаться, в зависимости от запланированной к установке модели. В любом случае – это сигнализация, которая работает по одному из трех принципов- проводному, беспроводному или более сложному, с регулированием чувствительности.

Проводной самодельный датчик

Можно сделать с использованием простой электрической схемы и сигнального провода, подключённого к блоку управления. Схема работает на замыкании контакта водой.

Беспроводной самодельный датчик простейшей конструкции

Беспроводной работает по тому же принципу, только подачу сигнала обеспечивает энергия, поступающая не по кабелю, а от автономного резервуара.

Более сложная схема с регулятором чувствительности

Может включать в себя несколько датчиков и используется при необходимости контроля более значительной площади. В любом случае, составные элементы конструкции можно приобрести по отдельности в радиомагазине, а схема может быть составлена самостоятельно или подсмотрена у специалистов.

Самодельные сигнализации

Всегда обходятся не в пример дешевле изделий заводского изготовления, не обязательно делать работающие на электричестве – для отдельных надобностей можно применить поплавковые, применить чужие самодельные наработки.

Реле протока: устройство и принцип работы

Основная работа датчика протока воды заключается в постоянном контроле и отключении насосной станции в том случае, если прибором обнаруживается, что мощность потока снизилась. Когда показатели снова возвращаются к нормальным значениям, он включает оборудование. Если говорить о самых востребованных конструкциях, то ими являются лепестковые реле, однако есть и другие разновидности приборов.

Лепестковые датчики протока воды

Это классические «защитники». Конструкция лепесткового датчика относительно проста. В состав таких устройств входит несколько важных элементов:

• входной, выходной патрубок;
• пружины, имеющие разную степень сжатия;
• клапан-лепесток с магнитом, он располагается на стенке внутри камеры;
• второй магнит: он создает обратную силу, возвращающую лепесток в исходную позицию, когда поток воды ослабевает;
• герконовый микропереключатель, или герконовое реле, чьи задачи — размыкание и замыкание электрической цепи.

После наполнения камеры жидкостью поток, вернее его сила, начинает воздействовать на клапан, смещающийся относительно оси. Лепесток сдавливает пружину. Благодаря магниту, находящемуся с другой стороны клапана, контакты переключателя замыкаются, включая насосное оборудование в работу.

Когда сила потока падает до нулевого значения, происходит обратный процесс: пружина клапана разжимается, лепесток с магнитом возвращаются в исходное положение. Переключатель также возвращается на прежнюю позицию, насос останавливается.

Главное достоинство лепесткового реле — простота, неприхотливость конструкции, которая гарантирует ее бесперебойную работу. Другие плюсы — практически мгновенные срабатывания устройства, отсутствие между ними задержек, отсутствие уменьшения давления подачи жидкости.

Пресс-контроль

Так называют датчик протока воды, который совмещен с реле давления. Этот прибор включит оборудование только в том случае, если уровень жидкости в камере достигнет определенного уровня. Его можно настроить, чаще используют значения, находящиеся в пределах 1-2 бар. Остановка оборудования происходит в течение 5-10 секунд.

Данные модели используют для защиты насосных станций. В этом случае их устанавливают на выходной патрубок насоса. Минус у совмещенных приборов есть, он касается насосов поверхностного типа. Если пресс-контроль установить на такое оборудование, то перед каждым пуском его придется вручную заполнять водой. Решить задачу помогут дополнительные обратные клапаны, но и они не самый лучший выход.

Термореле протока

Этот датчик протока воды имеет самую сложную конструкцию, а потому и такую же высокую цену. Принцип работы устройства основан на сравнении температур потока жидкости и значения, на которое настроены датчики прибора. Температура сенсоров чуть выше, чем у жидкости, это условие выполняется благодаря постоянному их подогреву за счет электричества.

Когда поток более холодной воды датчики охлаждает, это изменение сразу же фиксирует микропереключатель. Разница температур становится сигналом, запускающим насосное оборудование. Если поток воды прекращается, то температура сенсоров повышается до нормального уровня, поэтому контакты электросети и прибора размыкаются. Как правило, тепловыми реле протока оснащают модели насосов высокой ценовой категории.

Поплавковый выключатель, или реле уровня воды

Эти конструкции с полным правом можно отнести к категории «проще не бывает». Это простейший, утилитарный вариант, который знаком всем, кто когда-то наблюдал за работой поплавкового механизма, например, в бачке унитаза. Такой выключатель-«поплавок» устанавливают внутри источника, примерно на 200-250 мм выше, чем располагается насос.

Его принцип работы заключается не в контроле работы оборудования. Реле отслеживает уровень воды. Как только она опускается ниже того места, где расположен поплавковый выключатель, тот тоже опускается и выключает насос. Минус моделей — невозможность использования в узких, глубоких скважинах. Причина — трудность регулировки, которая состоит в изменении длины кабеля, к которому подвешено устройство. Для колодца, наоборот, этот «поплавок» подойдет идеально.

Настройка реле давления

Бывают случаи, когда настройки датчика по умолчанию не устраивают пользователей насосного оборудования. Например, если открыть кран на каком-либо этаже здания, то можно заметить, что напор воды в нем быстро снижается. Также установка некоторых систем, очищающих воду, невозможна, если сила сжатия в системе находится на уровне меньше 2,5 бар. Если станция настроена на включение при 1,6-1,8 бар, то фильтры в данном случае работать не будут.

Обычно настройка реле давления своими руками не вызывает затруднений и выполняется по следующему алгоритму.

1. Запишите показатели манометра при включении и отключении агрегата.
2. Выдерните шнур питания станции из розетки или отключите автоматы.
3. Снимите крышку с датчика. Обычно она закреплена 1 шурупом. Под крышкой можно увидеть 2 винта с пружинами. Тот, что больше, отвечает за давление, при котором происходит запуск двигателя станции. Обычно возле него стоит маркировка в виде буквы “Р” и нарисованы стрелки с нанесенными возле них знаками “+” и “-”.
4. Чтобы увеличить силу сжатия, вращайте гайку по направлению к знаку “+”. И наоборот, чтобы снизить ее, нужно крутить винт к знаку “-”. Сделайте один оборот гайки в требуемом направлении и запустите аппарат.
5. Дождитесь, пока станция отключится. Если показания манометра вас не устраивают, то продолжайте вращать гайку и включать аппарат до тех пор, пока давление в накопителе не достигнет требуемого значения.
6. На следующем этапе следует настроить момент выключения станции. Для этого предназначен винт меньшего размера с пружиной вокруг. Возле него находится маркировка “ΔP”, а также нарисованы стрелки со знаками “+” и “-”. Настройка регулятора давления на включение устройства проводится так же, как и на отключение аппарата.

Например, агрегат имеет заводские настройки, при которых Рвкл = 1,6 бар, а Рвыкл = 2,6 бар. Из этого следует, что разница не выходит за пределы стандартного значения и равна 1 бар. Если требуется по каким-либо причинам увеличить Рвыкл до 4 бар, то следует увеличить и интервал до 1,5 бар. То есть, Рвкл должно быть около 2,5 бар.

Но при увеличении данного интервала увеличится и перепад давления в системе водоснабжения. Иногда это может вызывать дискомфорт, поскольку придется израсходовать большее количество воды из бака, чтобы станция включилась. Но благодаря большому интервалу между Рвкл и Рвыкл включение насоса будет происходить реже, что увеличит его ресурс.

Вышеописанные манипуляции с настройками силы сжатия возможны только при наличии оборудования соответствующей мощности. К примеру, в тех. паспорте к аппарату указано, что он может выдать не более 3,5 бар. Значит, настраивать на нем Рвыкл = 4 бар не имеет смысла, поскольку станция будет работать без остановки, а давление в баке так и не сможет подняться до необходимого значения. Поэтому, чтобы получить давление в ресивере 4 бар и выше, необходимо приобрести насос соответствующей мощности.

Устройство и принцип работы

Принцип работы реле протока основан на механическом воздействии потока воды в трубопроводе на датчик, управляющий электронной схемой включения — отключения электронасоса. Реле имеют разный принцип работы и в зависимости от конструктивного исполнения датчика подразделяются на несколько видов.

Лепестковые реле

Одни из наиболее распространенных видов, основными элементами являются лепестковый датчик с магнитом, располагающийся в потоке воды и геркон, помещенный в корпус устройства и надежно изолированный.

При прохождении потока воды по трубопроводу вертикально расположенный лепестковый датчик поворачивается вдоль своей оси и отклоняется от вертикального положения, приближая встроенный магнит к геркону. Его контакты внутри баллона замыкаются и через симистор (сдвоенный симметричный тиристор) происходит подключение насоса к источнику электроэнергии.

При отсутствии воды в трубопроводе лепесток возвращается в первоначальное положение, отдаляя магнит от геркона и тем самым размыкая его контакты.

Это приводит к прекращению подачи напряжения питания на насос через семистор, в результате чего тот отключается.