Сигнализатор предельных уровней воды

31.03.21

[Домашняя]

 

Устройство по схеме рис.1 [1] позволяет контролировать заполнение ванны, водяного бака или бассейна, или предупредить, когда эти емкости переполняются. В качестве дат­чиков используются две металлических пластины (е+ и е-). Пластина е+ размещается на уровне максимального заполнения емкости (бак, бассейн и тд.) водой. Пластина е- уста­навливается на уровне минимального наполнения емкости водой, например, вблизи дна такого резервуара. Если уровень воды в резервуаре не достиг максимального, то сопротивление промежутка между пластинами (е+ и е-) максимально. Как только контролируемый резервуар заполнится водой, указанное сопротивление уменьшается. Электронная схема «отслеживает» изменение этого сопротивления. Она выполнена на одной логической ИМС 2И-НЕ IC1 типа CD4011 - рис.1.

На элементах 2И-НЕ IC1.A и IC1.B выполнен генератор импульсов низкой частоты. Если сопротивление между пластинами датчика воды (е+ и е-) велико, в частности, превы­шает сопротивление резистора RI-1MOm, то генератор находится в заторможенном состоянии. Как только уровень воды в резервуаре повысится и достигнет пластины датчика е+, сопротивление датчика уменьшается и становится меньше, чем сопротивление R1. С вывода 1 ИМС IC1.A снимается потенциал блокировки ее работы (теперь этот потенциал равен лог. «1») и генератор на 1С1.А IC1.B начинает генерацию импульсов. Элементы" времязадающей цепи генератора С1, Р1, R2 обеспечивают генерацию в НЧ звуковом диапазоне. На элементах IC1.C и IC1.D ИМС IC1 выполнен повторитель импульсов задающего генератора. Полевой транзистор Т1 типа IRF530 служит для согласования выхода слаботочной КМОП микросхемы типа CD4011 с небольшим сопротивлением первичной обмотки повышающего трансформатора TR1. Вторичная нагрузка этого трансформатора нагружена на пассивный пьезоизлучатель Bzl. Использование трансформатора позволяет значительно повысить громкость звучания пьезоизлучателя типа РКМ28. К сожалению, в первоисточнике [1] данные трансформатора TR1, как и пьезоизлучателя РКМ28 не приводятся. При настройке схемы регулировкой подстроечного сопротивления Р1 добиваются такой частоты работы генератора на МС IC1 AIC1 .В, чтобы пьезоизпучатель Bz1 работал вблизи частоты собственного резонанса. При этом громкость звучания пьезоизлучателя будет максимальной. Практически микросхемы типа CD4011 работоспособны при напряжении их питания более 3 В, а потребление тока схемой невелико, особенно при заторможенном состоянии генератора НЧ, поэтому всю схему рис.1 ее автор [1] предлагал питать от четырех гальванических элементов с общим напряжением 6 В. При разряде батареи ВТ1 громкость звучания пьезоизлучателя, естественно, снижается. Схема рис.2 была описана другим автором [2].

Она несколько сложнее, но позволяет управлять насосом дренажа подвала. Автор исследовал несколько подходов к проблеме и пришел к выводу, что наиболее простым и оптимальным является управление электронасосом по контролю уровня воды в дренажном баке подвала. Бак, естественно, располагается ниже уровня пола в подвале. Грунтовые воды заполняют бак и, как только, уровень воды в баке превысит минимально заданный расположением датчика «min» (вывод датчика - EL2) относительно датчика «GND» (вывод датчика - EL1) включается насос откачки воды. При этом светодиод D2 начинает светиться. Дополнительный электрод («тах» на рис.2) дублирует датчик «min» и предназначен для более надежного включения насоса при заполнении дренажного бака водой. Сигнал с него поступает на вывод 2 ИМС IC2.A выход которой управляет ключевым транзистором Т1 через реле RE1 включающим насос для откачки воды. Автор публикации [2] отмечал, что использовал свое устройство в течение десяти лет в дренажном баке подвала для обнаружения и откачки грунтовой воды. Для обеспечения такой высокой надежности работы схемы рис.2 автор максимально упростил схему. В ней использована широко распространенная КМОП микросхема типа CD4011N. Реле RE1 должно быть рассчитано на рабочее напряжение 12 В. Его контактная группа должна выдерживать достаточно большие токи, если коммутирует питание 12 В электродвигателя насоса. Автор использовал в системе автомобильный аккумулятор (12 В, 70 А*ч). Реле, естественно, может коммутировать и сетевое питание электродвигателя насоса, если правильно подобрать параметры его контактной группы. Автор публикации [2] отмечает, что целесообразно иметь в системе и дополнительный насос, который включается, если основной насос системы не справляется с откачкой воды или вышел из строя. Электроды EL1...EL3 были изготовлены из медного провода без изоляции е поперечным сечением от 1,5 мм до 2 мм. Электрод EL1 действует как «земля» (общий). Измерительные электроды EL1...EL3 в процессе эксплуатации системы претерпевают окисление как от соприкосновения с воздухом (EL2, EL3), так и от электролиза (EL1, EL2), поэтому автор [2] рекомендует заменять их ежегодно.

Электрик №9 2012г стр. 70

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 31.03.2021