0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Звуковой датчик наполнения бочки с водой своими руками

Звуковой датчик наполнения бочки водой

Привет всем любителям самоделок.

Сегодня я хочу показать, как можно самостоятельно достаточно быстро и просто, сделать звуковой датчик, оповещающий о наполнении поливочной бочки водой.

С приходом лета, возникает необходимость часто поливать огородные растения. Однако, поскольку холодной водой из водопровода, или из колодца их поливать нельзя, то в этом случае воду необходимо сначала налить в бочку, накануне дня полива, где вода в течение следующего дня нагревается и уже после этого используется для полива растений.

При этом, как показала практика, существенной проблемой является поймать момент, когда бочка уже полностью наполнена водой, и вовремя выключить подачу воды, чтобы она не перелилась через край.

В итоге, у меня возникла необходимость сделать какой-нибудь датчик, который бы мог оповещать о моменте наполнения бочки.

Для начала я решил посмотреть, нет ли похожих самоделок на нашем сайте Freeseller.ru. И действительно мне удалось найти одну неплохую самоделку на эту тему. Автор данной самоделки (смотри Самодельный датчик уровня воды в летнем душе), представил довольно оригинальный, и самое главное достаточно простой вариант изготовления подобного датчика. В итоге, не желая, что называется «изобретать велосипед», я решил взять на вооружение эту идею.

Однако практика показала, что этот вариант мне не очень подходит. Все дело в том, что в данном варианте используется визуальный контроль за уровнем наполнения бочки. То есть, проще говоря, необходимо периодически поглядывать на метку уровня воды в бочке (в авторском варианте в качестве метки выступает гайка, привязанная к леске).

Несмотря на то, что этот вариант, в общем-то, неплохой, но, тем не менее, в моем случае он не подходит потому, что во время наполнения бочки я как правило, занимаюсь садово-огородными работами и зачастую не нахожусь рядом с бочкой. В это время я могу находиться на расстоянии метров 15-20 от бочки, причем с разных сторон от нее. Поэтому визуальный контроль в этом случае затруднен, да и честно говоря, частенько заработавшись, просто забываешь о воде, льющейся в бочку.

В итоге я все-таки решил сделать свою конструкцию датчика, причем в основу этой конструкции положить метод не визуального, а звукового оповещения.

Для этого, в основе конструкции такого датчика я решил использовать известное многим автомобилистам устройство «антисон».

Ниже приведено фото этого устройства.

Не знаю, как сейчас (давно не интересовался), а еще несколько лет назад, это устройство продавалось практически повсеместно и стоило буквально копейки.

Устройство «антисон», предназначено для того, чтобы предотвратить засыпание водителя за рулем. Оно надевается за ухо и пока водитель держит голову прямо — молчит, однако стоит водителю задремать и наклонить голову, как сразу раздается резкий и пронзительный сигнал, который естественно будит водителя.

Основным элементом этого устройства является РДП — ртутный датчик положения (наклона). Он представляет собой герметично запаянную колбу с двумя контактами и шариком ртути внутри. При наклоне датчика, шарик ртути замыкает контакты.

Внутренне устройство прибора «антисон», очень простое.

Он состоит всего из нескольких элементов: батарейного отсека; тумблера включения; элемента звукового сигнала и непосредственно самого РДП.

В принципе, для изготовления задуманного мной датчика, нет необходимости разбирать устройство «антисон», так что я буду использовать его в неизменном варианте.

Итак, для того, чтобы сделать звуковой датчик, нам потребуются следующие принадлежности:

Материалы и крепежные элементы:

— Само устройство «антисон»

— Алюминиевая проволока диаметром 3,5-4 мм;

— Небольшая пластиковая трубочка диаметром 4,5-5 мм;

— Шарик от настольного тенниса.

Инструменты:

— Термопистолет с клеящими стержнями.

Процесс изготовления

Для начала, необходимо выровнять молотком проволоку, в том случае если она неровная.

Затем расплющиваем один конец проволоки, для того, чтобы он плотно входил в пластиковую трубочку.

Кстати данную трубочку я взял из использованного флакона жидкого мыла. Она пригодится нам для того, чтобы надевать на проволоку, а также снимать с нее устройство «антисон».

Теперь оборачиваем проволоку вокруг какого-нибудь гвоздика или металлического стержня, делая вот такую петельку.

Теперь приклеиваем при помощи термопистолета кусок пластиковой трубочки к боковой части устройства «антисон».

Затем приклеиваем к кончику проволоки шарик от настольного тенниса. Он будет выполнять роль поплавка в нашем датчике.

Теперь надеваем устройство «антисон», трубочкой на проволоку.

И вот наш датчик наполнения бочки водой готов!

Теперь остается установить его на бочку.

Для этого закрепляем датчик с помощью небольшого шурупа и шуруповерта на деревянный столбик у бочки. Этот столбик у нас используется для крепления шланга, из которого наливается в бочку вода.

Читать еще:  Вязаное приспособление для вязания

И вот датчик установлен. Теперь можно включить подачу воды.

По мере наполнения бочки, и по достижении водой некоторого уровня в нескольких сантиметрах у края бочки, поплавок поднимается настолько, что устройство «антисон» достаточно сильно наклоняется и начинает издавать звуковой сигнал.

Надо сказать, что вначале я опасался, что звуковой сигнал будет слишком слабый и его будет не слышно на расстоянии 15-20 метров. Однако оказалось, что сигнал издаваемый устройством «антисон», настолько сильный, что его слышно даже в конце сада, метров за 30 от бочки.

Кстати, после того, как бочка нальется и можно будет отключить подачу воду, о чем нас оповестит данный датчик, сам датчик уже будет нам не нужен до следующего наполнения бочки.

В этом случае, устройство «антисон» можно будет просто снять с проволоки и убрать (чтобы оно не намокло от воды или под дождем), а саму проволоку с шариком-поплавком, перекинуть за бочку.

В итоге, проволока с поплавком будет просто висеть на деревянном столбике, и не будет мешать набирать воду из бочки.

Одним из существенных достоинств данного датчика, является то, что его всегда можно быстро наладить и отрегулировать, просто изгибая проволоку, благодаря чему, можно добиться срабатывания устройства «антисон» в зависимости от нужного уровня наполнения бочки.

Ну, и на этом, пожалуй, все! Всем пока и всего хорошего!

Набор для сборки датчика уровня

  • Цена: US$ 3.56
  • Перейти в магазин

Всем привет. Сегодня речь пойдет об очень простом наборе для самостоятельной сборки прибора, для контроля уровень воды. Данный набор может с успехом распаять школьник 5-7 класса за один вечер. Можно конечно сделать и полностью самостоятельно, включая плату, но я решил сэкономить время, поэтому был заказан набор.

Набор был приобретен с целью хоть как то автоматизировать набор воды в бочку на даче. При чем это не совсем бочка, а скорее труба, уходящая вниз на 2.5-3 метра, поэтому запасы воды там приличные (для простоты пусть будет бочка). Задумка была простая, пока нет регулярного водоснабжения электроклапан открывается и набирает в бочку воды по заданный уровень. Расход воды ведрами по необходимости и автоматический долив в бочку. Для того что бы клапан часто не срабатывал от колебаний воды, задумано несколько уровней. Нижний при котором включается клапан и верхний при котором выключается. Т.е. есть определенная мертвая зона при которой расход воды есть, а подача воды в бочку пока отсутствует. Кстати, эта мертвая зона и есть фактически такое понятие, как гистерезис.
В прошлом году эту функцию выполняло такое пардон устройство, как поплавковый механизм из бачка унитаза. Работало исправно, изредка засорялось, поскольку вода поступает по трубам прямиком из реки. Но в итоге зиму не пережило, поскольку было выполнено из пластмассы и развалилось от мороза.
Данный набор был призван заменить вышедший из строя механизм.

По мере хранения собранной платы и ожидании дачного сезона, была произведена попытка применить собранную плату на производстве, вот на такой установке.

Это просто большая кастрюля с нагревателем типа ТЭНов мощностью 27 КВт. Продукцию достают из холодильника целыми поддонами и закладывают в кострюлю. Надо все это нагреть до 90 С. Представляете сколько электроэнергии тратится ежесуточно?!


Продукция между прочим представляет из себя свиные желудки и кудрявку (часть кишков).
Насколько я знаю желудки чем то набивают и употребляют в пищу, с кишками примерно то же самое — в том числе и колбасы с сосисками.

Это дело варится и повторно замораживается. Далее отправляется в Китай. Вот так вот, круговорот товара в природе. Мы им натуральные субпродукты, а в ответ электронику.

Назрел вопрос перевести нагрев кастрюли на пар. Так экономнее и мощность выше. Производительность вырастает в разы. Вот тут и потребовался датчик уровня, что бы никого паром не обварило и пар подавался только тогда, когда в емкости присутствует хотя бы минимальное количество воды.

Однако я вовремя спохватился и отказался от окончательной установки, хотя испытания показали работоспособность платы. Применять на производстве самоделки противопоказано. Поэтому нашли менее оперативно нужный прибор, который выполняет те же функции, но имеет еще и сертификат. Принцип работы заводского прибора практически соответствует набору с интернет магазина и в конкретном случае выполняет те же функции.
Этот прибор отечественного производства Овен САУ-М7.

В небольшом пакетике «кучка» деталей, плата и провода.

По номиналам я не сортировал, просто разложил для наглядности.

Схема не простая, а очень простая. Используется 4 элемента 2И-НЕ, при чем два из них выполняют функцию триггера. Он нужен для формирования петли гистерезиса.
Контакты 1 и 2 разъема J3 дают сигнал о нижнем уровне и включают реле. Контакты J4 1 и 2 — верхний уровень и аварийный, при срабатывании любого из них реле выключается. Срабатывание реле дублируется зажиганием светодиода. Схема уверенно срабатывает на водопроводную воду и так же уверенно на воду после водоподготовки, в которой солей меньше.
Я собирал плату практически не глядя в схему, разве что номинал резисторов посмотрел.
Перепутать выводы маловероятно и даже установить такие детали, как разъемы или транзисторы неправильно помешает нанесенная шелкография.
Единственный минус при монтаже — я перепутал местами светодиоды. Но это так, мелочи, на работоспособность не влияют.

В качестве датчиков были применены самодельные датчики уровня кондуктометрического типа. Примерно вот так они выглядят в сборе:

Читать еще:  Вязаная корона и кокошник крючком. Мастер-классы

На плате со стороны установки деталей нанесена шелкография, вполне качественная.

Процесс распайки деталей вам не будет интересен, поскольку я не являюсь сборщиком и не владею особенностями тех процесса по сборке плат. Что в руку попалось с краю, то и запаивал.
Печатная плата со стороны пайки покрыта защитной маской. Металлизации нет. Плата односторонняя.


Использовал припой типа ПОС 61 с канифолью. Насвинячил немного.

Провода питания зафиксировал герметиком, что бы не обломались на выходе из отверстий. Провода, что шли в комплекте, мне показались слишком короткими.

Плату помыл растворителем со спиртом и покрыл слоем Plastik 70. Сразу заметил разницу между моими прежними платами и этой. Поверхность блестит и контакты покрыты слоем пленки.
Выявился некоторое неудобство, которое на самом деле является плюсом. Хотел снять видео о работе платы с использованием мультиметра, а получил проблему в виде того, что цупы, банально не продавливают покрытие защитное. Поэтому в видео отсутствует мультиметр.

Видео демонстрации работы платы:

Upd: пока писал обзор, на страницу с товаром даже не обращал внимание, как обычно. И только после написания обзора обратил внимание на товар. Плата не совпадает с той, что мне прислали и судя по комментариям многим высылают два разных варианта платы. На функционале это не сказывается. Обе платы работоспособны.

Итоги: Простейший набор, доступен для школьников, так же имеет практическое применение. К покупке рекомендую. Осадок небольшой остался из за того, что плата пришла не та, которая в описании.

В моем случае оказались лишними провода. Вероятно они планировались для вывода из платы светодиодов на переднюю панель и подключения источника питания.

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Различные виды датчиков уровня

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.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

  • поплавочного типа;
  • использующие ультразвуковые волны;
  • устройства с емкостным принципом определения уровня;
  • электродные;
  • радарного типа;
  • работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

  • Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
  • Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Читать еще:  Домик из спичек без клея своими руками

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

  • излучается ультразвуковой импульс;
  • принимается отраженный сигнал;
  • анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Измерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Схема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector