Интернет журныл о промышленности в Украине

Датчики рівня води для управління насосом: захист від сухого ходу свердловинного насоса

  1. Область застосування датчиків рівня води
  2. Види датчиків рівня води
  3. Пристрій герконового перемикача
  4. Схема підключення герконового датчика рівня води

Велику ємність для води на дачі або присадибній ділянці можна використовувати для поливу або водопостачання будинку. При її наповненні немає необхідності постійно забиратися вгору по сходах і цілий день стежити за рівнем - це цілком можуть зробити електронні датчики.

Зміст статті:

Область застосування датчиків рівня води

  • Просунуті дачні та фермерські господарства, які займаються вирощуванням плодоовочевої продукції, у своїй роботі використовують системи поливу на зразок крапельної. Для забезпечення автоматичної роботи поливального обладнання конструкція вимагає наявності великої місткості для збору і зберігання води. Її заповнення зазвичай виробляють зануреними водяними насосами в свердловині, при цьому потрібно відстежувати рівень тиску води для насоса і її кількість в водозбірному баку. В цьому випадку необхідно управляти роботою насоса, тобто включати його при досягненні певного рівня води в накопичувальній ємності і відключати у разі повного заповнення водяного бака. Ці функції можна реалізувати за допомогою поплавкових датчиків.
Велику ємність для води на дачі або присадибній ділянці можна використовувати для поливу або водопостачання будинку

Мал. 1 Принцип дії поплавкового датчика рівня (ПДУ)

  • Великий накопичувальний бак для води може знадобитися і для водопостачання будинку, якщо дебіт водозабірної ємності дуже малий або продуктивність самого насоса не може забезпечити споживання води, відповідне необхідному рівню. В цьому випадку пристрої контролю рівня рідини для автоматичної роботи системи водопостачання також необхідні.
  • Систему контролю за рівнем рідини можна використовувати і при роботі з пристроями, в яких відсутній захист від сухого ходу свердловинного насоса, датчик тиску води або поплавковий вимикач при відкачуванні грунтових вод з підвалів та приміщень з рівнем нижче поверхні землі.

Види датчиків рівня води

Всі датчики рівня води для управління насосом можна розділити на дві великі групи: контактні і безконтактні. Безконтактні способи в основному використовуються в промисловому виробництві і діляться на оптичні, магнітні, ємнісні, ультразвукові та т.п. види. Датчики встановлюються на стінки водяних баків або безпосередньо занурюються в контрольовані рідини, електронні компоненти поміщені в шафу управління.

Датчики встановлюються на стінки водяних баків або безпосередньо занурюються в контрольовані рідини, електронні компоненти поміщені в шафу управління

Мал. 2 Види датчиків рівня

У побуті найбільше застосування знайшли недорогі контактні пристрої поплавкового типу, що відслідковує елемент яких виконано на герконах. Залежно від розташування в ємності з водою подібні пристрої діляться на дві групи.

Вертикальні. У подібному пристрої в вертикальному штоку розташовані герконові елементи, а сам поплавок з кільцевих магнітом переміщається уздовж трубки і включає або відключає геркони.

Горизонтальні. Кріпляться за верхній край збоку стіни резервуара, при наповненні ємності поплавок з магнітом піднімається на шарнірному важелі і підходить до геркона. Пристрій спрацьовує і комутує електричний ланцюг, вміщену в шафу управління, вона відключає харчування електронасоса.

Мал. 3 Вертикальні і горизонтальні герконові датчики

Пристрій герконового перемикача

Основний виконавчий елемент герконового датчика - герконовий вимикач. Пристрій являє собою маленький скляний балон, наповнений інертним газом або з відкачано повітря. Газ або вакуум перешкоджають утворенню іскор і окисленню контактної групи. Усередині колби знаходяться замкнуті контакти з феромагнітного сплаву прямокутного перетину (пермаллоєвого дріт) з золотим або срібним напиленням. При попаданні в магнітний потік контакти герконового перемикача намагнічуються і відштовхуються один від одного - відбувається розмикання ланцюга, по якій тече електричний струм.

При попаданні в магнітний потік контакти герконового перемикача намагнічуються і відштовхуються один від одного - відбувається розмикання ланцюга, по якій тече електричний струм

Мал. 4 Зовнішній вигляд герконовий перемикачів

Самі поширене види герконовий вимикачів діє на замикання, тобто при намагнічуванні їх контакти з'єднуються один з одним і електричний ланцюг замикається. Герконові перемикачі можуть мати два висновки для замикання розмикання ланцюга або три, якщо працюють з перемиканням ланцюгів електричного струму. Низьковольтна схема, коммутирующая електроживлення насоса, зазвичай поміщається в шафу управління.

Схема підключення герконового датчика рівня води

Герконові перемикачі є малопотужними пристроями і нездатні коммутировать великі струми, тому вони не можуть бути використані безпосередньо для відключення і включення насоса. Зазвичай вони задіяні в низьковольтної схемою комутації роботи потужного реле насоса, вміщеній в шафу управління.

Зазвичай вони задіяні в низьковольтної схемою комутації роботи потужного реле насоса, вміщеній в шафу управління

Мал. 5 Електрична схема управління електронасосом за допомогою герконового поплавкового датчика

На малюнку представлена ​​найпростіша схема з датчиком, що реалізує управління дренажним насосом в залежності від водного рівня при відкачці, що складається з двох герконів SV1 і SV2.

При досягненні рідиною верхнього рівня магніт з поплавком включає верхній геркон SV1 і на котушку реле P1 подається напруга. Її контакти замикаються, відбувається паралельне підключення до геркона і реле самозахвативается.

Функція самозахвативанія не дає можливість відключитися харчування котушки реле при розмиканні контактів включає кнопки (в нашому випадку це геркон SV1). Це відбувається в тому випадку, якщо навантаження реле і його котушка підключені в один ланцюг.

Напруга надходить на котушку потужного реле в ланцюзі електроживлення насоса, його контакти замикаються і електронасос починає працювати. При падінні рівня води і досягненні поплавка з магнітом нижнього геркона SV2 він включається і на котушку реле P1 з іншого боку також подається позитивний потенціал, струм перестає текти і реле P1 відключається. Це викликає відсутність струму в котушці силового реле P2 і як наслідок припинення подачі напруги харчування на електронасос.

Це викликає відсутність струму в котушці силового реле P2 і як наслідок припинення подачі напруги харчування на електронасос

Мал. 6 Поплавкові вертикальні датчики рівня води

Аналогічна схема управління насосом, вміщена в шафу управління, може бути використана при відстеженні рівня в ємності з рідиною, якщо геркони поміняти місцями, тобто SV2 буде знаходитися зверху і відключати насос, а SV1 в глибині бака з водою його включати.

Датчики рівня можуть бути використані в побуті для автоматизації процесу при заповненні великих ємностей водою за допомогою водяних електронасосів. Найбільш прості в установці і експлуатації герконові види, що випускаються промисловістю у вигляді вертикальних поплавців на штангах і горизонтальних конструкцій.

Радимо почитати: Автоматика для насоса

Можливо вам також буде цікаво почитати:

Користуючись сайтом oBurenie.ru ви автоматично погоджуєтеся з політикою конфіденційності для використання будь-яких доступних засобів комунікації таких як: коментарі, чат, форма зворотного зв'язку і т.д.