Датчик уровня воды в скважине своими руками

Датчик уровня воды в емкости: разновидности, правила выбора, изготовление своими руками

На производстве нередко возникает необходимость в измерении уровня жидкости (воды, бензина, масла). В быту чаще всего нужно определить высоту воды в какой-либо емкости, для этого применяют специальные приспособления — уровнемеры и сигнализаторы. Измерительные устройства делятся на несколько разновидностей, их приобретают в магазинах, но для домашнего использования проще всего сделать датчик уровня воды своими руками.

• Виды датчиков
• Правила выбора
• Изготовление своими руками

Датчики различаются между собой по способу измерения уровня жидкости и делятся на два вида: сигнализаторы и уровнемеры. Сигнализаторы отслеживают заданную точку заполнения емкости и при достижении нужного объема жидкости прекращают ее поступление (пример — поплавок в бачке унитаза).

Уровнемеры непрерывно контролируют степень заполнения резервуара (пример — датчик на шахтном водоотливе).

По принципу действия датчики уровня воды в емкости делятся на такие разновидности:

• Поплавковые — в их конструкцию входят поплавок с магнитом и два герметических контакта (геркона). При достижении минимального уровня жидкости в емкости поплавок перемещается вниз и магнитом действует на геркон, при этом включается реле и запускается насос, начинается подкачка воды в резервуар. При полном заполнении емкости поплавок достигает верхнего геркона, при этом срабатывает реле, выключающее насос.
• Ультразвуковые — используются не только в жидкой среде, но и в сухой. Устройства работают таким образом: излучатель подает импульсы, которые достигают резервуара и возвращаются на приемник. Встроенный контроллер обработки сигнала анализирует силу и длительность затухания ультразвуковой волны (эти параметры различны для полной и пустой емкости).
• Электродные — применяются в жидких электропроводящих средах. Состоят из двух электродов, контролирующих нужный уровень жидкости. Третий электрод является аварийным и используется при превышении заданных параметров и включении режима откачки.
• Радарные — универсальные механизмы благодаря тому, что их можно применять при работе с агрессивными и взрывоопасными жидкостями. Принцип функционирования устройств основан на использовании радиоволнового излучения — волны определенной длины направляются к поверхности жидкой технологической среды, отражаются от нее и попадают в анализатор. Уровень наполнения емкости определяется по скорости возвращения сигнала.

Это самые распространенные уровневые датчики, кроме них существуют емкостные, гидростатические, радиоизотопные и другие виды устройств, которые применяются в различных отраслях промышленности.

Правила выбора

При покупке датчика уровня жидкости в резервуаре нужно учитывать несколько факторов, при их соблюдении устройство будет работать правильно и безотказно. В первую очередь нужно определить тип жидкой среды и ее плотность, уровень опасности для человека. Значение имеют материал изготовления емкости, ее объем — от этих параметров зависит принцип действия выбранного датчика.

Следующий момент, на который нужно обратить внимание — предназначение устройства, будет оно использоваться для контроля минимального и максимального уровня жидкости или же для постоянного отслеживания заполняемости резервуара.

При выборе промышленных датчиков количество критериев может быть расширено, для бытовых сигнализаторов и уровнемеров достаточно учитывать объем резервуара и тип устройства. В домашних условиях используются приспособления, изготовленные своими руками — работают они ничуть не хуже заводских моделей.

Изготовление своими руками

Проще всего изготовить самостоятельно поплавковый датчик уровня воды в резервуаре, или сигнализатор наполнения.

Принцип действия такого устройства заключается в том, что поплавок всплывает в жидкости, при максимальном наполнении емкости замыкает контакты и сигнализирует о достаточном уровне воды.

Последовательность изготовления:

• Два колпачка от шариковых ручек соединяют между собой и заливают клеем — получается поплавок.
• Трубку от корпуса ручки разрезают пополам — изготовленный ранее поплавок должен легко входить в нее и двигаться без ограничений. С одной стороны прикрепляют поперечную проволочку таким образом, чтобы поплавок не выпадал из корпуса, но в то же время внутрь беспрепятственно заходила вода.
• Два медных провода длиной 5−7 см зачищают, прикрепляют к ним квадратный кусочек фольги (зажимают плоскогубцами). Фольга с проводами клеится к основе из трубки, сверху закрывают колпачком.
• Готовый датчик опускают в воду, провода подключают к звуковому сигнализатору. При повышении уровня жидкости поплавок всплывает, замыкает контакты, раздается сигнал.

Приведенная схема изготовления датчика самая простая, ее используют для небольших емкостей.

Минус такого устройства в том, что оно не дает возможности автоматического выключения насоса. Чтобы останавливать подачу воды в резервуар, изготавливают сигнализаторы с использованием магнитов и герконов.

Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/datchiki/izgotovlenie-poplavkovogo-datchika-urovnya-vody-svoimi-rukami.html

Датчики для контроля и регулировки уровня воды в баке: какие бывают и как сделать реле своими руками

Водоснабжение и водоотвод является неотъемлемой частью быта и производства. Практически каждый, кто занимался фермерским хозяйством или благоустройством быта, хоть раз сталкивался с проблемой поддержания уровня воды в той или иной емкости. Некоторые делают это вручную, открывая и закрывая задвижки, но намного проще и эффективнее использовать для этих целей автоматический датчик уровня воды.

Типы датчиков уровня

В зависимости от поставленных задач для контроля за уровнем жидкости используются контактные и бесконтактные датчики. Первые, как можно догадаться из их названия, имеют контакт с жидкостью, вторые получают информацию дистанционно, используя косвенные методы измерения – прозрачность среды, ее емкость, электропроводность, плотность и пр. По принципу действия же все датчики можно разделить на основных 5 типов:

1. Поплавковый.
2. Электродный.
3. Гидростатический.
4. Емкостный.
5. Радарный.

Первые три можно отнести к приборам контактного типа, поскольку они непосредственно взаимодействуют с рабочей средой (жидкостью), четвертый и пятый – бесконтактные.

Поплавковые сенсоры

Пожалуй, самые простые по конструкции. Представляют собой поплавковую систему, которая находится на поверхности жидкости. По мере изменения уровня поплавок движется, тем или иным образом замыкая контакты механизма контроля. Чем больше контактов находится по пути движения поплавка, тем точнее показания сигнализатора:

Принцип работы поплавкового датчика уровня воды в баке

Из рисунка видно, что показания индикатора такого устройства дискретны, а количество значений уровня зависит от числа выключателей. На приведенной схеме их два – верхний и нижний. Этого, как правило, вполне достаточно для автоматического поддержания уровня в заданном диапазоне.

Существуют поплавковые приборы и для непрерывного дистанционного контроля. В них поплавок управляет движком реостата, а уровень вычисляется исходя из текущего сопротивления. Такие устройства до недавнего времени широко использовались, к примеру, для измерения количества бензина в топливных баках автомобилей:

Устройство реостатного уровнемера, где:

• 1 – проволочный реостат;
• 2 – ползунок реостата, механически связанный с поплавком.

Электродные датчики уровня

Устройства этого типа используют электрическую проводимость жидкости и являются дискретными. Датчик представляет собой несколько электродов различной длины, погруженных в воду. В зависимости от уровня в жидкости оказывается то или иное количество электродов.

Трехэлектродная система датчиков уровня жидкости в резервуаре

На рисунке, приведенном выше, два правых датчика погружены в воду, а значит, между ними присутствует сопротивление воды – насос остановлен.

Как только уровень опустится, средний датчик окажется сухим, а сопротивление цепи увеличится. Автоматика запустит насос подкачки.

Вполне понятно, что количество контрольных точек несложно увеличить, добавив в конструкцию дополнительные электроды и соответствующие каналы контроля, к примеру, для аварийной сигнализации переполнения или пересыхания.

Гидростатическая система контроля

Здесь датчик представляет собой открытую трубку, в которой установлен сенсор давления того или иного типа. При увеличении уровня изменяется высота водяного столба в трубке, а значит, и давление на сенсор:

Принцип работы гидростатической системы контроля уровня жидкости

Такие системы обладают непрерывной характеристикой и могут использоваться не только для автоматического управления, но и для дистанционного контроля уровня.

Емкостный метод измерения

В датчиках этого типа в качестве сенсора используется конденсатор, электрическая емкость которого изменяется в зависимости от диэлектрических свойств окружающей среды. Если рядом с обкладками измерительного конденсатора находится вода, он имеет одну электрическую емкость, воздух – другую.

Система контроля постоянно измеряет электроемкость датчика и при ее изменении принимает то или иное решение. Измерители такого типа являются дискретными и могут использоваться лишь для контроля за конкретным уровнем жидкости. Если емкость для воды выполнена из диэлектрика, то измерения могут проводиться бесконтактно – через стенку бака или водомерной трубки. В противном случае емкостный датчик устанавливается внутрь бака.

Принцип работы емкостного датчика с металлической (слева) и диэлектрической ванной

По сходному принципу работают и индукционные указатели, но в них роль сенсора исполняет катушка, индуктивность которой изменяется в зависимости от присутствия жидкости. Основным недостатком подобных устройств является то, что они годятся только для контроля за веществами (жидкости, сыпучие материалы и пр.), имеющими достаточно высокую магнитную проницаемость. В быту индуктивные сенсоры практически не используются.

Радарный контроль

Основное достоинство этого метода – отсутствие контакта с рабочей средой. Причем сенсоры могут отстоять от жидкости, уровень которой необходимо контролировать, достаточно далеко – метры.

Это позволяет использовать датчики радарного типа для контроля за исключительно агрессивной, ядовитой или горячей жидкостями. О принципе работы таких датчиков говорит само их название – радарные. Прибор состоит из передатчика и приемника, собранных в одном корпусе.

Первый излучает тот или иной тип сигнала, другой принимает отраженный и подсчитывает время задержки между отправленным и принятым импульсами.

Принцип работы ультразвукового сигнализатора уровня радарного типа

Сигналом в зависимости от поставленных задач может служить свет, звук, радиоизлучение. Точность таких сенсоров достаточно велика – миллиметры. Единственным, пожалуй, недостатком можно считать сложность радарного оборудования контроля и достаточно высокую его стоимость.

Самодельные регуляторы уровня жидкости

Благодаря тому, что некоторые из датчиков исключительно просты по конструкции, создать реле уровня воды своими руками совсем несложно. Работая совместно с водяными насосами, такие приборы позволят полностью автоматизировать процесс подкачки воды, к примеру, в дачную водонапорную башню или автономную систему капельного полива.

Поплавковый автомат управления насосом

Для реализации этой идеи используется самодельный герконовый датчик уровня воды с поплавком. Он не требует дорогостоящих и дефицитных комплектующих, прост в повторении и достаточно надежен. Прежде всего, стоит рассмотреть конструкцию самого сенсора:

Конструкция двухуровневого поплавкового датчика воды в баке

Он состоит из собственно поплавка 2, который закреплен на подвижном штоке 3.

Поплавок находится на поверхности воды и в зависимости от ее уровня движется вместе со штоком и закрепленным на нем постоянным магнитом 5 вверх / вниз в направляющих 4 и 5.

В нижнем положении, когда уровень жидкости минимален, магнит замыкает геркон 8, а в верхнем (бак полон) – геркон 7. Длина штока и расстояние между направляющими выбирается исходя из высоты водяного бака.

Осталось собрать устройство, которое будет автоматически включать и выключать насос подкачки в зависимости от состояния контактов. Схема его выглядит следующим образом:

Схема управления водяным насосом

Предположим, что бак полностью заполнен, поплавок находится в верхнем положении. Геркон SF2 замкнут, транзистор VT1 закрыт, реле К1 и К2 отключены. Водяной насос, подключенный к разъему ХS1, обесточен. По мере расхода воды поплавок, а вместе с ним и магнит будут опускаться, геркон SF1 разомкнется, но схема останется в прежнем состоянии.

Как только уровень воды упадет ниже критического, замкнется геркон SF1. Транзистор VT1 откроется, реле К1 сработает и встанет на самоблокировку контактами К1.1. Одновременно контакты К1.2 этого же реле подадут питание на пускатель К2, включающий насос. Началась подкачка воды.

По мере увеличения уровня поплавок начнет подниматься, контакт SF1 разомкнется, но заблокированный контактами К1.1 транзистор останется открытым. Как только емкость наполнится, замкнется контакт SF2 и принудительно закроет транзистор. Оба реле отпустят, насос отключится, а схема перейдет в ждущий режим.

При повторении схемы на месте К1 можно использовать любое маломощное электромагнитное реле на напряжение срабатывания 22-24 В, к примеру, РЭС-9 (РС4.524.200). В качестве К2 подойдет РМУ (РС4.523.330) или любое другое на напряжение срабатывания 24 В, контакты которого выдерживают пусковой ток водяного насоса. Герконы пойдут любые, работающие на замыкание или переключение.

Реле уровня с электродными датчиками

При всем своем достоинстве и простоте, предыдущая конструкция уровнемера для емкостей имеет и существенный недостаток – механические узлы, работающие в воде и требующие постоянного обслуживания. Этот недостаток отсутствует у электродной конструкции автомата. Она намного надежнее механической, не требует никакого обслуживания, а схема ненамного сложнее предыдущей.

Здесь в качестве датчиков используются три электрода, выполненные из любого токопроводящего нержавеющего материала. Все электроды электрически изолированы друг от друга и от корпуса емкости. Конструкция сенсора хорошо видна на рисунке, приведенном ниже:

Конструкция трехэлектродного сенсора, где:

• S1 – общий электрод (всегда в воде)
• S2 – сенсор минимума (бак пуст);
• S3 – сенсор максимального уровня (бак полон);

Схема же управления насосом будет выглядеть следующим образом:

Схема автоматического управления насосом при помощи электродных сенсоров

Если бак полон, то все три электрода находятся в воде и электрическое сопротивление между ними невелико. При этом транзистор VT1 закрыт, VT2 открыт. Реле К1 включено и своими нормально замкнутыми контактами обесточивает насос, а нормально разомкнутыми подключает сенсор S2 параллельно S3. Когда уровень воды начинает падать, оголяется электрод S3, но S2 еще в воде и ничего не происходит.

Вода продолжает расходоваться и, наконец, оголяется электрод S2. Благодаря резистору R1 транзисторы переходят в противоположное состояние. Реле отпускает и запускает насос, одновременно отключая датчик S2.

Уровень воды постепенно повышается и сначала замыкает электрод S2 (ничего не происходит – он отключен контактами К1.1), а затем и S3.

В устройстве можно использовать любое маломощное реле, срабатывающее от 12 В, контакты которого способны выдержать ток пускателя насоса.

При необходимости эту же схему можно применить и для автоматической откачки воды, скажем, из подвала. Для этого дренажный насос нужно подключить не к нормально замкнутым, а к нормально разомкнутым контактам реле К1. Никаких других изменений схема не потребует.

Источник: https://elektro.guru/elektrooborudovanie/datchiki/datchiki-urovnemerov-i-avtoregulyatorov-urovnya-vodyi-v-bake.html

Выбираем датчик уровня воды в колодце | Мой колодец

Маленький прудик на участке, если вода близко к поверхности

Большинство желающих жителей страны имеют свои шесть соток земли, фото волшебников – агрономов на картинках сайтов, на которых они творят чудеса дизайнерской мысли, можно посмотреть с удовольствием.

Садовые домики, превращенные в дачи, а новые домовладельцы и вовсе сразу строят загородные дома, коттеджи, «фазенды» с работниками, потому что жизнь среди природы заложена на генном уровне в человеке и является частью его.

Современную жизнь нельзя представить без благ цивилизации, видео в этой статье наглядно демонстрирует множество колодцев, в которых установлен датчик уровня воды в колодце, водопроводов, бассейнов, небольших водоемов, сделанных своими руками или с помощью специалистов.

Система дачного водоснабжения

Не многие могут похвастаться центральным водопроводом на даче или доме, поэтому начинаются поиски других вариантов. Роют колодцы, бурят скважины, то есть занимаются системой дачного водоснабжения.
Колодцы копаются глубже уровня промерзаний грунта, что позволяет, утеплив верхнюю часть колодца(см.

Как утеплить колодец на зиму своими силами) и закопав трубу для воды поглубже, обеспечить круглогодичную подачу воды в дом. Летний вариант проживания на даче решает проблему с водоснабжением простым шлангом, проложенным по земле.Любой случай создания нужного давления обеспечивается погружными насосами, цена которых зависит от мощности, конструкции, изготовителя.

Система водопровода на даче включает определенные элементы.

Итак:

• Бурение колодца на воду и сам сделанный колодец, с соблюдением всех правил и технологий.
• Водопроводные трубы или шланг на лето.
• Погружной насос, с правильно подобранной мощностью именно для данного дебита колодца.
• Водонапорная башня с импровизированным баком на чердаке, для зимних условий чердак должен быть утепленным.
• Выполненная разводка труб по дому.
• Управление над поступлением воды и наполнением бака осуществляется электронным устройством. Оно поможет не только отслеживать уровень воды в баке, но и определять какой уровень воды должен быть в колодце, чтобы в знойное лето не стоять перед пересохшим сооружением.Инструкция электронного устройства перечисляет пункты, по которым производится контроль.
• Электронное устройство контролирует минимальный и максимальный уровень воды накопительного резервуара.
• Осуществляется светодиодная индикация при работающем насосе, когда уровень воды в колодце опускается ниже минимальной отметки.
• Низкий уровень воды в колодце и контроль над достижением минимального уровня.
• Гальваническая развязка или фактическое отделение электрических систем друг от друга.
• Качественные датчики, контролирующие давление воды в системе частных домов, просто необходимый атрибут. Небольшое устройство, а обеспечивает надежную работу оборудования, правда реле давления периодически подлежит замене.Народные умельцы, собравшие насосную станцию в индивидуальном порядке, устанавливают датчик сами.

Внимание: Очень важный момент – правильное подключение датчика и его настройка.

Контроль над вибрационным насосом

Обязательное условие долгой и надежной работы электрического вибрационного насоса служит наличие воды над насосом. При нарушении этого, простого на первый взгляд, условия приводит к его поломке.
Итак:

• Контроль уровня воды в колодце выполняется довольно популярным способом, знакомым заядлым рыбакам и любителям рыбалки. Поплавок, прикрепленный обыкновенной рыболовной леской или тонким шнуром со скользящим грузиком, который поднят до установленного на шарнире рычага.
• Поплавок находится на поверхности воды, снижение уровня воды ведет к его опусканию, к нагрузке и повороту рычага, подвешенного на пружине, и как следствие, к размыканию цепи и остановке насоса.
• Повышается уровень воды в колодце, поплавок поднимается вместе с ним, грузик опускается, пружинка двигает рычаг с нижнего положения к верхнему упору, насос включается.
• На первый взгляд всё кажется сложным, но надежность этого механизма проверена годами, кроме того легко изменяется момент отключения насоса. Просто подвеска поплавка фиксируется на необходимом уровне в колодце.

Внимание: Недостаточно заглубленный насос в колодце при работе может вызвать турбулентные потоки на воде, что может привести к перепутыванию подвески, провода и шланга насоса. Этот негативный момент легко предотвращается подвеской на леску грузика-упора.

• Все устройство смонтировано на деревянной дощечке толщиной в 20 мм, шарниром для рычага служит мебельная петля, с закрепленной сверху деревянной рейкой размером 10х35 мм. Кронштейн выгнут из 1,5 мм стального листа.
• Включается при помощи микропереключателя на достаточно большой ток.
• Пружина подбирается с усилием растяжения в 300-600 г., леска диаметром до 1 мм.

Какие проблемы не дают отдыхать в выходные дни

Колодцы с чистой, хорошей, вкусной водой в достаточном количестве определяют покой, и уверенность в завтрашнем дне жителей сел, деревень и просто отдельных домов. Вспомните, вода источников, считающихся лечебными от многих болезней, посещается множеством людей, возле них строятся часовни и считается, что такие колодцы находятся под защитой святых.

Ухудшение качества, вкуса воды или её уменьшение, считалось плохой приметой. Большой бедой служило её исчезновение совсем в колодце, люди в старину покидали эти места и переходили к новым источникам воды.

Сейчас никто не побежит менять свой дачный участок или искать новое место для коттеджа при снижении дебета воды в колодце, но хорошего в этом мало и хлопот такая ситуация доставляет много.

Итак:

• Почему упал уровень воды в колодце, её не стало хватать для полива растений, возникли проблемы с устройством полноценной бани, а если ещё воды не хватает для стирки, то от таких проблем пропадает сон не только в выходные дни.
• Возникшие сложности, заставляют приглашать специалистов для восстановления первоначального уровня и терзать их вопросом, упал уровень воды в колодце что делать и как все вернуть обратно.
• Восстановление первоначального уровня в колодце не самое простое дело. Работники, занимающиеся ремонтом и обслуживанием таких сооружений, выполняют работы в экстремальных условиях, по пояс в холодной воде, наносы донные засасывают сапоги, а грунт необходимый погрузить в емкость и поднять наверх, предварительно надо оторвать от мокрой массы, что требует значительных физических усилий.
• Температура воды в колодце не сильно отличается летом и зимой, если летом она имеет 4-5 градуса, в лучшем случае 10, то зимой 6 градусов.

Вроде ничего особенного, а радует глаз

• Не зря засолка огурцов колодезной водой холодным способом позволяет получать вкуснейшие, нежнейшие, хрустящие огурчики под капроновой крышкой без возни с кипятком и крышками для закатывания.
• Весь комплекс работ по углублению колодца делается в постоянно быстром темпе за ограниченное время в 5-12 часов без остановки.
• Есть возможность перекоса опускающихся колец, их может зажать и тогда шахта не сможет опуститься, что приведет к значительным дополнительным работам по выравниванию вертикального ствола.
• Такие требования к кандидатам на подобные работы выдвигает на первое место не мастерство или опыт подобных работ, ни квалификацию, а физическую выносливость и ответственность к работе.
• Технология установки отрезков труб или колец для понижения отметки дна колодца, напрямую зависит от грунтовых залежей.
• Плотная почва, составляющая водоносный слой, не требует обсадки, и проходка выполняется без неё. Грунт вынимается на необходимую глубину, а в откопанной выемке устанавливаются железобетонные кольца.
• Плохо, когда в основании колодца располагаются песчаные грунты с плывунами, приходиться производить установку обсадной трубы, чтобы углубить ствол.
• Как определяется расстояние, на которое следует углубить колодец? Эта отметка определяется по многим параметрам.Здесь и плотность, и состав грунта, его способность не нарушать вертикальность без обсадных труб, дебит воды в водоприемной части колодца и уровень нахождения водоносного слоя.
• Решение принимается специалистами, на основании оценок гидрогеологических условий каждого конкретного колодца. Они же определяют технологию выполнения комплексных работ и дают гарантии.
• Работы по углублению действующего колодца начинаются с укрепления швов между кольцами установкой скоб.
• Эта операция исключает вероятность разрыва ствола сооружения во время откопки и выемке грунта основания.

Можно подвести итоги и констатировать тот факт, что датчики для воды бывают разные, но все они призваны показывать уровень воды в колодце, который может зависеть от его глубины.

Источник: https://moikolodets.ru/datchik-urovnya-vody-v-kolodce-20

Как измерить уровень воды в колодце

Наиболее простым способом обеспечения бесперебойного водоснабжения загородного дома является обустройство колодца: даже при наличии центрального трубопровода собственный бесплатный источник никогда не будет лишним. Уровень воды в колодце может меняться, поэтому за ним нужно постоянно следить.

Причины и последствия изменения уровня воды в колодце

Причины изменения объема воды в колодезной шахте могут быть разными:

1. Сезонные колебания. Пополнение водоносного слоя обычно происходит во время весеннего снеготаяния или после сильных дождей. В остальные периоды уровень воды может падать.
2. Перерасход. Если забирать жидкость из колодца большими объемами, то шахта не сможет вовремя восполнять потери и начнет пересыхать.
3. Иссякание водоносного слоя. Срок службы любого гидротехнического сооружения также имеет свои ограничения.
4. Попадание в ствол поверхностных вод низкого качества. В итоге наблюдается резкое повышение уровня.

Если отбор воды из колодца происходит ведрами, то подобные колебания не очень критичны. Точная их фиксация особо не требуется: достаточно простого визуального наблюдения. Иное дело, если внутри шахты установлен мощный насос, обеспечивающий водоснабжение дома.

Чаще всего такие агрегаты ломаются по причине холостого хода. Так называется критичный режим работы перекачивающего устройства на «сухом ходу», то есть без воды, выполняющей роль смазки и охладителя.

При этом возникает реальная угроза деформирования рабочих узлов и перегорания двигателя.

Кроме того, при недостаточном заглублении во время работы насоса внутри шахты могут возникать турбулентные потоки. Это может привести к спутыванию подвесок, проводов и шланга. Один из способов предохраниться от поломки дорогостоящего оборудования – применить специальные приспособления контроля уровня воды. Если вода опустится ниже критической отметки, датчик передаст сигнал на реле, и насос выключится.

Простые способы контроля уровня воды

Для контроля за уровнем воды в колодцах, водозабор из которых происходит ведрами, совсем необязательно использовать дорогостоящие приборы.

Если глубина шахты небольшая и хорошо просматривается, ее стенки оснащают разметкой, используя для этого нетоксичную водостойкую краску белого цвета. Подсветив фонариком, можно в любой момент определить высоту зеркала.

Второй вариант – изготовить специальную измерительную веревку с куском пробки на конце: периодически проверяя высоту уровня, без проблем высчитывают общий объем, отталкиваясь от первоначальной глубины ствола.

Также можете посмотреть на самодельное нехитрое приспособление, сделанное самостоятельно автором видео:

Использование датчиков уровня воды в колодце

В тех случаях, когда внутри колодца установлено насосное оборудование, обеспечивающее постоянную подачу воды в дом, примитивные способы контроля за уровнем воды не подойдут. Здесь важна оперативная реакция на любое критическое изменение из-за угрозы возникновения «холостого хода», со всеми вытекающими последствиями.

Для этих целей применяются специальные датчики различных модификаций:

• Поплавковые.
• Гидростатические.
• Емкостные.
• Радарные.
• Ультразвуковые.

Поплавковые датчики уровня воды

Это простейшее контролирующее приспособление можно изготовить самостоятельно. На поплавок крепится обычная рыболовная леска или тонкий водонепроницаемый шнурок: подвижный груз должен находится на уровне шарнирного рычага.

Поплавок опускают в колодец — он должен свободно плавать в воде. Когда ее уровень будет уменьшаться, приспособление начинает воздействовать на рычаг, висящий на пружине.

Во время его поворота происходит размыкание цепи: как результат, насос останавливается.

Принцип работы поплавкового датчика воды

Несмотря на видимую сложность механизма, он функционирует практически без сбоев, что подтверждается многолетней практикой его использования. Для изменения момента, когда размыкается цепь, подвеску поплавка необходимо сместить в ту или иную сторону. Приспособления этого типа достаточно точны и универсальны.

Кроме колодцев, с их помощью нередко оснащают баки, скважины и различные емкости.

Альтернативный вид поплавкового датчика уровня воды

В качестве платформы для поплавкового датчика можно использовать кусок деревянной доски толщиной 2 см. Шарнир для рычага можно изготовить из мебельной петли, закрепив над ней деревянную рейку 10х35 мм. Для выгибания кронштейна подойдет лист стали толщиной 1,5 мм. При подборе пружины предпочтительными считаются варианты, имеющие усилие растяжения 300-600 г. Оптимальный диаметр лески – не более 1 мм.

Что касается магазинных поплавковых моделей, то они представлены в двух разновидностях:

1. Дискретные. Недорогие приборы с хорошим уровнем надежности.
2. Магнитострикционные. Дорогостоящие и сложные приборы, обеспечивающие большую точность определения уровня.

Различные виды поплавочных датчиков уровня воды

Общей слабостью всех поплавковых модификаций считается необходимость погружения в воду.

Гидростатические датчики

Принцип работы гидростатического датчика заключается в наблюдении за колебаниями давления водяного столба. С помощью элемента повышенной чувствительности осуществляется фиксация давления с последующей пересылкой полученного результата на схему вычисления высоты уровня воды.

Внешний вид и принцип работы гидростатического датчика уровня воды

Сильными сторонами приспособлений этого типа являются их небольшие размеры, способность к непрерывной работы и доступная цена. Агрессивная среда для их эксплуатации не подойдет.

Емкостные датчики воды

Уровень воды в этом случае определяется при помощи специальных пластин. Колебание емкости дает возможность определять объем жидкости в замкнутом пространстве.

Преимуществами емкостных датчиков является отсутствие подвижных узлов и деталей, что позволяет использовать их в очень глубоких колодцах и скважинах (свыше 100 м). За счет простоты обустройства и стойкости к повышенному давлению гарантируется значительная продолжительность службы приборов.

К недостаткам приспособлений можно отнести необходимость контакта с жидкостью и чувствительность к температурным изменениям.

Емкостный датчик уровня воды

Емкостные реле уровня могут иметь разное конструктивное исполнение, комплектуясь дополнительными элементами. Приборы этого типа способны обеспечить как откачивание, так докачивание воды. Число управляемых контактов может отличаться. Для установки датчика обычно используют DIN-рейку. Также его можно разместить внутри простого модульного ящика (некоторые модификации отличаются приличными габаритами).

Радарные датчики

Чтобы определить, на сколько повысился или понизился уровень воды, в радарных датчиках используется принцип частотной разницы (так называют период времени между моментом излучения и возвращения отраженного сигнала обратно). Как уже понятно, прибор и посылает, и улавливает отраженные обратные волны. Радарные датчики считаются наиболее удобными и надежными устройствами слежения за уровнем воды.

Внешний вид и принцип работы радарных датчиков уровня воды

Среди их положительных характеристик можно выделить:

• Отсутствие подвижных узлов.
• Нет прямого соприкосновения с жидкой средой.
• Независимость от условий эксплуатации.
• Точность фиксации параметров.

Ультразвуковые датчики

Эти приборы очень напоминают по принципу работы радарные приспособления (здесь сигнал посылается на ультразвуковой частоте).

Ультразвуковые волны создаются специальным излучателем: по достижению воды они отбиваются от ее поверхности и двигаются в обратную сторону. Используя несложные математические вычисления, высчитывают дистанцию до поверхности воды.

По сравнению с радарными контролерами, ультразвуковые модели отличаются более простым устройством, при несколько меньше точности работы.

Внешний вид и принцип работы ультразвукового датчика уровня воды

Самодельные датчики уровня воды

Некоторые народные умельцы в целях экономии средств изготовляют датчики уровня воды своими руками. Важно понимать, что подобное решение имеет немалые риски, т.к. в случае грубых ошибок можно лишиться недешевого насоса.

Для работы потребуются следующие материалы:

• Двухжильный и медный одножильный провод сечением 1 мм².
• Аккумулятор.
• Металлическая пластина и пруток.
• Измерительное приспособление со стрелкой.

Работа такого прибора построена на электропроводных характеристиках воды. Два конца, опущенные в колодец, замыкают электрическую цепь. Если жидкости недостаточно, цепь размыкается.

При этом в первом случае стрелка прибора будет реагировать отклонением вправо, а во втором – падением на ноль.  Для установки индикатора на поверхности выбирается какое-то видное места рядом с колодцем.

Выходящие из него провода должны быть тщательно заизолированы.

В качестве индикатора для колодца часто применяют контролер от старой автоматической стиральной машины. Кроме того, эти надежные приборы находятся в свободном доступе в специализированных точках продажи комплектующих для бытовой техники.

Главное, добиться образования в стакане «воздушного мешка»: для этого вода должна доходить примерно до середины устройства.

Самодельный датчик уровня воды в колодце

Работает это простейшее приспособление таким образом:

• Когда уровень жидкости в колодце повышается, это увеличивает давление воздуха внутри пластмассового контейнера.
• Эту инерцию передает на датчик тонкий резиновый шланг, похожий на деталь велосипедного насоса.
• Непосредственно внутри прибора поднимается мембрана, замыкающая контакт.
• При снижении уровня в колодце мембрана переходит в нижнюю позицию, активизируя другую контактную группу.

Также можете посмотреть видео, где умелец сделал датчики уровня воды для колодца своими руками:

Благодаря большому ассортименту датчиков уровня воды можно без проблем подобрать наиболее удобный вариант для своего колодца. При этом в учет берется глубина шахты, специфика применяемого насоса и личные предпочтения.

Наиболее надежными и удобными в использовании считаются радарные и ультразвуковые приспособления, не нуждающиеся в непосредственном контакте с водой.

В тех случаях, когда устройство контроля за уровнем воды изготовляется самостоятельно, рекомендуется отдавать предпочтение поплавковым моделям или датчикам от стиральных машин.

вода колодец Своими руками Участок

Источник: https://5domov.ru/uchastok/dacha-i-sad/kak-izmerit-uroven-vodyi-v-kolodtse.html

Всё о датчиках уровня воды

Для регулирования и контроля уровня жидкости либо твердого вещества (песка или гравия) на производстве, в быту используют специальный прибор. Он получил название датчик уровня воды (или другого интересующего вещества).

Существует несколько разновидностей подобных устройств, значительно отличающихся друг от друга принципом действия.

Как работает датчик, преимущества, недостатки его разновидностей, на какие тонкости при выборе устройства стоит обратить внимание и как сделать упрощенную модель с реле своими руками, читайте в этой статье.

Общая классификация приборов

Датчик уровня воды используется для следующих целей:

• Для восприятия изменения количества жидкости и передачи дискретного сигнала в случае завышения максимально допустимой отметки в резервуаре на реле;
• Для включения реле сигнализации (световой или звуковой) в главном корпусе управления;
• Для передачи показателей уровня жидкости на табло пульта управления с отображением конкретных резервуаров;

  Классификация датчиков для воды

• Для организации замкнутой схемы системы автоматического контроля воды в резервуаре. Для этого дополнительно потребуется контроллер, электродвигатель насоса.

Возможные методы определения загруженности резервуара

Существует несколько методов измерения уровня жидкости:

1. Бесконтактный – зачастую приборы такого типа используются для контроля уровня вязких, токсичных, жидких либо твердых, сыпучих веществ. Это емкостные (дискретные) приборы, ультразвуковые модели;
2. Контактный – устройство располагается непосредственно в резервуаре, на его стенке, на определенном уровне. По достижению водой этого показателя датчик срабатывает. Это поплавковые, гидростатические модели.

По принципу действия различают следующие виды датчиков:

• Поплавкового типа;
• Гидростатические;
• Емкостные;
• Радарные;
• Ультразвуковые.

Кратко о каждом виде приборов

1. Датчик уровня жидкости поплавковый – отличается простотой конструкции, зачастую используется в сочетании с электрическим реле. Система действует просто: при достижении определенного уровня вода воздействует на поплавок. Он в свою очередь изменяет положение, замыкает контакт реле, к которому прикреплен одним концом.

   Виды датчиков уровня воды

Поплавковые модели бывают дискретные и магнитострикционные. Первый вариант — дешевый, надежный, а второй – дорогой, сложной конструкции, но гарантирует точное показание уровня. Однако общий недостаток поплавковых приборов – это необходимость погружения в жидкость.

Поплавковый датчик определения уровня жидкости в баке

1. Гидростатические устройства – в них все внимание обращено на гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре. Чувствительный элемент прибора воспринимает давление над собой, отображает его по схеме для определения высоты столба воды.

Главные преимущества таких агрегатов – компактность, непрерывность действия и доступность по ценовой категории. Но использовать их в агрессивных условиях нельзя, потому как без контакта с жидкостью не обойтись.

Гидростатический датчик уровня жидкости

1. Емкостные приборы – для контроля уровня воды в баке предусмотрены пластины. По изменению показателей емкости можно судить о количестве жидкости. Отсутствие подвижных конструкций и элементов, простая схема устройства гарантируют долговечность, надежность работы прибора. Но нельзя не отметить недостатки — это обязательность погружения в жидкость, требовательность к температурному режиму.
2. Радарные устройства – определяют степень повышения воды путем сравнения частотного сдвига, задержки между излучением и достижением отраженного сигнала. Таким образом, датчик действует как излучатель и улавливатель отражения.

Подобные модели считаются лучшими, точными, надежными устройствами. Они обладают рядом достоинств:

• Не имеют подвижных деталей;
• Не контактируют с жидкой средой;
• Не привередливы к среде, условиям функционирования;
• Точность показателей.

  Выбираем датчики уровня воды правильно

К недостаткам модели можно отнести только их высокую стоимость.

Радарный датчик уровня жидкости в резервуаре

1. Ультразвуковые датчики – принцип функционирования, схема устройства аналогичны радарным приборам, только используется ультразвук. Генератор создает ультразвуковое излучение, которое по достижению поверхности жидкости отражается и попадает через некоторое время на приемник датчика.  После небольших математических вычислений, зная временную задержку и скорость движения ультразвука, определяют расстояние до поверхности воды.

Плюсы радарного датчика присущи и ультразвуковому варианту. Единственное, менее точные показатели, более простая схема работы.

Тонкости выбора подобных устройств

При покупке агрегата обратите внимание на функциональность прибора, некоторые его показатели. Крайне важные вопросы при покупке прибора – это:

1. Для каких веществ может использоваться прибор, условия работы, схема устройства;
2. Влияет ли материал резервуара на точность показаний, принцип действия устройства;

   Популярные датчики уровня воды

3. Используется встроенная схема обработки, преобразования сигнала, либо датчик работает как реле;
4. Точность показаний, в том числе при быстром понижении или повышении уровня жидкости;
5. Входит ли в комплектацию дисплей для отображения действительных показателей, регулирования заданных параметров, изменения настроек;
6. Наличие сертификатов на продукцию;
7. Реагирование системы на температурные перепады;
8. Как на прибор и его точность могут влиять внешние факторы, например, вибрация, агрессивность среды или электромагнитные волны;
9. Материал исполнения устройства и возможность его работы в заданных условиях;
10. Собственно отзывы об агрегате, гарантии срока службы.

Варианты датчиков определения уровня воды или твердых сыпучих веществ

Датчик уровня жидкости своими руками

Можно сделать элементарный датчик для определения и контроля уровня воды в скважине или баке своими руками. Для выполнения упрощенного варианта необходимо:

1. Подготовить выпрямительные диоды. Для этого верхнюю колбу у деталей нужно аккуратно спилить, чтобы получилось трубчатое соединение.
2. В корпусе вывода элемента просверлить отверстие, диаметром 1,5 мм.
3. Тонкую проволоку продеть в специальную трубочку, выполненную из фторопласта.

   Схема как сделать датчик уровня воды своими руками

4. В просверленное отверстие в диоде вдеть подготовленную проволоку.
5. Верхний конец проволоки запаивается, а нижний заворачивается в петлю и укрепляется клеем.
6. Деталь соединяется со схемой системы, подключается к реле сигнального индикатора.
7. Для уверенности, надежности работы системы можете своими руками сделать несколько аналогичных моделей и подключить их соответственно к реле.
8. Усовершенствовать прибор, выполненный своими руками, можно с помощью стрелочного циферблата или монитора.

Выполненное своими руками устройство можно использовать для регулирования воды в бачке, скважине или насосе.

Итак, большой ассортимент датчиков уровня воды позволяет выбрать лучший, максимально подходящий вариант. Схема системы контроля над жидкостью легко регулируется своими руками. Для этого потребуется немного внимательности, точности, определенных знаний в области физики.

Источник: http://ProKommunikacii.ru/vodosnabzhenie/vsjo-o-datchikakh-urovnya-vody.html