Индикатор уровня воды в колодце

Датчик уровня воды в колодце: разновидности, принцип работы

Практика показывает, что контроль уровня воды в колодце представляет собой один из важных моментов в деле добычи живительной влаги из подземных источников.

Объясняется это объективными причинами, но среди них следует выделить необходимость обеспечения безопасного функционирования насосной техники, без которой добыча воды является проблематичной, а иногда и в принципе невозможной.

Существуют и другие факторы, важные в деле контроля уровня воды, которые крайне желательно учитывать каждому владельцу скважины или колодца; обо всем по порядку.

Специальные датчики помогают эффективно отследить уровень воды

Разновидности датчиков

Существует несколько основных типов устройств, рассматриваемых в данном материале. Следует отметить, что они отличаются друг от друга – несмотря на то, что предназначены для решения одной и той же задачи. Что же касается тех разновидностей датчиков, посредством которых осуществляется контроль уровня воды, то популярными среди них являются:

• поплавковые;
• контактные;
• бесконтактные.

Первый вариант примечателен высокой точностью и универсальностью. Он может с успехом применяться как в колодцах и скважинах, так и в баках и многих других резервуарах.

Второй тип датчиков, погружаемый в жидкость либо закрепляющийся на определенной высоте, весьма востребован, отличаясь адекватностью производимых измерений и высоким эксплуатационным ресурсом. Некоторые используют и бесконтактные приборы, контролирующие уровень воды в колодце, главными достоинствами которых являются надежность, прочность и эргономичность.

И помните: выбирая любое из подобных устройств, отдавайте предпочтение тем из них, которые произведены в полном соответствии действующим нормативам качества и безопасности. Ведь приобретение прибора, изготовленного достойным доверия предприятием – это:

• лучшая гарантия долговечности устройства;
• оптимальный уровень защиты насосного оборудования;
• максимальное удобство в использовании.

Принцип работы

Теперь пришло время рассказать, как функционируют рассматриваемые нами устройства – в зависимости от их разновидности. Начнем мы с датчиков называемых поплавковыми уровневыми сигнализаторами.

Внешний вид поплавкового датчика уровня воды

Устроены они просто: находящийся в них подвижный магнит приводится в действие посредством поплавка и специальных контактов, срабатывающих при усилении магнитного поля. В случае, если вода доходит до уровня датчика, поплавок поднимается вместе с ней, воздействуя на чувствительные контакты.

При снижении уровня жидкости наблюдается обратная картина: поплавок уходит вниз и возвращает контакты в начальное положение.

1. Пьезоэлектрическими вилочными, применение которых весьма оправдано в скважинах и колодцах. Принцип работы – изменение резонансной частоты после попадания жидкости на вилку.
2. Радарными и радиолокационными, использование которых характеризуется высочайшей точностью измерений и устойчивостью к значительным перепадам давления. В своей работе они применяют анализ проходящих электромагнитных волн.
3. Гидростатическими, подходящими для эксплуатации в глубоких резервуарах. Функционируют, используя мониторинг разницы давлений – компенсационного и атмосферного.

Гидростатический датчик эксплуатируется в глубоких резервуарах

Еще один тип рассматриваемых нами приборов – волоконно-оптический. Он является высокоточным и надежным, а принцип его работы основан на измерении значений преломления между водой и воздухом. Такие устройства относятся к дорогостоящим, а потому их приобретение оправдано далеко не всегда.

А что же с бесконтактными датчиками? Основных их разновидности две – ультразвуковая и емкостная. Первая при определении уровня воды в колодце использует высокочастотные звуковые колебания, а вторая – чувствительный элемент, срабатывающий в случае приближения объекта для анализа (на дистанции до 2.5 сантиметров).

Установка и ключевые преимущества

Отмечаем, что датчик уровня воды следует устанавливать в несколько этапов. К таковым относятся:

• выбор и подготовка места для закрепления;
• фиксация устройства;
• включение и наблюдение за работой.

В случае, если нештатных ситуаций не замечено и прикрепленный прибор функционирует исправно, процесс установки можно считать успешно завершенным.

Что же касается основных плюсов, коими в состоянии «похвастать» устанавливаемые в колодцы датчики, то таковыми являются:

• обеспечение надежной защиты насоса от так называемого сухого хода, по причине точного определения того, сколько воды должно быть в колодце;
• точное отслеживание уровня живительной влаги и оперативное реагирование на достигнутые им недопустимые значения;
• мониторинг температуры.

О последнем пункте следует рассказать подробно. Владельцу колодца или скважины нужно точно знать не только уровень воды, но и ее температуру. И стоит констатировать, что сейчас на рынке представлено довольно много уровнемеров со встроенными в них температурными датчиками.

Осуществляемые приборами измерения отличаются высокой точностью (погрешность составляет доли процента), а их рабочий ресурс объективно заслуживает наивысшей оценки.

Отдельно хотелось бы напомнить, что использование оборудования, позволяющего в режиме реального времени отслеживать изменения уровня и температуры подземных вод позволяет свести на нет вероятность множества неприятностей. Таких, как:

• перерасход запасов живительной влаги;
• провалы грунта;
• нерациональный расход электроэнергии;
• поломки насоса вследствие падения воды ниже предельно допустимой отметки.

Реально ли собрать датчик уровня своими руками?

Если вы не желаете тратить ощутимое количество финансовых средств на приобретение заводского датчика – можете попробовать изготовить его собственными силами.

Только не забывайте, что реализация данного мероприятия будет осуществляться вами на свой страх и риск: если вы допустите грубые ошибки при проектировании и установке, то винить вам будет некого. И потому для начала взвесьте все «за» и «против» перед тем, как приниматься за работу. Чтобы собрать самодельный датчик определения уровня жидкости, вам потребуются:

• двухжильный провод;
• элемент питания (аккумулятор и т.п.);
• пластина или прут из металла;
• измерительный прибор со стрелкой;
• изолированный медный провод с сечением 1 кв.мм;
• крепежные расходные материалы;
• инструменты.

Особое внимание уделите сборке оповещающего устройства, которое и будет сигнализировать о падении воды до недопустимого уровня.

Принцип его работы предельно прост: в состав данного устройства входят непосредственно измерительный прибор и элемент питания, а замыкание цепи, за которым следует оповещение, происходит в результате погружения двух ее контактов в воду. В случае их нахождения в жидкости, стрелка прибора будет отклоняться вправо, а при падении уровня воды и следующим за ним разрыве цепи она упадет до нуля.

В качестве индикатора уровня живительной влаги в колодце можно использовать рабочий пневматический датчик, оставшийся от старой стиральной машины.

Посредством резинового шланга он соединяется с пластиковым стаканом, который закрепляют в колодце так, чтобы в нем образовался «воздушный мешок». Сделать это можно, разместив середину стакана в уровень с водой. Принцип работы такого нехитрого устройства следующий:

• в результате повышения уровня жидкости, давление воздуха в пластмассовом стакане возрастает;
• посредством резинового шланга, данное изменение передается на датчик;
• закономерным следствием перечисленных выше пунктов является подъем мембран и замыкание контактов.

Если же уровень воды снижается, то мембрана переходит в нижнее положение, при котором замыкается другая группа контактов.

Несколько рекомендаций напоследок

Остается добавить, что в деле выбора решения, способного справляться с такой ответственной задачей, как контроль уровня воды в колодце или скважине, крайне желательно обратиться за помощью к специалистам. Их компетентная консультация может оказаться кстати в подавляющем большинстве ситуаций, будучи в состоянии учитывать:

• глубину шахты;
• специфику используемого насосного оборудования;
• пожелания клиента.

Помимо этого, привлечение профессионалов позволяет владельцу источника добиться существенной экономии собственных:

• физических сил;
• времени;
• нервных клеток.

Особенно это актуально для тех собственников, у которых не хватает навыков для реализации рассматриваемого мероприятия на должном уровне – быстро и без допущения ошибок.

https://www.youtube.com/watch?v=HFM-k0jItxM

Вызов мастеров своего дела требует определенных финансовых затрат, однако в ситуациях, когда важен гарантированно высокий результат, подобные вложения целиком и полностью оправданы. Иногда лучше доверить такую работу профессионалам, которые предоставят гарантии качества и выполнят задачу.

Источник: https://vodospec.ru/skvazhina-kolodec/datchik-urovnya-vody-v-kolodce.html

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.

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

При увеличении высоты водяного столба поплавок начинает движение вверх, что провоцирует опускание груза и обратное движение рычага в верхнее положение. Подача электричества на насос возобновляется, и он начинает работать.

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.

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

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

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.

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.

Источник: https://www.asutpp.ru/vybiraem-datchik-urovnya-vody-v-rezervuare-i-emkosti.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

https://www.youtube.com/watch?v=oD1Qy45vprk

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