Автоматика для заповнення ємностей водою своїми руками. Автоматичне заповнення ємності водою на садовій ділянці. Нюанси електричної схеми автоматичного керування

Однією з найнеприємніших побутових проблем є відсутність води у крані. Легко пережити відсутність світла чи газу, проте вода – це обов'язковий компонент життя людини, і коли його немає чи мало, починаються проблеми. Можна тримати постійно в будинку кілька ємностей з водою, наприклад пластикові пляшки, проте куди практичніше визначити, який потрібен накопичувальний бак для водопостачання та схема системи для приватного будинку, щоб не втрачати в комфорті та продовжувати користуватися побутовими приладами та раковиною з ванною, як ні в чому не бувало.

Навіщо потрібний і як ним користуватися

Якщо з якихось причин не працює насос у системі автономного водопостачання, чи ні натиску в централізованому міському водопроводі, то подавати її в раковину чи бачок унітазу можна із попередньо набраної резервної ємності. Простіше кажучи, краще завжди мати в будинку запас питної води та використовувати її в екстрених ситуаціях.

Для зручності користування резервним запасом води накопичувальну ємність необхідно інтегрувати у водопровід так, щоб вона або автоматично використовувалася без зовнішнього напору, або її можна було задіяти простим поворотом вентиля.

Є безліч варіацій, як встановити і підключити накопичувальну ємність, залежно від типу джерела води, можливого розташування ємності і навіть планування будинку. Достатньо вибрати підходящий варіант і визначитися з типом акумулюючого бака.

Типи

Накопичувальна ємність може бути ємністю з достатнім внутрішнім об'ємом, виконаною з матеріалу стійкого до корозії і безпечного для зберігання питної води. Використовуються такі матеріали як:

• полівінілхлорид;
• зшитий поліетилен високого чи низького тиску;
• поліпропілен;
• нержавіюча сталь;
• сталь з покриттям водонепроникними лаками та керамічними покриттями.

Оцинкована сталь хоч і має стійкість до корозії і водонепроникна, проте згодом захисний шар цинку може витончитися, особливо в місцях з'єднання та зварювання.

За конструкцією виготовлять:

• відкриті ємності, які мають горловину з кришкою або без, але з герметичними стінками і дном;
• закриті повністю герметичні ємності мембранного типу

У першому випадку все просто, весь внутрішній об'єм заповнюється водою і при необхідності зливається через патрубок, закріплений у нижній точці.

У випадку з мембранними баками, що акумулюють, корисний об'єм як мінімум на третину менше об'єму всієї конструкції. Частина об'єму відводиться під повітряну камеру відокремлену від води за допомогою міцної еластичної мембрани. У міру заповнення ємності водою мембрана тисне на повітряну камеру, створюючи надлишковий тиск. Коли потрібно отримати воду назад, відкривається вентиль, і вона надходить у водопровід під впливом накопиченого тиску.

З нижнім або верхнім розташуванням

Є три варіанти підключення накопичувальної ємності та використання запасу води:

• Верхнє розташування ємності. І тут забір води здійснюється під впливом сили гравітації. Чим вище розташований гідроакумулятор по відношенню до споживача, тим сильніший напір води. Кожні 10 метрів висоти додають 0,1 атмосферу, або приблизно 1 бар.
• Нижнє розташування простої накопичувальної ємності. Гравітація вже не допоможе, і для подачі у водогін використовується насос, що піднімає тиск до оптимального рівня.
• Акумулюючі ємності мембранного типу самі собою створюють необхідний тиск для подачі води. Нижнє розташування на рівні споживача для них є оптимальним, тому що від установки на горищі або вежі ніякої переваги не буде.

Як визначити оптимальний варіант?

Якщо будинок з декількома поверхами і є можливість розташувати накопичувальний бак на горищі, то це дозволить обійтися без додаткової установки насоса і не потрібно витрачатися на дорогий мембранний бак. Фактично це аналог водонапірної башти. Однак підняти ємність так високо, щоб забезпечити комфортний тиск на рівні 2-2,5 атм. однаково складно. Тим більше, що постає питання про утеплення бака, щоб у зимовий період вода в ньому не замерзала.

У разі аварійного відключення води наявного тиску 0,2-0,3 атм. буде цілком достатньо, щоб скористатися змішувачем у раковині, унітазом або навіть душем, проте не вийде задіяти частину побутової техніки, наприклад, пральну машинку або посудомийку, яким потрібний більший тиск для спрацьовування електромагнітних клапанів.

Встановлення ємності в рівень зі споживачем підійде у тих випадках, коли немає можливості підняти бак на горище або хоча б на поверх вище. Це саме стосується й встановлення накопичувального бака у квартирі. Потрібен невеликий насос для подачі води у водопровід під тиском. Для забезпечення адекватного режиму роботи насосу буде потрібно розширювальний мембранний бак.

Бак, що акумулює, з мембраною відмінно підійде для зберігання запасу води як при використанні централізованого водопроводу, так і в автономній системі. При цьому він не потребує додаткового обладнання чи верхнього розташування. Однак його вартість значно вища, ніж будь-яка звичайна накопичувальна ємність навіть у поєднанні з простим насосом.

Об'єм бака

У разі проблем на лінії міського водопроводу та відключення води зазвичай ремонтні роботи виконуються за день-два. Однак аварії трапляються і на свята, і в місцях, де швидкий ремонт просто неможливий, тоді доведеться чекати набагато довше. Оптимальним буде запас води на 2-3 дні з розрахунку використання туалету, підтримки особистої гігієни та приготування їжі.

На сім'ю з трьох осіб цілком достатньо 100 літрів на день при використанні води в режимі економ. Для одного прання потрібно приблизно 80 літрів води, точніше можна дізнатися у паспорті до пральної машинки. Аналогічно для посудомийки.

Виходить, що на 2-3 дні при використанні побутової техніки треба шукати накопичувальну ємність об'ємом не менше ніж 500 літрів, половина кубічного метра.

Однак є низка обмежень:

• Чим більший обсяг води та накопичувальної ємності відкритого типу, тим швидше вона почне заростати осадом. Не рекомендується використовувати у побуті ємності об'ємом понад 200-250 літрів для довготривалого зберігання води.
• Слід враховувати запас міцності перекриття та несучих стін. Установку бака необхідно закладати ще на стадії проектування будинку.
• При використанні автономного водопостачання обсяг накопичувального бака, особливо мембранного типу, не повинен перевищувати дебету свердловини. Якщо це правило не вдається дотриматися, то обов'язково потрібний захист насоса від холостого ходу.

Накопичувальні баки мембранного типу обмежені у своєму обсязі та не здатні віддати весь запас збереженої рідини. Для формування запасу понад 300 літрів доведеться підключити кілька баків меншої ємності паралельно один до одного.

Загальні правила підключення

Встановлюється бак з водою на підготовленому майданчику: бетонній основі, перев'язаній з фундаментом, або посиленій металевій рамі з профільованої труби. Конструкція повинна витримати полуторну вагу бака та води у ньому при повному заповненні.

Вхідний патрубок може бути будь-якого відповідного діаметра, подача води відбувається під тиском. Вихідний патрубок та трубу до водопроводу вибирають діаметром у півтора-два рази більше ніж переріз основної лінії. Оптимальний розмір: 32 мм.

Утеплення навіть якісне лише уповільнює зниження температури в баку. Для запобігання замерзанню води при встановленні ємності на горілці, що не опалюється, або на даху слід використовувати будь-яку відповідну систему підігріву труб і самого накопичувача.

З централізованим водопостачанням

Будь-який тип підключення накопичувальної ємності потребує зворотного клапана на введенні в будинок або квартиру. Саме клапан перешкоджатиме витіканню запасеної води назад у трубопровід, а не до споживача.

Верхнє підключення

Бак встановлюється під стелею першого поверху, поверхом вище санвузла та кухні або на горищі. У бака повинен бути штуцер у верхній частині для подачі води, ще один трохи вище для скидання в каналізацію при переповненні та штуцер у нижній частині для забору води.

Вже після введення фільтра грубої очистки запірного вентиля, лічильника та зворотного клапана встановлюється трійник, від якого труба йде до вхідного патрубка бака, перед штуцером встановлюється запірний вентиль або керований клапан.

До вихідного штуцера приєднується запірний вентиль і труба опускається назад до водопроводу, з яким з'єднується за допомогою трійника.

Шланг для скидання надлишків опускається в каналізацію або виводиться за межі будинку в палісадник або дренажну систему.

Для контролю наповнення використовується механічний клапан із поплавком, аналогічний тим, що використовуються у бачку унітазу.

Щоб скористатися запасеною водою, достатньо відкрити вихідний вентиль.

Нижнє підключення

Підключення виконується ідентично першому варіанту. Однак, на виході необхідно встановити насос для створення у водопроводі додаткового тиску. Перед кожним використанням води доведеться включити насос.

Спростити життя допоможе готова насосна станція або доповнення насоса розширювальним баком мембранного типу та тиску.

Нижнє підключення накопичувального бака з мембраною

Для підключення бака використовується лише одна труба, приєднана до водопроводу через трійник з вентилем. Врізання здійснюється так само після фільтра, лічильника та зворотного клапана.

Перед використанням необхідно налаштувати тиск у повітряній камері. Робити це необхідно строго відповідно до інструкції до вибраної моделі. Попередньо вивчається нормальний тиск у водопроводі, до того ж з урахуванням коливань протягом доби. У підсумку береться середнє значення, яке використовується для налаштування бака. Тільки так вдасться використати максимум корисного об'єму бака.

Для автономного водопостачання

Як і у випадку з централізованим водопроводом, є кілька варіантів підключення.

Водонапірна башта

Накопичувальний бак встановлюється на рівні 15-20 метрів над рівнем землі на укріпленій вежі або горищі. Вода від свердловинного насоса або насосної станції подається безпосередньо в бак, а вже з нього лунає в санвузол та на кухню в будинку. Тиск у системі забезпечується перепадом висот між рівнем води у баку та краном змішувача в будинку.

Недоліком є ​​постійний прохід через бак води, що з часом накопичить осаду, навіть якщо попередньо встановити фільтруючу систему.

Перевага у простоті конструкції та мінімумі дорогих елементів, за винятком самої конструкції вежі та обов'язкового утеплення бака для захисту від замерзання навіть при його розміщенні на горищі.

Нижнє підключення накопичувального бака

Місткість встановлюється нарівні з насосною станцією або на першому поверсі в будинку. Наповнюється вона під час нормальної роботи насоса за рахунок води зі свердловини. Обмежувачем є вимикач поплавця.

Подібний варіант рятує при надмірному споживанні води та зниженні рівня води у свердловині або колодязі. Однак марний при вимкненні електрики, оскільки для подачі кінцевому споживачеві води із запасу потрібен насос.

Мембранний акумулюючий бак

Мембранний бак для зберігання запасу води встановлюється після насосної станції та зворотного клапана з нижнім підключенням. Якщо насосна станція з якоїсь причини не працює і не підтримує тиск у системі, вода надходить з акумулюючого бака.

Для автоматизації багатьох виробничих процесів необхідно контролювати рівень води в резервуарі, вимірювання проводиться за допомогою спеціального датчика, що подає сигнал, коли технологічне середовище досягне певного рівня. Без рівнемірів неможливо обійтися і в побуті, яскравий приклад цього – запірна арматура бачка унітазу або автоматика для відключення свердловини. Давайте розглянемо різні види датчиків рівня, їх конструкцію та принцип роботи. Ця інформація буде корисною при виборі пристрою під певне завдання або виготовлення датчика своїми руками.

Конструкція та принцип дії

Конструктивне виконання вимірювальних пристроїв даного типу визначається такими параметрами:

• Функціональністю, залежно від цього пристрою, прийнято ділити на сигналізатори і рівнеміри. Перші відстежують конкретну точку заповнення резервуара (мінімальну чи максимальну), другі здійснюють безперервний моніторинг рівня.
• Принципом дії в його основу може бути покладено: гідростатика, електропровідність, магнетизм, оптика, акустика і т.д. Власне це основний параметр, що визначає сферу застосування.
• Методом виміру (контактний або безконтактний).

Крім того, особливості конструкції визначає характер технологічного середовища. Одна річ – вимірювати висоту питної води у баку, інша – перевіряти наповнення резервуарів для промислових стоків. В останньому випадку необхідний відповідний захист.

Види датчиків рівня

Залежно від принципу дії сигналізатори прийнято ділити на такі види:

• поплавочного типу;
• що використовують ультразвукові хвилі;
• пристрої з ємнісним принципом визначення рівня;
• електродні;
• радарного типу;
• працюючі за гідростатичним принципом.

Оскільки ці типи найпоширеніші, розглянемо кожен із новачків окремо.

Поплавковий

Це найбільш простий, проте дієвий і надійний спосіб вимірювання рідини в баку або іншої ємності. З прикладом реалізації можна ознайомитись на малюнку 2.

Конструкція складається з поплавця з магнітом та двох герконів, встановлених у контрольних точках. Коротко опишемо принцип дії:

• Місткість спустошується до критичного мінімуму (А на рис. 2), при цьому поплавок опускається до рівня, де розташований геркон 2, він включає реле, що подає живлення на насос, що закачує воду зі свердловини.
• Вода доходить до максимальної позначки, поплавець піднімається до місця розташування геркона 1, він спрацьовує і відключається реле, відповідно, двигун насоса припиняє працювати.

Такий герконовий сигналізатор зробити самостійно досить просто, а його налаштування зводиться до встановлення рівнів увімкнення-вимкнення.

Зауважимо, що якщо правильно вибрати матеріал для поплавця, датчик рівня води працюватиме навіть за наявності шару піни в резервуарі.

Ультразвуковий

Цей тип вимірювачів може використовуватися як для рідкого, так і для сухого середовища, при цьому у нього може бути аналоговий або дискретний вихід. Тобто, датчик може обмежувати заповнення досягнення певної точки або відстежувати його постійно. Пристрій включає ультразвуковий випромінювач, приймач і контролер обробки сигналу. Принцип роботи сигналізатора продемонстровано малюнку 3.

Працює система наступним чином:

• випромінюється ультразвуковий імпульс;
• приймається відбитий сигнал;
• аналізується тривалість згасання сигналу. Якщо бак повний, вона буде короткою (А рис. 3), а в міру спустошення почне збільшуватись (В рис. 3).

Ультразвуковий сигналізатор безконтактний та бездротовий, тому він може використовуватися навіть в агресивних та вибухонебезпечних середовищах. Після первинного налаштування такий датчик не вимагає ніякого спеціалізованого обслуговування, а відсутність рухомих частин істотно продовжує термін експлуатації.

Електродний

Електродні (кондуктометричні) сигналізатори дозволяють контролювати один або кілька рівнів електропровідного середовища (тобто для вимірювання наповнення бака дистильованою водою вони не підходять). Приклад використання пристрою наведено малюнку 4.

У наведеному прикладі задіяний трирівневий сигналізатор, в якому два електроди контролюють заповнення ємності, а третій є аварійним для включення режиму інтенсивної відкачування.

Ємнісний

За допомогою цих сигналізаторів можна визначати максимальне заповнення ємності, причому як технологічне середовище можуть виступати як рідина, так і сипучі речовини змішаного складу (див. рис. 5).

Принцип роботи сигналізатора такий самий, як у конденсатора: проводиться вимірювання ємності між пластинами чутливого елемента. Коли вона досягне граничного значення, подається сигнал на контролер. У деяких випадках задіяно виконання «сухий контакт», тобто рівнемір працює через стінку бака в ізоляції від технологічного середовища.

Дані пристрої можуть працювати в широкому температурному діапазоні, на них не впливають електромагнітні поля, а спрацьовування можливе на великій відстані. Такі показники значно розширюють сферу застосування до важких умов експлуатації.

Радарний

Цей вид сигналізаторів можна дійсно назвати універсальним, оскільки він може працювати з будь-яким технологічним середовищем, включаючи агресивне та вибухонебезпечне, причому тиск і температура не впливатимуть на показання. Приклад роботи пристрою наведено нижче.

Пристрій випромінює радіохвилі у вузькому діапазоні (кілька гігагерц), приймач ловить відбитий сигнал і за його затримкою визначає наповнюваність ємності. На датчик вимірювання не впливає тиск, температура або характер технологічного середовища. Запиленість також не відбивається на показаннях, чого не скажеш про лазерних сигналізаторів. Також необхідно відзначити високу точність приладів даного типу, їхня похибка становить не більше одного міліметра.

Гідростатичний

Ці сигналізатори можуть вимірювати як граничне, і поточне заповнення резервуарів. Їх принцип дії продемонстровано малюнку 7.

Пристрій побудований за принципом вимірювання рівня тиску, виробленого стовпом рідини. Прийнятна точність і невелика вартість зробили цей вигляд досить популярним.

У рамках статті ми не можемо оглянути всі типи сигналізаторів, наприклад, ротаційно-прапорцевих, для визначення сипких речовин (йде сигнал, коли пелюстка вентилятора застрягне в сипучому середовищі, попередньо вирив приямок). Також немає сенсу розглядати принцип дії радіоізотопних вимірювачів, тим більше рекомендувати їх для перевірки рівня питної води.

Як вибрати?

Вибір датчика рівня води в резервуарі залежить від багатьох факторів, основні з них:

• склад рідини. Залежно від вмісту у воді сторонніх домішок може змінюватися щільність та електропровідність розчину, що з великою ймовірністю позначиться на показаннях.
• Об'єм резервуару та матеріал, з якого він виготовлений.
• Функціональне призначення ємності для накопичення рідини.
• Необхідність контролювати мінімальний та максимальний рівень або потрібен моніторинг поточного стану.
• Допустимість інтеграції до системи автоматизованого управління.
• Комутаційні можливості пристрою.

Це не повний список для вибору вимірювальних приладів даного типу. Природно, що з побутового призначення можна значно скоротити критерії відбору, обмеживши їх обсягом резервуара, типом спрацьовування і схемою управління. Істотне скорочення вимог уможливлює самостійне виготовлення такого пристрою.

Робимо датчик рівня води у резервуарі своїми руками

Допустимо, є завдання автоматизувати роботу занурювального насоса для водопостачання дачі. Як правило, вода надходить у накопичувальну ємність, отже нам необхідно зробити так, щоб насос автоматично вимикався при її заповненні. Зовсім не обов'язково для цієї мети купувати лазерний або радіолокаційний сигналізатор рівня, власне, ніякого купувати не потрібно. Просте завдання вимагає простого рішення, воно показано на малюнку 8.

Для вирішення завдання знадобиться магнітний пускач із котушкою на 220 вольт і два геркони: мінімального рівня – на замикання, максимального – на розмикання. Схема підключення насоса проста і, що важливо, безпечна. Принцип роботи було описано вище, але повторимо його:

• У міру набору води поплавець з магнітом поступово піднімається, доки не дійде до геркона максимального рівня.
• Магнітне поле розмикає геркон, відключаючи котушку пускача, що призводить до знеструмлення двигуна.
• У міру витрати води поплавок опускається, поки не досягне мінімальної позначки навпроти нижнього геркона, його контакти замикаються, і надходить напруга на котушку пускача, що подає напругу на насос. Такий датчик рівня води в резервуарі може працювати десятиліттями, на відміну електронної системи управління.

Водопостачання та водовідведення є невід'ємною частиною побуту та виробництва. Практично кожен, хто займався фермерським господарством чи благоустроєм побуту, хоч раз стикався із проблемою підтримки рівня води у тій чи іншій ємності. Деякі роблять це вручну, відкриваючи та закриваючи засувки, але набагато простіше та ефективніше використовувати для цих цілей автоматичний датчик рівня води.

Типи датчиків рівня

Залежно від поставлених завдань контролю за рівнем рідини використовуються контактні і безконтактні датчики. Перші, як можна здогадатися з їхньої назви, мають контакт з рідиною, другі отримують інформацію дистанційно, використовуючи непрямі методи вимірювання – прозорість середовища, його ємність, електропровідність, щільність та ін. За принципом дії всі датчики можна розділити на основних 5 типів:

1. Поплавковий.
2. Електродний.
3. Гідростатичний.
4. Ємнісний.
5. Радарний.

Перші три можна віднести до приладів контактного типу, оскільки вони безпосередньо взаємодіють із робочим середовищем (рідкістю), четвертий та п'ятий – безконтактні.

Поплавкові сенсори

Мабуть, найпростіші конструкції. Є поплавковою системою, яка знаходиться на поверхні рідини. У міру зміни рівня поплавок рухається тим чи іншим чином замикаючи контакти механізму контролю. Чим більше контактів знаходиться шляхом руху поплавця, тим точніше показання сигналізатора:

Принцип роботи датчика поплавкового рівня води в баку

З малюнка видно, що показання індикатора такого пристрою є дискретними, а кількість значень рівня залежить від числа вимикачів. На наведеній схемі їх два – верхній та нижній. Цього, як правило, цілком достатньо для автоматичної підтримки рівня заданого діапазону.

Існують поплавкові прилади для безперервного дистанційного контролю. Вони поплавок управляє двигуном реостата, а рівень обчислюється з поточного опору. Такі пристрої донедавна широко використовувалися, наприклад, для вимірювання кількості бензину в паливних баках автомобілів:

Пристрій реостатного рівнеміру, де:

• 1 – дротяний реостат;
• 2 - повзунок реостата, механічно пов'язаний з поплавцем.

Електродні датчики рівня

Пристрої цього використовують електричну провідність рідини і є дискретними. Датчик є кілька електродів різної довжини, занурених у воду. Залежно від рівня рідини виявляється ту чи іншу кількість електродів.

Триелектродна система датчиків рівня рідини в резервуарі

На малюнку, наведеному вище, два праві датчики занурені у воду, а значить, між ними є опір води – насос зупинено. Як тільки рівень опуститься, середній датчик виявиться сухим, а опір ланцюга збільшиться. Автоматика запустить насос підкачування. Коли ємність виявиться заповненою, короткий електрод потрапить у воду, його опір щодо загального електрода зменшиться і автоматика зупинить насос.

Цілком зрозуміло, що кількість контрольних точок нескладно збільшити, додавши в конструкцію додаткові електроди та відповідні канали контролю, наприклад, для аварійної сигналізації переповнення або пересихання.

Гідростатична система контролю

Тут датчик є відкритою трубкою, в якій встановлений сенсор тиску того чи іншого типу. При збільшенні рівня змінюється висота водяного стовпа в трубці, а значить, тиск на сенсор:

Принцип роботи гідростатичної системи контролю рівня рідини

Такі системи мають безперервну характеристику і можуть використовуватися не тільки для автоматичного управління, але і для дистанційного контролю рівня.

Ємнісний метод виміру

Принцип роботи ємнісного датчика з металевою (ліворуч) та діелектричною ванною

За подібним принципом працюють і індукційні покажчики, але у яких роль сенсора виконує котушка, індуктивність якої змінюється залежно від присутності рідини. Основним недоліком подібних пристроїв є те, що вони годяться тільки для контролю за речовинами (рідини, сипучі матеріали тощо), що мають досить високу магнітну проникність. У побуті індуктивні рецептори мало використовуються.

Радарний контроль

Основна перевага цього – відсутність контакту з робочим середовищем. Причому сенсори можуть відстояти від рідини, рівень якої потрібно контролювати, досить далеко – метри. Це дозволяє використовувати датчики радарного типу для контролю за виключно агресивною, отруйною або гарячою рідиною. Про принцип роботи таких датчиків говорить сама їхня назва – радарні. Прилад складається з передавача та приймача, зібраних в одному корпусі. Перший випромінює той чи інший тип сигналу, інший приймає відбитий і підраховує час затримки між надісланим та прийнятим імпульсами.

Принцип роботи ультразвукового сигналізатора рівня радарного типу

Сигналом залежно від поставлених завдань може бути світло, звук, радіовипромінювання. Точність таких сенсорів досить велика – міліметри. Єдиним, мабуть, недоліком можна вважати складність радарного обладнання контролю та досить високу його вартість.

Саморобні регулятори рівня рідини

Завдяки тому, що деякі з датчиків винятково прості за конструкцією, створити реле рівня води своїми руками зовсім нескладно. Працюючи разом із водяними насосами, такі прилади дозволять повністю автоматизувати процес підкачування води, наприклад, в дачну водонапірну башту або автономну систему крапельного поливу.

Поплавковий автомат керування насосом

Для реалізації цієї ідеї використовується саморобний герконовий датчик рівня води з поплавцем. Він не вимагає дорогих і дефіцитних комплектуючих, простий у повторенні та досить надійний. Насамперед, варто розглянути конструкцію самого сенсора:

Конструкція дворівневого датчика поплавкового води в баку

Він складається з власне поплавця 2, який закріплений на рухомому штоку 3. Поплавець знаходиться на поверхні води і в залежності від її рівня рухається разом зі штоком і закріпленим на ньому постійним магнітом 5 вгору / вниз у напрямних 4 і 5. У нижньому положенні, коли рівень рідини мінімальний, бак геркон 8 (8). ие між напрямними вибирається з висоти водяного бака.

Залишилося зібрати пристрій, який автоматично вмикатиме і вимикатиме насос підкачки залежно від стану контактів. Схема його виглядає так:

Схема керування водяним насосом

Припустимо, що бак повністю заповнений, поплавець знаходиться у верхньому положенні. Геркон SF2 замкнутий, транзистор VT1 закритий, реле К1 та К2 відключені. Водяний насос, підключений до гнізда ХS1, знеструмлений. У міру витрати води поплавець, а разом з ним і магніт опускатимуться, геркон SF1 розімкнеться, але схема залишиться в колишньому стані.

Як тільки рівень води впаде нижче за критичний, замкнеться геркон SF1. Транзистор VT1 відкриється, реле К1 спрацює і стане самоблокування контактами К1.1. Одночасно контакти К1.2 цього реле подадуть живлення на пускач К2, що включає насос. Почалося підкачування води.

У міру збільшення рівня поплавок почне підніматися, контакт SF1 розімкнеться, але заблокований контактами К1.1 транзистор залишиться відкритим. Як тільки ємність заповниться, замкнеться контакт SF2 і примусово закриє транзистор. Обидва реле відпустять, насос відключиться, а схема перейде в режим очікування.

При повторенні схеми дома К1 можна використовувати будь-яке малопотужне електромагнітне реле на напругу спрацьовування 22-24, наприклад, РЕМ-9 (РС4.524.200). Як К2 підійде РМУ (РС4.523.330) або будь-яке інше на напругу спрацьовування 24 В, контакти якого витримують пусковий струм водяного насоса. Геркони підуть будь-які, які працюють на замикання чи перемикання.

Реле рівня з електродними датчиками

При всій своїй гідності та простоті, попередня конструкція рівнеміру для ємностей має і істотний недолік – механічні вузли, що працюють у воді та потребують постійного обслуговування. Цей недолік відсутня у електродної конструкції автомата. Вона набагато надійніша за механічну, не вимагає ніякого обслуговування, а схема ненабагато складніша за попередню.

Тут як датчики використовуються три електроди, виконані з будь-якого струмопровідного нержавіючого матеріалу. Всі електроди електрично ізольовані один від одного та від корпусу ємності. Конструкція сенсора добре видно на малюнку, наведеному нижче:

Конструкція триелектродного сенсора, де:

• S1 – загальний електрод (завжди у воді)
• S2 - сенсор мінімуму (бак порожній);
• S3 - сенсор максимального рівня (бак повний);

Схема управління насосом буде виглядати наступним чином:

Схема автоматичного керування насосом за допомогою електродних сенсорів

Якщо бак сповнений, то всі три електроди знаходяться у воді та електричний опір між ними невеликий. У цьому транзистор VT1 закритий, VT2 відкритий. Реле К1 включено та своїми нормально замкнутими контактами знеструмлює насос, а нормально розімкненими підключає сенсор S2 паралельно S3. Коли рівень води починає падати, оголюється електрод S3, але S2 ще у воді і нічого не відбувається.

Вода продовжує витрачатися і, нарешті, оголюється електрод S2. Завдяки резистори R1 транзистори переходять у протилежний стан. Реле відпускає та запускає насос, одночасно відключаючи датчик S2. Рівень води поступово підвищується та спочатку замикає електрод S2 (нічого не відбувається – він відключений контактами К1.1), а потім і S3. Транзистори знову перемикаються, реле спрацьовує та відключає насос, одночасно підключаючи сенсор S2 у роботу для наступного циклу.

У пристрої можна використовувати будь-яке малопотужне реле, що спрацьовує від 12, контакти якого здатні витримати струм пускача насоса.

При необхідності цю ж схему можна застосувати і для автоматичного відкачування води, скажімо, з підвалу. Для цього дренажний насос потрібно підключити не до нормально замкнених, а до нормально розімкнених контактів реле К1. Жодних інших змін схема не вимагатиме.